Датчик для диагностики контактной сети железных дорог

20 декабря 2024

В Центре инновационного развития Октябрьской железной дороги прошла защита студенческих научных разработок. Студенты Петербургского государственного университета путей сообщения Императора Александра I (ПГУПС) представили инновационные идеи, разработанные в рамках программы «Приоритет-2030».

На конкурс было подано 10 работ, прошедших первый этап защиты весной текущего года. Проекты охватывали направления экологии, цифрового сервиса для пассажиров, изысканий и проектирования строительства.

Особое внимание экспертной комиссии привлек проект Данила Фесака, студента пятого курса ПГУПС. Он разработал унифицированный комплекс диагностики и предиктивного анализа состояния контактной сети.

Сейчас энергетическая инфраструктура железных дорог диагностируется вагонами-лабораториями исследования контактной сети (ВИКС), которые проводят оценку состояния «конташки» раз в квартал. Однако такой интервал диагностики приводит к риску развития дефектов, способных вызвать отказ системы.

Предложенное Данилом устройство — автономный датчик — позволяет обнаруживать существующие и зарождающиеся дефекты контактной подвески. Датчик монтируется под полозом токоприемника и передает данные на удаленный сервер для последующей обработки микроконтроллером. Алгоритм анализирует параметры и выявляет как случаи отказа, так и предотказные состояния.

В рамках работы над проектом студент провел математическое моделирование, разработал схемотехническое решение, программный код и протестировал датчик на вагоне-лаборатории. Основные методики снятия данных и калибровка устройства были успешно отработаны на испытательном полигоне Иркутск-Пассажирский — Слюдянка. Сейчас ведутся работы по настройке системы передачи данных.

Научный руководитель проекта, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Электроснабжение железных дорог» ПГУПС Александр Агунов подтвердил актуальность проекта: «Большая протяженность электри­фицированных магист­ралей, напряженное движение поездов требуют скорейшего внедрения современных методов оперативного автоматического контроля за состоянием устройств контактной сети».

Подобные системы применяются в отрасли, однако датчик, предлагаемый студентом ПГУПС, способен обеспечить более глубокий анализ состояния контактной сети, то есть выявить предотказное состояние на самой ранней его стадии.