The object of research, development or design (in Russian) : Объектом исследования, разработки и проектирования является система направленного вихретокового контроля (ВТК), включающая: датчики вихретокового контроля с возможностью адаптации к различным геометрическим параметрам рельсового полотна; механизмы измерения вихревых токов вращательного типа для инспекции сварных соединений и сложных материалов; прототипы печатных плат и интегрированные модули источников тока для формирования равномерной плотности вихревых токов; программное обеспечение для обработки сигналов в реальном времени и интеграции моделей машинного обучения; алгоритмы машинного обучения и глубокого обучения для классификации дефектов, стыков и сварных швов, а также прогнозирования их параметров; комплексная автоматизированная система мониторинга структурной целостности железнодорожных рельсов.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу, әзірлеу және жобалау объектісі бағытталған вихретоктық бақылау (ВТК) жүйесі болып табылады, ол келесілерді қамтиды: рельс полотноларының әртүрлі геометриялық параметрлеріне бейімделу мүмкіндігі бар вихретоктық бақылау датчиктері; дәнекер қосылыстар мен күрделі материалдарды инспекциялау үшін айналмалы типтегі вихретоктарды өлшеу механизмдері; вихретоктардың біркелкі тығыздығын қалыптастыруға арналған баспа платаларының прототиптері және ток көзінің интеграцияланған модульдері; нақты уақыт режимінде сигналдарды өңдеуге және машиналық оқыту үлгілерін интеграциялауға арналған бағдарламалық қамтамасыз ету; ақауларды, түйіспелерді және дәнекер тігістерді классификациялау, сондай-ақ олардың параметрлерін болжауға арналған машиналық және терең оқыту алгоритмдері; теміржол рельстерінің құрылымдық тұтастығын бақылауға арналған кешенді автоматтандырылған мониторинг жүйесі.

Aim of work (in Russian) : Повышение чувствительности датчика: применение механизма измерения вихревых токов вращательного типа для формирования равномерной плотности токов в зоне дефекта или сварного шва. Проведение теоретических исследований, изготовление прототипа печатной платы источника тока и испытания образцов авиационных сплавов для подтверждения концепции. Новый дизайн направленного ВТК‑датчика: на основе патента №9390 разработка конструкции для выявления дефектов на боковых гранях рельсов. Теоретические исследования, создание экспериментального прототипа и его тестирование на образцах рельсов. Применение машинного обучения: сбор и обработка сигналов ВТК, разработка и оптимизация моделей глубокого обучения (например, CNN) для классификации дефектов, прогнозирования их размеров и оценки надежности предсказаний. Реализация функций локализации и визуализации дефектов в реальном времени. Разработка программного обеспечения: проектирование базы данных, создание пользовательского интерфейса и интеграция ПО с датчиком. Внедрение моделей машинного обучения для классификации и определения размеров дефектов, а также валидация системы на образцах рельсов с дефектами, стыками и сварными швами.

Aim of work (in Kazakh) : Датчиктің сезімталдығын арттыру: айналмалы вихреток өлшеу механизмін қолдану арқылы дәнекер тігісі мен ақау аймағында біркелкі ток тығыздығын қалыптастыру. Теориялық зерттеу, Холланд тогының көзіне арналған баспа платасының прототипін жасау және авиациялық қорытпаларды сынау. Жаңа дизайн: №9390 патентке негізделген бағытталған ВТК‑датчик. Екі катушканы бұрыштық орналастыруға арналған зерттеу, тәжірибелік прототип дайындау және рельс бастиектерінің бүйірлік қырларындағы ақауларды сынау. Машиналық оқыту: нақты уақыт режимінде ақауларды анықтау үшін ВТК сигналдарын жинау, CNN үлгілерін жобалау және оңтайландыру, дефект өлшемін болжау, сенімділік деңгейін бағалау және қате деректерді анықтау. Бағдарламалық қамтамасыз ету: деректер базасын құру, интерфейс әзірлеу және датчикпен интеграциялау. Машиналық оқыту үлгілерін енгізу арқылы дефектілерді классификациялау және өлшемін анықтау мүмкіндігі.

Методы исследования (на русском) : В ходе выполнения проекта применяются следующие методы исследования: Теоретический анализ: изучение и систематизация существующих подходов вихретокового контроля, методов машинного обучения и алгоритмов обработки сигналов. Математическое моделирование: построение моделей вихретоковых датчиков и процессов взаимодействия вихревых токов с материалами рельсового полотна. Компьютерное моделирование и симуляции: проведение численных экспериментов для проверки эффективности предложенных конструкций датчиков и алгоритмов обработки сигналов. Экспериментальные исследования: изготовление прототипов датчиков, проведение лабораторных испытаний на образцах авиационных сплавов и железнодорожных рельсов с дефектами. Методы машинного обучения и глубокого обучения: разработка и оптимизация моделей классификации и прогнозирования параметров дефектов на основе собранных сигналов ВТК. Интеграционные испытания: проверка работоспособности программного обеспечения и аппаратных компонентов в составе комплексной автоматизированной системы мониторинга. Таким образом, методы исследования охватывают как теоретическую, так и практическую составляющую, обеспечивая комплексный подход к разработке и внедрению системы направленного вихретокового контроля.

