novtexmechМехатроника, автоматизация, управлениеMekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie1684-64272619-1253Commercial Publisher «New Technologies»10.17587/mau.22.237-245novtexmech-986Research ArticleСИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ, УПРАВЛЕНИЕ И ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИSYSTEM ANALYSIS, CONTROL AND INFORMATION PROCESSINGСистема Noise-контроля технического состояния железнодорожных мостов и туннелей в сейсмоактивных регионахA System for Noise Control of the Technical Condition of Railroad Bridges and Tunnels in Seismically Active RegionsАлиевТ. А.AlievT. A.

д-р техн. наук, проф., академик, зав. отделом

г. Баку

Baku, AZ1141

director@cyber.azБабаевT. A.BabayevT. A.

канд. техн. наук, зав. отделом

г. Баку

Baku, AZ1141

tbabayev@bk.ruАлизадеТ. А.AlizadaT. A.

канд. техн. наук, зав. лаб. 

г. Баку

Alizada Tahir A., Ph.D., Head of laboratory 

Baku, AZ1141

tahiralizada@gmail.comPзаеваН. Э.RzayevaN. E.

канд. техн. наук, зав. отделом

г. Баку 

Baku, AZ1073

nikanel1@gmail.comАлибейлиЭ. Э.AlibayliE. E.

менеджер

г. Баку 

Baku, AZ1141 

elnur.alibayli@gmail.comИнститут систем управления НАН АзербайджанаАзербайджанInstitute of Control Systems of Azerbaijan National Academy of SciencesAzerbaijanАзербайджанский университет архитектуры и строительстваАзербайджанAzerbaijan University of Architecture and ConstructionAzerbaijanСКБ "Кибернетика"АзербайджанSpecial Design Bureau "Kibernetika"Azerbaijan202117052021225237245Copyright © Commercial Publisher «New Technologies», 20212021Commercial Publisher «New Technologies»Commercial Publisher «New Technologies»https://mech.novtex.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://mech.novtex.ru/jour/article/view/986

Проведен анализ технического состояния объектов железнодорожных коммуникаций, включающих современные мосты, туннели, станции, путепроводы, переезды и устройства энергоснабжения. Отмечено, что исходя из специфических особенностей подобных объектов их техническое состояние в большинстве случаев контролируется через определенные промежутки времени. В то же время существующим системам непрерывного контроля не всегда удается адекватно оценить техническое состояние объектов железнодорожной инфраструктуры из-за наличия дополнительных помех в обрабатываемых сигналах при появлении неисправности. В связи с этим предлагается один из возможных вариантов «непрерывного» мониторинга начала изменения технического состояния железнодорожных путей с помощью Noise-технологий. Отмечено, что при изменении технического состояния железнодорожных инфраструктур вибросигналы, которые возникают от воздействия подвижного состава, содержат помимо полезной составляющей также и помехи. Применение технологий корреляционного и спектрального анализов, а также других традиционных способов из-за влияния помехи на полезные вибросигналы не позволяет обеспечить адекватность результатов контроля. Поэтому предлагаются технологии раздельного анализа полезного сигнала и шума, получаемого от вибрации, а также формирования информативных признаков идентификации технического состояния железнодорожных инфраструктур. При этом оценки характеристик полезного сигнала и помехи используются как основной носитель диагностической информации. Благодаря простоте и надежности разработанных теоретических алгоритмов реализация технических средств и их установка во всех объектах пути не представляет особых трудностей. В то же время внедрение Noise-системы обеспечит контроль начала изменения технического состояния железнодорожных путей в реальном масштабе времени во время передвижения подвижного состава. Это, в свою очередь, позволит своевременно выявлять неисправности и, тем самым, существенно повысит безопасность перевозок пассажиров и грузов железнодорожным транспортом.

