Организационная структура Центра диагностики пути

Список сокращений АСОТавтоматическая система опробования тормозов ВСПверхнее строение пути ДИСКдистанционная информация о состоянии колес ЕЦДМИединый центр диагностики и мониторинга технических объектов инфраструктуры ж.д.т.- железнодорожный транспорт ЖАТжелезнодорожная автоматика ИТПинтеллектуальные терминалы присоединений НИнепрерывное использование НСПнижнее строение пути НТДнормативная техническая документация ОАО «РЖД" — Открытое Акционерное Общество Российские Железные Дороги ОДобъект диагностирования ПОНАБприбор обнаружения нагретых букс ПЧдистанция пути ПЧДпредприятие по контролю и диагностике состояния пути РЦДМИрегиональный центр диагностики и мониторинга инфраструктуры РЦСрегиональный центр связи САКМАсистемы контроля исправности механизма автосцепки СДсредства диагностирования СИТОВустройство испытания тормозного оборудования СТДсистема технического диагностирования СЦБсигнализация централизация блокировка ТСОтехническое состояние объекта ЧОчеловек оператор

Введение

На сегодня оценка технического состояния объектов железнодорожного транспорта организована таким образом, что в каждом хозяйстве имеется своя организация по контролю, со своими требованиями.

В хозяйстве пути практически на каждой из 17 дорог существует дорожное предприятие по контролю и диагностике состояния пути — ПЧД, у которого в подчинении находятся цеха дефектоскопии со штатом порядка 20- 25 человек (в каждом из 450 ПЧ), а также дорожная лаборатория дефектоскопии. Итого диагностированием объектов ВСП и НСП занято более 10 000 человек.

Существующая технология комплексного контроля состояния пути приведена в «Инструкции по текущему содержанию железнодорожного пути» ЦП-774. В ней также приведены параметры содержания пути, при которых возникает опасность для движения поездов, регламентные виды и нормативы проверок, порядок и сроки осмотров и проверок пути, стрелочных переводов, сооружений, путевых устройств и рельсовых цепей, в том числе с использованием вагонов лабораторий.

В соответствие с НТД, для получения информации о состоянии пути проводится периодичный контроль верхнего и нижнего строения пути с использованием современных средств.

В Вагонном и Локомотивном хозяйстве в каждом депо существует отдел НК со штатом порядка 10 — 15 человек. В ОАО «РЖД» функционирует около 400 депо. Итого диагностированием деталей подвижного состава занято более 4 000 человек.

Основными документами, регламентирующими порядок оценки ТСО, являются РД32 174 «Неразрушающий контроль деталей вагонов. Общие положения» и ЦТтех-36/5 «Неразрушающий контроль деталей и узлов локомотивов и моторвагонного подвижного состава. Общие положения».

В хозяйстве электроснабжения на каждой дороге существуют службы электрификации и электроснабжения, в состав которых входят дорожные электротехнические лаборатории, которым, в свою очередь, подчиняются вагоны — лаборатории контактной сети и отдел контроля реле. Также в состав каждой дистанции электроснабжения входит отдел коррозии, специалисты которого определяют коррозионную устойчивость железобетонных и металлических опор контактной сети. Итого диагностированием занято около 500 человек.

Технические объекты сигнализации, централизации и блокировки СЦБ диагностируются в режиме «реального времени» программными комплексами АСДК, СЖАТ и так далее, входящими в состав системы диспетчерской централизации.

Например, объектами контроля АСДК являются: лампы табло, контакты реле, определяющие дискретные состояния устройств; электрические параметры (уровни напряжения) устройств СЦБ; поездное положение на станциях и перегонах; состояние автоматической переездной сигнализации; действия ДСП по управлению станцией; техническое состояние подвижного состава.

В настоящее время осуществляется попытка разделить технические объекты на подвижной состав и инфраструктуру, при этом для инфраструктуры планируется создать свой центр диагностики.

Целью данной работы является обоснование и построение организационной структуры центра диагностики пути в рамках Центра диагностики объектов инфраструктуры.

Для решения этой цели нами поставлены следующие задачи:

1. Анализ работы подразделений диагностики в различных хозяйствах

2. Анализ организационной структуры, штатного расписания дорожного центра диагностики пути (ПЦД)

3. Разработка организационной структуры регионального центра диагностики и мониторинга (РЦДМ)

1. Общие понятия технического диагностирования Техническая диагностика — область знаний, охватывающая теорию, методы и средства определения технического состояния объектов.

При разработке методов и средств диагностирования решаются следующие задачи: изучают и анализируют принципиальные и структурные схемы объектов диагностирования, их описание, технические данные, эксплуатационные характеристики и, другие параметры.

Накапливают и обрабатывают статистические материалы по числу и характеру отказов, закономерностям изменения параметров состояния в процессе эксплуатации, возможным способам поиска неисправностей, различным методам диагностирования, затратам времени и денежных средств на диагностирование и другим данным. Обосновывают и разрабатывают методы и средства диагностирования, устанавливают режимы диагностирования, выбирают методы обработки и анализа результатов диагностирования для постановки диагноза.

Структура и показатели систем диагностирования Система технического диагностирования (контроля технического состояния) — совокупность средств, объекта и исполнителей, необходимая для проведения диагностирования (контроля) по правилам, установленным в технической документации.

