Pályadiagnosztikai szakértői rendszer

Társaságunk a megrendelői igények magasabb szintű kiszolgálása érdekében közel másfél évtizede egy szerver-kliens alapú számítógépes szakértői diagnosztikai programrendszer kifejlesztését határozta el, amely a korábbi évtizedek ilyen irányú tapasztalataira és eredményeire épült. Az új program egyik előnye, hogy a kezelt vasúthálózat fizikai alapon kerül definiálásra, és a tárolt adatok ehhez a fizikai hálózathoz kötődnek. A vasúttársaság tényleges vonalai (kezdő és végpont) logikai definícióval illeszkednek a fizikai hálózatra, így az esetleges vonalátszervezések könnyebben és adatveszteségek nélkül kezelhetők. A programon végrehajtott, azóta is tartó, folyamatos fejlesztéseknek köszönhetően egyre több új funkció valósítható meg. A PÁTER program több tucat infrastruktúra-adat nyilvántartására és kezelésére alkalmas. Idetartoznak a vágány szerkezeti elemei, a vágánykapcsolatok, a műtárgyak és sokféle pályatartozék. Az infrastruktúra-nyilvántartásban megtaláljuk a vágányra vonatkozó műszaki adatokat, például a síntípust, az aljtípust, különféle sebességeket, tengelyterhelést, átgördült bruttótonnát, ívviszonyokat stb. A pályafelügyelet keretében sokféle szempont szerint történik a vágány állapotának a vizsgálata. Ilyen például a vágánygeometria mérése, a sín anyagszerkezeti és profilvizsgálata, amelyet négy mérési rendszerrel végzünk a síndiagnosztikai szerelvényen, de említést kell tenni az űrszelvénymérésről és a geo­­radarral végzett vasúti földművizsgálatról is, amely rendszerek adatainak a rögzítése is lehetséges a programban. A mérési és vizsgálati paraméterek értékelését a vonatkozó mérethatár-előírások alapján végzi el a program. Ennek segítségével adhatók meg a lokális hibahelyek, ezenkívül az általános állapotot jellemző mérő- és minősítőszámok is meghatározhatók és értékelhetők. A különféle mérések elvégzését követően viszonylag rövid időn belül feltöltjük az adatokat a PÁTER rendszerbe, így naprakész adatokkal dolgozhatunk. Fontos kiemelni, hogy csak a minősített adatokat (lokális hibahelyek, általános állapotot jellemző mérő- és minősítőszámok) rögzítjük, azaz nem kerül be a szakértői rendszerbe az összes adat, ezek elemzésére a korábban említett irodai programok állnak a felhasználók rendelkezésére. A PÁTER rendszerben flexibilisen, az elemzési feladathoz specifikusan konfigurálható útalapú grafikus ábrázolásban sokféle diagram-összeállítás jeleníthető meg. Ezáltal a felhasználó együtt tekintheti meg az infrastruktúra-adatok térbeli elhelyezkedését és az egyes mérési, vizsgálati rendszerek által szolgáltatott adatok alapján a vágány állapotát, amely az ok-okozati összefüggések feltárását is lehetővé teszi. A nyilvántartások kezelése (megtekintése és módosítása) térbelileg és szervezeti hierarchiában felépített jogosultsági rendszeren keresztül biztosított. Az egymás után következő mérési és vizsgálati időszakokban kapott diagnosztikai adatokat és eredményeket a rendszer eltárolja. Lehetőség van bármely két mérési eredmény grafikus összevetésére, a változásdiagram elemzésére. A rendszer alkalmas az összes tárolt mérési eredmény egyidejű megjelenítésére is. Az áttekinthetőség szempontjából optimális grafikonmennyiségen felül az állapotváltozás elemzését időalapú grafikus ábrázolás és változási trendmegjelenítő funkció segíti. A PÁTER program egyik fontos funkciója a diagnosztikai adatok időbeli változásainak, trendjének elemzése, mivel ezen alapul a szükséges karbantartási munkák tervezése. A tervezés az általános állapotot jellemző minősítőszám, valamint a kapcsolódó mérethatárok felhasználása alapján történik. A program javaslatot tesz az elvégzendő karbantartási munkákra, és ezen túlmenően időbeli, több évre történő előretekintéssel jelzést ad a későbbiekben várható karbantartási munkaszükségletre is, így ad támpontot a pályafenntartási szakemberek számára a többéves gördülőtervek és forrásigények elkészítéséhez. A program jelenleg a vágányszabályozási, az ágyazattisztítási és sínkarbantartási munkákra tud javaslatot adni. A karbantartási munkatervezéshez kapcsolódik a programnak egy olyan funkciója, amelyben megadható egy-egy konkrét technológia a kiválasztott karbantartási munkához. A választott technológiához tartozik egy fajlagos költség, ezáltal lehetőség van arra, hogy költségkalkulációt készítsen a felhasználó. Hosszú távú célunk, hogy ennek a szolgáltatásnak az alkalmazását a gyakorlatban széles körben felhasználják, amely által az infrastruktúra-üzemeltetők műszaki tervezésén felül az üzleti tervek elkészítése során is hasznosításra kerülnek az ebből származó eredmények. A rendszer struktúrájának köszönhetően lehetőség van a nyilvántartandó pályaelemek, infrastruktúra-adatok körének bővítésére, illetve újabb mérőrendszerek felvételére. Az új mérőrendszerek (például videós pályafelügyeleti rendszer [VPR], georadaros mérőrendszer, felsővezeték-mérő rendszer stb.), illetve azokon belül felvett mérési paraméterek digitális úton képződő, megfelelő fájlstruktúrába rendezett mérési adatait a rendszer fogadni tudja. Ezáltal biztosított a PÁTER rendszerben, hogy a vágánygeometriai és síndiagnosztikai elemzéseken túlmenően új diagnosztikai rendszerek adatai alapján a jelenleginél szélesebb körű állapotfeltárás álljon a szakemberek rendelkezésére. A videós pályafelügyeleti rendszer megvalósítása lehetővé tenné a vágány szerkezeti állapotának figyelemmel kísérését, a georadaros mérőrendszer biztosítani tudja az alépítményi hibahelyek feltárását. A MÁV KFV Kft. célja, hogy a PÁTER program továbbfejlesztésénél a pályadiagnosztika komplexitásának bővítésén felül a felhasználói visszajelzésekből származó igényeket is kielégítse.

