BR112020015049A2

BR112020015049A2 - Sistema para detectar o estado operacional de um ou mais portões de descarga, método para detectar o estado operacional de um portão de descarga, e, conjunto para uso com um vagão ferroviário.

Info

Publication number: BR112020015049A2
Application number: BR112020015049-5A
Authority: BR
Inventors: Justin Merrill Lidgett; Andrew H. Martin
Original assignee: Amsted Rail Company, Inc.
Priority date: 2018-01-24
Filing date: 2019-01-24
Publication date: 2020-12-08
Also published as: CA3089133A1; US20190225248A1; EP3743899A2; US11180170B2; WO2019164629A2; US20220135093A1; WO2019164629A3; EP3743899A4; MX2020007708A

Abstract

um sistema, método e conjunto para detectar o estado operacional de um ou mais portões de descarga em um ou mais vagões ferroviários. o sistema e método monitoram os parâmetros que incluem se o portão de descarga está aberto ou fechado, se o vagão ferroviário está em movimento, ou não, e se o vagão ferroviário está em um local onde é aceitável que o portão de descarga seja aberto. sensores realizam o monitoramento e a informação obtida pelo monitoramento dos parâmetros são usadas para determinar se um evento de notificação foi feito e , se foi, uma notificação de um tal evento pode ser transmitida para um receptor remoto. uma alteração no estado de qualquer um dos parâmetros monitorados preferencialmente pode disparar a determinação de se um evento de notificação ocorreu.

Description

SISTEMA PARA DETECTAR O ESTADO OPERACIONAL DE UM OU MAIS PORTÕES DE DESCARGA, MÉTODO PARA DETECTAR O ESTADO OPERACIONAL DE UM PORTÃO DE DESCARGA, E, CONJUNTO PARA USO COM UM VAGÃO FERROVIÁRIO

[001] Esse pedido reivindica o benefício do Pedido de patente provisional dos EUA, No. de série 62/621.212, depositado em 24 de janeiro de 2018, que é incorporado aqui para referência em sua totalidade. Campo da Invenção

[002] A presente invenção se refere ao campo de operações de vagão ferroviário e gerenciamento de segurança, e mais particularmente a métodos e sistemas para coletar e analisar parâmetros operacionais relacionados a portões de descarga de vagão ferroviário para monitorar o estado dos portões do vagão ferroviário e mercadorias armazenadas dentro do vagão ferroviário, e para melhorar os métodos de segurança, proteção e operação e sistemas relacionados aos mesmos. Fundamentos

[003] Vários tipos de vagões ferroviários de carga, como vagões- tremonhas, são usados para transportar mercadorias volumosas soltas por trilho. Tais produtos são carregados e contidos dentro de um ou mais compartimentos de vagão ferroviário, por exemplo, tremonhas, e então descarregados no local desejado através de portões de descarga.

[004] Portões de descarga (que podem também ser referidos aqui como uma “porta”) são ideais para uso com vagões ferroviários que transportam materiais volumosos que podem ser descarregados através do portão de descarga por intermédio de gravidade e/ou meios pneumáticos. Exemplos de materiais transportados e descarregados através de portões de descarga incluem produtos granulares e particulados, tais como granulados de plástico, usados para moldagem, grãos e açúcar. Os portões de descarga são tipicamente posicionados na base de cada compartimento do vagão ferroviário. Os portões de descarga são operados para ser abertos e fechados. Quando abertos, o material escoa para fora por meio de gravidade e, em alguns casos, os portões de descarga podem também ser equipados com meios pneumáticos, como conhecidos na técnica, para acomodar o descarregamento.

[005] A prevenção contra furto e assegurar a integridade e limpeza do material dentro do vagão ferroviário é importante. O acesso não autorizado ao produto é indesejável não somente de uma perspectiva de furto, mas também expõe o produto restante dentro do vagão ferroviário à contaminação e espoliação, tornando o material não apropriado para o uso.

[006] Os métodos de segurança atuais da técnica anterior incluem o uso de selos de segurança aplicados aos portões de descarga na origem, onde os produtos são carregados, e que são então removidos quando o vagão ferroviário chega a seu destino pretendido. O estado do selo na chegada ao destino pode indicar se o portão de descarga foi aberto durante o trânsito de sua origem para o destino.

[007] Apesar do uso de selos, todavia, os ladrões desenvolveram maneiras de desmontar as seções do conjunto de porção de descarga de maneira a permitir que uma porção dos conteúdos dentro de uma tremonha de vagão ferroviário seja removida sem alterar o selo. O portão de descarga então é remontado para fazer parecer que nada foi removido, com o selo permanecendo intacto. A perda de produto ou carga que resulta de abertura não autorizada ou o acesso de um portão de descarga é um significante custo financeiro tanto para os expedidores quanto para as estradas de ferro.

[008] Selos de segurança e meios de segurança similares têm outros inconvenientes. Por exemplo, os selos não podem prover avisos instantâneos quando um portão de descarga é aberto na rota, ou continuamente monitorar o estado do portão de descarga em qualquer local na rede ferroviária, incluindo em uma origem ou estação ferroviária de destino.

[009] Aperfeiçoamentos aos métodos de segurança atuais são necessários para monitorar e reportar os usos operacionais dos portões de descarga dos vagões ferroviários em cada estágio do ciclo de cadeia de fornecimento. Além disso, novos métodos para a cadeia de produtos de guarda e termos de taxação podem ser possíveis, se o acesso ao produto dentro do vagão ferroviário puder ser monitorado e confirmado.

[0010] O monitoramento em tempo real de várias funções de vagões ferroviários, como temperatura de suporte das rodas, iterações entre rodas e trilhos, e outros parâmetros operacionais de um vagão ferroviário tiverem sido previamente contemplados. Exemplos de tais sistemas são descritos na patente norte-americana 9.663.092, concedida em 30 de maio de 2017, patente norte-americana 10.137.915 concedida em 27 de novembro de 2018, publicação de patente norte-americana no. 2016/0272228, publicada em 22 de setembro de 2016, e patente norte-americana 9.981.673 concedida em 29 de maio de 2018, cada uma das quais é incorporada aqui para referência em sua totalidade.

