Статья посвящена развитию систем мониторинга объектов железнодорожной инфраструк- туры. Установлены особенности функционирования современных систем периодического и непрерывного мониторинга. Показано, что следование современной концепции порого- вой диагностики приводит к низкой эффективности функционирования систем мониторинга и к определяющему влиянию на результаты диагностирования и прогнозирования «человече- ского фактора». Развитие непрерывного мониторинга должно идти по пути интеллектуализации обработки диагностической информации и интеграции систем непрерывного мониторинга объектов инфраструктуры, обслуживаемых различными линейными подразделениями же- лезных дорог. Прежде всего, изменения должны произойти на этапе концептуального пред- ставления о системах непрерывного мониторинга: должны быть сформулированы требования и критерии фиксации событий отказа и предотказных состояний диагностируемых объектов на основе интеллектуальной обработки данных. В статье сформулированы основные термины, регламентирующие работу систем мониторинга, уточнено известное понятие предотказного состояния. Подчеркивается наличие тесных рамок действующих инструкций по техническому обслуживанию и создаваемых на их основе стандартов на разрабатываемые системы монито- ринга с новыми принципами обработки данных. Учет обозначенных особенностей позволяет на этапе разработки и конструирования системы мониторинга повысить ее эффективность по сравнению с реализованными системами мониторинга на железных дорогах.
техническая диагностика, периодический мониторинг, непрерывный мониторинг, предотказное состояние, пороговые значения, машинный анализ, интеллектуальная обработка данных
1. Розенберг И. Н. Совершенствование системы управления содержанием эксплуа- тационной инфраструктуры с применением современных информационных технологий / И. Н. Розенберг, А. М. Замышляев, Г. Б. Прошин // Надежность. - 2009. - № 4. - С. 14-22.
2. Розенберг Е. Н. Цифровая экономика и цифровая железная дорога / Е. Н. Розен- берг, В. И. Уманский, Ю. В. Дзюба // Транспорт Российской Федерации. - 2017. - № 5. - С. 45-49.
3. Розенберг Е. Н. От систем автоматики до интеллектуальных систем управления / Е. Н. Розенберг, В. И. Уманский, Ю. В. Дзюба // Автоматика, связь, информати- ка.- 2017. - № 11. - С. 7-11.
4. Сапожников Вл. В. Понятие предотказного состояния / Вл. В. Сапожников, А. А. Лыков, Д. В. Ефанов // Автоматика, связь, информатика. - 2011. - № 12. - С. 6-8.
5. Ефанов Д. В. Функциональный контроль и мониторинг устройств железнодо- рожной автоматики и телемеханики : монография / Д. В. Ефанов.- СПб. : ФГБОУ ВО ПГУПС, 2016. - 171 с.
6. Ефанов Д. В. Интеграция систем непрерывного мониторинга и управления дви- жением на железнодорожном транспорте / Д. В. Ефанов // Транспорт Российской Федерации. - 2017. - № 4. - С. 62-65.
7. Хорошев В. В. Концепция полносвязного мониторинга инфраструктуры пере- ездов / В. В. Хорошев, Д. В. Ефанов, Г. В. Осадчий // Транспорт Российской Фе- дерации. - 2018. - № 1. - С. 49-54.
8. Railway Safety in the European Union. Safety overview 2017. - Luxembourg : Pub- lications Office of the European Union, 2017. - 47 p.
9. Лисенков В.М. Статистическая теория безопасности движения поездов / В.М. Ли- сенков. - М. : ВИНИТИ РАН, 1999. - 332 с.
10. Гавзов Д. В. Методы обеспечения безопасности дискретных систем / Д. В. Гавзов, Вал. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников // Автоматика и телемеханика. - 1994. - № 8. - С. 3-50.
11. Вотолевский А. Л. АСУ и технологии обслуживания устройств ЖАТ / А. Л. Во- толевский // Автоматика, связь, информатика. - 2011. - № 11. - С. 36-38.
12. Шаманов В. И. Математические модели надежности систем железнодорожной автоматики и телемеханики / В. И. Шаманов // Автоматика на транспорте. - 2017. - Т. 3. - № 1. - С. 7-19.
13. Goolsby M. E. Railroad Grade Crossing Monitoring System / M. E. Goolsby, M. J. Vi- ckich, A. P. Voigt // Texas Transportation Institute, USA, 2003. - 32 p.
