Monitorização ferroviária com tecnologia LoRa estrela IoT: as suas perguntas foram respondidas
A infra-estrutura ferroviária é de importância fundamental para a sociedade moderna - e quaisquer falhas podem ser dispendiosas em termos de vidas e investimento. É por isso que é importante garantir a segurança das vias e outras estruturas através de uma monitorização detalhada e regular. Contudo, a realização de levantamentos topográficos automatizados pode ser demorada devido à manutenção do local que requer, quanto mais se se tratar de levantamentos manuais. Por esta razão, a indústria ferroviária está cada vez mais a recorrer às redes sem fios LoRa star para recolher dados de sensores remotos.
Para aprofundar este importante tópico, a Worldsensing uniu forças com a Sixense, líder em monitorização de infra-estruturas, para oferecer um webinar gratuito sobre "Monitorização ferroviária através de LoRa star IoT e tecnologias de levantamento topográfico". O webinar contou com a participação de James Saunders, Gerente de Desenvolvimento de Negócios da Sixense, e três especialistas da Worldsensing: Ignasi Garcia-Milà Vidal, gestor de projectos ferroviários, Angela Lluch Gracia, engenheira de aplicações, e Matt Azzopardi, gestor de vendas no Reino Unido.
Este blogue cobre as suas respostas às perguntas que surgiram durante o evento.
Perguntas
Qual é a sua experiência com vandalismo e roubo?
Bi- ou triaxial: o que é mais eficaz no controlo ferroviário?
Que sectores industriais poderiam beneficiar mais da monitorização remota, especialmente agora com uma pandemia?
Como compararia as topologias de rede de radiofrequência estrela e malha (RF)?
Qual é a precisão dos diferentes tipos de monitorização de pistas?
Tem alguns exemplos de aplicações de medidores de distância a laser?
Os inclinómetros só podem ser orientados horizontalmente?
O que faz com que um tiltmeter envie dados para a porta de entrada?
Fornecem software para o cálculo de cant e twist?
Tem um sistema inteligente para filtrar os falsos alarmes introduzidos por alterações de temperatura no carril?
Precisa de verificar as mudanças de coordenadas dos inclinómetros de pista instalados para obter deslocamentos absolutos?
Qual é a sua experiência com vandalismo e roubo?
James Saunders: Tivemos muita sorte. Para muitos dos produtos que fazemos, pode muitas vezes instalar os instrumentos de uma forma que realmente precisa de tentar vandalizá-los ou retirá-los do projecto. Eles não são super interessantes [para vândalos]. Os tiltmeteres têm menos valor e por vezes podem ser mais fáceis de roubar. Mas as AMTS [Estações Total Motorizadas Automatizadas], apesar de serem obviamente instrumentos de maior valor, são normalmente colocadas num poste ou estrutura. Os prismas em si não são assim tão caros.
Felizmente, as únicas coisas que por vezes desapareceram até à data em projectos são os painéis solares que nós colocamos com os nossos AMTSs.
Bi- ou triaxial: o que é mais eficaz no controlo ferroviário?
Angela Lluch: Ambas poderiam servir o propósito porque estamos a falar de estruturas sub-horizontais. Estamos interessados em monitorizar ao longo de dois eixos, pelo que biaxial ou triaxial poderia funcionar perfeitamente. O triaxial tem a vantagem de poder ser instalado em qualquer posição. Poderiam ser utilizados para outras aplicações, como por exemplo monitorização de estruturas verticais ou sub-verticais ou secções de túneis, onde precisam de ser instalados em orientações diferentes das horizontais.
Que sectores industriais poderiam beneficiar mais da monitorização remota, especialmente agora com uma pandemia?
Ignasi Garcia-Mila: Há vários sectores que poderiam beneficiar da monitorização remota. Acredito realmente que melhora a capacidade operacional em vários sectores da indústria. Mas as infra-estruturas lineares, tais como caminhos-de-ferro ou auto-estradas, que têm vários elementos que precisam de ser monitorizados para a saúde estrutural, são as que são muito mais interessantes para a monitorização à distância.
