Mejora de la señalización ferroviaria con sistemas de contadores de ejes
Los sistemas ferroviarios dependen de diversas tecnologías para garantizar unas operaciones ferroviarias fluidas, seguras y eficientes, en las que los sistemas de contadores de ejes y de circuitos de vía desempeñan un papel esencial. Aunque ambas tecnologías cumplen el objetivo fundamental de monitorizar y detectar los movimientos de trenes, los contadores de ejes se han convertido en la opción preferida por los operadores de todo el mundo. Esto se debe en gran medida a una serie de características y ventajas asociadas a esta tecnología, como los altos niveles de fiabilidad, disponibilidad y seguridad en comparación con los sistemas de circuito de vía.
Circuitos de vía: un método convencional de detección de vía libre
La tecnología de circuitos de vía ha constituido la piedra angular de los sistemas de señalización ferroviaria durante décadas, gracias a su sencillo principio de funcionamiento. Este principio consiste en gran medida en utilizar las líneas ferroviarias para completar un circuito eléctrico. En una configuración típica, una corriente eléctrica de baja tensión se envía a través de un carril y se recibe en el otro, con una junta aislante o un hueco que separa las secciones individuales de la vía. Estas secciones están conectadas a una fuente de alimentación en un extremo y a un relé o receptor de detección en el otro. La fuente de alimentación envía continuamente una corriente de baja tensión a través de un carril, y la corriente fluye de vuelta a través del otro carril hasta el receptor, completando así el circuito.
Cuando un tren está ausente de una sección de vía, la corriente fluye ininterrumpidamente por los carriles hasta el receptor, que a su vez indica que esta sección concreta de vía está despejada. Sin embargo, cuando un tren entra en la sección, sus ejes, que están hechos de metal conductor, puentean el espacio entre los dos carriles, creando un cortocircuito o una derivación. Posteriormente, el cortocircuito desvía la corriente a través de los ejes del tren, en lugar de hacerlo a lo largo de todo el carril hasta el receptor. El hecho de que la corriente se desvíe hace que el relé situado al final del circuito se desactive, lo que indica que la sección de vía está ocupada.
Sistemas de contadores de ejes y su adopción en todo el mundo
Los contadores de ejes se utilizan para diversos fines en el campo de la señalización ferroviaria, especialmente en aquellos casos en los que se requieren sistemas de detección de vía libre altamente fiables y disponibles. Gracias a su rendimiento general y a sus altos niveles de disponibilidad y fiabilidad, la tecnología de contadores de ejes se ha convertido en la piedra angular de la señalización ferroviaria moderna. A diferencia de los circuitos de vía, la tecnología de contadores de ejes depende del uso de sensores inductivos que detectan las ruedas del tren que pasan por un punto determinado de la vía. Cada vez que una rueda de tren pasa por el sensor, se genera una señal que se envía a la unidad de evaluación para su posterior procesamiento.
Como su nombre indica, el recuento de ejes consiste en contar los ejes de un vehículo ferroviario que entra en una sección de vía: si un eje de un vehículo ferroviario pasa por el punto de detección, el sistema de contadores de ejes incrementa en un eje el valor del contador de la sección de vía correspondiente. Si un eje de un vehículo ferroviario pasa por el punto de detección fuera de una sección de vía, el sistema disminuye en un eje el valor del contador de la sección de vía correspondiente; este procedimiento funciona en ambas direcciones. Si el número de ejes contados al inicio es igual al número de ejes contados al final , la sección de vía está libre. Sin embargo, si el número de ejes contados al inicio supera al de ejes contados al final, la sección de vía se marcará como ocupada. Si se produce un recuento de ejes negativo o un error, se activa una condición de fallo; en estos casos, el sistema pasa a un estado seguro marcando la sección de vía como ocupada hasta que se resuelva el error.
Una gran ventaja de los contadores de ejes sobre los circuitos de vía es su capacidad para ofrecer al operador funcionalidades y opciones avanzadas que superan con creces los datos estándar para la detección de vía libre. Estos datos incluyen información como el sentido de la marcha, el número de ejes, la velocidad y datos de diagnóstico. Gracias a su rendimiento general y a sus avanzadas funcionalidades, las modernas soluciones de recuento de ejes constituyen una parte crucial de los sistemas de señalización y de las infraestructuras ferroviarias de todo el mundo.
El Frauscher Advanced Counter FAdC® como sistema puntero de contadores de ejes
Aplicaciones e interfaces del FAdC®
El Frauscher Advanced Counter FAdC® es un sistema de contadores de ejes ampliamente reconocido fabricado por Frauscher Sensor Technology. Desde su creación, el FAdC® se ha utilizado en numerosos proyectos en todo el mundo, gracias a las amplias ventajas que ofrece a los operadores. El FAdC® ofrece la base ideal para responder a los requisitos específicos del cliente y del mercado, en consonancia con las normas de seguridad más estrictas, como estipula el nivel intrínseco de seguridad 4. A su vez, esto convierte al sistema en la opción ideal para aplicaciones vitales como la protección de pasos a nivel y la detección de vía libre, entre otras muchas. Además, el hecho de que no se requieran componentes electrónicos en el armario de conexión de la vía significa que no hay componentes electrónicos expuestos a influencias ambientales directas, lo que reduce los requisitos de mantenimiento y la complejidad del sistema, al tiempo que ahorra costes.
