Desarrollo de software para la detección y análisis de defectos superficiales en el carril y medición de su desgaste

Descripción del Proyecto:

La medición de los posibles defectos superficiales del carril y la medición del desgaste del mismo deben formar parte del conjunto de procesos de inspección y auscultación de la superestructura de vía, constituyéndose en instrumento para la detección de defectos superficiales del carril donde los ultrasonidos no alcanzan debido a la zona ciega consecuencia de su acoplamiento, el cual es básico para la programación de las intervenciones propias del mantenimiento de carril, así como para la prevención de accidentes y precursores de accidentes en términos de seguridad ferroviaria de forma acorde a lo expresado al respecto de indicadores comunes de seguridad en los Reales Decretos 918/2010, de 16 de julio, 41/2011 de 9 de mayo y 1006/2015 de 6 de noviembre, por los que se modifica el Real Decreto 810/2007, de 22 de junio, por el que se aprueba el Reglamento sobre seguridad en la circulación de la Red Ferroviaria de Interés General.

Problema que pretenden resolver:

El incremento paulatino de las velocidades de circulación de los trenes, que aumenta las cargas dinámicas y, por tanto, los daños que reciben la plataforma y la superestructura, así como las nuevas filosofías de mantenimiento basadas en la realización de trabajos según el estado, para optimizar el ciclo de vida del activo y la búsqueda de la prognosis, que consiste en identificar qué va a pasar antes de que suceda para mejorar la programación de los recursos de mantenimiento, unido al uso cada vez mayor de las infraestructuras y a un aumento de los niveles de seguridad y confort de los viajeros; hacen que se desarrollen planteamientos para implantar nuevas tecnologías que mejoren la identificación de los posibles defectos que se producen en los carriles.

Objetivos de Resolución del Proyecto:

El objetivo de este proyecto es el desarrollo de software para la detección y análisis de defectos superficiales en carril ferroviario y la medición de su desgaste y sudespliegue e integración en infraestructuras y sistemas ya existentes de medición y auscultación empleados por REDALSA.

Los objetivos específicos que se quieren alcanzar son los siguientes:

1. Especificación de estructuras de datos que la infraestructura debe proporcionar, así como la validación inicial del equipamiento seleccionado
2. La reconstrucción o mapeo del perfil del carril, identificando los defectos en la cara activa de la cabeza del carril.
3. El desarrollo de algoritmos Machine Learning para la detección y clasificación de los defectos y caracterización física del carril.
4. Desarrollo de arquitecturas, servicios y protocolos para el envío, almacenamiento y tratamiento de los datos.

Como objetivos secundarios, y que forman parte del proyecto en lo referente a las tecnologías propuestas, se establecen los siguientes:

1. El desarrollo de servicios de supervisión y alerta ante defectos.
2. La integración con otros sistemas y arquitecturas de REDALSA, como laauscultación dinámica, conforme a las normativas y estándares requeridos.
3. El desarrollo de arquitecturas hardware y software que garanticen la usabilidad y seguridad de todo lo expuesto anteriormente

Resultado del proyecto:

1. Detección de los defectos superficiales en cabeza, alma y patín en complemento a donde los ultrasonidos no consiguen ser efectivos.
2. Localización, mediante un proceso continuo de aplicación del sistema (PK y GPS), de los defectos superficiales existentes en los carriles, en tiempo real, a bordo de un vehículo ferroviario preparado en conjunto con los ultrasonidos.
3. Confirmación sistemática de los defectos detectados y su dimensión.
4. Prevención y evaluación justificada de su riesgo potencial para la seguridad en la circulación, así como las recomendaciones de las medidas a adoptar.
5. Acceso por parte de REDALSA a los resultados de dicha inspección, incluyendo representaciones geoespaciales.
6. Unificación de diferentes tipos de auscultación e inspección, para la optimización de costes y de recursos humanos y materiales en vía.
7. Eliminación de necesidades de medios acoplantes, por lo que se asegura la calidad de la inspección.
8. Este tipo de sistemas aportan altas precisiones y permiten frecuencias de muestreo elevadas.

Además, a partir de los beneficios presentados en este proyecto se podrían generar nuevas alternativas al uso de estas tecnologías de auscultación e inspección, no contempladas en esta oferta, tal y como se presenta a continuación:

1. Medición continúa de desgaste y fisuras en ruedas.
2. Mantenimiento de ejes de ancho variable.
3. Detección y catalogación de nuevos fallos.
4. Planificaciones de mantenimiento futuro (mantenimiento predictivo)

Duración del Proyecto:

2020 – 2021

Proyecto en cooperación con:

El proyecto ha sido financiado bajo un contrato de licitación pública de Redalsa.

Persona de contacto:

Silvia González – Responsable de IA en ITCL Centro Tecnológico