Система диагностирования (СД) включает в себя несколько основных элементов: объект диагностирования (ОД), методы технического диагностирования, средства технического диагностирования (СТД) и человека-оператора (ЧО), организационные мероприятия. В зависимости от назначения, специфики использования и расположения объекта система диагностирования может иметь различную структуру. Структура системы — устойчивая упорядоченность в пространстве и во времени ее элементов и связей.

По воздействию на технический объект системы подразделяют на: активные (воздействие на объект) и пассивные (съем диагностической информации с ОД). По типу воздействия на технический объект: системы функционального и тестового диагностирования.

У любого изделия много эксплуатационных показателей и необходимо строго оговаривать в каждом случае, какие технические параметры или свойства ТО следует учитывать при определении его надежности.

Вероятность безотказной работы (P (t)) — вероятность того, что при определенных условиях эксплуатации и в пределах заданной наработки отказа объекта не возникает. Пусть t — заданное время эксплуатации, а T — случайное время безотказной работы. Вероятность безотказной работы статистически (P^* (t)) определяется отношением числа однотипных средств (элементов) N_б, безотказно проработавших до момента времени t, к числу средств N₀, работоспособных в начальный момент времени t=0 (1).

где m — число средств, отказавших за время t.

Наработка на отказ (T) — продолжительность работы ТО до отказа. Чаще используют показатель средняя наработка до отказа (T₀).

Интенсивность отказов (л (t)) — условная плотность вероятности возникновения отказа невосстанавливаемого ТО, определяемого для рассматриваемого момента времени при условии, что до этого момента отказ не возник.

Вероятность правильного диагностирования. От этого зависит качество диагностирования. При проектировании систем диагностирования надо стремиться уменьшить вероятность появления ошибок в процессе оценивания состояния объекта и, соответственно, увеличить вероятность получения правильного диагноза. Однако при этом следует учитывать, что всякое увеличение вероятности правильного диагностирования связано с определенными затратами. Затраты на диагностирование оцениваются по продолжительности, стоимости и трудоемкости.

Средняя оперативная продолжительность диагностирования. Следует отметить, что время, отводимое на диагностирование, является весьма важным ограничением и в ряде случаев определяет принятие решений, связанных с организацией процесса диагностирования.

Средняя стоимость диагностирования. Чтобы определить стоимостные характеристики для проектирования системы диагностирования и выбрать предпочтительный вариант, необходимо знать зависимость стоимости от других показателей, характеризующие диагностирование. Получить эту зависимость достаточно сложно, в связи с этим определяют область возможных или допустимых стоимостей.

Показатели диагностирования позволяют сравнивать различные варианты систем диагностирования.

Характеристики объектов диагностирования Устанавливаются следующие характеристики диагностирования:

При определении вида технического состояния изделия — номенклатура параметров изделия, позволяющих определить его техническое состояние;

При поиске места отказа или неисправностей — глубина поиска места отказа или неисправности, задаваемая уровнем конструктивной сложности изделия или перечнем элементов, с точностью до которых должно быть определено место отказа или неисправности;

Объекты разделяют на объекты непрерывного и периодического использования. К объектам непрерывного использования (НИ) относят объекты, время непрерывного использования которых существенно больше времени до появления дефекта. К объектам периодического использования относятся объекты, у которых режимы использования и дежурства чередуются. При этом период использования может быть постоянным по величине при регулярном использовании (РПИ) и случайным (СПИ).

Характеристики методов и средств диагностирования Средства диагностирования представляют совокупность средств, с помощью которых оценивают состояния объекта. Они включают в себя программные средства, ремонтно-эксплуатационную документацию и аппаратурные средства.

СТД (средства технического диагностирования) должны обеспечивать измерение или контроль диагностических параметров в режиме работы изделия, установленных в эксплуатационной документации.

Методы диагностирования должны определяться, исходя из установленных задач, и должны включать: диагностическую модель изделия; алгоритм диагностирования и программное обеспечение; правила измерения диагностических параметров; правила определения структурных параметров; правила анализа и обработки диагностической информации и принятия решения.

Характеристики человека-оператора Оператор — это человек, который взаимодействует со средством диагностирования по определенной программе.

Основной характеристикой ЧО является надежность. Надежность ЧО — это свойство оператора выполнять заданные функции в определенных условиях в заданный интервал времени, находясь при этом в работоспособном состоянии.

Основные факторы, определяющие надежность ЧО: опыт, квалификация, психофизические качества.

Критерии и задачи организации системы диагностирования Проектирование СД начинается с решения задач организации взаимодействия элементов, участвующих при диагностировании, от которых зависит качество разрабатываемой системы.

Первая задача. Определить значение выбранного критерия при заданных показателях, характеризующих свойства ОД, СТД, процессы диагностирования и использования объекта.

Вторая задача. Для заданных объекта и технических средств в предположении, использование ОД строго регламентировано, определить значения показателей, характеризующих процесс диагностирования, которые обеспечат заданный показатель организации СД.

Подобная задача возникает в том случае, когда назначение объекта, его конструктивные особенности и специфика использования строго регламентируют показатели ОД и СТД.

Третья задача. Для заданных объекта и технических средств наилучшим образом организовать процесс использования и диагностирования ОД. Задача такого рода возникает тогда, когда, в отличие от предыдущего случая, у разработчика есть возможность перестроить или повлиять на организацию использования ОД с целью достижения наибольшего эффекта в смысле принятого критерия организации СД. Подобная ситуация может сложиться при проектировании СД для объектов периодического использования. При этом разработчики СД могут обоснованно рекомендовать целесообразные периодичности диагностирования и использования объекта.

