|
DOI: 10.14489/td.2018.03.pp.016-027
Марков А. А., Антипов А. Г., Карелин М. В.
ОЦЕНКА ДОСТОВЕРНОСТИ АВТОМАТИЧЕСКОГО РАСПОЗНАВАНИЯ СИГНАЛОВ ОТ КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ РЕЛЬСОВОГО ПУТИ МАГНИТОДИНАМИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
(c. 16-27)
Аннотация. Выполнена оценка достоверности автоматического распознавания сигналов магнитодинамического метода (MFL) от конструктивных элементов рельсового пути по репрезентативной выборке реальных дефектограмм. Автоматизация выделения сигналов от регулярных объектов важна не только для последующего обнаружения опасных дефектов рельсов, но и для синхронизации данных, полученных различными методами и в разное время, для мониторинга состояния рельсового пути. Показана высокая вероятность обнаружения при любых условиях контроля таких объектов, как болтовые стыки и стрелочные переводы. Для сигналов от сварных стыков рельсов, имеющих низкую вероятность обнаружения, предложен новый алгоритм, основанный на регулярности появления сигналов. Использование критерия регулярности позволило повысить вероятность правильного распознавания сигналов от сварки более чем на 30 %. Показана возможность и целесообразность применения результатов обработки сигналов магнитного метода для дополнительного повышения достоверности контроля рельсов диагностическим комплексом при больших скоростях.
Ключевые слова: рельсовая дефектоскопия, магнитодинамический метод, метод рассеяния магнитного потока (MFL) , вагон-дефектоскоп, конструктивные элементы, сварные стыки рельсов, автоматическая обработка сигналов.
Markov A. A., Antipov A. G., Karelin M. V.
RELIABILITY OF AUTOMATED RECOGNITION OF MFL SIGNALS FROM RAIL TRACK STRUCTURE ELEMENTS
(pp. 16-27)
Abstract. In the recent years in the rail non-destructive testing much attention is given to automated NDT data processing. A realization of automated processing considerably increases a speed of NDT data interpretation. The accuracy of data interpretation is also improved due to human element elimination. Magnetic Flux Leakage (MFL) is a known method of rail inspection. The sensors scan a surface of previously magnetized rail for magnetic field distortions caused by inner flaws in the ferromagnetic material. The MFL data is rather suitable for automated processing because of high signal reproducibility. This allows to assign common classifying characteristics of rail structure signals and to assume the said characteristics as a basis of automated recognition system. The automated MFL data processing system is an integral part of rail inspection vehicle Avikon 03M software. The rail track structure elements such as bolted joints, weld joints, which give the most of signals on defectogram are automatically recognized and the residual significant signals are treated as the evidences of rail defect presence. So the effectiveness of the automated data processing system reduces to the correct rail track elements recognition. In this paper we estimate the reliability of rail track structure elements recognition obtained with the existing version of automated MFL data processing system. The estimation is based on representative sampling of data recorded by different inspection vehicles at various environmental conditions. The collected statistics show the high level of correct bolted joint and rail switch detection. The further ways to raise the recognition reliability are discussed. Particularly the improvements of the weld joint recognition using the regularity characteristic are proposed, which is increasing the reliability of correct weld joint detection up to 30 %.
Keywords: rail NDT, magnetic flux leakage, MFL, inspection vehicle, rail track structure elements, weld joints, automated signal processing.
А. А. Марков, А. Г. Антипов, М. В. Карелин (ОАО «Радиоавионика», Санкт-Петербург, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
,
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
,
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
A. A. Markov, A. G. Antipov, M. V. Karelin (Radioavionica Corporation, St. Petersburg, Russia) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
,
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
,
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
1. Антипов А. Г., Марков А. А. Оценка глубины выявления поперечных трещин магнитодинамическим методом в дефектоскопии рельсов // Дефектоскопия. 2014. № 8. С. 57 – 68.
