plaatsen sensoren op spoor door Dual Inventive

Sensoralarm bij bevroren wissels voorkomt storingen

Binnen drie jaar wil ProRail alle 5.500 verwarmde wissels op het kernnet voorzien van sensoren om de wisselverwarming continu in de gaten te kunnen houden. Werkt de wisselverwarming niet bij sneeuw of vorst, dan wordt dat meteen duidelijk, waardoor de spoorbeheerder direct kan ingrijpen. Dat sensoren ook echt helpen om storingen te voorkomen, heeft ProRail al ondervonden. Dat hebben de 2000 sensoren bewezen die nu een jaar in gebruik zijn.

Gele bananen’ worden ze wel genoemd bij ProRail en NS, de Internet of Things-sensoren van Dual Inventive die nu al op het spoor liggen. Opvallen doen ze zeker, de knalgele kastjes met de afgeronde hoeken. Vandaar dat machinisten tevoren gewaarschuwd zijn dat ze nieuwe objecten konden verwachten op het spoor. Het is overigens niet het eerste ‘geel’ op het spoor. Ook de deksels van de rail aansluit potten (RAP) om bovengrondse bekabeling op grondkabels te kunnen aansluiten hebben onder meer die kleur, net als kleinere aansluitkasten.

Thermometer

Bovenop de 2000 draadloze sensoren die ProRail vorig jaar na een aanbesteding al heeft afgenomen, heeft de spoorbeheerder er nu met de winter in aantocht nog eens 500 aangeschaft bij Dual Inventive. Ze worden in januari geplaatst en worden eveneens gebruikt voor het monitoren van de wisselverwarming. De aanbesteding bood nog ruimte voor dat extra aantal. Installeren is een fluitje van een cent. “Je klikt de magneet tegen de spoorstaaf en het werkt”, zegt Jasper Corvers van Dual Inventive.

De huidige generatie sensoren – type Critical Rail Temperature Monitor (CRTM) 3000 – op het Nederlandse spoor meet de temperatuur van de spoorstaven. “Het is eigenlijk een thermometer die je tegen een spoorstaaf houdt. Voorheen deed een monteur dat handmatig. De metingen worden draadloos doorgestuurd”, zegt Corvers. Ze worden vooral gebruikt om de wisselverwarming continu in de gaten te houden. De sensoren liggen vlakbij de wisselverwarming. Daalt de temperatuur beneden een in te stellen alarmwaarde, dan is direct duidelijk dat de wisselverwarming niet werkt. En als het wissel niet verwarmd wordt, bestaat het gevaar dat hij blokkeert, met alle gevolgen voor de treinloop.

Oude generatie wisselverwarming

“We kunnen nu dus realtime zien of de wisselverwarming werkt. Het afgelopen jaar hebben we daardoor al twintig tot dertig storingen voorkomen”, meldt Johan Schaap, manager Infrabeschikbaarheid van ProRail. Dat er het afgelopen weekend wisselstoringen waren als gevolg van de eerste serieuze sneeuwval dit winterseizoen heeft volgens hem te maken met feit dat het spoor een relatief oude generatie wisselverwarming heeft. “De installaties zijn kwetsbaar en hebben een divers storingsbeeld. Met IoT-sensoren zien we een deel, maar niet alle storingen eerder. Ze zijn dus niet uit te sluiten.

De huidige sensoren zijn onderdeel van een pilot, waarin een beperkt aantal wissels is uitgerust. De storingen van afgelopen weekend worden nog onderzocht. Er wordt onder meer gekeken in hoeverre sensoren kunnen bijdragen aan het terugbrengen van storingen.

Nieuwe werkwijze

Schaap: “Deze pilot voeren we uit omdat deze techniek de werkwijze voor alle betrokken partijen verandert, onder wie de aannemers die het onderhoud doen. Momenteel moet proefbranden nog twee tot vier keer per winterseizoen gebeuren om te testen of de wisselverwarming goed werkt. Dat hoeft straks niet meer op de plekken waar de verwarming volledig wordt gemonitord door sensoren. Schaap: “Het gebruik van de sensoren was eerst even wennen, de gebruikers vragen er nu steeds meer zelf om.”

Ook op het gebied van beheer vraagt de sensoriek om nieuwe werkafspraken, bijvoorbeeld over plaatsing van de sensoren, vervanging na einde levensduur en hoe om te gaan met defecten en vandalisme. Dat laatste heeft Schaap nog niet meegemaakt, al is het wel voorgekomen dat bij onderhoud een spoorstaaf per ongeluk werd afgevoerd, met daarop een sensor. Mochten de sensoren per ongeluk of moedwillig verwijderd worden, dan kan dankzij de locatie-tracker wel precies gevolgd worden waar ze naartoe gaan.

