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

Техника для полигонных технологий диагностики инфраструктуры

Разработка, создание и внедрение комплексных мобильных средств диагностики и мониторинга инфраструктуры – веление времени.

Работая более 25 лет в области разработки и производства средств диагностики, АО «Фирма ТВЕМА» планирует развитие компании, ориентируясь на принципы развития системы обслуживания инфраструктуры ОАО «РЖД».

Вопросам инновационного подхода к решению этих сложнейших задач с целью внедрения новой техники и технологий для обеспечения надежности и безопасности объектов инфраструктуры ОАО «РЖД» посвящена статья генерального директора АО «Фирма ТВЕМА» к.т.н. Владимира Федоровича Тарабрина.

Техника для полигонных технологий диагностики инфраструктуры
АТЛАНТ
Вагон-рельсосмазыватель ПС-170
ВИКС-Т
СПРИНТЕР-ИНТЕГРАЛ
ИНТЕГРАЛ
СЕВЕР-ИНТЕГРАЛ
Техника для полигонных технологий диагностики инфраструктуры
ЛДМ-У
Техника для полигонных технологий диагностики инфраструктуры
Сетевое совещание г. Екатеринбург
Техника для полигонных технологий диагностики инфраструктуры
Распоряжением ОАО «РЖД» № 777р от 27 апреля 2016?г. была утверждена Концепция развития систем диагностики и мониторинга объектов путевого хозяйства на период до 2025 года, которая предусматривает переход к новой комплексной технологии диагностики и мониторинга объектов путевого хозяйства мобильными средствами. В этом же документе приведено технико-экономическое обоснование необходимости переоснащения и модернизации существующих мобильных средств диагностики.

Особенное внимание уделено путевому комплексу ОАО «РЖД», основные фонды которого составляют около 60%. Он является определяющим звеном инфраструктуры и всего железнодорожного транспорта, существенно влияющим на себестоимость перевозок, скорость и безопасность движения поездов. Поэтому для оптимизации диагностики инфраструктуры как в качественном, так и в количественном отношении, сокращения при этом ручного труда и численности работающих, требуется создание эффективной и достоверной системы диагностики и прогнозирования состояния железнодорожной инфраструктуры, минимизирующей затраты на ее обслуживание при обеспечении необходимого уровня безопасности перевозок.

На сетевом совещании дирекции инфраструктуры, проведенном в городе Сочи в марте текущего года, совещаниях в ОАО «РЖД» в марте, июне, июле с производителями средств диагностики старшим вице-президентом ОАО «РЖД» Г.В. Верховых сформулированы основные задачи развития съемных и мобильных средств диагностики на современном этапе и перспективу до 2025 года.

Основным направлением развития системы диагностики и мониторинга объектов инфраструктуры ОАО «РЖД» принято обеспечение работы мобильных средств диагностики инфраструктуры в составе пассажирских поездов, создание диагностического вагона с полным перечнем всех систем диагностики инфраструктуры (пути, контактной сети, автоматики и телемеханики, неразрушающего контроля рельсов, видеоконтроля, пространственного сканирования), внедрение комплексных полигонных технологий диагностики.

Одновременно поставлены задачи существенного повышения надежности, долговечности, ремонтопригодности основных элементов и узлов диагностического оборудования, особенно работающих с непосредственным контактом с рельсом.

В настоящее время на сети дорог уже внедряется полигонная технология работы вагонов-путеизмерителей. По этой технологии, когда один вагон типа КВЛ контролирует полигон нескольких дорог, проверяется более 70 тысяч км пути в месяц.

