Página inicial Estudos de caso Manutenção ferroviária com Quanta Plus e Qinertia

No caminho certo: manutenção ferroviária da Cordel com Quanta Plus e Qinertia

A Cordel elogiou nossas soluções para manutenção ferroviária em três aspectos principais: a versatilidade do software PPK com opções de CLI e GUI, o excelente suporte com documentação e ajuda técnica, e métricas de dados abrangentes com recursos de garantia de qualidade que otimizaram seus fluxos de trabalho.

O software Qinertia permite uma análise aprofundada dos dados, permitindo-nos identificar e corrigir rapidamente quaisquer erros por meio de alterações de parâmetros. Isso ajudou significativamente nossa empresa a garantir que a coleta e o processamento de dados fossem o mais robustos possível. | Tom Simmons, Gerente de Engenharia da Cordel.

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Manutenção Ferroviária com Tecnologia LIDAR e Soluções da SBG Systems

Aqui está um estudo de caso exclusivo que explora uma aplicação inovadora da Cordel para manutenção ferroviária. Vamos começar conhecendo a Cordel e o que ela faz.

A Cordel dedica-se a tornar as ferrovias mais seguras, eficientes e sustentáveis em todo o mundo. Sua missão concentra-se em resolver desafios de longa data no setor ferroviário, como métodos de captura de dados desatualizados e sistemas de inspeção caros. Impulsionadas por IA, as soluções de nova geração da Cordel oferecem uma maneira mais rápida e automatizada de coletar e processar dados de inspeção ferroviária. Elas também fornecem uma plataforma de gerenciamento de dados confiável e voltada para ferrovias, tornando as inspeções muito mais eficientes.

As soluções da Cordel utilizam sensores avançados montados em trens que apoiam tarefas de monitoramento especializado, como análise de gabarito, gáudio de estruturas, perfilamento de lastro, gerenciamento de vegetação, avaliações de equipamentos de rede aérea (OLE) e monitoramento de ativos marginais. Com a confiança de principais operadoras ferroviárias, como Amtrak, Network Rail e ARTC, a Cordel estabeleceu-se como inovadora em tecnologia ferroviária. O que realmente diferencia a Cordel é o seu foco no valor das inspeções, e não apenas no volume de dados coletados. Essa abordagem não apenas melhora a eficiência operacional, mas também permite que o setor ferroviário tome decisões mais inteligentes e informadas.

A Cordel precisava de um Sistema de Navegação Inercial (INS) avançado que pudesse se integrar perfeitamente à sua tecnologia LiDAR embarcada em trens. O principal desafio era obter posicionamento de alta precisão em ambientes que normalmente desafiam sistemas INS, como túneis, cânions urbanos e cortes ferroviários. O sistema precisava fundir de forma confiável os dados LiDAR em um mapa 3D, garantindo o mapeamento preciso de ativos mesmo em condições de GNSS difíceis. Além disso, o pós-processamento de grandes volumes de dados precisava ser automatizado, com fortes recursos de garantia de qualidade.

Os critérios da Cordel também incluíam um software de pós-processamento eficiente e fácil de usar para processar automaticamente grandes volumes de diversos dados INS embarcados. Eles precisavam de uma plataforma PPK robusta com recursos de automação que também fornecesse artefatos de garantia de qualidade para manter a confiabilidade dos dados.

Os sensores de onda da Cordel combinam um scanner LiDAR, sistema de vídeo RGB e INS para permitir a captura de dados sem supervisão a partir de um sistema embarcado em trem. A linha wave inclui dois produtos principais: o Wave Rugged e o Wave OEM.

Nuvem de pontos de Lidar com envelope cinemático modelado para manutenção ferroviária
Nuvem de pontos Lidar com envelope cinemático modelado para manutenção ferroviária
  • O Wave Rugged foi concebido como um sistema independente que pode ser facilmente integrado a vários tipos de material rodante, incluindo veículos de inspeção direcionados, como veículos bimodais (estrada-trilho) e MPVs.
  • Em contrapartida, o sistema Wave OEM permite uma integração estreita em trens de passageiros ou locomotivas, dividindo os componentes para uma implantação eficiente.

Após avaliar os requisitos da Cordel, recomendamos o Quanta Plus, juntamente com o nosso software de pós-processamento, Qinertia, para o trabalho de manutenção ferroviária deles.

A solução Quanta Plus faz parte da série Quanta e aqui estão alguns dos seus principais benefícios:

  • Alta precisão: posicionamento em nível centimétrico, essencial para a captura de dados LiDAR da Cordel.
  • Desempenho robusto em ambientes desafiadores: o Quanta Plus destaca-se em condições difíceis, como túneis e cânions urbanos, onde outros sistemas frequentemente enfrentam dificuldades.
  • Conformidade ferroviária: integração perfeita em sistemas compatíveis com ferrovias, tornando-o uma escolha ideal para os produtos Wave Rugged e Wave OEM da Cordel.

