Papéis Técnicos Railscanner

Transcrição

1 1. Introdução RailScanner é um sistema de controle electrônico que controla o estado da linha férrea sob carga operacional real. Ele faz isso através da medição do comportamento dinâmico dos vagões, em condições reais de operação e elaboração de relatórios sobre a mobilidade dinâmica excessiva, que indicam falhas com a ferrovia. O sistema completo é constituído por transdutores instalados num local adequado no bogie, circuitos de condicionamento electrônico, a bordo de aquisição de sistema de dados computadorizado, software de pós-processamento e um banco de dados inteligente. Manter a ferrovia em bom estado é importante para a operação segura dos trens. Um trilho bem conservado tem pequeno impacto dinâmico sobre vagões ferroviários, prolongando assim a sua vida e garantindo uma operação contínua e segura. Uma vez que o comportamento dinâmico dos vagões está diretamente relacionado com a condição da pista, é importante compreender o comportamento do trem durante a operação. Ao apontar áreas na faixa que causam mobilidade dinâmica excessiva de vagões ferroviários, RailScanner permite ao operador concentrar os seus esforços de manutenção de áreas da faixa que mais negativamente afetam os trens. Esta abordagem orientada economiza custos de manutenção para os ambos os vagões e trilhos e, finalmente, minimiza as chances de descarrilamentos caros. Operadores ferroviários podem experimentar inesperadas falhas estruturais e mecânicas em seus carros, apesar do fato de que as faixas são regularmente verificadas com carros da pista de medição de geometria. Estes problemas contínuos, estruturais e mecânicos indicam que as medições da pista de geometria por si só não são suficientes para garantir a descoberta de falhas de pista que afetam negativamente a operação segura dos trens. Ao contrário dos equipamentos especializados na faixa de levantamento (que requerem veículos especiais independentes), RailScanner se torna uma parte do trem. O sistema efetivamente avalia o desempenho dos vagões, sob carregamento Operacional Real (ROL) - isto é, monitora a reação do trem que passa sobre a pista. Algumas falhas da pista não são observadas durante as auditorias periódicas por carros de medições especiais, porque o carro de medição exerce uma carga operacional completamente diferente na pista em relação a um trem em funcionamento regular. O comportamento dos vagões individuais e do trem como um todo depende da velocidade, carga, técnicas de condução, condição ferroviária, condição de travessas e as condições do balastro, e da sub-classe. RailScanner segue de perto o comportamento do vagão, em resposta ao efeito combinado de todos estes fatores. RailScanner oferece, portanto, uma ferramenta para a manutenção da via férrea, que avalia a condição do trilho através da medição do comportamento dinâmico dos vagões em resposta à condição global do trilho

2 O comportamento dinâmico do vagão nos diz se a condição da faixa global é aceitável. RailScanner idealmente complementa outras ferramentas e condição da avaliação, tal como carros de pista de medição da geometria. 2. Controle da Geometria e controle das Falhas Os operadores ferroviários necessitam de uma ferramenta que com confiança e de forma rentável avalie o desempenho de um trem em condições reais de operação. Embora os veículos de faixa de medição da geometria sejam úteis na manutenção de via (por permitir que o operador mantenha a geometria da via correta), eles só podem avaliar as condições da pista com referência próprias e muitas vezes não detectam falhas que podem causar problemas para o trem. Além disso, controlar a geometria de medição dos veículos não pode ser operado continuamente sem a interrupção dos horários de funcionamento. Uma vez que ela é usada para monitoramento periódico, os operdores detectam falhas na via férrea cedo, assim que começam a operar, e numa fase em que os trilhos podem ser menos caros para reparar. A geometria da via é importante para garantir o correto alinhamento geral da pista. A medição da geometria descobre desvios que podem causar problemas para um trem. No entanto, geometria da via sozinha não afeta o desempenho dinâmico do trem. Falhas que não podem ser detectadas por medições de geometria da via incluem: sub-classe enfraquecida; parafusos frouxos; problemas estruturais com o trem ou vagão leito; anomalias geométricas que não são captadas como falhas (por exemplo: o movimento vertical ou horizontal); Tais falhas podem não afetar a geometria da pista, mas elas causam impacto sobre o comportamento dinâmico do trem. RailScanner detecta essas falhas, uma vez que elas resultarão numa mobilidade dinâmica indesejável do trem. 3. Comportamento de trens durante condições reais de operação Carros de medição da geometria pista não podem levar em consideração as condições da carga, velocidade, e técnicas de condução de um trem durante condições reais de operação. A experiência tem demonstrado que a manutenção da geometria da via em condições ideais não garante o melhor desempenho do trem. RailScanner satisfaz a necessidade de uma ferramenta que levam estes parâmetros operacionais em conta. 4. Detecção antecipada de falhas Desde trem e via operarem como um sistema dinâmico as falhas na pista podem desenvolver-se rapidamente e a varredura periódica pode perder essas mudanças. Desde que o RailScanner possa ser instalado permanentemente no trem e as condições do trilho sejam gravadas cada vez que o trem viaja, o sistema não vai perder rapidamente falhas no desenvolvimento.

