Monitoramento e segurança de ferrovias: Cinco casos do mundo todo

Autores: Megan Hansen, Lidija Spiranec, Steve Thurgood

 

Escavações que fazem a terra tremer. Regiões propensas a avalanches e a inundações. Trens pesados que passam por ferrovias bem desgastadas. O que tudo isso tem em comum? São ameaças à estabilidade estrutural dos trilhos e da infraestrutura das ferrovias. No mundo todo, os operadores dependem do monitoramento para detectar os impactos dessas e de outras ameaças às ferrovias, permitindo o trânsito contínuo e seguro dos trens.

O monitoramento da deformação ajuda a identificar áreas vulneráveis na infraestrutura, medindo a geometria e outros parâmetros relevantes dos trilhos em intervalos definidos, para detectar movimentos que poderiam causar danos. Quando analisadas, essas medições fornecem dados cruciais, permitindo que os operadores e os engenheiros tomem decisões informadas sobre operação, manutenção e reparos. Assim, ao monitorar os ativos, os proprietários podem economizar dinheiro e reduzir os riscos.

Os sistemas ideais de monitoramento de ferrovias permitem a coleta de dados precisa e abrangente, personalizada para as necessidades de cada projeto e de cada ambiente. As soluções de monitoramento total da Leica Geosystems fornecem esses recursos e muito mais, com tecnologias híbridas que incluem sensores geodésicos e geotécnicos, dispositivos confiáveis de comunicação de dados e software poderoso de monitoramento, com suporte para configuração rápida, análise abrangente, geração de relatórios personalizados e notificações.

Este blog explica os cinco principais benefícios de nossas soluções de monitoramento total, usando casos do mundo todo para demonstrar sistemas individualizados e seus impactos na operação segura das ferrovias:

1. Soluções de monitoramento personalizadas, com os melhores instrumentos da categoria
2. O monitoramento automático em tempo real aumenta a segurança e minimiza as interrupções
3. Técnicas de monitoramento híbrido com uma gama de sensores
4. Software de monitoramento com modelo de ferrovia para configuração rápida, análise centralizada e geração de relatório personalizado 
5. Garantia da continuidade com o LOC8  

 

1. Soluções de monitoramento personalizadas, com os melhores instrumentos da categoria 

A solução de monitoramento de ferrovias possibilita o transporte contínuo por trilhos entre as principais construções da Austrália 

Cada projeto de monitoramento de ferrovias é distinto, incluindo os motivos pelos quais o monitoramento é necessário, o que precisa ser medido, onde está a zona de monitoramento e a frequência com a qual os dados devem ser coletados e analisados. Esses parâmetros definem quais técnicas e tecnologias oferecerão a solução ideal de monitoramento.

As soluções de monitoramento total da Leica Geosystems permitem flexibilidade, com uma gama de instrumentos de medição geodésica de alta precisão e de ponta, complementados por sensores geotécnicos e ambientais de terceiros para coleta manual e automática abrangente de dados.

De níveis digitais a estações totais robóticas, a Leica Geosystems é uma fonte central para equipamentos geodésicos, essenciais para coletar dados de medições de ferrovias e calcular parâmetros, como torção, escala e alinhamento das ferrovias e folgas/parâmetros estruturais da infraestrutura circundante, como pontes, túneis, plataformas e muito mais.

A estação de monitoramento total Leica TM60, por exemplo, é uma estação total automática de autoaprendizado, criada para monitoramento que atende aos requisitos mais exigentes de medição 3D. A velocidade de medição rápida e a precisão de nível milimétrico em distâncias longas a torna eficaz para projetos grandes em áreas movimentadas, incluindo o monitoramento das linhas ativas da estação central do metrô de Sydney na Austrália, com um projeto de desenvolvimento de uma ampla infraestrutura.

Nesse caso, o monitoramento ajudou a possibilitar o transporte diário seguro de mais de 100.000 passageiros durante escavações e construções abaixo e ao redor das linhas operacionais. As estações totais automáticas de monitoramento da Leica mediram milhares de prismas nos trilhos e nas plataformas, permitindo que os provedores de serviço de monitoramento coletem grandes quantidades de dados em tempo real, ofereçam suporte às construções e protejam os ativos.