Методы исследования (на казахском) : Жобаны орындау барысында келесі зерттеу әдістері қолданылады: Теориялық талдау: вихретоктық бақылаудың қолданыстағы тәсілдерін, машиналық оқыту әдістерін және сигналдарды өңдеу алгоритмдерін зерттеу және жүйелеу. Математикалық модельдеу: вихретоктық датчиктердің үлгілерін және вихретоктардың рельс полотна материалдарымен өзара әрекеттесу процестерін құру. Компьютерлік модельдеу және симуляциялар: датчиктердің ұсынылған конструкциялары мен сигналдарды өңдеу алгоритмдерінің тиімділігін тексеру үшін сандық эксперименттер жүргізу. Эксперименттік зерттеулер: датчиктердің прототиптерін жасау, авиациялық қорытпалардың және ақаулары бар теміржол рельстерінің үлгілерінде зертханалық сынақтар жүргізу. Машиналық және терең оқыту әдістері: жиналған ВТК сигналдары негізінде ақауларды классификациялау және олардың параметрлерін болжауға арналған үлгілерді әзірлеу және оңтайландыру. Интеграциялық сынақтар: бағдарламалық қамтамасыз етудің және аппараттық компоненттердің кешенді автоматтандырылған мониторинг жүйесі құрамында жұмысқа қабілеттілігін тексеру. Осылайша, зерттеу әдістері теориялық және практикалық құрамдастарды қамтиды және бағытталған вихретоктық бақылау жүйесін әзірлеу мен енгізуге кешенді тәсілді қамтамасыз етеді

Obtained results and novelty (in Russian) : Проведение симуляции датчика с использованием механизма измерения вихревых токов вращательного типа и изготовление прототипа данного датчика. Создание улучшенного экспериментального прототипа датчика и его последующее тестирование на образцах железнодорожных рельсов, имеющих дефекты на боковых гранях головки рельсового полотна. Интеграция опытной версии программного обеспечения с ВТК‑датчиком и проведение тестирования образцов железнодорожных рельсов с дефектами, стыками и сварными швами для валидации работы датчика и программного обеспечения.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Айналмалы типтегі вихретоктарды өлшеу механизмін қолдана отырып датчиктің симуляциясын жүргізу және оның прототипін жасау. Датчиктің жетілдірілген тәжірибелік прототипін құру және оны рельс полотнасының бастиектерінің бүйірлік қырларында ақаулары бар теміржол рельстерінің үлгілерінде сынақтан өткізу. Бағдарламалық қамтамасыз етудің тәжірибелік нұсқасын ВТК‑датчикпен интеграциялау және ақаулары, түйіспелері мен дәнекер тігістері бар теміржол рельстерінің үлгілерін сынақтан өткізу арқылы датчик пен бағдарламалық қамтамасыз етудің жұмысын валидациялау.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Производство подобных систем дефектоскопии в режиме реального времени является актуальной задачей, а разработанная технология вихретоковых датчиков позволит создать надежный и экономически эффективный отечественный продукт для поддержания надежности железнодорожной инфраструктуры, в частности рельсовых путей. Экономическая значимость работы заключается в разработке более эффективного и надежного метода инспекции поверхностных и подповерхностных дефектов, способствующего обеспечению структурной целостности железнодорожных путей.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Нақты уақыт режимінде жұмыс істейтін осындай дефектоскопиялық жүйелерді өндіру өзекті міндет болып табылады, ал әзірленген вихретоктық датчиктер технологиясы теміржол инфрақұрылымының, атап айтқанда рельс жолдарының сенімділігін қолдау үшін сенімді әрі экономикалық тұрғыдан тиімді отандық өнім жасауға мүмкіндік береді. Жұмыстың экономикалық маңыздылығы теміржол жолдарының құрылымдық тұтастығын қамтамасыз етуге ықпал ететін беткі және бетасты ақауларды инспекциялаудың неғұрлым тиімді әрі сенімді әдісін әзірлеуде жатыр.

