Stadiul Actual al Sistemelor de Monitorizaredocx

=== Stadiul actual al sistemelor de monitorizare ===

Context:

Rata pierderilor de energie electrică din rețeaua națională de transport administrată de Transelectrica și din rețelele de distribuție gestionate de operatorii regionali din România este dublă față de media Uniunii Europene și s-a înrăutățit cu 50% față de anii ‘90, arată ultimele date ale Consiliului Mondial al Energiei.

Accidentele rutiere reprezintă una dintre cele mai importante cauze de mortalitate din lume. În 50% din decesele ce au drept cauză accidente de circulație, sunt implicați bărbați cu vârsta cuprinsă între 15 și 44 ani. Conform statisticilor, transportul rutier reprezintă cel mai periculos mod de transport din punct de vedere al vieților omonești si totodata cel mai costisitor dintre acestea. Față de anul 2001, în anul 2012 media europeană a scăderii deceselor pricinuite de către accidentele rutiere a fost de 49%. În România, deși s-a înregistrat o scădere a numărului de accidente fatale, procentul a fost de doar 15%, reprezentând una dintre cele mai mici scăderi din Europa, la mare distanță de următoarea țară din acest clasament, Polonia, cu 35%.

Nivelul mortalității rutiere a scăzut în anul 2013 de la 51 de morți raportat la un milion de locuitori, față de anul 2010 când acest număr înregistra valori cu până la 20% mai mari (62-decese). Marea Britanie și Suedia sunt cele mai sigure țări din punct de vedere al traficului rutier. Chiar dacă, procentual, România a făcut progrese relativ mari în scăderea ratei de accidente rutiere fatale, în ceea ce privește numărul deceselor raportate la un milion de locuitori, țara noastră rămâne pe primul loc, cu 93 de morți, înregistrând totuși, o scădere față de 111 morți în anul 2010.

Preocuparea generală cu privire la siguranța publică și consecințele incidentelor fatale de pe calea ferată s-au intensificat semnificativ în ultimii ani, acest subiect fiind prezent atât în mass-media cât și în studiile de specialitate. Numărul accidentelor feroviare a rămas unul semnificativ in România ultimilor ani, țara noastră poziționandu-se printre fruntașe la acest capitol, la nivel european, ceea ce nu reprezintă un aspect de mândrie.

Accidente feroviare pentru anul 2011:

Toate aceste elemente impun ca o necesitate eficientizarea continuă a sistemului de monitorizare și prevenire a accidentelor și incidentelor la nivelul infrastructurilor critice.

Stadiul actual al sistemelor de monitorizare:

LEA:

Utilizarea măsurătorilor termografice în sectorul energetic prezintă un interes deosebit, asigurând informațiile utile privind starea echipamentelor, planificarea intervențiilor și reducerea costurilor de exploatare. În ultima perioadă de timp, pe plan național, s-a încercat dezvoltarea unei tehnologii moderne de verificare în infraroșu și în vizibil a liniilor electrice aeriene din elicopter. Deși costul unei ore de zbor este relativ mare (circa 350€/h), faptul că se poate realiza un control vizual și în infraroșu la 100km de LEA în doua ore de zbor conduce la creșterea eficienței acestor controale, la reducerea riscului de apariție a defectelor (în special in zonele accidentale) și la optimizarea activităților de revizii și reparații. Inițial, din cauza costului ridicat al orei de zbor era impiedicată orice prelucrare la bordul elicopterului. Ca urmare, în timpul zborului imaginea termografică, însoțită de datele numerice aferente, se inregistrau continuu pe o casetă video, urmând să fie prelucrată ulterior în laborator. Pentru menținerea în permanență a elementelor LEA în câmpul vizual al scanner-ului în infraroșu s-a zburat lateral față de LEA la circa 15-35 m și 5 m deasupra coronamentului stâlpilor, cu o viteză de 40-50 km/h. Camerele in vizibil și infraroșu erau montate în afara unui elicopter, iar orientarea acestora s-a realizat manual. Ulterior, in vederea remedierii problemetor apărute la primele zboruri , s-a încercat dezvoltarea unui sistem fiabil de depistare din elicopter a contactelor defecte prin utilizarea termografiei in infraroșu. S-au utilizat două camere de luat vederi, una care asigura filmarea în spectrul infraroșu – scanner-ul aferent instalației INFRAMETRICS 760 și o cameră video SONY, care a asugurat filmarea în spectrul vizibil. Imaginea preluată de la scanner este prelucrată prin intermediul blocului de comandă al echipamentului Iframetrics 760 și apoi este înregistrată pe un videorecorder Sony dispus la bordul elicopterului. Imaginea preluată de la camera în spectrul vizibil este de asemenea inregistrată de către camera video, iar imaginea furnizată este vizualizată pe un monitor JVC miniaturizat. Cele două camere sunt dispuse în exteriorul elicopterului, poziționate pe un platan care este atașat unui sistem de poziționare cu cap mobil. Acesta permite rotirea celor două camre atat în plan orizontal (360°), cat și în plan vertical (90°). Cele două camere sunt reglate astfel încat sa permită scanarea aceluiași câmp vizual.

