1

Из аналогичных зарубежных разработок известна лишь одна - японской фирмы KYOWA

http://kyowa.ru/upload/files/201105201543220507076001305891802.pdf

В России эта система не внедряется. Могу предположить почему.

ОАО РЖД имеет негативный опыт внедрения иностранных систем. В основном, иностранные разработки плохо адаптированы к нашим реалиям, имеют нежные корпуса и плохую техподдержку.

На них нельзя положиться.

Дополнительно - эта система не использует тепловизор. Там используется пирометр.

2

В России существует комплекс КТСМ-2

http://scbist.com/ktsm-ponab/2304-dokumentaciya-ktsm.html

Это комплекс систем собранных в одном виде. Выглядит очень серьёзно, хотя эффективность чрезвычайно низкая. Знаю из личных разговоров с руководством ОАО РЖД, с которым приходилось общаться.

Также, как и японская разработка не использует тепловизор, из-за чего и имеет множество ограничений и погрешностей в работе.

По цене - ничуть не дешевле предлагаемого комплекса с цифровыми тепловизорами, но в сотни раз менее эффективен, о чём есть заключение в прилагаемм документе.

3

Акт испытаний неизвестного тепловизионного коплекса. Похоже, его так и не внедрили.

Не использует тепловизор. Использовался вертикальный сканирующий луч.

http://www.cpnt.ru/index.php?new_div_id=81

Актуальность темы подтверждена на 11 научно-практической конференции «Безопасность движения поездов»:

http://www.eav.ru/publ1.php?publid=2011-01a19

В соответствии с распоряжением президента ОАО «РЖД» Якунина В.И. от 12 апреля 2010 г. № 769р, 21–22 октября 2010 года в Московском государственном университете путей сообщения (МИИТ) прошла 11 научно- практическая конференция «Безопасность движения поездов». По итогам конференции разработаны и утверждены председателем конференции – вице-президентом ОАО «РЖД» А.Г. Тишаниным рекомендации, основные положения которых предлагаются вниманию наших читателей.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ КОНФЕРЕНЦИИ

В работе конференции приняли участие первый вице-президент ОАО «РЖД» Морозов В.Н., начальники департаментов, управлений, дирекций и структурных подразделений ОАО «РЖД», руководящий состав и ведущие специалисты всех железных дорог России, а также специалисты железых дорог Республики Казахстан и Украины.

Участвовали профессорско-преподавательский состав и научные сотрудники высших учебных заведений: МИИТ, ПГУПС, СГУПС, УрГУПС, ИрГУПС, РГУПС, СамГУПС, ОмГУПС, БГТУ (Брянск), МГАУ им. Горячкина, Алтайский ГМУ, МИИГАиК, ОрелГТУ, ЕГУ им. И.А. Бунина, Украинская государственная академия железнодорожного транспорта (Украина, г. Харьков), ДИИТ (Украина, г. Днепропетровск), ТашИИТ (Узбекистан, г. Ташкент).

Принимали участие ученые ОАО «ВНИИЖТ», ОАО «НИИАС», ПКБ ЦВ, ПКБ ЦП, ПКБ ЦТ, ПКТБ ЦШ, ОАО «Росжелдорпроект», ЦКБ № 1 ОАО «РЖД», НУЗ ОКБ ОАО «РЖД», Желдорреммаш, ЦДРВ, ПКТБ ЦУНР, а также представители организаций и научно-исследовательских институтов России: ЦНИИГАиК, ОАО «ВНИКТИ», ЗАО «Центр Приоритет», Инвестстрой, ООО «Велис», ОАО «Газпромтранс», ОАО «Ямалтрансстрой», НПП АСТ, ООО «Энергодиагностика», НФНС России, ООО «Телепроводник», Группа компаний CSOFT, ОАО «Проекттрансстрой», ОАО «Мосгипротранс», ОАО «Урал Промышленный – Урал Полярный», НПО «Регион».

В конференции также приняли участие представители Минтранса России, Федеральной службы по надзору в сфере транспорта и Федерального агентства железнодорожного транспорта.

