НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ


Комплексные системы. Технологии диагностики. Видеоконтроль

Накопленный за четверть века научно-технический и производственный потенциал АО «Фирма ТВЕМА» позволяет создавать эксклюзивные, часто не имеющие аналогов, продукты самого разного назначения в сфере обеспечения железнодорожной безопасности.

О комплексных инновационных системах и технологиях диагностики инфраструктуры пойдет речь в статье генерального директора АО «Фирма ТВЕМА» к.т.н. Владимира Федоровича Тарабрина и заместителя генерального директора АО «Фирма ТВЕМА» заслуженного работника транспорта РФ, почетного железнодорожника Виктора Михайловича Бугаенко.

Мировой опыт показывает, что наиболее эффективными и экономически выгодными являются комплексные автоматизированные системы диагностики железнодорожной инфраструктуры. Понимая передовые тенденции развития технологий диагностики, фирмой впервые в России в 2008 году был создан диагностический поезд ИНТЕГРАЛ, обеспечивающий контроль более ста параметров технических объектов инфраструктуры. Внедрение первого диагностического поезда потребовало от ОАО «РЖД» разработки ряда нормативных документов по технологии работы, нормативам оценки дополнительных параметров, комплексной оценки состояния инфраструктуры.

Двумя инфраструктурными диагностическими комплексами ИНТЕГРАЛ в 2015 году на железных дорогах ОАО «РЖД» проверено более 70 тысяч км пути и выявлено более 105 тысяч грубых отступлений от норм содержания железнодорожной инфраструктуры. При раздельном контроле этого же объема объектов инфраструктуры специализированными вагонами потребовалось бы проверить около 350 тыс. км пути. Оснащение дорог диагностическими комплексами позволяет экономить на каждом комплексе более 50 млн рублей эксплуатационных расходов в год и сокращение численности обслуживающего персонала.

Сегодня ОАО «РЖД» поставлена задача перехода к новым технологиям диагностики инфраструктуры. Это работа скоростных диагностических комплексов в составе пассажирских поездов, полигонные технологии использования мобильных средств диагностики, внедрение автоматизированных систем видеоконтроля.

Опыт создания и эксплуатации первых диагностических комплексов позволил компании провести отработку, совершенствование и создание новых инновационных систем технической диагностики.

Системы видеоконтроля или промышленного зрения используются в производственных процессах много лет, но в диагностических комплексах до последнего времени практически не применялись.

АО «Фирма ТВЕМА» одним из первых начало оснащать мобильные средства диагностики инфраструктуры, поставка которых является одной из основных сфер деятельности компании, различными системами видеоконтроля. В настоящее время на Российских железных дорогах этими системами оснащены 25 единиц диагностической техники. Это два диагностических инфраструктурных комплекса ИНТЕГРАЛ, семь многофункциональных автомотрис СЕВЕР, одиннадцать вагонов дефектоскопов ВД-УМТ, самоходная путеизмерительная лаборатория на базе электровоза ВЛ-11м, вагон для диагностики контактной сети, вагон для диагностики систем ЖАТ АТЛАНТ, вагон-рельсосмазыватель и высокоскоростной диагностический комплекс СПРИНТЕР. Также системы видеоконтроля были установлены на диагностические комплексы для метрополитенов СИНЕРГИЯ-1 и СИНЕРГИЯ-2 в Московском и Бакинском метрополитенах, дефектоскопную автомотрису Пекинского метро, диагностические поезда и вагоны железных дорог Германии (DB), Израиля, Улан-Баторской и Туркменской железных дорог.

Долгое время в России указанные системы видеоконтроля использовались как технологическое оборудование для контроля систем диагностики, уточнения выявляемых дефектов, привязки к координате пути.

Первые Правила применения систем видеонаблюдения утверждены Распоряжением ОАО «РЖД» 2370р от 08.12.2014 г. как дополнение к Положению о системе неразрушающего контроля рельсов. Требования для оценки состояния элементов верхнего строения пути даны были в общем порядке, что не позволило их применить как технические требования к автоматизированной оценке элементов при видеоконтроле. Обработка данных велась выборочно вручную.

Однако разбор нескольких случаев сходов подвижного состава на Забайкальской ж. д. в начале 2016 года, анализ данных с видеокамер позволил вскрыть причины сходов, неоднократные нарушения регламентов выполнения работ по содержанию пути и обеспечению безопасности движения поездов, показал высокую эффективность применения систем видеоконтроля.

В целях проведения объективного анализа состояния верхнего строения пути, строгого определения отступлений от норм устройства рельсовой колеи по данным различных систем видеонаблюдения и упорядочения информации для устранения выявленных отступлений в 2016 году вышли два документа ОАО «РЖД».

Распоряжение Центральной дирекции инфраструктуры № ЦДИ-61р 20.02.16 об утверждении и вводе в действие с 1 марта 2016 г. «Классификатора отступлений от норм устройства рельсовой колеи для обработки и анализа информации, полученной в результате работы систем видеонаблюдения» и распоряжение № ЦДИ-63р от 20.02.16, утвердившего «Регламент обработки и анализа информации, полученной в результате работы видеосистем мобильных средств диагностики». На дорогах было организована ручная обработка данных видеоконтроля в соответствии с указанными документами, а перед изготовителями диагностической техники поставлена задача разработать специальные системы видеоконтроля для оценки состояния элементов верхнего строения пути с автоматизированной обработкой данных.

