L’utilizzo della soluzione automatizzata Railshift consente al RATP, l’Ente autonomo dei trasporti parigini la misura di dati nel raggio di 30 m.
Monitorare le condizioni di un tratto del Paris Regional Express (RER) attraverso la misurazione dei movimenti del treno e aiutare il RATP, l’Ente autonomo dei trasporti parigini, a modificare automaticamente il proprio programma di manutenzione quando necessario. Come? Con il software LabVIEW e il modulo di sviluppo NI Vision di National Instruments.
di Véronique Newland - New Vision Technologies.
Il RATP gestisce il treno Paris RER e la metropolitana. Trasporta tre miliardi di passeggeri all’anno, fattore che la rende una delle reti di trasposto più utilizzate in tutto il mondo. Pertanto, è fondamentale assicurare la continuità del servizio con il maggiore livello di sicurezza.
Un elemento chiave delle infrastrutture del sistema dei trasporti è rappresentato dalle rotaie. Dopo aver installato i binari, il loro posizionamento può variare a seconda delle condizioni ambientali come, ad esempio, la temperatura. È necessario monitorare questi cambiamenti di posizione. Il metodo precedente coinvolgeva gli operatori che esaminavano i bordi ferroviari con una misura manuale e le condizioni di traffico con una frequenza massima di un treno ogni due minuti.
SOLUZIONE INNOVATIVA
La nuova soluzione, Railshift, è stata sviluppata da New Vision Technologies (NTV), società specializzata in controllo ottico di infrastrutture ferroviarie che sviluppa sistemi innovativi per affrontare le sfide associate. Railshift è un sistema completamente autonomo, basato sul software National Instruments per l’acquisizione, elaborazione, analisi e report dei dati.
Automatizzare la lettura della posizione del binario rende i dati più regolari ed è più sicuro per gli operatori. Inoltre, l’elaborazione dell’immagine viene utilizzata in questa applicazione per prendere le misure istantanee di aree più grandi. Ci sono poi diverse condizioni da prendere in considerazione quando si utilizza questo dispositivo, compresa la modifica dell’intensità della luce durante il giorno, variazioni relative agli oggetti intorno ai binari, quali le apparecchiature e i segnali elettrici, e il movimento del dispositivo collegato al cavo aereo lungo le rotaie.
ARCHITETTURA SCALABILE
La soluzione consiste in stazioni di misura dotate di un’unità per l’acquisizione, l’elaborazione e la comunicazione dei dati. NTV ha integrato i seguenti componenti di ogni stazione di misura in un unico involucro: una scheda da 2 GB da 3,5 pollici per PC con un processore Intel Atom Windows 7 Professional per acquisire e comunicare i dati della fotocamera; una fotocamera ultracompatta GigE Vision digitale, industriale, con risoluzione monocromatica 1.350 x 1.024 pixel; una scheda di comunicazione per la connessione wireless tra checkpoint, che invia allarmi via GPRS/3G.
INTEGRAZIONE PERSONALIZZATA
Il software LabVIEW, una libreria VI di sistemi d’elaborazione immagine, il modulo di sviluppo NI Vision e il software NI-IMAQdx sono stati utilizzati per controllare ognuno dei 12 sistemi di misura. In seguito, LabVIEW è stato impiegato anche per analizzare le misure della traccia di posizione e inviare avvisi via email quando veniva raggiunta una soglia critica.
LabVIEW è stato scelto per sviluppare velocemente un’interfaccia uomo-macchina di facile utilizzo per i meno esperti. Le funzionalità per l’elaborazione immagini integrate in NI Vision Development Module hanno permesso di sviluppare rapidamente la nostra applicazione, con la possibilità di modificarla facilmente in futuro.
Il progetto è stato realizzato successivamente per la creazione di prototipi software e hardware. La fase iniziale di fattibilità dello studio è stato condotto utilizzando una Smart Camera NI 1744. Durante la fase di distribuzione, il codice LabVIEW della fase di fattibilità è stato incorporato nell’applicazione, con notevole risparmio sul tempo di sviluppo.
La risoluzione di Railshift è ±5 mm su una superficie di controllo che copre 30 m. Numerosi sono i vantaggi nell’attuazione di questo sistema. Per esempio, gli operatori sono allertati e possono reagire prima quando i binari sono deformati. Il sistema può anche controllare l’espansione del binario durante il giorno per prevedere eventi futuri. Nel complesso, sono state distribuite 12 stazioni di misura e il RATP intende installarne altre 8 nel prossimo futuro.
L’interfaccia utente del sistema Railshift con la visualizzazione dell’area di misure e il diagramma relativo alla posizione dei binari.