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

Мониторинг скорый и точный

Генеральный директор ЗАО «ПИК ПРОГРЕСС» Петр Николаевич Кулешов затрагивает в своей статье проблему совершенствования методов и средств контроля геометрических параметров железнодорожного пути и их привязки к единой системе геодезических координат. В частности, он знакомит читателей с перспективными системами видеоконтроля за состоянием пути для скоростных путеобследовательских станций ЦНИИ-4.

Мониторинг скорый и точный
Мониторинг скорый и точный
Наступает время высокоскоростного движения поездов. А это означает, что необходимо совершенствовать методы и средства оперативного контроля геометрических параметров путеизмерительными вагонами, проверяющими более 95 процентов главных путей.

Чтобы обеспечивать безопасность движения поездов, необходима информация о соответствии установленным скоростям параметров устройства и содержания пути, данные о динамике его расстройства. Значит, необходимо повышать точность самих измерений и их привязки к единой системе геодезических координат.

Традиционно измеряют неровности рельсовой колеи (ее уширения, перекосы, просадки в профиле, углы в плане и т.д.). Практически все задачи контроля геометрии – как в плане безопасности движения, так и мониторинга состояния пути – решают на стальных магистралях страны разработанные и выпускаемые с 1995 года нашей компанией бесконтактные скоростные путеобследовательские станции ЦНИИ-4.

Впервые у нас они стали диагностическим комплексом скоростного (до 160 км/ч) контроля, измеряющим дополнительные параметры и положение пути в профиле и плане.

Работает уже четвертое поколение ЦНИИ-4. Установленный на путеобследовательских станциях комплекс аппаратуры включает в себя лазерные, телевизионные системы, гиросистему, интегрированную со спутниковыми приемниками ГЛОНАСС/GPS, для контроля параметров кривых, плана и профиля пути, объединенные многопроцессорной вычислительной сетью. По показателям назначения, объему, стабильности и оперативности получаемой информации сегодняшние ЦНИИ-4 не уступают путеизмерительным вагонам фирм MER-MEC и Plasser & Theurer.

ЦНИИ-4 – пример использования ресурсосберегающих технологий. С их помощью при минимальных затратах подразделения ОАО «РЖД» снабжаются объективной информацией о взаимодействии пути и подвижного состава.

Чем обеспечивается основная экономия?

Вагоны-путеизмерители ЦНИИ-4 – единственные серийные диагностические средства, способные работать в составе скорого поезда без отдельного локомотива, что в 2,5–3 раза снижает эксплуатационные затраты.

ЦНИИ-4 контролируют параметры устройства пути для проектировщиков и ремонтников с геодезической точностью на высоких скоростях, что в 50–70 раз дешевле, чем ручными методами.

На всем протяжении пути работы контроль с помощью ЦНИИ-4 рельсовых скреплений, величины стыковых зазоров и бокового износа, подуклонки и полного профиля сечения головки рельса в 200 раз дешевле, чем ручным методом.

Определение с помощью нашей техники мест, требующих ремонта, оценка качества выполненных работ позволяют оптимизировать виды и сроки ремонта пути, рациональнее использовать выделенные на него средства.

Паспортизация и оптимизация параметров кривых с применением ЦНИИ-4 дает возможность определить необходимые виды ремонта.

Совместное использование ЦНИИ-4 с ВПИ «Навигатор» исключает измерительный проезд выправочно-рихтовочной машины, снижая затраты.

Все измеряемые ЦНИИ-4 параметры привязываются к путейской и географическим координатам с помощью навигационных приемников ГЛОНАСС/GPS, обеспечивая работу в режиме электронной карты железной дороги.

База данных по параметрам кривых и износу позволяет автоматически формировать задание вагону-лубрикатору.

Результаты работы ЦНИИ-4 выдаются в 55 выходных формах, многих из которых ранее не было вообще, а некоторые составлялись вручную.

ЦНИИ-4 впервые автоматизированы с помощью бесконтактных измерительных систем и решают основные задачи на скорости: оценивают боковой износ, полный профиль поперечного сечения, стыковые зазоры и температуру рельсов.

