Miljarder att spara med sensorer

17 december 2023 spårade tåg 9914 ur mellan Tornehamn och Vassijaure på Malmbanan.

Det först urspårade hjulet rullade 15 kilometer innanför den högra rälen med stora skador på rälbefästningar och betongsliprar som följd. Strax före Vassijaure spårade även det andra hjulet på samma axel ur.

När lokföraren stannat tåget hade elva fullastade malmvagnar spårat ur.

26 000 sliprar gick bytas ut

Urspårningen orsakade mycket stora skador på infrastrukturen. Bärgningsarbetet tog flera dagar och såväl räler som 26 000 sliprar fick bytas hela sträckan mellan Tornehamn och Vassijaure, ett jobb som tog 65 dagar för Trafikverkets entreprenörer.

LKAB och Kaunis Iron tappade intäkter på åtta miljarder kronor under de dryga två månaderna.

8 oktober förra året demonstrerade Railway Metrics and Dynamics (RMD) sitt system för urspårningsdetektion på Transportation Technology Center i Pueblo, Colorado, USA i samband med tvådagarskonferensen TTC Conference & Tour.

Testanläggningen är en av världens främsta testanläggningar men också ett nav för forskning och utveckling av järnvägsinfrastruktur.

Kontrollerad urspårning i 17 km/h

Urspårningen genomförde under kontrollerade former i 17 km/h när ett godståg med lok och fyra vagnar passerade en speciell urspårningskil framför första hjulparet i tågets sista vagn. Tåget fortsatte 50 meter efter urspårningen.

”Våra sensorer registrerade urspårningen och skickade en varningssignal till RMD:s kontrollpanel på mindre än två sekunder”, säger Bonny Wong, mjukvaruutvecklare och AI-specialist på RMD, som var med vid testet i Pueblo.

”Vårt system fungerade precis som det skulle och publiken på ett par hundra personer var imponerad. Vi fick tillfälle till många bra samtal om tekniken och om de ekonomiska fördelarna med urspårningssensorer och våra andra sensorer för tåg och järnvägar.”

”Systemet detekterade även en mindre hjulplatta på ett annat hjul i samma vagn.”

RMD inbjudna till TTC

RMD var speciellt inbjudna av TTC för att demonstrera sin teknik och för att föreläsa om sensorteknik, AI och digitalisering.

Urspårningstestet hade föregåtts av en hel del administrativt arbete. Alla sensorer är utrustade med SIM-kort som på förhand måste registreras i den amerikanska teleoperatörens system.

”Vi är väldigt nöjda. Vi fick visa upp vårt system för den amerikanska marknaden och inför beslutsfattare från hela världen. USA har världens största godstrafiknätverk och potentialen för RMD här är betydande” sade Jan Lindqvist, vd för Railway Metrics and Dynamics, efter urspårningstestet.

Utvecklingsarbete sedan 2011

RMD har sedan 2011 utvecklat system för realtidsanalys och övervakning av rullande materiel och infrastruktur.

Idén bakom den unika produkten, den så kallade PMU-sensorn där PMU står för Performance Monitoring Unit, föddes när ett svenskt tågtrafikbolag hade återkommande problem med hjulplattor som uppkom när hjulpar fastnade och deformerades av friktionen mot rälerna.

Hjulplattorna orsakade och orsakar stora skador på spåren vilket ofta leder till omfattande trafikstörningar.

PMU-sensorn patenterades 2016 i Frankrike, Tyskland, Storbritannien, Sverige, Australien och USA. Sedan dess har den optimerats för serieproduktion och de första enheterna har installerats hos ett tågtrafikbolag i Sverige.

Mäter vibrationer med accelerometrar

Accelerometrar i PMU:n mäter vibrationerna som uppstår när tåget rullar på spåret. PMU:erna monteras på sidan av vagnar eller lok.

Sensorerna kan numera användas för att övervaka urspårningar, hjulplattor, spårläge, temperaturen i hjulaxlar, åkkomfort och förarbeteende samtidigt som de kontinuerligt levererar GPS-position.

PMU:n upptäcker på bråkdelen av en sekund en urspårning och skickar ett larm till föraren via en särskild app. Föraren kan så snabbt som omständigheterna tillåter stoppa tåget.

Minimerar skador på spår och fordon

”Det minimerar skadorna på spåret och på tågets vagnar”. säger Eric Andersson, teknisk chef på RMD. ”Reparationer kan utföras betydligt snabbare och banan öppnas mycket tidigare.”

”Hade det funnits urspårningssensorer på vagnarna i tåget som spårade ur på Malmbanan 2023 hade föraren snabbt kunna stoppa tåget. Då kanske det hade blivit skador på någon kilometer spår, nu skadades 15 kilometer spår.”

Det finns fler företag som ut vecklar och säljer sensorer som registrerar avvikelser i tågens rörelsemönster.

Unika enheter från RMD

”Men våra PMU-enheter är unika eftersom de mäter rörelserna, registrerar exakt var avvikelserna sker och varnar lokförarna omedelbart”, säger Eric Andersson.

RMD:s sensorer testas för närvarande hos ett antal tågföretag i Sverige.

RMD utvecklar och säljer numera också backkameror, lastviktssensorer, kingpinlås-sensorer, temperatursensorer, strömavtagarsensorer och bromssensorer.