Работа проходила в пяти секциях, в которые вошли девять подсекций. Всего опубликовано 408 тезисов докладов, заслушано 377 докладов, в обсуждении приняли участие 470 человек.

Работу конференции освещали представители газет «Евразия вести», «Гудок», журналы «Железнодорожный транспорт», «Путь и путевое хозяйство», «РЖД-Партнер», корпоративное телевидение ОАО «РЖД».

Среди основных рекомендаций конференции есть пункт:

44. Разработать опытный образец комплекса тепловой диагностики для выявления температурных аномалий ходовых частей подвижного состава.

С помощью тепловизоров возможно обследование ходовых частей подвижного состава на ходу. Это было доказано в докторской диссертации:

Тепловая диагностика элементов ходовых частей подвижного состава
тема диссертации и автореферата по ВАК 05.22.07, доктор технических наук Алексенко, Владимир Михайлович

http://www.dissercat.com/content/teplovaya-diagnostika-elementov-khodovykh-chastei-podvizhnogo-sostava

При взаимодействии колеса с рельсом и тормозной колодкой возникает его нагрев, что хорошо видно с помощью тепловизора. Проблемы, возникающие в буксовом узле также хорошо диагностируются с помощью ИК-камеры.

Суть метода — в выявлении существенных отклонений температур (температурных аномалий) конкретных конструктивных элементов (колёс, буксового узла) от средних по составу/вагону. Могут быть найдены как элементы с перегревом (трущиеся части, подверженные повышенному износу), так и факт отключённых тормозов.

К примеру, если в среднем по вагону температура колёс будет20ºи все колёса будут попадать в узкий температурный диапазон+/- 3º— то можно сделать вывод, что все колёса работают в одинаковом режиме и неисправностей с тормозной системой нет.

Если в таком же составе у какого-то колеса температура будет отличаться от среднего на существенную величину (более 5º, к примеру) — то можно утверждать, что там есть дефект.Причём, это именно дефект, а не авария!Колесу стоит уделить повышенное внимание, чтобы выявить причину температурной аномалии, привести в порядок тормозную систему, либо выявится какая-то другая причина, возможно, связанная с неправильной геометрией колеса.

Такой же подход к данным от буксовых узлов. Если температура некоторой буксы сильно отличается от средней температуры по составу/вагону — значит в ней есть дефект. Существующие системы "Диск", "КТСМ-2" и т.д. определяют наличие аварии с помощью константно заданных значений температур и требуют ручной регулировки зима/лето, но с помощью статистического анализа неисправности могут быть выявленынамного раньше, ещё задолго до момента появления аварии.

Результативность тепловизионного метода

В открытых источниках указано, что комплекс тепловизионной диагностики ходовых частей “ПАУК”, созданный группой д.т.н. Алексенко В.М., способен выявлять неисправности на уровне квалифицированного осмотрщика, о чём есть телеграмма №6190 от 21 апреля 2008г за подписью вице-президента ОАО РЖД В.А. Гапановича и заключение по результатам эксплуатации комплекса тепловой диагностики ходовых частей грузовых вагонов, созданное по результатам проведённого совещания в РГУПС с участием В.А. Гапановича.

В связи со скоропостижной кончиной в 2009г. д.т.н. Алексенко В.М., разработанный им комплекс больше нигде не устанавливается, проект закрыт.

Что разработано

Используя научные данные, опубликованные в диссертации, патенте и других открытых источниках выявить дефект возможно, но только при наличии измеренных температур всех узлов. Однако, как вычислить температуры сразу после прохода состава через пост контроля в автоматическом режиме — предложений нет.

Нами разработана программа, которая позволяет распознать вагоны и колёса на видео в автоматическом режиме от тепловизора и получить исходные данные для последующего анализа.