En lo que respecta a la integración con sistemas de rango superior, el FAdC® ofrece una arquitectura flexible gracias a una amplia gama de opciones de interfaz que garantiza una incorporación perfecta a los sistemas existentes. En cuanto a las interfaces, el FAdC® ofrece tres posibilidades distintas: interfaz de relé, interfaz de optoacoplador e interfaz Ethernet. El FAdC® ofrece una interfaz de relé con la tarjeta de unidad de ampliación IO, gracias a la cual se puede emitir de forma segura información de dos secciones de vía por unidad de ampliación IO e interconectarse con un sistema de rango superior, como un sistema de enclavamiento basado en relé. Y lo que es más importante, gracias a su tarjeta de comunicación, el FAdC® también ofrece una interfaz Ethernet de última generación compatible con numerosos protocolos seguros, como Frauscher Safe Ethernet, protocolos específicos del cliente y EULYNX. Con la implantación de EULYNX, el FAdC® ofrece una interfaz estandarizada y sin problemas para los sistemas de señalización.
Amplia gama de opciones de configuración
Además, la flexibilidad y escalabilidad del FAdC® permiten adaptar el sistema a los requisitos específicos de cada proyecto para garantizar la realización más eficaz y económica del mismo, incluida la posibilidad de establecer una arquitectura totalmente descentralizada. La escalabilidad del FAdC® es una de las ventajas más destacables de este sistema, que conlleva toda una serie de beneficios técnicos y económicos en términos de menor complejidad del sistema y bajos costes de mantenimiento y puesta en marcha.
La arquitectura descentralizada en el ferrocarril mejora notablemente la robustez y escalabilidad del sistema. A diferencia de los sistemas centralizados, en los que un único punto de error puede provocar interrupciones generalizadas, la arquitectura descentralizada garantiza la distribución de las funciones de señalización entre múltiples nodos interconectados. Esta configuración permite a la red ferroviaria seguir funcionando incluso si una parte del sistema tiene problemas, lo que aumenta la fiabilidad general y reduce el tiempo de inactividad. En cada lugar donde esté presente el FAdC®, se pueden añadir tantos puntos de detección como sea necesario. Las ubicaciones FAdC® descentralizadas pueden conectarse posteriormente entre sí a través de una red de telecomunicaciones, como la fibra óptica; asimismo, las ubicaciones descentralizadas también pueden conectarse a una ubicación centralizada. Esta disposición suele ser muy ventajosa para el operador, ya que simplifica la arquitectura de la red, reduce el cableado y disminuye los costes del proyecto.
Funciones inteligentes
A pesar de que el FAdC® ofrece una fiabilidad y disponibilidad inigualables, se han incorporado al sistema varias funciones innovadoras para garantizar el máximo rendimiento.
Una de estas innovadoras funciones consiste en el control de cabeza de conteo CHC, que es altamente configurable para adaptarse a los requisitos de cualquier proyecto. La función principal del CHC es evitar que se generen errores de recuento y mensajes de error debido a interferencias de factores externos. Entre otros, el tráfico rodado, los objetos metálicos o los restos en la superficie de la vía pueden dar lugar a un falso recuento.
Gracias al CHC, las cabezas de conteo pueden conmutarse a un modo de espera en los casos en que las secciones de vía adyacentes estén despejadas para evitar perturbaciones que puedan generar errores. Además, el número de perturbaciones o falsas detecciones suprimidas en el sistema puede configurarse libremente, lo que significa que la sección de vía solo pasa a estar ocupada cuando se alcanza el umbral de perturbaciones establecido. Una vez que un vehículo que se aproxima entra en cualquiera de las secciones de vía adyacentes, la supresión se desactiva inmediatamente, lo que da lugar a una detección de vía libre normal y segura, conforme a los requisitos SIL 4.
Al igual que el CHC, la función Supervisor Track Section, abreviada STS, es una característica especial incluida en el FAdC® que está diseñada para aumentar la disponibilidad de las operaciones ferroviarias. El STS es un proceso automatizado de corrección de errores que garantiza que, si se produce un error en la vía, el sistema es capaz de resetearse automáticamente, sin necesidad de una intervención manual que lleve mucho tiempo.
El principio de funcionamiento de la STS consiste en la superposición individual de secciones de vía por una sección supervisora. Si se produce un error en una sección de vía, pero la sección supervisora correspondiente está libre, el sistema realizará automáticamente un reset. Del mismo modo, una sección supervisora defectuosa se resetea si las secciones de vía correspondientes cubiertas por esta STS están libres.
La disposición en la que las cabezas de conteo de las secciones de vía se superponen a las secciones supervisoras es altamente configurable y depende de las necesidades y requisitos específicos del proyecto. La STS es totalmente compatible con el funcionamiento SIL 4 y puede utilizarse en multitud de aplicaciones, como la detección de vía libre. En este sentido, la STS proporciona disponibilidad adicional al tiempo que mantiene el máximo nivel de seguridad.
Estas dos características representan solo un atisbo de una serie de funciones innovadoras y potentes que ofrecen a los integradores y operadores posibilidades de simplificar sus sistemas y procedimientos operativos. Dado que el FAdC® constituye la columna vertebral de los sistemas de contadores de ejes de Frauscher, los clientes se benefician de continuas mejoras y nuevos desarrollos, con un breve ciclo de innovación.
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