Сотрудники ИРНИТУ создали и успешно испытали на БАМе датчики для измерения деформаций на железнодорожном полотне

Проект, позволяющий снизить риск аварий, выполнен по заказу ВСЖД. Прорабатывается вопрос о массовых поставках заказчику приборов и софта.

Иркутский политех и Восточно-Сибирская железная дорога - филиал ОАО «РЖД» в 2019 году подписали договор о сотрудничестве. Это подразумевает партнерство в сфере развития отраслевой инфраструктуры, энергоэффективных и цифровых технологий, экологии и производства. В интересах «РЖД» в Технопарке вуза проводили акселерационную программу, политеховцы также участвовали в конкурсе инновационных разработок.

Одним из проектов стала система на основе датчиков, позволяющих контролировать осадочные деформации, изменение земельного полотна на железной дороге. Авторы разработки - сотрудники кафедры радиоэлектроники и телекоммуникационных систем Александр и Дмитрий Ченские.

Как отметил Дмитрий Ченский, команда кафедры имеет большой опыт в робототехнике. Вместе с коллегами он создавал навигационные системы, беспилотники, катамараны для подводных исследований, геологоразведки и поисково-спасательных работ. На основе этих технологий политеховцы изготовили систему, обеспечивающую непрерывное наблюдение за положением полотна (отсыпкой под шпалами).

«Грунтовые воды, половодье, геологические явления могут приводить к просадкам и провалам грунта, сдвижками пути. Деформации чреваты катастрофами. Дорожники ведут наблюдение за потенциально опасными участками на полотне. Это делается при помощи геодезических устройств, т.е. вручную.

Наша разработка полностью автоматизирует процесс. Она состоит из датчика на основе акселерометра, гироскопа и магнитометра. Прибор измеряет свою позицию в пространстве, т.е., в грунте. Фиксируется любое изменение его положения, а значит, и деформация полотна. Каждые пять минут данные поступают по сотовой связи к специалистам, отвечающим за безопасность на железной дороге», - рассказал Дмитрий.

Полевые испытания комплекса проводили в 2022-2023 гг. Так, летом минувшего года два опытных образца заглубили в полотно на 1111 км (перегон Холодная – Кичера Восточно-Сибирской дороги). Измерения сверяли с данными, полученными с помощью теодолитов. Эксперименты оказались успешными. Теперь прорабатывается вопрос о заключении договора с «РЖД» на массовую поставку датчиков.

«Мы планируем сделать для заказчика сервер, куда он сможет выгружать все необходимые данные и получать отчёт о состоянии отсыпки. На отечественном рынке есть подобные устройства, однако систем «под ключ», предложенных нами, нет. Еще одно наше преимущество – выгодное географическое положение. Мы можем оперативно выехать на объект, чтобы установить систему», - добавил Дмитрий Ченский.

Представителем заказчика выступила Северобайкальская инженерно-геологическая база. Организация ведет технадзор за строительством землеполотна и ремонтом на путях. По словам начальника базы Евгения Воротникова, датчики необходимы, особенно на БАМе, где распространена вечная мерзлота.

«Я проанализировал данные Гидрометцентра за последние 10 лет, произвел математические расчёты. Сделал вывод, что ежегодно температура воздуха растет примерно на 1 °C. С этим связано и увеличение числа участков с осадочными явлениями на полотне. Исследования натолкнули меня на мысль о том, что такие датчики очень нужны. Затем мы начали сотрудничать с ИРНИТУ. Всего по ВСЖД насчитывается 706 мест с деформациями, из которых на 246 участках можно установить приборы.

 Надеюсь, что мы продолжим работу с Александром и Дмитрием Ченскими. Уже обсуждался вопрос о модификации датчиков для применения на селеопасных участках», - отметил Евгений Воротников.

Напомним, что это не первый проект ИРНИТУ в интересах железнодорожников. В 2021 году по итогам хакатона стартап-экспресс студенты создали приложение для регулирования пассажирских перевозок. Затем дипломник Алексей Есаулов разработал математическую модель, позволяющую исследовать качество электроэнергии на одном из участков ВСЖД. Также команда университета применила ГИС-технологии для обследования участков вдоль КБЖД, на которых возможны оползни и камнепады.

Фото из архива Дмитрия Ченского и Евгения Воротникова