Diseño e implementación de un sistema de detección temprana y alarma de la aproximación de trenes para labores de mantenimiento

Abstract

[ES] Este trabajo fin de máster se realiza en colaboración con el Instituto Universitario de Matemática Multidisciplinar de la Universidad Politécnica de Valencia, en concreto el grupo de investigación liderado por Julia I. Real Herráiz. El creciente desarrollo de las redes ferroviarias hace que también aumenten las necesidades de tareas de mantenimiento, no siendo sostenible detener la circulación de trenes cada vez que se tengan que realizar estas labores. La simultaneidad de los servicios de mantenimiento con el servicio ferroviario es fuente de graves problemas de seguridad para los trabajadores. Actualmente la solución a este problema es emplear dos o más operarios en tareas de vigilancia, sin embargo esto no es ni eficiente ni seguro. Así en este trabajo final de máster se pretende diseñar e implementar un sistema que sea capaz de registrar señales del entorno y detectar la presencia o ausencia de tren generando una señal de alarma en la zona de trabajo. Se diseñará e implementará un sistema multi-sensorial realizando un estudio comparativo de los distintos dispositivos comerciales y se seleccionarán los dispositivos más adecuados para la aplicación específica. Asimismo se desarrollará y programará un algoritmo de detección que active la señal de alarma en caso de presencia de tren. Por otra parte, se diseñará e implementará un sistema de comunicación capaz de transmitir la decisión del algoritmo a la zona en la que se están realizando las labores de mantenimiento y activar el sistema de alerta. También es objetivo de este trabajo final de máster el diseño e implementación de este sistema de alerta. Por último, se comprobará el correcto funcionamiento del sistema fabricado y se elaborará un manual de instalación, funcionamiento y pruebas para que el cliente o instalador del sistema disponga de un proceso estandarizado.

[EN] This master's thesis is carried out in collaboration with the Multidisciplinary Mathematics University Institute of the Polytechnic University of Valencia, specifically the research group led by Julia I. Real Herráiz. The growing development of railway networks also increases the need for maintenance tasks, and it is not sustainable to stop the flow of trains every time they have to carry out these tasks. The simultaneity of maintenance services with rail service causes serious safety problems for workers. Nowadays the solution is to employ two or more operators in surveillance tasks, however this is neither efficient nor safe. Thereby, in this master's final project, the aim is to design and implement a system capable of recording signals from the environment and detecting the presence or absence of trains, generating an alarm signal in the work area. A multi-sensorial system will be designed and implemented, making a comparative study of different commercial devices and selecting the most suitable devices for the specific application. Besides, a detection algorithm will be developed and programmed to activate the alarm signal in case of train presence. Furthermore, a communication system for transmitting the decision of the algorithm to the work area and activating the alert system will be designed and implemented. The design and implementation of this warning system is also an objective of this final master's project. Finally, the correct working of the system will be checked and an installation, operation and testing manual will be prepared so that the customer or installer of the system has a standardized process.