Łączone technologie zapewniające więcej informacji

Inteligentne łączenie zapewniające rzeczywiste korzyści dodatkowe: o połączeniu Distributed Acoustic Sensing (DAS) z licznikami osi i indukcyjnymi czujnikami koła można wygenerować wartościowe informacje o zastosowaniach kolejowych.

W technice sygnalizacji do pozyskiwania danych często wykorzystywane są liczniki osi i systemy wykrywania koła na bazie indukcyjnych czujników koła. Udostępniają one punktowe, ale bardzo precyzyjne dane zgłaszania wolnego toru, liczby osi, prędkości lub kierunku jazdy. Przy zastosowaniu rozwiązań na bazie Distributed Acoustic Sensing (DAS) ciągle zbierane są natomiast dane i przetwarzane na informacje w czasie rzeczywistym. Firma Frauscher jako lider rynkowy w zakresie wykrywania koła i liczenia osi połączyła w 2016 roku swoje sprawdzone produkty z DAS, tworząc Frauscher Tracking Solutions FTS. Był to decydujący krok w przyszłość.

Powiązanie danych z różnych systemów zwiększa wydajność i bezpieczeństwo ruchu kolejowego.Powiązanie danych z różnych systemów zwiększa wydajność i bezpieczeństwo ruchu kolejowego.

Potencjał budzi globalne zainteresowanie

Już po ocenie wykorzystania DAS w branży kolejowej zauważono rewolucyjny potencjał podstawowej zasady fizycznej. Od tamtej pory firma Frauscher wraz z zainteresowanymi użytkownikami, integratorami systemów oraz instytutami badawczymi opracowała już kluczowe koncepcje i pomysły oraz wykonała różne instalacje.

Z uzyskanych doświadczeń powstały i ciągle powstają założenia do kolejnych zastosowań. Jednocześnie okazało się, że dalsza optymalizacja wymaga bliskiej współpracy oraz otwartej wymiany informacji, a także wspólnej analizy i oceny wyników.

Jeden światłowód wystarczy

Instalacja FTS jest dla użytkowników bardzo wydajną opcją udoskonalenia infrastruktury. Wymagane kable światłowodowe są już dostępne wzdłuż wielu tras, ponieważ są często stosowane do celów komunikacji. Do zintegrowania FTS potrzebny jest tylko jeden światłowód z wiązki. Rozbudowa również na długich fragmentach odcinków może być ekonomiczna i wydajna.

Próby wykazały, że pojedyncza jednostka DAS optymalnie wystarcza do maksymalnie 40 kilometrów światłowodu. W tym zakresie można klasyfikować różne sygnatury osób na torze lub jadących pociągów. Osoby oraz podobne źródła dźwięku można wykryć w promieniu 5 metrów wokół kabla światłowodowego, a pociągi ze znacznie większą energią akustyczną nawet w odległości około 50 metrów. Na te wartości wpływ mają różne czynniki. Zaliczają się do nich właściwości i jakość kabla, rodzaj i miejsce ułożenia oraz różne odgłosy otoczenia.

Jakość kabla i właściwości

Kable światłowodowe są dostępne w różnych wersjach, które mogą wpływać na czułość. Jakość i czystość włókien szklanych wpływają na zasięg, natomiast materiał, grubość i właściwości osłony zwiększają lub ograniczają czułość systemu.

Rodzaj i miejsce ułożenia

Idealne efekty uzyskano dotychczas z kanałem kablowym z betonu lub z kablami ułożonymi bezpośrednio w ziemi, które przebiegają w odległości około trzech do pięciu metrów od toru. Inne metody, na przykład mocowanie kabla bezpośrednio na stopce szyny lub na zawieszeniach w otoczeniu toru, mogą ułatwiać wykrywanie niektórych źródeł dźwięków. Uniemożliwiają natomiast jednoczesne rozpoznawanie innych oddziaływań.

Odgłosy otoczenia

Ponieważ FTS wykrywa i klasyfikuje różne zdarzenia poprzez ich sygnatury akustyczne, należy uwzględnić wszystkie źródła dźwięku w otoczeniu toru. Suma tych oddziaływań może powodować nakładanie, co z kolei należy uwzględnić w analizie. Odpowiednie filtry mogą na przykład ukryć regularnie wykrywane źródła dźwięku w stałym miejscu. W zależności od intensywności emisji akustycznej znaczenie ma również odległość źródła dźwięku od włókna szklanego. To oddziaływanie zmienne może również powodować nakładanie na słabsze sygnatury, na przykład kroków, silniejszych sygnałów pochodzących przykładowo z pociągu.

