close
  • 117420, Москва
    Профсоюзная ул., д.57
  • Телефон
    +7 (499) 678 20 63
  • Email
    info@rusnavgeo.ru

Сейсмический мониторинг железных дорог

rail_seismicБолее 25 лет назад в Японии была установлена система датчиков, обесточивающих железнодорожные пути в случае сейсмических возмущений. Чуть позже система эволюцинировала – тревожная информация заблаговременно передавалась на поезда, ближайшие к эпицентру землетрясения. Системой сейсмического мониторинга пользуется токийский транспортный департамент – при подземных толчках сигнал к остановке получают водители автобусов.   В 1977 году системы мониторинга были установлены на 8 станциях Bay Area Rapid Transit – системы скоростных электропоездов, в том числе, и подземных, в близи Сан-Франциско. Сейсмодатчики были установлены на станциях, находящихся вблизи почвенных разломов земной коры. Система оповещения включалась после того, как на любой из осей датчика ускорение свободного падения достигало порога 10%g. Сходная, но более совершенная система была установлена в Лос-Анжелесе в 1995 году. Сигнал подавался также при превышении ускорения на 10%g, но при этом машинисты получали также указание начинать торможение и останавливаться на ближайшей станции. Также тревожный сигнал включал вентиляторы, которые должны были препятствовать скоплению дыма и газов в тоннелях. В целом, применение систем оповещения требуется для того, чтобы транспортные средства, оказавшиеся в зоне сейсмических волнений, сбавили скорость и остановились - это снижает количество жертв и минимизирует ущерб. Система сейсмического мониторинга не может предотвратить землетрясение, но, если она передаст сигнал тревоги за несколько десятков секунд до прихода толчков, количество пострадавших и разрушений будет существенно снижено.

Сейсмическая опасность

Принцип работы системы сейсмического мониторинга достаточно прост: сейсмические волны делятся на два типа – P-волны и S-волны. Р-волны имеют ту же форму, что и звуковые волны, соответственно, это просто акустические волны, предупреждающие об идущих толчках. S-волны – поперечные волны, которые и вызывают разрушения. Так как Р-волны примерно в два раза быстрее S-волн, фиксация Р-волн позволяет предсказать приход землетрясения, и выдать тревожный сигнал. В составе систем мониторинга используются акселерометры и сейсмометры. Для мониторинга железнодорожных путей вдоль полотна устанавливаются сенсоры сильных сдвигов – расстояние между ними не должно превышать 30 км. Информация от сенсоров передается в специализированное ПО, где устанавливаются определенные пороги данных, при превышении которых система выдает тревожный сигнал. Поезду, идущему на полной скорости, требуется около минуты на полную остановку. За это время он проезжает несколько сотен метров. Если начнется землетрясение, а машинист не получит тревожного сигнала, поезд может продолжить движение на высокой скорости, что приведет к разрушению не только состава, но и путей. Если же машинист будет своевременно предупрежден, поезд остановится, и шансы на катастрофу снизятся. Пропорционально снизится и ущерб, причиненный составу и путям. Системами мониторинга оснащены многие линии железных дорог и метрополитена – затраты на датчики несопоставимы с ущербом, который может быть теоретически нанесен в случае сейсмических возмущений.