All Rail Systems, s.l. (ARS), do ano 2002, é uma companhia espanhola que fabrica e comercializa todos os produtos associados ao Sistema 3D&FAT  aplicável ao setor de transporte ferroviário. 

O objetivo da empresa é prover produtos a seus clientes de qualidade, destinados à detecção imediata de descarrilamentos de trem, não só para minimizar suas perdas econômicas, mas também para salvar vidas humanas. ARS procura a melhoria contínua de seus produtos oferecendo características novas que facilitam o uso dos mesmos.

ARS possui profissionais com ampla experiência comercial e em tecnologias ferroviárias, mecânicas, elétricas e eletrônicas, dedicadas à inovação permanente de seus produtos:  3D&FAT (Básico), 3D&FAT-E (elétrico), 3D&FAT-LOC (para locomotivas), 3D&FAT-SEL (Smart Electronic Locator), False Derailment Detector (DDFD), etc.

Os produtos de All Rail Systems estão presentes na Europa, África e América do Sul. 

 

Os acidentes devidos a descarrilhamentos preocupam seriamente, as ferrovias, as empresas que exploram o transporte e as pessoas responsáveis pela condução dos trens, como assim também aos usuários e a sociedade em geral. As conseqüências econômicas derivadas deste tipo de acidente são enormes, sendo assim, qualquer meio para evitar, ou para minimizar seus efeitos, é bem-vindo pelas pessoas responsáveis deste importante meio de transporte.

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Responsáveis pela condução dos trens relatam ter grande dificuldade para detectar o instante em que se produz o descarrilhamento do primeiro bogie e dizem que, se pudessem reagir com rapidez, a maior parte dos descarrilhamentos graves ficaria reduzida a simples incidentes. Quando não existe a percepção de tal instante, a velocidade do trem se mantém inalterável. O risco de que o descarrilhamento se propague a outros vagões cresce proporcionalmente ao tempo que se demore em detectar o fenômeno e, posteriormente, deter o comboio. De fato, em várias ocasiões acontecem descarrilhamentos de múltiplos vagões, com danos econômicos elevados.

 

A necessidade de reduzir custos de utilização com melhor aproveitamento dos meios disponíveis, obriga com freqüência a formações de trens com várias locomotivas para tração, alongando a longitude dos mesmos consideravelmente. Nestas circunstâncias, quando um eixo sai das vias, a reação que provoca na composição é ainda mais difícil de perceber pelos maquinistas, o que ocasiona a circulação do trem com o vagão descarrilado por longas distâncias.

 

As incidências dos danos econômicos se incrementam, quando os trechos de via afetados dispõem de dormentes de concreto, porque, com freqüência, é necessário substituir todos os deteriorados que, ainda, são mais caros que os clássicos de madeira. Se o vagão descarrilado corre por áreas onde existem aparelhos de via, como contra-trilhos, desvios, jacarés ou pontes ou túneis, é muito provável que se propague o descarrilhamento a outros vagões com conseqüente descalabro do trem por completo. Os danos também podem afetar postes de eletrificação, e no caso de via dupla, pode produzir a colisão com outras composições que circulem no sentido oposto, sejam de transporte de mercadorias ou de passageiros.

 

ARS é especializada na fabricação e comercialização de Dispositivos Detectores de Desarrilamiento, DDD.

 

 

É um sistema adaptável para qualquer vagão de carga que tenha bogies, com capacidade para detectar, de modo instantâneo, o momento em que se produz o descarrilhamento, provocando o freado imediato e automático do trem completo. Este sistema que denominamos 3D&FAT, tem demonstrado sua eficácia real como Dispositivo Detector de Descarrilhamento e Freado Automático do Trem. 

 

Originalmente, foi inventado e desenvolveu por FEVE, companhia ferroviária espanhola hoje integrou em ADIF e RENFE. O protótipo inicial foi melhorado, reforçado e adaptou para o sua  operação correta debaixo de condições adversas, como as duras condições experimentadas pelas empresas ferroviárias que viajam através de desertos arenosos e temperaturas extremas. 

 

 

A principal característica do sistema 3D&FAT é o seu design absolutamente geométrico, imune às vibrações e batidas, típico dos sistemas baseados em princípios inerciais que usam acelerômetros mecânicos, e modo que é capaz de detectar descarrilamentos a qualquer velocidade do trem, tanto em trilhos com travessas em lastro como em trilhos em chapa com pista embutida em concreto. É especialmente indicado quando as infra-estruturas não estão bem preservadas ou existem caminhos muito sinuosos. 

