Транспортная газета Евразия Вести

Разделы:

 Свежий номер
 Подшивка
 Материалы
 Новости
 О газете
 Редакция
 Подписка

 Консалтинг
 Лицензирование
 Сертификация
 Юридические
 услуги

 Партнеры
 Ресурсы сети
 Реклама на сайте

Поиск:


 

МОСКОВСКИЙ МЕТРОПОЛИТЕН


Версия для печати
Обсудить в форуме

Системы и комплексы диагностики инфраструктуры метрополитенов

Генеральный директор АО «Фирма ТВЕМА», кандидат технических наук Владимир Федорович Тарабрин в своей статье рассматривает вопросы основных направлений современного развития средств и системы диагностики, мониторинга объектов инфраструктуры метрополитенов, делится опытом их внедрения и обслуживания инфраструктуры в России и за рубежом.

Системы и комплексы диагностики инфраструктуры метрополитенов
Учебный центр
Вагон-лаборатория СЦБ (Санкт-Петербургское метро)
Инфраструктурный комплекс (Азербайджан, г. Баку)
Диагностическая автомотриса (Китай, г. Пекин)
Синергия-2 (Московское метро)
Системы и комплексы диагностики инфраструктуры метрополитенов
РДК ПТ-12М
СОМ
СПРУТ -2
Участок с композитными шпалами (Санкт-Петербургское метро)
Использование диагностических вагонов нового поколения открывает новые горизонты для повышения надежности работы подземного транспорта и безопасности его пассажиров.

Российская компания АО «Фирма ТВЕМА», имея 30-летний опыт создания, производства и обслуживания всех видов средств диагностики железнодорожной инфраструктуры уже более 20 лет активно сотрудничает с российскими и зарубежными метрополитенами.

В центре Москвы на станции Угрешская созданы и успешно развиваются специализированный производственно-ремонтный и инженерно-технический центры, подразделения для аттестации и сертификации разрабатываемых средств, метрологическая лаборатория, центр подготовки специалистов технической диагностики с учебно-лабораторным испытательным комплексом. Несколько цехов и железнодорожных путей с испытательным участком. Это позволяет вести работы по полному циклу: разработка, испытания, производство, ремонт, сервисное и техническое обслуживание, услуги аутсорсинга, подготовка и повышение квалификации кадров. Такой структурой и набором услуг не обладает ни одна компания мира, выпускающая диагностическую технику.

АО «Фирма ТВЕМА» ежегодно направляет значительную часть инвестиционного дохода на исследования и развитие, создание новых диагностических систем и технических средств. Привлека­тельной особенностью диагностического оборудования, выпускаемого фирмой, является его модульность и возможность адаптации в любой компоновке на любой подвижной состав, как наземных дорог, так и метрополитенов.

Наши технические средства работают на железных дорогах в 22 странах Европы, Азии, Америки, Африки, в Московском, Санкт-Петербургском, Бакинском, Алма-Атинском, Пекинском метрополитенах. Делегациям специалистов выше перечисленных метрополитенов была предоставлена возможность ознакомиться с нашей техникой в демонстрационных проездах диагностических комплексов на специальных испытательных участках.

АО «Фирма ТВЕМА» по праву является лидером в разработке и производстве мобильных контрольно-измерительных, диагностических систем и комплексов для оценки состояния инфраструктуры метрополитенов. Так, только в последние несколько лет компания поставила метрополитенам Москвы, Санкт-Петербурга, Пекина и Баку спектр особо востребованной техники – диагностические автомотрисы, вагоны-путеизмерители, вагоны-дефектоскопы, вагоны-лаборатории контроля устройств СЦБ, а также инфраструктурные диагностические комплексы проекта «СИНЕРГИЯ» первого и второго поколений, сконструированные специально для работы в метро на базе вагонов метропоезда.

Комплексы «СИНЕРГИЯ», способные одновременно проверять более 100 параметров инфраструктуры метро, оснащены современными системами диагностики для скоростной ультразвуковой дефектоскопии рельсов, измерения параметров пути и рельсовой колеи, визуального контроля элементов верхнего строения пути, трехмерного сканирования габаритов, контроля параметров, положения и температуры контактного рельса, тепловизионного контроля, гиперспектральной диагностики, контроля средств связи и управления движением.

Система дефектоскопии рельсов состоит из бесконтактной магнитной следящей системы (МСС), 18-тиканального дефектоскопа «ЭХО-КОМПЛЕКС 2», аппаратно-программного комплекса автоматизированной расшифровки измерительной информации «АСТРА» позволяет выявлять все дефекты железнодорожных рельсов согласно российской и европейской классификации.

Путеизмерительное оборудование, представляющее собой систему датчиков, размещается на трех измерительных тележках. Одновременная оценка вертикального и горизонтального положений обоих рельсов относительно кузова подвижной единицы, а также кинематических параметров движения системы позволяет точно определить геометрию пути. Бесконтактные лазерные системы с точностью измерения до десятых долей миллиметра для контроля геометрии рельсовой колеи «СОКОЛ-2», обеспечивают оценку геометрических параметров железнодорожных рельсов, включая профиль поперечного сечения рельса и подуклонку, контроль стыковых зазоров. В качестве дополнительного оборудования «СОКОЛ-2» может использовать системы видеозаписи и контроля плавности хода для определения влияния изменений профиля рельса и геометрии колеи на параметры движения поездов.

Чтобы заменить обходы и осмотры участков пути персоналом метрополитена, на ДК «СИНЕРГИЯ» используется ряд систем визуального контроля объектов инфраструктуры, одним из которых является комплекс визуального обнаружения дефектов элементов верхнего строения пути в автоматизированном режиме при проезде измерительного вагона.

Одним из основных компонентов комплекса являются высокоскоростные линейные камеры, которые позволяют производить съемку изображения с высоким разрешением 0,5 мм/пиксель. Специально разработанная для подобных задач система освещения гарантирует сохранение четкого и контрастного изображения в любых условиях.

Высокоскоростные системы видеорегистрации «СВОД-2», которыми оснащается «СИНЕРГИЯ», позволяют с дискретностью до одного миллиметра контролировать состояние рельсов, стыков, скреплений, остряков стрелочных переводов, контактного рельса, узлов, кронштейнов и коробов контактного рельса, выявлять критичные для безопасности движения неисправности в режиме реального времени и постобработки.

При проверке состояния контактного рельса измеряются высота его подвеса (вертикаль) и расстояние до него (горизонталь), а также температура.

Система контроля контактного рельса, установленная на ДК «СИНЕРГИЯ», состоит из лазерных датчиков измерения расстояний (горизонталь), индукционных датчиков измерения высоты контактного рельса (вертикаль) и инфракрасных пирометров для измерения температуры, т.е. все измерения – производятся бесконтактным способом. Возможности системы позволяют совместить данные контроля и информацию от системы видеоконтроля.

На основании полученных данных автоматически выставляется балльная оценка технического состояния контактного рельса на инспектируемом участке пути.

Система привязки к электронной разметке пути поездов проекта «СИНЕРГИЯ» второго поколения, специальное программное обеспечение позволяет привести все выявленные отступления от норм содержания инфраструктуры к одному сечению, с синхронизацией всех измерительных систем по времени и координате. Обеспечивается взаимодействие и совместное использование результатов работы различных систем контроля и диагностики.

Приведение информационного многообразия измерительной информации ДК «СИНЕРГИЯ» к единому общепонятному прочтению выполняет интеграционный комплекс программных решений «ПО Интеграл».

Он позволяет с любого рабочего места централизованно следить за состоянием и функционированием всех подсистем, действующих в общей системе мониторинга, и централизованно же запускать и останавливать их работу. Такая, не имеющая аналогов методика обеспечивает высокую степень координации и интеграции действий всех систем комплекса.

С помощью «ПО Интеграл» можно просматривать данные, как в процессе записи, так и в обработанном виде, а сам механизм просмотра позволяет легко находить нужные участки по различным критериям. Так же удобен и механизм экспорта данных: передавать их адресатам или переносить во внешнее хранилище оператор может как целиком, так и выбрав нужные участки и подсистемы.

Комплекс «ПО Интеграл» состоит из серверной части и автоматизированных рабочих мест операторов. При этом все рабочие места равноправны, а их расположение и количество определяется лишь удобством использования, поскольку любую комбинацию экранов с данными можно вывести на каждое из них.

Единой платформой управления всеми системами выступает комплекс программных средств «КАСКАД», позволяющий выполнить комплексную оценку и интегрированный анализ объектов инфраструктуры и обеспечить планирование работ по фактическому состоянию. Вся получаемая информация обрабатывается в реальном времени, регистрируется и документируется для дальнейшего анализа и планирования работ по текущему содержанию и ремонту пути.

По тоннелям метро диагнос­тические поезда проекта «СИНЕРГИЯ» передвигаются в общем потоке пассажирских составов, не влияя на график движения. Только за время работы в Московском метро в 2014–2018 годах двумя вагонами-дефектоскопами, вагоном-путеизмерителем, двумя диагностическими комплексами «СИНЕРГИЯ» было обследовано более 60 тысяч километров пути, выявлены тысячи проблемных мест. В настоящее время рассматривается вопрос о поставке комплекса нового поколения СИНЕРГИЯ - 3 с учетом последних разработок.

Петербургский метрополитен помимо имеющегося путеизмерителя, в 2016 году пополнился вагоном-дефектоскопом новой модели 81-714.Д полностью разработанного нашей фирмой. Вагон оснащен дефектоскопом нового поколения «ЭХО-КОМПЛЕКС-2» с 18 ультразвуковыми каналами, специальной центрирующей и скользящей системой пьезоэлектрических преобразователей, автоматизированной обработкой сигналов.

В 2018 году по заказу Службы СЦБ разработан и поставлен в Петербургский метрополитен головной вагон-лаборатория модели 81-717.Л. Он обеспечивает контроль всех параметров устройств автоматики, КТСМ, контролирует системы автоведения, поездную радиосвязь, осуществляет тепловизионный контроль. Вагон уникальный, единственный пока вагон такой серии с IGBT-приводом, а не контакторный.

В последние годы АО «Фирма ТВЕМА» успешно сотрудничает с зарубежными метрополитенами.

В 2015 году специалистами компании ТВЕМА совместно со специалистами Азербайджана был создан одновагонный диагностический комплекс, аналогичный комплексу «СИНЕРГИЯ-2» с расширенными параметрами, что стало одной из первоочередных мер по реконструкции инфраструктуры бакинской подземки в соответствии с международными стандартами.

На «борту» комплекса расположены: системы для дефектоскопии рельсов измерения геометрических параметров рельсовой колеи; визуального контроля верхнего строения пути; сканирования габарита приближения строений, а также специально разработанные для этого метрополитена системы контроля устройств СЦБ, параметров связи, распознавания привязки к электронной разметке пути, измерению параметров и температуры контактного рельса, тепловизионного контроля и гиперспектральной диагностики.

Также с его помощью можно выявлять асимметрию тока в рельсовых цепях, осуществлять тепловизионный контроль всех склонных к перегреву технических установок и оборудования в тоннелях. Комплекс также позволяет регистрировать и анализировать все физические факторы, которые могут препятствовать плавному движению поездов, заранее прогнозировать погрешности и брать их под автоматический контроль, регистрировать все операции посредством линейного видео.

Применение этого комплекса в Бакинском метро позволило объективно оценивать состояние инфраструктуры, за первые два года эксплуатации автоматизировать процессы планирования работ по ее содержанию, в несколько раз улучшить состояние пути, значительно повысить безопасность движения поездов.

В сентябре 2016 г. Пекинский метрополитен принял в эксплуатацию диагностическую автомотрису «Railway LAB UltrasonicTest TVEMA-70». Автомотриса полностью соответствует мировым стандартам тепло-вибро- и шумо-изоляции. В автомотрисе размещена современная диагностическая аппаратура производства и созданы максимально комфортные и безопасные условия для работы экипажа. Автомотриса перемещается со скоростью более 100 км/час в диапазоне температур окружающего воздуха от ?40 до +40°С.

Основу диагностической системы автомотрисы составляет дефектоскоп нового поколения «ЭХО-КОМПЛЕКС-2». Дефекто­скоп оснащен 20-канальным блоком с 18 идентичными ультразвуковыми (с динамическим диапазоном 0–96 дБ) и двумя магнитными каналами, специальной центрирующей тележкой и скользящей системой пьезоэлектрических преобразователей. На автомотрисе в программном обеспечении реализованы:

– автоматизированная обработка и расшифровка сигналов, проверка и настройка основных параметров блоков преобразователей системы поиска и чувствительности акустических каналов дефектоскопа;

– цветографическое представление градации амплитуд сигналов, одновременный просмотр разверток типа «А», «В» и результатов видеонаблюдения, возможность сравнения результатов измерений нескольких проходов по участку.