The authors analyze the technical condition of objects of railroad communications with modern bridges, tunnels, stations, overpasses, crossings and power installations. It is noted that, based on the specific features of such objects, control of their technical condition in most cases is carried out at certain intervals. At the same time, existing continuous control systems do not always adequately assess the technical condition of rail infrastructure objects due to the presence of additional noises in the processed signals at the time when a malfunction occurs. In this regard, one of the possible options is proposed for "continuous" monitoring of the beginning of changes in the technical condition of railroad tracks by means of noise technologies. It is pointed out that when the technical condition of rail infrastructure changes, vibration signals caused by the impact of rolling stock contain noises in addition to the useful component. The use of correlation and spectral analysis technologies, as well as other traditional methods does not allow ensuring the adequacy of the control results, due to the influence of the noise on useful vibration signals. Therefore, technologies are proposed for split analysis of the useful signal and the noise received from vibration, as well as for forming informative attributes of identification of the technical condition of rail infrastructure. In this case, the estimates of the characteristics of the useful signal and the noise are used as the main carrier of diagnostic information. Due to the simplicity and reliability of the developed theoretical algorithms, the implementation of the technical equipment and its installation in all objects of the railroad track present no particular difficulties. At the same time, the implementation of the Noise system will ensure real-time control of the beginning of changes in the technical condition of railroad tracks during the movement of the rolling stock. This, in turn, will allow timely detection of malfunctions, significantly enhancing the safety of passenger and cargo rail transportation.

