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A indústria ferroviária converteu-se num setor investigador e inovador e ao mesmo tempo utilizadores de sistemas de visão artificial muito além do uso em procedimentos de supervisão e vigilância. Os sistemas de visão adaptam-se e modificam como peça básica nos processos de verificação de infraestruturas, tanto no seu desenho como na manutenção e nos processos de conservação e manutenção dos próprios veículos e comboios.

Relacionado com as infraestruturas propriamente ditas, encontramo-nos com diferentes tipos de aplicações neste setor:

Verificação de paralelismo dos carris

Rieles-del-trenO sistema de visão utiliza uma câmara de alta resolução (mínimo 2 megapíxeis) e uma fonte de luz coerente de alta potência. O equipamento mede a distância entre os dois carris com uma frequência de até 2000 medidas por segundo gerando duas linhas definidas pelo desvio da luz coerente projetada sobre a via. A medida entre as duas linhas gerada define o conceito de paralelismo.

Verificação da presença e estado das fixações das vias do comboio

Este tipo de verificação realiza-se habitualmente com câmaras de alta velocidade que geram uma sequência de imagens. Estas imagens são analisadas off-line, de forma automática, com a pesquisa das fixações e seu estado segundo padrões básicos que definem seus dados.

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Verificação de sinais luminosos

O sistema sincroniza as imagens das diferentes câmaras situadas na carruagem com os sinais que recebe o próprio condutor para verificar a correção dos protocolos dos sinais reguladores da própria carruagem assim como a sincronização da ativação dos sistemas de segurança vinculados a estes mesmos sinais.

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Presença de obstáculos nos carris

A presença de obstáculos nos carris, tanto em zonas com perigo de desabamentos como em zonas de passagem habitual de animais ou veículos pode ser também advertida nos sistemas de visão.

Para este tipo de aplicações são utilizados sistemas autónomos de baixo consumo que processam continuamente as imagens e diante da presença de um obstáculo enviam um sinal de alarme e a imagem correspondente à sala de controlo.

Em qualquer destas aplicações o sistema de visão deve readaptar-se às duras condições de trabalho (presença de potentes alternadores, interferências elétricas, vibrações e condições ambientais adversas), de velocidade e de isolamento.

Também encontramos os sistemas de visão aplicados aos processos preventivos em atuações de manutenção com a finalidade de minimizar os riscos de avarias e melhorar o uso contínuo das carruagens. As verificações e estudos concentram-se nas partes submetidas ao desgaste pelo contínuo contato com os carris ou as redes de tensão.

Relacionadas com estes processos de manutenção, as aplicações mais habituais são:

Processo de verificação do desgaste das rodas para posterior retificação

As rodas mantém a estabilidade no avanço da carruagem absorvendo as diferentes vibrações e inclinações dos diferentes vagões e arrastam o comboio suportando esforços enormes e fadiga.

Sua manutenção é chave e por isso otimizar a atuação sobre ela é considerada imprescindível. São aplicadas diferentes técnicas para medir o seu perfil, basicamente condicionadas pelo momento e a velocidade no momento de gerar o estudo sobre seu estado.

Os sistemas incorporam técnicas de triangulação laser medida com sistemas de visão combinados com diferentes tipos de sensores de medição.

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Verificação do desgaste das zonas de contato dos pantógrafos com a linha de tensão

Para estudar o estado dos pantógrafos colocam-se duas câmaras de maneira estratégica nas linhas do comboio, trabalhando em “free running” até a deteção do pantógrafo correspondente.

Com as imagens obtidas, é possível realizar um estudo de possíveis ruturas de molas e placas de fixação e articulações e inclusive avaliar e medir o nível de desgaste dos contatos.

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Rastreabilidade dos vagões que formam o comboio.

A rastreabilidade dos vagões que formam um comboio é imprescindível pela necessidade de inspeções comentadas anteriormente com a finalidade de relacionar os dados obtidos com o vagão correspondente. O principal desafio destas aplicações é o estado dos vagões e a velocidade de passagem do trem.

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Continuamente a indústria ferroviária propõe novos desafios e novas necessidades para o sistema de visão colocando à prova conceitos como a precisão, robustez e fiabilidade dos mesmos.

Javier Fontanillas
Diretor Comercial da INFAIMON