[0011] Atualmente, todavia, não existe um sistema confiável para continuamente monitorar em tempo real ou próximo ao real o estado de portões de descarga em vagões ferroviários. Consequentemente, é desejável prover métodos, sistemas e conjuntos para o monitoramento a bordo, em tempo real, dos portões de descarga, e para analisar as leituras em tempo real para detectar temporalmente condições anômalas de segurança e operacionais. Sumário

[0012] Em uma forma, a invenção provê um sistema para detectar o estado operacional de um portão de descarga em um vagão ferroviário. O sistema inclui uma unidade de gerenciamento de comunicação posicionada no vagão ferroviário. O sistema também inclui um meio de armazenamento legível por computador que inclui uma ou mais instruções de programação que, quando executadas, fazem com que a unidade de gerenciamento de comunicação realize o seguinte: receba, de um ou mais sensores no vagão ferroviário, informação de estado pertencente ao portão de descarga, em que a informação de estado de portão de descarga inclui uma indicação de se o portão de descarga está aberto ou fechado; receber informação de movimento associada ao vagão ferroviário; e receber informação de local associada ao vagão ferroviário. O sistema pode determinar, com base na informação de estado, a informação de movimento e a informação de local, se um evento de notificação ocorreu. Em resposta à determinação que um evento de notificação ocorreu, o sistema pode comunicar uma notificação dos eventos de notificação para um receptor remoto.

[0013] Em outra forma, a invenção provê um sistema para detectar o estado operacional de um portão de descarga em um vagão ferroviário como segue. O sistema inclui: (a) uma unidade de gerenciamento de comunicação (CMU) montada no vagão ferroviário; (b) sensores de portão de descarga posicionados no portão de descarga, configurados para sensorear se o portão de descarga está aberto ou fechado, e sensores estes que são capazes de comunicação com a CMU,; (c) pelo menos um sensor de movimento posicionado no vagão ferroviário configurado para sensorear se o vagão ferroviário está se movendo, ou não, e sensor este que é capaz de comunicação com a CMU; e (d) pelo menos um sensor de localização posicionado no vagão ferroviário, configurado para sensorear se, ou não, o vagão ferroviário está dentro de uma cerca geográfica; e sensor este que é capaz de comunicação com a CMU. A CMU é configurada para realizar as funções de coletar dados de cada um dos sensores de portão de descarga, sensor de movimento, e sensor de localização; analisar os dados coletados para um evento de notificação; e comunicar uma notificação para um sítio remoto quando o evento de notificação é detectado.

[0014] A invenção também provê métodos. Em uma forma, um método para detectar o estado operacional de um portão de descarga em um vagão ferroviário inclui: (a) sensorear se o portão de descarga está aberto ou fechado por uso de um sensor posicionado no portão de descarga; (b) sensorear se o vagão ferroviário está em movimento, ou não, por uso de um sensor de movimento posicionado no vagão ferroviário; e (c) sensorear se o vagão ferroviário está dentro ou fora de uma área na qual é aceitável para o portão de descarga estar aberto. Com base na informação sensoreada nas etapas a, b e c, uma determinação é feita de se um evento de notificação existe, e, se existir, uma notificação do evento de notificação é transmitida.

[0015] A invenção provê adicionalmente conjuntos, como um conjunto de portão de descarga, apropriado para a presente invenção, como descrito abaixo. Breve Descrição dos Desenhos

[0016] A presente invenção será mais totalmente e completamente entendida a partir de uma leitura da Descrição Detalhada da invenção em conjunção com os desenhos, nos quais: a figura 1 é uma vista em elevação lateral de um vagão- tremonha de acordo com a presente invenção, tendo múltiplos portões de descarga, múltiplos nós de sensor sem fio (WSNs) posicionados para monitorar os portões de descarga, uma unidade de gerenciamento de comunicação (CMU), e que ilustra um vagão ferroviário baseado em rede de malha (172) para esse vagão ferroviário; a figura 2 é um diagrama esquemático de um comboio de trem de acordo com a presente invenção, que inclui uma locomotiva tendo uma porta de ligação sem fio energizada (PWG), dois vagões-tremonhas do tipo mostrado na figura 1 (o segundo e quarto vagões ferroviários da direita), um único vagão-tremonha que não inclui WSNs mas inclui a CMU (o terceiro vagão ferroviário a partir da direita), e um único vagão-tremonha que não inclui WSNs ou uma CMU (o primeiro vagão ferroviário da direita), e que ilustra um trem baseado em rede de malha (174); a figura 3 é um diagrama de blocos da rede de malha baseada em trem para o comboio de trem mostrado na figura 2, e ilustrando vários meios de comunicação de dados fora do trem, de acordo com uma modalidade da presente invenção;

a figura 4 é uma vista explodida de um nó de sensor sem fio (WSN) para o uso para sensorear o estado de um portão de descarga;

a figura 4A é uma vista em perspectiva do nó de sensor sem fio (WSN) da figura 4, afixado a um suporte a ser afixado ao conjunto de porção de descarga para sensorear se o portão de descarga está aberto ou fechado;

a figura 5 é uma vista em perspectiva ampliada da porção dentro da área identificada na figura 1, mostrando o portão de descarga;

a figura 6 é uma vista parcial em perspectiva do conjunto de porção de descarga mostrado na figura 1 tendo WSNs de sensoreamento magnético do tipo mostrado na figura 4 e ímãs que trabalham com os WSNs para o sensoreamento do estado do portão de descarga;

as figuras 7 A, 7B, 7C e 7D são vistas em elevação lateral ampliadas do portão de descarga da figura 6 mostrando as alavancas de operação que controlam a abertura e o fechamento do portão de descarga em diferentes posições;

a figura 8 é um gráfico mostrando um critério preferido para determinar um tipo de evento/alarme/alerta, depois de uma alteração no estado operacional, esse particular gráfico mostrando as determinações de tipo de evento/alarme/alerta quando um estado de portão de descarga se altera de aberto para fechado ou de fechado para aberto, enquanto o movimento do vagão ferroviário e o local de vagão ferroviário permanecem inalterados;

a figura 9 é um gráfico mostrando um critério preferido para determinar um tipo de evento/alarme/alerta, depois de uma alteração no estado operacional, esse gráfico particular mostrando as determinações de tipo de evento/alarme/alerta quando o movimento de um vagão ferroviário se altera de estacionário para móvel ou de móvel par estacionário, enquanto o estado de portão de descarga do vagão ferroviário e local de vagão ferroviário permanecem inalterados;