Четвертая задача. Для заданного объекта, у которого строго регламентированы процессы использования и диагностирования, определить показатели СТД при определенном значении критерия организации СД. Такая задача возникает, как правило, когда СТД являются внешними, а принятая организация использования и технического обслуживания объекта не определяется жесткими внешними условиями (технологическим процессом, техническими возможностями, численностью обслуживающего персонала и пр.).

Пятая задача. Для строго регламентированных процессов использования и диагностирования ОД определить показатели объекта и СТД, обеспечивающие заданные значения критерия организации СД. Здесь исходя из назначения объекта и внешних условий, влияющих на характер его использования, разработчики ОД определяют организацию его использования и технического обслуживания, а в ходе разработки СД ее проектировщики определяют соответствующие требования ОД и СТД, и добиваются их удовлетворения.

Решение задачи организации начинается с выбора критерия качества организации процесса взаимодействия элементов СД. Поскольку СД предназначена для повышения эффективности ОД, то в качестве критерия может быть выбран один из показателей, характеризующих эффективность ОД. С другой стороны диагностирование связано с дополнительными затратами, что позволяет в качестве критерия организации СД использовать стоимостные оценки. Выбор того или другого критерия определяется спецификой ОД и влияет на все последующие действия проектировщиков. После выбора критерия осуществляется анализ возможных режимов использования объекта.

2. Анализ систем технической диагностики объектов железнодорожной инфраструктуры

2.1 Хозяйство пути

Рисунок 2.1 — Структура формирования диагностики Железнодорожный путь как инженерное сооружение, предназначенное для пропуска по нему поездов с необходимой скоростью, представляет собой основу железнодорожного транспорта. От его состояния зависят непрерывность и безопасность движения поездов, эффективное использование главнейших технических средств и перевозочный процесс. Железнодорожный путь состоит из верхнего и нижнего строений.

К верхнему строению относятся: рельсы, рельсовые скрепления с противоугонными приспособлениями, шпалы (или подрельсовое основание из железобетонных блоков), балластный слой, стрелочные переводы и глухие пересечения, переводные и мостовые брусья.

К нижнему строению относятся: земляное полотно, мосты, трубы для пропуска воды под железнодорожным путем, тоннели, подпорные стены и другие сооружения.

Под действием подвижной нагрузки и окружающей среды (воздуха, влаги и тому подобному) в элементах пути возникают напряжения и происходят изменения: упругие деформации, износ рельсов и других металлических частей верхнего строения пути, износ и гниение деревянных шпал, переводных и мостовых брусьев, разрушения части балластного слоя, деформации земляного полотна, вымывание и выветривание балласта.

Для обеспечения безопасности и непрерывности движения поездов с установленными скоростями железнодорожный путь должен находиться всегда в исправном состоянии и соответствовать требованиям Правил технической эксплуатации железных дорог. Основой ведения путевого хозяйства являются текущее содержание и своевременные ремонты пути. Для обеспечения нормальной работы железнодорожного пути и его ремонта на транспорте существует комплекс хозяйственных предприятий и производственных формирований, оснащенных машинами, механизмами, инструментами и приборами. Этот комплекс и собственно железнодорожный путь представляют собой путевое хозяйство железнодорожного транспорта. Оно является одной из главнейших отраслей железнодорожного транспорта.

Деятельность путевого хозяйства определяется совокупностью целей: обеспечение потребностей перевозочного процесса в части железнодорожного пути; обеспечение безопасности движения поездов; обеспечение установленных скоростей движения; снижение себестоимости технической эксплуатации пути при безусловном обеспечении безопасности движения.

Существующая технология комплексного контроля состояния пути приведена в «Инструкции по текущему содержанию железнодорожного пути» ЦП-774. В ней также приведены параметры содержания пути, при которых возникает опасность для движения поездов, регламентные виды и нормативы проверок, порядок и сроки осмотров и проверок пути, стрелочных переводов, сооружений, путевых устройств и рельсовых цепей, в том числе с использованием вагонов лабораторий.

Главной задачей текущего содержания верхнего строения пути является предупреждение появления неисправностей и обеспечение длительных сроков службы всех элементов пути, в том числе и рельсов.

Создание дорожных центров диагностики пути Центры диагностики пути на сети железных дорог Российской Федерации были созданы в соответствии с пунктом 3.6 приказа МПС РФ от 16.08.94 г. № 12 Ц «О переходе на новую систему ведения путевого хозяйства на основе повышения технического уровня и внедрения ресурсосберегающих технологий».

Они являются аналитическими центрами при службах пути по сбору, обработке и анализу данных о состоянии пути, инженерных сооружений, земляного полотна и других объектов путевого хозяйства.

Основные причины, способствовавшие образованию центров диагностики пути:

1. Общее экономическое положение железных дорог потребовало нового научно-обоснованного подхода к использованию материальных и людских ресурсов, направленных на поддержание исправного технического состояния пути для безусловного обеспечения безопасности движения поездов.

