用于安全的传感器

本文原载于https://www.eib.org/en/stories/remote-monitoring-system

一场山体滑坡使火车脱轨,引发了一种新的安全方法,西班牙初创的远程监控系统旨在拯救生命和适应气候变化

Lleida和La Pobla de Segur之间的火车线路位于巴塞罗那北部崎岖不平的乡村,穿过山脉和深谷。这条线路是一个偏远地区的关键环节,当地的道路很少以直线行驶。

2021年3月12日,当当天的第一列火车进入隧道时,一场山体滑坡毫无征兆地发生了。当列车驶出隧道时,它撞上了一个刚脱离的岩石堆并脱轨,就在一个陡峭的悬崖边上。

幸运的是,没有人受伤。但这条线路被关闭了几个星期,火车需要大量昂贵的维修。

当它开始在轨道上工作时,加泰罗尼亚总督府的铁路运营商Ferrocarrils de la Generalitat de Catalunya决定尝试新的东西。

该公司聘请了一家位于巴塞罗那的名为Worldsensing的公司来安装一个由传感器和无线数据收集装置组成的复杂系统,对隧道外的情况进行持续监测。

该系统包括检测悬崖峭壁上的裂缝的任何运动的装置,悬崖峭壁就在线路上方。其他传感器监测轨道和天气状况。极热或极冷或大雨或大雪都可能影响安全。数据被持续上传到一个基于云的平台,该平台有一个可以远程使用的应用程序,在发生危险时提供早期预警。

远程监控系统有可能挽救生命,延长公路、铁路、桥梁和隧道等重要民用基础设施的使用寿命。随着气候变化导致极端天气事件频发,此类系统的重要性与日俱增。

©Worldsensing

物联网 "创新

铁路运营商的基础设施经理Albert Tortajada说,他对他在加泰罗尼亚地区管理的三条线路的无线监控的未来寄予厚望。

"在铁路领域,安全是第一位的,"他说。"我们对未来几年的设想是,将有更多的传感器、更多的监测和更多的数据传输,可以保护我们的乘客和火车。"

Worldsensing是使用 "物联网 "创建网络的先驱,这些网络收集和共享关键基础设施和大型工业项目(如采矿作业)状态的数据。但是它的网络甚至被用来监测历史和文化遗址,比如巴塞罗那的一个墓地在2017年遭遇了山体滑坡,摧毁了墓葬。

该公司通常在偏远地区建立连接,并利用自己的 "边缘设备 "创建网络,以无线方式收集第三方传感器的数据。Worldsensing的LoRA(远程)网络使用低功耗、广域无线电传输(通常被称为LPWAN),可以在不需要维护的情况下运行长达10年。

Marc Janeras是加泰罗尼亚地图学和地质学研究所的一名工程师;该研究所与铁路公司合作,监测其线路的安全。他参与了防止隧道外再次发生事故的计划。在安装了电缆和锚定金属围栏以物理性地防止另一次山体滑坡后,马克和研究所的其他工程师与Soundsensing公司合作规划了监测方案。

他说,将需要大约一年的时间来获得基线数据,这些数据将帮助他们了解悬崖边的 "正常 "行为,并知道哪些超出常规的信号是值得关注的。他说,从更大的角度来看,他对这种系统产生广泛影响的潜力感到兴奋。

保护重要的基础设施

"经典的方法是'好的,我研究一个斜坡,评估稳定性等等,工作完成后,我们继续去另一个地方',"他说。"现在有了这些监测网络,我们正在从这个想法转向一个整体的网络,我们可以从一个项目中学习一些东西,并将其应用到另一个项目中。"

欧洲投资银行认识到Worldsensing公司的创新潜力,由于气候危机带来的极端天气,这些创新变得尤为重要。欧盟银行为该公司提供了1000万欧元的贷款,以进一步开发其技术。

Ignasi Garcia-Milà Vidal

Worldsensing公司的创新项目经理Ignasi Garcia-Milà Vidal说,这种类型的解决方案的主要优势之一是,它减少了对人工读数和长期测量的需求,节省了资金,并减少了向远程站点派遣团队所涉及的碳排放。他说,但它也能提供实时数据和更复杂的测量,这将改变游戏规则。

"由于这些低功耗的物联网设备,我们正在提供整个行业的完全数字化,"他说,"这就是岩土工程、地理空间和结构监测。"