АО «Фирма ТВЕМА» отрабатывались элементы полигонной технологии и работы в составе пассажирских поездов на различных диагностических вагонах и системах диагностики. Это вагоны лаборатории автоматики и телемеханики «АТЛАНТ» с системами контроля всех элементов железнодорожной автоматики, напольных устройств безопасности, намагниченности рельсов. Лаборатории измерения контактной сети «ВИКС-Т», оборудованные лазерными системами измерения износа и положения контактного провода, оптическими и видеосистемами контроля обустройств контактной сети, тепловизорами. Особенности высокоскоростной дефектоскопии рельсов отработаны на диагностических вагонах «СПРИНТЕР», не имеющих аналогов в мире. Вопросы комплексной диагностики всех элементов инфраструктуры отрабатывались на диагностических комплексах «ИНТЕГРАЛ». Работа вышеуказанных средств скоростной диагностики проводилась практически на большинстве железных дорог России в течение нескольких лет, но в основном с отдельным локомотивом.

В настоящее время подразделениями Центральной дирекции инфраструктуры эксплуатируется 76 вагонов-рельсосмазывателей производства АО «Фирма ТВЕМА», большинство которых постоянно курсирует в составе пассажирских поездов практически по той же полигонной технологии.

Учитывая новые тенденции в области скоростной диагностики, мы предложили с целью повышения эффективности применения и развития указанной технологии, экономии эксплуатационных расходов на контроль пути, внедрения системы постоянного мониторинга для выявления мест предотказного состояния и повышения безопасности движения поездов, провести дооборудование части имеющихся вагонов-рельсосмазывателей путеизмерительными системами.

Предлагаемый проект позволяет провести дооснащение вагона-рельсосмазывателя высокоскоростной системой «СОКОЛ-2» для измерения геометрии рельсовой колеи и системой видеоконтроля «СВОД-2», что позволяет существенно повысить экономическую эффективность при обеспечении высокого качества контроля. Один ВРС в среднем в месяц обрабатывает в 2–3 раза больше километров пути, чем вагон-путеизмеритель типа КВЛ при полигонной технологии. Применение системы видеоконтроля позволяет дополнительно к параметрам геометрии рельсовой колеи оценивать состояние элементов верхнего строения пути. Внедрение систем путеизмерения и видеоконтроля на вагонах-рельсосмазывателях примерно в 4 раза снижает эксплуатационные затраты на контроль пути.

Считаем целесообразным на первом этапе внедрить следующую технологию: модернизированные ВРС проводят рабочие проезды по контролю пути согласно установленной периодичности, а остальные поездки в режиме мониторинга и выдачи в автоматизированном режиме мест с предотказным состоянием, требующим ограничения скорости. При этом контрольные проезды с начислением баллов осуществляются вагонами КВЛ.

Имеется техническая возможность дооснащения вагонов-рельсосмазывателей системами контроля автоматики и телемеханики, но необходимым требованием при измерениях является следование вагона в голове пассажирского поезда следом за локомотивом.

В целях отработки технологии работы рельсосмазывателя с диагностическим оборудованием, оно было установлено в 2016 году на вагон ВРС ПС-170 Восточно-Сибирской ж. д., которым обработано уже более 100 тысяч километров пути.

В период с 9 по 17 июня текущего года проводилась проверка геометрических параметров рельсовой колеи с одновременной сверкой показаний диагностических средств. Сверка показаний проводилась на полигонах Октябрьской, Горьковской, Север-ной, Свердловской и Западно-Сибирской дирекций инфраструктуры. Сравнивались показания вагона-путеизмерителя КВЛ-П-3.0 ПС-100, оборудованного бесконтактной измерительной системой и вагона-рельсосмазывателя ВРС ПС-170, оборудованного путеизмерительной системой «СОКОЛ-2» Суммарная протяженность полигонов сверочных испытаний, проверенных диагностическими комплексами, составила 3566 км главного пути.

По результатам сверки вагоны показали достаточную схожесть формы сигналов оцениваемых параметров пути на графической диаграмме и достаточную сходимость в качественной оценке основных параметров геометрии рельсовой колеи.

Согласно поставленным ЦДИ ОАО «РЖД» задачам и принятым на последних совещаниях решениям, АО «Фирма ТВЕМА» в июле текущего года оборудован одновагонный инфраструктурный диагностический комплекс «СПРИНТЕР-ИНТЕГРАЛ».

