Admin

Диагностика и мониторинг на ВСЖМ-1

В ноябре прошло заседание секции «Комплексные проблемы транспорта» Научно-технического совета ОАО «РЖД» по теме: «Модель диагностирования и мониторинга объектов инфраструктуры высокоскоростной железнодорожной магистрали Москва - Санкт-Петербург».

Председатель секции начальник Департамента технической политики ОАО «РЖД» В.Е. Андреев отметил, что обсуждаемый вопрос крайне важный. Решить все задачи по содержанию инфраструктуры ВСЖМ с помощью планово-предупредительного ремонта невозможно. В основе обслуживания должны лежать диагностика и мониторинг. На данном этапе изучается огромное облако исходных данных, которое нужно разделить на составляющие для каждого подразделения инфраструктуры, обслуживания подвижного состава, науки.
Он отметил, что по опыту китайских коллег при обслуживании инфраструктуры высокоскоростных магистралей наибольшему воздействию подвергается контактная сеть, при этом путь менее подвержен изменениям. В работе с проектировщиками ВСЖМ-1 нужно учитывать весь накопленный опыт и четко понимать, что и в каком объеме закладывать в проект, какой комплекс задач будут решать мониторинг и диагностика.

О формировании и концептуальной основе Модели диагностирования и мониторинга объектов инфраструктуры высокоскоростной железнодорожной магистрали Москва - Санкт-Петербург на секции доложил заместитель начальника Департамента технической политики ОАО «РЖД» А.Г. Акопян.
Совместно с причастными подразделениями инфраструктурного комплекса, инженерного блока, а также научно-отраслевого комплекса компании сформирован фундаментальный документ, определяющий дальнейшие шаги по выстраиванию системы диагностирования ВСЖМ-1 на период до 2028 г.
Докладчик отметил, что создание системы диагностики представляет собой наукоемкий процесс с поэтапным выполнением ряда сложных задач, одной из которых является верификация научно-технических результатов, полученных на первом опытном участке. Именно такой подход позволит создать систему диагностирования, способную обеспечить требуемый уровень безопасности движения на скоростях до 400 км/ч.
Подготовка к созданию системы диагностирования началась в 1 квартале текущего года с анализа имеющихся исходных данных характеристик существующей скоростной магистрали Москва -Санкт-Петербург. Анализ показал, что имеющаяся нормативная база не в полной мере учитывает нормативные вопросы, необходимые для выстраивания комплексной системы диагностирования для обеспечения требуемого уровня безопасности и заданных характеристик.
Для организации работы по формированию Модели диагностирования и мониторинга инфраструктуры ВСЖМ-1 сформирована рабочая группа во главе с заместителем генерального директора ОАО «РЖД» - начальником Центральной дирекции
инфраструктуры Е.А. Шевцовым и с участием руководителей и специалистов компании, профильных центров компетенций, производителей средств диагностики, представителей концессионеров.
В рамках научно-технического развития при поддержке рабочей группы специалисты АО «НИИАС» провели трудоемкую работу по патентным исследованиям за десятилетний период, анализу мирового опыта финансирования ВСМ. К сентябрю текущего года был разработан и утвержден фундаментальный документ в виде Модели диагностирования и мониторинга, которая включает в себя 450 параметров технического состояния объектов инфраструктуры и устройств электросвязи, подлежащих контролю на скоростях до 400 км/ч.
Сформированная Модель позволила заложить основу для дальнейшей разработки нормативной базы, регламентирующей целевое состояние процесса диагностирования и мониторинга. К существующей потребности на основе проведенных исследований и интервьюирования представителей производственного блока компании представлены дополнительные предложения по 22 документам эксплуатационного характера. Сформированы предложения по актуализации 124 документов. Кроме этого, есть предложения по актуализации четырех ГОСТов в области диагностирования ВСЖМ.
Более подробно о проведенных исследованиях и анализе применяемых средств и технологий в Модели диагностирования и мониторинга объектов инфраструктуры ВСЖМ-1 рассказал заместитель начальника Научно-технического комплекса интеллектуальных систем контроля и управления АО «НИИАС» З.Б. Хакиев.
Специалисты института провели анализ существующего мирового уровня техники в области диагностирования объектов инфраструктуры в ракурсе решаемых задач и требуемых результатов для диагностирования ВСЖМ-1 Москва - Санкт-Петербург. Они сравнили опыт лидеров в части применения мобильных диагностических комплексов для проведения обследования инфраструктуры ВСЖМ. Сравнение выполнено по комплектации диагностических поездов, скорости и количеству измеряемых параметров и др.
При этом выявлены основные тенденции разработки и применения мобильных комплексов, среди которых: интеграция средств диагностирования инфраструктуры в системе подвижного состава; контроль состояния инфраструктуры в реальных условиях эксплуатации поездов; применение данных диагностирования в системах управления движением поездов; прогнозирование технического состояния инфраструктуры с использованием ИИ.
З.Б. Хакиев отметил, что все перечисленные тенденции нашли свое отражение в разработанной институтом Модели, и большинство из них активно реализуется в текущей научно-технической деятельности ОАО «РЖД». В частности, разрабатывается Российская система управления движением поездов РСУДП, создается автоматизированная стационарная система диагностирования, которая за счет комплексного анализа различных видов диагностических данных и построения прогнозов отклонений позволит обеспечить содержание и ремонт инфраструктуры по ее фактическому состоянию, а также реализует функцию выдачи системе РСУДП рекомендаций по ограничению скорости электропоездов при возникновении критических ситуаций.
Докладчик рассмотрел применение мобильных средств диагностирования и мониторинга объектов инфраструктуры ВСЖМ-1. В целевом состоянии мобильными средствами диагностики должны измеряться порядка 170 параметров, используя при этом полнофункциональный диагностический комплекс инфраструктуры ДКИ, который даст возможность проводить измерения на скорости до 80 км/ч. Эти комплексы уже могут применяться на этапах строительства, в частности, для неразрушающего контроля рельсов, износа контактного провода и др.

