Inspeção ferroviária: observar acima, ao lado e abaixo da via sem parar os trens

Os ativos ferroviários dividem-se em via (trilhos, dormentes, lastro), obras civis (pontes, viadutos, túneis, aterros, cortes e taludes), sistemas elétricos (catenária, alimentadores, sinalização e telecomunicações) e estações e edifícios. Os principais motores da deterioração são as cargas repetidas dos trens, a chuva e a água, e o desgaste elétrico.

As ferrovias japonesas seguem os regulamentos técnicos nacionais, e cada operador define os seus próprios intervalos e métodos de inspeção. Para obras civis como pontes e túneis, um aviso nacional estabelece uma inspeção periódica a cada dois anos, realizada segundo a norma nacional de manutenção (2007), sobretudo visual, seguida de investigação detalhada onde necessário. A via e a catenária dependem de medições por trens de inspeção combinadas com rondas a pé.

As dores são tempo e perigo. O trabalho na via só é possível na janela de manutenção noturna, quando não circulam trens. Cada serviço exige procedimentos de interdição da via e de desligamento da energia, além de vigias. Sob os viadutos há estradas e casas, por isso trazer uma plataforma elevatória também exige autorização de uso da via pública.

E pessoas. As equipes de manutenção de via e de sistemas elétricos estão envelhecendo, e nas linhas rurais um punhado de pessoas cuida de longas distâncias. Depois de um desastre, a decisão de retomar o serviço precisa ser tomada depressa, mas com confiança. É aí que entram os drones.

Em uma ferrovia, o trabalho do drone é ver sem entrar na via e levantar a faixa lindeira de forma ampla. Em vez de voar diretamente sobre os trilhos, a norma é capturar a partir da lateral da linha, sob um procedimento fixo.

As ferrovias criam problemas incomuns para drones. As catenárias transportam, por exemplo, 1.500 V CC ou 20 kV CA, e os fortes campos eletromagnéticos podem perturbar os enlaces de rádio e as bússolas. As estações e a face inferior dos viadutos bloqueiam o GNSS, e a faixa lindeira está cheia de pessoas, casas e estradas.

• Campos eletromagnéticos intensos: perto de catenárias, alimentadores e subestações, os enlaces de controle e de vídeo podem cair. Mantenha distância e levante antes o ambiente de rádio. Campos eletromagnéticos intensos
• Pessoas abaixo: os viadutos ficam sobre vias e calçadas. Planeje rotas que evitem os transeuntes e decida como controlar o acesso. Áreas urbanas e pessoas abaixo
• Sem GNSS: sob coberturas de estações, viadutos e perto de emboques de túneis, escolha aeronaves que se localizam visualmente ou com LiDAR. Sem GNSS
• Perturbação magnética: vigas de aço, trilhos e correntes elevadas perturbam as bússolas. Perturbação magnética
• Vento: aterros, viadutos e travessias de vales ficam expostos. Vento e turbulência

Os túneis são outro mundo — veja inspeção de túneis. Fotografar a face inferior de viadutos e pontes ferroviárias tem muito em comum com a inspeção de pontes.

Os dados de inspeção ferroviária são organizados por quilometragem — a posição ao longo da linha. As imagens do drone precisam ser associadas não só à latitude e à longitude, mas a qual ativo, em qual quilômetro e metro; caso contrário, não alimentam o planejamento da manutenção.

A inspeção em si é regida pelas normas de execução de cada operador, sob os regulamentos técnicos nacionais. Se as imagens de drone contam como registro de inspeção, e quais itens podem substituir, é algo decidido e assumido pelo operador dentro das suas próprias normas.

Do lado do voo, aplicam-se as regras japonesas de “voo especificado”. Trens, fios e postes da catenária, viadutos e casas lindeiras contam como “propriedade”, por isso voar a menos de 30 m exige permissão, aprovação ou condições confirmadas, assim como os voos sobre distritos densamente habitados. Voar perto da linha sem o consentimento do operador ferroviário está fora de questão, e também é necessária coordenação com as autoridades locais e os gestores das vias públicas.

No exterior, a Federal Railroad Administration dos Estados Unidos define normas de segurança para a via e para as pontes (pontes ferroviárias inspecionadas pelo menos uma vez por ano civil, com intervalo máximo de 540 dias). Alguns gestores de infraestrutura, como a Network Rail, no Reino Unido, mantêm equipes próprias de drones com pilotos especialmente treinados. Compare as regras de voo por país em regulamentações no mundo.

O que um drone que voa ao longo da via transmite às pessoas ao redor está explicado em o que o Remote ID transmite e o que ele não revela (Airffic Flight Institute).

• Medição precisa da via: a geometria da via e os defeitos internos dos trilhos pertencem aos trens de inspeção e aos ensaios por ultrassom. Fotos aéreas não os substituem.
• Valores de desgaste do fio de contato: a espessura restante do fio é medida por carros de inspeção ou métodos de contato. As fotos mostram apenas a aparência.
• Sondagem e toque: a delaminação do concreto dos viadutos ainda é encontrada por percussão.
• Sobre a linha em serviço: voar sobre uma linha em operação tem consequências graves demais se o drone cair.
• Decisões operacionais: as restrições de velocidade e a retomada do serviço são responsabilidade do operador.

Numa noite de chuva forte, com o serviço suspenso, os drones decolam um após outro das docas instaladas ao longo da linha. Eles verificam taludes e pontes de alto risco numa ordem fixa e, ao amanhecer, o mapa mostra trechos marcados como “liberado” e “verificar”. A equipe vai apenas aos poucos pontos coloridos.

Nos dias comuns, os drones patrulham o corredor trecho a trecho, e seus dados são sobrepostos aos dos sensores dos trens comerciais, de modo que a via e a faixa lindeira ficam num único registro. As caminhadas noturnas ao longo da linha tornam-se mais raras, e os engenheiros recuperam tempo para decidir o que consertar e quando — é assim, pelo menos, que os editores veem o futuro.