A bevezetőben vázolt feladatokban a magyar vasúti szolgáltatók potenciális partnere a VAMAV Vasúti Berendezések Kft. (VAMAV Kft.), melynek elődjét, a gyöngyösi Kitérőgyárat 1951-ben alapították, és 1991-ben a Magyar Államvasutak és az osztrák VAE GmbH 50-50%-os részvételével vegyesvállalattá alakult. Ma a VAMAV Kft. a vasúti és egyéb fémszerkezetek nagy tapasztalatokkal rendelkező gyártója, amely különös figyelmet fordít minden gyártmányánál az optimális sín-kerék kapcsolatra. A részben külföldi tulajdonosi háttér lehetőséget biztosít a konszernen belüli korszerű termékek kizárólagos forgalmazására is, melyek közül kiemelkedő fontosságúak a diagnosztikai berendezések. Kétrészes sorozatunkban egy-egy ilyen területet szeretnénk bemutatni. Ezúttal a németországi SST Signal & System Technik GmbH-t (SST), valamint az általa nyújtott jármű-diagnosztikai szolgáltatásokat, a következő részben pedig a Voestalpine Hytronics GmbH (VaH) kitérődiagnosztikai berendezéseit tárgyaljuk.

Az SST Signal & System Technik GmbH profilja

Az SST világszerte a vasúti vállalatok szakértő partnere, amely a pályahálózat elemeit ellenőrző és vezérlő rendszerekre specializálódott. Ezen belül olyan diagnosztikai berendezések üzemeltetési központja, amelyeket saját szoftveralkalmazásokkal lát el, így lehetővé teszi a különböző berendezések egy helyre integrálását. A szolgáltatásukhoz tartozik komplett hálózatok felépítése, valamint azok már meglévő infrastruktúrába illesztése. Céljuk a vasúthálózatok biztonságának fokozása és a karbantartási költségek csökkentése a hozzáférhetőség növelésével párhuzamosan.

A vállalatot 1997-ben alapították, a te­lephelye Siershahnban, Németország­ban található. 2005-ben az osztrák Voestal­pine-csoport lett az SST részvényese. Termékeik és szolgáltatásaik az európai, közel-keleti, afrikai és ausztrál vevők osztatlan bizalmát élvezik. Az 1. ábrán a vevők földrajzi elhelyezkedése látható.
Az SST termékei megfelelnek az ISO 9001:2008-as szabványnak, továbbá megkapták a Deutsche Bahn AG Q1-es Szállítói Minősítési Tanúsítványát.

Az SST termékportfóliója

A vállalat termékpalettája moduláris diagnosztikai rendszerekből áll, melyeket igény esetén egyenként is lehet ellenőrzési és felügyeleti rendszerekbe integrálni. Terméklistájuk a következő:

• Központi ellenőrző rendszer – CMSAT
• Hőnfutás- és szorulófékjelző berendezések – Phoenix MB
• Laposkerék-jelző berendezések – Atlas
• Szél- és légáramlatmérő berendezés – Mis­tral
• Áramszedő-megfigyelő rendszer – Her­cules
• Rakszelvény-ellenőrző rendszer – Free Gauge

Központi ellenőrző rendszer CMSAT

A különböző ellenőrző berendezések működtetése általában üzemeltetési központ szintjén valósul meg. A CMSAT nemcsak az SST saját termékeit támogatja, hanem harmadik fél berendezéseit is.
A termékek egymáshoz kapcsolódásának módját vizsgálva felismerhető az ebből nyerhető szinergiák és az egymás kölcsönös kiegészítésének lehetősége. Ezek a pozitív hatások az intelligens központi monitoring rendszerbe történő integráció­jukkal használhatók ki igazán.

A koncepció alkalmazása a teljes vasúti folyamat javulását fogja eredményezni. Egyfelől mindez növeli a pontosságot, másfelől támogatja a karbantartási munkálatokat. Az igény szerinti karbantartások tervezése és irányítása előrejelzések segítségével történhet, ami költségcsökken­tést eredményezhet a nem várt események bekövetkezésének elkerülésével.
Az így biztosított információ megfelelő használata a gördülőállomány és a pálya élettartamának növekedéséhez vezet. Ezzel az üzemeltető nagyobb fokú biztonságot és minőségjavulást ér el egy időben.
A berendezés képi megjelenítő egysége szemléletes áttekintést nyújt a felhasználó számára a szerelvények státuszáról éppúgy, mint az ellenőrző berendezésből származó információkról (2. ábra).

