Señal imprescindible: Detección de trenes con tecnología de sensores ultrasónicos

Tan pronto como el tren ha abandonado el andén, la información del panel de información se borra. Esto se hace de forma automática, sin necesidad de una intervención activa por parte del centro de control, ya que el sensor que detecta el movimiento del tren está montado en el mismo andén y conectado al sistema del panel de información. No obstante, la señal de este sensor también es analizada por un control de nivel superior de los trenes. El sistema de detección de trenes de HNC utiliza un sensor ultrasónico de Pepperl+Fuchs para determinar si una vía está libre o no.

Si las vías se deben usar de modo eficiente y se debe facilitar a los pasajeros información fiable, el centro de control tiene que saber con certeza si una vía está libre u ocupada. HNC Controlling Networks en Mittenaar, Alemania, se especializa en dispositivos que detectan el movimiento de los trenes. Los productos de la empresa se usan en andenes de trenes en varios países europeos, así como en Israel. 

Los dispositivos de detección de trenes de la serie ZHS de HNC combinan un sensor de microondas con un sensor ultrasónico. El sensor de microondas funciona según el principio del radar. Sus ondas electromagnéticas usan el cambio entre el vagón y el espacio de enganche para detectar el desplazamiento del tren en movimiento. En contraste, la detección fiable del vehículo ferroviario parado se gestiona mediante un sensor ultrasónico de la serie UB4000-30GM de Pepperl+Fuchs. "Proporciona una información básica imprescindible", afirmó Christiane Pfeiffer de HNC. "Su señal de medición es potente y fiable, y es capaz de detectar trenes sea cual sea su forma y color. Las superficies húmedas, reflectantes o sucias no son un problema para este sensor". La capacidad del principio de medición para funcionar sean cual sean las condiciones meteorológicas es un factor importante para el uso en el exterior. Los ultrasonidos son tan resistentes a la nieve y la niebla como al polvo o a los gases de los tubos de escape.

El paquete de sensores combinados se instala normalmente en el panel de información mismo o bajo el tejado del andén. En ambos casos, el sensor ultrasónico se dirige al borde exterior del techo del tren diagonalmente desde arriba. Emite pulsos ultrasónicos cortos y detecta los ecos reflejados por el objeto, en este caso el tren. La distancia desde el sensor amplía el rango de detección, que a menudo se denomina el haz de sonido. La forma del haz de sonido se puede adaptar a la aplicación. Los sensores usados por HNC tienen un rango de detección que va de los cuatro a los seis metros. Sus haces de sonido tienen un diámetro particularmente grande, de modo que puedan escanear una zona correspondientemente grande de la superficie exterior del tren. Esto garantiza que las variaciones en el contorno de los trenes se cubren de forma fiable por el rango de detección y el sensor puede detectar el tren parado aun en el caso de que esté enfocado al hueco de enganche entre dos vagones. 

"Incluso la acumulación de suciedad en el sensor no es un problema para la transmisión de la señal", afirmó Wolfgang Fischer de Pepperl+Fuchs, quien respalda HNC con respecto a cualquier pregunta relacionada con los ultrasonidos. "La membrana que genera el sonido vibra, evitando cualquier acumulación importante de polvo en el área que resulta vital para enviar y recibir impulsos. Esto significa que el sensor no requiere ni mantenimiento ni limpieza".

Para ello, se usan uno o dos sensores HNC por andén. Colocar un sensor a cada extremo del andén permite detectar de forma fiable la entrada y la salida en ambas direcciones cuando dos trenes cortos viajan desde el mismo andén en direcciones distintas. "El sensor de desplazamiento de las microondas detecta un movimiento", relató Christiane Pfeiffer con respecto a la función de estos dispositivos. "El sensor ultrasónico detecta que un objeto está ubicado en la vía. Si el sensor sigue detectando el objeto cuando ha dejado de moverse, esto significa que el tren ha parado. La salida se detecta mediante el mismo principio. El detector de movimiento indica que el tren está saliendo y el sensor ultrasónico detecta el momento en el que la vía deja de estar ocupada. Los pequeños movimientos de cambio de vía o las llegadas y salidas interrumpidas también se pueden leer a partir de la combinación de las señales. Lo mismo se aplica a los trenes que tan solo circulan por las vías".

El centro de control usa los datos de los sensores para dar información a los pasajeros, como los anuncios sobre las correspondencias disponibles que se reproducen automáticamente cuando el tren se ha detenido. Tras la salida, la información del panel de información se borra o cambia al siguiente anuncio de trenes. Los sistemas de armarios eléctricos también reciben información de estado y los sistemas de iluminación se gestionan de forma inteligente. Esto puede contribuir a ahorros de energía significativos en estaciones ferroviarias pequeñas con una circulación de trenes esporádica.

HNC está desarrollando actualmente una nueva generación del paquete de sensores, con una conexión integrada para ordenador y redes LAN y WLAN, acceso a Internet, y una opción Bluetooth. Esto elevará la inteligencia del dispositivo y la capacidad de comunicación a un nuevo nivel. "Los usuarios obtendrán una completa gama de funciones y de opciones adicionales", explicó Christiane Pfeiffer. "Los dispositivos de la nueva generación serán compatibles con las versiones anteriores. Asimismo, continuarán usando componentes que ya han demostrado su fiabilidad en el uso continuado en las operaciones ferroviarias". 

No hay duda de que esto se aplica al sensor ultrasónico. "Hemos usado este sensor durante ocho años ya, y solo hemos tenido una queja de un cliente en todo este tiempo. Además, la cantidad de reparaciones ha sido mínima. Y sabemos que Pepperl+Fuchs es un socio que nos proporciona asistencia siempre que la necesitamos. Nuestro sector objetivo es sumamente sensible a los factores relacionados con la seguridad y el tiempo. El UB4000-30GM también proporcionará la señal esencial para la siguiente generación de productos".