ARS acredita que os sistemas DDD baseados em princípios inerciais usando acelerômetros mecânicos são aplicáveis apenas à infra-estrutura ferroviária com o melhor estado de conservação. Eles são difíceis de ajustar, porque se eles se tornam sensíveis a detectar descarrilamentos a baixa velocidade, eles causam descarrilamentos falsos em certos solavancos e dispositivos de trilha, enquanto que se eles tared com maior sensibilidade eles não poderão atuar em descarrilamentos verdadeiros a baixa velocidade do trem ou com trilhos embutidos em concreto. A única prova da eficácia dos sistemas inerciais foi obtida em 2007, através de um teste organizado pela Universidade de Berlim a uma velocidade de cerca de 50 km/h. Em velocidades mais baixas, não há experiência concreta. A 3D&FAT vem operando em uma frota de mais de dois mil carros há 16 anos, tendo atuado em descarrilamentos reais em velocidades e circunstâncias muito diferentes, sem descarrilamentos falsos. 

A implementação da DDD em uma empresa ferroviária é uma decisão importante que dá origem a consideráveis vantagens técnicas e econômicas. Isso não impede o descarrilamento que, infelizmente, está sempre e estará presente em todos os veículos ferroviários, mas se percebemos o momento em que a saída do primeiro eixo e a travagem imediata do trem, evitaremos danos de consequências econômicas, às vezes desastrosas. O sistema 3D&FAT, constitui um contributo muito importante a favor da segurança do tráfego ferroviário, com capacidade evidente para melhorar os lucros das empresas dedicadas a este negócio.

A experiência adquirida desde a instalação do primeiro dispositivo, permite afirmar que a confiabilidade do equipamento é muito alta, cobrindo a maior parte das causas do descarrilamento. Até hoje o sistema funcionou bem em quase todos os casos e também para o presente, nunca agiu intempestivamente sistema sem a existência prévia de um descarrilamento ou descompasso importante entre o bogie eo chassis do carro.  

Em termos gerais o sistema 3D&FAT é um dispositivo mecânico e pneumático, que se instala em cada bogie: 

A parte pneumática, ao perceber o movimento mencionado acima, transmite instantaneamente um sinal pneumático a una Válvula Relé de Descarrega Rápida automática, VRDR, que tem a função de descarregar a pressão do coletor geral de ar comprimido, o trem completo recebe a ordem de freado de emergência, e pàra. A nova válvula automática, VRDR, desenvolvida por ARS é autopilotada e  não precisa de pressão externa de ar, razão por que a realização de enxertos é evitada como a colocação de tubos auxiliares. Consulte o diagrama de operação:

 

 

O sistema 3D&FAT, reduz e minimiza os danos causados à infra-estrutura, no material rodante e no meio-ambiente, após um descarrilhamento. Não é, portanto, um dispositivo capaz de "evitar" os descarrilhamentos, atua somente depois de sua ocorrência. O sistema 3D&FAT reduz drasticamente os danos por descarrilhamento ao frear o trem em poucas centenas de metros. Sem este sistema, a distância atingida pelo trem pode chegar a vários kilometros, com um ou vários vagões descarrilados, capazes de destruir o que encontrar pela frente.

 

Salientamos algumas das mais importantes vantagens do Sistema 3D&FAT:

• Reduz o risco de perdas de vidas humanas ao minimizar o tempo de funcionamento do trem com um ou mais vagões descarrilados.
• Evita descarrilhamentos múltiplos, porque é capaz de iniciar o freado no instante em que começa o descarrilhamento do primeiro bogie, prevenindo maiores danos.
• No transporte de cargas perigosas, como produtos químicos e combustíveis líquidos, o sistema 3D&FAT proporciona uma importante redução do risco, que resultará em maior confiança dos profissionais comprometidas com o mesmo, desde os maquinistas do trem até os clientes, sem esquecer dos organismos oficiais e a sociedade em geral.
• Dispor do 3D&FAT prestigia a empresa ferroviária, melhorando sua imagem no exterior.
• Os danos ao meio-ambiente, impossíveis de medir, também se reduzem utilizando o 3D&FAT
• Devido à diminuição de riscos, que o 3D&FAT proporciona, é possível negociar a redução das apólices de seguros.
• Diminuí as interrupções da circulação causadas por descarrilhamentos, melhorando a facturação e serviço
• Reduz o deterioro das cargas provocadas por descarrilhamentos.

 

A 3D&FAT está operando com sucesso na empresa espanhola Ferrocarriles de Vía Estrecha (FEVE agora parte da Adif-Renfe) onde, hoje, toda sua frota de vagões de carga, mais de mil unidades, dispõem do mesmo.

