Mediciones para el sector ferroviario: análisis y diagnosis, mantenimiento y reparaciones

La monitorización predictiva y basada en el estado de las infraestructuras ferroviarias es importante para garantizar la seguridad, la eficacia de costes y la fluidez de las operaciones. Es fundamental inspeccionar y llevar a cabo un mantenimiento regular de las vías para evitar malas condiciones que puedan llegar a causar problemas en el material rodante o en la infraestructura.

Las mediciones a pie de vía y los sistemas de monitorización de a bordo de alta precisión permiten obtener datos valiosos acerca de los vehículos, las vías, la catenaria y el pantógrafo, imprescindibles para las soluciones modernas de mantenimiento. HBK ofrece un completo catálogo de sensores y soluciones de ensayo y medición, que puede conectarse a todo un mundo digital de software de simulación y modelización y herramientas de análisis, para conformar soluciones de mantenimiento basado en el estado, mantenimiento predictivo o mantenimiento prescriptivo.

La importancia de disponer de datos de medida precisos para el mantenimiento ferroviario

Para extraer utilidad técnica y beneficio económico de los datos disponibles, es esencial que sean fiables. El objetivo es proteger las inversiones, facilitar las operaciones y garantizar la seguridad. Evidentemente, contar con datos de medida de confianza es un requisito básico.

Con frecuencia, los datos antiguos de diagnóstico o de monitorización carecen de precisión o solo informan de los tiempos de inactividad. Típicamente, son datos con una dispersión significativa y no son útiles para hacer previsiones fiables. Por todo ello, se hace indispensable equipar los vehículos y la infraestructura con una tecnología de medición específica.

La gama TSI-SPOT® de HBK abarca soluciones completas de medición y monitorización de vehículos e infraestructuras, así como sensores y otros componentes, para que los clientes puedan crear sus propias soluciones. Objetivo: reducir el riesgo de deterioro de la red ferroviaria y ahorrar tiempo, recursos y dinero.

Soluciones para el mantenimiento de infraestructuras y vehículos

Medidas de trenes a pie de vía

Evaluación precisa del estado de las ruedas de los vehículos, el comportamiento de rodadura y el funcionamiento general.

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Mediciones a bordo: vías y catenarias

Comprobación y monitorización mediante sensores de la posición de las vías y del estado de la catenaria, con el tren en marcha.

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Mediciones a bordo: vehículos

Informes a partir de datos de sensores, cuando el vehículo requiere labores de mantenimiento.

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Análisis de datos y datos de proceso

Adaptación individual a las necesidades del cliente. Desde gestión integral de datos hasta análisis avanzado mediante técnicas fiables de modelización y análisis.

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Ventajas

Datos precisos y fiables

Nuestros sensores ópticos y eléctricos proporcionan los mejores datos y minimizan las interferencias electromagnéticas y de radiofrecuencia, asociadas al entorno o a la distancia.

Reducción de costes asociada al mantenimiento programado

La planificación del mantenimiento previene daños y ahorra tiempo, recursos y dinero.

Configuraciones flexibles y modulares

Sistemas modulares de adquisición de datos SomatXR y QuantumX: conectar y empezar a medir. Integración sencilla y análisis de datos de diferentes sensores.

Sistemas de medición HBK: información fiable a largo plazo

Los datos de alta calidad son la base para una buena planificación del mantenimiento. Los modernos sistemas de medida de HBK son soluciones de alta precisión que abren nuevas posibilidades de futuro para el mantenimiento y la reparación: desde mantenimiento basado en el estado a mantenimiento predictivo y elaboración de recomendaciones para vías, catenarias y material rodante.

El término TSI-SPOT® agrupa el catálogo de productos de HBK para el sector ferroviario. Está formado por todo un ecosistema de sensores ópticos yeléctricos, sistemas de adquisición de datosQuantumX y SomatXR— y soluciones de software de análisis de datos y simulación, incluida la conexión con datos comerciales. Estos componentes disponen de interfaces abiertas y ofrecen una alta flexibilidad. Se pueden emplear para diseñar sistemas propios o pueden funcionar como una solución completa.

El planteamiento TSI-SPOT® (TSI = Technical Specifications for Interoperability) de los sistemas de medida a pie de vía o a bordo facilita un mantenimiento innovador del material rodante y las infraestructuras, y contribuye a un funcionamiento más fluido de todo el sistema.

Sistema de monitorización móvil

Sistema de monitorización estacionario



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Monitorización a pie de vía

HBK ofrece una amplio espectro de soluciones de medida para sistemas de medición y monitorización de trenes a pie de vía:

  • Detección de defectos en las ruedas
  • Medición del comportamiento de marcha
  • Medición de fuerzas horizontales, verticales y longitudinales, medición del peso de los vehículos
  • Cómputo de ejes
  • Medición de ruido y vibraciones

Disponemos de distintas tecnologías, para que el cliente pueda elegir libremente la que mejor se adapte a sus necesidades. Por ejemplo, acelerómetros y galgas extensométricas ópticas y eléctricas, incluso sistemas híbridos, con principios de medida piezoeléctricos o basados en la deformación.

Los productos de HBK son los componentes centrales de numerosos sistemas de monitorización a pie de vía, y también de la línea HBK Argos® de soluciones de medición a pie de vía para trenes.

Sistemas de medición y monitorización de trenes a pie de vía Argos® (WTMS)

Argos® WTMS es una solución integrada por varios sistemas que no solo evalúa las fuerzas estáticas y dinámicas verticales, sino también las fuerzas horizontales y longitudinales, el comportamiento de rodadura y la forma de las ruedas, todo ello con alta precisión.

