Mix de tecnologias para mais informação

Inteligente combinação para grande benefício adicional: quando o Distributed Acoustic Sensing (DAS) é interligado a contadores de eixos e sensores de rodas indutivos, obtêm-se valiosas informações para aplicações no setor ferroviário.

Na tecnologia de sinalização, frequentemente se utilizam contadores de eixos e sistemas de detecção de rodas baseados em sensores de rodas indutivos para a obtenção de dados. Eles proporcionam dados pontuais mas altamente precisos referentes a indicação de via livre, quantidade de eixos, velocidade ou sentido de deslocamento. Com soluções baseadas no Distributed Acoustic Sensing (DAS), em contrapartida, os dados são continuamente coletados e transformados em informações em tempo real. Enquanto líder de mercado no âmbito da detecção de rodas e contagem de eixos, a Frauscher combinou seus comprovados produtos providos de DAS com Frauscher Tracking Solutions FTS em 2016. Foi um passo bastante decisivo rumo ao futuro.

A interligação de dados de diferentes sistemas aumenta a eficiência e segurança no tráfego ferroviário.A interligação de dados de diferentes sistemas aumenta a eficiência e segurança no tráfego ferroviário.

Potencial desperta interesse global

Enquanto a utilização do DAS era avaliada no setor ferroviário, o revolucionário potencial do seu princípio físico já se manifestava. Desde então, a Frauscher já desenvolveu concepções e ideias fundamentais e já executou diversas instalações junto com operadores, integradores de sistema e institutos de pesquisa interessados.

A partir das experiências obtidas, surgiram e surgem constantemente novas abordagens para outras aplicações. Também ficou claro que é preciso haver uma estreita parceria e uma troca aberta de informações assim como uma análise e avaliação conjunta dos resultados para que o potencial possa continuar sendo otimizado.

Basta uma única fibra

A instalação do FTS é uma possibilidade muito eficiente para os operadores fortalecerem a infraestrutura. Pois os cabos de fibra ótica necessários já estão disponíveis ao longo de vários trechos, já que são frequentemente utilizados com finalidades de comunicação. Para a integração do FTS, precisa-se de uma única fibra do conjunto de fibras. Assim a instalação pode ser realizada de forma econômica e eficiente, mesmo em trechos longos.

Experimentos mostraram que uma única unidade DAS é capaz de cobrir otimamente até 40 quilômetros de fibra ótica. Nessa área de alcance, diversos sinais de pessoas na via ou de trens em deslocamento podem ser classificados. Pessoas e fontes sonoras equiparáveis podem ser detectadas dentro de um raio de 5 metros ao redor do cabo de fibra ótica; os trens, com sua energia acústica consideravelmente maior, até a uma distância de aproximadamente 50 metros. Esses valores são influenciados por diversos fatores. Entre eles, a consistência e qualidade do cabo, o tipo e local da instalação, assim como diversos ruídos ambientes.

Qualidade e consistência do cabo

Os cabos de fibra ótica existem em diversas versões, que podem influenciar sua sensibilidade. Enquanto a qualidade e pureza das fibras óticas interferem no alcance, o material, a espessura e consistência do revestimento podem aumentar ou limitar a sensibilidade do sistema.

Tipo e local da instalação

Até agora, os melhores resultados foram obtidos com cabos colocados em uma calha de cabos de cimento ou diretamente no solo, que correm a uma distância de aproximadamente três a cinco metros da via. Outros métodos, como a colocação do cabo diretamente no patim do trilho ou em suspensões nos arredores da via, podem eventualmente facilitar a detecção de determinadas fontes sonoras. Mas eles impedem o reconhecimento paralelo de outras influências.

Ruídos ambientes

Como o FTS detecta e classifica diversas ocorrências por meio de seus sinais acústicos, todas as fontes sonoras nos arredores da via precisam ser consideradas. A soma dessas influências pode levar a sobreposições, o que também precisa ser observado na avaliação: é possível ocultar, por exemplo, fontes sonoras fixas e detectadas regularmente por meio de respectivos filtros. Dependendo da intensidade da emissão acústica, a distância da fonte sonora até a fibra ótica também tem influência. Essa interação também pode levar à sobreposição de sinais mais fracos, como de passos, por sinais mais fortes, como de um trem.

Integração para maior rendimento

Por meio da combinação de tecnologia de sensores indutivos e DAS, o FTS proporciona ao setor ferroviário inúmeras possibilidades novas para a geração de dados. A implementação de dados de outros sistemas do operador pode aumentar ainda mais a qualidade das informações, mas também impõe exigências especiais às interfaces e aos formatos de dados. Em instalações de teste concretizadas até agora, diversas aplicações já foram implementadas nas áreas de detecção de trens, monitoramento de infraestrutura e aplicações de segurança.

Mais informações para mais segurança

A indústria de óleo e gás utiliza o DAS com sucesso para diversas aplicações de segurança. Por isso a adaptação dos respectivos algoritmos para o setor ferroviário foi um dos primeiros passos no desenvolvimento do FTS. Hoje já é possível detectar pessoas e animais que se movem na via ou perto da via. Isso possibilita a implementação de diversas aplicações de segurança, como a identificação de atividades relacionadas a vandalismo ou roubo de cabos.