Síndiagnosztika

A vasúti pályadiagnosztikának a vágánygeometriai paraméterek ellenőrzése mellett másik meghatározó területe a felépítmény elsődleges teherhordó szerkezetének, a sínek állapotának rendszeres vizsgálata. Ez a tevékenyég egyrészt garantálja a forgalombiztonság magas szinten tartását, másrészt nélkülözhetetlen adatokat szolgáltat a pálya üzemeltetéséhez, fenntartásához és a gazdaságos sínkarbantartási munkák tervezéséhez.
A síndiagnosztikai tevékenység, azon belül pedig az ultrahangos sínvizsgálat, egyike a legrégebb óta végzett műszeres pályadiagnosztikai vizsgálatoknak a MÁV KFV Kft.-nél (illetve elődszervezeteinél).
Az első kézi műszeres ultrahangos vizsgálatok 1957-ben kezdődtek meg a MÁV hálózatán, az első ultrahangos mérővonat pedig a ’70-es évek közepén indult el, amely napjainkig számos alkalommal korszerűsödött a technológiai és IT (információs technológia) fejlődésének köszönhetően. Napjainkra a síndiagnosztikai vizsgálatok rendszere kibővült és számos vasútspecifikus vizsgálóberendezés áll a szakemberek rendelkezésére, az egy és két sínszálas kézi készülékektől kezdve a mérővonatokra telepíthető 50-70 km/h vizsgálati sebességre képes technológiákig. A síndiagnosztika ma már nem csak az ultrahangos vizsgálatot jelenti, mivel az elmúlt időszakban számos más vizsgálati és mérési igény került megvalósításra. A síndiagnosztikai mérőeszközök egyik csoportja a vasúti sínek belső, szabad szemmel nem látható hibáinak felderítésére, azaz a keresztmetszet belsejéből (7. ábra) vagy felszínéről induló repedések kimutatására szolgálnak. E sínhibák detektálásáért felel az ultrahangos és az örvényáramos vizsgálat.

A síndiagnosztika másik fontos tevékenysége a repedések feltárása mellett a vasúti sínek alak és kopás szempontjából történő ellenőrzése, a kopási folyamat nyomon követése és a határértékeket meghaladó keresztmetszetek kiszűrése. E feladatnak tesz eleget a sínprofilmérés és a hullámossínkopás-mérés.
A MÁV KFV Kft. síndiagnosztikai tevékenysége e szakmai szempontok mentén folyamatosan fejlődött és bővült, így ma az alábbi fő vizsgálatokkal és mérésekkel történik a pályahálózat rendszeres ellenőrzése:

• ultrahangos sínvizsgálat,
• örvényáramos sínvizsgálat,
• sínek keresztmetszeti kopásának mérése,
• hullámos sínkopás mérése.

