Транспортная газета Евразия Вести

Разделы:

 Свежий номер
 Подшивка
 Материалы
 Новости
 О газете
 Редакция
 Подписка

 Консалтинг
 Лицензирование
 Сертификация
 Юридические
 услуги

 Партнеры
 Ресурсы сети
 Реклама на сайте

Поиск:


 

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ


Версия для печати
Обсудить в форуме

Новое поколение ультразвуковых «контроллеров» пути

Усовершенствованные приборы неразрушающего контроля состояния рельсов, выпуск которых налажен на Нижегородском заводе им. М.В. Фрунзе, обладают преимуществами съемных и скоростных дефектоскопических систем.

Такие приборы окажутся чрезвычайно полезными при предстоящей паспортизации путевого хозяйства России, обеспечивая возможность передачи, хранения и анализа информации о рельсовом полотне, прогнозирования его состояния и более точного планирования технологических операций службы пути.

Новое поколение ультразвуковых «контроллеров» пути
Одна из причин аварий и крушений на железнодорожном транспорте – изломы рельсов по дефектам в них. Наиболее надежным методом неразрушающего контроля рельсов, уложенных в путь, служит во всем мире линейная многоракурсная ультразвуковая дефектоскопия. Другие способы НК применяются значительно реже и чаще имеют сугубо научное, а не прикладное значение.

В диагностических службах железных дорог используются как съемные (ультразвуковые дефектоскопы), так и мобильные (вагоны-дефектоскопы, автомотрисы) средства контроля. Выявление большей части (свыше 92 процентов) дефектов и оперативное реагирование на факт их обнаружения обеспечивается путем контроля рельсов съемными приборами. Казалось бы, специализированные вагоны и автомотрисы должны были бы обладать значительно большей производительностью, однако они выдают заключение о подозрительном участке рельса с существенной задержкой, отчего требуется проводить вторичный контроль сомнительных, по показаниям мобильных средств диагностики, отрезков пути.

Повышение требований безопасности движения поездов побуждает переходить на качественно новый, более высокий уровень контроля, опирающийся на последние достижения в области информационных технологий. Необходимость замены устаревших приборов современными тут настоятельно диктует сама жизнь.

На протяжении нескольких последних лет в России были разработаны и внедрены в практику съемные ультразвуковые рельсовые дефектоскопы нового поколения. С эксплуатационной точки зрения эти приборы довольно близки, несмотря на многочисленные различия в конструктивной части и схемах прозвучивания рельсов.

* * *

До недавнего времени сплошная запись эхографической информации применялась только на мобильных средствах. На съемных дефектоскопах контроль за действиями операторов отсутствовал, информация об обнаруженных дефектах выдавалась лишь в виде звукового сигнала в наушники, развертки типа А на экране прибора и нигде не фиксировалась. Даже применение усовершенствованных схем прозвучивания зачастую не приводило к повышению достоверности выявления дефекта из-за отрицательного действия субъективных факторов – cлишком много зависит от опытности, особенностей слуха и внимательности оператора.

Применение встраиваемых вычислительных систем позволлило минимизировать проблемно-ориентированную аппаратную часть и использовать все возможности современных технологий создания и модернизации программных оболочек. С 1999 г. на Нижегородском заводе им. М.В. Фрунзе налажено серийное производство и выпущена опытная партия радикально усовершенствованных приборов. Теперь уже накоплен немалый опыт эксплуатации дефектоскопа АДС-02 на железных дорогах нашей страны.

Дефектоскоп имеет сертификаты Госстандарта и МПС РФ и внесен в Реестр средств измерений, разрешенных к эксплуатации на сети федеральных железных дорог.

* * *

Основную задачу, которую позволяет решить АДС-02, можно сформулировать так: обеспечивается сплошная запись информации, поступающей с эхографических каналов при контроле пути, и возможность ее оперативного просмотра.

