maisМоделирование и анализ информационных системModeling and Analysis of Information Systems1818-10152313-5417Yaroslavl State University10.18255/1818-1015-2018-4-382-387mais-730Research ArticleОригинальные статьиArticlesЭффективный алгоритм определения уровня полезных сигналов при расшифровке магнитных и вихретоковых дефектограммAn Efficient Algorithm for Finding a Threshold of Useful Signals in the Analysis of Magnetic and Eddy Current Defectogramshttps://orcid.org/0000-0003-0500-306XКузьминЕгор ВладимировичKuzminEgor V.

д-р физ.-мат. наук, профессор кафедры теоретической информатики

doctor of science, associate professor

kuzmin@uniyar.ac.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6274-9971ГорбуновОлег ЕвгеньевичGorbunovOleg E.

канд. физ.-мат. наук, генеральный директор

PhD, general director

gorbunovoe@nddlab.comhttps://orcid.org/0000-0001-5687-7969ПлотниковПетр ОлеговичPlotnikovPetr O.

инженер-технолог

production engineer

plotnikovpo@nddlab.comhttps://orcid.org/0000-0001-9149-7435ТюкинВадим АлександровичTyukinVadim A.

руков. сектора разработки

head of software development

tyukinva@nddlab.comЯрославский государственный университет им. П.Г. ДемидоваРоссияP.G. Demidov Yaroslavl State UniversityRussian FederationООО «Центр инновационного программирования», NDDLabРоссияCenter of Innovative Programming, NDDLabRussian Federation201827082018254382387Copyright © Кузьмин Е.В., Горбунов О.Е., Плотников П.О., Тюкин В.А., 20182018Кузьмин Е.В., Горбунов О.Е., Плотников П.О., Тюкин В.А.Kuzmin E.V., Gorbunov O.E., Plotnikov P.O., Tyukin V.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.mais-journal.ru/jour/article/view/730

Для обеспечения безопасности движения на железнодорожном транспорте регулярно проводится неразрушающий контроль рельсов с применением различных подходов и методов, включая методы магнитной и вихретоковой дефектоскопии. Актуальной задачей по-прежнему остается автоматический анализ больших массивов данных (дефектограмм), которые поступают от соответствующего оборудования. Под анализом понимается процесс определения по дефектограммам наличия дефектных участков наряду с выявлением конструктивных элементов рельсового пути. При этом в условиях значительных объемов поступающей на обработку информации наибольший интерес представляют быстрые и эффективные алгоритмы анализа данных. Данная статья является дополнением к предыдущей статье авторов, посвященной задаче автоматического определения порогового уровня амплитуд полезных сигналов при расшифровке дефектограмм магнитных и вихретоковых дефектоскопов, в которой был предложен алгоритм нахождения порогового уровня шума рельсов с его теоретическим обоснованием, а также рассматривались примеры работы алгоритма на фрагментах реальных магнитных и вихретоковых дефектограмм. В настоящей статье приводится простая и эффективная реализация этого алгоритма, которая с успехом применяется на практике при автоматическом анализе магнитных и вихретоковых дефектограмм.

To ensure traffic safety of railway transport, non-destructive testing of rails is regularly carried out by using various approaches and methods, including magnetic and eddy current flaw detection methods. An automatic analysis of large data sets (defectgrams) that come from the corresponding equipment is still an actual problem. The analysis means a process of determining the presence of defective sections along with identifying structural elements of railway tracks on defectograms. At the same time, under the conditions of significant volumes of incoming information, fast and efficient algorithms of data analysis are of most interest. This article is an addition to the previous article devoted to the problem of automatic determination of a threshold level of amplitudes of useful signals (from defects and structural elements of a railway track) during the analysis of defectograms (records) of magnetic and eddy current flaw detectors, which contains an algorithm for finding the threshold level of a rail noise and its theoretical justification with examples of its operation on several fragments of real magnetic and eddy current defectograms. The article presents a simple and effective implementation of the algorithm, which is successfully used in practice for the automatic analysis of magnetic and eddy current defectograms.

