SISTEMA MECÁNICO-ELECTRÓNICO DE MEDICIÓN Y CONTROL DE PARÁMETROS DINÁMICOS EN FORMACIONES FERROVIARIAS

Miguel Antonio Ojeda, Ricardo Mario Amé

Resumen


El control de la velocidad y posicionamiento geográfico exacto de las formaciones ferroviarias es un problema que se presenta a menudo. La importancia del mismo deriva en la necesidad de garantizar la calidad del servicio y la seguridad de las personas y mercancías que se transportan. Adicionalmente, el control de las aceleraciones en seis sentidos, combinado con el posicionamiento geográfico, permite efectuar un relevamiento automático del tendido de las trayectorias férreas, y la profesionalidad de la conducción [1]. En este trabajo se explica el desarrollo de un equipo mecánico-electrónico que permite la medición de una serie de parámetros para la mejora de la calidad y seguridad del servicio ferroviario, sin que ésta sea una aplicación taxativa.

Tensiones eléctricas, corriente eléctrica, presión de líneas de frenado, aperturas de puertas , sistemas de emergencia, Caudales de combustible , capacidad de colocar hasta 65000 sensores que funcionan en formato Máster Slave con comunicación RF433 dentro de toda la formación ferroviaria. Las mediciones a realizar son referidas no solo a las relacionadas a la aceleración, frenado posicionamiento global, velocidad, sino a todos los parámetros eléctricos y mecánicos dentro de la cabina de conducción y mediante comunicaciones radioeléctricas se colecta información de los diferentes vagones de la formación. esta información es almacenada visualizada y se envía en tiempo real a la oficina central Mediante comunicación telefónica GPRS esta información es almacenada en una FTP la cual podrá ser utilizada en tiempo real desde internet en cualquier lugar del planeta.

Contando a su vez de diferentes canales de comunicación que pueden sincronizarse con sistemas de señalización especialmente adaptados para este fin y/o sistemas de frenado que aumentan la seguridad. Además, cuenta con un sistema de comunicación GSM GPRS entre cabinas de diferentes formaciones lo cual nos permite ante una emergencia estar 100 % comunicados

Se desarrolló un sistema de visión binocular y un RADAR del tipo SAR (radar de apertura sintética) para la detección y monitoreo de vía libre de obstáculos. El equipo básico consta de dos conjuntos: uno, sensor de frecuencia de giro y aceleraciones, con posicionamiento geográfico, memoria, procesador [2] y emisor de señal inalámbrico; el otro es el receptor remoto que permite observar en una pantalla la información completa relevada.

El emisor se coloca en la rueda de la máquina locomotora y el receptor en la cabina del conductor. Éste último aporta datos a las imágenes de vídeo, normalmente captadas por las cámaras instaladas en la formación, completando una muy valiosa información para casos de accidentes. El equipo final cuenta con sistemas especialmente diseñados para aumentar la seguridad en el transporte, funciones redundantes, súper compacto, pantalla touch, salida de video barios sistemas de almacenamiento de datos indestructibles comparándolos con lo que se denomina caja negra. (Almacenamiento dinámico de toda la información de la cabina incluido audio de las comunicaciones) necesarios para un peritaje en el caso de accidentes 

Comunicaciones RS232, RS422, RS485, CAN, Blustooth2.0, Bluetooth 4.0, RF433 lora (Long range) llegando a una distancia de más de 5.000 metros garantizando la comunicación total dentro de una formación sin necesidad de cableado interno. Creación de múltiples sensores remotos totalmente autónomos para la medición de Velocidad, aceleración, peralte, tensión, corriente, presiones , con comunicaciones AD4-20 para utilizar cualquier tipo de sensor industrial , adc , dac, conmutaciones, accionamientos, mediciones de caudales , para determinar consumos de diferentes fluidos, mediciones de temperatura, similar a las prestaciones de una ECU automotor.

Entradas Analógicas y digitales I2c, SPI, TTL, I2s, accionamiento de servo y motores paso a paso para el control de válvulas y demás procesos que requieran de un control de velocidad PWM. El dispositivo ha merecido una solicitud de patente, se ha probado exitosamente y está en período de desarrollo industrial.


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Referencias


J. J. D`Azzo, C. H. Houpis, Sistemas Realimentados de Control (Análisis y Síntesis). 2ª edición. 1975. Paraninfo. Madrid.

S. Yeralan, A. Ahluwalia, Programming and Interfacing the 8051 Microcontroller. 1995. Addison-Wesley Publishing Company. EE. UU.

http://lp.espacenet.com. 2013-2014.

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B. Lovell. Echoes of War: The Story of H2S Radar. 1991. Taylor & Francis Group. New York. NY.

W.G. Carrara, R.S. Goodman, R.M. Majewski, Spotlight Synthetic Aperture Radar Signal Processing Algorithms. 1995. Artech House. Boston, MA.

G. L. Charvat, A Low-Power Radar Imaging System. 2nd Edition. 2007. Deptartment of Electrical and Computer Engineering, Michigan State University. East Lansing, MI. 2007.


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