Libmonster ID: UA-1980

П. Н. КУЛЕШОВ, заместитель генерального директора Промышленно-инновационной компании "Прогресс"

В 1991 г. при Российском научно-исследовательском институте космического приборостроения (Москва) образовали промышленно-инновационную компанию "Прогресс". Стратегическая задача ее коллектива, насчитывающего более 200 специалистов в области оптоэлектроники, радиотехники, машиностроения и программирования, - внедрение передовых технических и программных разработок на транспорте, в энергетике, нефтедобыче, связи и других наукоемких отраслях народного хозяйства.

стр. 28


Одна из областей применения нашей аппаратуры - диагностика железнодорожного пути, учитывающая минимизацию затрат на нахождение участков, требующих ограничения скорости движения, плановых или неотложных ремонтов. По каким же критериям оценивают его состояние? Прежде всего - по параметрам устройства (положение пути в плане и профиле, характеристики кривых отрезков) и содержания (просадки, изгиб, боковой износ, перекосы, полный профиль головки рельсов, возвышение одного из них, ширина колеи и др.). Одновременно следят за показателями ходовой части подвижных составов (в том числе колесной пары). И такой двусторонний подход позволяет сделать мониторинг безопасности движения поездов комплексным (с точки зрения аппаратных средств и программно-математического обеспечения) и предотвратить аварии.

Надо сказать, что все перечисленные величины изменяются под нагрузкой и измерять их необходимо именно в таких (рабочих) условиях. И тут главное средство - высокоскоростные путеобследовательские вагоны, способные контролировать большой объем информации, обрабатывать ее в реальном времени (с выдачей при необходимости предупреждений об ограничении скорости или закрытии движения) и записывать для последующего представления в центры диагностики железных дорог. Указанные качества удачно сочетает в себе серийно выпускаемый нашей компанией уникальный, не имеющий отечественных аналогов аппаратно-программный комплекс ЦНИИ-4МД, отслеживающий 20 параметров пути. Он оснащен лазерными системами, не содержащими движущихся механических частей, т.е. не влияющими на быстроту хода поезда, и потому может следовать в его составе со скоростью до 160 км/ч. Надежность получаемых данных обеспечивает встроенная аппаратура самодиагностики.

Особо подчеркнем: ЦНИИ-4МД - первое отечественное средство с бесконтактными автоматизированными системами контроля бокового износа, температуры рельсов, стыкового зазора, коротких (0,4 - 1,5 м) неровностей на поверхности катания. Ведь, к примеру, используемые в России вагоны-путеизмерители контактного принципа определяют ширину колеи на глубине порядка 18 - 20 мм, поэтому оставляют без внимания столь важный показатель, как боковой износ рельсов, способный, как подтверждает практика, существенно влиять на ширину колеи и, следовательно, безопасность движения. Разработанный же нами диагностический комплекс устраняет данный пробел: лазерными датчиками измеряют ширину головки рельса на глубине 15 мм ниже поверхности катания, сравнивают с соответствующим номинальным значением; полученная разница представляет собой искомую величину. Точность результатов проверяли сопоставлением с ручными промерами.

стр. 29


Так, на 9- 10 км первого пути участка Москва-Казанская-Люберцы вычислили среднее квадратичное отклонение по 10 характерным точкам. Максимальная его величина составила 0,51мм, что свидетельствует о достаточной для практических целей достоверности измерений.

Для обнаружения коротких неровностей пути на ЦНИИ-4МД установили специальный датчик с разрешающей способностью около 0,01 мм. Его "опрос" и запись сигналов проводят с шагом 5 или 10 см. Затем последние подвергают многоступенчатой цифровой фильтрации для преобразования в нужную информацию и лишь потом, после программно-математической обработки, выявляют прочность стыковых соединений, поверхностные геометрические дефекты рельсов, в том числе в местах сварки.

Систему определения стыковых зазоров реализовали на основе двухканального оптического датчика инфракрасного диапазона с повышенной помехоустойчивостью.

Чтобы исключить влияние на результат сколов рельса, измерения проводят на глубине 10 мм ниже уровня его головки. Анализ показал хорошее совпадение полученных таким способом данных с натурными: среднее квадратичное отклонение составляет всего 0,46.

Температуру рельсов контролируют бесконтактным инфракрасным пирометром*. Излучение на него поступает с внутренней поверхности шейки рельса, преобразуется в цифровой сигнал, обрабатывается в контрольно-вычислительном комплексе и записывается в общий файл. Для определения погрешностей найденной величины ее сравнили с показаниями серийного магнитного термометра марки ИТ-1. Оказалось, среднее квадратичное отклонение составило 0,43.

Одна из новинок, устанавливаемых на ЦНИИ-4МД, - система автоматизированной инспекции верхнего строения пути, созданная нами совместно с Институтом прикладной математики им. М. В. Келдыша РАН. Она включает пять цифровых видеокамер - четыре короткофокусные и панорамную, устройство записи, интерфейсные платы и персональный компьютер. Ее интеллектуальная основа - зрительный комплекс промышленных роботов, позволяющий не только "видеть", но при соответствующем преобразовании и идентифицировать любые характерные предметы и определять расстояния между ними и их элементами.

Для обработки всего информационного массива, представляемого ЦНИИ-4МД, наши специалисты создали несколько пакетов программно-математического обеспечения, впервые позволяющих на российских железных дорогах решать принципиально новые и крайне актуальные задачи. В их числе - непрерывный контроль параметров пути в процессе эксплуатации


* Пирометр - оптический прибор для измерения температуры непрозрачных тел по их излучению в оптическом диапазоне спектра (прим. ред.).

стр. 30


стр. 31


Фрагмент карточки кривой с графиком бокового износа. Карточка кривой дает полное представление об изменениях пути при эксплуатации.

(включая формирование необходимого банка данных), проверка соответствия состояния кривых участков полотна установленной скорости движения, прогноз возникновения условий, требующих ее ограничения, обнаружение и предварительное обследование нуждающихся в выправке участков. В такой информации заинтересованы службы пути, проектные организации и дорожные центры диагностики.

И еще. Наше программное обеспечение позволяет разбивать продольный профиль пути на элементы, определять их длины, уклоны, разность последних и другие величины, с помощью которых делают расчеты в случае ремонта. Оптимизация поиска соответствующих мест в целом сокращает затраты времени и средств. А проезды путеобследовательской станции позволяют выявить не только качество проделанных работ сразу после их проведения, но и устойчивость данного участка в течение нескольких сезонов.

Самостоятельная функция ЦНИИ-4МД - съемка профиля станционных путей (традиционно для этого использовали ручные геодезические приборы) - также демонстрирует его явные преимущества: высокая скорость операций (3 - 5 мин на один станционный путь), геодезическая точность, распечатка выходных форм. Хорошим помощником служит это автоматизированное средство диагностики и при паспортизации пути по параметрам устройства в плане, профиле и по уровню. Теперь впервые можно использовать данные, получаемые непрерывно, под нагрузкой, со скоростью движения вагона, а точность их соизмерима с геодезической съемкой. Такая информация нужна специалистам путевого хозяйства и управления перевозками, например, при тяговых расчетах, составлении графиков движения на рельефных участках дорог.

Кроме того, ЦНИИ-4МД - единственная отечественная система, выявляющая неровности полотна в плане длиной 40 - 100 м, оказывающие неблагоприятное воздействие на подвижной состав при скоростях свыше 160 км/ч, что особенно актуально в связи с активизацией работ по высокоскоростному железнодорожному движению в России.

Но и это еще не все. Так, один из возможных каналов сбора дополнительных сведений о состоянии железнодорожного пути - система контроля внутренних поверхностей тоннелей, в частности их габаритов, положения рельсовых нитей и контактного провода. В настоящее время мы создали опытный образец соответствующего обследовательского

стр. 32


Обобщенная числовая оценка состояния геометрии рельсовой колеи представляется в виде графика изменения комплексного статистического параметра - скорости, соответствующей состоянию пути (СССП).

вагона - ЦНИИ-4Т. По сравнению с аппаратно-программным комплексом ЦНИИ-4МД, к нему добавили блоки освещения тоннелей, приемное и процессорное устройства. Поступающие данные записываются в общий итоговый файл с привязкой к координате и реперам (закрепленным на известной высоте знакам). Измерения проводят через каждые 20 см при скорости 20 км/ч. В итоге соответствующее программно-математическое обеспечение формирует чертеж тоннеля, позволяющий выявить смещение рельсов относительно его оси, нарушения внутренней облицовки, рассчитывает габаритные возможности движения там составов с учетом кривизны пути, скорости, непогашенных ускорений.

Вместе с тем наши специалисты создали, провели испытания и подготовили к установке на ЦНИИ-4МД опытный образец автоматизированной системы контроля напряженного состояния бесстыкового пути*. Она включает устройства определения границ плети рельсов (на основе датчика измерения стыковых зазоров), ее температуры и сдвигов относительно реперов, пакет соответствующего программного обеспечения. Это важно, ибо до настоящего времени в России подобное обследование проводят лишь визуально. Предлагаемое же нами устройство позволяет замерять положение рельсов по всей длине плети с определенными интервалами, причем со скоростью движения вагона. И величина среднего квадратичного отклонения составляет всего 0,3 мм, а в результате реальна количественная оценка степени напряженности бесстыковых путей.

Наряду с путеобследовательскими станциями наша компания разработала, изготовила, курирует в ходе эксплуатации более 30 автоматизированных систем управления для подстанций электроснабжения, насосных станций, буровых установок, для энергоблоков Нижневартовской и Сургутской государственных районных электростанций (Ханты-Мансийский автономный округ) и т.д.

В настоящее время коллектив компании "Прогресс" заканчивает создание каналов контроля следующих дополнительных характеристик железнодорожного пути: полного профиля головки рельсов (для определения участков, требующих обработки рельсошлифовальным поездом), величины "ступеньки" между ними в местах стыков, габаритов приближения строений (для выявления степени негабаритности мостов, платформ, столбов контактной электросети и светофоров), геометрического положения реперов (для коррекции положения рельсовой нити относительно них), натурных неровностей пути на длинах начиная с 2,3 м. Одновременно с разработкой аппаратных средств создаем необходимую нормативно-технологическую базу и соответствующее программно-математическое обеспечение.


* Бесстыковой путь состоит из плетей длиной до 8 км, образованных сваркой рельсов. Такое их соединение снижает шум и износ подвижного состава (прим. ред.).


© elibrary.com.ua

Постоянный адрес данной публикации:

https://elibrary.com.ua/m/articles/view/Техника-XXI-века-ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ-КОМПЛЕКСЫ-ДЛЯ-ЖЕЛЕЗНЫХ-ПОРОГ

Похожие публикации: LУкраина LWorld Y G


Публикатор:

Григорий ГалушкоКонтакты и другие материалы (статьи, фото, файлы и пр.)

Официальная страница автора на Либмонстре: https://elibrary.com.ua/Galushko

Искать материалы публикатора в системах: Либмонстр (весь мир)GoogleYandex

Постоянная ссылка для научных работ (для цитирования):

Техника XXI века. ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ КОМПЛЕКСЫ ДЛЯ ЖЕЛЕЗНЫХ ПОРОГ // Киев: Библиотека Украины (ELIBRARY.COM.UA). Дата обновления: 19.06.2014. URL: https://elibrary.com.ua/m/articles/view/Техника-XXI-века-ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ-КОМПЛЕКСЫ-ДЛЯ-ЖЕЛЕЗНЫХ-ПОРОГ (дата обращения: 29.03.2024).