3 Por conta destas falhas serem percebidas antecipadamente, a manutenção necessária pode ser implementadas antes, evitando assim maiores prejuízos dos vagões ou proliferação de falhas ferroviárias. Se as falhas forem detectadas em seus estágios iniciais, a seção defeituosa da pista pode ser relativamente pequena, e manutenção, dentro de pouco tempo o alvo pode conter mais danos à pista. RailScanner utiliza poderosos programas de computador de detecção de falhas, e o operador pode obter informações sobre a condição da pista, logo que o trem chega ao seu destino. 5. Monitoramento Contínuo Porque ele pode ser usado como um sistema de monitorização contínua, o banco de dados inteligente do sistema irá tender a história do desenvolvimento ferroviário falho. Isto permite ao operador estabelecer quais áreas da pista são mais propensas a danos causados por cargas ambientais e / ou operacionais e a velocidade a que os danos se desenvolvem. Para manter uma via ótima não é apenas importante medir a geometria da via de tempo em tempo. É igualmente importante avaliar continuamente a condição da pista através da monitorização do comportamento do trem quando viaja. RailScanner foi testado várias vezes nas principais ferrovias de carga pesada na Austrália Ocidental. O sistema foi capaz de identificar as áreas de pista que contribuem para a mobilidade excessiva dinâmica dos trens. 6. Trilho/Interação da roda A filosofia por trás RailScanner é baseada na inter-relação entre o transporte ferroviário e da roda. Existe uma relação direta entre o comportamento dinâmico do vagão e da resposta dinâmica da faixa de como ele reage ao carregamento roda. A partir de estudos extensos e muitos anos de experiência na medição do comportamento dos veículos ferroviários, a Engenharia da Lynx estabeleceu que medir o comportamento dinâmico do vagão é um indicador confiável da condição da pista. RailScanner mede a resposta dinâmica do vagão, bem como a sua velocidade. Utilizando a assinatura dinâmica dos transdutores, o sistema determina o nível de energia do vagão que é gerada pela operação de trens e as condições da pista. 7. Medindo a Mobilidade Dinâmica RailScanner monitoriza continuamente a mobilidade dinâmica do vagão em que está instalado. As técnicas de aquisição de dados poderosas garantem a validade dos dados recolhidos. No final da viagem de trem, o software de pós-processamento dá ao operador acesso quase imediato aos resultados obtidos para uma determinada viagem (atualmente, pósprocessamento para uma viagem de seis horas de trem leva cerca de 25 minutos). Este método de correlacionar as falhas ferroviárias ao comportamento dinâmico dos vagões é capaz de avaliar a gravidade das falhas em tempo real. Outros sistemas que monitoram condições da pista não são baseados em avaliação de ROL ou em tempo real.

