Prossima fermata: manutenzione predittiva

ITTH GmbH & Co. KG si avvale dei connettori ibridi della gamma Fischer FiberOptic Series per la trasmissione dei dati nei sistemi di scansione a elevate prestazioni impiegati dalle ferrovie dello Stato danesi per l’ispezione ottica automatica delle ganasce dei freni. Grazie alle fotocamere ad alto rendimento, i sistemi di scansione installati sulle piattaforme dei binari nelle stazioni di Odense e Kolding scattano delle fotografie alle ganasce dei freni al momento del passaggio del treno. Le immagini sono quindi trasmesse al computer a una velocità di 10 Gbit/s tramite i connettori ibridi della gamma Fischer FiberOptic Series. Poiché il sistema è montato sulla piattaforma dei binari, i connettori devono essere abbastanza robusti da resistere alle sollecitazioni esterne. I connettori Fischer offrono un grado di protezione IP68 e IP67, che li rende resistenti agli agenti esterni quali la polvere, la pioggia e la neve. Questi connettori non temono nemmeno gli oli e i carburanti con i quali possono entrare in contatto sulle piattaforme dei binari.

I sistemi frenanti dei treni devono essere in grado di resistere a carichi elevati. È dunque sempre più importante tenere costantemente sotto controllo le loro condizioni. Il rischio di danni causati dall’usura dev’essere scongiurato prima che si concretizzi, diventando un pericolo per la sicurezza. Di norma, se ne occupa il personale tecnico nelle officine e nei depositi dei treni. Tuttavia, questo aumenta i tempi di inattività e gli intervalli di manutenzione sono di solito più brevi del necessario. Le ferrovie dello Stato danesi (DSB) hanno quindi deciso di commissionare un sistema di monitoraggio automatico delle condizioni delle ganasce dei freni durante il loro normale funzionamento. A tal fine, sono stati installati dei sistemi di scansione a elevate prestazioni, fabbricati dall’azienda tedesca ITTH GmbH & Co. KG, direttamente sulle piattaforme dei binari, per consentire l’ispezione ottica automatica.

Nel monitoraggio delle condizioni delle ganasce dei freni, è assolutamente indispensabile sapere esattamente quale freno sia stato ispezionato, su quale treno e quando. Per ricavare questi dati, ciascun treno è identificato in maniera univoca, adoperando diverse etichette di identificazione a radiofrequenza (RFID, dall’inglese “radio-frequency identification”). I treni IC3 e IC4 analizzati in questo modo hanno dei sistemi frenanti montati sull’asse. Ogni treno ha dai 40 ai 60 freni, che devono essere a loro volta identificati in modo univoco per poter essere correttamente associati ai dati ricevuti.

Le etichette RFID costituiscono un metodo estremamente affidabile per questo tipo di identificazione. Lo scanner riconosce a quale freno e a quale asse si riferisce ogni scansione, nonché il momento in cui è stata scattata la foto e, allo stesso tempo, analizza le condizioni della ganascia del freno in poche frazioni di secondo, grazie alla tecnologia di registrazione a elevate prestazioni. Il sistema è certificato per fornire delle misurazioni precise con treni in transito a una velocità fino a 60 km/h. È indispensabile contare su una tecnologia impeccabile, per ottenere i dati nel minor tempo possibile.

Le foto sono scattate da sei fotocamere in grado di catturare fino a 4000 immagini al secondo, con un tempo di esposizione di 200 µs. Nei procedimenti di cattura delle immagini, i sistemi d’illuminazione ad alta potenza hanno sempre un ruolo fondamentale. Nel sistema in uso, l’illuminazione necessaria è sincronizzata con la fotocamera e garantita da 32 LED IR ad alta potenza, la cui peculiare forma consente l’illuminazione orizzontale. I driver di potenza e i sincronizzatori necessari ad assicurare l’illuminazione ottimale sono stati appositamente sviluppati da ITTH, per soddisfare le esigenze specifiche di DSB. Le immagini sono quindi trasmesse tramite fibre ottiche a un sistema informatico a elevate prestazioni.

Il processo permette di individuare ogni traccia di usura e anomalie su ogni asse e freno. Di conseguenza, è possibile definire con precisione le esigenze di ciascuna pastiglia freno. Alla fine, le condizioni dei freni sono automaticamente registrate in una banca dati. Se il risultato del confronto fra situazione reale e situazione ideale si situa al di sotto di una determinata soglia, viene inviato mediante sistema SAP o SMS gateway un messaggio automatico di allerta, per avvisare che è necessaria un’operazione di manutenzione.

