Система укрепления склонов

Эффективность и конкурентоспособность железных дорог в значительной степени зависят от скорости и интенсивности движения поездов. При увеличении скорости и интенсивности движения возрастают и требования к безопасности движения.

Один из часто применяемых в настоящее время методов борьбы с обвалами – укрепление склонов с помощью стальных защитных конструкций (рис. 1, 2). Такой проект компания ОАО «РЖД» решила осуществить в Северо-Западном регионе, укрепив скалистые склоны вдоль железнодорожного полотна.

Рис. 1. Стальные защитные конструкции

Рис. 2. Крепление тросов к скале

Однако физическое укрепление склонов – только часть дела. Камнепады, которые продолжают происходить, способны повредить удерживающую их металлическую конструкцию. Конечно, она защитит дорогу, но может утратить надежность и через некоторое время подвести. Целостность стальной сетки может нарушиться и от долгой эксплуатации. Поэтому необходима автоматизированная система мониторинга, постоянно отслеживающая состояние установленных крепежных систем и передающая данные в диспетчерскую в режиме реального времени.

В целях выбора подрядчика для создания автоматизированной системы мониторинга был проведен конкурс среди системных интеграторов, в котором приняла участие компания AURORA EVERNET – один из лидеров рынка интернета вещей в России. Разработанное ее специалистами решение было основано на протоколе LoRaWAN.

Изучив документацию по стальным защитным конструкциям, которые должны были применяться в данном проекте, специалисты AURORA EVERNET предложили использовать поисковые устройства LM‑1 производства компании «Вега-Абсолют» в качестве инклинометров для отслеживания положения канатных ячеек в пространстве. Для контроля предельных допустимых усилий, приложенных к тросовой системе, специалисты компании AURORA EVERNET решили применить накладные тензометры. Способ монтажа тензометрических датчиков – проблема, которой посвящено немало научных работ и технических решений, он может осуществляться с помощью болтов и гаек, термопластического связующего элемента и многих других способов. Разработчикам системы важно было найти именно накладные приборы, поскольку они позволяют не нарушать целостность канатов. Также тензометры должны были иметь выход 4–20 мА и расширенный диапазон рабочих температур. Всем указанным требованиям отвечают тензометры немецкого производителя WIKA.

Система мониторинга, построенная с применением LoRaWAN-протокола, имеет целый ряд преимуществ. Ее отличают:

• использование нелицензируемых (бесплатных) частот;
• большая дальность передачи данных. Правда, скорость невысока, но для такой задачи, как слежение за металлической сеткой, этой скорости вполне достаточно, а вот без большой дальности тут не обойтись;
• малая чувствительность к помехам и погодным условиям, что очень важно, учитывая, что железная дорога, во‑первых, электрифицирована, а во‑вторых, датчики установлены под открытым небом;
• исключительные возможности для масштабирования системы;
• низкое энергопотребление автономных устройств.