Algoritmi per il monitoraggio automatico del contatto ruota rotaia con sensori a fibra ottica.

The creation of flattenings on the trains' wheels has has been a common problem with very damaging effects both on the railways and on the veichle, as well as on passengers’ comfort. In order to reduce costs and increase the efficiency, some railways companies have shown interest in acquiring real-time devices, capable of diagnosing as quickly as possible wheel’s abnormal wears. In this paper a survey was conducted about the possibility of performing such an identification using a series of measurements of the vertical acceleration of the track and the noise emitted by rolling stock passings during the normal service, using fiber optic sensors. The analysis were carried out both in the time and in the frequency domain with the strong limit of the complete lack of information on the wear state of the trains. As a conclusion, it was obtained an algorithm capable of identifying and classifying the intensity of potential impacts that occur between wheel and rail, leading the way for subsequent field tests that could validate and quantify the correspondence between the output of the algorithm and the actual wear and tear of the wheel.

La formazione di appiattimenti sui profili delle ruote ferroviarie è da sempre un fenomeno ricorrente e dagli effetti particolarmente dannosi sull’armamento e sul veicolo, oltre a degradare il comfort di marcia dei passeggeri. Nell’ottica di diminuzione dei costi e dell’aumento dell’efficienza diversi gestori di infrastrutture e di servizi ferroviari si sono mostrati interessati alla possibilità di rilevare anomalie nel contatto ruota rotaia utilizzando sistemi automatici real-time, in modo da diagnosticare in modo quanto più precoce usure anomale nel profilo della ruota ed eseguire fermi per manutenzione solo quando effettivamente necessario. In questo lavoro è stata condotta un’indagine sulla possibilità di eseguire una simile operazione di identificazione utilizzando una serie di rilevazioni di accelerazione verticale del binario e di emissione acustica di passaggi di rotabili durante il normale servizio, ottenuti tramite sensori a fibra ottica. Le analisi sono state condotte sia nel dominio del tempo che in quello della frequenza con il forte vincolo della completa mancanza di informazioni sullo stato dei rotabili di cui si dispongono le misure. Si è ottenuto un algoritmo capace di identificare e classificare l’intensità di eventuali impatti che si verificano tra ruota e rotaia, tracciando la strada per una successiva compagna di test che possa validare e identificare quantitativamente la corrispondenza tra output dell’algoritmo e stato reale di usura della ruota.