Las vías férreas requieren un mantenimiento constante para garantizar la seguridad tanto de los pasajeros como de los trabajadores ferroviarios. Además, las interrupciones en el servicio de las líneas ferroviarias suponen un grave perjuicio económico para las empresas ferroviarias, no solo en forma de medidas correctivas, sino también debido a la insatisfacción de los clientes y a las indemnizaciones. En la actualidad, la monitorización ferroviaria para el mantenimiento predictivo es bastante básica: en la mayoría de las redes ferroviarias, un tren especial equipado con sensores en las ruedas recorre toda la red una vez cada un periodo de tiempo determinado, normalmente de 6 a 12 meses. Este tren mide varios parámetros clave en todo el sistema ferroviario. En particular, registra los cambios en la diferencia de altura y la anchura entre las dos vías, ya que si estas distancias varían, el riesgo de descarrilamiento del tren puede aumentar considerablemente. El «tren de supervisión» identifica así dónde pueden ser necesarias correcciones en las vías. Sin embargo, esta medición solo se realiza de forma esporádica; durante el resto de los meses, nadie sabe qué está pasando.
Los operadores ferroviarios necesitan una nueva forma de supervisión que les permita conocer en todo momento el estado de las vías. La monitorización inalámbrica es una solución que puede dar a los operadores acceso a datos en tiempo real sobre las vías que supervisan.
Examinaremos algunas de las ventajas de los sistemas de vigilancia inalámbrica en tiempo real para la industria ferroviaria:
1. Optimizar el ciclo de mantenimiento
Los sistemas de vigilancia inalámbricos transmiten información en tiempo real a los centros de operaciones ferroviarias, lo que significa que los operadores tienen acceso a un flujo continuo de información sobre el estado de sus vías, lo que les permite optimizar el ciclo de mantenimiento. A diferencia de los métodos tradicionales de monitorización, como el «tren de monitorización» mencionado anteriormente, que solo proporcionan información desactualizada cada pocos meses, la monitorización inalámbrica en tiempo real permite a los operadores ver la situación real sobre el terreno en cualquier momento dado. Esto significa que pueden detectar posibles anomalías en las vías férreas y llevar a cabo el mantenimiento no solo de forma reactiva, sino antes de que se produzcan los incidentes. Si alguna zona de la vía parece desviarse de lo que se considera «normal», los operadores ferroviarios pueden enviar equipos de mantenimiento para inspeccionar la zona y tomar las medidas necesarias antes de que ocurra cualquier incidente, como el descarrilamiento de un tren.
2. Introducir la predicción
Si se combinan con herramientas de aprendizaje automático, las soluciones de monitorización inalámbrica también pueden mejorar su capacidad para predecir posibles incidentes a lo largo del tiempo, creando modelos más precisos a medida que se introducen nuevos conjuntos de datos. La acumulación de datos sobre el estado de las vías durante un largo periodo de tiempo ofrece a los operadores la oportunidad de crear modelos predictivos. Además, les permite acceder a información precisa y a largo plazo sobre el comportamiento probable de las vías en determinadas circunstancias, como durante fenómenos meteorológicos extremos, tales como olas de calor o heladas.
La medición a largo plazo del comportamiento de las vías y del terreno circundante es necesaria para la modelización y la planificación estratégicas: en particular, permite planificar con antelación el mantenimiento predictivo, aunque no se detecten anomalías.
3. Responde a las necesidades específicas del ferrocarril
Los ferrocarriles tienen necesidades de control específicas; los sistemas de control inalámbricos pueden satisfacerlas de varias maneras si ofrecen los medidores y el software específicos para ferrocarriles adecuados.
- En primer lugar, las vías deben supervisarse periódicamente con un clinómetro debido a la necesidad de poder medir en diagonal. Dado que no se puede equipar toda la red con estos medidores y sensores, el proveedor del sistema de monitorización inalámbrica tiene que ayudar a la empresa ferroviaria a identificar los puntos estratégicos a lo largo de las vías en los que las mediciones son más cruciales (quizás puntos vulnerables a las fluctuaciones) y que reflejarán con mayor precisión el estado del resto de las vías. Colocar un clinómetro en una parte de la infraestructura donde se sabe que hay más probabilidades de que se produzcan inclinaciones dará mejores resultados a la hora de poder prevenir incidentes. Esto puede utilizarse para supervisar infraestructuras estáticas existentes, como túneles y puentes.
