Los 'ojos inteligentes' que recorrerán las vías férreas para evitar fallos en la circulación de los trenes

La seguridad ferroviaria es una de las cuestiones que siempre está en el punto de mira de los gestores de estas infraestructuras. Aunque las ciberamenazas se ciernen sobre unos sistemas cada vez más digitalizados y conectados, se sigue ejecutando un importante trabajo de campo para comprobar el buen estado de las vías por las que circulan trenes y otros activos. Una labor que los técnicos realizan por la noche, cuando se reduce la circulación.

Equipados con un foco, colocado en su cabeza para dejar las manos libres mientras iluminan el lugar por donde van, y con la pericia de su vista, llevan a cabo una inspección visual. Cuando localizan alguna anomalía, la apuntan en una tableta para registrar la información para que, a continuación, los equipos de mantenimiento actúen en consecuencia.

Héctor Sanz, experto de Gerencia de Mantenimiento de Ineco, se percató de que este sistema manual se podía mejorar si estos técnicos, además de contar con sus propias habilidades, disponían de una herramienta que supliera algunas de sus carencias. “Su altura les impide ver defectos en determinados puntos de vía o en aquellas zonas con un ángulo difícil”, pone como ejemplo durante un encuentro con D+I.

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“Además, en este tipo de reconocimientos visuales entra en juego el factor humano. La capacidad de observación de las personas puede variar por diferentes causas que no siempre es posible controlar”, apunta. 

Para solventar estos y otros problemas, en 2019 empezó a darle vueltas a una idea: diseñar un carro de poca altura y con varias cámaras, que se desplazara por las vías y fuera capaz de registrar fallos y daños allí donde la vista de los técnicos no llega.

El equipo de Ineco que ha desarrollado Digav junto al prototipo ya validado.

Esta invención no era solo un trabajo de ingeniería mecánica, también entraban en juego sistemas de inteligencia artificial (IA) que permitirían aprovechar toda esa información para su posterior aplicación. Para incorporar esta pata, la más ‘digital’, al equipo se sumaron Javier Carvajal y Germán Castaño, experto y técnico, respectivamente, de Gerencia Smart Products de Ineco, la ingeniería y consultoría dependiente del Ministerio de Transportes, Movilidad y Agenda Urbana.

En noviembre de 2019 presentaron el proyecto y a principios de 2020 empezaron a desarrollarlo en la base de mantenimiento de Alta Velocidad que tiene Adif en Villarrubia de Santiago (Toledo), donde este medio ha podido comprobar cómo funciona un prototipo ya validado y patentado en Europa.

Inspecciones más rápidas y eficientes

El Digav (Dispositivo de inspección gráfica de aparatos y vía, que es como se ha bautizado a este carro) cuenta con siete cámaras, que permiten registrar imágenes por debajo de los 15 centímetros de altura, y tres estereoscópicas situadas más arriba, para generar modelos 3D. Diferentes flashes iluminan la vía en todos sus ángulos y dos baterías le proporcionan una autonomía de hasta siete horas.

Esta versión, completamente operativa, está fabricada en aluminio, pesa solo 25 kilogramos y es modular: “Está compuesto por dos piezas de reducidas dimensiones que caben en el maletero de un vehículo”, explica Sanz a este medio, mientras muestra, en la misma base de mantenimiento de Adif, donde se han realizado todas las pruebas, cuáles son sus características y funcionamiento.

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“La idea era que una sola persona fuera capaz de trasportarlo y manejarlo sin esfuerzo, por eso, tampoco es necesario calibrarlo. Una vez montado, puede empezar a circular por la vía”, añade.

Un equipo de tres personas, las mismas que ahora realizan la inspección visual, harían uso de este dispositivo, como “una herramienta más en su trabajo diario, no les sustituye, se lo facilita”, quiere remarcar Sanz. Entre sus ventajas también menciona un mayor bienestar en la ejecución de estas tareas al poder adoptar los técnicos una posición más erguida.

Digav (Dispositivo de inspección gráfica de aparatos y vía). Noelia Hernández

La velocidad del carro se puede adaptar según las necesidades de cada operario y tramo de vía a través de una aplicación móvil. Con ella también pueden iniciar la marcha, detenerlo y comprobar las imágenes que captan cada una de las cámaras.

Estiman que dos kilómetros por hora es un buen ritmo para este tipo de inspecciones. En la práctica, esto significa que “si con el sistema actual se tardan 12 semanas en revisar 200 kilómetros, con este nuevo dispositivo lo reduciríamos a cuatro”, concreta el experto en mantenimiento de Ineco.

Datos estructurados

En su recorrido, las diez cámaras captan las imágenes con las que recogen información tanto del estado de la vía como de sus defectos. Estas se almacenan en un disco duro que, una vez terminada la inspección, el técnico entrega en la base de mantenimiento para que los datos sean almacenados en servidores.

Todos estos datos son procesados con algoritmos basados en inteligencia artificial que detectan automáticamente desperfectos, como la falta de algún activo –por ejemplo, un tornillo–, si está en una posición correcta o hay soldaduras desgastadas.

“La información la evalúa un técnico de vía utilizando un software que le indica el posible margen de error en la detección de un defecto. Si está por debajo del 92%, hace una comprobación visual para que el sistema aprenda y mejore su rendimiento”, detalla Carvajal. 

Por otra parte, la digitalización de toda esta información también servirá para estructurar todos estos datos y definir planes de mantenimiento predictivo o la generación de gemelos digitales. “Con el carro somos capaces de ver el 85% del carril, frente al 40% del que es capaz la visión humana, lo que nos proporciona una mayor cantidad de datos para entrenar el sistema”, añade este experto en IA.

Industrialización, la siguiente fase

Con el diseño ya registrado y el prototipo validado, el siguiente paso es “cerrar el plan de negocio que nos permita pasar el proyecto a producción con un precio competitivo y garantías de mantenimiento suficientes para nuestros clientes”, afirma el presidente de Ineco, Sergio Vázquez, a D+I.

Digav no solo ha sido un reto en su desarrollo, también es el primer proyecto salido de los programas de innovación de Ineco que esta entidad va a industrializar. “Para ello, ya estamos trabajando en la búsqueda de un colaborador especializado en suministros industriales y sobre todo, y ya en el área comercial, en determinar la posible cartera de clientes”. 

En ese sentido, Vázquez confirma que entre los posibles usuarios de este carro figura Adif, como principal gestor de infraestructuras ferroviarias en España y, en este caso copartícipe en el proceso, al haber cedido sus instalaciones para las pruebas.

“Además, ya estamos explorando otras administraciones, como metros y ferrocarriles autonómicos, pero siempre sin perder de vista el objetivo más ambicioso, que es incorporarlo a trabajos en el mercado internacional”, adelanta. Un propósito a cumplir para el que Digav ya ha echado a andar.