Mám Dron

Drony na železniciach - príklad použitia

Na základe  poznatkov publikovaných v zahraničí sme sa skúsili bližšie pozrieť na možné využitie dronov pri sledovaní stavu železničnej infraštruktúry.

Situácia všeobecne

Ako príklad si uveďme, že slovenské železnice celkovo spravujú 3.627km tratí, t.j. 6 872 km koľají normálneho, širokého a úzkeho rozchodu, z toho je len 1.923 km tratí vybavených zabezpečovacím zariadením. Okrem tratí majú v správe 8.448 výhybiek, 76 tunelov a 2.314 železničných priecestí. Z dôvodu  obrovského rozsahu tejto infraštruktúry je takmer nemožné overiť, vyhodnotiť, evidovať a viesť informáciu o stave každého jednotlivého kilometra trate alebo jednotlivého objektu s aktualizáciou v akceptovateľnej dobe (napr. raz ročne/raz za 2-4 roky).

Aktuálne spôsoby inšpekcie a overovania stavu tratí a komponentov sú navyše limitované samotnou prevádzkou, požiadavkami na bezpečnosť, logistikou inšpekcií  a grafikonom dopravy. K prehliadkam sú naviac potrebné špeciálne zariadenia, pričom aj samotná periodická certifikácia týchto zariadení nemalým spôsobom navyšuje cenu prehliadok. Limitujúcim faktorom je i obsadenosť a priechodnosť tratí i jednotlivých koľají, kedy sú možné len inšpekcie po jednej koľaji i v prípade, že sa často nachádza niekoľko koľají a objektov paralelne vedľa seba.

Hlavným problémom v procese samotnej kontroly sa ukazuje nedostatok automatizácie, škálovateľnosti a opakovateľnosti, čo má za následok časté oneskorenie hlásení o stave tratí alebo objektov, čo niekedy trvá mesiace. S ohľadom na oneskorené informácie o stave tratí a zariadení sa následne oneskoruje i oprava a údržba, pričom v mnohých prípadoch by skorší technický zásah alebo oprava ušetrila množstvo prostriedkov

Výhody použitia dronov pri inšpekciách v železničnej doprave

  • bezpečnosť – drony vykonávajú prehliadku namiesto ľudí zo vzduchu na diaľku za pomoci senzorov a nie sú závislé na fyzickom pohybe po trati alebo pohybe na koľajovom vozidle alebo jeho plošine, kde osoby a zariadenia môžu byť ohrozené okolitou prevádzkou a napr. i trakčným vedením.
  • úspora času – okrem minimálneho času potrebného na prípravu a vykonanie inšpekcie je potrebné brať do úvahy i rýchlosť letu samotného pohybu dronu a naviac v závislosti od výšky a rozlišovacej schopnosti senzorov je možné jedným letom vykonať prehliadku viacerých objektov súčasne i v prípade viacnásobných paralelných koľají, čo zefektívňuje samotný výkon prehliadky a znižuje priame náklady na jej vykonanie.
  • kvalitné výstupné dáta – používajú sa kamery a fotoaparáty s vysokou rozlišovacou schopnosťou pracujúce v rôznych spektrách ako na inšpekciu koľajovej dráhy, súvisiacich objektov tak i na prehliadku stavu trakčného vedenia a jeho jednotlivých komponentov.

Príklad použitia

S bežne dostupným priemyselným dronom osadeným dennou kamerou s rozlíšením 48MP (35mm senzor) je snímaný priestor 15x11m z výšky 21m. Rýchlosť letu je 5m/s. Zo zosnímaných dát je možné zhotoviť pás fotografií alebo dokonca 3D model s vysokým rozlíšením (GSD=2,13mm) a relatívnou presnosťou okolo +/- 5mm, čo je viac ako dostačujúci parameter pre následný rozbor dát.

Ak uvažujeme realisticky  o 2-5tich dronových tímoch pracujúcich pre alebo v rámci železníc v bežnom režime s reálnym denným výkonom 40km (alebo dve hodiny), pri 100 letových dňoch (priemer v závislosti od počasia a ročnej doby) ročne, je možné vykonať kompletnú inšpekciu všetkých tratí, trakčných vedení  a súvisiacich objektov každý rok.

Dynamika kontroly a presnosť získaných dát sú multiplikované systémom automatického a poloautomatického vyhodnocovania údajov. Rovnako zaujímavým momentom je možnosť archivácie a následného vyhľadávania uložených historických dát s porovnávaním stavu objektov a jeho zmien v čase, čo umožňuje rozhodnúť sa pre jeho výmenu alebo opravu v momente, kedy je to ekonomicky a prevádzkovo najefektívnejšie. Z porovnania stavu objektov v čase je rovnako možné odvodiť aj analytické schémy, na základe ktorých je možné nastaviť prediktívne servisné intervaly jednotlivých typov objektov, čo má pozitívny vplyv na logistiku súvisiacich procesov a ich ekonomiku.

Všetko založené „len“ na použití novej technológie – dronu….

Ing. Pavol Serbín – IKPS

PODOBNÉ PRÍSPEVKY

Drony v realitnom biznise

Drony v realitnom biznise majú bohaté využitie v segmente výstavby a realitného marketingu. Ako konkrétne sa drony v tomto odvetví uplatňujú a aké benefity ponúkajú si môžete prečítať v našom článku.

Prečítajte si zaujímavý článok nášho kolegu Pavla Serbína, ktorý v texte vyjadruje svoj názor na Urban Air Mobility v kontexte navštívenej konferencie Amsterdam Drone Week 2022.

Bezpilotné technológie nachádzajú čoraz väčšie využitie pri ochrane životného prostredia. V tomto článku sa dočítate, akým spôsobom drony prispievajú k lepšiemu ovzdušiu, čo ochrane oceánov a vzácnych živočíchov.