Hőnfutásjelző berendezés – Phoenix MB

A Phoenix MB rendszer IR szkennere infravörös 8 pixeles lineáris érzékelővel rendelkezik. Ezzel akár 12 cm hosszúságú haladási irányra merőleges vonalat tud vizsgálni max. 500 km/h-s közlekedési sebességig.
Az alap konfigurációban az egész rendszer 3-4 olyan moduláris szkennerből áll, melyekkel a tengelyeket, a kerekeket és a féktárcsákat lehet figyelni. A lehetséges letapogatási elrendezések a 3. ábrán láthatók. A vevő kérésére más speciális mérési elrendezés is lehetséges. Példaként említjük, hogy a skandináv országokban, így Finnországban külön kérik a tengelycsapágyház és a tengelycsonk hőmérsékletének mérését is. A berendezésből a MÁV Zrt. hálózatán már 3 db üzemel.
A fejlesztések során különösen nagy jelentőséget kapott a hozzáférhetőség, az alacsony számú téves riasztás és mindenekfelett a legegyszerűbb beépítési és karbantartási lehetőség. A pályában lévő infravörös szkenner kevesebb mint három perc alatt cserélhető, és azonnal készen áll a használatra. A belső elektronika szintén moduláris szerkezetű, és ezáltal a lehető legrövidebb idő alatt javítható. A rendszer flexibilisen építhető össze, és a vevői igények kielégítésére számos lehetőséget biztosít a kívánt mérési elrendezés elérésére. A téli fűtés a rendszerbe van integrálva. A 2002-es első üzembe helyezés óta kb. 1000 rendszert telepítettek világszerte, különböző klimatikus viszonyok között.

A kiválasztott kerékpárra történő egyetlen kattintással minden egyes tengelycsapágy, kerék vagy féktárcsa hőmérsékletprofilja megjeleníthető kétdimenziós (2D) mérési görbe vagy háromdimenziós (3D) hőkép formájában.
A rendszer szoftvere lehetővé teszi a vagon vagy kocsi azonosítását a tengelyek közti távolság vagy a járművön elhelyezett elektronikus követő egység alkalmazásával éppúgy, mint a haladási irányét a vonatszám segítségével.
A gyors szkennelési sebességnek, a nagy felbontású képi megjelenítésnek és a rendszerbe integrált szoftvernek köszönhetően a szórt napfény, közvetlen napsugárzás, valamint a fékezés során keletkező szikraképződés miatti téves riasztások azonosíthatóak, ezáltal a nem igazolt riasztások száma rendkívüli mértékben csökkenthető.
Minden pályába kerülő alkatrész kisfeszültséggel működik. Ahogyan az a modern rendszereknél már megszokott, a Phoenix MB távdiagnosztikai és távvezérlési lehetőséggel ellátott öndiagnosztikai rendszerrel, valamint autokalibrálással rendelkezik, ezzel biztosítva az állandó mérési pontosságot.
A CMSAT-ben az egyes Phoenix MB-vel felszerelt telepítési helyekről szerzett vonatvizsgálati adatok egyesülnek a nyomkövető egységekből és más berendezésből származó adatokkal.
A 4. ábrán a tengelyadatok láthatók 3D-s diagramban, amivel a csapágyban történő hőképződés azonnal felismerhető.

Laposkerék-jelző berendezés – Atlas

A járművek kerekei igen nagy igénybevételnek vannak kitéve még normál működési feltételek mellett is. A kopás és a repedés idővel láthatóvá válik a kerék felületén kis benyomódások vagy simára kopott felületek formájában. Az egyenletes erőátvitel helyett a sérült kerekek extrém nagyságú erőcsúcsokat okoznak, aminek következtében:

• jelentős kopások és repedések keletkezhetnek a forgóvázon, valamint a síneken, ami magasabb javítási és karbantartási költséggel jár;
• megnövekszik a baleseti kockázat;
• megnövekszik a zajkeltés;
• mindez alacsonyabb utaskomfortot eredményez.

Az SST által kifejlesztett Atlas rendszer költséghatékony, megbízható és folyamatos kerékmegfigyelést tesz lehetővé különböző típusú vasúti kocsik számára. A sínekre nyúlásmérő bélyegeket szerelnek, amelyek a kerék által a sínekre átvitt erőt figyelik (5. ábra). A rendszer egy másodpercen belül kiértékeli a Q-erőt (kN), lokalizálja a sérült kerekeket és jelentést ké­szít. A jelentés hálózati kapcsolat révén kerül a CMSAT (központi ellenőrző) rendszerbe – riasztást kezdeményez a sérült kerekeknél, és megmutatja, hogy azok hol találhatók.

• Megbízhatóság: a Német Vasút és más európai hálózatokon történt telepítések bizonyítják.
• Biztonság: a keréksérülések hibamentes felderítése, hiszen a kerekeket a teljes kerékfelületen szkennelik.
• Nincs szükség aláveréskor leszerelésre.

A lapos kerekek felderítése mellett az Atlas rendszert dinamikus járműmérlegként is lehet alkalmazni, amely kijelzi az aszimmetrikus terhelést is. Méréshatára kerekenként 1–70 t ± 5%.

