Comments 30
Похоже на что -то из - все гениальное просто. Жаль, что до применения не дошло. Пробовали до РЖД достучаться ? Но РЖД еще те "рационализаторы". Попилить если &пожалуйста
Даже слишком просто. Настолько - что не рентабельно скорее всего, поэтому и завернули.
Система фиксирует отклонение диаметра либо проскальзывание колеса. Но отклонение диаметра составляет наверняка минимум от всех возможных проблем (потому что скорее следствие, а не причина, а причины придется мониторить с этой системой или без нее).
Ниже уже написали - плановый осмотр тележек это не отменяет - сколы, трещины, буксы, тормоза - один черт это делается человеком.
В частности по моему наблюдению - то что должно выявляться на ТО, то может таким образом и обследоваться. Чтобы это заменить - должно быть какое-то комплексное "вау-решение". А на электронике реализуется оперативный мониторинг, который давно уже применяется. Как уже написали ниже, тот же контроль температуры букс (потому как заклинивание колесной пары это как раз про буксу, а не про изношенный бандаж). На высокоскоростных (например тот же Siemens Desiro aka Сапсан) - там и тормоза с антиблокировочной системой, и дополнительно контроль тележек, только не по вращению колес, а по датчику поперечного ускорения (акселерометру) на каждой тележке - потому что колесо может вращаться, а тележку при этом будет болтать влево-вправо по пути.
Это я к чему - гениальное просто, изобретать, улучшать, развиваться нужно. Но и относиться ко всему в стиле "кровавые корпорации опять задушили гениального одиночку" нужно только тогда, когда данных достаточно, чтобы сделать такой вывод. Здесь же ситуация рассмотрена только с одной стороны.
не поспорить. ваша точка зрения более объективна. плюс я меньше в теме и про ржд есть предубеждения на основании информации по тому как раньше они проводили тендеры и т.п. то , что написал про распил . надеюсь после ухода господина Якунина стало лучше. ну как видится по развитию хотя бы подвижного состава стало не хуже точно
В автомобилях так давно падение давления в колесе определяют, по частоте импульсов от датчика абс, идея по сути та же, где тут патент?
А у вас случалось наследовать техническое задание от человека, который сам никогда не программировал?
В моей работе это рутина, таких заданий процентов примерно 200 или более - в смысле, приходится выбирать, какие из них пускать в дело.
Проблема обычно в том, что подобные вещи хорошо смотрятся на бумаге, прекрасно выглядят на экране - но... выдают, скажем так, не совсем тот результат, который нужен. Соответственно, доводя модель до практического использования, приходится эту модель менять, чтобы она реально заработала. Порой от исходной модели остается только что постановка задачи - а иногда менять приходится и ее тоже. И очень редко - хотя бывает и такое тоже - оно в итоге работает примерно как было запрошено. То бишь, это исключение из правила, опять же, весьма редкое.
В общем, турецкую компанию я прекрасно понимаю. Для нее это - риск, и она пытается этот совершенно реальный риск как-то уменьшить.
Тем не менее, удачи вам в поисках инвесторов - и новых решений.
Идея очень интересная, но вот такой вопрос: наверняка существуют и другие типы повреждений вагонов, колёсных тележек и колёс, которые требуют периодической проверки. Очевидно посчитаны вероятности отказов для разных типов вагонов с учётом времени их использования, а значит посчитаны или динамически рассчитываются времена когда конкретный вагон должен быть снят для проверки.
Может ли так быть, что в вероятностном плане, ваш алгоритм будет выдавать результаты которые вписываются в рассчитанный график осмотров на большой совокупности вагонов?
И еще желательно подробно рассмотреть случаи износа пары при сильном износе рельса. Потому что или/или - это хорошо, но в реальности всегда и - рельсы изношены, и, как мне говорили, сильно. Сигнал от них в принципе будет всегда
Очень нужный прибор на железной дороге, ведь у колесной пары столько контролируемых параметров, которые не измеришь вручную. На жд не слишком много подобных устройств, на моей памяти только ПАНАБ «прибор обнаружения нагретых букс» и вроде все.
Колесные пары железнодорожных вагонов (ГОСТ 4835— 2013)
4.3 Требования к колесной паре
4.3.1 Расстояние между внутренними боковыми поверхностями ободьев колес (размер А, рисунки 1, 2, 3) должно быть: - для вагонов с неподвижно закрепленными колесами на колею 1520 мм с конструкционной скоростью Vк: (1440 1 2 − + ) мм — для колесных пар с Vк ≤ 160 км / ч; (1440 ± 1) мм — для колесных пар с Vк > 160 км / ч; - для вагонов с неподвижно закрепленными колесами на колею 1435 мм: (1360 + 2) мм; - для вагонов с раздвижными колесами с Vк < 200 км / ч: (1360 + 2) мм — на колею 1435 мм; (1440 ± 1) мм — на колею 1520 мм.
