Мониторинг пути
Мониторинг пути в реальном времени Компании Protran Technology и QuinetiQ North America совместно с транспортной администрацией штата Мэрилэнд (МТА) разрабатывают систему мониторинга дефектов и деформаций бесстыкового пути в реальном времени. Комитет по исследованиям в области транспорта США (TRB) в ноябре 2013 г. выдал компаниям Protran Technology и QuinetiQ North America грант на совершенствование и тестирование системы мониторинга изменений температуры рельсов Intelligence Rail Integrity System (Iris), разработанной QuinetiQ North America. Совместно с МТА компания Protran Technology обустроила первую сеть мониторинга состояния бесстыкового пути (CWE). МТА ранее занималась исследованиями в области технологии непрерывного мониторинга деформаций пути, вызванных повышением температуры рельсов и возникающим в них напряжением, а также определения нейтральной температуры рельсов (RNT). Участие в проекте компаний Protran Technology и QuinetiQ будет содействовать усилению технологической базы для разработки системы. Тепловые напряжения расширения и сжатия металла возникают в связи с ежедневным циклом нагрева и охлаждения рельсов. При нейтральной температуре RNT, соответствующей температуре закрепления рельсовой плети, в металле отсутствуют силы растяжения или сжатия. При экстремальных отклонениях температуры рельсов от RNT могут происходить продольные деформации, излом или разрыв рельсов, что создает аварийную ситуацию для проходящих поездов. Система Iris ведет постоянный мониторинг изменений
температуры рельсов, продольных напряжений в металле и RNT. В случае возникновения продольной деформации или излома рельсов Iris выдает тревожное сообщение о местоположении проблемного участка в текстовом виде или по электронной почте в зависимости от выбранного режима. В то же время система Iris может быть использована для определения приоритетов обслуживания и тенденций изменения надежности различных участков пути. В январе 2014 г. для опробования системы Iris было решено выбрать сеть пригородных линий МТА как наиболее зависимых от значительных колебаний температуры рельсов. Первоначально было необходимо разработать рекомендации по монтажу и инструкцию по эксплуатации системы, которые призваны разъяснить многочисленные специфические особенности. Например, сенсоры на рельсы необходимо устанавливать, насколько возможно, при температуре RNT. Предпочтительно устанавливать систему на новых участках пути, особенно в кривых и на мостах. Каждое тревожное оповещение должно быть привязано к координатам сенсора, обнаружившего критическое отклонение. По факту фиксации отклонений в параметрах пути оповещение незамедлительно должно быть передано машинисту поезда или в крайнем случае в диспетчерский центр. Для минимизации затрат времени обслуживание системы
должно осуществляться оператором перевозок. До начала монтажа системы было необходимо внести изменения в процедуры инспекций пути, обучить новой технологии персонал, работающий на линиях, которые предполагалось оснастить системой Iris, и, главное, четко определить ответственных за обучение. Четыре основные функции системы Iris: • непрерывный мониторинг продольных деформаций и повреждений рельсов; • выдача аварийных извещений работникам железнодорожной компании; • доступность пользователям через интерфейс геоинформационной системы GIS; • п омощь в проведении мероприятий по снятию внутренних напряжений в рельсах. Оборудование Iris состоит из трех компонентов: беспроводных сенсоров (SU) (рис. 1), блока сбора информации от беспроводных сенсоров и передачи ее в базу данных (CU) и многофункционального устройства конфигурации сенсоров (CSU). Сенсоры SU непрерывно контролируют температуру рельсов и напряжение в металле. В случае критического отклонения измеряемых параметров устройство выдачи аварийного предупреждения отправляет сообщение пользователю. Одновременно информация накапливается в базе данных, которая доступна пользователям посредством простого веб-интерфейса для анализа информации и подготовки отчетов. Каждый блок CU перекрывает 40 км пути и собирает информацию с 13 сенсоров, далее по каналам радиосвязи GSM передает ее на сервер базы данных. Сенсоры устанавливаются с шагом от 183 до 244 м. Многофункциональное устройство CSU на базе мобильного компьютера используется для конфигурирования системы, например ввода или изменения информации
70 ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ МИРА — 2014, № 10