a figura 10 é um gráfico mostrando um critério preferido para determinar um tipo de evento/alarme/alerta, depois de uma alteração no estado operacional, esse gráfico particular mostrando as determinações de tipo de evento/alarme/alerta quando um vagão ferroviário se move a partir do interior de uma cerca geográfica para o exterior de uma cerca geográfica ou a partir do exterior de uma cerca geográfica para o interior de uma cerca geográfica, enquanto o estado de portão de descarga do vagão ferroviário e o movimento de vagão ferroviário permanecem inalterados;

a figura 11 é um fluxograma ilustrando uma implementação da porção de análise de dados pela CMU e WSN com base no estado de portão de descarga;

a figura 12 é um fluxograma ilustrando uma implementação da porção de análise de dados pela CMU e WSN com base no estado de movimento do vagão ferroviário;

a figura 13 é um fluxograma ilustrando uma implementação da porção de análise de dados pela CMU e WSN com base em local de vagão ferroviário relativo a uma cerca geográfica;

a figura 14 é um fluxograma ilustrando um processo de tomada de decisão preferido a partir da mensagem de evento de abrir ou fechar o WSN 128 do vagão ferroviário para a análise de dados da CMU 170;

a figura 15 é um fluxograma de um método de exemplo de acordo com uma modalidade da invenção de coletar dados relacionados ao sistema relacionado ao portão de descarga e para determinar a ocorrência de um evento; e a figura 16 é um exemplo de hardware interno pode ser incluído em qualquer dos componentes eletrônicos de um sistema.

Descrição Detalhada

[0017] Métodos, sistemas e conjuntos são providos para monitorar parâmetros relacionados aos portões de descarga em vagões ferroviários. Os dados obtidos podem ser usados para determinar o estado, história e outra informação relacionada aos portões de descarga e à mercadoria transportada dentro do vagão ferroviário. Os parâmetros monitorados incluem o estado do portão de descarga (aberto ou fechado), o movimento de vagão ferroviário (em movimento, ou não), e o local de vagão ferroviário (é o local de um lugar onde o portão de descarga é esperado que esteja aberto ou fechado).

[0018] Uma modalidade ilustrada da invenção é discutida abaixo com referência às figuras anexas á mesma. Uma breve visão geral de um vagão ferroviário e comboio de trem usados na descrição da invenção é provida primeiro, seguida por uma descrição mais detalhada dos vários componentes, conjuntos e sistemas que realizam os métodos da invenção, seguido por uma descrição detalhada dos métodos inventivos.

[0019] Em termos amplos, a invenção provê sensores nos vagões ferroviários para monitorar e/ou coletar dados nos vários parâmetros e condições relacionados aos portões de descarga. Esses sensores se comunicam com uma unidade de gerenciamento de comunicação (CMU) montada preferivelmente em cada vagão ferroviário. Quando existe uma alteração em estado de qualquer dos parâmetros monitorados, como quando o estado de portão de descarga se altera de fechado para aberto, dados coletados podem ser analisados para determinar se um evento ocorreu, identificar o evento e questões relacionadas aos mesmos, e prover informação em tempo real do estado dos portões de descarga e dos produtos contidos dentro do vagão ferroviário. Isso inclui a determinação de eventos com base no tempo e data dos dados coletados, e se um problema for detectado, notificações do evento, incluindo alertas e alarmes, podem ser transmitidas para a ulterior ação.

[0020] Com referência inicial à figura 1, um vagão ferroviário 100 é mostrado na forma de um vagão-tremonha tendo compartimentos de armazenamento internos para transportar produtos, tais como mercadorias granulares soltas ou particulados. Quando usado aqui, o termo vagão ferroviário inclui simples vagões ferroviários, como mostrado, bem como dois ou mais vagões ferroviários que são permanentemente conectados, frequentemente referidos na técnica como um “par em tandem”, “pacote de três”, “pacote de cinco”, etc.

[0021] Com referência adicional à figura 2, um comboio de trem 02 inclui um grupo conectado de vagões ferroviários 100 e uma ou mais locomotivas 104, aqui uma única locomotiva 104 sendo mostrada. Os vagões ferroviários 100 e a locomotiva 104 são acoplados a acopladores de trilho 148, como conhecido na técnica.

[0022] Retornando para a figura 1, o vagão ferroviário 100 pode ter um ou mais portões de descarga 106, através dos quais a mercadoria armazenada dentro dos compartimentos do vagão ferroviário 100 é descarregada, tipicamente por intermédio de mangueiras conectadas a cada um dos portões de descarga 106. Um conjunto de porção de descarga 106 é tipicamente provido na base de cada compartimento de armazenamento. À modalidade ilustrada tem quatro portões de descarga 106, um para cada um dos quatro compartimentos (não mostrados) do vagão ferroviário 100.

[0023] Qualquer apropriado portão de descarga pode ser usado. Um exemplo de um tal portão de descarga, que é similar àquele mostrado na modalidade ilustrada, é descrito na patente norte-americana No. 4.934.877, concedida em 19 de junho de 1990, e que é incorporada por referência aqui em sua totalidade. Cada um dos portões de descarga ilustrado 106, como descrito na patente norte-americana No. 4.934.877, tem dois conjuntos de alavancas de operação 108a, 108b (ver a figura 5) e uma abertura de descarga 115 (ver a figura 7B) em lados opostos do vagão ferroviário 100 para permitir que a mercadoria seja descarregada de qualquer lado do vagão ferroviário. O portão de descarga ilustrado 106 tem duas válvulas rotativas internas (não mostradas), cada uma operada por uma das alavancas de operação 108a, 108b (ver a figura 5) a partir de qualquer lado do vagão ferroviário 100 para controlar o fluxo de mercadoria do portão de descarga. A alavanca particular 108a, 108b é selecionada dependendo de qual lado do vagão ferroviário a mercadoria será descarregada.

