Captura de la realidad sobre los rieles: topografía ferroviaria para seguridad, precisión y eficiencia

El ferrocarril es nuestro medio de transporte hacia destinos cercanos y lejanos, conectando personas, lugares y mercancías.

Recorriendo ciudades urbanas, exuberantes campos, cordilleras e incluso bajo el mar, los trenes y su red ferroviaria han sido construidos a lo largo de cientos de años para crear una de las soluciones de transporte más sostenibles del planeta en comparación con los viajes por carretera y aire.

El requisito para los pasajeros es simple; viajes en tren asequibles, cómodos, frecuentes, fiables y seguros. Pero al salir del asiento del pasajero y pisar los rieles como topógrafo, ven los requisitos a través de una lente diferente, centrándose en la seguridad, la precisión y la eficiencia. Aunque son robustas y están bien construidas, las vías que tienen una década de antigüedad requieren mantenimiento, mientras que los trenes nuevos y ultrarrápidos requieren ferrocarriles actualizados. Para garantizar constantemente que se cumplan las normas de seguridad al diseñar, construir y mantener nuestros ferrocarriles, y que todas las acciones se completen con precisión, la inspección es el ingrediente crucial.

Se requiere tecnología topográfica para construir una vía precisa para el tren de alta velocidad y un entorno seguro para el paso de los trenes, tanto en la vía como a través de espacios libres, andenes y túneles. En este post, tomamos la captura de la realidad sobre los rieles para demostrar cómo la seguridad, precisión y eficiencia de los proyectos ferroviarios se pueden mejorar a través de la digitalización, desde la captura y el diseño hasta la construcción y, finalmente, la operación y el mantenimiento.

Captura y diseño para el ferrocarril: del concepto a la realidad

Durante la etapa crucial de captura y diseño del concepto, la tecnología potencia nuevas ideas para el ferrocarril que, en pocas palabras, no serían posibles sin un topógrafo. Es más, la captura del ferrocarril a menudo puede ser realizada por diferentes profesionales por varios motivos, incluso por individuos de la misma empresa. Cada grupo necesita acceso al ferrocarril, lo que requiere mucho tiempo y aumenta las preocupaciones en cuanto a la seguridad. Aquí es donde entra en juego la captura de la realidad.

Una solución de captura de la realidad es más que una simple herramienta: captura entornos completos incluso antes de que se construya la infraestructura, uniendo flujos de trabajo con sensores, servicios y software para la colaboración en todo el proyecto. Garantiza que todas las partes interesadas puedan observar y contribuir al proceso de diseño del proyecto ferroviario de forma remota. La captura de la realidad es un medio para validar verdaderamente el diseño inicial, por ejemplo, para verificar la formación del concreto antes de instalar las losas de vía.

Una solución de captura de la realidad es totalmente personalizable según los requisitos del proyecto del topógrafo, proporcionando un alto nivel de precisión donde más se necesita. Si requieren velocidad, el escáner láser 3D Leica RTC360 tiene un rango de medición de hasta 130 metros y una velocidad de escaneo de hasta dos millones de puntos por segundo. Si necesitan un largo alcance para escanear a una distancia segura, el escáner láser Leica ScanStation P50 de calidad topográfica ofrece datos 3D e imágenes HDR de la más alta calidad.

Ambas soluciones funcionan a la perfección con la aplicación Leica Cyclone FIELD 360 para registrar previamente y alinear los escaneos capturados directamente en el campo. Al mismo tiempo, Leica TruView Cloud permite a los profesionales compartir datos del proyecto para elementos de diseño directamente con las partes interesadas. Los usuarios pueden incluso integrar el software ferroviario de terceros que deseen, como Civil 3D for Rail Design u OpenRail Designer, que son sólo algunos ejemplos de diversas soluciones de captura de la realidad accesibles para la industria ferroviaria.

Independientemente de la solución, una combinación de sensores, software y servicios de captura de realidad proporciona un flujo de trabajo completo, que es fundamental para los planes de diseño basados en datos para el éxito del proyecto.

Construct & Build para ferrocarriles: soluciones exactas, precisas y que priorizan la seguridad

La fase de construcción introduce nuevos sensores, servicios y software que permiten a los topógrafos enfrentar los desafíos de construcción en el mundo de la construcción digital antes de que sucedan. Calcular con precisión el volumen del movimiento de tierras es una cosa, pero cualquier excavación o estructura cerca de la vía férrea puede provocar movimientos que dañen la infraestructura o afecten la geometría de las vías. El monitoreo estructural regular es una necesidad debido a las importantes implicaciones de seguridad asociadas con el riesgo de descarrilamiento de trenes.

Datum Monitoring Ireland, una empresa especializada en la monitorización remota de movimientos de tierras, estructuras e infraestructuras de transporte, analizó los datos del sistema de tren ligero dual Luas de Dublín utilizando dos multiestaciones Leica Nova MS60, el nivel digital Leica LS15 y la solución de monitorización Leica GeoMoS. Utilizando esta combinación, el equipo pudo proporcionar un sistema de alerta eficaz, preciso y confiable que notificaba a las partes interesadas casi en tiempo real si un umbral excedía las especificaciones para garantizar que la infraestructura pública y los edificios circundantes permanecieran intactos.

Al reflexionar sobre el rendimiento del MS60 durante el escaneo continuo de las vías que permitió que el tránsito continuara sin interrupciones, Mark Hodgen, director de LDG Datum, explica: «Estos instrumentos escanearon el tranvía dual continuamente y alojaron los datos directamente en una página web segura para que las partes relevantes los revisen». ”, dijo Mark Hodgen, director de LDG Datum.