James Saunders: Penso que, especialmente agora, percebemos que não devemos tomar as visitas ao local como um dado adquirido. Com um sistema automatizado, podemos reduzi-las. Estamos também a ver muitos proprietários de barragens e sítios mineiros à procura de soluções automatizadas.
Como compararia as topologias de rede de radiofrequência estrela e malha (RF)?
Angela Lluch: A principal diferença entre uma estrela e uma topologia de malha é a forma como os dados viajam. Numa topologia em estrela, é bastante simples. Os dados vão desde os nós até à porta de entrada. Numa topologia de malha, os dados não podem alcançar distâncias tão longas pelo que necessitam de dispositivos intermediários, os chamados repetidores, para que os dados possam continuar a saltar de dispositivo em dispositivo até chegarem ao seu destino final, que é a porta de entrada.
Se um destes dispositivos falhar, todos os outros dispositivos serão também afectados. Num projecto ferroviário, uma vez que os dispositivos são na sua maioria instalados seguindo uma linha, existe um risco mais elevado de sofrer uma interrupção crítica do traçado. Em qualquer caso, ambos podem ser úteis para a monitorização ferroviária se não estivermos a falar de grandes áreas a cobrir. De outra forma, talvez seja melhor considerarmos topologias estelares.
Qual é a precisão dos diferentes tipos de monitorização de pistas?
Matt Azzopardi: Em termos de tiltmeters, a questão depende realmente do tipo de alcance que se está a considerar. A precisão, com mais ou menos 2º de variação, é de 0,0025º e a 86º - como temos um tiltmeter capaz de mais ou menos 90º - é de cerca de 0,06º.
James Saunders: Para uma AMTS, depende da forma como a monta, desde que não exceda o alcance da estação total - cerca de 120 metros, digamos. Está a obter uma precisão milimétrica: mais ou menos 1 mm. Se alargar esse alcance, ainda vai funcionar, mas perderá a precisão.
Tem alguns exemplos de aplicações de medidores de distância a laser?
Angela Lluch: Sim, são utilizados em túneis para obter a distância de convergência. Também podem ser instalados em poços ou em qualquer tipo de escavação para monitorizar o movimento, para saber se o poço está a expandir-se ou a encolher. Podem também ser instalados para a monitorização de taludes, por exemplo, se tivermos áreas descobertas onde se esperam quedas de rocha. Nesse caso, poderíamos colocar o tiltmetro e apenas apontar essa rocha ou massa e ver se essa distância muda com o tempo.
Há muitas, muitas outras aplicações onde poderíamos utilizar nós laser para monitorização.
Os tiltmetros só podem ser orientados horizontalmente?
Angela Lluch: Depende da gama de medição. O nosso tiltmetro vai de zero a mais ou menos 90º, pelo que pode tomar qualquer orientação. No entanto, se estiver a utilizar tiltímetros de outro fabricante, é necessário verificar a gama de medições que eles podem fornecer.
O que faz com que um tiltmeter envie dados para a porta de entrada?
Angela Lluch: Qualquer medição registada no tilímetro é enviada via rádio para uma rede; não está ligada a nenhum limiar. A frequência dependerá da taxa de amostragem escolhida para cada dispositivo e do número de sensores ligados à rede. O sensor permanece inactivo e só acorda para a medição e envio de dados.
Fornecem software para o cálculo de cant e twist?
Angela Lluch: Através da Ferramenta de Gestão da Conectividade é possível configurar para calcular a escala.
Tem um sistema inteligente para filtrar os falsos alarmes introduzidos por alterações de temperatura no carril?
Ignasi Garcia-Mila: Os nossos novos dispositivos fornecem a média do conjunto de dados, que pode ser utilizada para filtrar dados ruidosos.
Precisa de verificar as mudanças de coordenadas dos inclinómetros de pista instalados para obter deslocamentos absolutos?
Angela Lluch: Sim, como explicado durante o webinar, os medidores de inclinação só podem fornecer movimentos relativos que têm de ser compensados em relação às leituras zero ou iniciais. Como resultado, obtém-se um movimento diferencial ao longo do tempo. Se estiver interessado em obter movimentos ou coordenadas absolutas, terá de efetuar um levantamento topográfico.
Para saber mais, veja o webinar agora.