2. Поступившие на железные дороги новейшие диагностические средства (компьютеризированные путеизмерительные вагоны типа КВЛП1М, совмещенные вагоны-дефектоскопы, скоростные путеизмерительные вагоны системы ЦНИИ-4, вагоны-лаборатории «ВИГОР», съемные рельсовые дефектоскопы РДМ-2, Авикон-01, АДС-02, РДМ-22, Авикон- 11, лаборатории для анализа грунтов и балласта и другие) позволяют получить данные, которые при соответствующей обработке и комплексном анализе могут дать более полную и истинную информацию о реальном состоянии пути и причинах его повышенного расстройства.

3. Отсутствие методик обработки и комплексного анализа данных диагностических средств и высокий уровень загрузки инженерно-технического персонала службы пути оперативной работой не позволяют без привлечения высококвалифицированных кадров аналитического склада качественно использовать накопленную информацию, выйти на новый ресурсосберегающий уровень планирования путевых работ на основе прогнозирования состояния пути (на 5−10 лет вперед).

4. Распределение диагностических средств, средств контроля и лабораторий по дистанциям пути, финансирование их дистанциями пути по остаточному принципу привело к значительному снижению уровню материально-технической базы и оттоку ведущих специалистов, ухудшению качественного уровня инженерно-технических работников, запущенности технического обучения и состояния охраны труда и техники безопасности.

Основные преимущества создания центров диагностики пути:

— концентрация инженерно-технического персонала и диагностических средств с единой идеологией позволяет решать комплексно задачи диагностики состояния пути на более высоком профессиональном уровне;

— снижение затрат на производство отдельных видов работ и рабочих проектов своими силами;

— повышение оперативности работы диагностических средств и ответственность персонала за результаты труда.

Центры диагностики пути были созданы на всех железных дорогах Российской Федерации на базе приписных к дистанциям пути:

— путеизмерительных вагонов;

— вагонов-дефектоскопов;

— вагонов-лабораторий по дефектоскопии;

— дорожных путеобследовательских станций;

— дорожной лаборатории дефектоскопии;

— мостоиспытательных станций;

— габарито-обследовательской станции;

— инженерно-геодезической базы;

— инженерно-геологической базы;

— дорожной геофизической станции;

— лабораторий по текущему содержанию пути;

Периодичность контроля рельсов в пути Средства первичного сплошного контроля (дефектоскопные автомотрисы, съемные средства дефектоскопии) применяются для контроля рельсов в пределах дистанции пути; средства вторичного сплошного контроля (вагоны-дефектоскопы) применяются для контроля рельсов в пределах железной дороги. Дефектоскопная автомотриса может применяться для контроля рельсов на нескольких дистанциях пути.

Рельсы в главных, приемоотправочных и станционных путях, элементы стрелочных переводов и рельсы покилометрового запаса проверяются в соответствии с графиком согласно периодичности на основании «Положения о системе неразрушающего контроля рельсов и эксплуатация средств рельсовой дефектоскопии в путевом хозяйстве железных дорог Российской Федерации», утвержденного приказом Министерства Путей Сообщения от 25.02.97 № 2ЦЗ.

Периодичность контроля уложенных в путь рельсов и элементов стрелочных переводов должна быть не ниже значений, приведенных в таблице 2.1.

Таблица 2.1 — Периодичность контроля уложенных в путь рельсов

Расчет сменных норм контроля рельсов В соответствии с концепцией развития системы неразрушающего контроля рельсов в пути основным направлением повышения ее эффективности принят переход на мобильные и съемные средства контроля рельсов со сплошной регистрацией результатов при сокращении количества съемных дефектоскопов, численности операторов и затрат на контроль.

Для средств сплошного неразрушающего контроля рельсов в пути установлены месячные нормы проверки рельсов (таблица 2.2), разделив значения которых на количество рабочих дней в отчетном месяце, получают усредненную сменную норму контроля.

Таблица 2.2 — Месячные нормы неразрушающего контроля рельсов средствами дефектоскопии.

Данная усредненная норма не учитывает ряд факторов, что завышает (а в ряде случаев занижает) необходимые сменные нормы, отрицательно влияет на надежность неразрушающего контроля рельсов. Указанные недостатки устраняются переходом от месячных норм к сменным.

Периодичность контроля мобильными средствами более точно описана в приказе № 146/Н «О периодичности проверки состояния пути вагонами-путеизмерителями, вагонами-дефектоскопами и дефектоскопными мотрисами».

Для путеизмерительной тележки периодичность устанавливается в зависимости от класса пути, времени года, погодных условий. Одна тележка должна проверять ежемесячно не менее 140 км пути.

Периодичность проверок состояния пути путеизмерительными вагонами (КВЛ, ЦНИИ-2) устанавливает начальник железной дороги. Подлежат проверке все главные пути, где реализуется скорости движения поездов 25 км/ч и более, и обращаются пассажирские поезда. При скоростях движения пассажирских поездов по главным путям более 60 км/ч проверка должна осуществляться не реже 2 раз в месяц. Состояние приемоотправочных путей, которые используются для движения пассажирских или безостановочного пропуска грузовых поездов, проверяется не реже 1 раза в пятнадцать дней.

Примерный годовой план ЦНИИ-4 (для дорог с развернутой длиной главных путей около 9 тыс. км.): по главным путям- 20−30 тыс. км. Пути 1 и 2 класса проверяются 4−5 раз в год (с учетом повторных измерений участков ремонта). Пути 3 класса- 1−2 раза в год. Годовой план проверки станционных путей составляет 200−250 км.