Wspólnie jeszcze więcej danych

Po połączeniu indukcyjnej technologii czujników i DAS, technologia FTS w branży kolejowej oferuje wiele nowych możliwości generowania danych. Wdrożenie danych z innych systemów użytkownika może poprawić jakość informacji, stawia jednak specjalne wymagania dotyczące interfejsów i formatów danych. W wykonanych dotychczas instalacjach częściowych wprowadzono dotychczas różne zastosowania z zakresu rejestrowania pociągu, monitorowania infrastruktury oraz bezpieczeństwa.

Więcej informacji zapewnia większe bezpieczeństwo

Branża naftowa i gazowa skutecznie wykorzystuje DAS do różnych zastosowań związanych z bezpieczeństwem. Dlatego przystosowanie odpowiednich algorytmów do branży kolejowej było jednym z pierwszych kroków podczas projektowania FTS. Dzięki temu można obecnie wykrywać ludzi i zwierzęta znajdujące się na torze lub w jego pobliżu. Umożliwia to wdrożenie różnych zastosowań związanych z bezpieczeństwem, np. wykrywanie działań mających znamiona wandalizmu lub prowadzących do kradzieży kabli.

Przekazywanie danych oraz ich powiązanie z dodatkowymi informacjami zwiększa potencjał zastosowań. Interfejsy urządzeń bezpieczeństwa mogą służyć do udostępniania komunikatów alarmowych przez e-mail lub SMS. Dokładnie można lokalizować pracowników utrzymania oraz przez połączenie bezpośrednie przekazywać na mobilne urządzenia końcowe informacje na przykład o nadjeżdżających pociągach. Dronom można wysyłać dane, na podstawie których dolatują bezpośrednio do kontrolowanego odcinka.

Informacje o różnych działaniach można przekazywać na przykład przez mobilne urządzenia końcowe bezpośrednio do personelu odpowiedzialnego za utrzymanie.Informacje o różnych działaniach można przekazywać na przykład przez mobilne urządzenia końcowe bezpośrednio do personelu odpowiedzialnego za utrzymanie.

Kontrola stanu: Słuchaj swojej infrastruktury!

Podczas kontroli stanu komponentów infrastruktury i pociągu FTS mogą uzupełniać, a nawet zmniejszać liczbę urządzeń zamontowanych przy torze. Dzięki temu istnieje możliwość na przykład identyfikowania spłaszczeń na kołach lub pęknięć szyn na podstawie sygnatur akustycznych. Można również lokalizować uderzenia kamieni oraz przekazywać do nadjeżdżających pociągów odpowiednie informacje, na przykład drogą radiową. Zgodnie z obecnym stanem techniki poprzez systemy na bazie DAS nie ma możliwości przyporządkowania rozpoznanych sygnatur bezpośrednio do określonego toru. Decydujące znaczenie ma interfejs do równolegle stosowanego systemu wykrywania koła. W przypadku nakładania się danych z obydwu systemów, niektóre zdarzenia można jeszcze dokładniej zlokalizować wzdłuż odcinka. Powiązanie informacji z różnych baz danych użytkownika nie może dalej rozbudowywać tego zestawu danych: na przykład po wdrożeniu numeru pociągu można przyporządkować spłaszczenia w wygenerowanym komunikacie dokładnie do pociągu, a przy pomocy systemu wykrywania koła do dokładnej osi.

Wczesne wykrywanie uszkodzeń, spowodowanych na przykład uderzeniami kamieni lub pęknięciami szyn, zwiększa bezpieczeństwo eksploatacji oraz wspomaga naprawy doraźne i konserwację prewencyjną.Wszystkie komponenty pod obserwacją: Wczesne wykrywanie uszkodzeń, spowodowanych na przykład uderzeniami kamieni lub pęknięciami szyn, zwiększa bezpieczeństwo eksploatacji oraz wspomaga naprawy doraźne i konserwację prewencyjną.

Śledzenie pociągu w czasie rzeczywistym

FTS umożliwiają lokalizowanie wszystkich pociągów na nadzorowanym odcinku trasy w czasie rzeczywistym. W obszarach związanych z bezpieczeństwem można je stosować również jako rozwiązanie pojedyncze, czyli bez integracji licznika osi lub systemu wykrywania koła. Ponieważ w pojazdach nie trzeba montować żadnych urządzeń specjalnych, ich konstrukcja i pochodzenie nie mają znaczenia. Uzyskane w ten sposób informacje są bardzo korzystne do zarządzania ruchu. W obszarach odległych ta technologia może być ekonomicznym i wydajnym rozwiązaniem do sterowania systemami.

