Меню

    Железнодорожная инфраструктура


    Мониторинг железнодорожной инфраструктуры

    Железнодорожная инфраструктура в РФ обладает самым протяжённым технологическим комплексом объектов. В её состав входят пути общего пользования, ж/д транспорт, станции, сети связи, устройства электроснабжения, сигнализационные системы, информационные комплексы, здания, строения, а также метрополитен.

    Элементы и конструкции ж/д инфраструктуры унифицированы, при их создании учитывается возможное негативное влияние геосоциальных факторов, климатических особенностей.

    Ж/д пути проходят практически через все большие и малые города, связывая огромные расстояния между населёнными пунктами. Тысячи сотрудников обеспечивают бесперебойное функционирование инфраструктуры, от состояния которой зависит безопасность пассажиров и работников, надёжность объектов, скорость движения поездов, стоимость перевозок.

    При этом на инфраструктуру оказывают влияние неравномерность её развития, смена сезонов и резкие изменения погодных условий, растущий пассажиропоток, неравномерный транспортный трафик.

    Утверждённые в РФ регламенты обязывают применять для ж/д инфраструктуры системы контроля, в том числе удалённого мониторинга. В данный момент функционируют и развиваются крупные центры мониторинга и оценки состояния объектов и их эксплуатационных свойств.



    СП 237.1326000.2015. "Инфраструктура ж/д транспорта"

    Свод правил СП 237.1326000.2015. «Инфраструктура железнодорожного транспорта. Общие требования».

    Согласно 3.11 Своду правил СП237.1326000.2015, инфраструктура железнодорожного транспорта – это технологический комплекс, включающий в себя подсистемы железнодорожного транспорта, составные части подсистем и элементы составных частей подсистем инфраструктуры железнодорожного транспорта, обеспечивающие функционирование этого комплекса

    К подсистемам инфраструктуры ж/д транспорта относятся железнодорожные пути, электросвязь и электроснабжение, автоматика и телемеханика, станционные здания, сооружения и устройства.

    В ходе проектирования, строительства и реконструкции объектов инфраструктуры ж/д транспорта (составных частей подсистем ж/д транспорта) исполняются требования технических регламентов в области транспортной, пожарной безопасности, а также безопасности зданий и сооружений.

    Также выполнятся требования законодательства в области охраны природы и санитарно-эпидемиологического благополучия населения.

    Согласно СП 237.1326000.2015, для обеспечения безопасности функционирования объектов инфраструктуры ж/д транспорта необходимо:

    • устанавливать назначенный срок службы и периодичность проведения технического обслуживания и ремонтов объектов инфраструктуры и (или) ресурса элементов составных частей подсистем (продукции);
    • проводить мониторинг технического состояния объектов инфраструктуры и элементов составных частей подсистем;
    • устанавливать критерии предельных состояний, при которых невозможна дальнейшая эксплуатация объектов.



    Мониторинг инфраструктуры РЖД

    Компания «СМИС Эксперт» имеет значительный опыт в сфере комплексного мониторинга железнодорожной инфраструктуры.

    Решения по автоматизированному мониторингу разрабатывается для вновь строящихся, реконструируемых и эксплуатируемых инфраструктурных объектов ОАО «РЖД»:

    • объектов путевого хозяйства, включающих тоннели, мосты, ж/д пути и транспорт, мостовые переходы;
    • объектов инфраструктуры ж/д транспорта, в том числе зданий и сооружений, вокзалов, транспортно-пересадочные узлы (ТПУ).


    Цели мониторинга объектов инфраструктуры РЖД

    На железнодорожных объектах ОАО «РЖД» применяется автоматизированный мониторинг зданий и сооружений с целью усовершенствования эксплуатационного контроля, а также оперативного реагирования при обнаружении дефектов в конструкциях для предотвращения возникновения аварийных ситуаций.