Проведенные испытания, в том числе на специальном пути с набором дефектов рельсов, показали высокий уровень выявляемости дефектов рельсов на скорости до 80 км/ч, надежности и ремонтопригодности оборудования при простоте обслуживания комплекса и низких эксплуатационных затратах. В 2017 году на мотрисе установлены усовершенствованные искательная и следящая системы на базе ходовой тележки и, в настоящее время, она успешно конкурирует с американским аналогом на линиях китайских метрополитенов.

В последнее время метрополитены многих стран проявляют повышенный интерес к легким самоходным диагностическим средствам, работающим на аккумуляторах. Такое средство было разработано специалистами АО «Фирма ТВЕМА». Это мобильный самоходный комплекс «ДРЭД», первые образцы которого уже поставлены в метрополитен Пекина. Комплекс способен, в зависимости от исполнения, работать на скоростях до 20 км/ч, проводить дефектоскопию рельсов, осуществлять контроль и автоматизированную оценку состояния геометрии рельсовой колеи, состояния контактного рельса, положения пути в плане и профиле, осуществлять пространственное сканирование объектов железнодорожной инфраструктуры, проводить комплексное видеонаблюдение объектов инфраструктуры, осуществлять оперативную доставку путевых бригад и инструментов к месту проведения работ.

По заданию Московского метрополитена разработан «Ручной диагностический комплекс РДК ПТ-12М» предназначенный для диагностики железнодорожной инфраструктуры, партия которых успешно дополняет мобильные комплексы уже третий год. Комплекс может измерять все параметры геометрии рельсовой колеи и положения пути, геометрии рельсов, геометрическое положение контактного рельса (вертикаль и горизонталь), трехмерное сканирование объектов инфраструктуры метрополитена, проводить комплексное видеонаблюдение состояния пути, проводить привязку к координатам пути по километровым и/или пикетным отметкам.

Прикладное программное обеспечение РДК ПТ-12М обеспечивает обработку и хранение полученной информации с качественной оценкой состояния путевого хозяйства, формирование отчетных выходных форм, экспорт полученных данных в аналитический центр и обслуживающие подразделения.

В 2018 году завершена разработка и начата поставка железным дорогам остальной части технологической цепочки самых современных съемных средств диагностики.

Это современный «Шаблон электронный путеизмерительный» (ШЭП) выгодно отличающийся от отечественных и зарубежных аналогов. Он предназначен для измерения, визуализации и передачи геометрических параметров рельсовой колеи, стрелочных переводов, а также поверки и калибровки измерительных каналов путеизмерительных мобильных средств. Он измеряет ширину колеи; возвышение одного рельса относительно другого; ординаты переводных кривых; ширину желобов; расстояния между рабочими гранями сердечники или усовика и контррельса; боковой износ головки рельса рамного рельса и остряка стрелочного перевода; понижение верха головки остряка стрелочного перевода относительно поверхности катания рамного рельса; укрытие и профиля боковой рабочей грани остряка стрелочного перевода. Формы ПУ-28 и ПУ-29 измеряемых параметров пути и стрелочных переводов могут формироваться автоматически и в электронном виде передаваться по сетям сотовой связи.

Дефектоскоп ультразвуковой однониточный «СОМ» предназначен для обнаружения дефектов в одной нити железнодорожного пути по всей длине и сечению рельсов, элементов стрелочных переводов, контроля сварных стыков, вторичного контроля отдельных сечений рельсов с целью подтверждения наличия дефекта. Дефектоскоп определяет координаты дефектов и измеряет параметры эхо-сигналов.

Съемный двухниточный ультразвуковой дефектоскоп «СПРУТ-2» предназначен для сплошного неразрушающего контроля ультразвуковым методом рельсов обеих нитей железнодорожного пути по всей длине и сечению, за исключением перьев подошвы, локального контроля отдельных сечений рельсов, контроля сварных стыков рельсов и элементов стрелочных переводов. Предусмотрено 24 электрических и 28 акустических, включая низкочастотный, независимых информационных каналов. Схема прозвучивания может изменяться по требованию заказчика. Применяется инновационная технология ультразвукового контроля рельсов с применением адаптивного порога для автоматической настройки чувствительности каналов дефектоскопа. Предусмотрена возможность расшифровки непосредственно в процессе регистрации и передачи данных проезда посредством мобильного интернета в процессе проведения контроля. Максимальная скорость контроля 6,0 км/ч.

