Sur la bonne voie : Un opérateur ferroviaire du Royaume-Uni met à l’essai un prototype de « train intelligent » pour transformer le réseau du transport

L’opérateur ferroviaire Northern met à l’essai un nouveau train à la fine pointe de la technologie, pour traiter de façon révolutionnaire les enjeux d’infrastructure et pour signaler les rails endommagés, grâce aux caméras thermographiques à l’avant-garde de l’industrie de FLIR.

Auparavant, les problèmes de la ligne ferroviaire, tels que les lignes aériennes corrodées ou manquantes, pouvaient seulement être repérés sur place. Le personnel devait donc se promener sur la ligne et rechercher la source du problème, parmi les secteurs des rails dont il était certain qu’ils étaient fonctionnels. 

Cependant, Thermal Vision Research, l’intégrateur de Teledyne FLIR basé au Royaume-Uni mène un essai clinique pour un prototype qui utilise la caméra d’imagerie thermique refroidie A6750sc de FLIR, qui promet de réduire au minimum le temps d’immobilisation du réseau ferroviaire et de détecter les zones qui auront besoin d’entretien, et ce, avec une exactitude exceptionnelle.

Surmonter des problèmes d’infrastructure ambigus en quelques microsecondes

Un défaut du réseau ferroviaire existant du Royaume-Uni est qu’il ne fait l’objet d’une surveillance que de façon irrégulière, surtout lorsqu’un défaut ou un obstacle est signalé. Cela signifie que lorsqu’on identifie un problème, comme le vol ou l’endommagement des lignes aériennes, des portions larges de la ligne doivent être fermées et examinées manuellement.

Une telle situation peut s’avérer extrêmement coûteuse, non seulement en ce qui concerne le travail nécessaire pour repérer et réparer tout problème, mais aussi les remboursements des clients et les coûts en chaîne liés aux délais, aux annulations et d’autres défaillances abruptes lors du service. 

Pour contrecarrer un tel événement, Northern collabore avec Belvoir Rail et l’intégrateur de Teledyne FLIR, Thermal Vision Research, afin de mener une solution de haute technologie de l’avant afin de mettre le réseau ferroviaire du Royaume-Uni à niveau. 

L’essai nécessitera un seul train, doté de la caméra d’imagerie thermique refroidie A6750sc de FLIR assortie de sonomètres, G-Shock Bogie, une caméra à IA, un radôme, un logiciel d’imagerie thermique à 180 degrés et les caméras d’analyse prospective LIDAR, les mêmes utilisées par la NASA pour cartographier la surface de la Lune.

La caméra A6750sc représente un élément essentiel de cette installation, puisqu’elle est en mesure de capturer tous les pixels d’une scène donnée en moins d’une milliseconde, avec des fréquences maximales d’image de 125 Hz. Cette combinaison est cruciale pour l’imagerie d’objets qui se déplacent à grande vitesse, ce qui est, bien sûr, le cas du train.

Le système refroidi A6750sc est supérieur à l’imagerie thermique non refroidie conventionnelle, grâce à sa clarté d’image améliorée et son aptitude à contrecarrer le flou, ce qui signifie que les photos prises en pleine action ne manqueront aucun des détails essentiels nécessaires pour une capture claire de l’état du rail.

Prévenir les problèmes de façon proactive, en temps réel

Matthew Clavey, directeur de Thermal Vision Research, explique de façon plus exhaustive : « Pour ce projet, la caméra A6750sc était primordiale. 

« Quoiqu’une caméra non refroidie fournisse 30 à 50 images par seconde, une image est fournie en environ 30 millisecondes. C’est très rapide, mais dans certains cas où, par exemple, la courroie transporteuse dépasse la limite de vitesse ou lorsqu’un train va à une vitesse de 100 miles à l’heure, c’est beaucoup trop lent. 

« L’avantage de la caméra refroidie A6750sc, c’est qu’elle est beaucoup plus rapide et peut fournir des images en moins d’une milliseconde. Cela nous permet de capturer des images d’une qualité nette, sans flou, et de transmettre des données de haute qualité à grande vitesse.

« Pour ce projet particulier, Northern s’intéresse principalement à la compréhension des problèmes liés à l’infrastructure générale. Par exemple, s’il est question d’un train électrique, ce dernier obtient son courant directement des lignes aériennes. Ces lignes sont loin d’être parfaites. Il existe des joints qui pourraient surchauffer, ou même être corrodés. Il peut exister des problèmes avec certains points sur la ligne, ou même qu’il n’y a aucun courant là où ce serait normalement nécessaire. La caméra thermique A6750 nous permettra essentiellement de remarquer ces points et de les retracer avec précision, en utilisant à la fois les données transmises du capteur et un système d’étiquetage par GPS secondaire relié à l’unité. 

« C’est fascinant d’observer en temps réel la façon dont les raccords coaxiaux se réchauffent alors que le train s’approche et entre en contact avec eux. »

Suivre les tendances au fil du temps

Le champ de vision de la caméra A6750 est extrêmement puissant et, selon la trajectoire de la ligne, il peut se rendre jusqu’à près de 100 mètres, ce qui fournit suffisamment de renseignements aux conducteurs quant à la ligne à suivre pour les informer de façon fiable d’un danger ou de problèmes qu’ils pourraient rencontrer.

Un autre élément immensément bénéfique de cette intégration, c’est que la caméra A6750 sépare sa fonctionnalité entre le traitement des données sur l’unité, mais aussi en infonuagique, ce qui signifie que Northern est en mesure d’accéder aux données à distance, à partir de leurs centres de contrôle partout au Royaume-Uni, et d’identifier les tendances au fil du temps. 

Matthew Clavey, de Thermal Vision Research, ajoute d’ailleurs : « Supposons qu’un train se rend à Leeds City Station. Les trains arrivent à la gare le lundi, alors que toutes les lignes semblent en bon état. Cependant, le mardi, on remarque une zone chaude et le mercredi, il y en a deux. Le jeudi, il y en a trois, quatre, ou cinq. 

« Grâce à cette technologie, il sera possible de suivre, de retracer et même de prédire les futurs problèmes de la ligne au fil des semaines, des mois ou des années, selon les captures actuelles et historiques de la caméra.  L’avantage de la caméra, c’est qu’au lieu de simplement envoyer des équipes d’entretien, qui doivent descendre la ligne physiquement et effectuer une inspection visuelle, il est maintenant possible de les envoyer directement aux points où il y a réellement un problème, plutôt que de les envoyer dans des zones où il est supposé et pas prouvé qu’il existe un problème. En ce sens, il s’agit d’une meilleure utilisation de leur temps et du budget alloué à l’entretien. »

Le « train intelligent » continuera à avancer sur la bonne voie au niveau national tout au long de 2023, et les renseignements qu’il collectera au cours de cette période mèneront à des changements primordiaux et des améliorations à l’échelle nationale pour l’infrastructure du réseau du rail du Royaume-Uni.