На сегодняшний день парк беспилотных летательных аппаратов Центральной дирекции по ремонту пути (ЦДРП) состоит из 28 единиц БПЛА и штатом обученных сотрудников. Специалисты ведут съемку производственных баз путевых машинных станций (ПМС), участков ремонта, полосы отвода, объектов капитального строительства, участков проведения аварийно-восстановительных работ, а также замер объемов щебня на щебеночных базах ПМС.
Квадрокоптеры используются в целях соблюдения технологической дисциплины, усовершенствования процессов ремонта пути, контролируют качество выполняемых работ. Также БПЛА доказали свою эффективность при инвентаризации складированных материалов.
«Если раньше вручную, на глаз, мы высчитывали объемы запасов щебня, то сейчас с помощью беспилотников и специальных программ с большой точностью определяем количество сыпучих материалов. В перспективе с помощью съемок с БПЛА будем получать полностью сформированный электронный паспорт сдаваемого километра, который можно сравнивать с проектным заданием», – говорит главный инженер ЦДРП Виктор Шамраев.
В июле этого года в ЦДРП прошел первый в ОАО «РЖД» корпоративный чемпионат профессионального мастерства по методике RZDSkills в компетенции «Эксплуатация беспилотных авиационных систем». В нем приняли участие 15 человек, каждый из которых представлял региональную дирекцию по ремонту пути. За три дня конкурсанты выполнили 20 заданий, распределенных по пяти модулям. За ходом соревнований следили 11 экспертов.
Участники чемпионата демонстрировали уровень подготовки в сборке, подготовки к полету и калибровки квадрокоптеров DJI Inspire 2, оформление заявки в Росавиацию, составление миссии для автоматического полета. При помощи БПЛА они исследовали определенную зону и делали фотографии маркеров, проводили автоматическую съемку насыпи по ранее составленным миссиям. Нужно было проявить себя не только в качестве умелого пилота квадрокоптера, но и обработать полученные данные на компьютере. В планах дирекции – обучение дополнительного штата пилотов, обновление парка БПЛА.
Кроме того, в 2023 году совместно с Куйбышевской дирекцией ремонта пути и Самарским государственным исследовательским университетом должна быть закончена разработка и начато внедрение специализированного программного обеспечения для обработки получаемой информации применительно к задачам ЦДРП.
В этом году дирекция диагностики и мониторинга инфраструктуры впервые использовала беспилотные летательные аппараты для контроля за состоянием водопропускных сооружений и устройств земляного полотна. Технология показала свою эффективность.
Первым шагом было применение квадрокоптеров, которые вели мониторинг работ по подготовке путевого комплекса к пропуску весенних паводковых вод. Проверялось, как проведено вскрытие «больных» мест от снега, как сделаны прорези для ускоренного таяния снега и пропуска воды в выемках и насыпях, как очищены входы и выходы в кюветах, нагорных канавах, поперечных водопропускных системах – трубах, малых мостах. Сверху операторам было хорошо видно, где работа выполнена качественно, а где не полностью.
«С беспилотника оператор в течение дня мог осмотреть до 10 км полосы отвода по обе стороны пуи. Такой объем не сможет осмотреть ни один обходчик. Да и качество осмотра с высоты полета БПЛА намного выше. В итоге было выявлено более 800 отступлений в работах по подготовке сооружений к пропуску паводка. По данным мониторинга формировался еженедельный отчет для руководителей линейных предприятий инфраструктурного комплекса, на основании которого принимались решения о ликвидации недостатков», – рассказывает Александр Чечельницкий, заместитель начальника Дирекции диагностики и мониторинга инфраструктуры Центральной дирекции инфраструктуры.
После пропуска весенних вод парк БПЛА был задействован на проведение обследования земполотна на некоторых дорогах, а также на обследовании водоотводных сооружений и остальных мест, проверить которые без беспилотника достаточно трудоемко. Такой подход позволит увидеть больше и даст возможность путейцам формировать эффективные планы работ по восстановлению эксплуатационных свойств этих сооружений.
Применение беспилотников планируется и при обследовании искусственных сооружений. Разработчики и производители из НПО «Марс» еще в минувшем году презентовали аппарат с защищенными от механических повреждений лопастями, созданный специально для осмотра искусственных сооружений и выявления трещин в металлических пролетных строениях. В этом году они усовершенствовали программное обеспечение, позволяющее системе машинного зрения БПЛА в автоматизированном режиме обрабатывать видеопоток, отличать дефекты от возможных следов грязи, царапин или дефектов окрасочного слоя, предоставляя нам для просмотра не все многочасовое «кино», а только данные о местах с обнаруженными трещинами.