Диагностика земляного полотна

Текущее содержание земляного полотна состоит из надзора за его состоянием, изучения причин появления неисправностей и их ликвидации, а также выполнения необходимых работ, обеспечивающих исправное состояние земляного полотна и его сооружений, что устанавливается на основе его осмотров и обследований.

Надзор за состоянием земляного полотна включает в себя:

— систематический надзор, осуществляемый обходчиками железнодорожных путей и искусственных сооружений, бригадирами, в т. ч. специальных бригад по земляному полотну по графику, разработанному в дистанции пути. Результаты осмотра обходчиками заносятся в форму ПУ-35, а бригадирами в форму ПУ-28 и ПУ-29;

— текущие осмотры производятся дорожными мастерами, мастерами по земляному полотну и старшими дорожными мастерами с привлечением бригадиров пути и специализированных бригад по земляному полотну. Сроки проведения текущих осмотров увязываются со сроками проверок пути согласно Инструкции по текущему содержанию железнодорожного пути. Например, дорожный мастер линейного участка проводит проверку состояния дренажей, наблюдения за ростом и спадом пучин не реже 2 раз в год (весной и осенью) с занесением данных в форму ПУ-28;

— периодические осмотры земляного полотна его укрепительных, защитных и водоотводных сооружений проводятся начальником дистанции пути, его заместителем по инженерным сооружениям или главным инженером дистанции пути совместно с дорожными мастерами и мастерами по земляному полотну в сроки, устанавливаемые начальником службы пути в зависимости от состояния земляного полотна, не реже двух раз в год: весной — после таяния снега и осенью — до начала периода дождей. При периодическом осмотре производится детальная проверка общего состояния земляного полотна, укрепительных, защитных и водоотводных сооружений с осуществлением в случаях необходимости инструментальных и других измерений. При этом выявляются дефекты, устанавливаются причины возникающих расстройств, составляется перечень необходимых профилактических и ремонтных работ, проверяется качество ранее выполняемых работ.

Результаты весеннего осмотра земляного полотна и его сооружений, необходимые меры по улучшению их содержания и ремонта рассматриваются по каждой дистанции пути начальником отделения ж.д., а по отделениям ж.д.- начальником службы пути или заместителем начальника дороги, ведующим путевым хозяйством.

Результаты осеннего осмотра земляного полотна и его сооружений необходимые меры по улучшению их содержания и ремонта, а также меры по подготовке пропуска весенних вод, рассматриваются начальником службы пути с последующим утверждением необходимых мероприятий начальником дороги.

За неустойчивыми местами земляного полотна в сложных инженерно-геологических условиях, а также участками железных дорог, имеющими на значительном протяжении оползни, обвалы, размывы, карсты и др. дефекты, постоянные наблюдения должны осуществлять инженерно-геологические базы и путеобследовательские станции по земляному полотну при службах пути. Эти наблюдения не заменяют систематического текущего надзора и систематических осмотров.

На неустойчивых местах земляного полотна, где возможно нарушение его целостности, начальник дистанции и начальник службы пути должны организовать наблюдение за дефектами земляного полотна, состоянием пути на нем, режимов грунтовых вод, изменением влажности грунта и др. наблюдения, целью которых является предупреждение деформаций земляного полотна и его сооружений, угрожающих безопасности движения поездов; уточнение причин появления неисправностей.

Специальные обследования и наблюдения за земляным полотном и его сооружениями осуществляются инженерно-геологическими базами и путеобследовательскими станциями по земляному полотну по графику, утверждаемому начальником службы пути, или внеплановые — на участках, где возникли деформации.

Для проведения специальных наблюдений привлекаются Центры диагностики дорог (ПЦД), научно-исследовательские и проектные организации, оснащенные необходимыми средствами диагностики.

Дефекты и неисправности пути

Номинальный размер ширины колеи 1520 мм по уширению+8 мм, по сужению -4 мм;

Возвышение наружной рельсовой колеи не должно превышать 150 мм;

Ступеньки не должны превышать 5 мм;

Межстыковой зазор не должен быть более 35 мм;

Дефекты рельсов, классификации дефектов рельсов НТД/ЦП-1−93;

Перекосы неровности продольного профиля, мм;

2.2 Дирекция тяги

Классификация средств технической диагностики узлов подвижного состава

В настоящее время созданы дирекции локомотивного и вагонного хозяйства, которые также занимаются и диагностикой сборочных единиц вагонов.

Принципы диагностирования, а так же типы устройств, с помощью которых производится контроль деталей узлов вагонов, представлены в таблице 2.3.

Таблица 2.3 — Контроль деталей узлов вагонов

2.3 Система технического диагностирования в хозяйстве электроснабжения

В системе электроснабжения принято выделять три основных элемента: устройства преобразования, КС, устройства управления.

2.3.1 Устройства преобразования энергии. В нее входят стационарные тяговые станции, передвижные тяговые станции ТП, передвижные тяговые подстанции, распределительные пункты

Надежность ТП и устройств электроснабжения потребителей повышается за счет применения автоматизированных систем оперативно-технологического управления, удаленного мониторинга, диагностики с передачей данных по цифровым каналам связи в аналитические и диспетчерские центры.

