Combinación de tecnologiás para más información

Combinar de manera inteligente para obtener beneficios adicionales: Cuando se conecta el Distributed Acoustic Sensing (DAS) con contadores de ejes y con sensores de rueda inductivos, se puede generar información muy valiosa para aplicaciones en el ferrocarril.

A menudo se colocan contadores de ejes basados en sensores de rueda inductivos en la señalización para recopilar datos. Estos proporcionan datos puntuales pero muy precisos sobre la detección de vías libres, número de ejes, velocidad o dirección de marcha. Por el contrario, con soluciones basadas en el Distributed Acoustic Sensing (DAS) se recopilan continuamente datos y se analizan en informaciones en tiempo real. Frauscher, como líder de mercado en detección de ruedas y recuento de ejes, combinó en el año 2016 sus productos acreditados con DAS en el Frauscher Tracking Solutions FTS. Este fue un paso decisivo hacia el futuro.

La conexión de datos de diferentes sistemas aumenta la eficiencia y la seguridad en el tráfico ferroviario.La conexión de datos de diferentes sistemas aumenta la eficiencia y la seguridad en el tráfico ferroviario.

El potencial despierta el interés global

Cuando se evaluó el uso de DAS en el sector ferroviario, ya se demostró el revolucionario potencial del principio físico. Desde entonces, Frauscher ya ha desarrollado ideas y principios básicos junto con operadores interesados, integradores de sistemas e institutos de investigación y ha realizado algunas instalaciones.

De la experiencia adquirida surgieron y siguen surgiendo nuevos enfoques para desarrollar más aplicaciones. Al mismo tiempo, se hizo patente que para continuar la optimización se necesita una estrecha colaboración y un intercambio abierto de información, así como el análisis y la evaluación conjunta de los resultados.

Una única fibra es suficiente

Para el operador, la instalación del FTS es una posibilidad muy eficiente para mejorar la infraestructura. En muchos tramos ya están disponibles los cables de fibra de vidrio necesarios, ya que a menudo se colocan para la comunicación. Para integrar el FTS se necesita solo una fibra del haz de fibras. La ampliación a otras partes del trayecto se puede realizar así de manera eficiente y económica.

Diversas pruebas mostraron que una única unidad DAS puede cubrir de manera óptima hasta 40 kilómetros de fibra de vidrio. Dentro de este alcance se pueden clasificar diferentes señales de personas en las vías o de trenes en marcha. Las personas o una fuente de sonido comparable se pueden detectar en un radio de 5 metros alrededor del cable de fibra de vidrio, los trenes, puesto que producen una mayor energía acústica, se pueden detectar incluso a una distancia de aproximadamente 50 metros. Estos valores están influenciados por diferentes factores. Entre ellos se encuentran las características y la calidad del cable, el tipo y el lugar donde está colocado, así como diferentes ruidos del ambiente.

Calidad del cable y características

Los cables de fibra de vidrio están disponibles en diferentes versiones que pueden influir en la sensibilidad. Mientras la calidad y la pureza de las fibras de vidrio influyen en el alcance, el material, el grosor y las características del recubrimiento aumentan o disminuyen la sensibilidad del sistema.

Tipo y lugar del tendido

Hasta ahora se han conseguido resultados ideales con cables tendidos en canaletas de cemento en la tierra a entre tres y cinco metros de las vías. Otros métodos como, por ejemplo, el tendido del cable directamente en el pie de carril o en suspensiones cerca de las vías facilitan la detección de ciertas fuentes de sonido. Sin embargo, impiden el reconocimiento paralelo de otras influencias.

Sonidos del entorno

Puesto que DAS detecta y clasifica diferentes resultados por medio de sus señales acústicas, hay que tener en cuenta todas las fuentes de sonido que se encuentren en el entorno de las vías. La suma de estas influencias puede producir superposiciones, lo que hay que tener en cuenta durante la evaluación. Los filtros correspondientes pueden ocultar, por ejemplo, fuentes de sonido fijas y detectadas de manera periódica. Dependiendo de la intensidad de la emisión acústica, la distancia entre la fuente de sonido y la fibra de vidrio desempeña un papel importante. Esta interacción puede producir superposiciones de señales más débiles, como pasos, por señales más fuertes, por ejemplo, de trenes.

Cooperación para un mayor rendimiento

Por medio de la combinación de las tecnologías de sensores inductivos y DAS, los FTS ofrecen al sector ferroviario una gran variedad de nuevas posibilidades para la generación de datos. La implementación de datos de otros sistemas puede aumentar aún más la calidad de la información, pero también exige ciertos requisitos especiales a las interfaces y a los formatos de datos. En las instalaciones de prueba realizadas hasta el momento se han montado ya diferentes aplicaciones en las áreas de registro de trenes, supervisión de la infraestructura y aplicaciones de seguridad.

Más información para una mayor seguridad

La industria petrolera y de gas utiliza DAS para diferentes aplicaciones de seguridad con éxito. Por lo tanto, la adaptación de los algoritmos correspondientes para el sector del ferrocarril fue uno de los primeros pasos del desarrollo del FTS. De esta manera, hoy en día es posible detectar a las personas o animales que se encuentren cerca o en las vías. Esto permite utilizar diferentes aplicaciones de seguridad, como el reconocimiento de actividades relacionadas con el vandalismo o el robo de cables.