Az infrastruktúra-üzemeltetők számára tehát komplex képet tud társaságunk szolgáltatni a sínek állapotáról. Ezek a mérési eredmények így nemcsak az azonnali beavatkozást igénylő hibák elhárítására használhatók. A vizsgálatok rendszerességéből adódóan a több évre visszanyúló adatok birtokában az adott pálya romlási folyamata feltérképezhető, ami alapvető feltétele a preventív jellegű, életciklusköltségeket is szem előtt tartó 21. századi sínkarbantartási stratégiának.
A vizsgálati módszerek bővülése, a karbantartási szemlélet változása és ezzel együtt a megrendelői igények bővülése a MÁV KFV Kft.-t folyamatos fejlődésre ösztönzi a síndiagnosztika területén is. Ahhoz, hogy a két mérőszerelvényen (SDS és FMK-008) (8. és 9. ábra) működő négy-négy mérőrendszer (10. ábra), valamint a kézimérőeszköz-park korszerű maradjon, folyamatos fejlesztések szükségesek, így szinte minden évre jut egy-egy nagy mérőrendszer-beruházás ezen a szakterületen, amelyek kulcsfontosságúak ahhoz, hogy a szolgáltatásunk a piacon is versenyképes maradjon. Jelenleg az FMK-008 örvényáramos mérőrendszerének cseréjét készítjük elő. Az új mérőrendszer sínszálanként 4 helyett már 8 darab mérőszondát fog tartalmazni, amellyel már nemcsak a nyomtávsarok környezetében jelentkező head-check hibákat fogjuk tudni kimutatni, hanem a futófelületet vizsgáló további 4 mérőfej, az úgynevezett squat hibákat is detektálni fogja. A nyugat-európai – jellemzően nagy sebességű – vasutak esetén a head check repedések után már ez a futófelület benyomódásaként jelentkező úgynevezett squat sínhiba jelenik meg a legnagyobb számban, így ezzel a fejlesztéssel ezt a megrendelői igényt is ki tudjuk elégíteni.

A síndiagnosztikai területnek az utóbbi években a szabványi háttere is sokat fejlődött, például az EN 16729 szabványcsalád megjelenésével, a sínhibák EN 17397 szerinti csoportosításával. Ezek a szabványok szigorú követelményeket fogalmaznak meg a mérőrendszerek ellenőrzésével és megfelelőségének értékelésével kapcsolatosan, amelyeknek szintén meg kell felelni, és be kellett építeni a működésünkbe, a rendszerek üzemeltetésébe.
A mérőeszközök fejlesztése és a működési környezet monitorozása mellett a síndiagnosztikai területen is nagy hangsúlyt fektetünk az egyes mérőrendszerek által szolgáltatott vizsgálati adatok feldolgozására, elemzésére, különböző vizsgálati jelentések készítésére, amelyek a több évre visszanyúló hibastatisztikák birtokában szemléletesen rávilágítanak a változási trendekre és gyors áttekintést tesznek lehetővé egy adott vonal, pályaszakasz vagy régió általános állapotáról. Az elemzési tevékenység támogatására 2019 óta folyamatosan fejlesztünk egy irodai szoftvert, amely egy adott pályaszakasz valamennyi síndiagnosztikai nyers vizsgálati adatainak egy felületen történő megjelenítését teszi lehetővé (akár többévi eredmény egymásra helyezésével), kiegészítve a megjelenítést a szükséges infrastruktúra-adatokkal. E szoftver segítségével a szakértők és üzemeltetők komplex képet kapnak a vizsgált vonalrész síndiagnosztikai szempontú állapotáról, amelynek áttekintése után további elemzések végezhetők.
Összefoglalva elmondható, hogy mára a síndiagnosztika is egy komplex rendszerré vált, működtetésének elsődleges célja a forgalombiztonság garantálása, a síntörések megelőzése az egyes sínhibák minél korábbi fejlődési stádiumban történő kimutatásával. A síndiagnosztikai tevékenység hatékonysága ugyanakkor a korszerű és megbízható vizsgálóeszközök alkalmazása mellett a rendszerességben rejlik. A vizsgálatok periodikussága lehetőséget biztosít az egyes sínhibák fejlődési ütemének, trendjének megfigyelésére, amely információk nélkülözhetetlenek a hosszú távon gazdaságos, életciklusköltségeket tekintve optimális sínkarbantartási stratégia felépítéséhez egy vasúttársaságnál.