Dezvoltarea unui sistem de monitorizare cu ajutorul aparatelor autonome de zbor , ar conduce la o scădere semnificativă a costurilor menționate anterior.

Rutier:

Nevoia de mobilitate continuă și viteză specifică secolului XXI a condus la dezvoltarea mijloacelor de transport dar in același timp la apariția mai multor probleme specifice. Dintre acestea, cele mai importante sunt cele care vizează securitatea și siguranța participanților la trafic, apariția congestiilor cât și poluarea mediul înconjurător. În general congestiile de trafic își fac apariția la anumite ore, considerate ca fiind de vârf, ore în care un număr foarte mare de participanți utilizează același segment de drum sau se îndreaptă spre o destinație comună. Acest lucru se întâmplă, de regulă, din cauza infrastructurii segmentului respectiv de drum ce nu suportă un volum mare de participanți la trafic simultan. La această cauză se mai pot adauga și următoarele: condiții meteorologice nefavorabile, care conduc la scăderea vitezei de rulare și astfel la o golire lentă a segmentului respectiv, lucrări de reparație pe anumite segmente, care duc la îngustarea sau blocarea unei/unor anumite benzi de circulație, sau napariția unor evenimente neprevăzute (un accident). Monitorizarea traficului reprezintă o activitate foarte complexă din cauza lipsei de liniaritate a fluxului de vehicule și a numeroaselor interacțiuni dintre acestea. Numeroase metode de supraveghere video sunt bazate pe tehnici predictive folosite pentru a estima o stare necunoscută, dinamică și care, de obicei, provin dintr-o colecție de observații secvențiale, afectate de zgomote. În momentul de față, monitorizarea traficului rutier având drept obiectiv principal evitarea pe cât posibil a congestiilor întâlnite tot mai des în trafic se efectuează prin intermediul mai multor sisteme de detecție a vehiculelor precum: bucle inductive, camere video fixe, senzori pneumatici, senzori cu ultrasunete, senzori magnetici, senzori cu radiație infraroșie, senzori acustici, senzori piezoelectrici, radar cu microunde, detectori de tip laser,. Supravegherea tradițională a traficului poate fi ineficientă în locuri greu accesibile, vehiculele aeriene având abilitatea de a acoperi o arie mai largă. UAV-urile (Unmanned Aerial Vehicles – Platformele aeriene robotizate) se pot deplasa la viteze superioare traficului rutier. În plus, acestea nu sunt restricționate să urmeze un trafic aglomerat ci pot ajunge direct în locația dorită, evitând traseele aglomerate. Numeroase orașe ale țărilor dezvoltate utilizează deja aeronave de monitorizare a traficului destinate perioadelor de vârf. UAV-urile ar putea substitui aceste aeronave clasice pentru furnizarea informațiilor de călătorie. Zborul aparatelor fără pilot direct către zona de incident și transmiterea imaginilor către operatori sau centrul de control va prilejui o evaluare și analiză mult mai rapidă a situației și o mai bună distribuire a resurselor pentru oferirea unui răspuns. În caz de urgență, în zonele aflate într-un mediu rural, importanța rapidității intervenției este crescută deoarece vehiculul utilizat pentru situații de acest gen parcurge o distanță mai mare, fiind necesar deci un timp mai lung, înainte de disponibilitatea pentru alte situații de urgență. Soluția introducerii platformelor autonome de zbor echipate cu camere video oferă beneficii net superioare soluției clasice, care utilizează camere montate pe detectoare fixe amplasate la sol. Noua soluție oferă posibilitatea acoperirii unei arii extinse și în plus, propune viteze potențial superioare vehiculelor terestre. Această tehnologie permite calcularea unui nou set de parametrii și dezvoltarea de studii interesante referitoare la transportul terestru.

