Застосування тепловізійної діагностики для технічного обслуговування пристроїв електричної централізації в системах залізничної автоматики

2025;
: с. 44 – 52
https://doi.org/10.23939/jeecs2025.01.044
Надіслано: Квітень 09, 2025
Переглянуто: Квітень 28, 2025
Прийнято: Травень 05, 2025

M. Silnyk, V. Fedynets. (2025) Application of thermal imaging diagnostics for technical maintenance of electrical centralization devices in railway automation systems. Energy Engineering and Control Systems, Vol. 11, No. 1, pp. 44 – 52. https://doi.org/10.23939/jeecs2025.01.044

1
Національний університет «Львівська політехніка»
2
Національний університет «Львівська політехніка»

У статті розглянуто дослідження застосування тепловізійної діагностики для технічного обслуговування пристроїв електричної централізації залізничної автоматики. Проаналізовано традиційні методи діагностики, їхні обмеження та ризики, пов’язані з несвоєчасним виявленням несправностей (перегрівання). Доведено ефективність тепловізійного контролю у виявленні перегрівання контактних груп реле, з’єднань струмопровідних частин, трансформаторів та інших важливих елементів електричної централізації. Запропоновано математичні моделі аналізу теплових відхилень, що дають змогу прогнозувати несправності ще до виходу обладнання з ладу. Обґрунтовано економічну ефективність впровадження тепловізорів у залізничну інфраструктуру. Використання цієї технології підвищує безпеку руху, зменшує витрати на технічне обслуговування, мінімізує аварійні ситуації, скорочує час ремонту та покращує загальний контроль стану обладнання.

  1. Moroz V.P. Improving the technical maintenance of electrical signaling and centralization devices through comprehensive control of technical condition. – K.: Tekhnika, 2010. – 250 p. (in Ukrainian)
  2. Lapko A.O. An approach to assessing the effectiveness of the railway automation device maintenance system. – Lviv: Svit, 2012. – 180 p. (in Ukrainian)
  3. Yuzvak O.O. Automated thermal imaging system for monitoring the condition of underground heating networks. – Kharkiv: Prapor, 2015. – 200 p. (in Ukrainian)
  4. Vnukov V.D. Thermal imaging control of contact connections and transformer radiators. – Odesa: Astroprint, 2011. – 220 p. (in Ukrainian)
  5. Control of heating of contact joints. – Donetsk: Donbas, 1998. – 150 p. (in Ukrainian)
  6. Petrenko I.M., Sydorenko O.V. Application of thermal imaging diagnostics in electric power industry. Electrical Engineering and Electromechanics. 2018. No. 2. Pp. 45–50. (in Ukrainian)
  7. Kovalenko P.S., Ivanchenko R.M. Using thermal imaging for diagnostics of electrical networks. Technical diagnostics and non-destructive testing. 2019. No. 3. pp. 32–38. (in Ukrainian)
  8. Semenov A.V., Kravchenko D.O. Thermal imaging diagnostics of electrical equipment: automated image analysis. Kyiv: Tekhnika, 2020. – 240 p. (in Ukrainian)
  9. Smith J., Brown K. Application of infrared thermography in railway signaling maintenance. – Railway Technical Journal, 2020. – Vol. 12, No. 4. – P. 45-52.
  10. European Rail Agency Report. Predictive maintenance in railway infrastructure using thermal imaging. – ERA Publications, 2021. – 134 p.
  11. Johnson L., Kettering D. Cost analysis of implementing infrared thermography in railway diagnostics. – Journal of Railway Engineering, 2019. – Vol. 28, No. 3. – P. 112-125.
  12. National Transport Safety Board. Failure analysis of railway signaling systems due to thermal degradation. – NTSB Technical Report, 2022. – 78 p.
  13. Gonzalez R., Patel S. AI-driven thermal monitoring for railway automation. – Smart Rail Technologies, 2023. – Vol. 5, No. 2. – P. 88-97.
  14. ISO 18434-1:2008. Condition monitoring and diagnostics of machines – Thermography – Part 1: General procedures.
  15. Jones M., White P. Advances in thermal imaging for industrial applications. – Applied Infrared Journal, 2022. – Vol. 15, No. 1. – P. 99-115.
  16. Railway Standards Board. Best practices for infrared inspection of railway infrastructure. – Technical Manual, 2023. – 200 p.
  17. Bagavathiappan S., Lahiri B.B., Saravanan T., Philip J., Jayakumar T. Infrared thermography for condition monitoring – A review. – Infrared Physics & Technology, 2013. – Vol. 60. – P. 35–55. https://doi.org/10.1016/j.infrared.2013.03.006
  18.  Maldague X.P.V. Theory and Practice of Infrared Technology for Nondestructive Testing. – New York: Wiley-Interscience, 2001. – 684 p.
  19. Wang K., Zhang J., Ni H., Ren F. Thermal Defect Detection for Substation Equipment Based on Infrared Image Using Convolutional Neural Network. – Electronics, 2021. – Vol. 10, No. 16. – Article 1986. https://doi.org/10.3390/electronics10161986
  20. Stypułkowski, K., Gołda, P., Lewczuk, K., & Tomaszewska, J. (2021). Monitoring System for Railway Infrastructure Elements Based on Thermal Imaging Analysis. Sensors21(11), 3819. https://doi.org/10.3390/s21113819
  21. Anand R., Ansari M.A. Intelligent Condition Monitoring of Electrical Assets Using Infrared Thermography and Image Processing Techniques. – In: Sharma D.K. (ed.) Micro‑Electronics and Telecommunication Engineering (ICMETE 2021). Lecture Notes in Networks and Systems, vol. 373. Singapore: Springer, 2022. – P. 47–59. https://doi.org/10.1007/978-981-16-8721-1_5