Áramszedő-megfigyelő rendszer – Hercules

A vasút-üzemeltetők számára kiemelt jelentőségű a járművek áramszedőinek tökéletes állapota, amivel elkerülhetőek az időigényes és költséges intézkedések, továbbá a rendkívüli vágányzárakat okozó nagyobb üzemzavarok. Emiatt nagyon fontos az áramszedők átfogó ellenőrzése.
Ezt a feladatot látja el az SST által kifejlesztett Hercules áramszedő-megfigyelő rendszer, melynek központi egysége a felsővezetéki oszlopra szerelhető inkrementális jeladót tartalmazó mérőegység (6. ábra). Az inkrementális jeladó villamos vezető elemeket nem tartalmazó optikai és passzív rendszer, amely szükségtelenné teszi a 25 kV-os felsővezetéki feszültségtől való speciális szigetelést. Az áramszedő berendezések pozíciójának meghatározására sínérintkezőket használnak.
Alátámasztó rudat alkalmaznak az inkrementális jeladó magasfeszültségű mérőpont feletti rögzítésére. A felsővezeték és az áramszedő-érzékelő közé egy fémhuzalt építenek be. Az adatok továbbítása optikai kábelen történik. A rendszer biztonságosságát a galvanikus elválasztás garantálja. Az áramszedők pozícióját, valamint a jármű sebességét a berendezéstől adott távolságra, sínre szerelt sínérintkezők segítségével határozzák meg.

Előnyök

A vasúttársaságok követelményeinek való megfelelés érdekében elemzéseket végeztek arra vonatkozóan, hogy miként lehetne a jelenlegi technológiát tovább javítani, és a megoldásokat ésszerűen a már működő rendszerbe illeszteni. Több más tulajdonság mellett a következők adják a rendszer főbb előnyeit:

• költséghatékony (a fejlett technológia alkalmazásával);
• teljesíti az EMC-t;
• ellenálló villámlásra és légköri zavarokra;
• nincs integrált elektronika;
• galvanikusan elválasztott;
• nincs hatással a környező mérési rendszerekre;
• nagy távolságot lehet vele áthidalni;
• véletlen érintés elleni védelem.

Rakszelvény-ellenőrző rendszer

A rakszelvény-ellenőrző rendszert a vonatok rakományának ellenőrzésére és megfigyelésére fejlesztették ki. A rendszer képes akár a RoLa szerelvényeken található kamionok kinyúló antennáinak jelzésére is, ezáltal segíti a vasúti vagonok (és rakományaik) egymással, valamint a vasúti infrastruktúra elemeivel (pl. közel lévő lé­tesítmények, pályatartozékok) történő összeütközésének elkerülését.

A rendszer lézerszkennereket használ az áthaladó vasúti jármű külső szelvényméretének megfigyelésére. A pályában elhelyezett kerékmegfigyelő szenzorok adnak információt a vonat sebességéről, továbbá a vonatban található egyes vagonok elejének és végének helyéről. Az így kapott információból elkészül a vonat háromdimenziós modellje, amely lehetővé teszi a rakszelvényen túlérő rakományok felismerését (7. ábra). A felsővezetéket kritikus mértékben megközelítő antennákat lézer fényforrás és nagy sebességű kamera segítségével lehet detektálni, amely a vonat felett nagy pontosságú kaput képez. A kritikus zónába kerülő antenna és a rakszelvényen túlnyúló rakomány riasztást vált ki.
Annak érdekében, hogy minél több információt szerezzünk be a kritikus területekről, automatikus kamerák fekete-fehér képet készítenek a kérdéses részekről.
Riasztás esetén a vonatkövető szoftver a ke­zelőközpontban minden elérhető információt megjelenít, amely lehetővé teszi az operátor részére a riasztás megerősítését, szükség esetén pedig a vonat megállítását (8. ábra).

Összefoglalás

A VAMAV Kft. a Voestalpine-csoport tagja és piacvezető Magyarországon a vignole és mélyvályús kitérők gyártásában és forgalmazásában. Tevékenysége kiterjed a kitérőhöz kapcsolódó elektromos berendezések, diagnosztikai eszközök szállítására is, amelyekre az igény a vasút technológiai fejlődésének jelenlegi stádiumában jelentősen megnőtt. Ebben partnere a Voestalpine két másik leányvállalata, a VaH és az SST. A kétrészes cikksorozat első részében az SST tevékenységét és főbb termékeit – a központi ellenőrző rendszer (CMSAT), a hőnfutás- és szorulófék-jelző berendezés (Phoenix MB), a laposkerék-jelző berendezés (Atlas), az áramszedő-megfigyelő rendszer (Hercules), a rakszelvény-ellenőrző rendszer (Free Gauge) – mutattuk be. Ezekből a berendezésekből komplex diagnosztikai mérőállás összeállítását ajánljuk. A VAMAV Kft. a forgalmazói státuszon kívül részt vesz a rendszer tervezésében, telepítésében, szervizelésében, távfelügyeletében. Kihí­vás­nak tartjuk, hogy ezen a területen is hozzájárulhatunk a csúcstechnológia el­terjesztéséhez, belföldi partnerként meg­könnyíthetjük a vasút-üzemeltetők szá­mára az említett termékek saját rendszerükbe való beillesztését.