Цифровая контактная сеть

1.

«Цифровая контактная сеть»
Участники команды: Нестеренко Д.А., Большаков В.Е., Машенин Б.А., Аксенов
М.Е., Скрынников Л.А.
Наставники: Савченко Т.Е., Федерягина Н.Е.
Команда: "Огненный феникс", МБОУ СОШ №121 г. Челябинска

2.

ПРОБЛЕМА И АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОЕКТА
Проблематика
Контактная сеть электрифицированных железных дорог, являясь ключевым элементом
инфраструктуры, ежедневно подвергается воздействию неблагоприятных факторов от климатических условий до механических нагрузок. Своевременное обнаружение
скрытых дефектов крайне важно для обеспечения надежной и безопасной работы
железнодорожного транспорта. Однако нынешние методы не позволяют в должной
мере проанализировать контактную сеть.
Актуальность
Надежность работы электрифицированных железных дорог, определяемая в первую
очередь состоянием контактной сети, крайне важна для бесперебойных
пассажирских и грузовых перевозок. Предлагаемый проект позволит
автоматизировать процессы мониторинга и диагностики контактной сети, обеспечив
своевременное выявление дефектов и прогнозирование рисков без необходимости
привлечения обслуживающего персонала к опасной работе на высоте. Это
существенно повысит безопасность и эффективность эксплуатации ключевой
транспортной инфраструктуры.

3.

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ
Цели в технологии Smart
S (Specific) - Конкретная цель: Разработать и внедрить на электропоездах систему
непрерывного мониторинга и диагностики элементов контактной сети электрифицированных
железных дорог России к концу 2027 года.
M (Measurable) - Измеримая: Система должна обеспечить:
•Снижение количества аварийных ситуаций и происшествий на железнодорожном транспорте на
20% в первые 6 месяцев после внедрения.
•Повышение эффективности движения по железной дороге на
контактных путях на 25% в первый год после внедрения.
•Улучшение мониторинга контактных путей железной дороги на 15% до конца второго года после
внедрения.
A (Achievable) - Достижимая: Решение основано на передовых технологиях, которые находятся в
стадии активной разработки и будут доступны для внедрения в России к 2027 году.
R (Relevant) - Актуальная: Проект позволит автоматизировать процессы мониторинга и
диагностики контактной сети, обеспечив своевременное выявление дефектов и прогнозирование
рисков без необходимости привлечения обслуживающего персонала к опасной работе на высоте. Это
существенно повысит безопасность и
эффективность эксплуатации ключевой транспортной инфраструктуры. T (Time-bound) Ограниченная по времени: Система должна быть разработана и внедрена на электропоездах в России
к концу 2027 года.

4.

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ
Задачи
Провести научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по разработке
высокоточной системы лидарного, инфракрасного и ультрафиолетового сканирования элементов
контактной сети.
Создать опытный образец и провести его испытания (2025-2026 гг.)
Разработать сеть базовых станций 5G/6G для высокоскоростной и
надежной передачи данных (2024-2026 гг.).
Создать алгоритмы на основе искусственного интеллекта и машинного обучения для анализа и
прогнозирования состояния контактной сети (2025-2026 гг.).
Разработать мобильное приложение с дополненной реальностью для
визуализации данных о состоянии контактной сети (2026-2027 гг.).
м

5.

АНАЛОГИ ПРОЕКТА
Название проекта
Плюсы
Минусы

6.

Аналоги проекта
Название аналога
Аналог 3. Мобильные средства
диагностики (Мобильные средства
диагностики необходимы для проверки и оценки
состояния технических объектов железнодорожной
инфраструктуры, включая контактную сеть, с целью
обеспечения безопасности движения поездов в
диапазоне скоростей от 0 до 160 км/ч.)
Плюсы
Минусы
+Позволяют проверять и оценивать состояние
различных технических объектов
инфраструктуры.
+Могут обследовать участки в диапазоне
скоростей до 160 км/ч.
-Ограничены диапазоном скоростей и не
обеспечивают непрерывный мониторинг.
-Не позволяют автоматизировать процессы
мониторинга и диагностики контактной сети.
-Не интегрированы в единую систему управления
инфраструктурой.
-Требуют участия обслуживающего персонала, что
несет риски для безопасности.

7.

