Безопасность железной дороги – под надёжный контроль

По предложению горного мастера (руководителя службы прогноза и предотвращения горных ударов) Евгения Печеницына для контроля безопасности железнодорожного полотна, проходящего над шахтой «Магнезитовая», в скором времени будет применяться новое, высокоточное оборудование. Его проект «Использование датчика определения пространственного положения MPU-9250 и макетной платы ARDUINO NANО для изготовления инклинометрических датчиков» занял третье место в конкурсе «Лучший новатор-2020» в разделе «Горный».

 

За плечами Евгения Саткинский горно-керамический колледж, который он окончил в 2006 году по специальности «Эксплуатация и ремонт электрического и электромеханического оборудования промышленных предприятий»  и работа в качестве электрогазосварщика.

 

- Значительная часть запасов первого шахтного поля шахты «Магнезитовая» находится в охранных целиках (участках грунта) различных поверхностных объектов: железнодорожного пути РЖД, ведомственных железных дорог, русла реки Большая Сатка, железнодорожного и автомобильного мостов, – поясняет Евгений Печеницын. – Охраняемые участки земной поверхности, подрабатываемые подземным способом, требуют круглосуточного мониторинга. В рамках проекта реконструкции и технического перевооружения шахты заложена система автоматического мониторинга охраняемой поверхности на участке железнодорожного полотна с 22-го по 23-й километр (направления Бердяуш-Бакал ЮУЖД) протяжённостью 1200 метров. На данный момент для контроля просадки грунта действует автоматическая наблюдательная станция, которая представляет собой сеть инклинометрических датчиков, установленных в деформационных реперах, заглублённых на два метра в грунт и выше уровня земли на 700 мм. Всего на данный момент на участке установлено 55 (48 проводных и 7 беспроводных) датчиков. Приборы расположены на расстоянии 5-12 метров друг от друга и в девяти метрах от дороги. Все приборы подключены в общую сеть.

 

Инклинометрический датчик представляет собой печатную плату с микропроцессором и датчиком пространственного положения, оснащённым гироскопом и акселерометром (GY-521). Гироскоп измеряет угловую скорость движения в пространстве относительно первоначального места установки, а акселерометр – ту же скорость по диагоналям.

 

- Данные датчики работают на плате старого образца (первого поколения). На основании показаний двух датчиков мы имеем общую картину их движения в пространстве, но не знаем их положения относительно магнитного полюса Земли. Определение пространственного положения чипа GY-521 только по трём осям, с корректировкой только по акселерометру приводит к «плаванию» данных (постепенного ухода от первоначального положения) даже в статическом состоянии. Малое количество переменных для расчета приводят к низкому качеству определения пространственных положений, - продолжает автор операционного улучшения. - В плате нового поколения, на которой работает датчик MPU-9250, помимо гироскопа и акселерометра, можно задействовать ещё и магнитометр. Мы можем наблюдать, в какую сторону поворачивается датчик относительно центра Земли, то есть можем оценить его положение в пространстве.

 

Ещё одно преимущество нового датчика состоит в том, что он позволяет исключить погрешности в показаниях, связанные с блуждающими токами, которые неизбежны при движении составов. В настоящее время в системе возникает много шумов, которые приходится сглаживать математически, а с новым оборудованием эта необходимость отпадёт.

 

Выбор макетной платы ARDUINO NANО обусловлен несколькими факторами. Это ее компактность и возможность на стадии калибровки программного обеспечения установить её непосредственно в корпус проектируемого инклинометра для проведения натурных испытаний в условиях низких температур и повышенной влажности. Также плата даёт возможность подключения множества дополнительных датчиков и устройств, которые могут применяться как для увеличения точности показаний (GPS треккеры), так и для обеспечения передачи данных на большие расстояния (радио-модули). Оборудование может работать в температурном диапазоне от -40°С до +50°С. Немаловажны низкая стоимость макетной платы, возможность замены и перепрошивки в полевых условиях, работа от сети питания от 5 до 20 вольт. Плата имеет открытый код программного обеспечения (ПО). Это позволяет выполнять работы по созданию нового ПО и его модернизации, а также заменять комплектующие на более современные детали с минимальными затратами времени и средств. Размеры макетной платы и датчика определения пространственного положения позволяют разместить их в уже существующих корпусах инклинометров.

 

Макетная плата для новых датчиков уже изготовлена. Специалисты центра автоматизированных систем и информационных технологий (ЦАСиИТ) разрабатывают программное обеспечение. После того, как оно будет установлено, предстоят испытания на местности и калибровка датчиков.

 

Благодарим за фото Василия Максимова

Конкурс новаторов проводится бюро патентоведения и рационализации Группы Магнезит с 2017 года. Он направлен на раскрытие и развитие творческого потенциала работников, вовлечение персонала в реализацию мероприятий по совершенствованию процессов производства. Победители и призёры определяются в шести разделах: горный, технологический, механический, информационных технологий и автоматизированных систем управления, энергетический, экология, охрана труда и промышленная безопасность. В первом конкурсе участвовали 36 человек, из них до финала дошли 19. В прошлом году свои проекты защитили 12 из 22 конкурсантов. В текущем – 14 человек из 19. За время существования конкурса внедрено 21 из 45 операционных улучшений, поданных новаторами.

Поделиться на Facebook
Please reload

Онлайн издание "Магнезитовец"

Газета "Магнезитовец" была основана 16 марта 1930 года

news@magnezit.com

gazeta@magnezit.com

 

+7 (35161) 9-48-99

Напишите нам, пожалуйста, если у Вас есть важные новости, предложения, критика или комментарии.

Следите за нашими новостями

в удобном для Вас формате

Подпишитесь на нашу рассылку.

Отправляем письмо с самыми важными и интересными материалами каждый понедельник.

"Магнезитовец"

  • Аккаунт Магнезитовца
  • Аккаунт Магнезитовца
  • Аккаунт Магнезитовца
  • YouTube

Фонд "Собрание"

  • Сайт Фонда Собрание
  • Страница Фонда Собрание
  • Страница Фонда Собрание
  • Инстаграм Фонда Собрание