◄ خلاصه فناوری دستگاه پردازش تصویر پروفیل چرخ ریلی/ فرصت های خوب فناوری در ایران

عباس قربانعلی بیک: خلاصه فناوری (Technology Digest) یا فهم و درک فناوری سیستم اندازه گیری پروفیل چرخ Nayebi (نوامبر 2001):

مقدمه: راه آهن های آمریکای شمالی با وجود صرف منابع قابل توجه برای بازرسی چرخ های واگن، تنها حدود 5 درصد از چرخ ها را سالانه بازرسی می کنند.

این سیستم با فناوری پردازش تصویر با چند دوربین و لیزر برای اندازه گیری سه پارامتر استفاده می کند: 1) ارتفاع فلنج (لبه چرخ)، 2) ضخامت فلنج (در نقطه 10 میلی متر بالای خط مبنا)، 3) گودی سطح چرخ. نتایج اصلی آزمایش: دقت سیستم در محدوده 0.8± میلیمتر: بیش از 70 درصد برای ضخامت فلنج (لبه چرخ)، 90 درصد برای گودی سطح چرخ، 60 درصد برای ارتفاع فلنج (لبه چرخ). دقت سیستم در محدوده 1.6± میلیمتر: بیش از 90 درصد برای ضخامت فلنج و گودی سطح چرخ، بیش از 80 درصد برای ارتفاع فلنج. تکرارپذیری: بیش از 90 درصد اندازه گیری ها در محدوده 1± میلیمتر از میانگین

انحراف معیار: 0.78 میلیمتر برای ضخامت فلنج، 0.47 میلیمتر برای ارتفاع فلنج، 0.21 میلی متر برای گودی سطح چرخ

 ویژگی های مثبت سیستم: نیاز به تغییرات ساختاری قابل توجه در خط آهن ندارد، قابلیت کار در سرعت های بالا تا 88 کیلومتر بر ساعت، تمام اجزای سیستم بین دو تراورس با فاصله حدود 76 سانتی متر نصب می شوند، تمام قطعات حداقل 63.5 میلیمتر زیر سطح ریل قرار می گیرند، تکرار پذیری بالا در همه سرعت ها، ثبت تصویر برای تمام چرخ ها در هر عبور قطار

زمان و محل آزمایش: آگوست 2001، در مرکز فناوری حمل و نقل (TTC)، آزمایش در مسیر مستقیم طولانی و شرایط نور کم.

محدودیت ها و مسائل نیازمند بهبود: حساسیت به نور شدید و مستقیم محیط، نیاز به پردازش دستی تصاویر (عدم پردازش خودکار در زمان واقعی)، عدم اتصال به سیستم شناسایی واگن، نیاز به مقاوم سازی در برابر شرایط محیطی.

این سیستم که در سال 2001 آزمایش شد، نشان داد که می تواند به عنوان یک راه حل خودکار برای بازرسی چرخ های قطار مورد استفاده قرار گیرد، اما نیاز به بهبودهایی در زمینه پردازش خودکار داده ها و مقاومت در برابر شرایط محیطی داشت. 

سابقه: سال 1376 در اجلاس WCRR ایتالیا مباحث مختلفی مورد توجه و بررسی کارشناسان ریلی جهان واقع شد، یکی از موضوعات بسیار جالب توجه استفاده از فناوری پردازش تصویر بود که برای اولین بار در بخش ریلی توسط راه آهن معدنی BHP استرالیا برای تعیین ضخامت کفش ترمز واگنهای قطارهای طویل ۳۲۰۰۰ تنی مورداستفاده قرار گرفته بود (تین 91730، 950322).

راه آهن BHP که در سال ۱۳۷2 توسط هیئتی از راه آهن ایران برای بررسی قابلیت لوکوموتیوهای GE در حمل قطارهای 35000 تنی مورد بازدید قرار گرفت یک مسیر تک خطه ریلی با بار محوری ۳۵ تن بود که در آن ایام بالاترین بارمحوری و بار طولی جهان را داشت و ظرف ۱۹ ساعت واگن های باری 140 تنی با طی مسیر رفت 450 کیلومتری و مراحل تخلیه، بارگیری و برگشت سالانه حدود ۱۹ میلیارد تن کیلومتر بار را جابجا می نمود. برای کاهش زمان توقف واگن جهت بازدید فنی و کاهش قیمت تمام شده حمل سنگ آهن و رقابت با کشورهایی مانند آفریقای جنوبی از جدیدترین ابزار روز استفاده می شد از جمله HBD, FWD, HWD, ... و سیستم پردازش تصویر برای تشخیص ضخامت کفش ترمز نیز به عنوان سیستم مکمل مورد توجه قرار گرفت. 

پس از بازگشت و مشورت با همکاران مرکز تحقیقات راه‌آهن (با توجه به توانایی بالای متخصصین الکترونیک و مخابرات کشور)، قراردادی برای ساخت سیستم پردازش تصویر اندازه گیری تیزی لبه چرخ واگن ها با دکتر نایبی از دانشگاه شریف منعقد گردید.

نمونه اولیه دستگاه برای یک چرخ واگن ساخته و در ایستگاه ری نصب شد که با دریافت نتایج بسیار مثبت، گزارشی از دستاوردهای آن در کنگره بعدی در ژاپن در سال ۱۳۸۰ ارائه گردید و مورد استقبال کارشناسان مرکز تحقیقات راهآهن آمریکا  قرار گرفت ... .

از ایشان برای آزمایش دستگاه دعوت شد و پس از مشاهده نتایج آزمایشات اولیه ظاهرا قرارداد ساخت نمونه صنعتی منعقد گردید، دستگاه مذکور از موفقترین تجهیزات نمایش وضعیت ناوگان ریلی جهان شد و ساخت آن مقدمه ساخت تجهیزات دیگر گردید. 

این نمونه و لوکوموتیو مانوری هیبرید که در 1380 رونمایی شد (تین 176271) نشان دهنده فرصت های خوب فناوری در ایران است. 

خلاصه فناوری (Technology Digest) در قطع A3، در اواسط دهه هفتاد الگوی مقالات منتخب مرکزتحقیقات راه آهن قرار گرفت.