Разработаны алгоритмы:

·         Поиска кадров, в центре которых присутствуют колёса

·         Определение скорости состава в каждом кадре

·         Распознавания типов вагонов по расстояниям между колёсными парами

·         Определения центра колеса и диаметра колеса

·         Определения температуры на внешней поверхности колеса и определения температуры буксового узла

Дефектация

Тепловизионный метод позволяет идентифицировать следующие неисправности:

·         Т1 уровень от 0 до 2 — перегрев всех колёсных пар одного вагона по отношению к средней температуре по составу (подозрение на излишнее нажатие тормозов ко всем колёсам вагона)

·         Т2 уровень от 0 до 2 — холодные колёса у всего вагона по отношению к средней температуре по составу (подозрение отключение тормозов у вагона)

·         Т3 уровень от 0 до 2 — колёса одной тележки горячее другой (подозрение на разрегулированность тормозной-рычажной передачи «ОРП», «а», завал рычагов и пр.)

·         Т4 уровень от 0 до 2 — одно колесо в вагоне сильно отличается от других в этом же вагоне (подозрение на разрегулированность тормозной-рычажной передачи «ОРП», «а», завал рычагов и пр.)

·         Б1 уровень от 0 до 2 — перегрев буксы по отношению к средней по составу (подозрение на попадание воды, износ подшипника и пр.)

В перспективе, возможно внедрение неисправностей связанных с:

·         неравномерным прокатом колеса (неправильная геометрия и износ поверхности катания) – реализуется через оценку температуры колеса по мере его движения в кадре

·         разность диаметров колёс как в вагоне, так и в соседних вагонах. Согласно регламенту, разница диаметров между соседними вагонами не должна превышать 6см, но довольно часто регламент не соблюдается по тем или иным причинам.

·         Подвагонным оборудованием — актуально для пассажирского движения. Требует большой подготовительной работы.

Все параметры и чувствительность методов могут быть настроены под нужды конкретного депо.

Что ещё предстоит сделать

·         Создать алгоритм обеспечивающий корректное прерывание обработки при заходе нового состава и алгоритм постановки состава в очередь на обработку

·         Создать пользовательский WEB-интерфейс для оператора с аутентификацией по логину/паролю

·         Создать модуль записи видео с цифрового выхода выбранного тепловизора

·         Получить оптимальные коэффициенты статистических функций для дефектации после проведённых полевых испытаний совместно с деповчанами (займёт 3-5 дней)

·         Создать механизм предоставления электронных отчётов для руководящего состава посредством WEB-интерфейса

·         Реализовать подключение к системам ОАО РЖД, которые предоставят информацию о номерах вагонов зашедшего поезда

Эксплуатация системы

1.      Колесо локомотива нажимает на педаль - срабатывает сигнал ближнего оповещения

2.      Происходит запись состава. Он проходит через пост между двух тепловизоров, установленных по обе стороны от заходящего состава

3.      На видео состав выглядит как яркий объект, в ИК-спектре всё выглядит чёрно-белым. Что горячее - то светлее, что холоднее - то темнее.

4.      Запись заканчивается, компьютер начинает обработку записанного видео

5.      Происходит распознавание колёс, типов вагонов, поиск центров колёс, вычисление скорости и температур

6.      Согласно настроек - определяются дефекты и их уровни (от 0 до 2)

7.      Оператор дистанционно получает отчёт посредством WEB-интерфеса - набор теплотехнических паспортов вагонов зашедшего состава

8.      Если есть возможность - получить номера вагонов от Дороги, либо их вводит оператор вручную

Перспективы внедрения

·         Получение для каждого вагона собственного теплотехнического паспорта с независимой экспертной оценкой

·         Функция чёрного ящика для информации о состоянии всех вагонов, прошедших через систему

·         Переход на ремонт по фактическому состоянию, а не по плану

·         Увеличение срока эксплуатации в 1.2-1.5 раза

·         Удешевление эксплуатации вследствие лучшего контроля за степенью износа трущихся элементов

·         Повышение безопасности на дороге

·         Увеличение максимальной скорости движения составов

·         Появляется возможность следить за историей каждого конкретного вагона - какие дефекты были в предыдущий его проход через комплекс

·         Возможно объединение информации о вагонах и качестве проведённых ремонтов со всех установленных систем на одном центральном сервере для последующего централизованного анализа. Анализ вход/выход для каждого вагона.

·         Возможно внедрение системы за рубежом

·         Возможно внедрение системы среди частных операторов (Лукойл и т.п.)

Приложение: зафиксированные типы неисправностей