2. Bubenik T. A., Nestleroth J. B., Eiber R. J., Saffell B. F. Magnetic Flux Leakage (MFL) technology for natural gas pipeline inspection / Gas Research Institute. Chicago, 1992. 140 р.
3. Антипов А. Г., Марков А. А. Автоматизация анализа сигналов магнитодинамического контроля рельсов // В мире неразрушающего контроля. 2014. № 2. С. 25 – 30.
4. Марков А. А., Антипов А. Г. Корреляционный анализ сигналов контроля сварных стыков магнитодинамическим методом // В мире неразрушающего контроля. 2015. № 2. С. 74 – 77.
5. Марков А. А., Антипов А. Г. Возможности магнитодинамического метода дефектоскопии рельсов // Контроль. Диагностика. 2016. № 6. С. 36 – 45.
6. Гурвич А. К., Довнар Б. П., Козлов В. Б. и др. Неразрушающий контроль рельсов при их эксплуатации и ремонте / под ред. А. К. Гурвича. М.: Транспорт, 1983. 318 с.
7. Цветков Ф. А., Максимов М. Н. Алгоритм обнаружения локальных неоднородностей в рельсах по сигналам от датчиков магнитного вагона-дефектоскопа // Известия вузов. Электромеханика. 2002. № 1. С. 48 – 51.
8. Кононов О. А., Осипов В. В., Ежов В. В. и др. Дефектоскопический комплекс магнитного вагона-дефектоскопа // Путь и путевое хозяйство. 2000. № 5. С. 23 – 25.
9. Пат. на полезную модель RU 111300. Комплекс автоматизированный дефектоскопный магнитный / Н. И. Мережкин, А. Ю. Матюнин, М. Н. Максимов; опубл. 10.02.2011 // Бюл. 2011. № 34.
10. Марков А. А., Политай П. Г., Маховиков С. П. и др. Комплексный анализ состояния рельсового пути с помощью нового вагона-дефектоскопа АВИКОН-03 // В мире неразрушающего контроля. 2013. № 3. С. 74 – 79.
11. Автоматизированная видеоизмерительная система контроля технического состояния элементов верхнего железнодорожного пути мобильных средств диагностики. Технические требования ОАО «РЖД» Утв. 22.01.2016.
12. Марков А. А., Кузнецова Е. А. Дефектоскопия рельсов. Формирование и анализ сигналов. Кн. 2. Расшифровка дефектограмм: практ. пособие. СПб.: Ультра Принт, 2014. 332 с.
13. Методика классификации железнодорожных линий. Утв. Распоряжением ОАО «РЖД» № 551р от 4 марта 2015.
14. ООО «Муромская стрелочная компания» [Электронный ресурс] // Каталог продукции 2017. URL: http://murom-switch.ru/page/10 (дата обращения: 25.09.2017).
15. Лужин С. В., Лужин В. С., Бондаренко А. А. Повышение эффективности ведения путевого хозяйства // Путь и путевое хозяйство 2017. № 4. С. 34 – 37.
16. Пат. на изобретение RUS 2586090. Способ магнитного контроля сварных стыков рельсов / А. А. Марков, А. Г. Антипов; опубл. 10.06.2016 // Бюл. 2016. № 16.
17. Дефекты рельсов. Классификация, каталог и параметры дефектных и остродефектных рельсов: Распоряжение ОАО «РЖД» № 2499р г. Москва от 23 октября 2014 г.
18. ГОСТ Р51685–2013. Рельсы железнодорожные. Общие технические условия (ЕN 13674-1: 2011, NEQ). М.: Стандартинформ, 2014.
19. Крейнис З. Л., Селезнева Н. Е. Бесстыковой путь. Ч. 1. Как устроен и работает бесстыковой путь. М.: Маршрут, 2005.
