Cómo los cables de fibra óptica mejoran la seguridad del ferrocarril
Recientemente, Network Rail y HS2 Ltd. han anunciado una empresa conjunta que utilizará la tecnología de cable de fibra óptica para mejorar los sistemas de supervisión. Network Rail utiliza la fibra óptica como instrumento de medición, mientras que la línea de alta velocidad HS2 y Align JV prueban el uso de la tecnología de fibra óptica para detectar micromovimientos del terreno en terraplenes y desmontes.
A Network Rail, el uso de la tecnología de sensores acústicos de fibra óptica (FOAS) le sirve para supervisar y transmitir peligros potenciales que surjan de problemas de seguridad, por ejemplo, detecta la presencia de personas en lugares donde no deberían estar, mientras que HS2 y Align quieren ayudar a prevenir que se produzcan socavones y corrimientos de tierras para mejorar la seguridad y reducir el tiempo vital que se dedica a la gestión de reparaciones.
Prueba de Network Rail
Thales Ground Transportation Systems Ltd. obtuvo un contrato con Network Rail para desarrollar y probar la tecnología de FOAS para la supervisión remota con el fin de respaldar las mejoras de seguridad y rendimiento del ferrocarril en los cruces a nivel, la información sobre el movimiento y la posición del tren, los defectos de vías y ruedas, así como detectar intrusos y personas en la vía.
La integración de esta tecnología proporcionará supervisión intensificada y remota del estado de los activos del ferrocarril, además de datos inteligentes para mejorar el rendimiento y reducir las interrupciones. En un concurso de diseño realizado el año pasado por Network Rail y el operador de la infraestructura ferroviaria neerlandesa, ProRail, se desafió a más de 40 proveedores a enviar propuestas de una prueba financiada de FOAS durante un año con cámaras de circuito cerrado y sensores de IoT que combinaran la fusión y el procesamiento de datos inteligentes.
La zona de pruebas RIDC Melton de Network Rail será el lugar de la prueba y el ensayo en el entorno real tendrá lugar en la línea ferroviaria principal entre Melton Mowbray y Leicester en el otoño de 2021.
El director de programas de I+D de Network Rail, Huw Evans, afirmó: «Esto es un ejemplo excelente de colaboración entre Network Rail y ProRail para investigar y desarrollar soluciones de problemas que son comunes a ambos y esperamos con impaciencia colaborar estrechamente con el consorcio liderado por Thales. RIDC Melton y la línea principal adyacente proporcionan los escenarios operativos perfectos para probar la tecnología de forma segura y experta y evaluar plenamente su potencial».
Prueba de fibra óptica de HS2
El sitio de la entrada sur del túnel de Chilterns de HS2 representó el inicio de la colaboración entre el Centro para las Infraestructuras y la Construcción Inteligentes (CSIC) de la Universidad de Cambridge y Huesker (un fabricante de geosintéticos) para combinar sus conocimientos técnicos a fin de crear un material de malla normalizado que cubre el terreno y tiene cables de fibra óptica entretejidos.
La nueva tecnología de rejilla inteligente se conoce como Sensorgrid y ha estado en funcionamiento en un pozo de pruebas de Align y de la empresa de infraestructuras de supervisión remota Epsimon. Para la prueba se colocaron bolsas de gran resistencia llenas de agua en el fondo de un pozo, después se colocó la Sensorgrid encima de ellas y, por último, se cubrió todo con tierra. El equipo de supervisión de la malla se configuró para generar impulsos de luz que recorren el cable de fibra óptica.
Rob Cairns, director de innovación de HS2 Ltd., aseguró: «Sensorgrid es un ejemplo magnífico de cómo estamos aprovechando el tamaño y dimensión de HS2 para recurrir al conocimiento británico en el desarrollo de una tecnología y demostrar su capacidad innovadora en las primeras fases de la construcción. Esto servirá como un banco de pruebas que demostrará importantes ventajas para el ferrocarril operativo, con beneficios a largo plazo que reforzarán la resiliencia de la red de transporte del Reino Unido».
Durante las pruebas, se soltó el agua de las bolsas y el terreno que cubría todo cedió a causa del peso, por lo que el flujo de la luz en los cables cambió. Todo esto se registró. Las pruebas se trasladaron a un ensayo a escala completa que cubría dos kilómetros y cuyos datos se supervisarán constantemente durante dos años.
Nick Podevyn, director de innovación de Align, explicó: «Se ha trabajado mucho en esta innovación, que se incubó durante más de un año. Ha sido un modelo de colaboración abierta y de cómo trabajar en equipo para llevar a término la solución. Es fantástico ver las pruebas físicas del prototipo en nuestro sitio y, después, la implementación de la tecnología en el proyecto en vivo».
Cedric Kechavarzi, director de operaciones del CSIC, aseguró: «Sensorgrid abre un sinfín de nuevas oportunidades para utilizar la fibra óptica sensora en aplicaciones geotécnicas, ya que mejora enormemente la transferencia de presión del terreno al sensor».
El cable de fibra óptica y la tecnología inteligente utilizados en ambos casos podrían representar un cambio enorme e importante en la forma de trabajar de los operadores en el futuro y ahorrarán tiempo, dinero y recursos, pero lo más significativo de todo es el aumento de la seguridad en el sector ferroviario y posiblemente en otros sectores.