Система автоматизированного управления и диагностики должна удовлетворять следующим основным требованиям. Во-первых — совмещать функции телеизмерения, телесигнализации и телеуправления. Во-вторых — допускать возможность дистанционного управления подстанцией с оперативного пункта управления (ОПУ) во время нахождения на ней персонала. В-третьих — осуществлять функциональную и тестовую диагностику состояния оборудования и подстанции в целом, необходимую и достаточную для оценки состояния как «нормальное», «требующее детального обследования» (при наличии признаков развивающихся неисправностей) и «предаварийное» (при выработке 90% ресурса).

Перечисленные функции должны выполняться единым программно-аппаратным комплексом. Все они должны быть реализованы с использованием единых каналов связи, соответствующих отраслевым стандартам. Таким требованиям в наибольшей степени отвечает система АСУ тяговой подстанции.

Основой современных АСУ ТП являются так называемые интеллектуальные терминалы присоединений. ИТП — это высокоточные цифровые устройства, совмещающие в себе функции защит, противоаварийной автоматики, местного и дистанционного управления, регистратора аварийных процессов, диагностики оборудования, контроля цепей управления коммутационными аппаратами, передачи текущих и аварийных параметров.

В хозяйстве электрификации и электроснабжения ОАО «РЖД» используются комплектные ячейки с ИТП для распредустройств РУ-3,3 кВ; РУ-27,5 кВ; РУ-(6−10) кВ; РУ ВЛСЦБ. Эти технические решения нашли воплощение при реализации ТП «Вохтога» Северной железной дороги, АСУ которой полностью выполнена на интеллектуальных терминалах.

Для тяговых подстанций чрезвычайно эффективна диагностика часто повреждаемого коммутационного и выпрямительного оборудования, позволяющая отслеживать состояние оборудования в режиме реального времени, извлекать из электронного архива параметры событий штатных и аварийных ситуаций. Применение этой диагностики позволяет отслеживать работу устройств электроснабжения, извлекать из электронного архива параметры событий штатных и аварийных ситуаций, перейти на обслуживание оборудования «по фактическому состоянию», отказавшись от постоянного дежурного персонала и сосредоточив обслуживающий персонал в одном месте, организовав работу выездными бригадами.

Опыт эксплуатации оборудования тяговых подстанций с системами диагностики убеждает, что необходимо шире применять малолюдные технологии с переходом от планово-предупредительной системы к обслуживанию по фактическому состоянию подстанций.

Устройства управления интегрированы в систему СЦБ.

2.3.2 Устройства передачи энергии (ЛЭП, контактная сеть, вспомогательные сети)

Основной источник отказов — контактная сеть, включающая в себя: контактные провода (электрифицировано 27 000 км из 88 700 км.). В среднем происходит 270 обрывов в год. Отказы контактного провода составляет 38% от отказов контактной сети. Прочие провода 19% отказов. Фиксирующие устройства и конструкции (опоры контактной сети, системы подвеса) — 9% отказов. Изоляторы- 9% отказов.

Для контроля состояния контактной сети используются мобильные средства диагностики: диагностический комплекс «ЭРА», КВЛ-Э.2, вагон-лаборатория испытаний контактной сети ВИКС ЦЭ.

Основные параметры контроля:

— высота подвески и положения в плане нескольких контактных проводов;

— измерения высоты основных стержней фиксаторов;

— измерения износа контактного провода;

— измерения силы нажатия токоприемника на контактный провод;

— контроль положения дополнительного стержня фиксатора, контроль сопряжения воздушных стрелок;

— измерения напряжения на контактном проводе;

— тепловизионный контроль состояния контактной сети;

Для контроля состояния опор используются ручные средства диагностики, при этом железобетонные опоры подвергаются контролю степени коррозионного повреждения. Используется несколько методов:

· Электропотенциальный — на глубине 1,5 метра измеряют потенциал поля (ПК-2);

· Акустический — измерение скорости ультразвуковой волны (УК 1401);

· Виброакустический — оценивается спектр сигнала в трех точках по высоте опоры (Интроскоп 98);

У металлических опоры определяют степень коррозионного повреждения с помощью УЗ толщиномеров (А1207, УТ 93 П).

Подавляющую часть опор на сети дорог составляют железобетонные, предварительно напряженные. Практика показывает: с течением времени в них появляются различные повреждения, приводящие к снижению их несущей способности и надежности. Доминирующие и наиболее опасные повреждения связаны с воздействием токов утечки на участках постоянного тока, а также с физическим старением бетона и потерей им прочности на сжатие.

Технология оценки электрокоррозионной опасности для арматуры железобетонных опор, их диагностики описана в нормативных документах. Для этого рекомендован и используется импульсный прибор ПК-2. С его помощью осуществляется весь комплекс измерений сопротивления опор, потенциалов «рельс — земля», состояния искровых и диодных заземлителей. ПК-2 оснащен индикатором утечки тока, позволяющим выявлять низкоомные опоры в групповых заземлениях, а для надежной и продолжительной работы снабжен зарядным устройством от солнечной батареи.

После выявления электрокоррозионно опасных опор должна осуществляться диагностика состояния арматуры в их подземной части. До сих пор предлагалось несколько методов: откопка с визуальным осмотром; электрохимические измерения (с применением приборов типа АДО и Диакор); вибрационный метод (приборы типа «Интроскоп-98»).

Из-за ряда ограничений достоверность электрохимических методов оказалась чрезвычайно низкой. Вибрационный метод, хотя и является с физической точки зрения безукоризненным, из-за необходимости создания в бетоне опоры требуемого уровня напряжений не может быть использован в полевых условиях. Сейчас оптимальным признан подход, основанный на использовании откопки опор на небольшую глубину (50−70 см) и дополнительном применении ультразвуковых измерений прибором УК — 1401 М. Метод трудоемкий, однако, обеспечивающий высокую степень достоверности диагноза состояния арматуры подземной части опор.