El sistema de medición y monitorización de trenes a pie de vía Argos® ofrece a los operadores de infraestructuras y a las empresas ferroviarias el máximo nivel de seguridad y eficiencia en sus operaciones, ya que ofrece:

  • Precisión excepcional bien contrastada
  • Interfaces abiertas y flexibles
  • Un resumen inmediato y fiable de los datos sobre la carga real de la red ferroviaria
  • Un sistema totalmente instalado: HBK o sus socios se encargan de instalar y poner en servicio los sensores y los instrumentos de medida
  • Fácil conexión con los centros de control principales a través de interfaces
  • Un diseño modular sometido a un proceso de desarrollo continuo adaptado a requisitos variables: desde soluciones sencillas y asequibles hasta variantes altamente precisas y eficientes

Ventajas de Argos® WTMS

  • Compatible con conceptos de mantenimiento predictivo modernos y de alta eficacia de costes.
  • Detecta falta de mantenimiento a partir del comportamiento de marcha.
  • Medición precisa de defectos de forma en las ruedas. La detección de defectos puede correlacionarse con una correcta planificación del mantenimiento.
  • Combinación del mantenimiento periódico con el mantenimiento basado en el estado del material. Elimina casi por completo la necesidad de reparaciones costosas.
  • Control de calidad total y mantenimiento completo durante toda la vida útil del material rodante.
  • Evaluación de proveedores y de componentes (por ejemplo, en relación con el deterioro de las ruedas montadas en un eje).

Folleto sobre monitorización de trenes a pie de vía

Más información sobre las soluciones de monitorización a pie de vía de HBK y el sistema Argos® WTMS.


Sistemas de medida y monitorización de a bordo: vías y catenarias

El sector del transporte ferroviario se encuentra en expansión y se le exige una eficiencia cada vez mayor. Esto plantea el desafío de priorizar el mantenimiento de las vías antes de que su deterioro cause daños al material rodante.
HBK ofrece tecnologías de vanguardia para optimizar la planificación del mantenimiento de vías y catenarias. Las soluciones y componentes de HBK permiten crear sistemas de monitorización del estado de las vías totalmente automatizados y autónomos. La configuración completa incluye:

  • Información sobre aceleración, deformaciones y temperatura
  • Integración de datos del bus del vehículo
  • Evaluación y generación automática de informes con datos de alta calidad
  • Monitorización de vías en la web basada en la posición
  • Una solución robusta, fiable a largo plazo
  • Electrónica con protección frente a incendios (según norma EN 45545)

Porque, para planificar un mantenimiento proactivo, los clientes necesitan herramientas para localizar los puntos críticos y evaluar la gravedad de los problemas.

Monitorización de pantógrafos

Para que un tren funcione de forma eficiente es fundamental que exista un contacto correcto entre el pantógrafo y la catenaria. Para reducir el riesgo de que la catenaria de una línea ferroviaria sufra daños, es obligatorio llevar un control continuo del estado del cable de contacto y de su posición con respecto a la vía.

Las soluciones de medición de fibra óptica de HBK pueden utilizarse para caracterizar y certificar pantógrafos, evaluar el estado de los cables de las catenarias y controlar la fuerza de contacto con el cable, dentro de una configuración completa y escalable, con análisis de posición basado en mapas:

  • Medición segura y precisa en entornos de alta tensión eléctrica
  • Evaluación del estado de catenarias
  • Posibilidad de elaborar mapas gráficos de la infraestructura y sus necesidades de mantenimiento, gracias a la adquisición de señales de bus y datos de posición (GNSS) en paralelo a la señal de los sensores ópticos


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Sistemas de medida y monitorización de a bordo: vehículos

Las mediciones a bordo de vehículos permiten detectar si es necesario realizar trabajos de mantenimiento o reparación en los vehículos. Los datos que envían los sensores montados a bordo del tren a través de la solución TSI-SPOT® hacen posible planificar y adoptar medidas a tiempo, evitando con ello averías e incluso accidentes.

Las soluciones de monitorización a bordo de los trenes de HBK también pueden formar parte de los ensayos móviles de validación y verificación de vehículos. Estas pruebas, que requieren ensayos mecánicos exhaustivos en laboratorios y en la vía, permiten aprobar:

  • Componentes mecánicos y eléctricos
  • Frenos
  • La acústica general del vehículo

Folleto sobre medición y monitorización de a bordo

Más información sobre las soluciones de a bordo de HBK para material rodante, vías y catenarias


Análisis de datos y datos de proceso

Para tomar decisiones bien informadas es esencial disponer de datos de medida fiables. Estos datos, combinados con una nueva generación de gemelos digitales, contribuyen a una interacción fluida y eficiente entre el material rodante y la infraestructura.

Hottinger Brüel & Kjær (HBK) es un experto en datos de medida de alta precisión que tiende puentes entre el mundo físico y el virtual. Solo es posible emitir buenos diagnósticos y tomar decisiones de alta calidad alimentando el gemelo digital con datos precisos y estables. Cada decisión debe estar respaldada por datos precisos. No basta con tener modelos y datos digitales.

Toda la evaluación y los datos de proceso se adaptan a las necesidades del cliente y se procesan de forma que el cliente pueda aplicar la información a las labores de mantenimiento inmediatamente.
De este modo, todas las partes se benefician: las operaciones ferroviarias resultan más baratas y atractivas, y los clientes del ferrocarril pueden disfrutar de trenes más confortables y puntuales. Se reduce el ruido para los residentes y las empresas ferroviarias se ahorran costes a través de un ajuste más preciso de las labores de mantenimiento y de una mayor disponibilidad de la infraestructura y el material rodante.

Además del software catman de HBK, también se encuentran disponibles las soluciones de software de ReliaSoft (fiabilidad y mantenibilidad de los productos) y de nCode (fatiga y durabilidad de los productos).


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