    Решения для системы мониторинга конструкций ж/д объектов, разработанные специально для этой отрасли, учитывают требования законодательства в области обеспечения безопасной эксплуатации, а также включают цифровые инструменты для эффективной эксплуатации сооружений на протяжении всего жизненного цикла.

    Мониторинг объектов инфраструктуры РЖД ведётся в следующих целях:

    • Повышение безопасности. Благодаря непрерывному отслеживанию можно выявить количественные критерии состояния объекта, провести оценку их изменений, спрогнозировать дальнейшее развитие состояния объектов, своевременно выполнить ремонтные работы и предотвратить аварийные ситуации.
    • Эффективность использования и управления. Контроль состояния объектов позволяет использовать их более эффективно за счёт перераспределения нагрузок, частоты использования, что особенно важно для сильно устаревших объектов, требующих реконструкции или проведения постоянного мониторинга состояния. Также контроль состояния помогает активнее внедрять АСУ ТП в инфраструктуре.
    • Экологическая и экономическая эффективность. Для предотвращения техногенных катастроф, приводящих к необратимым экологическим последствиям и экономическому ущербу, необходимо внедрять современные системы мониторинга.



    block
    Мониторинг подвижек грунта ж/д инфраструктуры

    Эрозия почв и оползневые процессы на склонах представляют наибольшую опасность для целостности и ж/д инфраструктуры и дорог в сейсмически безопасных районах. Почвенная эрозия наиболее распространена:

    • в горных районах;
    • в болотистой местности;
    • в районах с многолетнемёрзлыми грунтами;
    • в руслах рек;
    • на участках с высоким уровнем грунтовых вод.


    Мониторинг возгораний на железной дороге

    Система мониторинга возгораний позволяет непрерывно отслеживать температуру объекта наблюдения, отображать распределение температурного профиля по его периметру.

    Вдоль всего ж/д полотна с инфраструктурными объектами прокладывается непрерывный волоконно-оптический сенсор, телекоммуникационный кабель, с помощью которого выявляются зоны с повышенной температурой и возгоранием. При превышении заданных пороговых величин температуры система автоматически подаёт сигнал, предупреждение (аларм). При необходимости участок наблюдения можно разбить на большое количество подучастков и задать на каждом свои пороговые значения.

    block


    Мониторинг железнодорожных мостов

    Мостовые деформации развиваются по следующим причинам:

    • при медленных, но постоянных процессах типа коррозии и старения металлов, разрушения и смещения грунтов в области фундамента сооружения и т.п.;
    • при быстрых, но периодических процессах типа суточных изменений температуры, ветровой нагрузки, движения транспорта и т.п.

    Критические элементы моста и параметры, по которым их необходимо контролировать, определяются исходя их следующих пунктов:

    • особенностей местности (климат, тип грунта и т.д.);
    • условий эксплуатации (транспортный трафик);
    • конструкции моста (арочный, вантовый и т.д., а также длина пролёта и прочие особенности);
    • вида применяемых материалов (металл, виды бетона и т.п.).

    Как правило, контроль ведётся за такими элементами моста, как опоры балочных пролётов, арочные пилоны, опоры арочного пилона, несущие балки в балочном и вантовом пролётах, вантовые системы.

    Согласно исследованиям специалистов, периодических выездных обследований сложных мостовых сооружений недостаточно для предотвращения катастрофических разрушения мостов: более 60% полученных данных, полученных при таких обследованиях, дают неверную оценку состояния объекта.

    Удалённый долгосрочный мониторинг ж/д мостов служит для следующих целей:

    • для обнаружения трещин и наблюдения за динамикой деформаций по всей длине сооружения;
    • для обнаружения неожиданно появляющихся дефектов конструкции вследствие различных причин;
    • для выявления и локализации новых трещин, возникших из-за усталости материалов конструкции.