 2. O monitoramento automático em tempo real aumenta a segurança e minimiza as interrupções 

A estação total de escaneamento permite medições contínuas, portanto, o sistema de metrô da Irlanda pode funcionar sem interrupções 

Para os operadores de ferrovias, é importante que os serviços das ferrovias continuem com segurança, com o menor número de interrupções possível durante uma construção adjacente. Considerando que muitos projetos de desenvolvimento duram anos, sistemas de monitoramento eficazes fornecem uma forma de coletar, continuamente, dados de deformações com a menor quantidade de trabalho manual nos trilhos.

Vários aspectos da solução de monitoramento da Leica Geosystems facilita essa abordagem. Para implantações de monitoramento automatizado, autoaprendizado, estações totais robóticas como a Leica TM60 e a Leica MS60 MultiStation encontram e aprendem, automaticamente, os prismas que precisam medir, reduzindo o tempo de implantação.

As estações totais robóticas Leica Geosystems têm uma qualidade estrutural robusta que permite que os instrumentos funcionem de forma autônoma e por mais tempo, sem a necessidade de manutenção e de câmeras que oferecem visões remotas e em tempo real das condições do local. Integrados em um fluxo de trabalho geral intuitivo e eficiente, esses recursos reduzem o tempo nos trilhos, ou no seu entorno, para os provedores de serviço de monitoramento, retirando-os desse ambiente perigoso e minimizando interrupções nas operações das ferrovias.

A MS60 também permite o monitoramento onde os prismas não podem ser instalados, adicionando escaneamento a laser 3D para sistemas de monitoramento automático para coleta de dados contínua e não intrusiva. Por exemplo, o monitoramento do sistema de metrô Luas de Dublin durante a construção precisou de um sistema que poderia provar a estabilidade dos trilhos e operar continuamente, sem interrupções no serviço.

Como os carros elétricos operam em trilhos incorporados na superfície da rua, não era possível instalar os prismas nos trilhos sem criar obstruções ou sem destruição. Portanto, as medições foram capturadas usando escaneamentos a laser 3D com a MS60. Escaneamentos de um retalho de uma pequena área do trilho registrou milhares de pontos por segundo dentro da área de escaneamento definida e o software de monitoramento comparou os dados em relação a medições de referência para identificar deformações.

As medições automatizadas e a coleta contínua de dados são ainda suportadas pela Leica ComBox60 para combinação no local e gerenciamento de energia e pelo software Leica GeoMoS Edge, que fornece registro ininterrupto de dados. A construção robusta, a configuração simples e a operação com um único botão facilitam o monitoramento.

3. Técnicas de monitoramento híbrido com uma gama de sensores  

A construção de pontes e de túneis na França precisa de monitoramento de ferrovias e de plataformas com métodos híbridos para coleta de dados em tempo real e segurança máxima 

Os sistemas de monitoramento híbrido fornecem redundância de dados por meio de tecnologias de medição independentes. As tecnologias combinadas aumentam a captura de dados para medir parâmetros diferentes, embora complementares, melhorando a compreensão da deformação. Quando os sensores geotécnicos detectam movimentos, os dados podem ser validados por medições geodésicas para segurança e vice-versa.

As soluções de monitoramento da Leica Geosystems integram uma variedade de sensores geotécnicos para complementar os dados geodésicos, incluindo a gama do sistema de sensores WiSenMeshWan, incluindo medidores de inclinação, medidores de rachaduras e outros sensores. A instalação desses sensores nos sistemas de monitoramento total pode ser especialmente útil para monitoramento de ativos com alta probabilidade de movimento e requer medições muito frequentes.

