Дорожный детектор лжи

 Для российских автомобилистов зачастую не столько страшна одна из извечных российских бед – строительство отечественных дорог, как другая, гораздо более серьезная проблема – качество ремонта уже существующих трасс.

На российские трассы выходит атомный контроль дорог.

 

Ни для кого не секрет, что многочисленные подрядчики в попытках сэкономить существенно удешевляют составы асфальтовых смесей за счет некачественных или дешевых материалов. Вот только как узнать заказчику качество уже положенного покрытия или отремонтированного участка? В это сложно поверить, но отныне недобросовестных подрядчиков выведут на чистую воду. В этом месяце Росатом передал московским властям опытный образец установки «Кондор», в самом названии которой зашифрована суровая правда: на российские трассы выходит контроль дорог.

Самая выносливая птица

Многоканальная установка для динамического контроля дорожного покрытия определяет ряд важнейших показателей состава полотна:

• плотность верхнего слоя

• коэффициент уплотнения верхнего слоя

• толщину всех слоев дороги

• продольный профиль

• зоны увлажнения и разуплотнения грунтов

• зоны пустот, промоин и инородных включений.

За один час машина способна проверить до 30 километров!

Установка, внешне похожая на передвижной холодильник для продажи мороженого, одновременно проводит геомагнитные исследования и работает как рентгеновский плотномер. Измерение параметров покрытия трассы занимает долю секунды, а за один час машина способна проверить до 30 километров! При этом глубина проникновения рентгеновских лучей достигает трех метров, следовательно, на основании полученных данных эксперты сделают полноценные выводы о дефектах, толщине слоев и плотности дорожного покрытия. Как вы понимаете, краснеть за полученные результаты придется исключительно подрядной организации. Как сказал генеральный директор РОСДОРНИИ Константин Могильный, «я ожидаю очень много разговоров и интересных впечатлений от наших подрядчиков, которые всегда с недоверием относятся к подобным приборам, позволяющим получить довольно много информации об их работе».

Чистые технологии

Вам наверняка интересно, как устроена эта летящая по дорогам России птица «Кондор»

Как работает «Кондор»?

Принципом работы установки «Кондор» по контролю плотности дорожного покрытия является эффект обратно- го рассеяния излучения рентгеновской трубки, направленного вертикально вниз. В результате «Кондор» позволяет получать достоверную информацию о физических параметрах верхнего слоя дорожного покрытия. Для определения распределения слоев и толщины «дорожной одежды», включая не только асфальтовое покрытие, но и пласты щебня и песка, установка использует георадар – источник электромагнитных волн, облучающих покрытие. Стоит отметить тот факт, что именно электромагнитное зондирование дает реальные возможности предотвращения таких рисков, как провал дорожного полотна. Ведь благодаря «Кондору» строители могут точно вычислить наличие промоин и пустот. Еще одна немаловажная характеристика, определяемая «Кондором» – это «шероховатость» дороги.

А какова надежность прибора?

«Кондор» – это самая «выносливая» среди всех созданных на сегодняшний день систем аналогичного назначения. Электропитание «Кондора» поддерживается аккумулятором, обеспечивая работу в непрерывном режиме до 6–8 часов. В настоящее время «Кондор» размещается в стандартном прицепе, но при желании допустим монтаж установки в кузове автомобиля. Вся информация, поступающая от датчиков установки, включая данные GPS, передается в лабораторию и обрабатывается как в режиме on-line, так и дистанционно. Важно также отметить и то, что программное обеспечение для обработки данных создано на базе отечественных IT-разработок для рентгеновского плотномера X-road и георадара GeoScan. И, конечно, главное, чем выделяется «Кондор» среди своих зарубежных коллег: у него на сегодня нет мировых аналогов по совокупности одновременно определяемых параметров.

А насколько установка, несущая генератор рентгеновского излучения на борту, безопасна для человека и окружающей среды?

«Кондор» оснащен двумя блоками биологической защиты: внутренним и внешним. Мощность дозы на расстоянии 1 метра от установки более 1 мкЗв/ч. При этом, «Кондор» не содержит традиционных для данного вида контроля радиационных источников и в выключенном состоянии, не является источником радиационного излучения, а выход радиоактивных продуктов в окружающую среду просто невозможен в связи с их отсутствием. Именно поэтому установку «Кондор» можно отнести к экологически чистым технологиям.

Опасная техника

Первый опытный образец установки «Кондор» был вручен в августе столичным властям. При этом генеральный директор Росатома Сергей Кириенко заявил, что его ведомство создало опасную технику. Только опасность ее заключается в том, что отныне все данные о состоянии любой дороги сможет получить заказчик ее строительства. И отныне этот дорожный детектор лжи поможет узнать, сколько реально истрачено щебня, какой асфальт, и любой другой параметр также станет известен. Так что, вполне вероятно, что в ближайшем будущем, когда по отечественным дорогам заскользят тысячи «Кондоров», древняя поговорка про две извечные русские проблемы станет, наконец, неактуальной. Хотя бы наполовину.