Ervaring opdoen

Dual Inventive en ProRail hebben het eerste jaar verder ervaring opgedaan met het proces en de CRTM 3000-sensoren, zegt Corvers. Zo bleek de afstand tot de wisselverwarming van belang. Een sensor die er te dicht op zit, kan schade aan de behuizing oplopen. Te ver weg werkt ook niet: dan is de temperatuurmeting niet meer betrouwbaar. Ook is de draadloze communicatie, die via het LoRa-netwerk van KPN verloopt, aangepast aan het gebruik van grote aantallen op een enkele locatie. Daarvoor heeft Dual Inventive wat aanpassingen verricht in de software. Corvers: “We hebben alle ervaring ingezet om de nieuwe generatie te verrijken en te valideren.

De huidige sensoren zijn te vinden op de belangrijkste knooppunten op het spoor, vooral tussen Amsterdam en Eindhoven. Alle spooraannemers hebben er in hun onderhoudsgebied al mee kennisgemaakt. In bijna alle provincies komen ze voor, met uitzondering van Limburg en Zeeland. De afgelopen jaren hebben de spooraannemers er al mee geëxperimenteerd.

Nieuwe aanbesteding

Binnen nu en drie jaar wil ProRail alle verwarmde wissels uitrusten met sensoren. Dat zijn er 5.500 van de ruim 7.000. Om dat doel te halen is een veelvoud van 5.500 nodig, want elk wissel heeft minimaal twee sensoren nodig om de wisselverwarming goed te kunnen monitoren. Maximaal zijn er volgens Schaap 11.000 nodig. “In de pilot bekijken we welke wissels en delen van wissels gemonitord moeten worden om een betrouwbaar beeld te krijgen van de werking van de wisselverwarmingsinstallaties.”

Aan de toekomstige sensoren zal ProRail weer andere eisen stellen, dan aan de huidige generatie. “We zoeken naar een brede toepasbaarheid”, aldus Schaap. De ontwikkelingen gaan snel. “De sensoren die er nu liggen zijn al weer verouderd.” Er zijn inmiddels ook sensoren op de markt, waaronder ook de nieuwe generatie van Dual Inventive, die behalve temperatuur ook trillingen en bewegingen kunnen registeren en die bovendien wat kleiner zijn, zodat ze makkelijker te plaatsen zijn. Schaap verwacht dat ProRail volgend jaar opnieuw een aanbesteding zal uitschrijven voor een tweede tranche sensoren. Hierin worden de leerervaring van de huidige pilot meegenomen.

Hulpmiddel bij kou en hitte

Overigens bieden sensoren niet alleen in de winter, maar ook in de zomer uitkomst. Door hitte kunnen spoorstaven uitzetten, waardoor net als bij extreme kou verstoringen op het spoor kunnen optreden. Spoorbruggen kunnen bij uitzetting niet meer open of dicht of er kan spoorspatting optreden. Met sensoren in het spoor heeft ProRail een extra hulpmiddel om te controleren of de temperatuur niet stijgt naar een gevaarlijk niveau. Behalve een onderwaarde (in het geval van kou), kan er een kritische bovenwaarde worden ingesteld. Loopt de temperatuur op een spoorstaaf te hoog op, dan gaat er een alarmbericht naar de gebruiker.

De afgelopen periode maakte ProRail bij het beheer en monitoren gebruik van MTinfo 3000 Cloud, het platform van Dual Inventive. Dat gaat binnenkort veranderen. Schaap: “We hebben een eigen monitoringplatform gekocht, dat in januari live gaat. Hierop gaat alle data landen. Naast de temperatuursensoren van de pilot sluiten we komend jaar ook sensoren aan die het stroomgebruik van wissels meten. Stap voor stap uitbreiden met andere data die gebruikt kan worden bij het voorkomen en voorspellen van storingen. De data en het platform worden opengesteld voor de spooraannemers en leveranciers.” Bij de overschakeling zal de sensordata via de MTinfo 3000 Cloud worden doorgestuurd, zodat het platform van ProRail deze data kan inlezen en toepassen.

Lees ook:

ProRail maakt filmpje over Internet of Things-sensoren

Spoorprijs voor project Internet of Things-sensoren

Dual Inventive wint tender voor 2000 Internet of Things-sensoren

Auteur: Yvonne Ton

Reageer ook

Nog maximaal tekens

Log in via een van de volgende social media partners om je reactie achter te laten.