Détection des dommages aux voies ferrées à l'aide de l'INS/IMU: inspection ferroviaire sans GNSS et surveillance de l'état de la structure

L'entretien ferroviaire moderne se déplace vers des technologies d'inspection légères, portables et indépendantes du GNSS.Les signaux GNSS ne sont pas disponibles, mais une surveillance précise de la santé structurelle est toujours essentielleC'est là que les systèmes IMU/INS offrent une valeur exceptionnelle.

Comment l'UIM/INS détecte les défauts de voie sans GNSS

Même sans données de positionnement externes, une unité de mesure peut diagnostiquer les anomalies de la piste grâce à la dynamique du mouvement, aux mesures angulaires et au comportement de la température.

1Analyse des vibrations (courbes d'accélération)

Les signatures anormales d'accélération permettent de détecter:

Particules de fixation en vrac

Règlement du ballast

Vaisseaux sous les dalles de béton

Craquage ou dommage de la douille

Les données de vibration à haute fréquence sont particulièrement précieuses pour la détection des défauts au stade précoce, lorsque l'inspection visuelle seule peut échouer.

2. Variations de vitesse angulaire (sortie du gyroscope)

Les signaux du gyroscope aident à identifier les problèmes structurels ou géométriques, notamment:

Élargissement de l'écartement

Usure des rails

Désalignement ou déformation de la voie

Les anomalies de vitesse angulaire apparaissent souvent avant que les défauts ne deviennent visibles, ce qui permet une maintenance prédictive.

3La dérive de température comme indicateur secondaire

Les défauts structurels peuvent modifier la répartition des contraintes et la conduction thermique.

Les espaces creux des dalles

Délamination des couches

Instabilité des fondations

Zones de contrainte structurelle anormales

Lorsqu'il est combiné avec des données de vibration et d'angle, le comportement de température renforce la classification des défauts.

Scénarios d'application

La surveillance sans GNSS basée sur l'UMI/INS est adaptée aux:

Chariots d'inspection portables

Outils d'inspection de type sac à dos ou à main

Surveillance structurelle des tunnels de métro

Robots autonomes d'inspection ferroviaire

Détection des sédiments de sol tendre ou de fondations faibles

Ces solutions permettent une surveillance à faible coût, continue et intelligente même dans des environnements difficiles.

Conclusion

Même lorsqu'il est utilisé purement comme un IMU, un INS fournit un ensemble de données puissant pour diagnostiquer les défauts de voie ferrée.Les systèmes basés sur l'IMU/INS fournissent des, la surveillance de l'état de la structure indépendante du GNSS, ce qui les rend idéales pour les systèmes de maintenance et d'inspection ferroviaires modernes, numériques et intelligents.