[0024] Cada alavanca de operação 108a, 108b de um portão de descarga 106 é conectado a, e opera um, respectivo eixo 110a, 110b, que, por sua vez, é afixada a, e opera, uma das válvulas rotativas que liberam a mercadoria. Quando a posição de ambas as alavancas de operação 108a, 108b estão na posição para cima, como visto nas figuras 6, 7A e 7B, as respectivas válvulas estão fechadas, e assim o portão de descarga 106 é fechado e nenhuma mercadoria é descarregada. Quando alavanca de operação 108a é girada para a direção à esquerda (sentido anti-horário), como visto na figura 5, a respectiva válvula rotativa operada se move assim para uma posição aberta. Quando a alavanca de operação 108b é girada para a direção à direita (sentido horário), como visto na figura 5, a respectiva válvula rotativa operada se move assim para uma posição aberta. As duas alavancas de operação 108a, 108b podem ser operadas independentes uma da outra. Por exemplo, com referência à figura, 7C, a alavanca de operação do lado direito 108b está na posição aberta de válvula, enquanto a alavanca de operação do lado esquerdo 108a está na posição fechada da válvula. Com referência à figura 7D, ambas as alavancas de operação 108a e 108b estão na posição aberta da válvula. Se qualquer uma das alavancas 108a, 108b estiver na posição aberta, então o portão de descarga 106 está na posição aberta ou, dito de outra maneira, qualquer uma das alavancas 108a, 108b está na posição aberta, o estado do portão de descarga 106 é “aberto”.

[0025] É apreciado que o portão de descarga 106 ilustrado na presente invenção, bem como outros portões de descarga apropriados, incluem componentes operáveis 107 que se movem ou são deslocados como parte da operação para abrir e fechar o portão de descarga. Esses componentes operáveis 107 incluem as alavancas de operação 108a, 108b, operáveis por uma pessoa para abrir e fechar o portão de descarga 106, os eixos de operação 110a, 110b, operáveis por as alavancas 110a, 110b, e as válvulas de portão de descarga, operáveis pelos eixos de operação 110a, 110b, e podem incluir qualquer outro de tais componentes que se movem ou alteram quando da abertura ou fechamento do portão de descarga 106. É adicionalmente apreciado que vários parâmetros mensuráveis desses componentes operáveis 107, como seu deslocamento e posição, são indicativos de se o portão de descarga está aberto ou fechado.

[0026] Como visto nas figuras 5 e 7A, o portão de descarga 106 inclui uma tampa de segurança 112 que cobre a abertura de descarga 114 do conduto de descarga 115 (ver a figura 7B) do portão de descarga 106. Uma barra de segurança 116 afixada à parte dianteira da tampa de segurnçal12, e travada no local com um dispositivo de perno liberável 118, pode ser pivotada na direção para a esquerda, como visto na figura 7B, para remover a tampa de segurança 112. Com a tampa de segurança 112 removida, uma mangueira (não mostrada) pode ser conectada ao conduto de portão de descarga 115 para descarregar a mercadoria do vagão ferroviário através da abertura 114 por intermédio da operação das alavancas 108a, 108b, como é conhecido na técnica.

[0027] O conjunto de porção de descarga 106 tem placas de suporte 120 nas extremidades opostas 122a, 122b do portão de descarga 106, que estão nos lados opostos do vagão ferroviário 100, para suportar o conjunto de porção de descarga 106 no lado inferior do vagão ferroviário 100 (figura 5). As placas de suporte têm uma face externa 144 voltada para longe do vagão ferroviário 100 e uma face interna oposta 134 voltada na direção para o vagão ferroviário 100 (ver a extremidade oposta 122b na figura 5 e na figura 6). Um conjunto de duplicata de alavancas 108a, 108b conectadas aos eixos de operação 110a, 110b, e um conjunto de duplicata de aberturas de portão 114 são providos em cada uma das extremidades opostas 122a, 122b, de forma que o portão de descarga 106 possa ser operado a partir de qualquer lado do vagão ferroviário 100 (embora somente as alavancas de operação 108a, 108b no lado de vagão ferroviário 122a e eixo de operação 110b sejam mostrados na figura 5). Novamente, a Descrição Detalhada do portão de descarga 106 descrito aqui é provido na patente norte-americana No. 4.934.877.

[0028] Com referência às figuras | e 2, uma ou mais portas de visita 124 são providas no topo de cada dos vagões ferroviários 100. As portas de visita 124 provêm acesso ao compartimento de armazenamentos dentro dos vagões ferroviários 100, tal como para o carregamento da mercadoria aos vagões ferroviários.

[0029] Vários dispositivos sensores 126 são providos para coletar dados acerca dos vagões ferroviários 100 e dos portões de descarga 106 para realizar os métodos da presente invenção. Como notado anteriormente, os dados a serem coletados, na modalidade ilustrada, inclui o estado de cada portão de descarga 106 (aberto ou fechado), se o vagão ferroviário 100 está em movimento, ou não, e o local do vagão ferroviário 100 (ele está dentro de uma área de cerca geográfica onde a abertura do portão de descarga é esperada). Embora sensores particulares 126 sejam descritos abaixo para a modalidade ilustrada, quaisquer sensores apropriados podem ser usados.

[0030] Um preferido dispositivo sensor 126 para o uso com a presente invenção é o nó de sensor sem fio (“WSN”) 128, conforme mostrado nas figuras 4, 4A e 6. Os WSNs 128 podem ser posicionados em vários locais em um vagão ferroviário 100 para coletar dados de sensores internos 126, e podem processar e analisar os dados coletados para determinar se os dados precisam ser transmitidos imediatamente, mantidos para a futura transmissão, ou agregados em um evento ou alerta, dentre outras ações. Tais WSNs 128 podem ser específicos para coletar um tipo de dado, ou pode incluir múltiplos sensores internos para coletar múltiplos tipos de data. Os WSNs 128 podem incluir sensores de temperatura, sensores de carga, sensores de tensão, sensores de pressão, sensores de efeito Hall, acelerômetros, giroscópios, GPS, e sensores de proximidade dentre outros, dependendo do parâmetro operacional que se deseja monitorar, por exemplo, temperatura exterior, temperatura dos mancais, vibrações, local, velocidade, estado do freio, e acelerações, como descrito nos documentos de patente incorporados por referência acima. À presente invenção provê um ou mais WSNs 128 configurados para o sensoreamento do estado dos portões de descarga 106, como descrito abaixo.