Для этого в программу, управляющую работой дефектоскопа, была встроена запись предварительно сжатой информации на твердотельный диск, входящий в состав прибора. Специально разработанный алгоритм позволяет без потерь сжимать эхографическую информацию (со средним коэффициентом 10). Емкости доступных твердотельных дисков увеличиваются при одновременном снижении стоимости, что позволяет хранить на встроенном диске информацию о 50–100 километрах пройденного пути. Емкость диска в поставляемых заводом приборах определяется разумным соотношением «цена-объем», но никаких принципиальных ограничений для хранения записей о состоянии сотен и тысяч километров стальных магистралей нет.

Первые же сравнительные испытания показали неоспоримые преимущества съемных дефектоскопов с регистрацией данных, поэтому было принято решение оснастить и другие типы ультразвуковых приборов неразрушающего контроля рельсов системами регистрации. Такие съемные регистраторы, подключаемые извне, были разработаны к приборам «РДМ-2» и «Авикон-01». Что же касается оперативного, в процессе контроля, просмотра эхограмм с разверткой типа В, дефектоскоп АДС-02 остается единственным прибором, предоставляющим такую возможность.

* * *

Аппаратная часть дефектоскопа АДС-02 представляет собой 16-канальную приемо-передающую систему (по семь независимых каналов на каждую нитку и канал ручных искателей).

Схема прозвучивания гарантирует достаточно высокий уровень выявляемости дефектов (повышение условной технической эффективности примерно на 10 процентов при других вариантах схемы прозвучивания достигается значительным увеличением числа каналов контроля и, следовательно, усложнением аппаратуры). Следует отметить, что программная конфигурация искательной системы позволяет применять любую схему прозвучивания (до восьми каналов на одну нитку пути) за счет создания и записи в память дефектоскопа файла описания искательной системы. В файле задаются углы ввода ультразвука в рельс и разворота относительно оси рельса, расположение преобразователей в лыже и порядок их поочередного возбуждения, а также ряд других параметров. Такая система позволяет вносить в описание искателей не номинальные, а истинные значения углов ввода и поправок на задержку сигнала в протекторе искателя.

Принятые сигналы поступают на интерфейсную плату, где преобразуются в цифровой код и передаются во встроенный одноплатный компьютер. Одновременно в компьютер передается информация о напряжении на аккумуляторе и внутренней температуре в приборе, а также текущая путейская координата от датчика, встроенного в одно из ведущих колес тележки.

Вся дальнейшая обработка данных производится программным путем. В качестве встроенной вычислительной платформы применяется промышленный PC-совместимый компьютер Lippert с тактовой частотой 200 МГц и электролюминесцентный экран Planar с разрешением 320х240 точек. Управление режимами работы осуществляется с помощью герметичной 16-кнопочной клавиатуры. Все электронные компоненты прибора рассчитаны на применение в температурном диапазоне от минус 40 до плюс 65 градусов Цельсия.

В АДС-02 применена двухуровневая регистрация дефектоскопической информации. Срабатывание звукового и светового индикаторов происходит при превышении сигналом опорного уровня по СО-3Р, а регистрация – по уровню –4 дБ. Это позволяет наблюдать за подозрительными участками пути на «подпороговой» стадии развития дефекта.

Информация запоминается в оперативной памяти прибора, сжимается и сохраняется на твердотельном диске. Стоит подчеркнуть, что запись информации на диск производится независимо от желания оператора, а эксплуатация дефектоскопа без регистратора (в отличие от систем со съемными регистраторами) невозможна.

Кроме эхографической информации фиксируются путейская координата, дата и время, действия оператора (изменение усиления, отключение каналов, нажатие кнопки «Стык» и т.п.), служебные отметки (режим «Блокнот»), а также эхограммы в виде А-разверток и М-разверток, полученные при перемещении ПЭП вручную.

Просматривать информацию можно двумя способами. Первый – остановить запись и увидеть все записанное на графическом экране прибора. В этом режиме можно перелистывать В-эхограмму постранично, перемещаться к выбранному фрагменту, проводить измерения с помощью курсора. Второй способ: не прерывая запись, просмотреть последний записанный участок – около 2 метров. Такой режим стоп-кадра оказался особенно пригодным при прохождении зоны болтового стыка, когда информация обрабатывается по особому алгоритму и некоторые дефекты (например, кода 52) могут быть пропущены оператором, так как индикация не срабатывает. Практика эксплуатации подтвердила эффективность режима стоп-кадра.

