Система диагностического контроля и измерения объёма нелегального груза, перевозимого за обшивкой вагона в международном сообщении Есбулатова, Алтын Жоламановна

Введение к работе

Актуальность темы. Настоящая работа посвящена исследованию методов диагностики пассажирских поездов для погранично-таможенного контроля с использованием различных приборов и датчиков на предмет визуального измерения и определения технического состояния замкнутого объёма между корпусом кузова и внутренней обшивкой вагона.

В связи с заключением таможенного союза странами СНГ проблемы обеспечение безопасности функционирования железнодорожного транспорта становятся особенно актуальными. Пассажирские поезда оказались весьма удобной формой транспортировки запрещённых грузов (наркотики, взрывчатые вещества и многие другие товары) и людей (нелегалов) в разные страны. Такому положению дел «способствуют» конструктивные исполнения пассажирских вагонов, которые выполнены таким образом, что наличие больших пустот между внутренней обшивкой и корпусом кузова (объекты контроля) позволяют спрятать запрещённые к перевозке грузы, меняя характеристики технического состояния объекта контроля. Преградами для таких перевозок в основном служит система таможенного контроля (ТК).

Существующая система ТК не позволяет проверяющим органам провести качественную проверку каждого вагона, так как выполнение полного демонтажа панелей внутренней обшивки слишком длительная и трудоёмкая операция, которая вызвала бы увеличение времени простоя подвижного состава на пограничных станциях.

Погранично-таможенный контроль, как правило, имеет выборочный характер: общий осмотр, иногда простукивание той или иной облицовочной панели и в редких случаях с их снятием. Во многих ситуациях не помогают и служебные собаки, которые не реагируют на многие типы контрабандных товаров (например, деньги, драгоценные металлы, предметы антиквариата) помещенные в пустоты между кузовом и обшивкой вагона.

Для снижения остроты проблемы принимаются различные организационно-технические меры, в том числе по ускорению пропуска поездов на пунктах таможенного контроля с учетом интересов сопредельных государств. Если за задержки пассажирских поездов до 2007 г платили штрафы, а эти задержки происходили из-за нехватки таможенникам времени на проверку, то сейчас увеличили время стоянок на пограничных станциях.

В настоящее время для диагностики замкнутых пространств используются ряд приборов и оборудования, основанных на различных принципах. В тоже время существующие комплексы таможенной техники не обеспечивают необходимый уровень оперативности и надежности контроля.

Учитывая особенности и специфику железнодорожного пассажирского транспорта, проблема диагностирования локальных пространств и оценка наличия посторонних включений в замкнутые полости под обшивкой вагона остается открытой и имеет большое народно-хозяйственное значение.

Актуальность данной работы заключается в разработке системы диагностирования локальных пространств и оценке наличия посторонних включений в объект контроля, отвечающей современным техническим требованиям надежности и эксплуатации.

Целью работы является анализ существующих приборов и методов измерения замкнутых полостей, а также разработка системы диагностического контроля и визуального измерения объёма локальных пространств.

Для достижения указанной цели в диссертации были поставлены и решены следующие задачи:

1. Изучены основные приборы и методы измерения объема замкнутого пространства.

2. Исследована возможность метрологического использования прибора ночного видения (ПНВ) при проведении погранично-таможенного контроля с учётом применения новых материалов для изготовления панелей вагона.

3. Выявлены основные варианты инструментального диагностирования объекта контроля пассажирского транспорта и выполнены оценочные измерения наполняемости объёма замкнутых полостей под обшивкой вагона на базе электровагоноремонтного завода и в лабораторных условиях.

4. Разработана эффективная система диагностики объекта контроля на предмет обнаружения возможного сокрытия нелегальных грузов и визуального измерения объёма между кузовом и внутренней обшивкой транспорта.

5. Оценена эффективность применения на практике нового метода контроля для измерения объёмной структуры объекта контроля.

Объектом исследования является типовая система диагностического контроля, применяемая для проверки полостей в локальном пространстве пассажирских поездов.

Предметом исследования являются новые материалы, которые могут быть применены для изготовления обшивки вагона и возможности использования ПНВ, которые в комплексе обеспечивают быстроту и точность осуществления визуальной диагностики и измерения процентной плотности заполнения объёма под обшивкой вагона без их детальной разборки.

Основные методы научных исследований. Теоретической и методологической основой выполненного научного исследования являются положения технических и физико-математических наук, публикации специалистов в области методов и средств диагностики физических величин.

Расчет и обработка экспериментальных данных выполнялась с использованием пакетов программ MathCAD, Matlab, Microsoft Excel.

Основные положения, выносимые на защиту:

5. 1. Усовершенствованный стандартный прибор ночного видения с использованием специального материала при изготовлении внутренних панелей обшивки вагона для визуального измерения возможного заполнения нелегальными грузами объёма локального пространства, с помощью которых можно производить оценку спрятанных объектов при любом освещении.

   2. Методика проведения измерения объёма замкнутого пространства под внутренней обшивкой вагона из специального материала на предмет плотности его заполнения нелегальными грузами для транспортировки.