    Достоинства системы мониторинга перед периодическими выездными обследованиями:

    • измерения производятся непрерывно;
    • полученные данные визуализируются удобным и понятным способом;
    • выполняется самодиагностика и обнаруживаются неисправности системы;
    • сигналы тревоги автоматически подаются диспетчерам РЖД;
    • срок службы – не менее 15 лет.

    При выявлении напряженно-деформированного состояния участков конструкции, трещин, а также при неисправности системы диспетчеры РЖД получают оповещения в виде смс, голосовых сообщений или писем на электронную почту.


    Мониторинг туннелей

    Система мониторинга туннелей позволяет решать следующие задачи:

    • отслеживать вибрационные нагрузки на конструкцию туннеля от проходящих ж/д составов;
    • вести долговременные наблюдения в связи с размывом почвенных масс подземными водами, влиянием движения грунтов на конструкцию, проявлениями усталости материалов свода туннеля;
    • вести мониторинг строительных работ, производимых вблизи объекта (особенно важно в условиях города или рядом с крупномасштабным строительством);
    • в период строительства отслеживать активные переходные процессы смещения грунтовых масс, появившихся в результате изъятия грунта.



    Мониторинг габаритного контроля ж/д платформ

    Мониторинг габаритного контроля пассажирских платформ и навесов над пассажирскими платформами

    Система автоматизированного мониторинга габаритного контроля пассажирских платформ и навесов над пассажирскими платформами является примером отраслевого применения. Уникальность данной системы состоит в интеграции планирования эксплуатационного контроля и применения современных автоматизированных систем на основе беспроводных средств измерений состояния конструкций, как то:

    • средства измерения (струнные тензометры, трещиномеры, инклинометры) с LoRaWAN-интерфейсом, устанавливаемые на подконтрольные элементы платформы и работающие от батареи;
    • система пространственного сканирования, определяющая расстояние и профиль от подвижного состава до края платформы.

    При проектировании системы мониторинга габаритного контроля пассажирских платформ и навесов над пассажирскими платформами ставятся следующие задачи:

    1. Разработка информационной системы со следующими возможностями:

    • получение и архивирование данных автоматизированного мониторинга;
    • ведение реестра объектов, их электронная паспортизация;
    • получение данных ручного ввода с объектов;
    • организация предаварийного оповещения;
    • контроль исполнения предписаний, выданных надзорными органами;
    • планирование и контроль проведения технического обслуживания;
    • аналитика, построение графиков и ведение отчетности;
    • планирование и контроль ведения текущего ремонта;
    • обеспечение доступа к платформе через интернет-браузер;
    • администрирование и работа с учетными данными пользователей;
    • интеграция со другими системами.

    2. Автоматизация и стандартизация ручного сбора данных в процессе проведения технического обследования.

    3. Автоматизация сбора данных.

    Комплексная измерительная система включает в себя измерительный комплекс, устанавливаемый на подвижной состав (сервер + базовая станция LoRaWAN).

    Применяемые для мониторинга габаритного контроля пассажирских платформ и навесов над пассажирскими платформами решения обеспечивают:

    • уменьшение количества календарных визуальных и инструментальных осмотров;
    • повышение показателей безопасности;
    • повышение эффективности эксплуатационного контроля;
    • контроль ремонтопригодности объектов, остаточного ресурса;
    • планирование мероприятий по усилению конструкций.

    Комплексный подход к мониторингу не только повышает эффективность эксплуатации, но и снижает эксплуатационные затраты.

    Отдельно стоит упомянуть то, что и программное обеспечение, и почти всё оборудование, применяемые в системе автоматизированного мониторинга габаритного контроля пассажирских платформ и навесов над пассажирскими платформами, практически полностью производятся в РФ.


    Мониторинг железнодорожного пути

    Целью мониторинга железнодорожных путей является создание системы комплексного контроля, прогнозирования и управления состоянием природно-техногенной среды (ПТС) ж/д путей. Данная система дополняет собой и уточняет существующую систему надзора.