In questo modo, è possibile adattare al meglio gli intervalli di manutenzione alle reali esigenze, risparmiando tempo e migliorando la sicurezza.

Il sistema di scansione ITTH con il connettore Fischer FiberOptic Series.

Ispezione ottica delle ganasce dei freni.

 

SFIDE E OPPORTUNITÀ

Connettività affidabile e trasmissione rapida

Per garantire una trasmissione rapida e precisa dei dati dal sistema di misurazione a quello informatico, è necessaria una tecnologia di connessione impeccabile. Per questo motivo, sono stati scelti i connettori ibridi Fischer Connectors. La ricerca delle soluzioni di connettività ottimali per il proprio sistema ha portato ITTH ad avvicinarsi ai connettori della gamma Fischer FiberOptic Series, che, grazie alla loro tecnologia ibrida, si sono dimostrati particolarmente adatti a questa applicazione. I connettori Fischer FiberOptic Series hanno due canali ottici e due contatti elettrici, che consentono la trasmissione dei dati a una velocità di 10 Gbit/s.

Poiché il sistema è montato sulla piattaforma dei binari, i connettori devono essere abbastanza robusti da resistere alle sollecitazioni esterne. I connettori Fischer offrono un grado di protezione IP68 e IP67, che li rende resistenti agli agenti esterni quali la polvere, la pioggia e la neve. Questi connettori non temono nemmeno gli oli e i carburanti con i quali possono entrare in contatto sulle piattaforme dei binari. Il sistema dev’essere sollevato e allontanato dalla piattaforma dei binari per la manutenzione ordinaria. Per evitare di dover chiudere i binari, è dunque importante che i connettori possano essere agganciati e sganciati in modo facile e veloce. Anche da questo punto di vista, i connettori della gamma Fischer FiberOptic Series sono perfetti, grazie al loro meccanismo di aggancio e sgancio semplice e rapido. 

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"Mentre eravamo alla ricerca dei connettori ideali per il nostro sistema, ci siamo avvicinati ai connettori della gamma Fischer FiberOptic Series, che, grazie alla loro tecnologia ibrida, si sono rivelati particolarmente adatti alle nostre esigenze. Inoltre, sono abbastanza robusti da poter resistere alle sollecitazioni esterne quali l’acqua e le sostanze oleose sui binari. Infine, siamo stati conquistati dal meccanismo di aggancio e sgancio facile e veloce, che agevola le operazioni di manutenzione."

Thomas Hartwig, Amministratore Delegato di ITTH GmbH & Co. KG.

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IL PROGETTO IN BREVE

Sintesi del progetto

Per consentire l’ispezione ottica automatica delle ganasce dei freni, le ferrovie dello Stato danesi hanno installato, sulle piattaforme dei binari nelle stazioni di Odense e Kolding, dei sistemi di scansione a elevate prestazioni, fabbricati dall’azienda tedesca ITTH GmbH & Co. KG. Le fotocamere ad alto rendimento scattano delle foto alle ganasce dei freni. Grazie ai connettori ibridi della gamma Fischer FiberOptic Series, le foto sono trasmesse al sistema informatico, dove le loro condizioni sono analizzate automaticamente. La velocità della trasmissione dei dati è di 10 Gbit/s. I connettori Fischer FiberOptic Series hanno due canali ottici e due contatti elettrici, che consentono la trasmissione dei dati ad alta velocità. I connettori impiegati non devono soltanto garantire una trasmissione dei dati ad alta velocità, ma è importante che siano anche in grado di resistere agli agenti esterni quali la polvere, la pioggia, la neve, gli oli e i carburanti. I gradi di protezione IP68 e IP67 dei connettori Fischer FiberOptic Series consentono loro di essere impiegati sui binari.

Sfide principali

  • Garantire una trasmissione dei dati ad alta velocità
  • Resistere agli agenti esterni quali acqua, sostanze oleose e carburanti
  • Fornire un connettore ad aggancio-sgancio rapido, che consenta di montare e smontare il sistema in modo facile e veloce

Requisiti tecnici fondamentali

Robustezza, affidabilità, durabilità, trasmissione dei dati ad alta velocità.

 

LA SOLUZIONE

Soluzione di connettività scelta

Fischer FiberOptic Series

Vantaggi

  • Robustezza
  • Durabilità
  • Tecnologia a fibra ottica
  • Minore ingombro