[0031] Como discutido acima, o portão de descarga 106 tem componentes operáveis 107 que se movem ou alteram como parte da operação para abrir e fechar o portão de descarga 106. O movimento, posição e/ou outras alterações desses componentes operáveis 107 são indicativos de se o portão de descarga 106 está aberto ou fechado. Consequentemente, um ou mais dos componentes operáveis 107 podem ser monitorados com sensores 126, como os WSNs 128, para obter informação de se o portão de descarga está aberto ou fechado. Na presente modalidade, as posições rotacionais dos eixos de operação 110a, 110b são monitoradas. Quaisquer sensores apropriados podem ser usados dependendo dos componentes operáveis particulares 107 a serem monitorados e da operação particular dos componentes operáveis. Tais sensores, a título de exemplo, podem incluir sensores de movimento, sensores de deslocamento, sensores ópticos, sensores de posição, sensores de interruptores de lâmina, sensores de sensoreamento de campo magnético, etc.

[0032] Com referência adicional às figuras 5 e 6, o portão de descarga 106 da modalidade ilustrada tem duas alavancas de operação 108a, 108, cada uma das quais pode girar um respectivo eixo de operação 110a, 110b, que, por sua vez, operam uma respectiva válvula rotativa interna (não mostrada) para abrir e fechar o portão de descarga 106. A alavanca específica 108a, 108b é escolhida dependendo de que lado do vagão ferroviário a mercadoria será descarregada. A figura 6 é uma vista a partir de baixo do portão de descarga 106 entre as pistas 130a, 130b , olhando na direção para a extremidade 122a do portão de descarga, como indicado pela seta 132 na figura 5, de forma a visualizar a face interna 134 da placa de suporte 120 e o lado inferior 136 do conduto de descarga 115. Um WSN 128 é provido para cada eixo de operação 110a, 110b para sensorear a posição rotacional do respectivo eixo de operação, posição rotacional esta que é indicativa do estado da válvula de portão de descarga associada ao mesmo. Uma vez que os eixos de operação 110a, 110b são operáveis por qualquer conjunto de alavancas de operação 108a, 108b em qualquer lado do vagão ferroviário 100, os dois WSNs 128 são suficientes para monitorar o estado de portão de descarga, independentemente de qual lado do vagão ferroviário 100 as alavancas 108a, 108b são operadas.

[0033] Com referência específica à figura 6, um WSN 128 é provido adjacente ao eixo de operação 110a (lado direito da figura) montado na face interna 134 da placa de suporte 120. O WSN 128 coopera com um ímã de sensor complementar 138 afixado ao eixo de operação 110a adjacente ao WSN 128 associado ao mesmo. Quando a alavanca de operação 108a gira o eixo de operação 110a, o ímã afixado 138 se move ou para longe do, ou para mais perto do, associado WSN 128 dependendo de se a particular válvula rotativa interna está sendo aberta ou fechada. O eixo de operação 110b (lado esquerdo da figura 6) tem uma configuração similar a um WSN 128 e ímã

138. Com base na proximidade dos ímãs 138 a seus respectivos WSNs 128, o estado de cada uma das válvulas rotativas internas pode ser determinado, indicando o estado do portão de descarga 106. Novamente, se qualquer uma alavanca 108a ou 108b estiver aberta, isso é, qualquer uma das válvulas rotativas internas está aberta, o estado do portão de descarga 106 está

“aberto”.

[0034] Por exemplo, se a alavanca de operação 108a, como visto na figura 5, for girada no sentido anti-horário (seta l40a) para abrir sua respectiva válvula rotativa interna, o eixo de operação 110a, como visto na figura 6, irá girar no sentido horário (seta l42a) de forma que o ímã 138 irá se mover para longe do associado WSN 128 para a posição detectada pelo WSN 128 indicando que a válvula rotativa interna associada àquele WSN 128 está em uma posição aberta. Similarmente, se a alavanca de operação 108b, como visto na figura 5, for girada no sentido horário para fechar a válvula, o WSN irá detectar que o ímã 138 se moveu para a posição indicando que a válvula rotativa interna está fechada. O WSN 128 para a alavanca de operação 108b e seu respectivo eixo de operação 110b giram nas direções opostas, conforme mostrado por intermédio das setas 140b e 142b para abrir a válvula rotativa interna. O WSN 128 pode ser configurado para indicar uma alteração em estado, entre válvula aberta e fechada, com base no movimento do ímã de uma distância limite em relação ao WSN 128. O WSN 128 pode também ser configurado e sintonizado para sensorear os vários graus de rotação dos eixos de operação 110a, 110b para determinar quanto as respectivas válvulas rotativas internas do portão de descarga estão abertas.

[0035] Com referência à figura 4, um WSN de exemplo 128 é agora descrito. O WSN 128 tem um alojamento 150 composto preferivelmente de um plástico duro, resistente ao dano ambiental, como um polímero classificado a UV e água, por exemplo, uma mistura de policarbonato/ABS. Depois de os vários componentes serem instalados dentro do alojamento 150, como descrito abaixo, um material de envasamento (não mostrado) é provido no alojamento 150 para manter, encapsular e ambientalmente selar os componentes no interior. Qualquer apropriado material de envasamento elétrico, capaz de proteger os circuitos elétricos e componentes com relação a ríspido ambiente de estrada de ferro, pode ser usado, onde o clima ríspido,

exposição aos UV, umidade, vibração, impacto mecânico, choques térmicos e abrasão poderiam ocorrer enquanto o dispositivo está em operação. Tais materiais incluem compostos de epóxidos, poliuretanos e silicone.

[0036] Uma uretano flexível apropriada para o uso elétrico e através da qual sinais sem fio das frequências a serem usadas podem ser transmitidos é preferida. Uma antena para comunicações pode ser provida em um espaço oco dentro do alojamento, não cheio com o material de envasamento, para evitar interferência.

[0037] Um sensor 152, por exemplo, um interruptor de lâmina de sensoreamento de ímã para sensorear a proximidade ou posição do ímã 138, é provido dentro do alojamento 150. O circuito elétrico 154 inclui os componentes e fios para operar e/ou receber e processar a informação do interruptor de lâmina 152, conforme é conhecido na técnica. Isso pode incluir, mas não é limitado a, circuitos analógicos e digitais, CPUs, processadores, placas de circuito impresso, memória, firmware, controladores, circuitos de condicionamento de energia e outros itens elétricos, como requeridos para operar oO sensor e processar a informação , como detalhadamente descrito abaixo. Na modalidade ilustrada, o circuito 154 está em comunicação elétrica com o interruptor de lâmina 152 para receber sinais a partir do mesmo. O circuito elétrico 154 pode também incluir inteligência suficiente para realizar a análise dos dados, e pode aceitar parâmetros de fontes externas com respeito a quando alarmes devem ser efetuados.