4.3.2 Разность расстояний между внутренними боковыми поверхностями ободьев колес (разность размеров А, рисунки 1, 2, 3) в колесной паре для вагонов с конструкционной скоростью, Vк ≤ 160 км / ч должна быть не более 1,5 мм. Допуск торцевого биения внутренних боковых поверхностей ободьев колес F относительно базовой оси G (рисунки 1, 2, 3) для вагонов с конструкционной скоростью Vк должен быть, мм: 0,5 — для колесных пар с 160 км / ч < Vк ≤ 200 км / ч; 0,3 — для колесных пар с Vк > 200 км / ч. Допуск торцевого биения торцов тормозных дисков Н относительно базовой оси G (рисунок 2) для вагонов с конструкционной скоростью Vк должен быть, мм: 0,75 — для колесных пар с 160 км / ч < Vк ≤ 200 км / ч; 0,5 — для колесных пар с Vк > 200 км / ч.
4.3.3 Допускаемые отклонения от номинального значения диаметра по кругу катания D колес (рисунки 1, 2, 3) для колесных пар вагонов с конструкционной скоростью Vк ≤ 160 км / ч должны соответствовать ГОСТ 10791, для колесных пар вагонов с конструкционной скоростью Vк > 160 км / ч — + 2 мм. Разность диаметров колес по кругу катания D у одной колесной пары для вагонов с конструкционной скоростью Vк должна быть не более: 1,0 мм — для колесных пар с Vк ≤ 160 км / ч; 0,5 мм — для колесных пар с 160 км / ч < Vк ≤ 200 км / ч; 0,3 мм — для колесных пар с Vк > 200 км / ч.
4.3.4 Отклонение от соосности круга катания колес относительно оси шеек под буксовые подшипники для колесных пар вагонов с конструкционной скоростью Vк ≤ 160 км / ч должно быть не более 1 мм.
4.3.5 Допуск радиального биения круга катания колес (величина Е, рисунки 1, 2, 3) относительно базовой оси G для вагонов с конструкционной скоростью Vк должен быть: 0,5 мм — для колесных пар с 160 км / ч < Vк ≤ 200 км / ч; 0,3 мм — для колесных пар с Vк > 200 км / ч.
4.3.6 Разность расстояний от внутренних боковых поверхностей ободьев колес до торцов предподступичных частей оси (разность размеров С, рисунки 1, 2, 3) для одной колесной пары вагонов с конструкционной скоростью Vк должна быть не более: 3,0 мм — для колесных пар с Vк ≤ 160 км / ч; 2,0 мм — для колесных пар с 160 км / ч < Vк ≤ 200 км / ч; 1,0 мм — для колесных пар с Vк > 200 км / ч.
4.3.7 Колесные пары, предназначенные для вагонов с конструкционной скоростью Vк > 140 км / ч, должны быть подвергнуты динамической балансировке. Допускаемый остаточный динамический дисбаланс колесной пары для вагонов с конструкционной скоростью Vк при условии, что на одну ось установлены колеса одной конструкции, должен быть не более: 25*) кг·см — для колесных пар с 140 км / ч < Vк ≤ 160 км / ч; 7,5 кг·см — для колесных пар с 160 км / ч < Vк ≤ 200 км / ч; 5,0 кг·см — для колесных пар с Vк > 200 км / ч.
Оснащённый поезд требует финансирования.
А зачем вам целый поезд? Почему бы не проверить гипотезу на одном вагоне (две колёсные пары)?
С другой стороны, изобретение призвано сэкономить деньги на исключении простоя вагонов. А если простой неизбежен из-за необходимости проверки других систем? Ведь помимо колёсной пары есть ещё тормозная система со своими шлангами, подвеска, автосцепка. А для пассажирских там ещё и электроника, интерьер, туалеты, окна, вентиляция и кондиционирование. IMHO, вагон всё равно будут загонять на проверку, так что непрерывный контроль состояния колёсной пары поможет сэкономить время только для проверяющих, но не исключить простой вагона и издержки на перегоны туда-сюда.
Теперь об издержках самой системы:
Информацию с датчиков надо как-то собирать, передавать, где-то хранить.
На активную часть датчика нужно подавать питание.
А это 👆 ещё как минимум пара проводов, которые могут отойти от контакта, порваться, окислиться - и вот вагон уезжает на ремонт из-за проводов.