Una vez que la construcción está a punto de finalizar, es hora de capturar escenas para la documentación conforme a obra. Las soluciones de captura de la realidad permiten a los usuarios caminar libremente por una estructura ferroviaria, como con la solución de mapeo móvil Leica Pegasus: Backpack o el escáner láser de imágenes portátil Leica BLK2GO. Estas soluciones pueden ser utilizadas tanto por topógrafos experimentados como por aprendices, y Pegasus: Backpack también es excelente para capturar áreas difíciles de ver alrededor de la línea ferroviaria, como la parte superior de los terraplenes, con su alcance prolongado y amplio campo de visión que elimina las sombras.

Una de nuestras soluciones de mapeo móvil también se utilizó para escanear uno de los túneles más largos del mundo, el túnel de base de San Gotardo en el nuevo enlace ferroviario a través de los Alpes suizos, capturando toda la infraestructura de los rieles recién construidos, señales, postes, líneas eléctricas y Otras instalaciones y elementos estructurales, para una base de datos completa de imágenes 3D y nubes de puntos. Los ingenieros topógrafos se salvaron de trabajar en una obra peligrosa. La tecnología redujo el esfuerzo, ahorró costes y tiempo, y proporcionó un conjunto rico de datos que todas las partes pudieron utilizar para realizar su trabajo de manera rápida y exitosa.

Para ofrecer una variedad de entregables e informes en 3D y realizar análisis de espacio libre en ferrocarril, Leica Cyclone 3DR es el software de oficina más indicado. Puede identificar automáticamente posibles controles de autorización entre la nube de puntos de un entorno y un vagón de ferrocarril, lo que permite a los usuarios del proyecto tomar decisiones rápidamente y evitar consecuencias perjudiciales.

Operar y mantener el riel: detección automática en el lugar

Con el diseño y la construcción completos, la documentación conforme a obra presentada y la vía oficialmente abierta, el mantenimiento continuo permite la seguridad y la eficiencia. Tanto en vías férreas nuevas como antiguas, los peritos tienen la capacidad de informar, valorar y evaluar el estado de las vías férreas de forma continua.

Inevitablemente, las influencias ambientales como deslizamientos de tierra, desprendimientos de rocas y hundimientos pueden causar daños a infraestructuras, así como puentes y túneles. El monitoreo geodésico es ideal para el monitoreo continuo a lo largo de las vías ferroviarias para mantener a los trenes y a los pasajeros a salvo de tales amenazas con anticipación. Las mediciones de la tecnología TPS y GNSS de Leica Geosystems, combinadas con el software de monitoreo GeoMoS mencionado anteriormente, pueden alertar a los usuarios sobre observaciones críticas a través de múltiples flujos de mensajes, brindando a las partes interesadas suficiente tiempo para reaccionar antes de que ocurra un desastre.

Los patios ferroviarios pueden ser los activos más desafiantes de cualquier sistema ferroviario, ya sea de pasajeros o de carga. Con el Leica BLK2FLY, un escáner láser volador autónomo con evitación avanzada de obstáculos, puedes capturar fácilmente la realidad desde el cielo, ya sea una estación ferroviaria o un puente, sin perturbar las operaciones ferroviarias. Este escáner láser volador no requiere experiencia previa en vehículos aéreos no tripulados y se opera mediante la aplicación BLK2FLY Live. Los datos de nubes de puntos 3D recopilados se transfieren fácilmente a Leica Cyclone REGISTER 360 PLUS (BLK Edition) para su postprocesamiento, gestión y entrega.

Un artículo que explica cómo se utiliza la tecnología de captura de la realidad para inspeccionar la seguridad, precisión y eficiencia del ferrocarril.

Como se mencionó anteriormente, mapear las vías férreas y sus entornos es un aspecto crucial de cada fase del desarrollo ferroviario, especialmente para el mantenimiento ferroviario. Las soluciones de captura de realidad como el Leica Pegasus TRK Neo (una solución con escaneo láser dinámico avanzado y un sistema de imágenes ampliable para grabar, medir y visualizar vías férreas), acompañadas de software líder en la industria como la familia Leica Cyclone, son cada vez más críticas para el mantenimiento de la red ferroviaria. Las capacidades de IA de la tecnología actual pueden detectar cambios, como el crecimiento de la vegetación a lo largo del tiempo, que puede afectar las vías y dañar las líneas eléctricas aéreas. La creación de un gemelo digital de infraestructuras ferroviarias completas permite incluso a los usuarios realizar comprobaciones de autorización en el mundo virtual, liberando a los profesionales de visitas repetidas a lugares peligrosos.

El corazón de los viajes en tren

Poner en marcha la tecnología de captura de la realidad proporciona algo más que un medio para garantizar que el trabajo se lleve a cabo fácilmente, a tiempo y en su totalidad. Se trata de garantizar que la seguridad, la precisión y la eficiencia estén en el centro del trabajo. No sólo para los pasajeros de las vías, sino también para los topógrafos y sus partes interesadas que trabajan en las vías por el bien de nuestra red de transporte global sostenible.

Gracias al trabajo realizado por los topógrafos y a la digitalización a través de nuevas tecnologías, como los ejemplos que hemos proporcionado en este blog, podemos construir un futuro más seguro y sostenible para los viajes en tren, vía a vía.

Autor: Krasimir Matev

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