Por exemplo, técnicas híbridas tiveram sucesso para o monitoramento de ferrovias durante a demolição da uma ponte para pedestres e durante a construção de um túnel em uma estação ferroviária próximo a Paris, França. Para monitorar com eficácia ativos de alto risco a cada dois minutos, os provedores de monitoramento selecionaram as estações totais automáticas da Leica Geosystems e os sensores WiSen. Nas condições variáveis do projeto, o sistema coletou, analisou e visualizou os dados de todos os sensores, oferecendo suporte à conclusão do projeto no prazo, sem interrupções para os usuários da estação.

 

4. Software de monitoramento com um modelo de ferrovia para configuração rápida, análise centralizada e geração de relatórios personalizados

O monitoramento da segurança dos túneis e dos trilhos na estação King’s Cross no Reino Unido com software para analisar e visualizar dados em tempo real de várias fontes

Embora configurar a combinação certa de instrumentos para coletar dados para monitoramento de ferrovias seja importante, igualmente crucial é o software de monitoramento para agrupar e analisar os dados, tornando-os úteis. O pacote do software de monitoramento Leica GeoMoS configura cálculos, centraliza os dados inseridos de várias fontes, realiza análise de deformação e torna os resultados claros e acessíveis para todas as partes interessadas.

Antes de o monitoramento começar, o GeoMoS possibilita configurar automaticamente os cálculos das ferrovias com o novo recurso de modelo de ferrovia. Esse recurso não requer uma pesquisa as-built nem entrada de alinhamento de projeto e anula as necessidades de configurações manuais. Assim, o monitoramento pode começar mais rápido e os resultados podem ser enviados de forma rápida e com confiança para as partes interessadas.

Para saber mais sobre como esse recurso funciona e benefícios adicionais para os operadores das rodovias e provedores de serviço de monitoramento, leia nosso Trabalho de especialista “Monitoramento de rodovias e o novo modelo de ferrovias do Leica GeoMoS”. 

Depois da configuração, o GeoMoS Monitor pode coletar e processar dados de vários instrumentos e tipos de sensores, o que o torna ideal para monitorar linhas que operam embaixo da estação King’s Cross durante um projeto de desenvolvimento de 12 anos. Como o sistema de monitoramento precisaria funcionar 24 horas por dia, 7 dias por semana durante anos em áreas sem acesso direto para o trabalhador, os provedores de serviço instalaram estações totais de monitoramento e uma gama de sensores geotécnicos.

O software GeoMoS coletou dados dos instrumentos para fornecer cálculos complexos e abrangentes do local. Além disso, visualização dos dados e geração de relatórios foram totalmente integradas usando o GeoMoS Now! na nuvem, incluindo painéis claros e de fácil leitura para diferentes partes interessadas, como empreiteiros interessados em diferentes seções das áreas monitoradas.

 

5. Garantia da continuidade com o LOC8  

O tempo de monitoramento ocioso devido a roubos de instrumentos pode levar a consequências que se estendem além dos custos dos equipamentos roubados. Quando o monitoramento não puder continuar, a segurança não puder ser demonstrada, possivelmente causando atrasos ou interrompendo as operações dos trens.

A Leica Geosystems também tem uma resposta para essa eventualidade: as estações totais robóticas podem ser equipadas com o LOC8, uma solução que permite o rastreamento dos instrumentos e o gerenciamento da frota.

Esse benefício foi percebido pela empresa de consultoria de topografia, Teodoliten Mätteknik AB, durante a construção do túnel de ferrovia Varberg na Suíça. Contratada para monitorar o projeto, a Teodoliten instalou um sistema de monitoramento automático, incluindo uma TM60 novo. Apenas dois dias depois da implantação, no entanto, a estação total foi roubada, interrompendo o monitoramento.

Como a TM60 estava equipada com o LOC8, quando o roubo foi descoberto, a equipe da Teodoliten conseguiu localizar e rastrear imediatamente a estação total roubada. Ao fornecer as informações para a polícia local, a estação total foi rapidamente recuperada, não apenas protegendo o investimento nos instrumentos, mas também a continuidade do projeto de monitoramento.

---

Aqui falamos sobre 5 casos, mas as soluções de monitoramento da Leica Geosystems foi usada para muitos projetos de alto impacto no mundo todo. Explore mais a seguir.