In vista di reti ferroviarie sempre più complesse e di cicli sempre più brevi, la garanzia di un funzionamento impeccabile dei veicoli ferroviari è la massima priorità degli operatori ferroviari. L’implementazione di nuovi metodi di misurazione come i sistemi di acquisizione di immagini 3D ad alta precisione offre nuove strategie per concetti di manutenzione innovativi. Da anni la tecnologia diagnostica intelligente svolge un ruolo importante nel migliorare l’efficienza dei lavori di ispezione e manutenzione sui veicoli ferroviari. I sistemi diagnostici fissi fanno parte dell’attrezzatura standard dei centri di manutenzione ferroviaria. Oltre allo sviluppo della tecnologia informatica digitale sono stati compiuti ulteriori progressi anche nel campo dei sistemi diagnostici di bordo integrati per il rilevamento dei danni.
3D invece che 2D
Un nuovo sistema di scansione Chromasens, composto da una telecamera 3D e un’illuminazione speciale, aggiunge un altro importante componente alla tecnologia diagnostica già implementata: una precisa ispezione visiva stereoscopica del telaio dei treni e delle loro viste laterali, destra e sinistra.
Il processo di ispezione di Chromasens utilizza sei telecamere a scansione lineare 3D ad alta risoluzione con acquisizione di immagini stereoscopiche sovrapposte per una rappresentazione dettagliata dei lati e del telaio del treno.
Oltre alla grande precisione delle immagini catturate con questo mezzo, questo metodo si rivela davvero eccezionale grazie ad un vantaggio decisivo: il treno non deve essere messo fuori servizio e portato in un centro di manutenzione. La scansione digitale può avvenire in qualsiasi punto arbitrario sui binari, con il treno che passa i punti di controllo alla normale velocità di crociera.
La rappresentazione stereoscopica ad alta risoluzione rileva diversi potenziali guasti, non solo su giunti, tubi flessibili, serbatoi a pressione o ruote, anche viti allentate che rimarrebbero inosservate in un’immagine 2D.
Scannerbox
La telecamera a scansione lineare stereo 3D Chromasens “3DPIXA” è l’elemento centrale della soluzione di acquisizione delle immagini. Con la fusione di due telecamere a scansione lineare trilineare di alta qualità con una risoluzione dell’immagine fino a 4.000 pixel per linea e la più recente tecnologia di processore grafico, Chromasens ha sviluppato un sistema in grado di catturare e visualizzare graficamente praticamente qualsiasi oggetto e fornire le informazioni sulla sua altezza in tempo reale con grande precisione.
La configurazione ottica dell’acquisizione delle immagini è molto flessibile e può essere adattata al rispettivo ambiente circostante. Nel caso specifico dei sistemi di ispezione dei treni è possibile ottenere una risoluzione ottica inferiore a 0,5 mm.
La telecamera a scansione lineare stereo 3D è dotata di un’illuminazione speciale e installata in uno “scannerbox” che la protegge dallo sporco e dagli spruzzi d’acqua. Durante il processo di sviluppo, non solo la tecnologia di misurazione ottica è stata sottoposta alle massime esigenze, ma è stato anche necessario eliminare fattori di distorsione come vibrazioni, condizioni ambientali, condizioni di luce o temperature variabili.
Lo scannerbox Chromasens completamente integrato con telecamera a lineare 3D e sistema di illuminazione a LED
Il sistema è composto da sei box scanner che forniscono scansioni sovrapposte sia del sottocarro del treno che dei suoi lati destro e sinistro da varie angolazioni.
Acquisizione di immagini
L’acquisizione dell’immagine viene attivata da una barriera fotoelettrica che riconosce il treno in arrivo e ne misura la velocità. Gli scannerbox trasmettono innanzitutto i dati immagine registrati al bordo del binario, da dove vengono poi trasmessi tramite cavo in fibra ottica ad una stazione di elaborazione situata nelle vicinanze. I dati così ricevuti vengono trasformati in immagini 3D da processori veloci e algoritmi matematici sviluppati da Chromasens. Un processo praticamente in tempo reale, analogo al passaggio del treno – che può durare fino a tre minuti, a seconda della lunghezza del treno.
Il processo di ispezione Chromasens consente una visione ravvicinata dell’intero telaio del treno.
Una sessione di acquisizione di immagini del carro ferroviario completo genera da 10 a 20 GB di dati. I dati consolidati vengono quindi trasmessi al centro di controllo dell’operatore ferroviario utilizzando i mezzi di telecomunicazione standard. La rispettiva società operativa è responsabile della valutazione dei dati così generati. Nel frattempo uno dei principali operatori ferroviari a livello mondiale è soddisfatto della funzionalità del sistema e del guadagno di efficienza così ottenuto e sta pianificando il suo lancio sul mercato.