С 2019 года в ОАО «РЖД» началось активное внедрение
беспилотных авиационных систем с целью создания на железной
дороге инфраструктуры нового поколения и повышения
эффективности ж/д перевозок. Так, для улучшения ситуационной
осведомленности при ликвидации транспортных происшествий
было приобретено 156 дронов Mavic 2 Enterprise, в 2022 году
— еще 33 комплекта Phantom 4 RTK с базовыми станциями.
Поставку оборудования осуществила компания Skymec —
крупнейший официальный дилер и интегратор DJI в России и
странах СНГ. Планируется, что в 2023 году парк коптеров ОАО
«РЖД» пополнят еще 53 дрона Phantom 4 RTK. О том, как
беспилотные летательные аппараты (БПЛА) помогают
осуществлять мониторинг путей и повышать безопасность
движения составов, рассказал директор по развитию
промышленных решений компании Skymec Сергей Заверткин.
3D-модели повышают безопасность перевозок
Применение промышленных дронов в ОАО «РЖД» позволяет с
высокой точностью определять состояние дорожного полотна.
Для этого создаются 3D-модели с привязкой к местности —
цифровые «слепки» железнодорожных путей.
Они строятся на основе данных, полученных с помощью
беспилотников Phantom 4 RTK, специально разработанных для
мониторинга, геодезических изысканий и картографии.
Например, дроны становятся незаменимыми помощниками, если
нужно провести съемку поперечного профиля пути в
труднодоступных местах: на высоких насыпях или в глубоких
выемках. Делать это традиционным способом сложно технически
и физически.
Получив цифровую модель местности, специалисты ОАО «РЖД»
могут отслеживать изменение отдельных параметров геометрии
верхнего строения пути, балластного слоя и основной
площадки, высоты насыпи, осуществлять мониторинг дренажных
сооружений и откосов на подъемах и спусках, выявлять эрозию
почв и размывы, определять состояние земляного полотна. Все
это позволяет точно прогнозировать его просадку и
повреждение железной дороги, а также предотвращать возможное
затопление на конкретном участке путей, предупреждая
аварийные ситуации и сохраняя высокий уровень безопасности
перевозок.
Осмотр искусственных сооружений и охранных зон
Дроны как нельзя лучше подходят для осмотра мостов и
водопропускных сооружений (нагорных канав и водоотводов),
проверка которых без использования беспилотников требует
привлечения бОльших ресурсов. Система машинного зрения БПЛА
в автоматизированном режиме обрабатывает видеопоток и
выбирает только те кадры, на которых зафиксированы дефекты,
а не следы грязи, царапины или сколы краски.
«Например, с помощью беспилотников можно находить трещины
в элементах пролетных строений моста. Можно даже
контролировать наличие и состояние болтов, —
подчеркивает Сергей Заверткин, директор по развитию
промышленных решений компании Skymec. —
В ходе съемки
получаются детальные изображения тех частей конструкций, на
которые необходимо обратить внимание, оценивая состояние
объектов».
Кроме того, дроны успешно справляются с задачами по контролю
полосы отвода и охранных зон. Беспилотник быстро выявит
проблему, если вблизи дорожного полотна разрослись
кустарники или имеются «аварийные» деревья, которые могут
упасть на пути, легко отследит препятствия в виде камней и
веток на потенциально опасных участках, выявит зарождение
оползневых масс за пределами полосы отвода, где мониторинг
традиционными методами не проводится.
Картографирование и составление плана путей
Еще одна задача, выполняемая с помощью коптеров, —
картографирование железнодорожных путей и примыкающих к ним
объектов инфраструктуры (сортировочных, грузовых и
пассажирских станций, вокзалов, хозпостроек и т.п.). Дроны
обеспечивают панорамный охват территории, что позволяет
быстро составлять или корректировать планы путей, уточнять
координаты инфраструктурных объектов, выполнять построение
карт. Благодаря приемникам GNSS геодезического класса можно
оперативно производить съемку и создавать топографические
планы с сантиметровой точностью. Формирование 3D-карт
является важным этапом цифровой трансформации, поскольку
позволяет вывести качество управления и планирования
развития железнодорожной сети на более высокий уровень.
Быстрый доступ к точным данным и возможность работать с ними
одновременно нескольким командам повышают эффективность
строительства и модернизации объектов.
Быстрое реагирование в ЧС
В случае аварии на железнодорожных путях на место сразу
выдвигается восстановительный поезд с нужным оборудованием и
бригадой быстрого реагирования. Вместе с ним прибывают дроны.
Они осуществляют фото- и видеосъемку территории для
повышения ситуационной осведомленности работающих на месте
бригад и специалистов удаленного дорожного штаба по
ликвидации транспортных происшествий.
«В 2019 году компания Skymec поставила ОАО «РЖД» 156
дронов Mavic 2 Enterprise для обеспечения немедленного
реагирования в чрезвычайных ситуациях, например, при сходе
поезда с рельсов или обвале моста, —
говорит Сергей
Заверткин. —
С места ЧП ведется онлайн-трансляция,
данные с беспилотников быстро поступают в ситуационный центр
дорожного штаба и в центральный офис компании. Получая
подробную информацию об аварии и ее последствиях, члены
специально созданной чрезвычайной комиссии могут
координировать работу служб РЖД на месте и выдавать
актуальные отчеты смежным ведомствам».
Перед включением в IT-инфраструктуру железных дорог БПЛА
прошли многоэтапное тестирование в Научно-исследовательском
и проектно-конструкторском институте информатизации,
автоматизации и связи на железнодорожном транспорте (АО «НИИАС»).
Специалисты института выясняли, какие коптеры будут наиболее
эффективными в реальных условиях эксплуатации на объектах
РЖД, а также создавали техзадания на подбор оборудования с
определенными техническими характеристиками для решения
конкретных задач.
«Для повышения эффективности работы железнодорожного
транспорта Институт предложил концепцию применения БАС. Для
этого мы изучили задачи, стоящие перед различными
подразделениями ОАО «РЖД», и оценили возможности их решения
с применением технологий БАС, реализовав целый комплекс
пилотных проектов. Уже сегодня РЖД применяет сотни
беспилотников для мониторинга восстановительных и ремонтных
работ на объектах инфраструктуры, с помощью БПЛА формируются
трехмерные модели складов материалов верхнего строения пути.
С 2021 года дроны самолетного типа активно применяются для
контроля хода строительства на ряде объектов Восточного
полигона железных дорог. При этом в текущем году в тестовом
режиме начинают применяться БАС с лидарами на борту: они
формируют высокоточное облако точек, которое можно сравнить
с проектными моделями, созданными с использованием
технологий информационного моделирования в строительстве»,
—
рассказал начальник Центра АО «НИИАС» Алексей
Карелов.
Обучение и сервис
Использование промышленных дронов требует наличия у
персонала компании специфических навыков управления такой
техникой. Поэтому эксперты Skymec на базе собственного
учебного центра организуют практические курсы для подготовки
операторов заказчика. Это позволяет максимально эффективно
использовать возможности беспилотников в ходе работы.
Гарантийный ремонт и техобслуживание коптеров осуществляют
специалисты сервисного центра Skymec, которые прошли
обучение на площадке производителя в Китае. Они обеспечивают
оперативный технический консалтинг сотрудников ОАО «РЖД» на
всех этапах реализации проектов.