Ученые должны, как на витрину в супермаркете, выложить на обозрение потребителей свои наработки и готовые изделия.

Как родилась идея?

На наши вопросы относительно идеи революционной птицы «Кондор» ответил заместитель генерального директора Вячеслав Першуков.

Как «Кондор» появился в Росатоме?

В 2011 году я посещал американские национальные лаборатории и знакомился с их разработками в области ядерных технологий. На одной из дорог Техаса мое внимание привлекла машина с характерной маркировкой радиационной опасности. Автомобиль просто стоял в зоне дорожных работ, но привлек мое внимание одним фактом своего присутствия. Ведь в России такую картину увидеть практически невозможно. Обсуждая этот факт с членом-корреспондентом РАН Леонидом Большовым, я стал интересоваться, существуют ли методы радиационного контроля и диагностики асфальтового покрытия. И здесь мы поняли: еще никто не ответил на такой простой вопрос. Так родилась идея попробовать с помощью рентгеновского излучения восстановить структуру дорожного полотна.

Почему рентген?

Ответ очень прост: эти методы диагностики хорошо известны при просвечивании тел и доступны для промышленного применения. Госкорпорацией были сформированы НИОКР, и всего в течение полугода наши специалисты провели массу экспериментов по подбору мощностей и образцов дорожных покрытий и смогли корректно решить задачу, относящуюся к некорректным. На следующем этапе один их институтов госкорпорации занялся непосредственной реализацией проекта, вложив электронные составляющие для передачи на компьютер и добавив технологию георадара, которая известна и широко применяется повсеместно и не только в дорожном строительстве, но и при любых геологических изысканиях. Так получился вот такой интересный образец техники. Самое главное – он может быть динамическим, т. е. дает возможность проводить измерения на ходу с доста- точной для дорожного строительства точностью.

А сами дорожники помогали в разработке «Кондора»?

После проведенных лабораторных тестов мы совместно с дорожниками провели испытания в реальных условиях и получили замечательную сходимость результатов с точечными замерами с применением стандартных техно- логий (отбор керна и лабораторные исследования). Проверили на оригинальность – действительно нет аналогов.

А тот самый американский аналог – он тоже может проводить измерения на ходу?

А что касается машины, вдохновившей меня в Америке, – она просто перевозила радиационные материалы и никакого отношения к контролю состояния дороги не имела.

Насколько важна эта разработка для Росатома?

Ответ на этот вопрос носит принципиальный характер. В рамках стратегии госкорпорации мы утвердили свое технологическое лидерство и необходимость развивать третье звено технологий и рынков Росатома – это управление излучением в широком смысле физических основ природы этих полей и потоков частиц. Это впрямую относится и к радиационным технологиям, которые нашли широкое применение в обычной жизни людей: медицине, сельском хозяйстве, досмотровых комплексах, лазерных системах и многом другом. Но общие тенденции быстро меняющихся рынков потребления, наблюдаемые в мировом обществе, накладывают жесткие требования к срокам жизни технологий, а также к максимальным срокам разработки новых технических решений и устройств.

 

Основные технические характеристики:

1. Диапазон контролируемой плотности от 1000 до 3000 кг/м3.

2. Основная погрешность измерения не более 50 кг/м3.

3. Максимальная глубина зондирования 3 м.

4. Разрешающая способность по глубине 0.01–0,05 м.

5. Диапазон работы от 0 до +40° С.

6. Скорость перемещения до 10 км/ч.

 

«Кондор» – только первая «проба пера» в части выставляемых для научно-технологического комплекса требований о позиционировании на общем рынке новых разработок. Это не значит, что мы должны от каждого института требовать переориентации его основной деятельности на изготовление товаров широкого потребления. Наши научные предприятия должны быть ориентированы на создание новой платформы ядерной энергетики и решение поставленных перед ними задач: как государством, так и отраслевым заказчиком, т. е. предприятиями, основным профилем которых является изготовление топливных сборок, атомных электростанций и решение проблем утилизации отработанного ядерного топлива. Но разработки вот таких интересных и, самое главное, нужных устройств и технологий позволяют поднять творческий инновационный настрой в коллективах ученых и получить обратную связь от общества.

Для этого ученые должны, как на витрину в супермаркете, выложить на обозрение потребителей свои наработки и готовые изделия. Это не просто, но по этому пути мы уже начали двигаться. Впереди у нас еще много интересных решений, которые мы пытаемся внедрить. Мы рассчитываем не только на уникальность, но и на востребованность рынком. Мы уверены, что сможем продемонстрировать свою эффективность, когда продукция будет конкурентоспособной даже на фоне традиционных серийно выпускаемых приборов аналогичного назначения.