O encaminhamento dos dados e sua interligação com informações adicionais aumentam ainda mais o potencial das aplicações. As interfaces de instalações de segurança, por exemplo, podem disponibilizar alertas por e-mail ou SMS. Grupos de trabalhadores podem ser localizados com precisão e, por meio de uma conexão direta com dispositivos móveis, ser informados sobre trens que se aproximam, por exemplo. Até drones podem receber dados com base nos quais eles podem voar diretamente até um trecho a ser controlado.

Informações sobre diversas atividades podem ser diretamente encaminhadas ao pessoal da manutenção por meio de dispositivos móveis, por exemplo.Segurança em toda la linha: Informações sobre diversas atividades podem ser diretamente encaminhadas ao pessoal da manutenção por meio de dispositivos móveis, por exemplo.

Controle do estado: escute sua infraestrutura!

No controle do estado dos componentes de infraestrutura e trem, o FTS pode complementar e até reduzir os equipamentos montados na via. Desgastes de rodas ou rupturas nos trilhos, por exemplo, podem ser identificados com base em sinais acústicos. Quedas de pedras também podem ser localizadas e as respectivas informações podem ser repassadas via rádio, por exemplo, diretamente para os trens que se aproximam. De acordo com a mais moderna tecnologia, não é possível atribuir os sinais identificados diretamente a uma determinada via por meio de sistemas baseados em DAS. Por isso a interface que liga a um sistema de detecção de rodas utilizado paralelamente é decisiva. Se os dados de ambos os sistemas são então sobrepostos, é possível localizar determinadas ocorrências ao longo do trecho de forma ainda mais precisa. A integração de informações de diferentes bancos de dados do operador pode enriquecer ainda mais esse reservatório de dados: se os números dos trens forem implementados, por exemplo, é possível atribuir os desgastes de rodas a um trem exato e, por meio do sistema de detecção de rodas, a um eixo exato, no respectivo aviso que for gerado.

A identificação antecipada de danos, provocados por quedas de pedras ou rupturas nos trilhos, por exemplo, aumenta a segurança operacional e ajuda tanto nos reparos urgentes quanto na manutenção preventiva.De olho em todos os componentes: A identificação antecipada de danos, provocados por quedas de pedras ou rupturas nos trilhos, por exemplo, aumenta a segurança operacional e ajuda tanto nos reparos urgentes quanto na manutenção preventiva.

Monitoramento de trens em tempo real

O FTS possibilita a localização em tempo real de todos os trens dentro de um trecho monitorado. Em áreas não relevantes à segurança, ele também pode ser utilizado como solução individual, isto é, sem a integração de um contador de eixos ou sistema de detecção de rodas. Como não é necessário montar nenhum equipamento específico nos veículos, sua forma de construção e origem não importam. As informações assim obtidas oferecem enormes vantagens na gestão do tráfego. Em áreas isoladas, essa tecnologia pode proporcionar uma solução econômica e eficiente para o controle de sistemas.

Por meio da integração com um contador de eixos, como o Frauscher Advanced Counter FAdC, o monitoramento em tempo real dos trens baseado no DAS pode ser combinado com aplicações relevantes à segurança. As respectivas interfaces possibilitam, por exemplo, um controle ainda mais preciso das passagens em nível. No Traffic Management System (TMS), é possível combinar inputs de ambos os sistemas para calcular horários de chegada exatos, abastecer os monitores nas plataformas ou coordenar e emitir comunicados pontualmente nas plataformas.

Dados do monitoramento de trens em tempo real podem ser utilizados para a otimização da gestão operacional – para os comunicados e monitores nas plataformas, por exemplo.Monitoramento de trens em tempo real: Dados do monitoramento de trens em tempo real podem ser utilizados para a otimização da gestão operacional – para os comunicados e monitores nas plataformas, por exemplo.

Perspectiva

Os conhecimentos que obtivemos até agora mostram que nossa escolha de desenvolver duas estratégias paralelas continuará tendo sua validade. Por um lado, os componentes existentes precisam ser otimamente conectados à nova tecnologia para gerarem informações adicionais a diversas aplicações de modo rápido e sem esforço extra.

Por outro lado, novas arquiteturas precisam ser desenvolvidas simultaneamente. Os resultados das instalações realizadas até agora já nos ajudaram a aprofundar mais as respectivas concepções. Observamos que especialmente a interligação de dados provenientes de diferentes fontes apresenta um grande potencial para a otimização de aplicações já existentes e o desenvolvimento de aplicações novas. Agora as possibilidades de pré-avaliação desses dados precisam continuar avançando para que informações possam ser obtidas de modo eficiente e empregadas com objetividade. Desse modo, mais uma vez as exigências impostas à transmissão e ao armazenamento de dados são um grande tema no setor ferroviário – como em muitos outros setores.

Mayank Tripathi

Mayank Tripathi

27.06.2017

Tecnologias

1909 palavras

Tempo de leitura: 13 minutos

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