Как распознать номера вагонов, если они разных типов, могут двигаться с разной скоростью, номера написаны в разных местах, да еще и загрязнены? Петербургские ученые нашли способ автоматизировать распознавание.
Фото: Иван Шаповалов, Коммерсантъ
Для безопасности грузовых перевозок в России с ее огромной протяженностью железных дорог и многими сотнями тысяч вагонов чрезвычайно важны автоматизированные системы коммерческого осмотра поездов и вагонов (АСКО ПВ, «электронные ворота»). С помощью АСКО ПВ операторы пунктов коммерческого осмотра контролируют состояние подвижного состава, состояние, качество крепления и габариты груза. Всего в системе РЖД действует более 200 таких систем. Возможно, благодаря их работе доля схода вагонов с рельсов по эксплуатационным причинам в России сравнительно невелика — 16%, в США — 35% (данные UNIFE).
Исходные данные для АСКО ПВ — натурные листы, содержащие полную информацию о грузовом составе, в том числе порядковые и инвентарные номера вагонов. Листы составляют на станции отправления, а проверяют и корректируют на каждой сортировочной станции.
До недавнего времени порядковые и инвентарные номера вагонов составов списывали люди в момент захода состава на станцию, но увеличение интенсивности грузоперевозок потребовало автоматизации этого процесса.
Автоматизированное распознавание инвентарных номеров вагонов — нетривиальная задача: расстояние от камер до борта вагона составляет 1–2 м, а скорость состава меняется от 60 км/ч до 0. Кроме того, в составе могут быть разные типы вагонов, инвентарные номера находятся в разных частях вагонов, могут быть разного размера, а главное — могут быть загрязнены. А распознать их нужно в режиме реального времени!
В начале 2000-х компания «Твема» (Москва) разработала комплекс автоматизированного учета вагонооборота с использованием магнитных и оптоэлектронных датчиков. Использование их выявило недостатки: магнитные датчики повреждаются, повреждаются и кабели, обеспечивающие доставку информации. Они проложены вдоль путей и могут подвергаться воздействию агрессивных жидкостей из грузовых составов, а также пострадать от неаккуратности при ремонтных работах.
Известна автоматизированная система контроля инвентарных номеров вагонов (АСКИН) тульской компании «Альфа-прибор» — она основана на считывающих телекамерах, установленных на стойках по разные стороны пути, и индукционных счетчиках осей вагонов. Данные поступают на сервер распознавания номеров. Недостатки те же, что у предыдущей системы: и датчики, и кабели, по которым передаются данные, могут быть повреждены.
Очередную АСКИН, систему распознавания, предложил в прошлом году петербургский научно-производственный комплекс «Автоматизация» — она защищена патентом России №2682126 от 14.03.2019. Помимо телевизионных камер, установленных по обе стороны пути, в систему входит лазерный дальномер, а также еще две телекамеры, отвечающие за подсчет вагонных тележек. Камеры помещены в герметические термостатические кожухи. Информация со всех этих читающих устройств передается на обычный персональный компьютер, куда установлено программное обеспечение разработки НПК «Автоматизация», позволяющее решить следующие задачи:
- распознавание инвентарных номеров вагонов по видеоизображениям;
- создание базы данных распознавания и изображений бортов вагонов;
- создание видеоархива состава;
- экспорт результатов распознавания и видеоизображений вагонов в АСУ железной дороги.
Лазерный дальномер нужен, чтобы зафиксировать появление на контрольном участке первого вагона, затем — чтобы отмечать промежутки между вагонами, то есть отмечать прохождение и каждого следующего вагона. Дальномер расположен так, чтобы обеспечить надежное перекрытие лазерного луча в случае, когда вагон или платформа не имеет бортов, а груз занимает малую площадь пола.
РЖД уже начала эксплуатацию АСКО ПВ — на станции Санкт-Петербург-Сортировочный-Московский.
«В нашей АСКИН счет вагонов осуществляется с помощью лазерных дальномеров собственной разработки,— говорит заместитель гендиректора НПК “Автоматизация” Олег Калабеков.— Дополнительно проводится проверка по колесным осям, которые считаются по видеоизображениям камер, используемых для распознавания инвентарных номеров на рамах вагонов. Отсутствие датчиков на рельсах снижает эксплуатационные расходы и позволяет нам увеличить гарантию с одного года до десяти лет».
Еще одно преимущество АСКИН разработки НПК «Автоматизация», продолжает Олег Калабеков, ее полная интеграция с модернизированной АСКО ПВ, в которой работают еще две видеокамеры, предназначенные для осмотра хребтовых балок вагонов (балка, к которой крепятся вагонные тележки и на которую ставится грузовая часть вагона.— «Ъ-Наука»). В такой системе все оборудование становится общим, поэтому АСКИН, интегрированная в АСКО ПВ-М, стоит вдвое дешевле автономной АСКИН.
В 2018 году АСКО ПВ-М, интегрированные с АСКИН, установлены на НПЗ ЛУКОЙЛа в Кстово и на станции Сухэ-Батор Монгольской железной дороги. Проявили интерес к ним и Казахские железные дороги.