Sistemas láser 3D mejoran el control de la seguridad de trenes de carga

Disminuir amenazas y errores técnicos al acceder con suma rapidez a datos claves relativos a la seguridad de los servicios ferroviarios de mercancías podrá optimizar la fiabilidad de los trenes para este tipo de tareas, gracias a una nueva tecnología que utiliza sistemas láser 3D para llevar adelante procesos de monitoreo y medición de extrema precisión. El avance ha sido recientemente llevado a cabo por investigadores del Fraunhofer Institute for Physical Measurement Techniques IPM in Freiburg.

Son muchas las preguntas que se hacen los expertos ante un accidente o cualquier anomalía en la prestación de servicios por parte de las unidades ferroviarias dedicadas a transportar cargas. Problemas en las vías, un desvío involuntario frente a la entrada de una estación de tren o de un túnel, factores externos como animales o restos vegetales…todo esto puede afectar a la seguridad y fiabilidad de los trenes.

Ahora, un nuevo escáner láser 3D aportará mayor precisión sobre estos riesgos y amenazas, dilucidando las causas de los incidentes y permitiendo avanzar en medidas de prevención para intentar evitarlos en el futuro. Estos sistemas láser se pueden utilizar para implementar procesos de medición de alta precisión y máxima rapidez sobre las condiciones que afectan a los trenes en sus trayectos.

La nueva tecnología ha sido desarrollada por Heinrich Höfler y Harald Wölfelschneider, del Fraunhofer-Gesellschaft, y los resultados del estudio han sido difundidos a través de una nota de prensa de dicho centro alemán de investigación, y mediante un artículo publicado en el medio especializado domain-b.com.

Un amplio campo de aplicaciones

Un requisito previo para el uso de esta tecnología era que nadie saliera dañado o sufriera irritaciones por el láser. Verificada esta condición, la nueva herramienta ya puede ser utilizada al aire libre sin problemas. Extremadamente rápido y preciso, el escáner láser 3D es capaz de medir el espacio y controlar la posición, entre otros parámetros, de trenes que viajan a velocidades de hasta 100 kilómetros por hora.

Además de verificar también las condiciones de las vías y del contacto de las mismas con las unidades ferroviarias, cuando el escáner está detenido y no se utiliza en un tren en específico puede capturar igualmente información sobre los trenes que pasan por la red, y comprobar si hay cargas que podrían haber resbalado.

Heinrich Höfler ha explicado el funcionamiento del láser indicando que “enviamos un haz de láser y esperamos hasta que regrese. Medimos el tiempo de ese proceso y eso nos permite determinar qué tan lejos está un objeto, por ejemplo''. Con este esquema, el escáner puede aportar múltiples mediciones y datos en un segundo.

La firma alemana Deutsche Bundesbahn, que dispone de un tren de medición a utilizar en vías férreas para pruebas, ha obtenido cuatro millones de mediciones por segundo con la nueva tecnología. Estas imágenes 3D permiten detectar incluso los obstáculos más pequeños en las redes, además de planificar la ruta a través de la cual una carga pesada puede ser transportada a su destino de la mejor manera.

Análisis del tráfico

Otro campo de aplicación de esta nueva tecnología láser es la medición del tránsito de trenes y del tráfico inherente a los distintos servicios. Esto requiere que el escáner se monte en forma permanente en una ubicación concreta, y teniendo en cuenta que esto incrementa la posibilidad de que alguien mire hacia el rayo láser durante un período más largo, el lector debe ser seguro para el ojo humano.

De esta forma, se desarrolló una serie con una nueva longitud de onda infrarroja, que es inofensiva para la vista humana. Todo el sistema tuvo que ser completamente reconfigurado, pero se ganó una interesante herramienta para monitorear con mayor precisión la densidad del tráfico en determinadas rutas férreas, entre otros parámetros relacionados.

Por otro lado, el equipo de Fraunhofer-Gesellschaft ha desarrollado otra tipología de escáner 3D, también seguro para el ojo humano, que se monta en un coche en movimiento y que explora las carreteras desde una altura de alrededor de tres metros. Esta variante será vital para medir otras rutas de tráfico, como las autopistas y otras vías rápidas para automóviles.

El desarrollo de los especialistas alemanes se ha transformado en el primer escáner aprobado para este fin por el Federal Highway Research Institute. La tecnología logra una precisión tan elevada como en los trenes, ya que es capaz de detectar diferencias de altura de hasta 0,2 milímetros en las carreteras, incluso a velocidades de hasta 80 kilómetros por hora. Al igual que la variante ferroviaria, el sistema está pensado para detectar ranuras en los carriles, baches y prevenir posibles accidentes por acumulación de agua de drenaje, entre otras amenazas.