Одновременно нашими специалистами проработаны вопросы комплексной диагностики всех элементов инфраструктуры, включая элементы технологии диагностики, требующие уточнение спорных оценок состояния рельсов и геометрии рельсовой колеи по данным скоростных средств или пропущенных ими по различным причинам, включая климатические. Рассмотрены необходимость и периодичность проверки малодеятельных участков, приемки отремонтированных километров пути, сложность отвлечения на эти цели мобильных средств диагностики, задействованных в полигонных технологиях и работающих в составе пассажирских поездов при дефиците технических средств. Установлено, что отдельные элементы инфраструктуры требуют более тщательного обследования на меньших скоростях, чем в составе пассажирского поезда. К таким относятся георадиолокация, измерение негабаритности локальных коротких элементов, определение повреждений отделки туннелей и др. Для этих целей разработан и изготовлен самоходный диагностический комплекс «СЕВЕР-ИНТЕГРАЛ», для контроля инфраструктуры на скоростях до 120 км/ч.

При оказании услуг по диагностике инфраструктуры в странах Балтии нашими специалистами отработана технология проверки пути комплексами на комбинированном ходу типа ЛДМ с набором различного диагностического навесного оборудования, аналогичного используемым на диагностических вагонах и самоходных комплексах. Это системы дефектоскопии, путеизмерения, георадиолокации, видеоконтроля, измерения габаритов приближения строений. Эти машины и технологии могут быть использованы в России при диагностике станционных и приемоотправочных путей.

Обработка всех данных систем измерений этих комплексов выполняется в единой программной оболочке «ПО-ИНТЕГРАЛ», с привязкой измерений к единой путейской координате.

Нами предложено ОАО «РЖД» начать подконтрольную эксплуатацию технологической цепочки средств комплексной диагностики: «СПРИНТЕР-ИНТЕГРАЛ», самоходный комплекс «СЕВЕР-ИНТЕГРАЛ», комплекс на комбиходу ЛДМ-У, по программе, утвержденной ЦДИ ОАО «РЖД», для отработки комплексной полигонной технологии диагностики инфраструктуры.

Согласно распоряжению ОАО «РЖД» от 19.07.17 г. № 1399р, в качестве первого этапа подконтрольной эксплуатации, в период с 23 по 24 июля 2017?г. была проведена опытная измерительная поездка высокоскоростного диагностического вагона «СПРИНТЕР-ИНТЕГРАЛ» №303Л (058 78970) при следовании в составе почтово-багажного поезда №?974 по маршруту Москва – Екатеринбург (1814 км).

В состав диагностического оборудования высокоскоростного диагностического вагона «СПРИНТЕР-ИНТЕГРАЛ» на данном этапе входят следующие системы:

– многоканальный ультразвуковой дефектоскоп «ЭХО-КОМПЛЕКС-3» в комплекте со следящей, искательной системами и системой подачи воды;

– бесконтактная система измерения параметров геометрии рельсовой колеи «СОКОЛ-2»;

– система визуально-измерительного обнаружения дефектов «СВОД-2»;

– система скоростного трехмерного лазерного сканирования «Габаритомер»;

– система диагностики устройств автоматики и телемеханики (не подключалась в связи с прицепкой вагона в хвост поезда);

– управляющее программное обеспечение «ИНТЕГРАЛ».

Эти системы демонстрировались в начале года на международной выставке железнодорожной техники в городе Мюнстер, Германия, и вызвали большой интерес у специалистов многих стран.

Основной целью опытной измерительной поездки являлось определение возможности применения диагностического комплекса и всех вышеперечисленных диагностических систем на скоростях до 140 км/ч, при следовании в составе почтово-багажного или пассажирского поезда с передачей информации по результатам контроля в режиме онлайн с борта вагона и постобработки в систему ЕК АСУИ.