[0038] O circuito 154 também inclui componentes para comunicação sem fios, como Wi-Fi. Preferivelmente, cada WSN 128 é capaz de formar uma rede de malha “ad-hoc” com outros WSNs no mesmo vagão ferroviário e com uma unidade de gerenciamento de comunicação 170 (“CMU”) preferivelmente montada no mesmo vagão ferroviário 100, como detalhadamente descrito abaixo.

[0039] O circuito também inclui uma fonte de energia de longo prazo

(por exemplo uma bateria, célula solar, captador de energia, ou capacidade de geração de energia interna), preferivelmente uma bateria de cloreto de lítio- tionila, de grau militar, 156. O circuito pode também prover funções de condicionamento e gerenciamento de energia e pode incluir uma característica para conservar a vida útil da bateria. Aqui, existe sempre uma entrada ativa para o processador ligado ao interruptor de lâmina, e se ele alterar o estado, então o processador é despertado para processar a informação, determinar decisões com base em uma árvore lógica, e ou envia uma mensagem ou retorna de volta para a inatividade com base na situação.

[0040] Os WSNs 128 e os ímãs complementares 138 são afixados aos locais desejados usando quaisquer meios apropriados, incluindo adesivos de epóxido e fixadores mecânicos. Com referência às figuras 4A e 6, uma preferida montagem mecânica para cada WSN 128 é mostrada. Com referência à alavanca de operação 108a e ao eixo de operação 110a, como visto na figura 6, o WSN 128 é fixado a uma placa de suporte 160 usando quatro parafusos 162. A placa de suporte 160 com o WSN afixado 128 é então afixada à placa de suporte 120 da face interna 134 do portão de descarga 106 com parafusos 164, porcas l64a e arruelas 164b. A placa de suporte 160 é entalhada em 146, conforme mostrado, para envolver parcialmente o eixo de operação 110a, posicionando o WSN 128 adjacente a, isso é, em estreita proximidade a, o ímã complementar 138 afixado ao respectivo eixo de operação 110a.

[0041] O ímã 138 é afixado ao eixo de operação 110a por intermédio de epóxido, embora meios mecânicos, como fixadores, possam ser usados. O WSN 128 é posicionado para sensorear a posição do ímã 138 em relação ao respectivo WSN 128, e uma alteração em tal posição. A montagem do vagão ferroviário WSN 128 e seu associado ímã 138 para alavanca de operação 108b e eixo de operação 110b é similar, conforme mostrado.

[0042] As figuras 7A, 7B, 7C, e 7D mostram as alavancas de operação de portão de descarga 108a, 108b em várias posições. Mostrada em linha tracejada na face externa 144 da placa de suporte 120 está a posição dos WSNs 128 montados na face interna 134 (lado oposto) da placa de suporte 120, adjacente aos eixos de operação 110a, 110b, como descrito previamente (ver a figura 6 mostrando os WSNs 128 na face interna 134 da placa 120 e a figura 5 mostrando o WSN 128 na face interna 134 da placa de suporte 120 na extremidade 122b adjacente à alavanca de operação 110b).

[0043] A figura 7A mostra ambas as alavancas de operação 108a, 108b apontadas para cima, a tampa de segurança 112 cobrindo a abertura de conduto de descarga 114, e a barra de segurança 116 se estendendo através da tampa de segurança 112, indicando que o portão de descarga 106 está na posição fechada, como visto na figura 6, quando as alavancas de operação 108a, 108b estão nessa posição, o ímã 138 é alinhado com (adjacente a, ou em estreita proximidade com) seu respectivo WSN 128, que, nesta posição, é configurado para indicar que o portão de descarga está “fechado”.

[0044] A figura 7B mostra a barra de segurança 116 e tampa de segurança 112 removidas, mas as alavancas de operação 108a, 108b estão ainda em uma posição para cima, assim fechada, embora as alavancas 108a, 108b possam agora ser movidas. Não obstante, com ambas as alavancas de operação 108a, 108b na posição fechada, o estado do portão de descarga 106 está “fechado”.

[0045] A figura 7C mostra alavanca de operação 108a na posição fechada, mas a alavanca de operação 108b está na posição aberta, tendo sido girada no sentido horário. Com referência à figura 6, a rotação no sentido horário da alavanca de operação 108b girou o respectivo eixo de operação 110b e o ímã 138 no mesmo a uma distância limite para longe do respectivo WSN 128, indicando que a seção do portão de descarga 106 operado pela alavanca 108b está “aberta”, permitindo que mercadoria no interior seja descarregada a partir da abertura 114. A alavanca 110b abre uma válvula rotativa interna para descarregar a mercadoria a partir da abertura 114 no lado do vagão ferroviário 100 mostrado. A alavanca 110a iria operar a válvula rotativa interna para descarregar mercadoria no lado oposto do vagão ferroviário. Com pelo menos a uma alavanca de operação 110b em uma posição aberta, o estado do portão de descarga 106 está “aberto”.

[0046] A figura 7D mostra ambas as alavancas de operação 110a, 110b na posição aberta, e assim ambos os respectivos eixos de operação 110a, 110b e os respectivos ímãs 138 nos mesmos são girados para longe de seus respectivos WSNs 128 para indicar que ambas as seções do portão de descarga 106 estão “abertas”. Nessa modalidade, quando a distância do ímã 138 a partir de seu respectivo WSN 128 é maior do que um pré-definido limite, o sistema é configurado para ler isso como um evento “aberto”, e quando é menor que o pré-definido limite, um evento “fechado”. Embora ambas as alavancas de operação estejam em uma posição aberta, desde pelo menos uma alavanca de operação 110b em uma posição aberta, o estado do portão de descarga 106 está “aberto”.

[0047] A barra de segurança 116 e a tampa de segurança 112 do portão de descarga 106 não são monitorados nessa modalidade. As alavancas de operação 108a, 108b não são operáveis quando a tampa 112 está no local.