Еще один режим, реализованный в приборе, – реконструкция условных изображений дефекта в проекции рельса. Как показала та же практика, такая «подсказка» оператору полезна. Этот способ представления информации был в дальнейшем поддержан другими разработчиками.

* * *

Появление регистрирующей техники остро поставило вопрос об организации сбора и накопления информации о состоянии рельсов, уложенных в путь, в цехах дефектоскопии.

Передача информации с прибора АДС-02 в стационарный компьютер может производиться через стандартный принтерный порт (LPT), по сетевому протоколу, реализованному по спецификации Ethernet и через USB-порт. Кроме того, с развитием сетевых технологий связана перспектива организации удаленной передачи данных с приборов в цех дефектоскопии дистанции пути (такая методика сейчас находится в стадии разработки).

В комплект поставки АДС-02 входит программная оболочка RAILTEST для Windows, разработанная сотрудниками НТФ «Медуза» С.Ю. Ксенофонтовым и А.В. Ерошиным. Она предназначена для приема информации с дефектоскопов этого типа по каналам LPT и Ethernet, просмотра и архивирования данных, печати фрагментов и протоколов. При этом удается использовать все преимущества современной компьютерной системы: высокое разрешение экрана, возможность работы с мышью, звук и т.п. Собранная информация хранится в папках, имена которых являются названиями участков контроля, а имена файлов – датами контроля. Таким образом, можно накапливать информацию о нескольких проходах по одному и тому же участку.

Программа позволяет открыть и просматривать одновременно несколько файлов, листать журнал записи, быстро переходить от одного фрагмента к другому, увеличивать отдельный фрагмент, измерять глубины, а также реконструировать расположение условных изображений дефектов (аналогично функции реконструкции, реализованной в приборе).

Программа пригодна и для обучения операторов, так как в ней предусмотрена имитация звуковой и визуальной информации дефектоскопа АДС-02 при работе в пути, а также наглядные окна для трехмерной демонстрации хода ультразвукового луча и места расположения указателя (курсора В-развертки) в проекциях рельса.

* * *

Широкое внедрение дефектоскопов с регистраторами позволит сделать заметный качественно новый шаг – к применению современных технологий автоматизированного распознавания растровых изображений для повышения производительности труда. Сейчас вся записанная информация просматривается вручную, что весьма утомительно, учитывая объем поступающих данных и высокую степень риска ошибок при визуальном распознавании эхограмм человеком. Сейчас все активнее начинают применять различные программы распознавания образов, например, на основе нейронных сетей, а эхограммы дефектов в виде В-развертки довольно легко алгоритмизуются. Использование новых информационных технологий способно вывести ультразвуковую дефектоскопию рельсов на уровень высочайшей эффективности и надежности.

© Евразия Вести XI 2005







XI 2005

Евразия Вести XI 2005

Второй этап реформирования: проблемы, решения, выполнение

Путевой комплекс - прогресс очевиден

В царстве путевых машин

Транспортная безопасность - приоритетная задача Минтранса России

Проблемы и перспективы развития системы диагностики путевого хозяйства

Професcиональный подход к сервису путевой техники

Завтрашние успехи закладываются сегодня

Высокое качество во имя безопасности

«Завод Точлит» - надежный партнер

Ульяновские станкостроители на службе железных дорог

Актуальное решение проблемы «Kолесо–рельс»

Официальный дилер «HUDDIG» компания «У.С.Т.» предлагает…

Camozzi: пневматика для железных дорог

Промышленный транспорт – основной потребитель скоростемеров КПД-ЗП

Соблюдать патентное законодательство должен каждый

Островное положение НЖД или 525 раз вокруг света

Сто километров тундры

«АСТО» - партнер, на которого можно положиться

«Ритм» ТПТА: темп развития компании диктуется прогрессом железнодорожной отрасли

Многофункциональные АСУ на службе безопасности

Скоростное движение - научный подход к проблеме

PDF-формат



 

Copyright © 2003-2016 "Евразия Вести"
Разработка: интернет-студия "ОРИЕНС"

Евразия Вести