Во время поездки вагон сопровождали специалисты управления диагностики Центральной дирекции инфраструктуры, Горьковской, Юго-Восточной и Свердловской железных дорог.

Наибольшие сомнения в работоспособности в составе поезда у специалистов вызывала дефектоскопная система, так как в мировой практике предельными скоростями ультразвукового контроля рельсов считаются 60–70 км/ч.

За время поездки отказов и неисправностей в работе дефектоскопной системы (дефектоскоп «Эхо-Комплекс-3», бесконтактная центрирующая система, система подачи контактирующей жидкости) не происходило. Отображение и визуализация данных дефектоскопа работали в штатном режиме. Проконтролировано за 2 дня 1716,3 км, расшифровано 662,6 км, выдано 7 отметок с подозрением на ОДР для проведения вторичного контроля, из них 25.07.17 в день проезда подтвержден как остродефектный ОДР по коду 21.1 по ПЧ-9 Московской ж. д.

При проведении опытной измерительной поездки в составе поезда впервые в мировой практике ультразвукового контроля рельсов была реализована скорость проведения сплошного неразрушающего контроля рельсов до 140 км/ч при следовании в составе почтово-багажного поезда. Это достигнуто за счет применения новой схемотехники электронного блока дефектоскопа, использования принципа адаптивного порога настройки чувствительности акустических каналов, инновационной конструкции искательной системы, а также новых функций управляющего программного обеспечения. Сопровождающей комиссией отмечено, что при использовании данной технологии (новой конструкции искательной системы, а также системы подачи контактирующей жидкости), запаса контактирующей жидкости вагона в объеме 3 м3 достаточно для контроля 1300–1400 км пути (такой расход воды в 3 раза экономичней по сравнению с существующими вагонами-дефектоскопами). Заправка водой при следовании вагона по маршруту Москва – Екатеринбург (1814 км) осуществлялась только один раз по ст. Киров через 955 км пути. Расход протекторов акустических блоков искательной системы при контроле 1800 км пути составил – 1 комплект из 12 шт. (по 1 на каждый акустический блок искательной системы), такой расход протекторов в 4 раза экономичней по сравнению с существующими вагонами-дефектоскопами, он позволяет значительно снизить трудозатраты обслуживающего персонала по переборке и замене акустических блоков.

В связи с большой протяженностью непрерывной (без остановок) работы и соответственно невозможностью очистить следящие магниты от накопившейся металлической стружки, при проезде по участку с 968 по 1190 км происходило попадание стружки под акустические блоки РС каналов, что привело к ухудшению акустического контакта и необходимости замены протекторов акустических блоков. Замена протекторов была произведена на ближайшей остановке по ст. Балезино.

Ввиду большого объема контроля – 1800 км (это месячная норма обычного вагона-дефектоскопа) и невозможности расшифровки всего объема информации за столь короткий срок персоналом в количестве двух задействованных в поездке специалистов, расшифровка дефектограмм на вагоне производилась выборочно, по потенциально опасным участкам пути с учетом большой грузонапряженности, пропущенного тоннажа.

Автоматизированная расшифровка дефектограммы контроля рельсов в режиме онлайн в ходе поездки работала некорректно по причине перегруженности большим массивом данных. Поэтому расшифровка дефектограммы контроля рельсов производилась в режиме постобработки.

По результатам расшифровки отмечено, что при контроле участков звеньевого пути, в болтовых стыках со смятием и вертикальными ступеньками, просадками наблюдаются потери донного сигнала по РС-каналу и отсутствие записи 1-го болтового отверстия каналами 40 градусов. Эти проблемы еще в большей степени присутствуют при работе типовых вагонов с отдельным локомотивом. Мы планируем доработать программное обеспечение автоматизированной расшифровки в части корректировки алгоритмов по определению пропадания донного сигнала по РС-каналам и непрописанных болтовых отверстий в стыках и автоматического формирования ведомостей с данной информацией.