 

неразрушающий контроль рельсовмагнитная и вихретоковая дефектоскопияобнаружение дефектовавтоматический анализ магнитных и вихретоковых дефектограммnondestructive testingmagnetic and eddy current testingrail flaw detectionautomated analysis of magnetic and eddy current defectogramsReferencesКузьмин Е. В., Горбунов О. Е., Плотников П. О., Тюкин В. А., “Об определении уровня полезных сигналов при расшифровке магнитных и вихретоковых дефектограмм”, Модел. и анализ информ. систем, 24:6 (2017), 760–771Kuzmin E. V., Gorbunov O. E., Plotnikov P. O., Tyukin V. A., “On Finding a Threshold of Useful Signals in the Analysis of Magnetic and Eddy Current Defectograms”, Modeling and Analysis of Information Systems, 24:6 (2017), 760–771, (in Russian).Марков А. А., Кузнецова Е. А., Дефектоскопия рельсов. Формирование и анализ сигналов. Кн. 1. Основы, КультИнформПресс, СПб., 2010;Markov A. A., Kuznetsova E. A., Rails flaw detection. Formation and analysis of signals. Book 1. Principles, KultInformPress, St. Petersburg, 2010, (in Russian).Марков А. А., Кузнецова Е. А., Дефектоскопия рельсов. Формирование и анализ сигналов. Кн. 2. Расшифровка дефектограмм, Ультра Принт, СПб., 2014;Markov A. A., Kuznetsova E. A., Rails flaw detection. Formation and analysis of signals. Book 2. Data interpretation, Ultra Print, St. Petersburg, 2014, (in Russian).Тарабрин В. Ф., Зверев А. В., Горбунов О. Е., Кузьмин Е. В., “О фильтрации данных при автоматической расшифровке дефектограмм АПК «АСТРА»”, В мире неразрушающего контроля, 64:2 (2014), 5–9;Tarabrin V. F., Zverev A. V., Gorbunov O. E., Kuzmin E. V., “About Data Filtration of the Defectogram Automatic Interpretation by Hardware and Software Complex ”ASTRA””, NDT World, 64:2 (2014), 5–9, (in Russian)Тарабрин В. Ф., Кузьмин Е. В., Горбунов О. Е., Зверев А. В., “Об определении динамического порога уровня сигналов при автоматической расшифровке дефектограмм АПК «АСТРА»”, Сборник тезисов научных докладов XX Всероссийской научнотехн. конф. по неразрушающему контролю и технической диагностике, Спектр, М., 2014, 145–147;Tarabrin V. F., Kuzmin E. V., Gorbunov O. E., Zverev A. V., “Ob opredelenii dinamicheskogo poroga urovnya signalov pri avtomaticheskoy rasshifrovke defektogramm APK ”ASTRA””, Sbornik tezisov nauchnykh dokladov XX vserossiyskoy nauchno-technicheskoy konferentsii po nerazrushayuschemu kontrolyu i tekhnicheskoy diagnostike, Spektr, Moscow, 2014, 145–147, (in Russian).Вентцель Е. С., Овчаров Л. А., Теория вероятностей и ее инженерные приложения, Высшая школа, М., 2000;Ventcel E. S., Ovcharov L. A., Probability Theory and Its Engineering Applications, Vysshaya Shkola Publishers, Moscow, 2000, (in Russian).Гмурман В. Е., Теория вероятностей и математическая статистика, Высшая школа, М., 2004;Gmurman V. E., Probability Theory and Mathematical Statistics, Vysshaya Shkola Publishers, Moscow, 2004, (in Russian).Феллер В., Введение в теорию вероятностей и ее приложения, В 2-х томах. Пер. с англ., Мир, М., 1984Feller W., An Introduction to Probability Theory and Its Applications. V.I–II, John Willey & Sons, 1970–1971.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.