Feroviar:

Transportul feroviar reprezintă o modalitate de deplasare eficientă și economică. “Calea ferată asigură o cale de rulare foarte dură și în același timp netedă, pe care roțile trenului pot rula cu minimum de frecare. Un vagon obișnuit poate transporta până la 125 tone de încărcătură. Comparativ cu alte modalități de transport terestru, unui tren îi este necesară cu 50-70% mai puțină energie pentru a transporta o tonă de marfă (ori a unui număr dat de pasageri) decât mijloacelor de transport rutier.” Un alt avantaj față de transportul rutier, il constituie distribuirea greutății trenului uniform pe calea de rulare, fapt ce conduce la posibilitatea de a încărca greutăți substanțial mai mari pe axe. Unul dintre cele mai noi sisteme de monitorizare a traficului feroviar, la nivel național este sistemul “Track View”. Acesta se bazează pe tehnologii noi: GIS (Geographic Information System – Sistem Informațional Geografic) , GPS (Global Positioning System – Sistem de Poziționare Globală), GSM (Global System for Mobile Communications – Sistem Global pentru Comunicații Mobile), și limbaje moderne de dezvoltare software de tip RAD (Rapid Application Development – Dezvoltare Rapidă a Aplicației). Sistemul localizează și urmarește locomotivele (trenurile) pe baza tehnologiei GPS si transmite informațiile către o bază de date regăsită pe un server, utilizând serviciile unei rețele GSM-GPRS. Utilizatorul poate cunoaște în timp real poziția pe hartă a locomotivelor(trenurilor) de care este interesat, poate monitoriza parcursurile realizate într-un anumit interval de timp,  poate realiza analize referitoare la eficiența utilizării locomotivei și poate calcula traseele optime.

Sistemul permite urmărirea deplasării în timp real pe hartă a tuturor garniturilor dotate cu dispozitive AVL (Automatic Vehicle Location – Localizare automata a vehiculelor).

Cerințele pentru funcționarea acestui sistem de monitorizare sunt următoarele:

Aplicația software trebuie să ruleaze pe un calculator prevăzut cu conexiune la Internet. (Caracteristici hardware PC :  frecvența procesor – 2 GHz,  1GB – memorie RAM, HDD 100 GB).

Nu există restricții privind rezoluția de afișare pe monitor, harta rețelei de căi ferate calibrându-se automat la dimensiunea ecranului.

Unități  AVL, instalate pe locomotive.

Alimentarea unităților AVL se realizează de la o sursă de c.c. de  +12V /2A.

Este  indicat ca alimentarea dispozitivelor AVL să fie permanentă.

Antena de receptor GPS a dispozitivului AVL trebuie să fie montată într-un loc din care sa aibă vizibilitate directă spre sateliți.

Ca și în cazul transportului rutier, soluția introducerii sistemelor bazate pe vehicule autonome de zbor promite costuri totale net inferioare sistemelor clasice. Costurile de operare sunt reduse, iar în cazul apariției unor situații de critice neprevăzute, rapiditatea culegerii informațiilor din teren este foarte ridicată, astfel șansele de remediere cât mai rapid a situațiilor de urgența cresc considerabil.

Toate aceste elemente impun ca o necesitate eficientizarea continuă a sistemului de monitorizare și prevenire a accidentelor și incidentelor feroviare.