Este artigo apresenta o desenvolvimento de um sistema de rastreamento e identificação de vagões ferroviários utilizando scanners 2D laterais e transversais. O sistema é projetado para realizar o tracking dos vagões, identificar corpos estranhos, captar imagens e ler as dimensões dos vagões. O objetivo principal é melhorar a eficiência e segurança nas operações de carregamento de trens.
Nos sistemas ferroviários, é fundamental ter um controle eficiente sobre a localização e identificação dos vagões, bem como detectar a presença de corpos estranhos e deformações nos mesmos. Para atender a essa necessidade, propomos um sistema que utiliza scanners 2D para rastrear os vagões, identificar corpos estranhos, captar imagens e ler as dimensões dos vagões.
Um scanner 2D lateral é instalado antes da área de carregamento, posicionado a uma distância de 22 metros da origem do sistema. Ele é responsável por realizar o tracking dos vagões em três zonas definidas. O rastreamento de cada zona é realizado pela função “TrackingWagonZone”, que retorna informações como velocidade, aceleração, número do vagão, tipo de vagão, posição X1 (início do vagão) e posição X2 (final do vagão). Essas informações são unificadas no módulo “TrackingWagonModule”, que disponibiliza o tracking de saída no componente “TrackingWagonBuffer”.
Outro scanner 2D transversal é instalado antes da área de carregamento, posicionado a 42 metros da origem do sistema. Ele é utilizado para identificar corpos estranhos nos vagões vazios. Um algoritmo de identificação de corpo estranho é implementado para verificar se as leituras correspondem ao padrão do vagão vazio, observando uma margem de 100mm. O tracking dos vagões é utilizado como trigger para iniciar ou pausar a identificação de corpos estranhos.
Uma câmera é posicionada a 56 metros da origem do sistema e capta imagens da entrada da composição na área de carregamento de trens. O sistema de tracking, ao identificar que um vagão está posicionado sob a câmera, envia um sinal ao PLC para que seja feito um snapshot com a imagem do vagão. Isso é possível utilizando a informação da posição X da instalação da câmera e a posição X de cada vagão rastreado.
O sistema também realiza a leitura das dimensões dos vagões e detecta deformações que possam inviabilizar seu carregamento. Para isso, utiliza-se uma abordagem similar à identificação de corpos estranhos, porém, agora busca-se detectar alturas menores que a leitura padrão de um vagão vazio.
Além disso, é realizada a análise das leituras para identificar o tipo do vagão (GDU ou GDT), utilizando a implementação de um sistema de rastreamento e identificação de corpos estranhos nos vagões traz vários benefícios para as operações ferroviárias.
Alguns dos ganhos são:
Eficiência no carregamento de trens: O sistema permite um controle mais preciso e automatizado do processo de carregamento de trens. Ao rastrear os vagões, é possível ter informações em tempo real sobre a posição e movimentação dos mesmos. Isso facilita o planejamento e organização do carregamento, garantindo que os vagões sejam carregados na ordem correta e de maneira eficiente.
Segurança: A identificação de corpos estranhos nos vagões é crucial para garantir a segurança das operações ferroviárias. A presença de objetos indesejados, como materiais perigosos ou obstáculos, pode representar riscos tanto para o pessoal envolvido quanto para a integridade da carga e do próprio trem. Com o sistema de identificação de corpos estranhos, é possível detectar esses objetos e tomar as medidas necessárias para removê-los antes do carregamento.
Redução de danos e prejuízos: A detecção de deformações nos vagões é essencial para evitar danos durante o carregamento. Deformações estruturais podem comprometer a capacidade de carga do vagão e até mesmo levar a acidentes durante o transporte. Ao identificar essas deformações, é possível tomar medidas corretivas, como reparos ou substituições, evitando prejuízos e garantindo a integridade da carga e do vagão.
Melhoria na qualidade do transporte: Com o sistema de rastreamento, é possível obter informações precisas sobre a velocidade e aceleração dos vagões. Isso permite um melhor controle do transporte, possibilitando o monitoramento da velocidade ideal para evitar danos à carga e garantir um transporte seguro e eficiente.
Otimização dos recursos: Com o sistema de tracking, é possível realizar um melhor planejamento e alocação dos recursos disponíveis. O conhecimento em tempo real sobre a posição dos vagões e a necessidade de carga ou descarga permite uma otimização na utilização de equipamentos, pessoal e espaço disponível na área de carregamento.