No trem turístico Transcantábrico, implementou o Sistema 3D&FAT

Na Mauritânia, o Société Industrielle Nacional Minière (SNIM), com uma estrada de ferro que funciona no deserto do Saara, com trens entre o maior e mais pesado do mundo, tem vagões com sistema 3D&FAT 

Em Ferrocarrils de la Generalitat de Catalunya (FGC), realizamos testes exaustivos que verificam a adequação absoluta do sistema 3D&FAT  para a sua frota de vagões de funil, utilizados no transporte de sais de potássio das minas até o porto de Barcelona.

A Ferrovia Oriental da Bolívia e os Yacimientos Petrolíferos Fiscais Bolivianos (YPFB), possuem vagões de carga equipados com este mesmo dispositivo. 

Nossa empresa, ARS, contando com esse fluxo tecnológico importante coloca 3D&FAT disponível para qualquer empresa ferroviária.

 3.4- Por que adquirir o sistema 3D&FAT?  

 

O Sistema 3D&FAT, elaborado e fabricado por pessoal ferroviário para a ferrovia, é caracterizado por:

Variante eléctrica baseia-se no mesmo princípio, tem uma parte macânica semelhante ao descrito para o DDD básico, mas quando ocorre o descarrilamento, o movimento transferido para o botão de pressão transmite um sinal eléctrico, em vez de ar, o equipamento controle de freio de trem para a criação de desemprego do mesmo automaticamente ou manualmente, depois de avisar o condutor do trem. Isso contribui para uma frenagem mais suave do que a obtida com a frenagem de emergência.

Nesta nova versão do 3D&FAT-E é necessário uma fonte de energia disponível em cada carro, como em trens de passageiros EP (Electro Pneumatic Brakes) e em comboios de mercadorias equipados com ECPB (Electronically Controlled Pneumatic Brake Systems) Este último sistema é o mais avançado que existe em trens de carga longos e pesados em exploração na Austrália, África do Sul, Brasil, EUA e Canadá. As suas vantagens, entre outros: menor tempo de frenagem, menor desgaste em equipamentos e aplicação dos freios em todos os carros simultaneamente, para aumentar a segurança, eficiência e velocidade dos trens. 

Para mais informações por favor ligue  Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla.  

4.3 Sistema 3D&FAT-ECO, DDD Econômico    

É uma versão que não tem tanta confiança quanto a demonstrada pelo System 3D&FAT Básico, porque não pode atuar em alguns tipos de descarrilamentos e seu ajuste para a prevenção de descarrilamentos falsos é mais difícil, mas tem a vantagem de ser mais barato e fácil de montar. 

Esta é uma variante da nossa DDD, também de tipologia geométrica e inspirada em outros sistemas que consistem em ter, para a detecção do descarrilamento, um cabo de aço que envolve cada eixo do bogie. Este cabo está encaixado em uma extremidade para uma peça de aço especialmente projetada, que chamamos de fusível e está disposta de modo que, se o eixo descarrilar, existe uma probabilidade de que tal fusível quebre devido aos movimentos do chassi em relação ao bogie.

O estabelecimento de folga adequada entre o cabo eo eixo é muito importante e delicado. Deve ser suficiente para o desgaste normal não esfregar um contra o outro, mas para evitar uma jogada excessiva, porque, nesse caso, haverá menos chance de ação se houver pouca descarrilação violenta. O conjunto e o ajuste do comprimento do cabo normalmente são realizados com o carro descarregado. Obviamente, a depuração acima mencionada será maior em carga, dependendo da compressão sofrida pela suspensão do bogie.

O rolamento do chassi, especialmente o rolamento em tara e com molas de suspensão cansadas, pode causar a quebra do fusível de aço em alguns caminhos sinuosos, sem descarrilamento causando eventos inesperados ou falhas de descarrilamento.

A parte fusível é aparafusada do centro para um suporte fixo ao chassi do vagão. De um lado está preso à extremidade do cabo enquanto que, por outro lado, é perfurado com um furo cego, está conectado a um tubo à pressão do TFA (Tubo de freio automático). A peça de fusível foi projetada para que a seção de ruptura, quando ocorre, permite a evacuação instantânea de ar. Os tubos dos quatro fusíveis de cada carro, um para cada eixo, estão conectados uns aos outros e, por sua vez, à Válvula de Relé de Descarga Rápida (VRDR), usando tubos flexíveis de poliamida ou aço, de acordo com a escolha do cliente.