В результате работы комплекса высокоскоростной системы измерения параметров пути ВСИПП «СОКОЛ-2» исполнение 1, по измерению геометрии рельсовой колеи показана достаточная сходимость по основным параметрам с данными последних проездов типовых путеизмерительных вагонов.

Наибольшее различие в величине и количестве выявленных неисправностей между вагонами «СПРИНТЕР-ИНТЕГРАЛ» и КВЛ-П наблюдается по уширению в кривых участках пути. Отличия в показаниях по ширине колеи в кривых участках пути обусловлено техническими особенностями установки оптических датчиков системы ВСИПП «СОКОЛ-2» исполнение 1, а именно: датчики установлены во внутреннем пространстве рамы ходовой тележки, между первой и второй колесной парой. Данная схема установки обеспечивает измерение ширины колеи в зоне максимального нагружения рельсовых нитей, что соответствует реальным условиям поведения рельсовой колеи под динамической нагрузкой подвижного состава.

В результате проезда проанализировано 1200 км пути. На данном участке произведен расчет средней балловой оценки по ведомостям ПУ-32 сформированным программным обеспечением вагона «СПРИНТЕР» и вагонов КВЛ-П.

В ходе проезда на контролируемом участке осуществлялось автоматическое формирование и передача пакетов с инцидентами в базу данных ЕКАСУИ в зонах устойчивого покрытия сигнала сети GSM.

По заключению сопровождающих специалистов высокоскоростная система измерения параметров пути ВСИПП «СОКОЛ-2» исполнения 1 работоспособна и позволяет работать в условиях полигонной технологии. Система показала устойчивую работу на высоких скоростях движения, позволяющую оценивать характеристики пути под динамической нагрузкой подвижного состава.

Регистрация видеоинформации высокого разрешения о состоянии верхнего строения пути системой «СВОД-2» производилась по 8 параметрам полностью согласно требованиям технического задания: определение величины стыкового зазора, кустовой негодности шпал, солюдение эпюры шпал, смещение рельсовых плетей относительно «маячных» шпал, определение наличия и состояния накладок, болтовых стыков, определение параметров и состояния рельсовых скреплений, поверхностных дефектов рельсов. По трем параметрам производилось частично: определение двух подряд и более нулевых зазоров, дефектных шпал и их разворот, разжижение балластного слоя. Из положительных сторон данной системы следует отметить возможность синхронно просматривать линейное видео с другими системами (дефектоскопией, путеизмерением). Проконтролировано 1754,9 км, выдано ограничений скорости:100 км/ч – 2 шт.; 60 км/ч – 11 шт.; 25 км/ч, – 4 шт.

Во время проведения опытного испытательного проезда системы скоростного трехмерного лазерного сканирования и программное обеспечение работали без сбоев, в штатном режиме. В итоге записано 1623 км пути, проведена автоматизированная расшифровка этих данных протяженностью 1040 км. Выявлено более 2000 отступлений габаритов.

Табличные и графические выходные формы нарушений габаритов приближения строений, нарушений междупутного расстояния, нарушений размеров балластной призмы, нарушений размеров земляного полотна переданы в электронном виде на флеш-носителе сопровождающим представителям дорог.

Во время проведения опытного испытательного проезда управляющее программное обеспечение ПО «ИНТЕГРАЛ» выполняло все функции в соответствии с ТЗ, работало стабильно, без сбоев. Отмечено, что впервые реализовано единое программное обеспечение, которое позволяет синхронизировать данные всех диагностических систем, которыми оборудован вагон, по единой координате, а также совмещать визуализацию данных всех диагностических систем на одном рабочем месте. И тем самым дает возможность проведения комплексного анализа результатов диагностики состояния инфраструктуры.