O Qinertia, o software avançado de Cinemática Pós-Processada (PPK), forneceu à Cordel os recursos de automação de que precisavam. Sua Interface de Linha de Comando (CLI) permitiu o processamento em lote de dados, mantendo uma forte garantia de qualidade por meio de uma investigação aprofundada dos dados e diagnóstico de erros.

Inicialmente, a Cordel não adotou nossos produtos na primeira revisão do seu sistema de captura embarcado em trens devido à necessidade de maior automação no software Qinertia. No entanto, em menos de um ano, atendemos a essas demandas aprimorando o Qinertia para cumprir os requisitos específicos da Cordel. Isso marcou a transição para as nossas soluções, que se tornaram parte integrante do sistema de inspeção da Cordel.

Um dos principais benefícios destacados pela Cordel é a excepcional experiência do usuário ao longo de todo o ciclo de vida do produto — do desenvolvimento até o uso do sistema. Eles consideraram o processo de integração fluido, graças à documentação abrangente que tornou a configuração simples. A interface do dispositivo é intuitiva, facilitando o desenvolvimento de drivers de comunicação. No aspecto de software, eles apreciaram como nossas ferramentas de pós-processamento proporcionaram uma experiência eficiente e sem complicações. Além disso, o hardware provou ser altamente confiável e robusto, resistindo a condições ambientais severas e entregando desempenho consistente.

Acrescentando a isso, Tom Simmons compartilhou: “Assim que migramos para o ecossistema de produtos da SBG, a maior mudança foi a capacidade de diagnosticar e resolver qualquer problema com o processo de PPK. Nosso fornecedor anterior era uma solução de caixa-preta, o que resultava em muitos conjuntos de dados errôneos sem nenhuma ideia clara do motivo. O software Qinertia permite uma investigação aprofundada dos dados, permitindo-nos identificar e corrigir rapidamente quaisquer erros por meio de alterações de parâmetros. Isso ajudou significativamente nossa empresa a garantir que a coleta e o processamento de dados fossem o mais robustos possível. Usando as soluções da SBG, alcançamos uma faixa de precisão mais restrita, permitindo que nosso produto atendesse a especificações operacionais mais rigorosas.“

Parceria Forte e Suporte

Durante todo o projeto, a Cordel ficou impressionada com nossa equipe de suporte. Desde o início, a Cordel achou nossa equipe ágil e conhecedora. Apesar de serem autossuficientes, a Cordel apreciou a forte documentação e o portal de suporte, que os ajudaram a resolver com confiança questões técnicas complexas em sua busca pela excelência na manutenção ferroviária.

Tom Simmons acrescentou: “Fomos muito bem apoiados durante a integração do Quanta Plus em nosso sistema. A documentação padrão foi mais do que suficiente para concluir a maior parte do projeto. Também tivemos o excelente suporte de uma equipe muito ágil, capaz de esclarecer dúvidas complexas ou fornecer orientações gerais. O portal de suporte também foi imensamente útil na integração do sistema ao nosso produto. Ele continha toda a documentação necessária para o projeto e ótima cobertura sobre todas as informações de que precisávamos.”

Manutenção Ferroviária da Cordel com Quanta Plus e Qinertia
Manutenção ferroviária da Cordel com Quanta Plus e Qinertia

A Cordel destacou três aspectos marcantes que adora em trabalhar com a SBG Systems.

  • Software PPK e automação: Primeiramente, eles apreciaram a flexibilidade e o poder do nosso software PPK e de automação. Ter tanto uma interface de linha de comando (CLI) para automação completa quanto uma interface gráfica de usuário (GUI) amigável significa que eles podem otimizar facilmente o processamento de dados, mantendo a opção de se aprofundar caso surja algum problema.
  • Suporte: A Cordel valorizou o suporte recebido durante todo o engajamento. Desde a documentação completa até a assistência técnica imediata, eles se sentiram confiantes de que quaisquer desafios seriam resolvidos de forma rápida e eficaz, garantindo uma experiência tranquila.
  • Métricas de dados: Por fim, eles destacaram as métricas de dados abrangentes fornecidas tanto pelo sistema de hardware quanto pelo software PPK. Esses pontos de dados confiáveis são fundamentais para validar a precisão dos resultados, ajudando-os a garantir que suas operações sejam precisas e confiáveis. Nossos rigorosos processos de garantia de qualidade realmente construíram a confiança deles na automação da coleta e do processamento de dados.