Dzięki zintegrowaniu z licznikiem osi, na przykład zaawansowanym licznikiem osi FAdC, można połączyć śledzenie pociągów w czasie rzeczywistym na bazie DAS z zastosowaniami związanymi z bezpieczeństwem. Odpowiednie interfejsy umożliwiają jeszcze precyzyjniejsze sterowanie przejazdami kolejowymi. W Traffic Management System (TMS) można łączyć informacje dostarczane przez obydwa systemy w celu obliczenia dokładnych czasów przyjazdu, przekazywania danych do sygnalizatorów na peronach lub precyzyjnego koordynowania i wygłaszania zapowiedzi na peronach.

Dane ze śledzenia pociągu w czasie rzeczywistym można wykorzystywać do optymalizacji zarządzania eksploatacją, np. do zapowiedzi i sygnalizacji peronowej. Śledzenie pociągu w czasie rzeczywistym: Dane ze śledzenia pociągu w czasie rzeczywistym można wykorzystywać do optymalizacji zarządzania eksploatacją, np. do zapowiedzi i sygnalizacji peronowej.

Perspektywy

Uzyskana dotychczas wiedza pokazuje, że obrana droga do rozwoju dwóch jednoczesnych strategii nadal będzie obowiązywać. Z jednej strony należy optymalnie łączyć istniejące komponenty z nową technologią, aby szybko i bez dodatkowych nakładów generować informacje do różnych zastosowań.

Z drugiej strony należy jednocześnie projektować nowe architektury. Efekty dotychczasowych instalacji przyczyniły się do dalszego rozwoju danych koncepcji. Okazało się, że w szczególności powiązanie danych z różnych źródeł kryje w sobie duży potencjał optymalizacji istniejących zastosowań oraz rozwoju nowych. Należy dalej rozwijać możliwości ewaluacji wstępnej tych danych, aby w skuteczny sposób uzyskiwać informacje oraz właściwie je stosować. W związku z tym wymagania dotyczące przesyłania danych i przechowywania będą ważnym tematem również w kolejnictwie, podobnie jak w wielu innych branżach.

Mayank Tripathi

Mayank Tripathi

27.06.2017

Technologie

1751 słów

12 czas czytania

Łączone technologie zapewniające więcej informacji Łączone technologie zapewniające więcej informacji Łączone technologie zapewniające więcej informacji Łączone technologie zapewniające więcej informacji

Powiązane artukuły

Jak komunikuj ą się systemy

Technologie

Jak komunikuj ą się systemy

Stefan Lugschitz | 29.06.2017 | 1580 słów | 11 czas czytania

Funkcja wymaga komunikacji: interfejsy zapewniają optymalne powiązanie elementów infrastruktury kolejowej.

Czytaj więcej
Kolej: Rowiązania cyfrowe w analogowych

Technologie

Kolej: Rowiązania cyfrowe w analogowych

Stefan Marschnig | 30.06.2017 | 1745 słów | 12 czas czytania

Cyfryzacja jest szeroko dyskutowanym tematem również w branży kolejowej. Należy inteligentnie korzystać z dostępnych danych. Podkreśla to Stefan Marschnig, profesor nadzwyczajny Politechniki w Grazu.

Czytaj więcej
Frauscher Tracking Solutions FTS

Technologie

Frauscher Tracking Solutions FTS

Christian Pucher | 02.09.2016 | 783 słów | 6 czas czytania

To, co najlepsze z dwóch światów: Połączenie technologii Frauscher Acoustic Sensing FAS z licznikami osi i systemami wykrywania kół stwarza nowe możliwości dla kolei.

Czytaj więcej
„Ściśile według protokołu”

Aplikacje

„Ściśile według protokołu”

Fabian Schwarz | 28.06.2017 | 1180 słów | 8 czas czytania

Zastosowania kolejowe są coraz bardziej złożone. Melanie Kleinpötzl, Frauscher Product Management, wyjaśnia w wywiadzie, w jaki sposób wydajne protokoły oprogramowania zapewniają niezbędną bezzakłóceniową komunikację między systemami.

Czytaj więcej