Волоконно-оптичний пристрій контролю ваги для залізничних поромів

Abstract

Підвищення вимог до безпеки судноплавства та морських поромних перевезень потребує постійного моніторингу процесів завантаження потягів на борт спеціалізованих суден. International Maritime Organization вважає найбільш доцільним запобігти аварійним ситуаціям з морськими суднами, які є наслідком втрати суднами остійності. За результатами досліджень IMO, чисельні аварії з поромами були спричинені саме тим, що неправильно була зазначена вага. Зважування всіх потягів, які транспортуються морськими поромами, стане в найближчому майбутньому реальністю для компаній-операторів вантажних перевезень. Для пошуку шляхів поліпшення ситуації з вагоконтрольними операціями на морських поромах було проаналізовано конструкції найпоширеніших типів вагометричних пристроїв. Передбачається, що конструктивне виконання на основі волоконно-оптичних і механічних елементів має забезпечити вимірювальному пристрою: відсутність додаткових заходів щодо захисту поверхні ваговимірювального датчика в умовах динамічних деформацій корпусу судна при завантаженні; можливість компенсації коливань температури зовнішнього середовища; збереженість надійності, чутливості та простоти схемотехнічних рішень пристроїв відомих типів. Було розроблено схемотехнічне рішення ваговимірювального пристрою, спрямоване на подальше вдосконалення процесу автоматизації вагоконтрольних операцій. Запропонований судновий ваговимірювальний пристрій відрізняється тим, що ваговимірювальний датчик, який являє собою циліндричний герметичний корпус з інвару з заглушками, в якому містяться компенсаційна та вимірювальна волоконно-оптичні котушки, розташований у штатному свердленні залізничної рейки. Застосування запропонованої системи зважування, крім того, дасть змогу підвищити рівень автоматизації процесу вимірювання та контролю ваги, дисципліну вантажних перевезень, ефективність технологічних вагоконтрольних процесів і безпеку морського судноплавства в цілому.

Increasing the safety requirements for shipping and shipping ferries requires continuous monitoring of the loading of trains on board specialized vessels. The International Maritime Organization considers it most appropriate to prevent marine casualties resulting from the loss of stability of the vessels. According to IMO studies, numerous ferry accidents were caused precisely by the fact that the weight was incorrectly indicated. Weighing of all trains, which are transported by sea ferries, in the near future will be a reality for companies-operators of freight transport. In order to find ways to improve the situation with heavy control operations on the ferries, the designs of the most common types of weight measuring devices have been analyzed. It has been assumed that a constructive implementation on the basis of fiber-optic and mechanical elements should provide to a measuring device: the absence of additional measures to protect the surface of weighing sensor in conditions of dynamic deformations of ship's hull during loading; the possibility of compensation of fluctuations of the environment temperature; the reliability, sensitivity and simplicity of circuit design solutions of devices of the known types. The circuit design of the weighing instrument, aimed at further improvement of the process of automation of weight control operations is developed. The proposed weight measuring device is characterized in that a weight measuring probe, which is a cylindrical sealed enclosure made of invar with plugs, which contains compensating and measuring fiber optic coils, is located in the regular drilling of the rail. The application of the proposed weighing system, in addition, will increase the level of automation of the measurement and control of weight, increase the discipline of freight traffic, improve the efficiency of technological control and safety of maritime navigation in general