Überwachung von Schienenfehlern

Die Eisenbahnstrecken sind ständig unzähligen Belastungen ausgesetzt, sei es durch die Witterungsbedingungen (jahreszeitlich bedingte Temperaturschwankungen usw.), die Stabilität des Bodens (natürliche Bewegungen, seismische Aktivitäten usw.), oder den Verschleiß durch den Fahrbetrieb (passierende Züge usw.). Da das Schienennetz eine Schlüsselrolle bei der Dekarbonisierung des Verkehrs spielt und durch den Willen und die Ambitionen der öffentlichen Hand vorangetrieben wird, muss dieses auch in der Lage sein, die steigenden Anforderungen an die Kapazität und Verfügbarkeit (sowohl im Personen- als auch im Güterverkehr) zu bewältigen.

Die Überwachung der Schienenverformung ist daher sowohl für die Infrastrukturbetreiber, als auch für die Netznutzer von allergrößter Bedeutung. Es geht darum, die einwandfreie Funktionsfähigkeit des Gleises zu gewährleisten, nicht nur für den Komfort der Fahrgäste, sondern auch, und vor allem! – aus Sicherheitsgründen.

Eine Herausforderung: Die Überwindung des Unvereinbarkeitsdreiecks „Kosten – Vollständigkeit – Unmittelbarkeit“.

Derzeit erfolgt diese Überwachung überwiegend durch Inspektionstouren, die entweder visuell und/oder instrumentell durchgeführt werden. Diese Touren sind sowohl zeitlich als auch materiell aufwändig und kostspielig, zumal es manchmal notwendig ist, den Schienenverkehr ganz oder teilweise stillzulegen.

Der Entdeckung von Mängeln sind daher Grenzen gesetzt – zum einen, weil auf Grund der exorbitanten Kosten der Kontrolltouren täglich nur Teile der Gleisanlagen kontrolliert werden können (unabhängig von den auftretenden Mängeln); zum anderen, weil zwischen zwei Inspektionen nicht die Möglichkeit besteht, das Auftreten von Mängeln, beziehungsweise die Entwicklung der Verschlechterung festgestellter Mängel zu verfolgen.

Eine Idee: Nutzung normaler Fahrten als privilegierte Zeugen für die Intaktheit des Schienennetzes

Unsere Lösung berücksichtigt all diese Schwierigkeiten und wartet mit einer sehr einfachen Idee auf – sich den normalen Umlauf des rollenden Materials zunutze zu machen, um es in einen privilegierten Zeugen für die Gesundheit des Netzes zu verwandeln.

Wir haben daher eine End-to-End-IoT-Lösung entwickelt, die aus folgenden Elementen besteht:

1. Einer nichtintrusiven Instrumentierung eines Teils des rollenden Materials. Es werden mehrere „Testzüge“ mit unseren Railnode IoT-Sensoren ausgestattet – jeweils zwei an einer Bogie-Achse (Beschleunigungsmesser), und einer auf dem Dach des Schienenfahrzeugs (GPS-Station).

2. Der Instrumentierung bestimmter Punkte am Gleisrand mit Bluetooth-IoT-Sensoren, um in den unterirdischen Zonen eine kontinuierliche GPS-Verfolgung zu gewährleisten.

3. Der Entwicklung von Algorithmen zur:

• Genaue Ortung potenzieller Fehler (nicht jeder Stoß ist ein Fehler, aber jeder Fehler erzeugt einen Stoß).
• Erstellung von Signaturen für jeden Fehler und Vorhersage ihrer Entwicklung
• Charakterisierung der Fehlerarten, mit Berücksichtigung des Kontexts

4. Umwandlung der Daten in verfügbare Informationen über die Oxygen-Plattform

Ein Werkzeug zur Verfolgung der Position und Eigenschaften von Gleisfehlern in Echtzeit

Unser Tool liefert also sofortige, klare und zuverlässige Informationen über Schienennetzfehler, insbesondere über:
– deren Standort
– ihre wichtigsten Eigenschaften
– ihre historische Entwicklung
– die Entwicklung ihrer potentiellen Verschlechterung
– Detailangaben über die von ihnen erzeugten Erschütterungen

Über die Visualisierung von Daten hinaus ist es ein echtes Entscheidungshilfe-Tool, das die Wartungsvorschriften beeinflussen kann, insbesondere hinsichtlich der Priorisierung der zu wartenden Abschnitte.