АО «Фирма ТВЕМА» по техническим требованиям ЦДИ в течение нескольких месяцев была разработана Автоматизированная видеоизмерительная система контроля технического состояния элементов верхнего строения пути серии «СВОД-2». Она предназначена для видеорегистрации состояния элементов верхнего строения пути, воспроизводства видеозаписи с указанием времени проезда и координаты дефекта, работы с архивными видеозаписями для определения, фиксации, записи, хранения и выдачи информации о дефектах, обнаруживаемых визуальным способом. Данные, полученные в результате работы системы «СВОД-2», обрабатываются в ПО (программное обеспечение) «ИНТЕГРАЛ».

В рамках реализации оптического метода контроля в систему входят как камеры матричного (обзорного), так и линейного (высокоразрешающего) видео. Матричные камеры предназначены для видеонаблюдения за работой подсистем вагона и визуального контроля состояния рельсов, рельсовых стыков, стрелочных переводов и рельсошпальных скреплений. Линейные камеры обеспечивают непрерывную линейную фотосъемку объектов инфраструктуры. Рельсы, шпалы, скрепления, болтовые соединения и накладки. Их проверка осуществляется при проезде в автоматическом режиме.

Примененные технические решения, такие как узкополосные оптические фильтры и система очистки оптических стекол, обеспечивают надежность в получении данных и защиту результатов измерений от влияния различных внешних факторов. Основные из решений: модульная компоновка, неограниченное количество камер, регулируемый угол обзора, высокоскоростные линейные камеры, профессиональная оптика, светодиодная подсветка, низкое потребление энергии, защита от солнечной засветки и других источников света, усовершенствованные алгоритмы распознавания, автоматическая коррекция изображения. Для достижения лучшего результата съемка 3D профилей производится с шагом сканирования от 1 до 5 мм в зависимости от скорости измерения.

В системе «СВОД-2» предусмотрена автоматическая система анализа данных видеоконтроля. Она позволяет обнаруживать в режиме реального времени и постобработки следующие виды неисправностей:

– смятия в стыках;

– повреждение сварных стыков;

– боковые ступеньки в стыках рельсов;

– забег стыковых зазоров по двум нитям пути;

– повреждения поверхности катания рельсов;

– отсутствие или повреждение скреплений в пути и стрелочных переводах;

– недостаточную затяжку болтов;

– нарушение в ориентации шпал и трещины в них;

– выплески и заполнение балластом;

– локализация и измерение стыковых зазоров.

Применение системы позволяет заблаговременно определить те места, где из-за поврежденного или отсутствующего элемента пути возможно возникновение отклонений геометрических параметров и угрозы безопасности движения. Системой автоматически формируются ведомости по утвержденному альбому выходных форм.

Первая автоматизированная система видеоконтроля с выявлением отступлений в содержании элементов верхнего строения пути начала работать в июле 2016 года на вагоне-дефектоскопе ВД-УМТ-2 Горьковской ж.д. Уже в первый месяц работы были выданы сотни ограничений скорости по данным видеоконтроля. Сравнительные испытания различных систем видеоконтроля, проведенные Центральной дирекцией инфраструктуры в ноябре текущего года на Московской ж. д., показали преимущества нашей техники перед конкурентами. До конца текущего года будут введены в эксплуатацию пять комплектов новых видеосистем с автоматизированной обработкой данных на скоростных комплексах СПРИНТЕР, вагонах-дефектоскопах ВД-УМТ-2 и лаборатории контроля железнодорожной автоматики АТЛАНТ.

Фирма готова провести установку нового программного обеспечения на ранее поставленные видеокомплексы первого поколения, что существенно повысит их эффективность.

Учитывая широкое применение видеосистем АО «Фирма ТВЕМА» на железных дорогах и метрополитенах Европы и Азии, Комитет по инфраструктуре ОСЖД, в работе которого мы принимаем участие как присоединенное предприятие ОСЖД, рекомендовал включить в план на 2017 г. подготовку железными дорогами, членами ОСЖД, «Информационного материала об использовании систем видеоконтроля для диагностики объектов инфраструктуры и планирования работ по ее техническому обслуживанию». Также рекомендовано включить разработку проекта памятки «Планирование работ по техническому обслуживанию и ремонту пути на основании данных автоматизированного видеоконтроля».

Планируем продолжить работы по совершенствованию систем автоматизированного видеоконтроля с учетом зарубежного опыта и сотрудничества, а также переходу к системе мониторинга состояния объектов инфраструктуры по данным видеоконтроля.

Считаем, что в дальнейшем необходимо дооснастить системами автоматизированного видеоконтроля имеющиеся вагоны – рельсосмазыватели, работающие в составе пассажирских поездов, для постоянного мониторинга инфраструктуры и выявления мест предотказного состояния, повышения безопасности движения поездов, объективного планирования работ по ее содержанию.

© Евразия Вести XII 2016

www.eav.ru