Параметры, определяющие безопасность движения, измеряются непосредственно в процессе поездки с выдачей необходимых ограничений скорости на опасных участках.

Наши путеобследовательские станции хорошо зарекомендовали себя при контроле пути для высокоскоростного поезда «Сапсан». Удалось поднять его максимальные скорости только за счет изменения существующего возвышения, а в отдельных кривых выправке в плане, существенно снизить объемы работ на линии.

Совместно с ВНИИЖТ получена интересная и полезная информация при сравнении проездов ЦНИИ-4 по российским и финским железным дорогам.

Сейчас путеобследовательские станции ЗАО «ПИК ПРОГРЕСС» – единственное диагностическое средство, производящее приемку капитальных ремонтов пути. Измеряемые ЦНИИ-4 величины бокового износа рельсов учитываются другими путеизмерительными средствами.

Одна из важных задач, решаемых ЦНИИ-4, – съемка планов и профилей главных путей. Эта съемка ведется с помощью прецизионной инерциальной навигационной системы, интегрированной со спутниковыми приемниками ГЛОНАС/GPS, на высоких скоростях, обеспечивая большую производительность. Измерения позволяют определять длинные неровности, важные для высокоскоростного движения, и переломы профиля, критичные для тяжеловесного, проводить паспортизацию и оптимизацию кривых.

На вагонах – путеобследовательских станциях монтируется подсистема «ПРОФИЛЬ», работающая с приемниками ГЛОНАС/GPS. Такие ЦНИИ-4 проводят съемки профиля и паспортизацию станционных путей, при этом повышается производительность труда, а себестоимость работ по сравнению с выполняемыми проектными организациями и снижается в 6–7 раз.

Существенно повышает эффективность применения ЦНИИ-4 тот факт, что одновременно с разработкой аппаратных средств контроля дополнительных параметров пути совместно с ВНИИЖТ и ПТКБ ЦП создается необходимая нормативно-технологическая база и соответствующее программно-математическое обеспечение.

В последнее время в связи с появлением и развитием технологий производства высокоскоростных матриц, стало возможным изготовление еще более перспективных систем видеоконтроля, сделанных на их основе. Применение таких систем на диагностических средствах позволяет существенно расширить их функции.

Использование современных видеокамер делает реальной высококачественную съемку объектов пути на высоких скоростях. Удается получать четкие изображения объектов, что, в свою очередь, позволяет применять современные решения в области математического распознавания образов и проведения измерений геометрических размеров интересующих объектов.

Появляется возможность выявлять, распознавать и документировать (в виде фотографий с достаточно высоким разрешением) поверхностные дефекты, связанные с отслоением и выкрашиванием металла на поверхности катания головки рельса, изменение положения меток угона плетей, отсутствующие скрепления или их элементы.

Такие системы видеоконтроля позволяют вести мониторинг состояния шпальных ящиков, выявлять выплески, недостаток или избыток балласта и его загрязненность. Привязка объектов к координате производится с учетом нестандартных и несуществующих километров.

На основе высокоскоростных камер специалистами ЗАО «ПИК ПРОГРЕСС» построена система высокоточного видеонаблюдения за элементами обустройства пути для ЦНИИ-4, работающая на скоростях до 140 километров в час.

Система скоростного видеонаблюдения позволяет получать высококачественные черно-белые снимки c частотой до 200 кадров в секунду при VGA разрешении, 1250 кадров в секунду для области размером 160х224 пикселей и до 3200 кадров в секунду для области 56х40 пикселей, с минимальным временем экспозиции (1/32 000 и 1/64 000 сек). На скорости 140 километров в час и выше фиксируются любые элементы обустройства пути. При этом визуальную оценку состояния таких элементов пути, как размер и форма стыковых зазоров, можно оценивать с точность до одного миллиметра.

На практике используется разрешение 640Х480 пикселей при скорости съемки 200 кадров в секунду и экспозиции 1/64 000 сек. Необходимо создать высокую освещенность объекта – до 50 000 люкс. Задача решается установкой современных светодиодных прожекторов с низкой потребляемой мощностью. Так, система подсветки для ЦНИИ-4 из четырех прожекторов потребляет всего 200 Вт.