Что касается оценки прочности бетона и связанной с нею несущей способности опор, то используемый ультразвуковой метод обеспечивает требуемую точность диагноза.

Таблица 2.4 — Нормы технического обслуживания элементов хозяйства энергетики

Штат работников занятых на диагностику-25 человек. В общем, на Октябрьской ж.д. функционирует 13 ЭЧ и контролем занято около 320 человек.

2.4 Хозяйство сигнализации, централизации, блокировки

Диагностика и мониторинг эксплуатационных показателей хозяйства СЦБ производится в автоматическом режиме, благодаря системам технического диагностирования — АПК-ДК. Система АПК-ДК предназначена для централизованного контроля и диагностирования состояния устройств ЖАТ, автоматизации технического обслуживания и процесса устранения отказов. Обеспечивает информацией о состоянии устройств ЖАТ, дистанции сигнализации и связи, службы дорог, центры управления перевозок и Департамент Автоматики и Телемеханики. Является источником данных поступающих в режиме реально времени для автоматизированной системы управления хозяйством Ш.

Технологический комплекс программ АРМ пользователя СТДМ является подсистемой автоматизированной системы технической диагностики и удаленного мониторинга систем ЖАТ (СТДМ). Он предназначен для автоматизации функций диспетчера дистанции сигнализации, связи и вычислительной техники по оперативному управлению деятельностью дистанции. Комплекс программ работает на базе информации о состоянии устройств ЖАТ и поездном положении, поступающих от сервера СТДМ.

АРМ пользователя СТДМ предназначается для диспетчеров, обслуживающего персонала и руководителей дистанций сигнализации и связи, связанных с решениями вопросов по отказам устройств ЖАТ и организации СТО. Основным пользователем комплекса является ШЧД. Для функционирования рабочего места требуется персональный компьютер, подключенный к сети передачи данных (ЛВС ШЧ или СПД).

Примерный вид программы представлен на рисунке 2.2, где показано основное окно приложения. Оно состоит из двух частей: панели элементов управления, расположенной в верхней части окна и рабочей области для отображения поездного положения на текущем участке.

Рисунок 2.2 — Пример внешнего вида программы при просмотре текущего поездного положения в режиме отображения «Пульт»

Изображение элементов путевого развития и их цветовая гамма полностью соответствует аналогичным элементам на пульт-табло наиболее распространенных по сети ж.д. Это сделано специально для простоты общения между диспетчером и дежурным по станции или механиком, которые должны в некоторых случаях описать ситуацию на пульте. Отображение некоторых элементов пульта введено дополнительно: подсветка положения стрелки — окрашивается сегмент стрелки зеленым или желтым цветом, в зависимости от положения стрелки; некоторые объекты на этапе выверки могут быть перечеркнутыми красным цветом — невозможное состояние, ошибка привязки объекта.

Рисунок 2.3 — Структура АПК-ДК

3. Разработка организационной структуры центра диагностики пути Существующая организационная структура системы диагностики пути На 15 железных дорогах России (кроме Калининградской и Сахалинской) созданы дорожные Центры диагностики пути (ПЦД), обеспечивающие организацию планово-периодического контроля пути средствами диагностики, сбор и обработку полученной информации, ведение регулярного анализа состояния пути и сооружений, ремонт и метрологическое обеспечение всех средств диагностики пути в рамках железных дорог.

Дорожное предприятие по контролю и диагностики состояния пути Октябрьской железной дороги создано в соответствии с приказом Президента ОАО «РЖД» от 28.09.2003 № 10п.

С созданием дорожных Центров диагностики пути в путевом хозяйстве сформировалась четкая отраслевая иерархическая структура управления техническими средствами и дорожными подразделениями диагностики (ЦП-НЗП-П-ПЦД-ПЧ-мастер участка дефектоскопии — оператор дефектоскопной или путеизмерительной тележки).

Существующая структура позволяет эффективно управлять процессом диагностирования путевого хозяйства, обеспечивать своевременное обслуживание и ремонт средств диагностики.

Дальнейшее развитие средств диагностики пути и повышение эффективности их работы, связано с реализацией программы развития на 2008;2010 годы, которая предусматривает создание экономически оправданной системы диагностики и мониторинга пути, снижение эксплуатационных расходов и приведения организационной структуры с учетом инновационных технических решений новой техники, обеспечивающих необходимые требования безопасности движения поездов.

3.1 Организационная структура дорожного предприятия по контролю и диагностике состояния пути Октябрьской железной дороги

Рисунок 3.1 — Организационная структура ПЧД В настоящее время в компании происходят процессы реформирования в соответствии с «Концепцией системы управления компании холдингового типа, образуемой в результате реформирования ОАО «РЖД», одобренной распоряжением ОАО «РЖД» от 19 февраля 2008 г. № 330р.

В связи с этим появилась потребность в создании дирекции диагностики пути в рамках дирекции инфраструктуры.

Целесообразно в ходе проведения реформы компании холдингового типа, создать на ее базе Единый Центр диагностики и мониторинга технических объектов инфраструктуры ОАО «РЖД» (ЕЦДМИ), присоединив к нему все технические средства и подразделения систему диагностики инфраструктуры.