4 RailScanner informa ao operador onde a mobilidade excessiva dinâmica do vagão instrumentado ocorreu na pista. Desde que RailScanner permita ao operador identificar com precisão as áreas de pista defeituosas, este pode então zerar a área em questão. Este método poupa tempo e recursos, uma vez que apenas as áreas que contribuem para a mobilidade excessiva dinâmica são identificadas. 8. Energia que não está relacionada com as falhas ferroviárias Desde que o RailScanner meça a mobilidade dinâmica do vagão, ele também vai detectar energias que são geradas pela interação roda / trilho, mas não estão relacionados com falhas ferroviárias. No entanto, uma vez que o sistema se destina a ser RailScanner monitorização de condição contínua, esta limitação é ultrapassada após a realização de várias verificações da pista, e os perfis de energia resultantes são analisados estatisticamente. Realizar uma série de teste da pista elimina a natureza aleatória das energias criadas pela roda / interação ferroviária. A energia gerada por falhas ferroviárias sempre recorrer. Isso foi comprovado em todas as corridas com vários RailScanner. RailScanner pode operar em qualquer tipo de pista, independentemente do transporte ferroviário ou tipo vagão leito. 9. Como RailScanner Opera À medida que o vagão viaja ao longo dos trilhos, o mesmo é submetido a uma grande variedade de cargas, as quais afetam o seu comportamento dinâmico. Quaisquer falhas nos trilhos vão aumentar a mobilidade normal da dinâmica do vagão. Uma vez que o RailScanner é instalado, ele não afeta de forma alguma o funcionamento seguro do trem. O RailScanner pode resistir a qualquer velocidade de viagem em qualquer tipo de pista. Ele é projetado para ser resistente. No fim da viagem, os dados são analisados no computador de bordo. Dentro de um curto período de tempo (geralmente cerca de 25 minutos) a energia relacionada com

5 falhas na via férrea é calculada. Os dados finais são então transferidos através de um cabo ou rede de comunicação de rádio para o computador na oficina. O final pós-processamento para a tender a história agora tem lugar, e as informações sobre o estado das vias está disponível para o operador quase que imediatamente. O computador também realiza a análise das tendências da pista e referências de todos os defeitos desta para os seus locais na linha. 10. Relatório RailScanner registra a mobilidade de toda a dinâmica do vagão, mas armazena apenas a mobilidade excessiva que está relacionado para rastrear falhas. Depois do pós-processamento, o operador é apresentado a um gráfico e a uma tabela de trabalho que mostram áreas de mobilidade dinâmica excessiva. Os defeitos de faixa são localizados nestas áreas. Atualmente, RailScanner localiza rastros de falhas com precisão de 10 metros. A base de dados inteligente, instalada na oficina de computador,realiza todas as funções de relatórios, análise de tendências, mantém a história das medições e tem uma extensa função interface gráfica do usuário para permitir que o operador acesse qualquer informação que seja necessária. O gráfico acima mostra a mobilidade dinâmica de uma determinada seção da pista L = baixa mobilidade dinâmica M = médio H = alto

6 A tabela acima mostra as áreas de mobilidade excessiva em uma pista particular em intervalos de 100 metros. A precisão de encontrar falhas de pista aumenta a cada varredura. Esta informação permite que ao operador planejar sua manutenção faixa-alvo, a partir dessas áreas que requerem manutenção mais urgente. 11. Recursos de pessoal necessário Para operar RailScanner, um técnico familiarizado com computadores é necessário para baixar os dados do computador de bordo na oficina de computador. O técnico também gera relatórios. Um técnico com conhecimentos de informática adequados não precisa de mais do que dois dias de formação para utilizar o sistema RailScanner eficazmente. A Lynx Engenharia fornece ao redor do relógio o suporte para RailScanner. As instalações de relatórios estão disponíveis na rede e podem ser acessada por qualquer pessoal autorizado. Os relatórios são úteis para inspeções diárias, bem como para o planejamento a longo prazo de manutenção estratégica. 12. Resumo RailScanner é uma ferramenta comprovada para manutenção orientada da pista ferroviária, permitindo ao operador identificar sistematicamente a localização de falhas de trilho numa base contínua. O sistema é fácil de usar e não necessita de veículos ferroviários adicionais. Uma vez instalado, ele fornece um fluxo contínuo de informações úteis sobre o estado da via férrea. RailScanner é um sistema resistente projetado para longo prazo, para a monitorização contínua ou periódica de trilhos. Ele usa Cargas Operacionais Reais (ROL) para avaliar o efeito da condição das pista a rolar. O sistema não requer acompanhamento de veículos de trilho especializados. Dados e informações estão disponíveis para o operador dentro de 25 minutos após o término da viagem. RailScanner fornece uma saída sob a forma de gráficos da disseminação da mobilidade excessiva do material circulante ao longo de todo o comprimento da pista. Isto inclui a localização das falhas com uma precisão de + / - 10 m.