- Además, los ferrocarriles necesitan un sistema remoto de bajo mantenimiento, ya que el acceso a determinadas partes de las vías puede ser difícil, arriesgado o molesto, y el mantenimiento o la supervisión podrían suponer la paralización de las vías. La durabilidad también es clave. Las vías férreas son entornos difíciles: están expuestas a todo tipo de condiciones meteorológicas y a maquinaria metálica muy pesada y rápida (por ejemplo, trenes). El hardware de monitorización, como los sensores y los nodos de datos que se utilizan para digitalizarlos, tiene que ser lo más duradero posible. Muchos sistemas de monitorización inalámbricos están diseñados específicamente para ello, por lo que los operadores ferroviarios deben buscar el proveedor que pueda garantizar su durabilidad.
4. Vigilancia de la zona circundante
Las soluciones de monitorización inalámbrica no solo permiten a los operadores supervisar las vías férreas, sino también la zona circundante. Esto es fundamental: a menudo, los incidentes, como los descarrilamientos, no se deben a fallos en la vía, sino a movimientos del terreno circundante. Un tren en Escocia, por ejemplo, fue descarrilado en enero de 2018, después de que unas condiciones meteorológicas extremas provocaran un gran deslizamiento de tierra. Medir el comportamiento del terreno en los alrededores de las vías es especialmente importante si hay una obra cerca: los operadores deben medir, por ejemplo, la presión del agua y los sistemas del terreno. Por lo tanto, los operadores ferroviarios necesitan un conocimiento mucho más amplio de toda la zona que rodea las vías para poder hacerse una idea más clara de la situación sobre el terreno. El flujo constante de datos procedentes de sensores —instalados no solo en la infraestructura principal, sino también en los alrededores, en pozos de sondeo, edificios o incluso en el suelo— permite crear modelos contextuales que garantizan una planificación estratégica y unas decisiones precisas.
5. Reducción de riesgos
La seguridad de pasajeros y trabajadores en las líneas ferroviarias es una de las principales preocupaciones de los operadores ferroviarios. El mantenimiento predictivo en tiempo real, posible gracias a la monitorización inalámbrica, permite a los operadores realizar un mantenimiento predictivo de sus vías. Esto permite el mantenimiento tanto en el momento inmediato (señalando los problemas a medida que surgen) como a largo plazo (creando modelos estratégicos contextuales y a largo plazo para garantizar el tipo de mantenimiento más preciso).
El mantenimiento predictivo de los ferrocarriles, basado en la tecnología IoT, reduce enormemente el riesgo de que se produzca un incidente, ya que los operadores son capaces tanto de aplicar acciones de mantenimiento preventivo como de planificar estratégicamente el mantenimiento a través de conjuntos de datos acumulados.
Esto supone un enorme ahorro a largo plazo: el tiempo de inactividad de las líneas ferroviarias debido a incidentes cuesta a las empresas ferroviarias miles de dólares por minuto. Además, las medidas correctoras tras un incidente son, a largo plazo, mucho más caras que los pequeños ajustes predictivos realizados con regularidad a lo largo del tiempo.
6. Control remoto a larga distancia
Las vías férreas no son fáciles de supervisar y mantener manualmente. Como hay muchos entornos que no se pueden supervisar manualmente sin poner en peligro a los trabajadores o dejar fuera de servicio la línea ferroviaria, la supervisión remota a larga distancia es imprescindible para los operadores ferroviarios.
Otra razón por la que la supervisión inalámbrica IoT es clave para la industria ferroviaria es la necesidad de supervisar los puntos de conmutación.
Las agujas, a menudo situadas en puntos aleatorios a lo largo de las vías férreas en medio del campo, son especialmente vulnerables a los daños causados por personas que desean cometer actos vandálicos contra el material ferroviario. Los vándalos pueden causar daños importantes en un punto de aguja y dejar fuera de servicio una línea ferroviaria, o varias, durante muchas horas, con los consiguientes retrasos y costes para el proveedor ferroviario. El uso de cámaras y sensores para vigilar las agujas en tiempo real permite a los operadores ver quién puede estar interfiriendo en una aguja, dónde y cuándo. Esto también sirve para disuadir a los vándalos, que saben que es más probable que les pillen con los sensores y las cámaras instalados.
7. Integración con sistemas heredados
Dado que las distintas empresas ferroviarias utilizan diversos sistemas informáticos e interactúan constantemente con una serie de partes interesadas de los sectores público y privado que también tienen sus propios sistemas, cualquier sistema de supervisión debe poder integrarse con estos sistemas existentes. Muchos sistemas de vigilancia inalámbricos pueden integrarse en cualquier sistema informático y funcionar con diversos sensores y nodos de datos, pero no todos lo hacen. Elegir un sistema que pueda integrarse fácilmente con los sistemas y equipos heredados, y un proveedor que pueda ofrecer asesoramiento sobre la mejor manera de hacerlo, es especialmente esencial para la industria ferroviaria, en la que hay mucho en juego cuando se trata de instrumentación y supervisión.
