Используя непрерывный сбор данных, Condition Monitoring повышает безопасность, снижает расходы на техническое обслуживание и снижает количество жалоб на шум у железнодорожных операторов по всему миру. Вот как.

Франс Пиенаар, технический менеджер по продажам

Видео выше довольно страшное, особенно если подумать о том, какой ущерб был нанесен до того, как трамвай в конечном итоге отключился от источника питания. Ущерб инфраструктуре был серьезным, и можно с уверенностью сказать, что этот маршрут должен был быть закрыт на некоторое время для ремонта. Масштаб ущерба можно было бы почти наверняка предотвратить, если бы оператор железной дороги использовал непрерывный мониторинг состояния.

Когда пантограф был впервые поврежден, система мониторинга состояния обнаружила бы изменение в полученных данных и оповестила бы соответствующих людей о необходимости действовать (например, машинист остановил бы поезд). Без системы мониторинга стоимость и время ремонта инфраструктуры и подвижного состава увеличивались бы экспоненциально по мере движения поезда.

Это одна из причин, по которой железнодорожные операторы все чаще обращаются к решениям по непрерывному мониторингу состояния для оценки эффективности своей железнодорожной сети и парка подвижного состава.

Шум и вибрация: основа мониторинга состояния

Мы все знаем, что шум рельсов — это неприятность. Чрезмерный шум рельсов, такой как визг рельсов и шум фланцев, приводит к жалобам, которые должны быть расследованы за счет оператора. Но что еще важнее, шум рельсов — это индикатор начинающегося повреждения рельсов, что делает его надежным показателем состояния вашей рельсовой системы.

Постоянно оценивая шум и вибрацию по всей железнодорожной сети, системы мониторинга состояния могут выявлять возникающие проблемы на ранней стадии, позволяя вам проводить профилактическое обслуживание до того, как они станут проблемой. Это дает вам множество преимуществ.

• Повышение безопасности, снижение вероятности аварий и сходов с рельсов
• Более низкие затраты, поскольку профилактическое обслуживание обходится дешевле и вызывает меньше нарушений, чем замена рельсов или инвазивное обслуживание, такое как шлифовка
• Меньше жалоб на шум, поскольку целенаправленное управление трением может снизить уровень шума в выявленных точках повышенного шума

Как шум и вибрация помогают выявить повреждения рельсов?

Каждый тип повреждения рельсов имеет свою собственную частоту шума. Объединение данных о шуме и вибрации с характеристиками инфраструктуры и транспортного средства, а также эксплуатационными параметрами позволяет не только выявлять проблемы, но и определять их первопричину. В результате можно запланировать упреждающее обслуживание для устранения проблемы или предотвращения ее дальнейшего развития.

Обратите внимание, что приведенные значения являются типичными, но на практике вы можете получить перекрытие между частотами визга и отбортовки в зависимости от других факторов, таких как размер колеса и профиль рельса.

Ограничения ежегодного или периодического сбора данных

Сегодня многие железнодорожные операторы полагаются на периодический сбор данных – в основном раз в год или по мере необходимости из-за жалоб. Но эти данные действительны только для транспортного средства, местоположения и условий эксплуатации на момент проверки.

Даже если вы собираете данные каждый месяц в течение 8 часов, вы измеряете только 1% доступного времени в течение года, чего просто недостаточно для анализа первопричин. Он вряд ли эффективно обнаружит дефекты или повреждения и не сможет показать деградацию с течением времени, что делает его бесполезным для планирования профилактического обслуживания.

На железнодорожной сети изменения могут происходить очень быстро. Поэтому вам следует спросить себя: «Каковы шансы, что моих периодических измерений шума и вибрации будет достаточно для анализа первопричин и поиска решения?» (Ответ: «Нехорошо».)

