Из теоретической концепции в осязаемые технические решения
Стремительное освоение информационных и коммуникационных технологий превращает Интернет вещей (Internet of Things, IoT) из теоретической концепции создания сети передачи данных между физическими объектами в осязаемые технические решения и открывает новые возможности в обеспечении безопасного и бесперебойного движения железнодорожного транспорта. Технологии IoT позволяют контролировать передвижение и местонахождение локомотивов и вагонов, отслеживать состояние компонентов техники с помощью датчиков и эффективнее планировать техобслуживание, а также предотвращать аварийные ситуации, связанные с человеческим фактором, в частности оценивать уровень усталости машиниста. Однако внедрение таких решений только начинается, и какие из них получат широкое применение, еще предстоит выяснить в процессе эксплуатации. О современном уровне развития этой сферы и наиболее перспективных направлениях своим мнением поделились производители подвижного состава и разработчики технических решений, связанных с реализацией IoT.
С.М. Дробжев, первый заместитель генерального директора «РМ Рейл»
Использование технологий IoT и внедрение решений, не требующих человеческого присутствия – одна из наиболее трендовых и широко обсуждаемых тем в железнодорожных перевозках. Однако пока грузовой подвижной состав с применением Интернета вещей не производится. Мы считаем это направление очень перспективным. Внедрение умных устройств –будущее вагоностроения, и оно обосновано экономически. В частности, речь идет о системах контроля состояния ключевых узлов вагона, позволяющих оперативно в онлайн-режиме отслеживать их выход из строя, а также планировать ремонт по фактическому техническому состоянию.
Компания «РМ Рейл» ведет разработки в области внедрения технологий IoT в конструкцию вагонов. Совместно с НПП «РаТорм» (Екатеринбург) реализован первый этап создания системы «Цифровой умный вагон» для грузового железнодорожного подвижного состава, прототип которого был представлен на выставке «PROДвижение.Экспо» в Щербинке в 2021 году. Основой системы является блок устройства мониторинга и диагностики вагона (УМДВ), разработанный нашими партнерами. Выбор именно этого узла обусловлен наиболее эффективным технологическим решением моделей блока питания и блока сбора информации. Аккумуляторы и солнечные батареи, предлагаемые другими разработчиками, считаются крайне непрактичными в эксплуатации и обслуживании. Блок питания УМДВ обеспечивает энергию, аккумулируя ее от движущейся части тележки, собирает информацию и передает ее в облачное хранилище.
В 2023 году планируется оснастить этим устройством первую партию – 70 вагонов из алюминиевых сплавов модели 19-1299 на инновационной тележке модели 18-9891 с осевой нагрузкой 25 тс для подконтрольной эксплуатации. Предполагаются три этапа внедрения системы «Цифровой умный вагон». В настоящее время мы совместно с АО «ВНИИЖТ» осуществляем реализацию второго этапа, расширяя ее возможности.
Важное преимущество выбранного решения – комплектующие отечественных производителей. Ранее мы планировали использовать датчики одного из крупнейших производителей Европы, которые полностью отвечали нашим техническим требованиям. Сейчас они ушли с российского рынка, поэтому «РМ Рейл» нашла партнеров в своем регионе – это молодая компания, резидент «Технопарка-Мордовия».
Умные устройства повышают конечную стоимость вагона в текущий момент, но при серийном производстве удорожание будет минимальным. Преимущества гораздо более весомы: снижение аварийности; замена планового ремонта вагонов на ремонт по фактическому состоянию; минимизация труда осмотрщиков подвижного состава. В денежном эквиваленте эффект от использования технологий IoT позволит экономить миллиарды рублей, а главное – повысить безопасность на железной дороге.
Что касается спроса на вагоны с IoT со стороны рынка – большинство эксплуатантов грузового подвижного состава пока не определилось относительно преимуществ новой техники для своего бизнеса. Готовы попробовать, когда такое предложение будет –вот наиболее распространенный ответ на наши запросы.
Основным препятствием для широкого применения «умных» устройств в вагоностроении считаем отсутствие более динамичного отклика со стороны хозяина инфраструктуры в лице ОАО «РЖД», которое могло бы стать активным двигателем, драйвером этого процесса. Кроме того, для внедрения новых технологий требуется финансирование, в частности дорогостоящих испытаний. При существующей системе допуска на инфраструктуру все затраты ложатся на плечи разработчиков – производителей подвижного состава, и захотят ли они их нести единолично во имя достижения общегосударственных целей –большой вопрос.
А.А. Сурай, главный инженер проекта компании «Центр 2М»
На сегодняшний день зарубежные аналоги телеметрии подвижного состава внедряются более 7 лет. Известные решения позволяют повысить операционную эффективность управления парком вагонов с использованием функциональности по оптимизации порожних пробегов, получать прогноз прибытия подвижного состава и организации поставки «точно вовремя». В целях оптимизации затрат на ТОиР используется функциональность по оценке технического состояния колесных пар, буксового узла, загрузки вагона.
На площадке союза «Объединение вагоностроителей» при непосредственном участии АО «ВНИИЖТ» и владельцев подвижного состава была проведена работа по формированию единых технических требований к системе и оценке экономического эффекта. В системе телеметрии «Цифровой грузовой вагон» разработки ООО «Центр 2М» одной из ключевых является технология MultiSim виртуального оператора сотовой связи. Также используем энергоэффективные решения ГНСС, технологии LPWAN для сбора информации с диагностических датчиков. Основное направление –удаленная оценка технического состояния отдельных узлов и деталей для обеспечения технологии обслуживания по состоянию. Эта функциональность получит качественный скачок в развитии в случае электрификации подвижного состава. Однако уже сейчас мы имеем хорошие результаты в части оценки состояния колеса.
Как показывает зарубежный опыт, у операторов есть интерес к развитию подобных технологий, к примеру, один из европейских разработчиков решения на сегодняшний день установил более 30 тыс. устройств телеметрии. Система «Цифровой грузовой вагон» только получает дорогу в жизнь. Для успешного внедрения технологий IoT сначала на отечественный рынок должны выйти готовые решения, которых до сих пор не было. Наша компания планирует до конца 2022 года завершить все мероприятия по получению доступа на сеть железных дорог телематической системы в составе грузовых вагонов, для этого пройдены все лабораторные и полигонные испытания.
В дальнейшем необходимо определить общие правила использования собираемых данных. Текущая экономическая оценка показала, что применение телеметрии грузовых вагонов позволяет добиться синергетического эффекта за счет предоставления данных всем участникам перевозочного процесса, включая разработчиков вагонов.
Комментарии