Сами датчики будут выходить из строя - там ведь достаточно мощные вибрации во время движения. Их надо заменять. А при замене поплывут характеристики, например, из-за разброса по частоте генератора импульсов. Соответственно, результаты измерений тоже поплывут. Даже от перепадов температуры частота генератора импульсов плавает. Нужна частая калибровка или дорогой генератор импульсов.
Еще, как я понимаю, измерения завязаны на скорость движения поезда. Она измеряется с некоторой погрешностью, которая может быть динамической (зависимой от времени). Как эта погрешность будет влиять на результаты измерений?
И т.д. В общем, до реального внедрения - сугубо исследовательской работы там еще хватает. "Выплывет" оно в результате или нет? Заранее никто не знает. Надо пробовать...
Опять же, удачи!
В статье не сказано, где должен крепиться датчик: на крутящемся колесе или он неподвижен. Если на крутящемся колесе, то тут сразу два вопроса: подвод к датчику проводов. В этом случае нужны дорожки. Учитывая какая там обстановка дорожки будут засоряться и обеспечить надежный контакт будет сложно, учитывая скорость движения колеса. Сейчас поезда идут под 100 км/ч и более. А в скором будущем скорость их утроится
Насколько я знаю в России используют для автоматического контроля геометрии колесных пар стационарные комплексы которые производят замеры во время движения состава. Так же есть комплексы для контроля темепатур букс. Но насколько это распространено не знаю
Для контроля перегрева букс на уровне этих букс тепловизионные датчики стоят на входе в станции. Много где, широко уже, как говорят, применяются.
Не только в рф. Устанавливается оно на медленных участках, возле депо или вокзала, и измеряет далеко не только диаметр.
А договариваться, чтобы на все колёса всех составов разных типов установили какие-то датчики - задача абсолютно нереальная, никто и никогда этого делать не будет.
Называется ППСС. Вагон проходит через арку, и там контролируется более 20 параметров, в т.ч. и геометрия колес
ППСС
ППСС разработан АО «НИИАС» в рамках проекта «Цифровая сортировочная станция». Он представляет собой металлическую арку (рамку), оснащённую приборами для снятия информации о проходящих сквозь неё грузовых вагонах, в том числе лазерными, тепловыми, тензометрическими датчиками, специализированными камерами технического зрения.
На посту действует ряд подсистем, в том числе контроля веса и вертикальных динамических нагрузок СЖДК, автоматизированного визуального контроля технических характеристик подвижного состава «Техновизор», лазерного контроля отрицательной динамики и габарита ЛКПС, акустического контроля буксовых узлов ПАК, контроля вертикальных динамических нагрузок СКВДН, комплекса технических измерений КТИ, контроля геометрических параметров колёсных пар грузовых вагонов и тепловой диагностики СТД, автоматического распознавания номеров вагонов АРНВ.
ППСС контролирует более 20 параметров. В частности, здесь автоматически выявляются неисправности, дефекты кузова вагона, поверхности катания колёс, изменения геометрических параметров колёс, нарушение веса, габаритов, неравномерность погрузки, открытые двери и люки вагонов, наличие посторонних людей. Система контролирует и подвагонное пространство: состояние тормозной системы, целостность дна вагона и наличие посторонних предметов.
Осмотр проходит полностью в автоматическом режиме. Специалисты привлекаются только в случае подачи системой сигнала о неисправности. После прохода вагона через рамки ППСС формирует его 3D-модель. Данные с систем поста аккумулируются на платформе СКАТ, которую администрирует Дирекция инфраструктуры. Они позволяют видеть «историю жизни» обработанных вагонов, что даёт возможность прогнозировать возникновение неисправностей.
А колеса в паре могут изнашиваться неравномерно? Например, правое изношено, а левое ещё норм? Такое можно отследить датчиками? В автомобилях датчики ABS вроде примерно тоже самое отслеживают, когда на их основе выдаётся предупреждение о спущенном колесе - обороты колеса расходятся с расчетным.
Upd: на ЖД транспорте аналог ABS - это WPS. Но вот примеров его применения для отслеживания износа колёсных пар не нашлось. Наверное можно попробовать развить вашу идею на использование данных с уже установленных датчиков WPS.
Колёсная пара - жёсткая конструкция, то есть одно колесо не может вращаться быстрее другого - в отличие от автомобиля, где скорости вращения правого и левого колеса могут отличаться (если не заблокирован дифференциал, конечно).
То есть такие датчики не смогут отследить неравномерный износ колес в паре. Например, одно колесо наехало на деформацию в стыке рельса, получило собственную деформацию, но так как парное колесо крутится с нормальными оборотами (а следовательно и вся колесная пара), то датчик не зафиксирует проблему. Между тем вибрация в деформированном колесе будет дальше разрушать колесо и рельсы.
