No segundo dia do Congresso NT Expo de 2025, Hugo Nomura, Operations Director da Frauscher, apresentou a palestra “Revolucionando o monitoramento de Ativos Ferroviários usando detecção de fibra óptica e inteligência artificial“.
A Frauscher, uma companhia austríaca com mais de 40 anos de mercado, historicamente focada em contadores de eixo para detecção de trem e soluções para sinalização e controle de tráfego, tem explorado novas fronteiras desde 2012.
A evolução do monitoramento ferroviário
A busca por métodos mais eficazes e abrangentes de monitoramento de ativos ferroviários levou a Frauscher a estudar a utilização da fibra óptica desde 2012. Esse esforço resultou na criação de um spin-off em 2019, a empresa Sensonic, totalmente dedicada a essa solução. A tecnologia central apresentada por Nomura é o Distributed Acoustic Sensing (DAS). Essa abordagem inovadora transforma a fibra óptica instalada ao longo da via em um “grande microfone” capaz de ouvir todas as vibrações e eventos que ocorrem.
A tecnologia por trás da sensonic
A base da solução da Sensonic reside no uso de um cabo de fibra óptica que já pode estar instalado na via. Um equipamento é instalado no trecho a ser monitorado e é capaz de cobrir até 40 quilômetros para cada lado, totalizando 80 quilômetros de cobertura por equipamento. Dentro do cabo, que pode conter vários fios, apenas um fio é utilizado.
O princípio de funcionamento envolve o disparo de pulsos de laser nesse fio de fibra. Aproveitando pequenas impurezas na fibra, parte desse pulso é refletida de volta para o equipamento. Conhecendo a frequência e o tempo de envio do pulso, e medindo o tempo de resposta, o sistema consegue determinar com precisão onde um evento está ocorrendo, com uma exatidão de 6.2 metros hoje.
A grande inovação veio da percepção de que as vibrações na fibra, causadas por eventos externos, também se refletiam junto com o pulso de laser. Capturando essa variação, o sistema consegue identificar as vibrações. Ao quebrar essas vibrações em faixas de frequência e coletar dados de diversos eventos reais, a empresa conseguiu montar uma base de “assinaturas”. Uma camada de inteligência artificial é então aplicada sobre esses dados para identificar o que está acontecendo na via. O equipamento opera 24 horas por dia, 7 dias por semana, escutando tudo.
Aplicações essenciais para a segurança e manutenção
A tecnologia de detecção de fibra óptica e IA oferece diversas aplicações práticas para o monitoramento ferroviário. Uma das principais é a segurança patrimonial. O sistema consegue identificar a presença de pessoas caminhando na ferrovia. Combinado com a detecção de eventos de escavação, isso pode indicar tentativas de roubo de cabos.
Outra aplicação crucial é a detecção de queda de barreira ou queda de rocha. Isso é particularmente útil em saídas de túneis ou áreas próximas a grandes estruturas. Essa aplicação já está operacional em projetos grandes, como na infraestrutura de Portugal desde 2020, e também é utilizada por um operador no Brasil.
O Track Condition Monitoring (TCM) é outra aplicação relevante. A ideia é entender o padrão de vibração normal da ferrovia. Se um trecho começa a gerar uma vibração ou ruído significativamente maior, isso pode ser um indicativo de um problema na via. Com base nisso, o sistema pode gerar um relatório mensal apontando os trechos que merecem inspeção, auxiliando o planejamento de manutenção e priorizando os pontos de trabalho. Um operador no Brasil já utiliza bastante essa funcionalidade.
Versatilidade e inovações futuras
A tecnologia da Sensonic demonstra grande versatilidade, adaptando-se a diferentes necessidades operacionais. Um exemplo notável é a detecção e localização de flashovers em catenárias. Embora a tecnologia não impeça o curto-circuito, ela fornece a localização exata do problema. Isso permite que a equipe de manutenção chegue mais rápido ao local, resolva a falha com agilidade e restabeleça a circulação de trens rapidamente, reduzindo o impacto da paralisação.
Um projeto particularmente interessante mencionado foi a detecção de elefantes no norte da Índia. O governo indiano buscava soluções para reduzir acidentes entre trens e elefantes, e a Sensonic foi escolhida para instalar sensores em um trecho para essa detecção. Além disso, na Índia, a tecnologia é usada para reduzir a necessidade de enviar rondantes de inspeção a pé para áreas com alta ocorrência de tigres, minimizando o risco de ataques e direcionando as equipes de manutenção apenas para os pontos necessários.
Olhando para o futuro, uma próxima aplicação em estudo é a detecção de descarrilamento. Embora o desafio envolva garantir que a detecção chegue rápido ao trem para que ele pare, essa funcionalidade poderia servir como uma camada adicional de segurança caso outros sistemas de detecção falhem. A colaboração com operadores como a VLI no Brasil tem sido crucial para coletar dados de eventos reais, como descarrilamentos intencionais para pesquisa, que são essenciais para treinar e aprimorar os algoritmos.
O futuro do monitoramento é inteligente e distribuído
A palestra de Hugo Nomura na NT Expo 2025 deixou claro que o monitoramento de ativos ferroviários está passando por uma revolução impulsionada pela detecção de fibra óptica e inteligência artificial. A capacidade de transformar a fibra existente em um sensor acústico de longa distância, combinada com a análise inteligente de vibrações, oferece insights valiosos e em tempo real sobre a condição da via e os eventos que nela ocorrem.
Desde a segurança patrimonial e a prevenção de acidentes causados por quedas de barreira ou colisões com animais, passando pela otimização da manutenção com o TCM, até a redução do tempo de resposta a incidentes como flashovers, essa tecnologia tem o potencial de tornar as operações ferroviárias mais seguras, eficientes e resilientes. A dependência de dados de eventos reais para aprimoramento contínuo e a busca por novas aplicações, como a detecção de descarrilamento, demonstram o compromisso com a inovação contínua no setor.