A Válvula de Relé de Descarga Rápida, que se conecta ao TFA através de um chá e uma torneira, é especialmente projetada pela ARS e possui uma função dupla:

• Um: no momento em que um ou mais fusíveis quebram, a pressão do ar cai dentro dos tubos e a válvula do relé abre automaticamente com uma grande superfície de descarga, causando a parada de emergência do trem completo.
• Dois: o VRDR é automático, ou seja, quando o sistema é reiniciado, com os 4 fusíveis definidos, é a própria válvula de relé que alimenta o ar e pressuriza os tubos onde os quatro fusíveis estão conectados

5. Sistema 3D&FAT-SEL, rastreamento inteligente de vagões descarrilou   

Quando um episódio de descarrilamento é detectado em comboios curtos, por exemplo, com 20 vagões, pessoal de condução deve olhar o que o vagão descarrilado, viajando a pé para verificar toda a composição: a causa do alarme, as suas consequências e redefinir manualmente dispositivo afetado. A localização pod levar de 10-15 minutos, durante os quais o trem está parado, interferindo a circulação de outros trems. No entanto, quando se trata de longas composições com 150, 200 ou mais vagões como podem ser trens mineiros, tais incidentes tal vez causam grandes atrasos e tenham  importante  risco para os funcionários que percorrem a ferrovia em busca do vagão afetado, especialmente em condições meteorológicas adversas ou períodos de noite, uma vez que o comprimento do comboio pode ser superior a dois ou três quilómetros. Por isso, é muito importante conhecer o lugar que ocupa o vagão em que se detectou uma falha ou descarrilamento.

Em ARS temos desenvolvido um módulo inteligente  muito interessante,  adicional e complementário ao  sistema 3D&FAT, que chamamos de 3D&FAT-SEL  (Location Electronically System) que pode-se  instalar em cada vagão. O novo dispositivo é capaz de receber e transmitir dados via rádio, e  a comunicar sem fios com os vagões contíguos. O conjunto de todos os vagões, está em permanente comunicação com a cabine da locomotiva, formando uma rede de cascata, WPAN (Wireless Personal Area Network), com as seguintes características: 

• Cada dispositivo mantém o número do vagão correspondente em sua memória de registro.
• A cabine da locomotiva tem o nó primário, onde se recebem os dados transmitidos por todos os dispositivos da rede, e conectam interface de toque para o motorista, com a possibilidade de incluir várias línguas são recebidos.
• Por comando, a partir da cabina do condutor do trem, ocorre auto-numeração da posição relativa de cada vagão em relação a la locomotiva, do primeiro ao último. Embora a composição do comboio não é alterado, esse dado é fixa na memória do dispositivo primário e mostra na tela da locomotiva
• O protocolo de comunicação sem fio usado (ZigBee) garante total integridade e confiabilidade dos dados transmitidos, é adequado para aplicações com baixa taxa de dados, custo razoável e tem baixo consumo de energia. Esta funcionalidade é o desenho e a virtude especial do dispositivo, que permite uma baixa demanda das baterias, que podem durar vários anos sem recarga.
• Quando 3D&FAT detecta e freia o trem por descarrilamento ou falha mecânica pelo esvaziamento da TFA (Tabulação de Frenagem Automática), um sinal de alarme é recebido e retransmitida por dispositivos de outros carros até a cabine da locomotiva. Neste último visor a localização do carro ou carros afectada pelo descarrilamento indicado.
• Estado de carga da bateria informação também é transmitida através da recomendação de substituição ou recarga quando necessário.
• A configuração do módulo, constituído por um elemento transmissor-receptor, usado para associar a cada dispositivo de carro com o número de registo de um software específico está incluído. 

Usando tecnologia GPS também oferece informação dados do descarrilamento, tais como localização da locomotiva e registro da velocidade, o staff maquinista do comboio, número de série da locomotiva, etc. Os dados coletados de todos os episódios ocorridos durante um determinado percurso são enviados para um servidor central da empresa ferroviária, através da comunicação de dados rede móvel (3G/GPRS)

ARS pode subministrar um software para o computador central com as seguintes funções:

• Capacidade de coletar e armazenar dados para visualização remota em interface web e banco de dados para análise estatística de incidências.
• Interface web acessível em várias línguas, para acesso a partir de qualquer computador autorizado e conectado à Internet, dados de diferentes trens e/ou dispositivos.
• Filtrando dados para uma análise detalhada: status do dispositivo, localização e composição do trens, os dados históricos de descarrilamentos, etc.
• Agrupamento de dispositivos por clientes finais e geografias para facilitar a análise por filtração dados em relatórios.
• Visualização gráfica de trens no mapa Google Maps®.
• Gráficas descarrilamentos de exibição de informação no Google Map Maps®.
• Capacidade de exportar dados para interpretação Microsoft Excel®, Matlab®, etc.

Apresentando o diagrama pneumático interligando 3D&FAT y 3D&FAT-SEL

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6. ANEXOS (nas páginas segintes, em Espanhol)