14. Domingues J. L. M. Diagnostic levels in railway applications / J. L. M. Domingues // Signal + Draht. - 2004. - № 1/2. - Pp. 31-34.
15. Ададуров С. Е. Интеллектуальная система мониторинга искусственных соору- жений / С. Е. Ададуров, В. А. Шабельников // Мир транспорта. - 2009. - Т. 7. - № 3. - С. 32-37.
16. Ададуров С. Е. Оптимизация управления инфраструктурой на основе спутнико- вых технологий / С. Е. Ададуров, Е. Н. Розенберг, И. Н. Розенберг // Автоматика, связь, информатика. - 2009. - № 9. - С. 4-5.
17. Oh S. Approaches for Connection of Vision based Monitoring System with Railway Signal System for Train Emergency Stop / S. Oh, S. Park, E. Joung // International Conference on Information and Multimedia Technology (ICIMT’09), 16-18 December 2009, Jeju, Island. - Рp. 59-63.
18. Eker O.F. A simple state-bases prognostic model for railway turnout systems / O.F. Eker, F. Camci, A. Guclu, H. Yilboga, M. Sevkli, S. Baskan // Proceedings of IEEE Transac- tions on Industrial Electronics. - 2010. - Vol. 58. - Issue 5. - Pp. 1718-1726.
19. Долинский К. Ю. Реализация системы непрерывной диагностики и мониторин- га состояния путепроводов на участке высокоскоростного движения поездов / К. Ю. Долинский, А. А. Лыков, В. Б. Соколов, В. А. Соколов, Г. В. Осадчий // Промышленное и гражданское строительство. - 2010. - № 11. - С. 34-35.
20. Осадчий Г. В. Cистема диагностики и удаленного мониторинга состояния же- лезнодорожного пути / Г. В. Осадчий, А. А. Лыков // Открытое образование. - 2011. - № 2-2. - С. 221-224.
21. Долинский К. Ю. Технические решения по мониторингу инженерных конструк- ций искусственных сооружений / К. Ю. Долинский, А. А. Белый, Г. В. Осадчий // Мир дорог. - 2013. - № 73. - С. 39-41.
22. Grover J. Wireless Sensor Network in Railway Signalling System / J. Grover, A. Gro- ver // 2015 5th International Conference on Communication Systems and Network Technologies. - Pp. 308-313.
23. Ефанов Д. В. Cпособ непрерывного мониторинга механического усилия в про- водах и тросах контактной подвески / Д. В. Ефанов, Г. В. Осадчий, Д. В. Седых, В. Л. Иванов, М. Е. Медведев, Г. Ф. Насонов, Ю. А. Черногоров // Транспорт Ура- ла. - 2016. - № 1. - С. 9-15.
24. Efanov D. Development of Rail Roads Health Monitoring Technology Regarding Stressing of Contact-Wire Catenary System / D. Efanov, G. Osadtchy, D. Sedykh // Proceedings of 2nd International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM), Chelyabinsk, Russia, 19-20 May, 2016. - Рp. 1-5.
25. Efanov D. Monitoring System of Vibration Impacts on the Structure of Overhead Catenary of High-Speed Railway Lines / D. Efanov, G. Osadtchy, D. Sedykh, D. Pris- tensky, D. Barch // Proceedings of 14th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTSʼ2016), Yerevan, Armenia, October 14-17, 2016. - Рp. 201-208.
26. Хорошев В. В. Непрерывный контроль механических параметров подвижных элементов стрелочных переводов / В. В. Хорошев // Автоматика на транспорте. - 2017. - Т. 3. - № 1. - С. 69-87.
27. Белый А. А. Проектирование и организация системы мониторинга мостовых сооружений на высокоскоростных железнодорожных магистралях / А. А. Белый, А. А. Барановский, Д. Е. Воробьев, К. Ю. Долинский, Л. К. Дьяченко, Г. В. Осад- чий // Известия Петербургского университета путей сообщения. - 2017. - Т. 14. - № 2. - С. 211-222.
28. Белый А. А. Вероятностное прогнозирование технического состояния эксплуа- тируемых железобетонных мостовых сооружений мегаполиса / А. А. Белый // Вестник гражданских инженеров. - 2017. - № 2. - С. 64-74.
29. Belyi A.A. Structural health and geotechnical monitoring during transport objects construction and maintenance (Saint-Petersburg example) / A.A. Belyi, E. S. Karapetov, Yu. I. Efimenko // Procedia Engineering. - 2017. - Vol. 189. - Рp. 145-151.