La transferencia de datos y su combinación con información adicional aumentan el potencial de las aplicaciones. De esta manera, las interfaces pueden servir en las aplicaciones de seguridad para proporcionar mensajes de alerta por correo electrónico o SMS. Se puede localizar exactamente a las cuadrillas y proporcionarles información, por ejemplo, sobre la proximidad de trenes, a través de una conexión directa con un dispositivo móvil. Incluso se puede proporcionar datos a un dron según los cuales pueden sobrevolar directamente un tramo que haya que controlar.

La información sobre diferentes actividades se puede transmitir directamente al personal de mantenimiento a través de dispositivos móviles.La información sobre diferentes actividades se puede transmitir directamente al personal de mantenimiento a través de dispositivos móviles.

Supervisión del estado: ¡Escuche a su infraestructura!

En la supervisión del estado de componentes de la infraestructura y de los trenes, los FTS pueden complementar o reducir el equipo montado. De esta manera se pueden identificar zonas planas en las ruedas o roturas de vías basándose en señales acústicas. También se pueden localizar desprendimientos de piedras y enviar la información correspondiente, por ejemplo, por radio directamente a los trenes próximos. En base al estado actual de la técnica, no es posible asignar una señal detectada directamente a una vía determinada usando sistemas basados en DAS. Por ello, una interfaz fundamental es la de un sistema de detección de ruedas montado paralelamente. Si se combinan los datos de ambos sistemas, se pueden localizar ciertos sucesos a lo largo del tramo de manera más precisa. La integración de informaciones de diferentes bases de datos del operador puede enriquecer aún más este depósito de datos. Si se implementan, por ejemplo, los números de trenes, se pueden asignar las zonas planas en el aviso generado a un tren y, por medio del sistema de detección de ruedas, a un eje determinado.

El reconocimiento precoz de averías, por ejemplo, a causa de desprendimientos de piedras o rotura de vías, aumenta la seguridad de funcionamiento y apoya reparaciones críticas y el mantenimiento proactivo.El reconocimiento precoz de averías por ejemplo, a causa de desprendimientos de piedras o rotura de vías, aumenta la seguridad de funcionamiento y apoya reparaciones críticas y el mantenimiento proactivo.

Seguimiento de trenes en tiempo real

Los FTS permiten localizar todos los trenes en tiempo real dentro de un tramo de la ruta supervisado. En las zonas que no son relevantes para la seguridad se pueden utilizar soluciones individuales, es decir, sin integrar un contador de ejes o un sistema de detección de ruedas. Puesto que no hay que montar ningún equipamiento específico en los vehículos, la estructura y la procedencia no desempeñan ningún papel. La información adquirida de esta manera ofrece importantes ventajas en la gestión del tráfico. En zonas apartadas, esta tecnología puede ofrecer una solución económica y eficiente para el control de sistemas.

Por medio de la integración con un contador de ejes, por ejemplo, el Frauscher Advanced Counter FAdC, el seguimiento en tiempo real basado en DAS de los trenes se puede combinar con aplicaciones relacionadas con la seguridad. Las interfaces correspondientes permiten, por ejemplo, controlar de manera más precisa los pasos a nivel. En el Traffic Management System (TMS) se pueden combinar datos de ambos sistemas para calcular los tiempos de llegada exactos, proporcionar datos a las pantallas de las plataformas y coordinar y emitir anuncios en los andenes de manera precisa.

Los datos del rastreo de trenes en tiempo real se pueden usar para optimizar la gestión operativa, por ejemplo, en los anuncios de los andenes y pantallas de las plataformas.Los datos del rastreo de trenes en tiempo real se pueden usar para optimizar la gestión operativa, por ejemplo, en los anuncios de los andenes y pantallas de las plataformas.

Perspectiva

Los conocimientos adquiridos hasta ahora muestran que el camino elegido para el desarrollo de dos estrategias paralelas seguirá siendo válido. Por un lado hay que combinar de manera óptima los componentes ya existentes con las nuevas tecnologías para generar información adicional de manera rápida y sin gastos suplementarios para diferentes aplicaciones.

Por otro lado hay que desarrollar nuevas arquitecturas paralelamente. Los resultados de las instalaciones existentes hasta el momento han contribuido a seguir profundizando en los conceptos correspondientes. Con esto se ha demostrado que las conexiones especiales de datos de diferentes fuentes encierran un gran potencial para optimizar aplicaciones existentes y para desarrollar otras nuevas. Ahora hay que seguir impulsando las posibilidades de la preevaluación de estos datos para poder extraer información útil y utilizarla de manera eficiente. De esta manera las exigencias a la transmisión y al almacenamiento de datos, como en muchos otros sectores, se convierten una vez más en un tema central en el sector ferroviario.

Mayank Tripathi

Mayank Tripathi

27.06.2017

Tecnologías

1930 palabras

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