объектвибрацияпомехасигналмониторингNoise-контрольинтеллектуальные системыobjectvibrationnoisesignalmonitoringNoise controlintelligent systemsReferencesAliev T. Noise control of the beginning and development dynamics of accidents. Springer, 2019, 201 p.Aliev T. Noise control of the beginning and development dynamics of accidents, Springer, 2019, 201 p.Vagnoli M., Remenyte-Prescott R., Andrews J. Railway bridge structural health monitoring and fault detection: Stateof-the-art methods and future challenges // Structural Health Monitoring. 2017. Vol. 17, Iss. 4. P. 971—1007.Vagnoli M., Remenyte-Prescott R., Andrews J. Railway bridge structural health monitoring and fault detection: State-ofthe-art methods and future challenges, Structural Health Monitoring, 2017, vol. 17, no. 4, pp. 971—1007.Zhang C., Ni Y., Zhou L., Wang C. A new railway tunnel deformation monitoring system using FBG bending gauges // The 2017 World Congress on Advances in Structural Engineering and Mechanics (ASEM17), Seoul, Korea, 28 August — 1 September 2017.Zhang C., Ni Y., Zhou L., Wang C. A new railway tunnel deformation monitoring system using FBG bending gauges. The 2017 World Congress on Advances in Structural Engineering and Mechanics (ASEM17), Seoul, Korea, 28 August — 1 September 2017.Кошкин Г. Г. Методы и средства диагностики земляного полотна. М.: Издательство МИИТ, 2004. 213 с.Koshkin G. G. Methods and tools for diagnostics of roadbed, Moscow, Publishing house of MIIT, 2004, 213 p. (in Russian).Михалкин И. К., Симаков О. Б., Седелкин Ю. А., Атапин В. В. Новые подходы к мониторингу железнодорожного пути // Тр. IV Междунар. партнерской конф. "Современный подвижной состав: приоритеты, инновации, перспективы", Ялта, Украина. 2013. С. 77.Mikhalkin I. K., Simakov O. B., Sedelkin Yu. A., Atapin V. V. New approaches to the monitoring of railroad tracks, Trudy IV Mezhdunarodnoy Partnerskoy Konferentsii "Sovremennyy Podvizhnoy Sostav: Prioritety, Innovatsii, Perspektivy", Yalta, Ukraine, 2013, p. 77 (in Russian).Осадчий Г. В., Лыков А. А. Система диагностики и удаленного мониторинга состояния железнодорожного пути // Открытое образование. 2011. № 2. С. 221—224.Osadchiy G. V., Lykov A. A. System for diagnostics and remote monitoring of the state of the railroad tracks, Otkrytoye Obrazovaniye, 2011, no. 2, pp. 221—224 (in Russian).Vagnoli M., Remenyte-Prescott R., Andrews J. Railway bridge structural health monitoring and fault detection: Stateof-the-art methods and future challenges // Structural Health Monitoring. 2018. Vol. 17(4). P. 971—1007.Vagnoli M., Remenyte-Prescott R., Andrews J. Railway bridge structural health monitoring and fault detection: State-ofthe-art methods and future challenges. Structural Health Monitoring, 2018, vol. 17(4), pp. 971—1007.Zhang C., Ni Y., Zhou L., Wang C. A new railway tunnel deformation monitoring system using FBG bending gauges // The 2017 World Congress on Advances in Structural Engineering and Mechanics (ASEM17). Seoul, 2017.Zhang C., Ni Y., Zhou L., Wang C. A new railway tunnel deformation monitoring system using FBG bending gauges, In: The 2017 World Congress on Advances in Structural Engineering and Mechanics (ASEM17), Seoul, 2017.Stoyanovich G. M., Pupatenko V. V., Maleev D. Y., Zmeev K. V. Solution of the Problem of Providing Railway Track Stability in Joint Sections Between Railroad Facilities and Subgrade // Procedia Engineering. 2017. Vol. 189. P. 587—592.Stoyanovich G. M., Pupatenko V. V., Maleev D. Y., Zmeev K. V. Solution of the Problem of Providing Railway Track Stability in Joint Sections Between Railroad Facilities and Subgrade, Procedia Engineering, 2017, vol. 189, pp. 587—592.Vinberg E. M., Martin M., Firdaus A., Tang Y., Qazizadeh A. Railway Applications of Condition Monitoring. Stockholm: KTH Royal Institute of Technology, 2018. 47 p.Vinberg E. M., Martin M., Firdaus A., Tang Y., Qazizadeh A. Railway Applications of Condition Monitoring, Stockholm: KTH Royal Institute of Technology, 2018, 47 p.Ngigi R. W., Pislaru C., Ball A. D., Gu F. Modern techniques for condition moni-toring of railway vehicle dynamics // Journal of Physics: Conference Series. 2012. Vol. 364(1).Ngigi R. W., Pislaru C., Ball A. D., Gu F. Modern techniques for condition monitoring of railway vehicle dynamics, Journal of Physics: Conference Series, 2012, vol. 364(1).Kostrzewski M. Analysis of selected vibroacoustic signals recorded on EMU ve-hicle running on chosen routes under supervised operating conditions // Vibroengi-neering PROCEDIA. 2017. Vol. 13. P. 153—158.Kostrzewski M. Analysis of selected vibroacoustic signals recorded on EMU vehicle running on chosen routes under supervised operating conditions, Vibroengineering PROCEDIA, 2017, vol. 13, pp. 153—158.Aliev T., Babayev T., Alizada T., Rzayeva N. Noise control of the beginning and development dynamics of faults in the running gear of the rolling stock // Transport Problems. 2019. Vol. 9, N. 10. P. 87—95.Aliev T., Babayev T., Alizada T., Rzayeva N. Noise control of the beginning and development dynamics of faults in the running gear of the rolling stock, Transport Problems, 2019, vol. 9, no. 10. pp. 87—95.Aliev T., Ahmedov H., Babayev T., Alizada T., Manafov E., Zohrabov N., Mammadova A. Using fuzzy set theory and noise analysis technologies to enhance validity and reliability of control of the condition of the running gear of rolling stock // 5rd International Polish-Georgian Scientific-Technical Conference "TRANSPORT BRIDGE EUROPE-ASIA". Kutaisi, Georgia, 15—18 October 2019.Aliev T., Ahmedov H., Babayev T., Alizada T., Manafov E., Zohrabov N., Mammadova A. Using fuzzy set theory and noise analysis technologies to enhance validity and reliability of control of the condition of the running gear of rolling stock, 5rd International Polish-Georgian Scientific-Technical Conference "TRANSPORT BRIDGE EUROPE-ASIA", Kutaisi, Georgia, 15—18 October 2019.Aliev T. A., Babayev T., Alizada T., Rzayeva N. Possibilities of Application of Noise Technology in Railroad Operation Safety Systems in Seismically Active Regions // XI International Scientific Conference "Transport Problems 2019", Katowice. Poland, 26—28 June 2019.Aliev T. A., Babayev T., Alizada T., Rzayeva N. Possibilities of Application of Noise Technology in Railroad Operation Safety Systems in Seismically Active Regions, XI International Scientific Conference "Transport Problems 2019", Katowice, Poland, 26—28 June 2019.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.