    Применение автоматизированных систем мониторинга и анализа получаемых с их помощью данных позволяет комплексно оценить параметры технического состояния железнодорожных путей:

    • состояние контактной сети, устройств автоматики и телемеханики;
    • состояние верхнего строения пути и его элементов;
    • состояние искусственных сооружений;
    • показатели динамического взаимодействия пути и подвижного состава;
    • габариты приближения строений.

    Для контроля используются датчики температуры в термометрических скважинах (термокосы), просадки земляного полотна (экстензометры) и уровня грунтовых вод (пьезометры).

    Система мониторинга также включает пост наблюдений за деформирующимся земляным полотном железной дороги, обеспечивающий достоверную оценку его состояния. Особенно это важно для территорий с многолетнемерзлыми грунтами и для сейсмоопасных районов. Кроме того, на основании данной оценки составляется прогноз развития деформаций земляного полотна и планируются эффективные противодеформационные мероприятия.

    Использование системы мониторинга железнодорожного пути повышает безопасность движения ж/д транспорта и эффективность выполнения ремонтных работ. Это достигается за счет перехода от требующего больших затрат планового надзора за протяжённым ж/д полотном к назначению мероприятий по эксплуатации деформирующихся участков, с которых в систему поступает сигнал.

    Мониторинг динамических воздействий на балластную призму ж/д путей

    При интенсивном динамическом воздействии подвижного состава скоростных поездов на железнодорожные пути их износ и расстройство происходят быстрее. В связи с этим предъявляются более жесткие требования к техническому состоянию ж/д путей со скоростным движением поездов.

    На таких участках применяется система мониторинга динамических воздействий подвижного состава на балластную призму железнодорожных путей: наблюдение за давлением в ней осуществляется с помощью струнных датчиков давления в грунте. После сбора и обработки полученных данных производится количественная оценка влияния на балластную призму железной дороги динамической нагрузки от подвижного состава.

    Значение мониторинга объектов железнодорожной инфраструктуры

    Мониторинг объектов железнодорожной инфраструктуры обеспечивает безопасность людей, объектов, дорожного движения. Непрерывное комплексное наблюдение за всеми элементами инфраструктуры в течение всего срока службы позволяет прогнозировать их состояние. В дальнейшем на основании таких прогнозов составляются предложения по изменению норм, технических условий, инструкций для оптимизации расходов на содержание ж/д инфраструктуры.



    Каталог услуг
    gallery
    block
    gallery
    Каталог проектов

    Специалисты «СМИС Эксперт» за счет глубокой и разносторонней экспертизы реализуют любые по сложности и масштабу проекты в разных отраслях рынка. География проектов – вся Россия, страны СНГ и ближнего зарубежья.

    Статьи по теме
    BACnet в составе OPC серверов

    Модуль BACnet в OPC XPERT служит для работы с оборудованием по одноименному протоколу. Возможности модуля BACnet: отображение и опрос подключенных объектов; считывание свойств объектов, сохранение полученных показателей; поддержание связи с оборудованием в автоматическом режиме..

    Modbus, Arduino и миникомпьютеры в системе OPC сервера «Xpert»

    Рассказываем, как микроконтроллеры и микрокомпьютеры Arduino можно использовать совместно с протоколом Modbus на промышленных предприятиях, каковы их преимущества работы в составе OPC сервера «Xpert».

    OPC DA серверы СМИС Эксперт

    Широкий функционал OPC DA сервера обеспечивает: удаленный доступ к серверу; обработку и преобразование данных; защиту от записи; индивидуальную настройку каждого контролера; возможность доступа OPC DA client через глобальную сеть и многое другое

    Оставить заявку
    Вы нашли информацию, которую искали?

    Если вам нужна дополнительная информация, консультация или КП для проверки или обоснования смет, свяжитесь с нами - и мы проконсультируем вас

    Заполните форму обратной связи и наши менеджеры свяжутся с вами в ближайшее время

    Наверх