В ЛЭТИ создали комплекс для выявления трещин и смятий на рельсах без визуальной фиксации. В его основе лежит технология анализа вибраций через спецдатчики.
Сейчас для выявления дефектов на ж/д путях (трещины, изгибы, деформации) часто применяются специализированные диагностические вагоны (МДК), оснащенные камерами высокого разрешения. Если на записи замечается подозрительное темное образование, то для подтверждения его присутствия и определения масштабов повреждений направляется обходчик путей. Он проводит осмотр и измеряет глубину повреждений с помощью специнструмента. Этот метод эффективен, но затратен по времени и ресурсам. Кроме того, зимой использовать камеры трудно, они хуже видят дефекты.
Ученые решили сконструировать новую систему. За основу своего диагностического комплекса были взяты акселерометры - приборы, измеряющие ускорение. Однако возникла проблема: они регистрируют все колебания, включая ненужные. Потому в ЛЭТИ разработали программу, которая фильтрует вибрации, характерные для поврежденных участков, исключая лишнее. Этот комплекс был установлен на вагоне МДК. Результаты вибрационных измерений глубины дефектов рельсов были сопоставлены с данными обычного ручного измерения, и высокая точность предложенного метода была подтверждена.
Развитие данной технологии привело к созданию алгоритма, способного прогнозировать развитие дефектов на рельсах. Его основой является статистический регрессионный анализ данных, поступающих в систему с датчиков диагностических вагонов. Информация собиралась с одних и тех же участков рельсов в разные временные интервалы с учетом развития на них дефектов, что позволило выявить закономерности разрушений и зафиксировать характерные признаки этих процессов.
«Мы улучшили имеющиеся методы по обнаружению внешних и внутренних повреждений, разработали модели для выявления поврежденных участков и алгоритм, который может прогнозировать развитие поломок с помощью инерциальных датчиков», - отметили в ЛЭТИ.
По словам ученых, новый комплекс повысит безопасность и энергоэффективность ж/д перевозок. А также снизить стоимость транспортировки грузов.
Фото: Bruno Kelzer / Unsplash.com
