ВНИИЖТ получил свидетельства госрегистрации на две новые разработки – модули информационно-диагностической системы «АРКУС». Она является «цифровым двойником» для опорного хозяйства РЖД. С ее помощью в режиме реального времени можно увидеть и оценить состояние опорных и поддерживающих конструкций на сети. Планируется, что по результатам предстоящих испытаний «АРКУС» будет доработана и интегрирована в автоматизированную систему управления железнодорожным транспортом в рамках программы цифровизации ОАО «РЖД» до 2030 года.
«Российские железные дороги» реализуют масштабную программу цифровизации бизнеса и внутренних процессов. Инновации коснутся в том числе опорного хозяйства компании – уже ведутся работы по автоматизации процесса эксплуатации опорных и поддерживающих конструкций контактной сети электрифицированных железных дорог.
Так, с 2020 года команда специалистов Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (АО «ВНИИЖТ») занимается разработкой информационно-диагностической системы эксплуатации опор контактной сети «АРКУС».
Ее внедрение поможет исключить человеческий фактор из процесса получения информации о техническом состоянии опор контактной сети, а также повысить качество и своевременность ремонта таких конструкций.
Директор центра «Электрификация и теплоэнергетика» (ЦЭТ) Антон Крылов:
«Сама идея такой системы родилась еще ранее, когда назрели вопросы автоматизации работы в сфере эксплуатации. Дело в том, что информация о техническом состоянии опорных и поддерживающих конструкций контактной сети электрифицированных железных дорог зачастую носит субъективный характер – на решение об обследовании таких конструкций оказывает негативное влияние человеческий фактор. Пример: электромеханик проводит обследования опор в «поле», фиксируя данные в журнал или записную книжку, после чего вся информация вводится в базу другими людьми вручную, при этом возможны ошибки передачи информации».
Еще одна предпосылка для реализации проекта: отсутствие возможности получать дистанционно в реальном времени техническую информацию о каждой единице опорной и поддерживающей конструкции. Из-за несвоевременной обработки такой информации нередко возникают случаи отказов контактной сети, которые приводят к снижению уровня безопасности движения поездов.
Эти проблемы призван решить аппаратно-программный комплекс «АРКУС». С помощью этой системы электромеханик, обследовав конкретные опорные и поддерживающие конструкции, может в режиме реального времени внести информацию об их состоянии в общую базу опорного хозяйства с помощью планшета. При этом автоматически контролируется правильность и достоверность отправленных данных (в том числе за счет GPS-фиксации местоположения самого работника).
После ввода данных система присваивает каждой опоре цветовую индикацию. Так, зеленый цвет говорит о том, что параметр находится в норме, желтый – дефектная конструкция, красный – остродефектная конструкция. Все эти данные видны на специальной карте.
Полученная информация обрабатывается и систематизируется – далее работать с ней могут ответственные службы и сотрудники.
Таким образом, функционал «АРКУС» позволяет:
Начальник отдела «Контактная сеть и токосъем» Антон Царьков:
««АРКУС» называют цифровым двойником в опорном хозяйстве, так как она является своего рода его моделью – отображает техническое состояние опорных и поддерживающих конструкций и дает возможность в реальном времени на реальных картах получать информацию о каждой единице конструкций (фундаменты, стойки опор, ригели жестких поперечин, анкеры)».
Прототип системы и ее отдельные элементы уже прошли опытную апробацию на экспериментальном кольце ВНИИЖТ в Щербинке. При этом были выявлены и устранены следующие проблемные моменты, связанные с:
• возможностью работы с большими массивами данных в режиме реального времени;
• возможностью передачи данных;
• позиционированием на карте и привязкой к местности и объекту;
• разработкой алгоритмов проведения диагностики и удобства заполнения форм;
• внедрением в систему полученной информации и ее обработкой.
«Изначальную систему даже приходилось полностью перерабатывать с учетом постоянного увеличения количества полезной информации и расширения контролируемых параметров. Кроме того, поработали над тем, чтобы информация, направленная «с поля», за секунды поступала в базу данных»,– рассказал Антон Царьков.
Демонстрация работоспособности и функционала системы была проведена в компании «Трансэнерго».
«Специалисты филиала «РЖД» высказали заинтересованность и определили основные направления реализации системы. Также были получены предложения по доработке системы, с целью дальнейшего формирования на ее основе автоматизированной системы управления в рамках программы цифровизации ОАО «РЖД» до 2030 года и в перспективе до 2035 года»,– отметил Антон Крылов.
Сейчас система постоянно дополняется и обновляется с учетом новых идей и задач. Также эксперты определяют подходящий испытательный полигон для ее дальнейшего тестирования.
В случае полномасштабного внедрения системы «АРКУС» планируется, что компания «РЖД» получит следующие эффекты:
При разработке программного комплекса «АРКУС» не использовались зарубежные компоненты. Решение в перспективе подойдет и для компаний из других отраслей.
«Такую возможность мы прорабатываем в настоящее время. Например, можно систему «АРКУС» переработать на специфику работ в опорном хозяйстве ПАО «Россети», под вопросы технической диагностики и создания двойника по трубопроводам ПАО «Газпром» и во многих других отраслях. Есть планы и по выходу на внешний рынок – в страны СНГ»,– сказал Антон Крылов.
Пилотный проект планируется запустить уже в следующем году
Перевозка выполнена с использованием сервиса «ИНТЕРТРАН»
Проект успешно протестирован на маневровых локомотивах
Отработанная в рамках «пилота» технология может быть тиражирована на всю сеть