Новый электронный шаблон, съемные дефектоскопы могут найти широкое применение и в метрополитенах.

АО «Фирма ТВЕМА» уделяет большое внимание разработке и производству технических средств и материалов для содержания инфраструктуры метрополитенов.

В Алма-Атинский метрополитен поставлен Мобильный рельсосмазыватель на комбинированном ходу «МРК-1», предназначенный для лубрикации (смазывания) стрелочных переводов, рельсов в кривых станционных и малодеятельных железнодорожных путей, где использование вагонов-рельсосмазывателей нецелесообразно. Рельсосмазыватель на комбинированном ходу включает: автомобиль повышенной проходимости, систему комбинированного хода, автоматизированное рабочее место оператора, систему обеспечения безопасности движения на комбинированном ходу, рельсосмазывающую установку. Удельный расход смазочного материала на 1 км смазываемого рельса в кривой не превышает 0,35 л вне зависимости от скорости движения. После прохода мобильного рельсосмазывателя МРК-1 смазочный материал распределяться по полосе шириной 15–40 мм без выдавливания на поверхность катания. Эта разработка не имеет аналогов в мире

Применение МРК-1 позволяет сократить эксплуатационные расходы, увеличить срок службы колес и рельсов, снизить расход топливно-энергетических ресурсов, уменьшить уровень шума в кривых.

По технологиям, разработанным АО «Фирма ТВЕМА», ООО «АКСИОН РУС» организовало производство инновационных материалов верхнего строения пути – железнодорожных шпал из полностью переработанного пластика, а также специальных ремонтных смесей ДСРШ для выполнения оперативного ремонта композитных и деревянных шпал, не имеющих в настоящее время аналогов на российском рынке. Стендовые и лабораторные испытания, а также практическая проверка композитных шпал на прочность в условиях Экспериментального кольца АО ВНИИЖТ с пропуском по участку более 900 млн тонн груза показали, что прочностные характеристики композитных шпал в полтора раза выше, чем у деревянных аналогов.

Композитная шпала успешно прошла испытания на соответствие нормам и требованиям пожарной безопасности, подтверждением чему является полученный сертификат в системе добровольной сертификации пожарной безопасности и положительное заключение санитарно-эпидемиологической экспертизы. Основные эксплуатационные характеристики новинки: сопротивление поперечному сдвигу, повреждаемость, трещинообразование, износостойкость, обеспечение стабильности геометрии рельсовой колеи значительно превышают характеристики деревянных шпал.

Материал шпал одновременно является диэлектриком, устойчивым к агрессивным средам и неподверженным электрокоррозии. По сравнению с деревянными шпалами, композитные железнодорожные шпалы имеют до 3 раз больший срок службы (более 50 лет) в условиях с высокой влажностью и высокими температурами. Железнодорожные шпалы из переработанного пластика позволяют значительно сократить финансовые и кадровые затраты на их обслуживание. Уникальная технология производства позволяет нам устанавливать гарантийный срок эксплуатации композитной железнодорожной шпалы в течение 10-ти лет.

Несколько тысяч композитных шпал уже уложены на участках Московского и Санкт-Петер­бург­ского метрополитенов с наработкой более 200 млн тонн. Подключились к внедрению новой технологии Бакинское метро и ГУП «Мосгортранс» с укладкой таких шпал на 12 участках трамвайных путей. Уже наработанная практика метрополитеновцев свидетельствует, что композитные шпалы существенно снижают как затраты на обслуживание, содержание и ремонт пути, так и снижают показатели уровня шума до 7 Дб.

Расчеты показывают, что затраты по замене композитных шпал по истечении срока службы почти на порядок меньше, чем деревянных и позволяют сэкономить около 200 млн рублей на километр пути.

Двухкомпонентная смесь для ремонта деревянных и композитных шпал ДСРШ является новой инновационной разработкой компании ООО «АКСИОН» и не имеет аналогов на российском рынке. Смесь ДСРШ предназначена для продления срока службы железнодорожных шпал и других элементов верхнего строения пути. Смесь ДСРШ позволяет обеспечить оперативный ремонт отверстий для скреплений в деревянных и композитных шпалах при многократной перешивке пути, а также трещин в деревянных шпалах без снижения прочности соединения по сравнению с основным материалом. Один картридж смеси ДСРШ (620 мл) позволяет провести ремонт до 30 (тридцати) отверстий для скреплений или нескольких шпал с трещинами шириной от 3 до 10 мм и более.

Смесь ДСРШ прошла успешные лабораторные испытания АО «ВНИИЖТ», с наработкой до 800 млн тонн брутто и рекомендована к применению на железных дорогах. Но наиболее широкое применение смесь получила после соответствующих испытаний на участках железнодорожного пути Московского и Бакинского метрополитенов, получив высокую оценку специалистов - путейцев. Использование смеси ДСРШ позволяет существенно сократить время для проведения ремонта либо проводить ремонт большего количества шпал в отведенные технологические окна и, как результат, снизить материальные затраты и затраты на персонал при проведении ремонта железнодорожного пути почти в полтора раза.

В настоящее время смесь ДСРШ широко применяется в Московском, Бакинском метрополитенах, проводятся испытания смеси на Северной дороге ОАО «РЖД» в условиях низких температур. Начаты поставки смеси ДСРШ Санкт-Петербургскому метрополитену, метрополитену республики Беларусь. Производственные мощности компании позволяют удовлетворить существующие потребности ОАО «РЖД», метрополитенов, городских трамвайных путей в полном объеме.

Сложность и многофункциональность современной диагностической техники требует специалистов соответствующего уровня для ее эффективного применения. В связи с этим, на базе специализированного производственно-ремонтного центра АО «Фирма ТВЕМА» в Москве уже десять лет работает Негосударственное обще­образовательное учреждение дополнительного профессионального образования «Центр подготовки специалистов технической диагностики».

В центре подготовлено более 6000 специалистов, включая зарубежных представителей стран, использующих диагностическую технику фирмы. Только за последние годы в центре было обучено около 200 специалистов диагностики Московского, Бакинского, Пекинского и Алма-Атинского метрополитенов.

В Учебном центре занятия проходят в аудиториях и лабораториях, оснащенных современными наглядными пособиями и оборудованием, стендами, тренажерами, компьютерными обучающими программами. При обучении используются действующие образцы диагностического оборудования, как собственного изготовления, так и сторонних производителей. При обучении практикуется и такая форма обучения, как выездные занятия на железных дорогах и метрополитенах. В 2018 году помимо основных занятий проведены выездные курсы на территории Казахстана с подготовкой 163 специалистов инфраструктурных диагностических комплексов, поставленных АО «Фирма ТВЕМА».

В последнее время идет бурное развитие отечественных и зарубежных метрополитенов, повышение интенсивности движения, уменьшение интервалов следования поездов. Особенно быстро растет протяженность линий Московского метрополитена в соответствии с утвержденной долгосрочной программой. Одно­временно наблюдается еще использование в метрополитенах морально устаревших, давно работающих диагностических вагонов и технических средств. АО «Фирма ТВЕМА» имеет все возможности и мощности по созданию, производству, внедрению и обслуживанию самых современных средств диагностики инфраструктуры метрополитенов с учетом их развития.

© Евразия Вести V 2019



V 2019

Евразия Вести V 2019

Проекты ХХI века для пассажиров метрополитена

Инфраструктурный комплекс метрополитена работает надежно

Пожарная безопасность - важнейшая составляющая работы метро

Команда у метро отличная!

Техническая политика - основа надежной и эффективной работы

Комфорт и безопасность пассажиров – приоритет в работе Московского метрополитена

Ассоциация «Метро»: сообщество профессионалов метрополитенов

Железобетонный взгляд на конструкцию пути метрополитена

Безопасность поездов метро должна соответствовать ГОСТу

В подготовке реального специалиста участвуют виртуальные двойники тренажеры

Ставка на гибридные технологии

Новый поезд для Минского метрополитена

Внедрение эффективных решений для городского транспорта

PDF-формат



 

Copyright © 2003-2019 "Евразия Вести"
Разработка: интернет-студия "ОРИЕНС"

Евразия Вести