Система контроля геометрии колес вагонов

Регулярные осмотры вагонных колес и букс являются одной из важнейших процедур обеспечения безопасности, наработанных железными дорогами за свою более чем столетнюю историю. На Российских железных дорогах, вторых по величине в мире, такие осмотры должны происходить практически непрерывно, причем под открытым небом часто при экстремальной погоде. Автоматические системы контроля, предлагаемые на мировом рынке, устанавливаются только в депо и работают на очень малых скоростях движения поезда. В сочетании с высокой ценой, это делает невозможным широкое внедрение таких систем в России.

ЦТТ к тому моменту уже принципиально разработал технологию точного измерения размеров трехмерных объектов, основанную на бесконтактном лазерном сканировании с использованием обычных датчиков координат. Эта технология уже использовалась в ряде промышленных систем контроля качества, то есть доказала свою состоятельность. Однако, ЦТТ, обладая уникальными знаниями и опытом в разработке электронике и вычислительных геометрических алгоритмов, не обладал опытом разработки ПО промышленного качества, достаточным для выполнения данного заказа. Это и послужило основой для подключения Эксельсиор к этой работе.

Что мы сделали

Коротко говоря, всю работу по проектированию, реализации и отладке ПО, за исключением работы с собственно вычислительными алгоритмами, составляющими ключевое ноу-хау всей системы. Это позволило нашему Заказчику сконцентрироваться на том, что он умеет лучше всего: разработке оптических датчиков и конвертации снятых сырых данных в геометрические параметры колеса. По существу, мы предоставляли профессиональные услуги по разработке ПО несофтверной компании.

Нами разработаны:

  • подсистема сбора данных с датчиков во время движения поезда с параллельной передачей собранных данных через TCP/IP, работающая в режиме жесткого реального времени
  • управляемая событиями архитектура вычислительного сервера
  • специализированная СУБД, оптимизированная на быстрое сохранение больших объемов первичных данных
  • хранилище для данных, объединенных с разных датчиков, отображающее блоки данных в общие данные для поезда и колесной пары
  • генератор отчетов для депо
  • пульт управления для оператора депо, предоставляющий доступ к результатам измерений
  • протоколы обмена с различными информационными системами, используемыми РЖД
  • система самодиагностики комплекса с оповещением обслуживающего персонала через сеть GSM
  • система автоматического обновления ПО
  • и многое другое

Результаты

  • Разработанная система выполняет требуемые измерения геометрии колес грузовых вагонов при прохождении поезд через датчики на скоростях до 60 км/ч.
  • Система работоспособна при исключительно неблагоприятных погодных условиях: температуры -50..+50°C, дождь, туман, пыль, грязь от движения поезда.
  • К Сентябрю 2006 г. система установлена более чем в двадцати точках, разбросанных по всей территории Российской Федерации. Внедрение системы позволило людям осматривать только проблемные вагоны, что привело к кардинальному снижение количества рутинной работы, а значит ошибок, и таким образом повысило безопасность движения поездов. По оценкам специалистов, полное внедрение системы на всех дорогах страны сократит время движения поезда из Азии в Европу на сутки.
  • Система промерила более 50 миллионов колесных пар с момента первой установки. Несколько тысяч грузовых вагонов, идущих на дефектных колесных парах, были отцеплены для замены колес.
  • В качестве побочного эффекта, РЖД получила исчерпывающую статистику состояния колесного парка и темпов его износа.