   3. Результаты испытаний и оценка ожидаемого экономического эффекта от применения нового способа диагностирования локального пространства.

   Научная новизна работы заключается в следующем:

   5. 3. 1. Разработана система диагностирования объекта контроля для определения и измерения процентной плотности заполнения объёма нелегальными грузами;

         2. Исследованы и испытаны фрагменты возможных к широкому применению панелей внутренней обшивки из новых материалов марки ТОСП08;

         3. Разработана методика применения модернизированного ПНВ с дополнительными функциональными возможностями и обеспечена измерительно-оценочная диагностика локального пространства пассажирского вагона при любой освещённости, что было невозможно реализовывать при стандартном исполнении ПНВ нулевого поколения.

         Практическая значимость работы:

         1. разработана и успешно испытана новая система диагностирования локального пространства в пассажирских транспортных средствах;

         2. апробирована разработанная система диагностического контроля и визуального изменения объёма замкнутых полостей под обшивкой вагона;

         3. предложенная система диагностики применима не только для пассажирских поездов, но и для автомобилей, судов и самолётов;

         4. обеспечивается высокая безопасность функционирования различных видов транспорта, в которых потенциально существует возможность устраивать схроны для перевозки запрещённых грузов;

         5. новая система диагностирования локальных пространств позволит получить годовой экономический эффект не менее 39 903 500 рублей в расчёте на один пассажирский вагон.

         Апробация работы. Научный эксперимент выполнен на моделях панелей внутренней обшивки пассажирского вагона, и с использованием модернизированного ПНВ в лаборатории гибких автоматизированных производств Петербургского государственного университета путей сообщения (ПГУПС), производственная проверка успешна проведена на базе Октябрьского электровагоноремонтного завода в г. Санкт-Петербург на панелях обшивки из материала пластифицированного акрилового блочного стекла марки ТОСП.

         Достоверность полученных результатов подтверждается документами:

         6. Письмо-заключение начальника Северо-Западного таможенного управления Санкт-Петербурга №11-01-07/12439 от 25.05.2010 в адрес ректора ПГУПС профессора Ковалёва В. И..

         7. Акт от 30.09.2010 г. об успешной опытной апробации в производственных условиях «Октябрьского электровагоноремонтного завода».

         8. Справка об опытной апробации прибора ночного видения в лаборатории ГАП университета ПГУПС в г. Санкт - Петербург.

         Основные результаты проведения исследований были представлены, доложены и получили одобрение на VII Международной конференции «Трибология и Надёжность», Санкт-Петербург, 2007 г.; XVII Международной научно-технической конференции «Проблемы развития рельсового транспорта», Крым, Ялта, 2007 г.; Международной научно-практической конференции «Наука - основа конкурентоспособной экономики», Уральск, Казахстан, 2008 г.; VIII Международной конференции «Трибология и Надёжность», Санкт-Петербург, 2008 г.; Международной научно-практической конференции «Экономическое, социальное и культурное развитие Западного Казахстана: история и современность», Уральск, 2008 г.; Х Международной конференции «Трибология и Надёжность», Санкт-Петербург, 2010 г.; на научном семинаре в Северо-Западном таможенном управлении Санкт- Петербурга в 2010 г. и на заседании кафедры «Теория механизмов и робототехнические системы» в ПГУПС в 2011 г.

         Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в одиннадцати печатных работах, в том числе в выпуске «Известия Петербургского университета путей сообщения», в журнале «Приборостроение» ИТМО СПб и в материалах конференций различного уровня; получен патент на полезную модель по ПНВ.

         Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, библиографического списка из 162 наименований и 4 приложений. Общий объём работы 129 страниц, содержит 67 рисунок и 14 таблиц.

         Похожие диссертации на Система диагностического контроля и измерения объёма нелегального груза, перевозимого за обшивкой вагона в международном сообщении

         

         Разработка методов метрологического контроля измерительных систем лазерного дальномераВиноградов, Никита Сергеевич

         

         Средства измерений и технологического контроля состояния режущего инструмента и размеров деталей приборостроенияМедведик Юрий Тимофеевич

         

         Средства измерений и технология активного контроля размеров деталей машиностроенияБелолапотков Денис Андреевич

         

         Метод измерения электрического сопротивления для контроля механических напряжений в стальных конструкцияхУлыбин, Алексей Владимирович

         

         Методы и средства измерения шумовых и малосигнальных параметров мощных биполярных транзисторов для целей контроля их качестваДулов Олег Александрович

         

         Исследование параметров и совершенствование конструкций механической части тормозных систем грузовых вагонов с учетом перспективных условий эксплуатацииБолотина, Александра Борисовна

         Обоснование параметров тормозной системы грузовых вагонов из условия недопущения юза колесной парыАндреев, Павел Александрович

         Разработка систем контроля бдительности и оповещения железнодорожников об опасности наездаГрибков, Олег Игоревич

         Методы построения и техническая реализация системы автоматизированного контроля каналов технологической связи и диспетчерской централизацииМихеев, Александр Владимирович

         

         Разработка алгоритмов и систем автоматического контроля ответственных параметров безопасности движения поездовКомогорцев Максим Геннадьевич