IoT technologie sleduje u Karlových Varů riziko sesuvu půdy

Co vedlo provozovatele dráhy k rozhodnutí o instalaci nového bezpečnostního systému a jak tato technologie pracuje, o tom jsme hovořili s Radkem Trejtnarem, ředitelem odboru traťového hospodářství Správy železnic, státní organizace, a Milanem Huclem, ředitelem divize Smart systémy společnosti ZAT, která systém vyvinula a instalovala.

Co vaši organizaci vedlo k zavedení systému detekce sesuvu půdy v této lokalitě?

Radek Trejtnar: Oblast Karlovy Vary je charakteristická komplikovanými geotechnickými podmínkami s častým výskytem poruch – jak náspových těles dráhy, tak i vlastního podloží. Hlavní železniční spojnicí je zde dvojkolejná trať zařazená do transevropské dopravní sítě. Na základě geotechnického průzkumu byl uvedený násep vyhodnocen jako havarijní. S jeho náhlým kolapsem už máme z minulosti zkušenosti, proto jsme se rozhodli pilotní projekt realizovat právě zde. On-line diagnostiku jsme zvolili jako adekvátní možnost zajištění bezpečnosti tamního železničního provozu. 

Jaká technologie je zde použita?

Milan Hucl: V oboru železniční dopravy nejsme nováčkem – ZAT je dlouholetým dodavatelem dispečerské a řídicí techniky. Naše systémy jsou nasazeny na polovině železničních tratí v České republice. Novinku v rodině produktů pro železniční dopravu – systém pro detekci sesuvu půdy – jsme uvedli na trh v polovině roku 2021. Na rozdíl od používaných vrtů a geodetických sond systém zajišťuje nepřetržitý bezobslužný dohled nad danou lokalitou 24 hodin 7 dní v týdnu a v případě náhlých kolapsů železničního spodku poskytne okamžité varování. Informace jsou přenášeny do vizualizace v reálném čase, čímž lze předejít ohrožení zdraví osob a škodě na majetku. Na monitorované trati u Karlových Varů se o bezpečnost stará 40 bateriově napájených čidel s výdrží až pět let. Systém je téměř bezúdržbový a v případě sanace rizikové oblasti přenositelný do nové lokality. Díky inovativnímu řešení patří k nejlevnějším na trhu. Výhodou je také jeho rychlé nasazení přibližně do dvou měsíců.

Milan Hucl, ředitel divize Smart systémy společnosti ZAT

V čem vás oslovila právě tato technologie?

Radek Trejtnar: Před zavedením tohoto systému spočíval monitoring především v pravidelných prohlídkách, které prováděl správce trati při pochůzkách. V některých případech byl zaveden geotechnický monitoring, avšak jeho metody neumožňují kontinuální měření s okamžitým vyhodnocením stavu. Úseky s vysokým rizikem by pak musely být střeženy správcem nepřetržitě, což by nebylo dlouhodobě udržitelné. 

To vše byly důvody pro hledání nových technologií, které by zajistily bezpečnost provozu a dokázaly takřka okamžitě reagovat na svahové pohyby. Na trhu není moc produktů, které by tyto funkce obsahovaly. Se systémy ZAT máme dlouholeté zkušenosti v rámci dispečerských systémů. Platforma SimONet splňovala všechny námi požadované podmínky, tedy on-line dohled nad místy, která vykazují známky nestability i bezúdržbovost a bezpečnost dodaného systému. Zároveň bylo možné technologii rychle propojit s dispečerským aparátem Správy železnic, což bylo pro nás také rozhodující. 

Radek Trejtnar, ředitel odboru traťového hospodářství Správy železnic

Jak probíhá přenos dat, pokud systém zaznamená nestandardní událost?

Milan Hucl: V případě změn ve sledovaném okolí trati se varovný signál zasílá okamžitě buď do platformy ZAT SimONet, do které má personál přístup, nebo na e-mail či mobilní telefon. Zodpovědný pracovník pak strojvedoucího ihned informuje o případném riziku. S varovným signálem zároveň dostane fotografie z dané lokality. Kamery pořizující snímky umožňují obsluze získat představu o aktuální situaci ve sledované lokaci. Fotky si může dispečer vyvolat, kdykoliv potřebuje. Systém lze jednoduše rozšířit o dodatečná čidla monitorující například teplotu kolejnice, hustotu srážek atd.

Už jste řešili krizovou situaci? 

Radek Trejtnar: Co se týká nestandardní události, šlo naštěstí pouze o planý poplach, který souvisel s nastavením čidel a byl zřejmě způsoben pohybem zvířete ve sledovaném místě. V rámci testovacího provozu byla následně provedena korekce systému. Na druhou stranu jsme si vyzkoušeli, jak systém pracuje i s reakcí pohotovostních zaměstnanců.  

Plánujete nasazení tohoto systému i v dalších rizikových lokalitách?

Radek Trejtnar: Zatím probíhá ověřovací provoz. Pokud vše bude fungovat, jak předpokládáme, pak v případě potřeby kontinuálního sledování vysoce rizikových lokalit nestabilních úseků může být tento systém vyhodnocen jako odpovídající opatření pro zajištění bezpečnosti.

Má technologie i širší uplatnění? 

Milan Hucl: Systém detekce sesuvu půdy je postaven na platformě SimONet, určené pro bezdrátový sběr, přenos, vizualizaci a následnou analýzu dat. Jde o IoT technologii, kterou jsme vyvinuli, uvedli na trh a úspěšně nasazujeme od roku 2018. Produkt pro detekci sesuvu půdy vznikl na základě zahájení spolupráce se zahraničním partnerem, který dodává čidla, my jsme se postarali o technologii řízení. Nicméně má daleko širší uplatnění, například při monitoringu nestandardních jevů v povrchových dolech, u dálnic, silnic, toků řek, vodních děl i v chráněné krajinné oblasti.

Samotnou IoT platformu SimONet pak běžně nasazujeme i v jiných oblastech působení, například v plynárenství, při správě budov a energií, kdy dokáže firmě ušetřit až 30 procent nákladů na spotřebu energií, dále při monitoringu polohy, ve zdravotnictví i v prostředí s nebezpečím výbuchu. Vzhledem k tomu, že naše systémy směřují do základní infrastruktury státu, splňují nejvyšší požadavky na bezpečnost, nevyjímaje kybernetickou.

Jaká další opatření realizujete na železnici k ochraně majetku a zdraví a jaké nové technologie plánujete v nejbližší době nasadit?

Radek Trejtnar: Vysoká míra bezpečnosti je základním požadavkem kladeným na železniční provoz. Postupů při ochraně majetku a zdraví je aplikována celá řada. Mimo opatření ke zvyšování bezpečnosti železnice zaměřených na vlastní provoz realizujeme aktivity směrem k veřejnosti, například zvyšujeme bezpečnost na železničních přejezdech. Ohledně zavádění nových technologií, které realizujeme průběžně, můžeme například uvést rozvoj diagnostiky závad jedoucích vozidel.