Стохастическое моделирование и анализ погрешностей инфракрасных датчиков в системах контроля нагрева букс

В статье представлены теоретические и прикладные основы стохастического моделирования и анализа погрешностей инфракрасных датчиков, применяемых в автоматизированных системах контроля нагрева буксовых узлов железнодорожного подвижного состава. Обоснована необходимость учёта случайных возмущений, возникающих под воздействием факторов внешней среды, углов установки датчиков, изменений расстояния до объекта, динамических воздействий и фонового излучения, существенно влияющих на достоверность температурных измерений. На основе центральной предельной теоремы разработана стохастическая модель случайной составляющей погрешности, в которой суммарная ошибка представлена как нормально распределённая случайная величина с дисперсией σ² = 0,0475 (σ ≈ 0,22 °C). Для проверки адекватности предложенной модели использованы эксплуатационные данные систем КТСМ‑02БТ (комплекс технических средств контроля за состоянием подвижного состава) и ДИСК-Б (дистанционно-информационная система контроля букс), функционирующих на участках АО “Ўзбекистон темир йўллари” в 2022–2024 гг. Проведён статистический анализ 249765 проходов поездов, показавший увеличение числа зарегистрированных неисправностей на 62 %, включая рост количества ложных срабатываний, обусловленных воздействием солнечного излучения и некорректной калибровкой датчиков. Полученные результаты подтвердили стохастический характер ошибок измерений и соответствие экспериментальной дисперсии теоретическим оценкам разработанной модели. Разработанная стохастическая модель и результаты её экспериментальной валидации позволяют повысить достоверность температурного контроля, снизить количество ложных сигналов и обеспечить более надёжную работу автоматизированных систем диагностики технического состояния буксовых узлов железнодорожного подвижного состава.