I portali multifunzione - CIFI Collegio Ingegneri Ferroviari Italiani

Nuove tecnologie per la sicurezza
e l’alta velocità ferroviaria
Università degli Studi di Roma Tor Vergata
Monte Porzio Catone, 30 maggio 2007
I portali multifunzione
l’esperienza Ansaldo & Elsag
A.Lancia, G.Bocchetti, N.Mazzino, S.Caldini
PMF - Portale Multifunzione
senza PMF
PMF
con PMF
Rappresentazione concettuale della riduzione della densità di
rischio in galleria mediante lo screening effettuato dal PMF
2
PMF - Portale Multifunzione
Performance diagnostica statistica:
rapporto tra il numero difetti rivelati ed il
numero totale di difetti nei rotabili transitati
Vincolo fondamentale:
il tasso di falsi allarmi deve essere tale da evitare un
impatto significativo sul traffico ferroviario
3
PMF - Portale Multifunzione
N
Roma
9 Km
Formia
Stazione
Priverno Fossanova
Galleria
Mont’Orso
> 5 Km
Localizzazione del portale di prossima installazione sulla
linea Roma - Formia - Napoli con PdC c/o DM stazione
4
PMF - Portale Multifunzione
Centro di Comando e Controllo o Stazione Limitrofa
Dirigente del movimento
SISTEMA DI
COMANDO E
CONTROLLO
CENTRO
NAZIONALE
Collegamento
WAN
GARITTA
lungo LINEA
SENSORI di
IMMAGINE
SENSORI DI
RUOTA
TRAVESINE
DI MISURA
Integrazione del portale multifunzione a livello
DM / DCO e nazionale
5
PMF - Portale Multifunzione
SENSORI LUNGO LINEA
¾ sensori di ruota
¾ sensori immagini lineari
¾ distanziometri laser
¾ unità RTB in traversa cava
¾ termografi lineari veloci
¾ scanners laser veloci
¾ sensori di carico rotaie
6
PMF - Portale Multifunzione
¾
¾
Il livello 2 di identificazione si applica a veicoli per i quali ci siano sufficienti informazioni nella
base dati rotabili e consente di raggiungere performance superiori a quelle di base
Il sistema non necessita (ma può utilizzare) etichette elettroniche RFID dei rotabili o sistemi
informativi ferroviari cui sia nota la composizione dei convogli
7
PMF - Portale Multifunzione
Rivelazione situazioni anomale riguardanti
il profilo 3D del rotabile e dei carichi
• sporgenze eccedenti la sagoma applicabile
(sagoma standard, profilo P/C e trasporti TES)
• apertura di porte & portelli
• anomalie geometriche del carico su carri a pianale
(compreso lo spostamento dei carichi)
8
PMF - Portale Multifunzione
Principali norme internazionali concernenti il profilo del rotabile
• UIC 505-1
• UIC 505-4
• UIC 505-5
• UIC 506
(Gauge profiles, vehicles)
(Gauge profiles, rail lines)
(Gauge profiles, background engineering)
(Enlarged gauge profiles GA, GB & GC)
• UIC 502
(Special consignments)
• UIC 596-5
• UIC 506-6
• UIC 597
(Combined transport – Standard recess wagons)
(Coding of combined transport vehicles & lines)
(Semi-trailers on bogies)
• RIV Agreement (Rules of International Vehicles circulation)
• RIV Ann. II
(Loading rules and coding for loads & lines)
9
PMF - Portale Multifunzione
Fig. 4 & 5 da UIC 505-1
10
PMF - Portale Multifunzione
Fig. 19/C da UIC 505-1
11
PMF - Portale Multifunzione
coefficiente di souplesse, dissimmetria e spostamento laterale in curva sopraelevata
(da UIC 505-1)
12
PMF - Portale Multifunzione
tutte le misure di ingombro vengono riferite (dal SW) ad un sistema di
coordinate solidale con la cassa del rotabile
13
PMF - Portale Multifunzione
Principio della tecnica di misura distanziometrica a tempo di volo
con modulazione RF in ampiezza di un fascio laser CW
14
PMF - Portale Multifunzione
PERFORMANCE
accuratezza 1σ
: 6 mm
(singola misura, @ 10 m
target Rdiff = 0.9)
~ 3 milioni di misure utili
al secondo (4 units)
distanziometri laser del tipo utilizzato nel progetto
15
PMF - Portale Multifunzione
Passo longitudinale di scansione vs. velocità (singolo scanner)
¾
¾
¾
¾
Numero di
scansioni al
secondo
Numero di
misure per
scansione
800
903
41.7
69.4
114.6
650
1100
51.3
85.5
141.0
Passo (mm) Passo (mm) Passo (mm)
a 120 km/h a 200 km/h a 330 km/h
2 scanners laser distanziometrici per ogni lato del convoglio
~ 3000 profili parziali al secondo
“filtro cinematico” per la soppressione falsi allarmi da oggetti fluttuanti
ridondanza (mantenimento funzione con performance ridotta)
16
PMF - Portale Multifunzione
300
TERMOGRAFO
LINEARE
VELOCE
Tbb
Tfit
250
200
sensore fotonico
150
256 elementi
100
> 2000 line scan / s
no cryo cooler
banda MWIR
50
0
0
500
1000
1500
2000
2500
signal [a.u.]
Diagramma di calibrazione del termografo lineare
veloce sviluppato per il portale multifunzione
17
PMF - Portale Multifunzione
100
TERMOGRAFO
0
0
LINEARE
-100
VELOCE
-200
100
200
300
400
500
600
700
800
600
700
800
-300
Il range MWIR consente
error from unknown ε @ 10 µm
-400
Tact
di ridurre l’incertezza
nelle misure di
100
0
0
temperatura in relazione
all’incertezza del
coefficiente di
100
200
300
400
500
-100
-200
emissività
-300
-400
error from unknown ε @ 4 µm
Tact
18
PMF - Portale Multifunzione
allarmi e regolazione delle soglie
• allarmi imperativi e messaggi di allertamento
• soglie di allarme differenziate per tipo di anomalia,
tipo di veicolo e livello di identificazione
• tutte le soglie di allarme sono regolabili
• il sistema fornisce un supporto automatico alla
selezione dei valori delle soglie per gli allarmi
19
PMF - Portale Multifunzione
RICONOSCIMENTO
ETICHETTE HAZMAT
E LETTURA OCR
DEI CODICI ONU
20
grazie per l’attenzione