Level of implementation (in Russian) : Степень внедрения работы заключается в следующем: Применение технологий обработки данных неразрушающего контроля, включая машинное обучение, позволит внедрить прототип ВТК‑системы для дифференциации дефектов от стыков и сварных соединений в условиях реальной эксплуатации железнодорожных путей. Разработанный метод инспекции сварных швов с использованием механизма измерения вихревых токов вращательного типа может быть интегрирован в действующие системы дефектоскопии для повышения надежности диагностики. Адаптация и усовершенствование ВТК‑датчика для контроля сложных материалов обеспечит возможность инспекции структурной целостности рельсового полотна за одно измерение, что создаёт предпосылки для промышленного внедрения технологии в железнодорожную отрасль.

Level of implementation (in Kazakh) : Жұмыстың енгізілу дәрежесі келесідей сипатталады: Деректерді өңдеудің разрушаусыз бақылау технологияларын, соның ішінде машиналық оқытуды қолдану теміржол жолдарын нақты пайдалану жағдайында ақауларды түйіспелер мен дәнекер қосылыстардан ажырату үшін ВТК‑жүйесінің прототипін енгізуге мүмкіндік береді. Айналмалы типтегі вихретоктарды өлшеу механизмін қолдану арқылы әзірленген дәнекер тігістерді инспекциялау әдісі диагностика сенімділігін арттыру мақсатында қолданыстағы дефектоскопиялық жүйелерге интеграциялануы мүмкін. Күрделі материалдарды бақылауға арналған ВТК‑датчикті бейімдеу және жетілдіру рельс полотноларының құрылымдық тұтастығын бір өлшемде инспекциялауға мүмкіндік береді, бұл технологияны теміржол саласына өнеркәсіптік деңгейде енгізуге алғышарт жасайды.

Efficiency (in Russian) : Эффективность проекта заключается в создании комплексного подхода к инспекции железнодорожных рельсов, который объединяет: применение технологий машинного обучения для дифференциации дефектов от стыков и сварных соединений; разработку и внедрение метода инспекции сварных швов с использованием вихретокового датчика вращательного типа; адаптацию и усовершенствование ВТК‑датчиков для контроля сложных материалов и обеспечения структурной целостности рельсового полотна за одно измерение; интеграцию программного обеспечения с возможностью обработки сигналов в реальном времени и применения обученных моделей машинного обучения.

Efficiency (in Kazakh) : Жобаның тиімділігі теміржол рельстерін инспекциялауға арналған кешенді тәсілді әзірлеуде көрініс табады. Ол келесілерді қамтиды: ақауларды түйіспелер мен дәнекер қосылыстардан ажырату үшін машиналық оқыту технологияларын қолдану; айналмалы типтегі вихретоктық датчикті пайдалану арқылы дәнекер тігістерді инспекциялау әдісін әзірлеу және енгізу; күрделі материалдарды бақылау үшін ВТК‑датчиктерді бейімдеу және жетілдіру, рельс полотноларының құрылымдық тұтастығын бір өлшемде инспекциялау мүмкіндігін қамтамасыз ету; нақты уақыт режимінде сигналдарды өңдеу және машиналық оқыту үлгілерін қолдану мүмкіндігі бар бағдарламалық қамтамасыз етуді интеграциялау.

Field of application (in Russian) : Разработанная технология предназначена для использования в железнодорожной отрасли с целью обеспечения структурной целостности рельсового полотна и повышения надежности инфраструктуры. Основные направления применения включают: инспекция поверхностных и подповерхностных дефектов рельсов; контроль качества сварных соединений и стыков; использование в автоматизированных системах дефектоскопии в режиме реального времени; применение методов машинного обучения для классификации и прогнозирования параметров дефектов; интеграция в комплексные системы мониторинга железнодорожных путей; внедрение результатов в образовательный процесс для подготовки специалистов в области материаловедения и транспортной техники.

Field of application (in Kazakh) : Ұсынылған технологияның қолдану саласы теміржол инфрақұрылымындағы рельс жолдарын инспекциялау және олардың құрылымдық тұтастығын қамтамасыз етуге бағытталған. Жоба нәтижелері келесі бағыттарда пайдаланылуы мүмкін: Теміржол рельстеріндегі беткі және бетасты ақауларды анықтау; Дәнекер тігістер мен түйіспелерді сенімді инспекциялау; Нақты уақыт режимінде жұмыс істейтін автоматтандырылған дефектоскопиялық жүйелерді жетілдіру; Машиналық оқыту технологияларын қолдану арқылы ақауларды классификациялау және өлшемін болжау; Қазақстандық және халықаралық теміржол саласында қолдануға арналған отандық сенімді әрі экономикалық тиімді өнімді енгізу; Білім беру процесінде, атап айтқанда «Материалтану» және «Көлік техникасы» бағыттарындағы зертханалық және практикалық сабақтарды толықтыру.