09
дек
Международный семинар
Директор по науке ООО «МСД Холдинг», к.т.н. Сиротинин В. И. принял участие в международном семинаре «Новые технические и проектные решения для объектов тягового энергоснабжения. Диагностика оборудования и повышение энергоэффективности», прошедшем 5-6 сентября 2013 г. в г. Днепропетровске (Украина).
читать полностью
24
сен
Введен в эксплуатацию новый комплекс ВКУЗ

ООО «МСД Холдинг» успешно провел испытания и ввел в эксплуатацию на Куйбышевской ж.д. комплекс видеоконтроля состояния компенсирующих устройств и заземлений опор контактной сети – ВКУЗ.

           


читать полностью
04
июн
Повышение безопасности движения - основная задача, решаемая ООО "МСД Холдинг"

ООО «МСД Холдинг» запустило в серийное производство лазерную быстродействующую систему диагностики контактного провода «Износ».


читать полностью

Воронин А.В., Сиротинин В.И., Федоров Ю.И., Шевяков С.М. ЛАЗЕРНАЯ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩАЯ СИСТЕМА ДИАГНОСТИКИ КОНТАКТНОГО ПРОВОДА «ИЗНОС»

Одним из основных элементов инфраструктуры электрифицированных железных дорог является контактный провод (КП). Его состояние определяет не только величину эксплуатационных затрат, но и влияет на безопасность движения. Лазерная быстродействующая система диагностики КП «Износ» позволяет автоматизировать процесс диагностики состояния контактного провода.

 

Современный железнодорожный транспорт является одной из важнейших составляющих успешной деятельности многих отраслей промышленности и экономики в стране. Эффективность использования всех инфраструктур Российских железных дорог зависит от их технического состояния и вооруженности для осуществления эксплуатации и проведения контроля. Большие протяженности железнодорожных магистралей накладывают требования на проведение периодического, оперативного контроля над их состоянием, в то время как увеличивающаяся нагрузка на железнодорожные линии при растущей скорости движения поездов ставит постоянно ужесточающиеся требования к контактной сети.

Измерения, выполняемые в основном вручную, и осмотры контактной сети сейчас уже экономически неэффективны. Они требуют больших средств, дают недостаточно точные результаты и требуют неоднократного обхода контролируемых участков. Современная система текущего содержания контактной сети требует использования измерительных систем, которые делают возможным автоматизированный контроль подвески без больших затрат времени и с минимальным привлечением персонала.

Примером реализации автоматизированных систем измерения износа КП могут быть проекты, представленные в [1-6].

В 2011 году ООО «МСД Холдинг», используя инновационный подход, разработало и изготовило опытный образец быстродействующей лазерной системы диагностики контактного провода «ИЗНОС».

Система «ИЗНОС» предназначена для:

— бесконтактного измерения профиля изношенной части контактного провода  (КП) с последующим вычислением остаточной высоты или площади изношенной части сечения КП;

— измерение положения КП относительно оси токоприемника (смещения);

— измерения высоты КП относительно скользящей поверхности измерительной лыжи токоприемника для выявления ситуаций, когда один из двух проводов выведен из работы;

— выявления боковых наклонов зажимов КП (струновых, фиксаторных и т.д.);

— выявления переворотов КП.

Работа системы «ИЗНОС» основана на методе фиксации формы профиля изношенной части КП с последующим вычислением остаточной высоты или остаточной площади сечения КП, а также измерение положения КП относительно оси токоприемника. Иллюстрация этого метода приведена на рис.1.

Система измерения состоит из лазерных излучателей, в которых луч лазера превращается в плоский расходящийся веером световой пучок и телевизионных камер. При попадании контактного провода в веерный луч света на поверхности провода образуется видимая линия пересечения поверхности провода с плоскостью, в которой лежит верный луч. Эта линия пересечения и выделяется системой обработки из полученного изображения текущего кадра телевизионной камеры. При этом форма фиксируемой линии слабо зависит от наклона КП и определяется в основном износом КП

 

Рис 1

 

Внешний вид измерительного блока системы «ИЗНОС», установленного на измерительном токоприемнике вагона-лаборатории ВИКС ЦЭ приведен на рис.2.

 

Рис 2

 

На рис.3 приведена серия кадров, фиксирующих КП при движении вагона в солнечный день.

 

Рис 3

 

В системе «ИЗНОС» осветительное и измерительное оборудование размещаются на отдельном измерительном полозе токоприёмника, и располагаются на минимально допустимом фиксированном расстоянии от КП в пределах 80÷100мм. Это позволяет отказаться от сложной системы слежения за переменной высотой подвески КП. Блок системы «ИЗНОС» оснащается устройством воздушной завесы и сдвигающейся крышкой для защиты измерительной части в нерабочее время. Эти меры защищают оптический канал блока измерения от воздействия осадков.

С июля 2011 г. проводились испытания образца быстродействующей лазерной системы диагностики контактного провода «ИЗНОС». В ходе испытаний были подтверждены все заявленные характеристики системы диагностики, обнаруженные дефекты подвески КП непосредственно проверялись с лейтера или автомотрисы и были также подтверждены.

Так при проведении испытательных поездок были выявлены такие дефекты подвески КП, как неоднократные перевороты КП, отрывы одного из проводов от полоза измерительного токоприемника, опасные боковые наклоны зажимов КП. Также было обнаружено несколько мест с отсутствующими контргайками на зажимах КП, проведены сравнительные замеры износа КП системой «ИЗНОС» и ручным способом.

Также было обнаружено несколько мест, где из-за бокового износа КП в районе зажимов КП площадка износа дошла до самого зажима, и начался износ губок зажима.

На рис.4 приведено изображение такого дефекта, зафиксированное системой «ИЗНОС» (слева увеличено) и фотография этого же дефекта (справа).

 

Рис 4

 

При анализе записей данных испытательной поездки был обнаружен локальный износ одного КП. На рис. 5 приведена восстановленная 3D модель места локального износа (на изображении КП условно перевернут), а на рис.6 – фотография этого дефекта.

 

Рис 5


Рис 6

 

Испытания, проведенные на опытном образце системы «ИЗНОС», показали его полное соответствие заявленным характеристикам, что позволило ООО «МСД Холдинг» приступить к серийному выпуску данного оборудования с 2012 года.

 

 

 

Литература.

 

  1. Патент RU №2120866 С 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАМЕРА И РЕГИСТРАЦИИ ИЗНОСА КОНТАКТНОГО ПРОВОДА/ Арсеньев В. А.; Герасимов В. П.; Репин С. С., опубл. 27.10.1998 Бюл.№30.
  2. Diagnosis Services. http://www.siemens.nl/ transportation/ getfile.asp? id=151.
  3. Development of Measuring Apparatus for Contact Wire Wear Using Sodium Vapor Lamps. Hiroki Nagasawa, Takahiro Fukutani Shun-ichi Kusumi// QR of RTRI, Vol. 41, No. 3, Sep. 2000.
  4. Лазерный измеритель износа контактного провода// Железные дороги мира.-1998, №6, С. 28-31.
  5. Оптический метод автоматического контроля контактной подвески// Железные дороги мира. -2002, № 6, С.48 -53.
  6. Измерительная система для определения положения и износа контактного провода// Железные дороги мира. -2003, № 4, С.49 -53.
  7. Geometry and Contact Wire Wear http: //www.mermec.it /diagnostic-solutions/ catenary-measurement/78/1/geometry-e-wear.php.
  8. Система измерения износа и дефектов контактного провода «КОНТАКТ»//. http://www.tdisie.nsc.ru/Rus/s_contact_rus.html.