Модернизация национальной системы железнодорожной диагностики: опыт участия

Непрерывный рост скоростей и объемов перевозок на железных дорогах страны сегодня требует соответствующей модернизации всех объектов железнодорожной инфраструктуры. Это, в свою очередь, требует повышения надежности и эффективности контроля состояния этих объектов. Иными словами, модернизация отрасли невозможна без обновления средств, обеспечивающих ее безопасное функционирование.

ОАО «РЖД» ставит целью внедрение многоуровневой, ресурсосберегающей системы диагностики с преимущественным использованием высокоэффективных автоматизированных мобильных средств комплексного контроля. То есть системы, которая с наименьшими затратами обеспечивала бы наибольшую безопасность движения на железных дорогах страны.

В решении этой задачи активно участвует и компания ТВЕМА, один из мировых лидеров в разработке и производстве контрольно-измерительных, диагностических систем и комплексов для железных дорог.

В последние годы ТВЕМА сделала ряд принципиально новых разработок, способных стать звеньями планируемой ОАО «РЖД» системы диагностики. Часть их испытывалась в сотрудничестве с Московской железной дорогой и получила высокую оценку ее руководства и эксплуатационников.

Вот некоторые из этих новинок.

Чтобы ноша не тянула

Повышение осевых нагрузок, увеличение массы и длины грузовых составов, появление на магистралях скоростных и высокоскоростных поездов – все это сегодня требует обязательного обследования пути под нагрузкой для своевременного выявления участков с повышенной деформативностью.

Эффективным инструментом такого обследования служит путеизмерительная лаборатория, созданная специалистами компании на базе грузового магистрального электровоза ВЛ-11м. С ее помощью измеряются все неровности с осевой нагрузкой в 23 т с учетом упругих отжатий рельсов.

На ходовых тележках лаборатории установлены две контрольно-измерительные системы производства компании, которые по ходу проезда в режиме реального времени автоматически выявляют опасные для движения неисправности.
 

Бесконтактная скоростная система измерения параметров пути «СОКОЛ-2» регистрирует и анализирует такие параметры, как: ширина колеи, план и профиль пути, уровень рихтовки, просадки и износа рельсов, а также их подуклонки.

А комплекс визуального скоростного контроля «СВОД-2» обнаруживает такие дефекты верхнего строения пути, как повреждения стыков, трещины рельсов и шпал и т.п. На сегодня «СВОД-2» является самой скоростной в мире системой контроля поверхности катания рельсов. Видеокамеры, размещаемые  в прямой близости от объектов проверки, обеспечивают разрешение 0.2 мм на пиксель в обеих плоскостях при скорости более 100 км/ч. А специальная система освещения гарантирует сохранение четкой и контрастной картинки в любое время суток при любой погоде.

Совокупное применение на ВЛ-11м двух диагностических систем позволяет по различиям в параметрах геометрии рельсовой колеи под нагрузкой и без нее выявлять места, где состояние элементов конструкции пути и земляного полотна не обеспечивает стабильности этих параметров и чревато авариями. Соответственно, это позволяет вовремя привести в порядок эти участки.

Расчетливая смазка

С ростом интенсивности железнодорожных перевозок растет и рас-ходование не¬обходимых для их обеспечения топливно-энергетических и других материальных ресурсов. Использовать их максимально эффективно позволяют системы ре¬сурсосбережения, активным разработчиком которых выступает компания ТВЕМА.

Одна из них – инновационная система смазывания рельсов, важнейшей процедуры для повышения срока службы вагонных колес и железнодорожного полотна и обеспечения безопасного движения по нему.

В сотрудничестве со специалистами ОАО «РЖД» специалистами компании был создан вагон-рельсосмазыватель, функциональность оборудования которого превышает возможности существующих аналогов за счет использования интеллектуального программного обеспечения. Управляемая им автоматизированная система подает смазку на рельсы, согласно заложенным в базу паспортным данным маршрута с возможностью корректировки по ходу считывания специальных электронных меток на пути следования. При этом удельный расход смазки на 1 км смазываемого рельса в кривой не превышает 0,35 л вне зависимости от скорости движения! Еще одним достоинством этого устройства является отсутствие негативного воздействия на окружающую среду. 

Круглосуточный визуальный контроль процесса смазки обеспечивает си-стема видеонаблюдения, состоящая из внешнего блока с видеокамерами на кузове вагона и монитора с видеореги¬стратором в рабочем салоне.

Платформа комфортного труда

Для качественного технического обслуживания пути и обеспечения безопасного движения по нему нужны не только эффективные диагностические системы и их носители, но и комфортные условия труда тех, кто ими управляет.

Именно это стало главной задачей при разработке проекта «СЕВЕР». Многофункциональные автомотрисы этой серии изготавливаются с при-менением специальных материалов и покрытий для обеспечения комфортных условий работы их экипажей в суровых клима¬тических условиях без ущерба эконо¬мичности эксплуатации. 

Цифровой пульт управления кабины ма¬шиниста позволил избавиться от медных проводников со стареющей изоляцией, а передовое программное обеспечение и интеграция с системами управления движением значительно повысили без¬опасность работы. Для труда экипажа есть аппарат¬ный салон и мастерские, а для отдыха – комфортабельные купе, кухня-столовая и душевая с необходимой мебелью и оборудованием.

Автомотрисы проекта «СЕВЕР» оснащены системами управле¬ния микроклиматом и автоматического пожаротушения. Все оборудование, включая ди¬зель-генератор MTU, обеспечивают от¬сутствие шума и вибрации в любом по¬мещении автомотрисы при движении со скоростями более 120 км/ч. 

Одно из основных назначений этой серии – платформа для размещения диагностических си¬стем самого разного назначения. При этом варианты компонов¬ки салона позволяют выбрать для каждой конкретной задачи свою конфигурацию автомотрисы.

Одной из важных сфер применения автомотрис этого проекта являеюся инспекционные осмотры, выполняемые руководителями железнодорожных компаний. В автомотрисе созданы максимально комфортные условия для работы, есть системы видеоконтроля, мониторинга и другое необходимое для проверок оборудование.

Язык межфункционального общения

Введение современной системы оценки состояния железнодорожного пути требует обязательной автоматизации обработки данных ее контроля. При этом экономическую эффективность различных диагностических средств можно и нужно повышать за счет интеграции их программного обеспечения в единый программный комплекс мониторинга состояния пути. Одновременно это будет способствовать созданию единой технологической базы данных о состоянии железнодорожной инфраструктуры на конкретных участках и в целом по стране.
Результатом работы в этом направлении стали разработанные компанией ТВЕМА автоматизированные аппаратно-программные комплексы КАСКАД и АСТРА.

Отличительная особенность первого из них в том, что он позволяет вести совместную обработку и сопоставлять в едином архиве данные, получаемые от различных диагностических средств разных производителей. Результатом этого являются комплексный многофакторный анализ и оценка фактического состояния пути и его изменения во времени. Своевременно выявляются нестабильные и проблемные участки с высокой вероятностью внезапного ухудшения состояния. А это, в свою очередь, позволяет прогнозировать появление отказов и дефектов пути и принимать соответствующие меры по обеспечению его работоспособности. Наконец, выбираются участки пути, наиболее нуждающиеся в ремонте.

АПК «АСТРА», предназначенный для автоматизированного распознавания дефектов в рельсах и элементах стрелочных переводов, может, подобно АПК «КАСКАД», читать и обрабатывать данные различных дефектоскопов разных производителей. При этом АСТРА на основе расшифрованных дефектограмм автоматически формирует пакет протоколов для экспорта в АПК «КАСКАД».
 

Опытная эксплуатация этих комплексов на железных дорогах Украины и России, а также на Московском метрополитене, показала высокую достоверность расшифровки дефектограмм и производительность, в разы превышающую скорость ручной  расшифровки.

Председатель совета директоров компании ТВЕМА

Кандидат технических наук

В.Ф. Тарабрин