КОНЦЕПЦИЯ ПРОЕКТА
Предлагаемое комплексное решение представляет собой высокотехнологичную систему
непрерывного мониторинга и диагностики элементов контактной сети, обеспечивающую
объективную оценку их состояния и своевременное выявление возникающих неисправностей.
В основе системы лежат передовые методы лазерного сканирования, тепловизионной и
ультрафиолетовой диагностики, реализованные с помощью установленных на электропоездах
высокоточных лидарных, инфракрасных и ультрафиолетовых датчиков. Данные от этих сенсоров
будут комплексно анализироваться с применением методов искусственного интеллекта и
машинного обучения, включая глубокие нейронные сети. Это позволит выявлять скрытые
закономерности, прогнозировать развитие дефектов и оптимизировать планы технического
обслуживания контактной сети.
Для обеспечения высокоскоростной и надежной передачи больших объемов данных будет
развернута сеть базовых станций 5G или 6G стандарта с использованием технологии MIMO.
Получаемая информация будет консолидироваться в отказоустойчивом вычислительном кластере,
оснащенном современными технологиями виртуализации, кластеризации и резервного копирования.
Цифровые трехмерные модели контактной сети, построенные на основе данных лидарного
сканирования, будут интегрированы в BIM-системы инфраструктуры железной дороги, обеспечивая
единое информационное пространство. Мобильное приложение с дополненной реальностью
позволит визуализировать состояние контактной сети прямо на объекте, повышая эффективность
работы инженеров-путейцов.

8.

КОНЦЕПЦИЯ ПРОЕКТА
Предлагаемое комплексное решение представляет собой высокотехнологичную систему
непрерывного мониторинга и диагностики элементов контактной сети, обеспечивающую
объективную оценку их состояния и своевременное выявление возникающих неисправностей.
В основе системы лежат передовые методы лазерного сканирования, тепловизионной и
ультрафиолетовой диагностики, реализованные с помощью установленных на электропоездах
высокоточных лидарных, инфракрасных и ультрафиолетовых датчиков. Данные от этих
сенсоров будут комплексно анализироваться с применением методов искусственного
интеллекта и машинного обучения, включая глубокие нейронные сети. Это позволит выявлять
скрытые закономерности, прогнозировать развитие дефектов и оптимизировать планы
технического обслуживания контактной сети.
Для обеспечения высокоскоростной и надежной передачи больших объемов данных будет
развернута сеть базовых станций 5G или 6G стандарта с использованием технологии MIMO.
Получаемая информация будет консолидироваться в отказоустойчивом вычислительном
кластере, оснащенном современными технологиями виртуализации, кластеризации и
резервного копирования.
Цифровые трехмерные модели контактной сети, построенные на основе данных лидарного
сканирования, будут интегрированы в BIM-системы инфраструктуры железной дороги,
обеспечивая единое информационное пространство. Мобильное приложение с дополненной
реальностью позволит визуализировать состояние контактной сети прямо на объекте, повышая
эффективность работы инженеров-путейцов.

9.

КОНЦЕПЦИЯ ПРОЕКТА

10.

КОНЦЕПЦИЯ ПРОЕКТА
Сюда можно и нужно добавлять картинки/фото/скриншоты/таблицы/схемы и др.
Слайдов с концепцией проекта может быть хоть сколько (на ваше усмотрение).
В концепции необходимо четко формулировать суть вашего решения, укажите основные
характеристики и особенности вашей идеи.
!!Помните, хорошая визуализация помогает усилить эффект от содержания и может привлечь
заказчика)!!

11.

ИНСТРУМЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИИ
Колоборация с компанией ООО «Яндекс»
Объеденение с Яндексом позволит упростить создание датчиков для
обнаружения неисправностей в КС
Технология оценки среды
Для чего нужен в реализации проекта?
Система для оценки состояния элементов контактной сети
Для анализа состояния и обнаружения в КС

12.

ПЛАНИРУЕМЫЕ СРОКИ
Аренда цеха и
склада для
материалов
1 неделя
врр
Закупка всех
нужных
материалов и
датчиков по
оптовым ценам
2,5 недель
Наем рабочих и
начало сборки
серийного образца
Установка первых
комплексов
мониторинга на
сети ржд
3 месяца
1 месяц
Проведение тестовых испытаний и опытной эксплуатации системы
- 6 месяцев

13.

ПЛАНИРУЕМЫЕ СРОКИ
Корректировка и
доработка системы
по результатам
испытаний –
3 месяца
врр
Развертывание
сети базовых
станций 5G для
передачи данных 12 месяцев
Интеграция
системы в BIMмодели
инфраструктуры
железных дорог –
9 месяцев
Разработка
мобильного
приложения с
дополненной
реальностью –
6 месяцев
3 месяца
1 месяц
Масштабное внедрение системы на электропоездах по всей России
– 12 месяцев

14.

ВОЗМОЖНОСТИ И РИСКИ ПРОЕКТА
Текст с кратким описанием возможностей и рисков проекта…..
Можно сделать табличкой, диаграммой, картинками…
В чем мы сильны?
Что с нами не так?
Что для нас хорошо?
Что для нас плохо?