"Слабое место" этого решения заключается в необходимости установки датчиков, довольно прецизионных, на все колёсные пары и сбора инфы в одном месте (сам анализ довольно несложный и сегодня, в современных реалиях, машинное обучение для поиска аномалий в сигналах тут как нельзя кстати, хотя можно и по-старинке). Но средства неразрушающего контроля и так есть - по путям пускают составы-дефектоскопы, а колёсные пары контролируют ультразвуком (хоть и не на ходу), и количество происшествий, вызванных этими дефектами не слишком велико, так что экономическая выгода тут несколько сомнительна. Из нашумевших случаев в Германии 3 июня 1998 года, но там бандаж лопнул, и метод анализа скорости вращения тут вряд ли помог бы, потому что там трещина была, а это только ультразвуком, рентгеном или пенетрантами можно выявить.
25 килобайт, блин. Сейчас аналогичное ПО займет минимум 250 Мб.
Потому что это рекламный обман про 25 килобайт! Цитата - "приложение на Windows Forms, написанное на C# под .NET Framework 4.0". Весь код программы спрятан не в бинарнике .exe а в библиотеках. А бинарник - просто запускалка среды .net и системных и пользовательских либ - его размер почти не зависит от размера самой программы! Более того - без него можно вполне обойтись! Использовать скрипт запуска с командой "dotnet run ..." и всем рассказывать, что программа занимает сотню байт!
Сколько стоит установить датчики с радиопередатчиками на все колёса, вывести поезд на тестовый участок, разогнать точно до требуемой скорости, собрать с множества радиоканалов сигналы... И сколько стоит посмотреть на все колёса человеку? Что-то мне подсказывает, что этот патент никто внедрять не будет...
А как так, точность в доли процента по износу, а Pi только 3.14?
Измерение простое, в чём и состоит его главное достоинство.
Датчик выдаёт один импульс на полный оборот колёсной пары. Генератор с частотой 500 кГц разбивает этот интервал, благодаря чему длительность одного оборота выражается количеством импульсов. Колёсная пара стандартного диаметра 950 мм на скорости 80 км/ч совершает один оборот за 0,134 секунды, что соответствует 67 118 импульсам. Колёсная пара, изношенная на полмиллиметра, проходит тот же оборот незначительно быстрее и даёт 67 047 импульсов. Разница составляет 71 импульс. В работе отца разрешающая способность на этой частоте оценивается примерно в 0,01 мм износа колеса и 0,1 мм износа рельса.
Это "Простое измерение" выглядит как оверинжиниринг.
Можно же просто считать обороты копеечным герконом или акселерометром, как это делается в велосипедном спидометре. Один оборот - примерно три метра, то есть износ в 0,1% даст отличие в один оборот на три километра. Сто километров - десять оборотов, вполне достоверная величина. А потом просто сравниваем все данные по составу - ага, пятнадцатый вагон, третья пара выбивается из общей картины.
Это предельно сырая идея. 9 из 10 таких идей в реальности не работают, а практическим тестированием тут и не пахло. Конкретно сабж практически гарантированно не работоспособен. Даже если бы угловую скорость вращения удалось измерить с желаемой автором точностью (а это не так, момент когда колесо "завершает оборот" с достаточно высокой точностью измерить нетривиально) то к нему в пару нужна еще скорость линейная. А линейную скорость с нужной точностью померить не удастся, т.к. она не является константой и постоянно меняется, причем разные колесные пары одного и того же поезда в один и тот же момент времени легко и непринужденно могут двигаться с разной скоростью (поезд не является жесткой конструкцией и даже отдельные вагоны не идеально жесткие). Плюс вопрос кривых, который даже не начинал разбираться.
Владельцы железнодорожных транспортных средств крайне не заинтересованы в выбраковке вагонов. Наоборот, их цель - непрерывная эксплуатация до полного износа.
Заинтересована в качестве железнодорожных колёс только железная дорога в лице министерств и эксплуататоров. Одно дефектное колесо может травмировать путь на сотни километров. Если разработаете диагностику со стороны рельс и ж.д. полотна - купят и внедрят за любые деньги.
Есть к системе пара вопросов. Как она будет отличать юз/блокировку колеса или колесо, планово обточенное с меньшим диаметром, от износа? Из статьи возможно не совсем понял, откуда система будет брать данные о скорости поезда?
Если датчики устанавливаются на грузовые вагоны, как будут собираться данные с них? Если на электропоезде конечно, проблем меньше. Более того, современные противоюзные системы могут диаметр каждой колесной пары считать.
Как найти повреждённое колесо поезда, не перегоняя состав