Наука открывает новые пути

Студенты электротехнического и заочного факультетов Белорусского государственного университета транспорта сделали важный шаг в сторону практического внедрения своих разработок. Молодые новаторы презентовали руководству и специалистам моторвагонного депо Минск собственные приборы для диагностики оборудования.

Встреча железнодорожников с молодежью прошла по инициативе начальника предприятия Дмитрия Гольнева и профессора БелГУТа Вячеслава Овчинникова. Такой формат сотрудничества доказывает, что студенческой науке на стальной магистрали уделяется большое внимание, создаются все условия для поддержки талантливых молодых ученых. Начинающие исследователи под кураторством преподавателей и опытных работников отрасли применяют научный подход на производстве.
Студенты-разработчики Всеволод Ашурко, Владислав Рамиханов, Даниил Пайков, Игорь Соколовский вместе со своим руководителем старшим преподавателем кафедры «Электротехника» Иваном Громыко представили приборы, предназначенные для диагностики тяговых двигателей, трансформаторов и реле. Обсуждение быстро вышло за рамки формальной презентации: специалисты депо задавали детальные вопросы о точности измерений, помехоустойчивости и надежности элементной базы.
Например, программно-аппаратный комплекс «Гром-12» предназначен для обнаружения короткозамкнутых витков и обрывов в обмотках электротехнических устройств (в выключенном состоянии). В основе устройства лежит универсальный LC-генератор, который состоит из конденсатора, электронного сопротивления, автогенератора и управляющего электронным сопротивлением микропроцессора. Катушкой является обмотка электротехнического устройства. При определенной настройке электронного сопротивления в LC-генераторе происходят колебания, говорящие о целостности обмотки. При возникновении дефекта (межвиткового короткого замыкания или обрыва обмотки) данные колебания прекращаются, и прибор подает через светодиоды сигнал о наличии межвиткового короткого замыкания или обрыва. Преимущества данного программно-аппаратного комплекса заключаются в простоте конструкции, что значительно влияет на его стоимость.
Заинтересовал железнодорожников и программно-аппаратный комплекс «Гром-21». Он позволяет обнаружить короткозамкнутые витки обмоток электротехнических устройств в режиме реального времени (в работающем состоянии) с помощью сверточных нейронных сетей. Также он измеряет на обмотках напряжения тока, активные мощности и коэффициенты мощностей, представляет их в виде графических зависимостей от времени, преобразует в изображения и производит обнаружение короткозамкнутых витков (через распознавание изображений) с помощью сверточных нейронных сетей. Преимущество этого комплекса заключается в том, что его можно использовать во время работы испытуемого устройства и выявлять межвитковые короткие замыкания на ранних стадиях.
Представители моторвагонного депо Минск высоко оценили производственную составляющую приборов. Например, с помощью программно-аппаратного комплекса «Гром-3» можно обнаружить практически любой дефект обмотки или сердечника устройства, а также выявить предотказные состояния.
Эта разработка студентов-новаторов позволяет проводить полную диагностику электротехнических устройств (в отключенном состоянии), содержащих обмотки и сердечник, с использованием метода частотных характеристик (FRA) и сверточных нейронных сетей. В основе данной технологии лежит метод трех вольтметров, который используется для построения частотных характеристик, которые представляются изображениями и затем распознаются с помощью нейронных сетей.
Формат встречи позволил студентам выйти за рамки учебных аудиторий. Руководство предприятия и опытные специалисты не только высоко оценили технические характеристики устройств, но и дали ценные рекомендации по их доработке для использования в реальных производственных условиях. Будущие железнодорожники активно выступали и демонстрировали практические возможности приборов, развернуто отвечали на вопросы специалистов и с воодушевлением обсуждали предлагаемые доработки.
Результаты предложенных студентами опытных исследований позволят повысить надежность энергетических систем, перейти от планово-предупредительного к ремонту по фактическому состоянию оборудования, предупредить опасные дефекты и отказы, особенно там, где важна непрерывная работа без резервирования.
Презентация оправдала все самые лучшие ожидания: высказана заинтересованность в целой линейке приборов, определены пути улучшения и дальнейшего развития исследований. В частности, предложен более высокий класс защиты от влаги, создание долговременной «памяти» эталонного оборудования, сетевой связи с компьютером, логирования (дата и время измерений), обратили внимание на поверки приборов перед измерениями, портативность и универсальность, точность при оценке добротности.
Общение вызвало яркие положительные эмоции, понимание нужности выполняемой работы и установления более тесной связи с производством, заложив основу для дальнейшей опытно-конструкторской деятельности студентов творческого объединения.
Студенты и преподаватели БелГУТа искренне благодарят руководство моторвагонного депо Минск за организацию встречи и поддержку студенческих разработок.

Лидия СТАШКЕВИЧ