Для перехода на использование высокоскоростного диагностического комплекса, который позволит проводить измерения на скоростях до 400 км/ч, начата работа по модернизации ИНФОТРАНС-ВЕЛАРО Rus, планируется разработка программно-аппаратного комплекса обработки и консолидации данных ускорений подвижного состава, проведение испытания ПАК на регулярном высокоскоростном подвижном составе и др.
Следующий вид диагностики для ВСЖМ - встроенные средства, куда входят: Система технического диагностирования и мониторинга устройств ЖАТ (СТДМ ЖАТ), Система диагностирования электротехнического оборудования тяговой подстанции (СДТП), Система оперативного контроля и управления технологическими сетями связи (ОУТ СС). Анализ техники мирового уровня показал, что отечественные встроенные средства диагностирования порой превосходят зарубежные аналоги по количеству измеряемых параметров и уровню техники.
На ВСЖМ-1 планируется также применение ручных и съемных (переносных) средств диагностирования и мониторинга объектов инфраструктуры. Полностью отказаться от них невозможно, поэтому применение таких средств видится по нескольким сценариям: при проведении работ по ТО и Р; при проведении вторичного контроля рельсов; применение на второстепенных и тракционных путях, на контрольных и специальных участках. Измерения ручными и съемными средствами предусмотрены по 227 параметрам, которые распределены между хозяйствами автоматики и телемеханики, электроснабжения, путевого хозяйства, электросвязи, пассажирских обустройств, а также для контроля метеоусловий.
Еще один вид диагностирования - стационарные средства. Их идея заложена в концепте РСУДП. На верхнем уровне она подразумевает агрегацию данных от разных видов диагностики. В частности, для стационарной диагностики предусмотрен контроль 43 параметров. Данные с мобильных средств, ручных, съемных и стационарных устройств поступают в блок
комплексной обработки АПК ДМИ. Результат этой обработки в виде рекомендаций по возможным отклонениям в состоянии инфраструктуры передается двум основным потребителям: диспетчерскому персоналу подразделений, отвечающих за эксплуатацию и содержание инфраструктуры с последующим формированием задач для обслуживающего персонала; в систему управления движением поездов с выдачей рекомендаций по ограничению скорости в случаях выявления отклонений.
Главный инженер Дирекции диагностики и мониторинга инфраструктуры ЦДИ М.Ш. Хаметов отметил, что организация процесса диагностирования высокоскоростной магистрали будет выстроена согласно эксплуатационным характеристикам через имеющиеся технологические процессы проверки геометрии состояния пути и неразрушающегося контроля, а также видеоконтроля, проверки устройств ЖАТ, контактной сети мобильными средствами дефектоскопии и съемными средствами.
Для диагностирования ВСЖМ-1 дополнительно потребуется около 146 тыс. человек, подбор которых уже осуществляется. Весь персонал необходимо будет обучить и подготовить для работы по диагностированию главных путей, проверке состояния станционных путей, искусственных сооружений, земляного полотна и др.
Кроме этого, докладчик рассмотрел потребное количество средств для диагностирования ВСЖМ, а также существующие нормативные документы для организации проверки диагностическим комплексом. В плане НТР идет разработка технических требований на новый диагностический комплекс.
Главный инженер Центральной станции связи А.Д. Чесноков рассказал о роли Модели в развитии средств и технологий связи для железнодорожной инфраструктуры высокоскоростного железнодорожного транспорта общего пользования.
В соответствии с Моделью участие устройств связи можно подразделить на два направления: мониторинг устройств связи, участвующих в перевозочном процессе, и сеть передачи данных для организации мониторинга объектов инфраструктуры.
Для обеспечения перевозочного процесса ВСЖМ-1 на базе организуемой системы технологической связи и радиосвязи планируется реализовать шесть основных телекоммуникационных сервисов: телефонная связь; технологическая радиосвязь; оперативно-технологическая связь; передача данных корпоративных систем; передача событий управляющих систем производителей; видео- и аудиоконференции.
За основу моделей системы технологического диагностирования и мониторинга железнодорожной электросвязи, запланированных к применению на ВСЖМ-1, взята существующая система, которая является автоматизированной, территориально распределенной с объектами диагностирования и мониторинга железнодорожной электросвязи. Мониторинг цифровых систем и сетей связи отработан в основном по проводным сетям и состоит из стационарных и встроенных систем диагностики.
Для средств радиосвязи требуется мониторинг беспроводных систем дополнительно к стандартным, стационарным. В настоящее время ведется разработка мобильного программно-аппаратного комплекса, который позволит в онлайн-режиме проводить мониторинг всех сетей радиосвязи и передавать диагностическую информацию, что даст возможность работать по предотказному состоянию.
На текущий момент перечисленные сети и системы железнодорожной связи проектируются и планируются к строительству в объеме, необходимом для обеспечения сервисов, связанных с организацией перевозочного процесса, но не учитывают потребности передачи диагностической информации от объектов инфраструктуры ВСЖМ-1.