[0048] O portão de descarga 106 descrito acima é típico de um tipo de portão de descarga 106 usado na indústria. Outras configurações de portões de descarga feitos por diferentes fabricantes são apropriados para o uso com a presente invenção. Dependendo da configuração particular do portão de descarga e de seus componentes operáveis 107, os sensores apropriados que determinam se ele está “aberto” ou “fechado” podem incluir sensores de proximidade e sensores de deslocamento, como interruptores de lâminas, sensores de comutação por contato, interruptores de limite, sensores ópticos e qualquer outro tipo de sensor que pode funcionar com os componentes operáveis particulares do portão de descarga para sensorear um parâmetro indicativo do estado do portão de descarga. Por exemplo, para algumas configurações de portão de descarga, pode ser preferível monitorar diretamente a posição e/ou o deslocamento da alavanca ou alavancas de operação, ao invés de os eixos de operação , como ilustrado acima.

[0049] O número de WSNs 128 usados para monitorar cada portão de descarga 106 depende da configuração particular do portão de descarga 106 e do parâmetro particular sendo monitorado. Assim, tão pouco quanto um WSN 128 pode ser apropriado, como para um portão de descarga 106 tendo um único alavanca de operação ou múltiplos WSNs para que mais componentes sejam monitorados. Independentemente do número total de WSNs 128 para cada portão de descarga 106, o estado do portão de descarga 106 deve ser determinado.

[0050] O WSN 128 discutido acima irá monitorar o estado do portão de descarga 106. Os sensores 126 são também providos para monitorar o movimento e o local do vagão ferroviário 100. Para monitorar o movimento de vagão ferroviário (por exemplo, em movimento, ou não), qualquer sensor de movimento apropriado 166, tal como um acelerômetro ou GNSS, é preferido. Para monitorar o local do vagão ferroviário 100 (em, ou não, em uma área na qual é esperado que o portão de descarga 106 possa ser aberto), qualquer sensor de localização apropriado 168, tal como um GNSS, é preferido.

[0051] É apreciado que os WSNs são versáteis e podem incluir diferentes tipos de sensores 126 para sensorear diferentes tipos de parâmetros, incluindo o movimento do vagão ferroviário e o local de vagão ferroviário. Adicionalmente, os WSNs 128 descritos acima para o uso com os portões de descarga 106 podem também incluir múltiplos sensores, incluindo sensores para detectar o movimento do vagão ferroviário 100 e o local do vagão ferroviário 100, dependendo da configuração desejada. A figura 1 mostra sensores de movimento e localização 166 e 168 em seus próprios WSNs 188 posicionados no vagão ferroviário 100 como uma alternativa, embora na modalidade ilustrada descrita aqui os sensores para o movimento e o localização sejam providos na CMU 170, como descrito abaixo. Exemplos de WSNs para monitorar inúmeros diferentes parâmetros são descritos na patente norte-americana 9.981.673 notada acima.

[0052] Com referência às figuras | e 2, uma unidade de gerenciamento de comunicação (“CMU”) 170 é posicionada preferivelmente no vagão ferroviário 100 e controla a rede baseada em vagão ferroviário 172 para o vagão ferroviário 100, preferivelmente uma rede de malha sem fio, como descrito abaixo, superpostos ao vagão ferroviário 100. A CMU 170 é preferivelmente uma única unidade que serviria como uma conexão de comunicações a outros locais tendo receptores remotos, como a porta de ligação sem fio energizada 176 (preferivelmente posicionada na locomotiva 104), ou um centro de operações ferroviário remoto 178, e tem a capacidade de processamento dos dados recebidos. A CMU 170 também se comunica com, controla e monitora os WSNs 128 na rede local baseada em vagão ferroviário 172. A CMU 170 preferivelmente inclui tal hardware, como um processador, uma fonte de energia (por exemplo uma bateria, célula solar, captador de energia, ou capacidade de geração de energia interna), um dispositivo de sistema de navegação por satélite (GNSS), tal como um receptor de sistema de posicionamento global (“GPS”), Wi-Fi, satélite, e/ou capacidade celular, uma capacidade de comunicação sem fios para manter a rede de malha baseada em vagão ferroviário 172, comunicação sem fio com uma rede de malha baseada em trem 174 (figura 2) e, opcionalmente, um ou mais sensores que podem incluir, dependendo dos parâmetros operacionais a serem monitorados, mas não limitados a, um acelerômetro, giroscópio, sensor de proximidade, sensor de temperatura, etc.

[0053] Embora a rede baseada em vagão ferroviário 172 na modalidade ilustrada seja uma rede de malha sem fio, outros tipos de redes

172 podem ser usados, como qualquer tipo apropriado de redes, com fios ou sem fios.

[0054] No presente pedido, a CMU 170 preferivelmente inclui sensores que complementam os WSNs 128 monitorando os portões de descarga 106, esses incluem um sensor de movimento 166 para monitorar o movimento de vagão ferroviário, como um acelerômetro, e um sensor 168 para monitorar o local do vagão ferroviário 100, como um GNSS, por exemplo, um GPS. Embora esses sensores possam ser providos em WSNs separados, posicionados no vagão ferroviário 100, ou incluídos nos WSNs 128, para o portão de descarga 106, como discutido acima, na modalidade ilustrada eles são preferivelmente providos na CMU 170 como discutido abaixo. Aqueles especializados na técnica apreciarão que GPS é apenas uma forma de um sistema de navegação global por satélite (GNSS).

[0055] Outros tipos de GNSS podem ser usados, que incluem GLONASS e BeiDou.

[0056] A CMU 170 suporta um ou mais WSNs 128 na configuração de rede de malha usando protocolos padrão abertos, como a norma de rádio da IEEE 2.4 GHz 802.154. Adicionalmente, ver a figura 2, a CMU 170 é também um membro da rede de malha baseada em trem 174, que consiste das CMUs 170 de todos os vagões ferroviários habilitados 100 no comboio de trem 102, controlado por uma porta de ligação sem fio energizada (“PWG”) 176, tipicamente posicionada em uma locomotiva 104.

[0057] Na modalidade ilustrada, a CMU 170 preferivelmente suporta pelo menos quatro funções: 1) gerencia um vagão ferroviário de baixa potência baseado na rede de malha 172 superposta a um vagão ferroviário 100; 2) consolida dados a partir dos 128 na rede de malha baseada em vagão ferroviário 170 e aplica lógica aos dados recolhidos para gerar e comunicar informação, como alertas de aviso, a um hospedeiro, tal como uma locomotiva 104 ou centro de operações ferroviário remoto 178; 3) suporta sensores integrados, como um acelerômetro para monitorar o movimento de vagão ferroviário e um GPS para monitorar o local, e que podem prover uma análise desses dados para determinar os fatos e gerar alertas; e 4) suporta comunicação bidirecional a montante ao hospedeiro ou ponto de controle , como a locomotiva 104 e/ou um monitoramento fora do trem e centro de operações ferroviário remoto 178 ou servidor remoto 192, e a jusante a um ou mais WSNs 128 posicionados no vagão ferroviário 100.