Беспилотные воздушные суда действительно эффективны в деятельности РЖД. Они позволяют минимум в пять раз быстрее получить объемные данные с места ЧС и сократить время подготовки к выезду ремонтно-восстановительного поезда, мгновенно проводят обследования проектных положений полотна или труднодоступных конструкций, собирают данные для контроля строительства. Но беспилотник требует создания полетного задания, согласования с Росавиацией. Это не так просто, как может показаться со стороны.
«На некоторых участках полеты приходится согласовывать с различными структурами. Конечно, за последние годы правовая ситуация использования дронов изменилась, стало не так сложно. В 2019 году появился учет беспилотных воздушных судов. Летать проще не стало, но наметилась какая-то правовая определенность в процедурах идентификации беспилотных воздушных судов. Для того чтобы эта отрасль развивалась, необходимо решить ряд системных вопросов. Наша ассоциация планирует в 2023–2024 годах испытать технологии защиты от противоправного применения, уклонения от столкновений беспилотных и пилотируемых воздушных судов. Время сейчас не оставляет возможности ждать, пока регулятор все сделает для нас, за нас и без нас. Нужно развиваться, индустрия созрела до взрослой самостоятельности», – комментирует Глеб Бабинцев, генеральный директор ассоциации AERONEXT.
Самарский центр диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры на Куйбышевской железной дороге применяет беспилотники для обследования земляного полотна и пути с 2021 года. Помимо фото- и видеосъемки, квадрокоптеры помогают выявлять деформации земляного полотна и поверхностные смещения грунтов. Оборудование GNSS (глобальная навигационная спутниковая система) и спутниковая система позиционирования RTK позволяют оперативно производить съемку топографических планов, обеспечивая при этом сантиметровый уровень точности.
«Оборудование дает возможность определять высоту снежного покрова, диагностировать сплывы откосов насыпи, водоразмывы, исследовать карстоопасные, скальнообвальные и лавиноопасные участки. В первую очередь аппарат будет задействован на лавиноопасных участках Ашинской дистанции пути, оползневого косогора вблизи Императорского моста в Ульяновске и на других сложных участках», – рассказывает заместитель начальника инженерно-геологической базы Самарского ЦДМ Дмитрий Куликов.
Беспилотные летательные аппараты используют в своей работе многие предприятия и подразделения Восточно-Сибирской дороги. Одними из первых дроны стали применять специалисты дирекций связи, по ремонту пути и аварийно-восстановительных средств. Квадрокоптерами оснащены 11 восстановительных поездов, работающих на полигоне дороги. Беспилотники стали частью систем, позволяющих передавать изображение из любой точки, даже в тех точках полигона, где нет Интернета (в этих случаях используются каналы спутниковой связи).
«Главная задача, решаемая с помощью БПЛА, – визуальный контроль обстановки в зоне железнодорожных происшествий или на месте производства работ. Кроме того, дроны активно используются для мониторинга экологической ситуации на инфраструктуре ВСЖД», – говорит электромеханик Иркутского регионального центра связи Герман Аширов.
На ВСЖД в основном применяются квадрокоптеры марки DJI Mavic 2 Enterprise. Они предназначены для промышленного использования и, помимо видеокамеры высокого разрешения, имеют дополнительное оборудование. В частности, прожектор, позволяющий работать в темное время суток, и громкоговоритель, с помощью которого оператор или руководитель работ может отдать необходимые команды. Заявленная производителем продолжительность работы беспилотника на одной батарее составляет 30 минут. Однако на практике это время существенно меньше, примерно 20 минут. Учитывая, что в комплекте оборудования три батареи, это позволяет обеспечить час работы.
«Выбор именно этого производителя определяется наилучшим соотношением цена/качество, а также тем, что компания DJI является мировым лидером в производстве беспилотных систем», – объясняет Герман Аширов.
Управляют беспилотниками операторы, прошедшие специальное обучение. «Проводилось несколько циклов обучения персонала, – рассказывает Герман Аширов. – Пятидневный курс включал три дня теории и два дня практики. После его окончания сотрудник получает свидетельство о том, что ему присвоена рабочая профессия «оператор наземных средств управления БПЛА».
Главным вычислительным центром совместно с Центральной станцией связи создана автоматизированная система, аккумулирующая всю информацию о квадрокоптерах, работающих на инфраструктуре ОАО «РЖД». В рамках этой системы ведется их учет, фиксируются планы полетов.
текст: Кристина Симонова, фото: artstation.com, gis2000.ru, skymec.ru, company.rzd.ru