Выступающий заметил, что необходима детальная проработка таких вопросов, как: планируемый объем передаваемой диагностической информации; требования к каналам связи; способ передачи информации; необходимость передачи диагностической информации с борта поезда; наличие/отсутствие критической информации; места и точки сбора диагностической информации; периодичность передачи информации; онлайн/офлайн режим; необходимость приоритизации трафика и др.
Главный инженер Проектно-конструкторского бюро по инфраструктуре И.А. Евдокимов рассказал о перспективном подходе к технологии контролируемых параметров состояния объектов железнодорожной инфраструктуры для проектируемой ВСЖМ-1.
В утвержденной Модели диагностирования и мониторинга объектов инфраструктуры ВСЖМ-1 определен, в том числе, перечень диагностируемых параметров с указанием средств диагностики, источников данных скоростей, диапазона погрешности измерений 452 параметров с последующей возможностью корректировки по результатам опытной эксплуатации и апробации. Докладчик отметил, что перечень параметров на сегодняшний день приведен без распределения их по степени влияния на безопасность движения поездов для принятия мер по их устранению.
На основе утвержденной Модели произведен анализ нормативных документов и сформирован предварительный перечень основных 149 контролируемых параметров для инфраструктуры с распределением по видам диагностики, объектам инфраструктуры, оперативности реагирования при выявлении отклонений.

По видам диагностики - это стационарные, съемные средства, мобильный традиционный и мобильный скоростной подвижной состав.
По объектам инфраструктуры - это путевая инфраструктура, устройства ЖАТ, контроль состояния контактной сети, системы охраны и контроля деформации земляного полотна на основе волоконной оптики, контроль климатических и природных параметров.
По оперативности реагирования - это принятие оперативных мер (ограничение скорости вплоть до полного закрытия движения), организация плановых работ, дополнительные факторы (информационные).
Для оперативного реагирования на нештатные ситуации и принятия необходимых мер по обеспечению безопасности движения поездов при организации комплекса диагностирования параметров ВСЖМ-1 нужно уделить особое внимание стационарной диагностике, которая должна обеспечивать автоматизированный контроль на линейно-протяженных объектах инфраструктуры с применением технологий ИИ, Интернета вещей и др.

Кроме этого, важно учитывать создание банка данных инцидентов на базе российских систем управления безопасностью движения поездов, которые послужат основой и для самообучения ИИ.
В целях исключения влияния человеческого фактора в технологии содержания ВСЖМ-1 и для обеспечения контроля устранения выявленных неисправностей задания на выполнение работ и отчеты об устранении неисправностей должны формироваться в будущей единой системе, прообразом которой может стать ЕК АСУИ, и передаваться исполнителям на мобильные рабочие места.
При реализации модели диагностирования и мониторинга объектов инфраструктуры важно обеспечить взаимодействие всех участников процесса. Диагностика должна стать неким флагманом по оперативному отслеживанию отклонений параметров объектов инфраструктуры от проектных данных и обеспечить предиктивное планирование выполнения первостепенных работ без угроз возникновения событий для безопасности движения поездов.
НАЗИМОВА С.А.

__________________
Телеграм-канал ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНИК