Inspección ferroviaria: vigilar encima, al lado y debajo de la vía sin detener trenes

Los activos ferroviarios se dividen en vía (carriles, traviesas, balasto), obras civiles (puentes, viaductos, túneles, terraplenes, desmontes y taludes), sistemas eléctricos (catenaria, alimentadores, señalización y telecomunicaciones) y estaciones y edificios. Los principales motores del deterioro son las cargas repetidas de los trenes, la lluvia y el agua, y el desgaste eléctrico.

Los ferrocarriles japoneses siguen la normativa técnica nacional, y cada operador fija sus propios intervalos y métodos de inspección. Para las obras civiles como puentes y túneles, un aviso nacional establece una inspección periódica cada dos años, realizada según la norma nacional de mantenimiento (2007), principalmente visual, seguida de una investigación detallada donde haga falta. La vía y la catenaria se apoyan en mediciones con trenes de inspección combinadas con patrullas a pie.

Los puntos de dolor son el tiempo y el peligro. El trabajo en la vía solo es posible en la ventana de mantenimiento nocturna, cuando no circulan trenes. Cada tarea necesita procedimientos de ocupación de vía y corte de tensión, y vigilantes. Bajo los viaductos hay carreteras y viviendas, así que traer una plataforma elevadora también requiere permiso de uso de la vía pública.

Y las personas. El personal de mantenimiento de vía y electrificación envejece, y en las líneas rurales un puñado de personas cuida de largas distancias. Tras un desastre, la decisión de reanudar el servicio debe tomarse con rapidez pero con fiabilidad. Ahí entran los drones.

En un ferrocarril, el trabajo del dron es ver sin entrar en la vía y reconocer ampliamente el entorno de la vía. En lugar de volar directamente sobre los carriles, la norma es captar desde el lado de la línea bajo un procedimiento fijo.

Los ferrocarriles plantean problemas inusuales a los drones. La catenaria lleva, por ejemplo, 1 500 V CC o 20 kV CA, y los fuertes campos electromagnéticos pueden perturbar los enlaces de radio y las brújulas. Las estaciones y los bajos de los viaductos bloquean el GNSS, y el entorno de la vía está lleno de personas, viviendas y carreteras.

• Campos electromagnéticos intensos: cerca de catenarias, alimentadores y subestaciones, los enlaces de control y vídeo pueden caerse. Mantenga distancia y estudie primero el entorno radioeléctrico. Campos electromagnéticos intensos
• Personas debajo: los viaductos pasan sobre carreteras y aceras. Planifique rutas que eviten a los transeúntes y decida cómo controlar el acceso. Zonas urbanas y personas debajo
• Sin GNSS: bajo cubiertas de estaciones, viaductos y cerca de bocas de túnel, elija aeronaves que se localicen visualmente o con LiDAR. Sin GNSS
• Perturbación magnética: vigas de acero, carriles y corrientes intensas alteran las brújulas. Perturbación magnética
• Viento: terraplenes, viaductos y cruces de valles están expuestos. Viento y turbulencia

Los túneles son otro mundo: vea inspección de túneles. Fotografiar los intradoses de viaductos y puentes ferroviarios tiene mucho en común con la inspección de puentes.

Los datos de inspección ferroviaria se organizan por punto kilométrico, la posición a lo largo de la línea. Las imágenes del dron deben vincularse no solo a latitud y longitud, sino a qué activo en qué kilómetro y metro, o no podrán alimentar la planificación del mantenimiento.

La inspección en sí se rige por las normas de aplicación de cada operador dentro de la normativa técnica nacional. Si las imágenes de dron cuentan como registro de inspección, y qué elementos pueden sustituir, lo decide y asume el operador dentro de sus propias normas.

En cuanto al vuelo, se aplican las reglas de «vuelo especificado» de Japón. Los trenes, la catenaria y sus postes, los viaductos y las viviendas junto a la vía cuentan como «propiedad», así que volar a menos de 30 m requiere permiso, aprobación o condiciones confirmadas, igual que los vuelos sobre distritos densamente poblados. Volar cerca de la línea sin el consentimiento del operador ferroviario está fuera de toda consideración, y también hace falta coordinarse con las autoridades locales y los gestores de carreteras.

En el extranjero, la Federal Railroad Administration de EE. UU. fija normas de seguridad de la vía y de los puentes (los puentes ferroviarios se inspeccionan al menos una vez cada año natural, con no más de 540 días entre inspecciones). Algunos administradores de infraestructura, como Network Rail en Gran Bretaña, tienen equipos propios de drones con pilotos especialmente formados. Compare las reglas de vuelo por país en regulaciones del mundo.

Lo que un dron que vuela a lo largo de la vía transmite a las personas de su entorno se explica en qué transmite Remote ID y qué no le dice (Airffic Flight Institute).

• Medición precisa de la vía: la geometría de vía y los defectos internos del carril corresponden a los trenes de inspección y a los ensayos ultrasónicos. Las fotos aéreas no pueden sustituirlos.
• Valores de desgaste del hilo de contacto: el espesor restante del hilo se mide con vehículos de inspección o métodos de contacto. Las fotos solo muestran el aspecto.
• Sondeo y tacto: la delaminación del hormigón de viaductos sigue detectándose golpeando.
• Sobre la vía en servicio: volar sobre una línea en explotación tiene consecuencias demasiado graves si el dron cae.
• Decisiones operativas: las limitaciones de velocidad y la reanudación del servicio son responsabilidad del operador.

En una noche de lluvia intensa, con el servicio suspendido, los drones despegan uno tras otro desde estaciones a lo largo de la línea. Revisan taludes y puentes de alto riesgo en un orden fijo, y por la mañana el mapa muestra tramos marcados como «despejado» y «revisar». El personal acude solo a los pocos puntos coloreados.

En días normales los drones patrullan el corredor poco a poco, con sus datos superpuestos a los sensores de los trenes en servicio, de modo que la vía y su entorno quedan en un mismo registro. Las caminatas nocturnas por la línea se vuelven más raras, y los ingenieros recuperan tiempo para decidir qué reparar y cuándo; así lo ven, al menos, los editores.