Los sectores ferroviarios necesitan un mantenimiento constante para garantizar la seguridad tanto de los pasajeros como de los trabajadores del sector ferroviario. Además, las interrupciones en el servicio de las líneas ferroviarias suponen un grave perjuicio económico para el sector ferroviario, 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/monitoreo ferroviario 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 ferroviaria una vez cada un periodo de tiempo fijo, normalmente de 6 a 12 meses. Este tren mide varios parámetros clave en todo el sector ferroviario. En concreto, supervisa 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. De este modo, el «tren de monitorización» identifica dónde puede ser necesario realizar 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.
Por lo tanto, los operadores del sector ferroviario necesitan un nuevo método de monitorización/monitoreo que les permita conocer en todo momento el estado de las vías. La monitorización/monitoreo inalámbrica es una solución que puede proporcionar a los operadores acceso a datos en tiempo real sobre las vías que gestionan.
Analizaremos algunas de las ventajas que ofrecen los sistemas de monitoreo inalámbrico en tiempo real para el sector ferroviario:
1. Optimizar el ciclo de mantenimiento
Los sistemas de monitoreo inalámbricos transmiten información en tiempo real a los centros de operaciones del sector ferroviario, 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/monitoreo, como el «tren de inspección» mencionado anteriormente, que solo proporcionan información desactualizada cada pocos meses, la monitorización/monitoreo inalámbrica en tiempo real permite a los operadores conocer la situación real sobre el terreno en cualquier momento. Esto significa que pueden detectar posibles anomalías en las vías de tren 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 del sector ferroviario pueden enviar equipos de mantenimiento para inspeccionar la zona y realizar la implementación de 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, por ejemplo, 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, incluso si no se detectan anomalías.
3. Responde a las necesidades específicas del sector ferroviario
El sector ferroviario tiene necesidades específicas de monitorización/monitoreo; los sistemas de monitoreo inalámbricos pueden satisfacerlas de diversas maneras si cuentan con los medidores y el software adecuados para este sector.
- En primer lugar, las vías deben ser objeto de monitorización periódica mediante un clinómetro, ya que es necesario poder realizar mediciones en diagonal. Dado que no es posible equipar toda la red con estos medidores y sensores, el proveedor del sistema de monitoreo inalámbrico debe ayudar a la empresa del sector ferroviario a identificar los puntos estratégicos a lo largo de las vías en los que las mediciones son más cruciales (quizás aquellos 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 en la que se sabe que hay mayor probabilidad de que se produzca una inclinación dará mejores resultados a la hora de prevenir incidentes. Esto puede utilizarse para la monitorización/monitoreo de infraestructuras estáticas existentes, como túneles y puentes.
- Además, el sector ferroviario necesita un sistema remoto que requiera poco mantenimiento, ya que el acceso a determinadas partes de las vías puede resultar difícil, arriesgado o causar interrupciones, y el mantenimiento o la monitorización podrían suponer un tiempo de inactividad de las vías. La durabilidad también es fundamental. Las vías de tren se encuentran en entornos hostiles: están expuestas a todas las condiciones meteorológicas y a maquinaria metálica muy pesada y de gran velocidad (es decir, los trenes). Los dispositivos de monitorización/monitoreo, como los sensores y los nodos de datos que se utilizan para digitalizarlos, deben ser lo más duraderos posible. Muchos sistemas de monitoreo inalámbricos están diseñados específicamente para ello, por lo que los operadores del sector ferroviario deben buscar un proveedor que pueda garantizar dicha durabilidad.
4. Monitorización de los alrededores
Las soluciones de monitorización inalámbrica no solo permiten a los operadores supervisar sus vías de tren, 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 cómo se comporta el terreno en torno a las vías es especialmente importante si hay una construcción cerca: los operadores deben medir, por ejemplo, la presión del agua y los sistemas del terreno. Por lo tanto, los operadores del sector ferroviario 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 —situados no solo en la infraestructura principal, sino también en los alrededores, en pozos, edificios o incluso en el suelo— permite modelar el contexto, lo que garantiza una planificación estratégica y unas decisiones precisas.
5. Reducción de riesgos
La seguridad tanto de los pasajeros como de los trabajadores en las líneas del sector ferroviario es una de las principales preocupaciones de los operadores ferroviarios. El mantenimiento predictivo en tiempo real, gracias a la monitorización/monitoreo inalámbrico, permite a los operadores realizar un mantenimiento predictivo de sus vías. Esto permite llevar a cabo el mantenimiento tanto en el momento inmediato (detectando problemas a medida que surgen) como a largo plazo (creando modelos contextuales y estratégicos a largo plazo para garantizar la aplicación más precisa del mantenimiento).
El mantenimiento predictivo en el sector ferroviario, basado en la tecnología del IoT, reduce considerablemente el riesgo de que se produzca un incidente, ya que los operadores pueden tanto aplicar medidas de mantenimiento preventivo como planificar estratégicamente el mantenimiento gracias a los conjuntos de datos acumulados.
Esto se traduce en un enorme ahorro a largo plazo: las interrupciones en el servicio de las líneas ferroviarias debidas a incidentes suponen a las empresas del sector ferroviario un coste de miles de dólares por minuto. Además, las medidas correctivas tras un incidente resultan, a largo plazo, considerablemente más caras que los pequeños ajustes preventivos que se llevan a cabo de forma regular a lo largo del tiempo.
6. Monitorización remota remota a larga distancia
No es fácil realizar la monitorización y el mantenimiento manuales de las vías de tren. Dado que hay muchos entornos que no pueden ser monitorizados de forma manual sin poner en peligro a los trabajadores o sin dejar la línea ferroviaria fuera de servicio, la monitorización remota a larga distancia es imprescindible para los operadores del sector ferroviario.
Otra razón por la que la monitorización/monitoreo inalámbrico del IoT es fundamental para el sector ferroviario es la necesidad de supervisar los cambios de vía.
Los puntos de cambio de vía, que suelen estar situados en lugares aleatorios a lo largo de las vías de tren en plena campiña, son especialmente vulnerables a los daños causados por personas que desean vandalizar las instalaciones del sector ferroviario. Los vándalos pueden causar daños importantes en un punto de cambio de vía y dejar fuera de servicio una línea ferroviaria, o varias, durante muchas horas, lo que provoca retrasos y costes considerables para el sector ferroviario. El uso de cámaras y sensores para la monitorización/monitoreo de los puntos de cambio en tiempo real permite a los operadores ver quién puede estar interfiriendo con un punto de cambio, dónde está ocurriendo y cuándo. Esto también actúa como elemento disuasorio para los vándalos, que saben que es más probable que sean captados si hay sensores y cámaras instalados.
7. Integración con sistemas heredados
Dado que las distintas empresas del sector ferroviario utilizan diversos sistemas informáticos e interactúan constantemente con una amplia gama de partes interesadas de los sectores público y privado —cada una de las cuales cuenta también con sus propios sistemas—, cualquier sistema de monitoreo debe poder integrarse con estos sistemas existentes. Muchos sistemas de monitoreo inalámbricos pueden integrarse con cualquier sistema informático y funcionar con una amplia gama de sensores y nodos de datos, pero no todos ofrecen esta posibilidad. Elegir un sistema que se pueda integrar fácilmente con los sistemas y equipos ya existentes, así como un proveedor que pueda asesorar sobre la mejor forma de hacerlo, resulta especialmente esencial para el sector ferroviario, en el que hay mucho en juego en lo que respecta a la instrumentación y la monitorización.
