Принцип действия систем СОКОЛ-3 основан на методе оптической лазерной триангуляции и инерциальном методе измерения геометрических параметров рельсовой колеи, вертикальных проводников шахтных подъемов и параметров стрелочных переводов.

Лазеры подсвечивают рельсовую колею или вертикальные шахтные проводники с двух сторон, объективы видеокамер фокусируют отраженные лучи в точки на матрицах видеокамер и формируют профили рельсов или проводников шахтных стволов. Полученное изображение преобразуется в цифровой вид и передается посредством высокоскоростного интерфейса на сервер данных, где происходит запись данных для последующей их обработки.

Системы СОКОЛ-3 представляют собой измерительную систему, установленную на мобильное средство диагностики (МСД), например, вагон, локомотив, автомотрису или другую подвижную единицу.

Системы СОКОЛ-3 выпускаются в исполнениях 01, 02 и 03. Системы СОКОЛ-3 исполнений 01 и 02 применяются в сети железных дорог и на линиях метрополитена. Системы СОКОЛ-3 исполнения 03 предназначены для контроля геометрии вертикальных проводников шахтных подъемов.

Конструктивно изделие состоит из измерительного оборудования, закрепленного на ходовой тележке, и оборудования для обработки и передачи данных, размещенного внутри вагона. Под вагоном размещены профилометры и бесплатформенная инерциальная навигационная система (БИНС) (для исполнения 01 и 03), закрепленные на ходовой тележке с помощью специальной рамы. Блок управления питанием и оборудование для обработки и хранения информации - серверы и автоматизированные рабочие места операторов (АРМ) устанавливаются внутри вагона.

На системах СОКОЛ-3 исполнения 03 профилометры, бесплатформенная инерциальная навигационная система (БИНС), блоки управления питанием и обработки информации устанавливаются на подъемной конструкции, закрепленные с помощью специальной рамы.

На системах СОКОЛ-3 исполнения 02 устанавливаются только профилометры (БИНС не устанавливается).

БИНС с помощью инерциального метода вычисляет углы позиционирования ходовой тележки МСД и приращения углов в зависимости от координаты пути для определения основных геометрических параметров рельсовой колеи - уровня, рихтовки, просадки, в том числе на стрелочных переводах.

Профилометры выполняют высокочастотное сканирование верхнего строения пути, получая профиль стрелочных переводов, рельсовой колеи, вертикальных шахтных проводников с требуемой точностью и с заданной дискретизацией по координате пути. Обработка в реальном масштабе времени и постобработка каждого профиля позволяет определить геометрические параметры стрелочных переводов, рельсовой колеи, вертикальных шахтных проводников в целом (ширина колеи) и каждой рельсовой нити (дополнительные параметр ы -подуклонка, износ рельсов, износ элементов стрелочных переводов и прочее), а также формировать выходные данные в соответствии с железнодорожными нормативными документами, правилами безопасности при ведении горных работ.

Для обеспечения нормального функционирования профилометров при отрицательной температуре окружающей среды предусмотрен обогрев лазеров и видеокамер.

Обогрев осуществляется за счет нагревательных элементов, смонтированных в корпусе устройств, управление обогревом производится с помощью блока питания и синхронизации.

Для защиты стекол измерительного оборудования от грязи и пыли, в конструкции системы СОКОЛ-3 предусмотрен обдув. Каждый патрубок измерительного оборудования соединен с воздуховодом, по которому осуществляется продув воздуха, предварительно очищенного от твердых частиц с помощью воздухоочистителя.

Общий вид системы приведен на рисунке 1.

Рисунок 1 - Общий вид системы измерительной параметров стрелочных переводов и пути СОКОЛ-3

Блок управления питанием обеспечивает блокировку включения лазеров с помощью ключа безопасности. На корпуса профилометров наносятся знаки лазерной опасности согласно ГОСТ 31581-2012.

Пломбирование систем СОКОЛ-3 осуществляется на боковой поверхности профилометров в виде наклейки-пломбы, имеющей защитный слой и клеевое покрытие.

Заводские номера имеют цифровое обозначение и наносятся на заводскую табличку, закрепленную на корпусе системы СОКОЛ-3 методом наклейки.

Нанесение знака поверки на средство измерений не предусмотрено.

Место нанесения знака утверждения типа, заводского номера и пломбирования обозначено на рисунке 2.

Рисунок 2 - Места нанесения знака утверждения типа и заводского номера систем СОКОЛ-3

Рисунок 3 - Пример маркировочной таблички систем СОКОЛ-3

Таблица 4 - Комплект поставки систем измерительных параметров стрелочных переводов и пути СОКОЛ-3

систем СОКОЛ-3 представлены в таблицах 2 и 3.

Таблица 2 - Метрологические характеристики систем измерительных параметров стрелочных переводов и пути СОКОЛ-3

Таблица 3 - Основные технические характеристики систем измерительных параметров стрелочных переводов и пути СОКОЛ-3