Камеры формируют и передают по локальной сети последовательность изображений в формате «mjpeg», которые начинают обрабатываться в «реальном времени» специальным программно-математическим обеспечением, установленным на отдельной ПЭВМ, выполненной как сдвоенная промышленная станция на базе современных процессоров Intel Core i7 c высокоскоростной SSD памятью вместо традиционного жесткого диска. Программное обеспечение распознает из общего массива кадры, содержащие стыковые зазоры либо другие интересующие образы (например, отсутствующие гайки скреплений, метки угона бесстыкового пути и т.д.) и записывает на диск, сортируя их по отдельным папкам. При этом одновременно при необходимости определяются геометрические размеры распознаваемого объекта и возможна последующая выборка кадров с размером объекта, более или менее заданной величины.

Привязка изображений к путевой координате осуществляется посредством записи уникального кода датчика пути в каждый формируемый кадр. Такой подход позволяет в постобработке увязать весь массив сделанных снимков с файлом, содержащим информацию о геометрии пути, сформированным основным программным обеспечением ЦНИИ-4 и при обработке последнего дополнительно пользоваться видеоизображением. Это позволяет улучшить качество выдаваемой информации о стыковых зазорах, исключить из ведомости сверхнормативных стыковых зазоров те из них, которые определились оптическими датчиками вагона с учетом поверхностных дефектов рельсов.

Система может быть дополнена и камерами бокового обзора с цветным изображением и разрешением 1024Х768 пикселей. Использование таких камер позволяет записывать и распознавать информацию о путевых и сигнальных знаках. Эти данные могут быть использованы для облегчения процесса съемки станционных путей ЦНИИ-4, а также мониторинга состояния инфраструктуры дорог.

В настоящее время наши специалисты завершают создание подсистемы ЦНИИ-4 для контроля угона плетей бесстыкового пути.

Она включает в себя устройства контроля температуры по длине рельсовой плети, определение границ плети, датчики контроля подвижек сечений плети относительно «маячных» шпал, программное обеспечение для снятия параметров (температуры, длины, подвижек) рельсовых плетей и ввода в ПЭВМ, обработки и хранения полученных результатов измерений.

Вся аппаратура создана и изготавливается ЗАО «ПИК Прогресс».

Проходит опытную эксплуатацию автоматизированная система видеоинспекции состояния верхнего строения пути.

Еще одна новинка нашей фирмы – комплекс контроля габаритов приближения строений, включая контроль расстояния до соседнего рельса, что важно для выявления степени негабаритности мостов, платформ, столбов контактной сети и светофоров.

Завершается создание системы контроля геометрических параметров стрелочных переводов, которая может устанавливаться на вагоны-путеизмерители, мотрисы, тележки, и системы контроля натурных неровностей рельсовой колеи на базе ходовой тележки, измеренных инерциальным методом.

Ведутся работы по созданию бесконтактного высокоскоростного – до 250 километров в час – комплекса диагностики инфраструктуры.

© Евразия Вести VIII 2012







VIII 2012

Евразия Вести VIII 2012

Создание ИНФРАСТРУКТУРЫ - веление времени

Развитие инновационных средств и технологий в путевом комплексе

Отвечать современным требованиям

Проблемные вопросы развития путевого комплекса

МИИТ - эффективность анкерных рельсовых скреплений

Решая задачи повышения надежности стальных магистралей

Развитие транспортного машиностроения в условиях Всемирной торговой организации

Новая техника для железных дорог или почему мы идем за рубеж

МЛП - машина нового поколения

Планы реальны и рассчитаны на успех

Новые технологии в бережливое производство

Развитие эры диагностики

Новые средства дефектоскопии рельсов

Еще раз об алюминотермитной сварке рельсов

Надежное основание для безопасности, долговечности, скорости

FESTO: миссия выполнима

В компании «ИНФРАТЕХ» знают, как защитить путь!

ПУМА-2000 на олимпийской стройке

PDF-формат



 

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

Евразия Вести