Комментарии:



Рецензии авторов-профессионалов
Сортировка: 
Показывать по: 
 
  • Комментариев пока нет
Похожие темы
Публикатор
1078 просмотров рейтинг
19.06.2014 (3571 дней(я) назад)
0 подписчиков
Рейтинг
0 голос(а,ов)
Похожие статьи
VASILY MARKUS
Каталог: История 
3 дней(я) назад · от Petro Semidolya
ВАСИЛЬ МАРКУСЬ
Каталог: История 
3 дней(я) назад · от Petro Semidolya
МІЖНАРОДНА КОНФЕРЕНЦІЯ: ЛАТИНСЬКА СПАДЩИНА: ПОЛЬША, ЛИТВА, РУСЬ
Каталог: Вопросы науки 
7 дней(я) назад · от Petro Semidolya
КАЗИМИР ЯҐАЙЛОВИЧ І МЕНҐЛІ ҐІРЕЙ: ВІД ДРУЗІВ ДО ВОРОГІВ
Каталог: История 
7 дней(я) назад · от Petro Semidolya
Українці, як і їхні пращури баньшунські мані – ба-ді та інші сармати-дісці (чи-ді – червоні ді, бей-ді – білі ді, жун-ді – велетні ді, шаньжуни – горяни-велетні, юечжі – гутії) за думкою стародавніх китайців є «божественним військом».
9 дней(я) назад · от Павло Даныльченко
Zhvanko L. M. Refugees of the First World War: the Ukrainian dimension (1914-1918)
Каталог: История 
12 дней(я) назад · от Petro Semidolya
АНОНІМНИЙ "КАТАФАЛК РИЦЕРСЬКИЙ" (1650 р.) ПРО ПОЧАТОК КОЗАЦЬКОЇ РЕВОЛЮЦІЇ (КАМПАНІЯ 1648 р.)
Каталог: История 
17 дней(я) назад · от Petro Semidolya
VII НАУКОВІ ЧИТАННЯ, ПРИСВЯЧЕНІ ГЕТЬМАНОВІ ІВАНОВІ ВИГОВСЬКОМУ
Каталог: Вопросы науки 
17 дней(я) назад · от Petro Semidolya
ТОРГОВО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ПОЛИТИКА ЕС В СРЕДИЗЕМНОМОРЬЕ: УСПЕХИ И НЕУДАЧИ
Каталог: Экономика 
26 дней(я) назад · от Petro Semidolya
SLOWING GLOBAL ECONOMY AND (SEMI)PERIPHERAL COUNTRIES
Каталог: Экономика 
32 дней(я) назад · от Petro Semidolya

Новые публикации:

Популярные у читателей:

Новинки из других стран:

ELIBRARY.COM.UA - Цифровая библиотека Эстонии

Создайте свою авторскую коллекцию статей, книг, авторских работ, биографий, фотодокументов, файлов. Сохраните навсегда своё авторское Наследие в цифровом виде. Нажмите сюда, чтобы зарегистрироваться в качестве автора.
Партнёры Библиотеки

Техника XXI века. ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ КОМПЛЕКСЫ ДЛЯ ЖЕЛЕЗНЫХ ПОРОГ
 

Контакты редакции
Чат авторов: UA LIVE: Мы в соцсетях:

О проекте · Новости · Реклама

Цифровая библиотека Украины © Все права защищены
2009-2024, ELIBRARY.COM.UA - составная часть международной библиотечной сети Либмонстр (открыть карту)
Сохраняя наследие Украины


LIBMONSTER NETWORK ОДИН МИР - ОДНА БИБЛИОТЕКА

Россия Беларусь Украина Казахстан Молдова Таджикистан Эстония Россия-2 Беларусь-2
США-Великобритания Швеция Сербия

Создавайте и храните на Либмонстре свою авторскую коллекцию: статьи, книги, исследования. Либмонстр распространит Ваши труды по всему миру (через сеть филиалов, библиотеки-партнеры, поисковики, соцсети). Вы сможете делиться ссылкой на свой профиль с коллегами, учениками, читателями и другими заинтересованными лицами, чтобы ознакомить их со своим авторским наследием. После регистрации в Вашем распоряжении - более 100 инструментов для создания собственной авторской коллекции. Это бесплатно: так было, так есть и так будет всегда.

Скачать приложение для Android