САНКТ-ПЕТЕРБУРГ, 11 февраля. /ТАСС/. Ученые Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» создали алгоритм для автоматического распознавания и классификации типов неровностей на железнодорожных рельсах. В основе разработки лежит анализ вибрационных сигналов болтовых и сварных стыков, сообщили ТАСС в пресс-службе вуза.
«Последние работы нашего коллектива в этом направлении были сосредоточены на повышение достоверности результатов диагностики. В ходе исследований активно использовались методы, которые помогают анализировать сигналы во временной и частотной областях, включая Фурье-анализ и вейвлет-преобразование. Одним из значимых итогов проекта стал новый алгоритм классификации неровностей рельсового пути, позволяющий повысить достоверность выявления дефектов на поверхностях катания рельсов», — привели в пресс-службе слова доцента кафедры «Информационные системы» СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Дмитрия Клионского.
Как пояснили в пресс-службе, на железнодорожных путях есть места соединения концов рельсов в рельсовую нить, которые называются стыками. Они делятся на два основных типа: болтовые и сварные. Прохождение колесом по болтовому стыку не расценивается как дефект, в то время как сварной стык может сигнализировать о наличии проблемы. Поэтому ученые сосредоточились на классификации особенностей неровностей рельсового пути, в частности, смятиях в сварном стыке.
Ученые изучили систему коротких и импульсных неровностей с целью выявления дефектов поверхности рельсов и измерения их параметров. Специалисты разработали классификатор, который протестировали на выборке из 150 сигналов, выработанных микромеханическими модулями при прохождении болтовых и сварных стыков вагоном-лабораторией АО «Радиоавионика», на колесах которого эти модули были установлены. Результаты показали 85% верных определений типа стыка и 15% неровностей, требующих дополнительного исследования.
По данным пресс-службы, в основе алгоритма лежат результаты анализа вибрационных сигналов. На основе этих характеристик исследователи изучили, какие особенности имеют болтовой и сварной стыки. Анализ вибрационных сигналов показал, что сварной стык характеризуется низкочастотными колебаниями (140−200 Гц), а болтовой — высокочастотными (1400−2400 Гц). Таким образом, система позволяет не только осуществлять измерения, но и классифицировать неровности — периодическая неровность, импульсная неровность, дефектный сварной стык, недефектный сварной стык, болтовой стык, ровный рельс.
«Применительно к обработке данных и сигналов от объектов железнодорожного транспорта уже получены очень качественные результаты с возможностью реального применения. Важно отметить, что неверных определений дефектов не было. Таким образом, алгоритм может быть использован в других системах вагонов-дефектоскопов и при установке системы измерения коротких и импульсных неровностей на регулярно курсирующие поезда», — сказал Клионский.