Esta jornada tem sido uma experiência de aprendizado fantástica, e ver nossos clientes satisfeitos é o que realmente importa. Michael Jeffrey, que desempenhou um papel fundamental em vendas e pós-vendas na SBG Systems, compartilhou ótimas palavras sobre a Cordel: “Trabalhar com a Cordel é sempre um prazer. A honestidade e a transparência deles nos dão uma visão valiosa de suas necessidades, permitindo-nos adaptar nossas soluções para abordar seus desafios únicos de forma eficaz. Eles têm uma visão clara e são verdadeiros inovadores em tecnologia de inspeção ferroviária, e estamos incrivelmente orgulhosos de ser parceiros deles.“

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Qual é a diferença entre RTK e PPK?

A Cinemática em Tempo Real (RTK) é uma técnica de posicionamento em que as correções GNSS são transmitidas quase em tempo real, tipicamente usando um fluxo de correção em formato RTCM. No entanto, podem surgir desafios para garantir as correções GNSS, especificamente no que diz respeito à integridade, disponibilidade, cobertura e compatibilidade.

 

A principal vantagem do PPK em relação ao pós-processamento RTK é que as atividades de processamento de dados podem ser otimizadas durante o pós-processamento, incluindo o processamento para frente e para trás, enquanto que, no processamento em tempo real, qualquer interrupção ou incompatibilidade nas correções e em sua transmissão resultará em menor precisão de posicionamento.

 

Uma primeira vantagem fundamental do pós-processamento GNSS (PPK) em relação ao tempo real (RTK) é que o sistema utilizado em campo não precisa contar com um enlace de dados (*datalink*)/rádio para alimentar as correções RTCM provenientes das CORS para o sistema INS/GNSS.

 

A principal limitação à adoção do pós-processamento é a necessidade de o aplicativo final atuar sobre o ambiente. Por outro lado, se o seu aplicativo puder suportar o tempo de processamento adicional necessário para produzir uma trajetória otimizada, isso melhorará significativamente a qualidade dos dados para todos os seus resultados finais.

Como funcionam o processamento de avanço e retrocesso?

Imagine que temos uma interrupção de GNSS de 60 segundos no meio do nosso levantamento. O erro de posição no processamento de avanço (forward) cresce rapidamente (a taxa depende das especificações da IMU e de outros parâmetros) e atinge o máximo no final da interrupção, recuperando-se rapidamente em seguida. No pós-processamento, simulamos que o tempo flui para trás e realizamos o processamento em ordem anticronológica, pois as equações físicas continuam válidas. Nesse processamento de retrocesso (backward), o erro seria máximo no início real da interrupção do GNSS, de forma muito simétrica ao processamento natural de avanço.

 

A mesclagem desses dois resultados de cálculo resulta em um erro máximo por volta da metade da interrupção, com uma magnitude muito menor do que nas soluções apenas de avanço ou apenas de retrocesso. Isso melhorará especialmente as soluções GNSS+INS conforme permitido pelos produtos da SBG Systems, mas o processamento apenas com GNSS também se beneficiará desse fluxo de trabalho.

 

Como já mencionado, essa melhoria só pode ser feita por meio de pós-processamento, pois é necessário que todos os dados estejam disponíveis do início ao fim, o que atrasa o uso dos resultados para o término do levantamento.

O que é o pós-processamento GNSS?

O pós-processamento GNSS, ou PPK, é uma abordagem em que as medições de dados GNSS brutos registradas em um receptor GNSS são processadas após a atividade de aquisição de dados. Eles podem ser combinados com outras fontes de medições GNSS para fornecer a trajetória cinemática mais completa e precisa para esse receptor GNSS, mesmo nos ambientes mais desafiadores.

Essas outras fontes podem ser uma estação base GNSS local no projeto de aquisição de dados ou próximo a ele, ou estações de referência operadas continuamente (CORS) existentes, normalmente oferecidas por órgãos governamentais e/ou provedores comerciais de redes CORS.

 

Um software de Pós-Processamento Cinemático (PPK) pode utilizar informações de órbita e relógio de satélites GNSS disponíveis gratuitamente para ajudar a melhorar ainda mais a precisão. O PPK permite a determinação precisa da localização de uma estação base GNSS local em um datum de sistema de referência de coordenadas global absoluto, que é utilizado.

 

O software PPK também é capaz de realizar transformações complexas entre diferentes sistemas de referência de coordenadas, auxiliando em projetos de engenharia.

 

Em outras palavras, permite acessar correções, aumenta a precisão do projeto e pode até mesmo reparar perdas de dados ou erros ocorridos durante o levantamento ou a instalação após a missão.