30. Khoroshev V. Actual State Monitoring of Railway Switch Point Blades Based on RFID Technology / V. Khoroshev, G. Osadchy, D. Efanov, V. Ivanov, H. N. Vadgama // Proceedings of 15th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTSʼ2017), Novi Sad, Serbia, September 29 - October 2, 2017. - Рp. 283-288.
31. Фурсов С. И. Новые решения в области технической диагностики и мониторин- га / С. И. Фурсов, А. Ю. Васильев, Н. В. Пушкин // Автоматика, связь, информа- тика. - 2017. - № 10. - С. 8-10.
32. Горелик А. В. Способ контроля технического состояния электромеханических устройств железнодорожной автоматики / А. В. Горелик, В. Ю. Горелик, И. А. Жу- равлев, И. П. Кнышев // Наука и техника транспорта. - 2017. - № 4. - С. 15-18.
33. Tastimur C. A Real Time Interface for Vision Inspection of Rail Components and Sur- face in Railways / C. Tastimur, O. Yaman, M. Karakose, E. Akin // 2017 International Artificial Intelligence and Data Processing Symposium (IDAP), 16-17 September 2017, Malatya, Turkey. - Рp. 1-6.
34. Ahmad F. Component Based Architecture for the Control of Crossing Regions in Railway Networks / F. Ahmad, A. Sadiq, A. M. Martinez-Enriquez, A. Muhammad, M. W. Anwar, U. U. Bajwa, M. Naseer, S.A. Khan // 2017 16th IEEE International Conference on Machine Learning and Applications (ICMLA), 18-21 December 2017, Cancun, Mexico. - Рp. 540-545.
35. Москвина Е. А. Опыт организации ЦУСИ / Е. А. Москвина // Автоматика, связь, информатика. - 2013. - № 9. - С. 22-25.
36. Ефанов Д. В. О достоверности фиксации предотказных состояний в системах не- прерывного контроля устройств железнодорожной автоматики и телемеханики / Д. В. Ефанов, Н. А. Богданов // Транспорт : наука, техника, управление. - 2012. - № 2. - С. 27-30.
37. Ефанов Д. В. Мониторинг параметров рельсовых цепей тональной частоты / Д. В. Ефанов, Н. А. Богданов // Транспорт Урала. - 2013. - № 1. - С. 36-42.
38. Brogi A. QoS-Aware Deployment of IoT Applications Through the Fog / A. Brogi, S. Forti // IEEE Internet of Things Journal. - 2017. - Vol. 4. - Issue 5. - Рp. 1185- 1192.
39. Darwish T. S. Fog Based Intelligent Transportation Big Data Analytics in The Internet of Vehicles Environment : Motivations, Architecture, Challenges and Critical Issues / T. S. Darwish, K.A. Bakar // IEEE Access. - 2018. - Vol. 6. - Pp. 15679-15701.
40. Ефанов Д. В. Непрерывный мониторинг железнодорожной контактной подве- ски / Д. В. Ефанов, Г. В. Осадчий, Д. В. Седых // Транспорт Российской Феде- рации. - 2017. - № 3. - С. 20-24.
41. Лакин И. К. «Умный локомотив» : диагностирование тяговых электродвигателей тепловозов с использованием машинного обучения / И. К. Лакин, В. В. Павлов, В. А. Мельников // Транспорт Российской Федерации. - 2018. - № 1. - С. 53-56.
42. Вотолевский А. Л. Особенности проектирования технологии обслуживания / А. Л. Вотолевский // Автоматика, связь, информатика. - 2011.- № 1.- С. 43-46.
43. Ефанов Д. В. Концепция современных систем управления на основе информа- ционных технологий / Д. В. Ефанов, Г. В. Осадчий // Автоматика, связь, инфор- матика. - 2018. - № 5. - С. 20-23.
44. Ефанов Д. В. Автоматизация контроля на стрелках / Д. В. Ефанов, Н. А. Богда- нов // Мир транспорта. - 2011. - Т. 9. - № 2. - С. 54-59.
45. Хорошев В. В. Модернизация методов безопасного производства работ на же- лезнодорожных путях / В. В. Хорошев // Мир транспорта. - 2017. - Т. 15. - № 2. - С. 166-177.
46. Никитин А. Б. Совершенствование диагностики систем ЖАТ / А. Б. Никитин // Автоматика, связь, информатика. - 2015. - № 11. - С. 14-15.