Передача данных в ЕК АСУИ ОАО «РЖД» в ходе поездки высокоскоростного диагностического вагона «СПРИНТЕР-ИНТЕГРАЛ» периодически передавались при нахождении вагона в зоне устойчивого сигнала сотовой связи. В виду отсутствия утвержденного формата передачи информации в ЕК АСУИ по другим видам контроля (дефектоскопия, измерение габаритов и видеоконтроля) результаты измерений по перечисленным системам вагона загружены для дальнейшего анализа на файловый сервер ОАО «РЖД».

При следовании обратно из Екатеринбурга в Москву в составе поезда показана еще более стабильная работа всех систем, включая автоматизированную обработку данных. В результате опытной измерительной поездки установлено, что диагностические системы высокоскоростного вагона «СПРИНТЕР-ИНТЕГРАЛ» соответствуют функциональному назначению, согласно требованиям ТУ и КД, работают в штатном режиме при следовании в составе почтово-багажного поезда на скоростях контроля до 140 км/ч. с возможностью передачи результатов диагностики в ЕК АСУИ в режимах онлайн и постобработки.

В настоящее время АО «Фирма ТВЕМА» ведутся работы по устранению выявленных замечаний, обеспечению взаимодействия с ЕК АСУИ ОАО «РЖД» по передаче данных в режиме онлайн. Совместно с ОЦРВ разработывается формат передачи данных в ЕК АСУИ по следующим видам контроля: дефектоскопия, измерение габаритов и видеоконтролю, регламент передачи в режиме измерения и по результатам постобработки, программное обеспечение, обеспечивающее автоматическое взаимодействие ЕК АСУИ и ПО «Интеграл» в трех режимах.

Одновременно ведется разработка автоматизированной системы по комплексному анализу состояния пути и всей инфраструктуры «КАСКАД» с функциями прогноза его состояния и оценки возможности повышения скоростей движения по участкам на основе данных, получаемых со средств диагностики.

Считаем необходимым продолжить подконтрольную эксплуатацию новых вышеперечисленных комплексных мобильных средств диагностики инфраструктуры на тестовых участках железных дорог в составе почтово-багажных и пассажирских поездов с учетом предлагаемых комплексных полигонных технологий контроля. Предусмотреть разработку необходимой технологической документации.

Это позволит в короткие сроки осваивать инновационную технику с принципиально новыми системами диагностики и внедрением самых эффективных технологий их применения.

© Евразия Вести VIII 2017



VIII 2017

Евразия Вести VIII 2017

Инфраструктурный комплекс: тенденции и перспективы

Равноресурсность элементов верхнего строения пути

Совершенствование системы текущего содержания железнодорожного пути и инженерных сооружений

Современные системы обучения в хозяйстве пути ЦДИ – филиала ОАО «РЖД»

Инновационные технологии текущего содержания и ремонта железнодорожного пути

Восточно-Сибирская железная дорога - опыт эксплуатации рельсовых скреплений

ЦДРП – филиал ОАО «РЖД»: вопросы качества, новые технологии

Инновации при проектировании железнодорожных путей: проблематика, опыт, решения

Новосибирский стрелочный завод - инновационный путь развития

Тенденции мировой диагностики

Новые технические средства и технологии неразрушающего контроля объектов инфраструктуры

Точность контроля рельсов – залог «бархатного» пути

«РДМ-ВИГОР» - никаких компромиссов за счет качества

Потенциал инновационной деятельности

Продукция ООО «Механизированная колонна №?20» - вклад в обеспечение безопасности и надежности работы инфраструктуры

Обновление инфраструктуры требует комплексного подхода

О внедрении технологий КСПД ИЖТ в производственные процессы путевого хозяйства РЖД

ОАО «ЭЛТЕЗА»: поставщик комплексных технических решений и услуг

Упругое рельсовое скрепление ПФК-350 - опыт внедрения и эксплуатации

Зарекомендовавшее во всем мире «ноу-хау» из Австрии

Контрольно-оповестительные системы для карстоопасных участков железнодорожного пути

Экспертный надзор за состоянием технических средств железных дорог

PDF-формат



 

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

Евразия Вести