1. Antipov A. G., Markov A. A. (2014). Evaluation of transverse cracks detection depth in MFL rail NDT. Defektoskopiia. 50(8), pp. 481-490. [in Russian language]
2. Bubenik T. A., Nestleroth J. B., Eiber R. J., Saffell B. F. (1992). Magnetic Flux Leakage (MFL) technology for natural gas pipeline inspection. Gas Research Institute, Chicago.
3. Antipov A.G., Markov A.A. (2014). Automation of signal analysis at magnetic flux leakage rail inspection. V mire NK. 64(2), pp. 25-30. [in Russian language]
4. Markov A. A., Antipov A. G. (2015). Application of correlation analysis for weld joint inspection by Magnetic Flux Leakage method. V mire NK. 68(2), pp. 74-77. [in Russian language]
5. Markov A. A., Antipov A. G. (2016). The features of MFL of rails. Kontrol’. Diagnostika. (6), pp. 36-46. doi: 10.14489/td.2016.06.pp.036-045
6. Gurvich A. K., Dovnar B. P., Kozlov V. B. et al. (1971). Rail flaw detection. Moscow: Transport. [in Russian language]
7. Tsvetkov F. A., Maksimov M. N. (2002). Algorithm of rail local discontinuities detection using signals of magnetic inspection sensors. Izvestiya Vishikh Uchebnikh Zavedenii. Electromekhanika. (1), pp. 48-51. [In Russian language]
8. Kononov O. A., Osipov V. V., Ezhov V. V. et al. (2000). Defect-detection equipment of magnetic rail inspection car. Put’ i Putevoe Khozyaistvo. (5), pp. 23-25. [in Russian language]
9. Merezhkin N. I., Matunin A. Yu., Maksimov M. N. (2011). Automated system of magnetic nondestructive testing. Ru Patent No. 111300. Russian Federation. [in Russian language]
10. Markov A. A., Politai P. G., Makhovikov S. P., Alekseev D. V., Kuznetsova E. A. (2013). The complex analysis of rail track condition with new AVIKON-03M flaw detector car. V mire NK. 61(3), pp. 74-79. [in Russian language]
11. Automated videomeasurement system of rail track condition evaluation on rail inspection vehicles. (2016). Technical Requirements of OJSC “RZhD”. [in Russian language]
12. Markov A. A., Kuznetsova E. A. (2014). Rail nondestructive testing. Signal forming and analysis. Volume 2. Saint-Petersburg: Ultra Print. [in Russian language]
13. Rail track classification methodology. (2015). OJSC “RZhD” Doc. No. 551р. [in Russian language]
14. Production catalog of Murom Rail Switch Plant. (2017). [in Russian language]
15. Luzhin S. V., Luzhin V. S., Bondarenko A. A. (2017). Improvement of rail track maintenance effectiveness. Put’ i Putevoe Khozyaistvo. (4), pp. 34-37. [in Russian language]
16. Markov A. A., Antipov A. G. (2016). Weld joint magnetic evaluation technique. Ru Patent on invention No. RUS 2586090. Russian Federation. [in Russian language]
17. Rail defects. Classification, catalog and parameters of defective and critically defective rails. (2014). OJSC “RZhD” Doc. No. 2499 р. [in Russian language]
18. Railway rails. General specifications. (2013). Ru Standard No. GOST R51685-2013. (ЕN 13674-1: 2011, NEQ). [in Russian language]
19. Kreynis Z. L., Selezneva N. E. (2005). Continuous rail track. Part 1. How it works. Moscow: Marshrut. [in Russian language]
Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).
Стоимость статьи 350 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.
После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.
Для заказа скопируйте doi статьи:
10.14489/td.2018.03.pp.016-027
и заполните форму
Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.
.
This article is available in electronic format (PDF).
The cost of a single article is 350 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.
After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.
To order articles please copy the article doi:
10.14489/td.2018.03.pp.016-027
and fill out the form
.
|
Текущий номер
Разработка концепции и создание сайта - ООО «Издательский дом «СПЕКТР»