Суть предложения заключается в создании трехуровневой системы диагностики: Единый Центр диагностики — Региональный Центр диагностики — Территориальный филиал.

Рисунок 3.2 — Схема трехуровневой системы диагностики

На мой взгляд, выделение диагностики хозяйств энергетики и электроснабжения, как и СЦБ экономически не выгодно. Наличие территориальных филиалов приведет к увеличению штата работников.

Рисунок 3.3 — Организационная структура регионального центра диагностики

Региональные центры диагностики и мониторинга инфраструктуры (РЦДМИ) в целом будут выполнять следующие функции:

1) управление и координация работы участков диагностики;

2) проведение дорожного анализа о состоянии технических объектов инфраструктуры;

3) отработка предложений к разрабатываемым и действующим нормативно — технических документам;

4) отработка предложений к научно-исследовательским и опытно конструкторским работам;

5) эффективное использование средств диагностики при одновременном снижении затрат на их содержание;

6) проведение испытаний и внедрение новых средств диагностики;

7) реализация мероприятий по профессиональной подготовке, переподготовке и повышению квалификации;

Контроль технического состояния и целевого использования объектов инфраструктуры и выполнения требований технических процессов и регламентов осуществляется Региональными центрами диагностики и мониторинга инфраструктуры и линейными предприятиями Дирекции инфраструктуры (участки диагностики), в состав которых будут входить подразделения, осуществляющие функции технического/технологического аудита — институт приемщиков.

3.2 Функции отделов Главной целью отделов является обеспечение безопасного движения поездов, своевременное проведение диагностики и выявление неисправностей.

Основные функции отделов и подразделений центра диагностики и мониторинга пути Октябрьской железной дороги Отдел диагностики и прогнозирования состояния пути осуществляет руководство, контроль и техническое обеспечение организации работы путеизмерительных вагонов на дороге в соответствии с установленной периодичностью проверки состояния главных и станционных путей, а также составление и представление в службу пути, департамент пути и сооружений отчетной документации по результатам проходов путеизмерительных вагонов и тележек.

Задачами отдела являются объединение результатов диагностики технического состояния пути всех подразделений центра для систематического и комплексного анализа по данным статистической отчетности дистанций и службы пути, оперативным данным средств диагностики с применением современных средств обработки информации.

Отдел дефектоскопии:

— осуществляет руководство, контроль и техническое обеспечение работы вагонов дефектоскопов, автомотрис и съемных средств дефектоскопии по проверке состояния рельсового хозяйства на дороге в соответствии с установленной периодичностью;

— сбор, обработку и хранение информации о состоянии рельсов по результатам проверок средствами дефектоскопии;

— проводит выборочную расшифровку дефектограмм с регистраторов по результатам прохода съемных дефектоскопных тележек, мобильных средств;

— контроль за состоянием всех имеющихся дефектоскопных средств (в том числе и съемных дефектоскопов), своевременная их проверка и ремонт силами лабораторий дефектоскопии;

— проверку и ремонт всех дефектоскопных тележек, регистраторов, дефектоскопного оборудования автомотрис, путеизмерительных тележек осуществляется силами стационарной и передвижной лаборатории дефектоскопии;

Сектор информационного обеспечения.

Занимается поддержкой работы информационного обслуживания подразделений предприятия, обеспечивает работу электронной почты, антивирусной защиты компьютеров, обеспечению работы баз данных и совместному использованию сетевых ресурсов, обеспечивает поддержку работы компьютерной сети. Внедрение и сопровождение в дистанциях пути программных продуктов АСУ П и АСУ ЗП, осуществляет комплекс мероприятий по улучшению информационной безопасности и устраняет проблемы в работе информационных ресурсов.

Инженерно-геодезические базы производят планирование, учет, выполнение и проверку выполненных инженерно-геодезических работ по инструментальной проверке профилей и путей, с составлением схематических и масштабных планов станций дороги, согласно установленной периодичности проверок.

Указанные работы выполняются в соответствии с ежегодной программой, утвержденной начальником Октябрьской железной дороги. В соответствии с п. 3.7 ПТЭ продольные профили сортировочных горок, подгорочных и профилированных путей на сортировочных, участковых и грузовых станциях, проверяются не реже одного раза в три года, на остальном протяжении станционных путей всех станций профиль проверяется не реже одного раза в 10 лет. Инженерно-геодезическая база готовит проект программы инструментальной проверки станционных путей на основании заявок отделов инфраструктуры, отчетов подрядных организаций за предыдущий год и периодичности проверки. После согласования данный проект становится программой работы по инструментальной съемке станционных путей на текущий год. В среднем ежегодная потребность в съемке станционных путей составляет 1700 км. Силами инженерно-геодезических баз проверяется 700 км станционных путей в год, для выполнения остального объема заключаются договора с подрядными организациями.

Инженерно-геологическая лаборатория осуществляет планирование и учет выполняемых инженерно-геологических изыскательских работ на дороге, а также организацию систематического контроля за состоянием земляного полотна, за качеством строительства земляного полотна на вторых путях и новых линиях, выполнение топографо-геодезических съемок, инженерно-геологических обследований с применением буровых работ, с последующей разработкой рабочих чертежей и составлением технической документации на реконструкцию и строительство земляного полотна, инженерных сооружений и других устройств путевого хозяйства.