Как железнодорожные операторы могут использовать большие данные посредством непрерывного мониторинга состояния

Вот почему все больше и больше железнодорожных операторов обращаются к решениям непрерывного мониторинга состояния. Используя датчики вибрации и шума, а также дополнительные камеры, можно собирать непрерывные данные с железнодорожной сети в любых рабочих/погодных условиях. Возможных вариантов использования этих данных много.

• Выявить возникающие проблемы с шумом и вибрацией
• Определите основную причину, например, появление гофр или других дефектов.
• Документируйте тенденции и очаги проблем для обеспечения упреждающего обслуживания и смягчения последствий.
• Получайте предупреждения в режиме реального времени в случае превышения лимитов

Оператор сети легкорельсового транспорта в Утрехте (Нидерланды) использовал непрерывный мониторинг состояния для снижения жалоб на шум на 42%. Но преимущества гораздо шире, как показывают следующие примеры.

Пример 1: Использование мониторинга состояния для выявления горячих точек и проблем

На столбчатой ​​диаграмме показаны данные с одного участка пути. Здесь было более 1.5 миллионов точек данных на самом распространенном уровне звука, но также были зарегистрированы тысячи точек данных на гораздо более высоких уровнях (показаны красным). Точность достаточно хороша, чтобы сказать, исходит ли шум от левого или правого рельса.

Чтобы устранить проблему, оператор может поэкспериментировать с различными системами управления трением и сразу же увидеть, насколько они эффективны, с помощью непрерывного мониторинга состояния.

Пример 2: Использование мониторинга состояния для измерения смягчающих эффектов

Эти графики показывают максимальный и SEL (уровень звукового воздействия) шум в точке железнодорожной сети выше. В этом случае шум был вызван гофрой, которая требовала ежегодной шлифовки. В качестве альтернативы оператор сети решил попробовать Top of Rail Friction Management и использовал непрерывный мониторинг состояния для анализа результатов — как до, так и после.

Как вы видите, шлифовка оказала сильное воздействие, но оно было временным. Однако благодаря использованию Top of Rail Friction Management повторяющийся рост гофр был почти устранен. Для дальнейшего анализа можно использовать ту же настройку Condition Monitoring для оценки производительности различных Top of Rail Friction Control Materials без дополнительных затрат на пробное испытание.

Пример 3: Использование мониторинга состояния для оценки производительности автопарка

Этот простой график показывает уровни шума или вибрации на вертикальной оси. Числа парка транспортных средств показаны на горизонтальной оси, с низкими числами парка слева и высокими числами парка справа.

В этом автопарке есть три отдельных типа транспортных средств, и номера транспортных средств соответствуют им. (Один тип транспортных средств имеет низкие номера, другой — средние номера, а последняя группа — высокие номера.) Транспортные средства со средними номерами явно показывают худшие результаты в плане уровня шума. Это может быть связано с циклами технического обслуживания, но, скорее всего, это связано с типом транспортного средства.

Эту информацию может использовать железнодорожная компания при оценке того, какой тип подвижного состава следует приобрести, или при планировании технического обслуживания/модернизации текущего парка.

Большие данные и мониторинг состояния — это будущее

Сбор больших данных растет в каждой отрасли, не только в железнодорожной, и системы, которые собирают эти данные, становятся все более продвинутыми, предоставляя компаниям доступ к миллионам точек данных каждый день. Но одних данных недостаточно. Вам также необходимо программное обеспечение и внутренняя экспертиза для анализа и использования этих данных осмысленным образом для вашего бизнеса.

В RS Clare мы работаем с лидерами рынка в области мониторинга состояния, которые разрабатывают и производят оборудование для мониторинга, чтобы извлекать полезные данные из железнодорожных сетей. Не менее важно, что мы понимаем программное обеспечение и экспертные знания, необходимые для того, чтобы помочь вам принимать решения на основе данных, которые могут снизить ваши расходы и уровень шума, а также повысить безопасность вашей железнодорожной сети.

Если вы хотите узнать больше или вам нужен совет, свяжитесь с нами.