У дисертаційній роботі проведено дослідження електромагнітного впливу рухомого складу на рейкові кола і розроблено методи підвищення функціональної безпеки рейкових кіл.
Наукова новизна дисертаційної роботи полягає у вирішенні науково-практичного завдання підвищення функціональної безпеки рейкових кіл в умовах експлуатації нових типів рухомого складу шляхом забезпечення їх електромагнітної сумісності.
Вперше:розроблено математичну модель поширення електричних завад від декількох одиниць ЕРС в поздовжньо неоднорідній несиметричній рейковій лінії, яка дозволяє визначити ступінь впливу завад на рейкові кола; розроблено метод підвищення функціональної безпеки рейкових кіл, заснований на використанні вейвлет-аналізу сигнального струму і класифікатора на основі штучних нейронних мереж, що дозволяє своєчасно виявити появу наднормативних завад і спотворень сигнального струму і попередити небезпечні збої ТРК; розроблено метод підвищення функціональної безпеки ТРК шляхом моніторингу сигнального струму з використанням адаптивної нечіткої нейронної мережі, що дозволяє виявити і контролювати розвиток дефектів рейкового кола, починаючи з їх зародження, в результаті чого стає можливим своєчасне запобігання переходу системи в граничний стан, а в подальшому можливий перехід до обслуговування ТРК з урахуванням їх фактичного стану.
Удосконалено: математичну модель апаратно-програмного комплексу для вимірювання електричних завад від ЕРС в рейках, яка відрізняється від існуючих тим, що враховує взаємний вплив компонентів системи, що дозволяє науково-обґрунтувати вибір параметрів комплексу для забезпечення необхідного динамічного діапазону, точності і роздільної здатності за амплітудою, частотою і тривалістю електричних завад; математичну модель впливу гармонійних завад на колійний приймач тонального рейкового кола, яка відрізняється від існуючих тим, що враховує амплітуду, частоту і фазу гармонік тягового струму, що дозволяє визначити граничні параметри електричних завад, перевищення яких може викликати збій в роботі РК в нормальному, шунтовому і контрольному режимах роботи.
У вступі обґрунтована актуальність теми, сформульована мета, завдання дослідження, викладено наукову новизну, практичне значення результатів дисертації, відомості про апробацію та публікації результатів досліджень.
У першому розділі проведений аналіз функціональної безпеки рейкових кіл і електромагнітної сумісності (ЕМС) систем залізничної автоматики з тяговою мережею, зокрема, з електрорухомим складом залізниць, а також розглянуто вплив електромагнітних завад від електрорухомого складу на функціональну безпеку рейкових кіл.
У другому розділі удосконалено математичну модель апаратно програмного комплексу (АПК) для вимірювання електромагнітних завад від ЕРС в рейках. Проблема раціонального вибору параметрів АПК полягає в жорстких вимогах нормативних документів щодо точності вимірювання параметрів гармонік тягового струму (ТС).
Проведені теоретичні і експериментальні дослідження дозволили науково обґрунтувати вибір параметрів вимірювального комплексу, що дозволило забезпечити необхідну роздільну здатність і точність визначення параметрів гармонічних завад, а також розробити математичну модель поширення електричних завад від декількох одиниць рухомого складу в поздовжньо неоднорідній несиметричній рейковій лінії.
У третьому розділі розроблено математичну модель протікання електричних завад від ЕРС в несиметричній рейковій лінії. Необхідність в такій моделі обумовлена тим, що дослідити вплив різних чинників на ЕМС нових типів рухомого складу з рейковими колами при експлуатаційних випробуваннях практично неможливо, до того ж таке тестування є досить дорогим.
У четвертому розділі наведено модель впливу гармонічних завад на приймач тонального рейкового кола. В результаті дослідження визначено граничний струм завад на вході колійного приймача ТРК з частотою в смузі ±(0..0,5) Гц відносно частоти сигнального струму.
У п'ятому розділі розглянуто методи підвищення функціональної безпеки рейкових кіл в умовах впливу електромагнітних завад. В роботі запропоновано два методи вирішення цієї задачі, а саме метод моніторингу ТРК з використанням вейвлет перетворення і класифікатора на основі штучних нейронних мереж і метод безперервного моніторингу сигнального струму ТРК для виявлення спотворень на початкових стадіях їх виникнення з використанням адаптивної нечіткої нейронної мережі.
Розробка методу моніторингу дефектів в процесі їх розвитку дозволяє перейти у подальшому до обслуговування рейкових кіл з урахуванням фактичного стану.