[0058] As CMUs 170 podem se comunicar por via sem fio com o PWG 176, como definido abaixo na configuração de rede, ou podem ser configuradas para se comunicar através de uma conexão por fios, por exemplo, através do sistema de freio ECP (pneumática controlada eletronicamente).

[0059] A CMU 170 é capaz de realizar avançada análise de dados usando dados coletados de um ou mais WSNs 128 e pode aplicar heurísticas para tirar inferências e conclusões desses dados ou alarmes com respeito ao estado dos portões de descarga 128, e de transmitir dados e notificações para um receptor remoto, como aquele do vagão ferroviário PWG 176 ou fora do centro de operações ferroviário 178. Os limites para cada um dos WSNs 128 podem ser dinamicamente programados por comandos gerados internamente ou recebidos externamente da CMU 170. É apreciado a CMU poderia ser combinada com um ou mais dos WSNs, particularmente quando os componentes são miniaturizados. Um tal WSN com a CMU poderia ser provido no portão de descarga 106, como indicado acima.

[0060] Com referência à figura 2, a porta de ligação sem fio energizada 176 (“PWG”) é preferivelmente posicionada em uma locomotiva 104 ou qualquer outro local no comboio de trem 102, onde existe uma fonte de energia externa. Ela tipicamente irá incluir um processador, um receptor de GNSS, um ou mais sensores, incluindo, mas não limitados a, um acelerômetro, giroscópio, ou sensor de proximidade, sensor de temperatura;

um satélite e ou sistema de comunicação celular; transceptor sem fio local (por exemplo Wi-Fi); uma porta de Ethernet; um gerenciador de rede de malha de alta capacidade e outro meio de comunicação. A PWG 176 pode ter energia fornecida pela locomotiva 104, se posicionada em um ativo energizado, tal como uma locomotiva 104, ou pode derivar sua energia a partir de outra fonte, por exemplo, a partir de um gerador de energia solar ou de uma bateria de alta capacidade. A PWG 176 controla a rede baseada em trem 174 sobreposta ao comboio de trem 102, consistindo de múltiplas CMUs 170 de cada vagão ferroviário 100 no comboio de trem 102. Novamente, uma rede de malha baseada em trem é preferida.

[0061] Os componentes e configuração do vagão ferroviário PWG 176 são similares àqueles do vagão ferroviário CMU 170, com a exceção de que a PWG 176 tipicamente extrai energia de uma fonte externa, enquanto a CMU 170 é auto-energizada. Adicionalmente, a PWG 176 coleta dados e tira inferências com respeito ao desempenho do comboio de trem 102, e redes de malha baseadas em trem 174, em oposição às CMUs 170, que tiram inferências com respeito ao desempenho de vagões ferroviários individuais 100, rede de malha baseada em vagão ferroviário 172 e , nesse caso, os portões de descarga 106.

[0062] Em suma, WSNs 128 com sensores configurados para determinar o estado dos portões de descarga 106, isso é, abertos ou fechados, foram descritos. Os WSNs 128 incluem um sensor de interruptor de lâminas magnético e são posicionados no portão de descarga 106 para sensorear a posição dos eixos de operação 110a, 110b, que são indicativos de se, ou não, o portão de descarga 106 está aberto ou fechado. Um sensor de movimento 166 para determinar se o vagão ferroviário está em movimento é provido, preferivelmente por intermédio de um acelerômetro incorporado na CMU

170. Um sensor de localização 168 para determinar o local do vagão ferroviário 100 é provido, preferivelmente por intermédio de um dispositivo de GNSS, por exemplo GPS, incorporado na CMU 170. A CMU 170 pode receber dados a partir dos vários sensores e determinar se um evento relacionado a um ou mais dos portões de descarga 106 ocorreu, determinar se uma notificação de um evento, tal como um alarme ou alerta ou outra comunicação, deve ser enviada para um receptor remoto, como uma PWG 176 e, se garantido, enviar fora do trem por intermédio da PWG 176 para um sítio remoto, tal como o centro de operação remoto de estrada de ferro 178. Tendo sido descritos vários componentes, conjuntos e sistemas para o uso na presente invenção, métodos preferidos usando os dados coletados acerca do estado dos portões de descarga, o movimento do vagão ferroviário 100, e local do vagão ferroviário 100, são descritos abaixo em mais detalhe. Operação do Sistema

[0063] Com referência adicional à figura 3, em adição às figuras 1 e 2, uma visão geral da ilustrada operação de sistema é descrita. Dos vagões ferroviários 100 no comboio de trem 102, os dois vagões ferroviários 100a têm uma rede baseada em vagão ferroviário 172, que inclui a CMU 170 instalada no vagão ferroviário 100a e um ou mais WSNs 128 nos portões de descarga 106 para monitorar o estado dos mesmos. Na figura 3, quatro WSNs 128 são mostrados dentro da rede baseada em vagão ferroviário 172 para cada vagão ferroviário 100a, para finalidades ilustrativas, embora cada vagão ferroviário 100a da modalidade ilustrada tenha oito WSNs - dois WSNs 128 em cada um dos quatro portões de descarga 106. A CMU 170 e WSNs 128 funcionam conjuntamente para coletar e analisar os dados (informação) dos sensores 126 nos WSNs 128. A CMU 170 também controla a rede de malha baseada em vagão ferroviário 172 nos vagões ferroviários 100a e é capaz de configurar um ou mais dos WSNs 128 em uma rede local para transmitir, escutar, ou adormecer em tempos ou instantes precisos, ou para alterar os parâmetros, sob os quais os WSNs 128 operam e detectam eventos.

[0064] Com referência às figuras 2 e 3, o vagão ferroviário 100b do comboio de trem 102 inclui uma CMU 170 como parte de sua rede baseada em vagão ferroviário 172a, mas não tem WSNs associados a seus portões de descarga 106. Vagão ferroviário 100c tem nem uma CMU nem um WSN, não tem rede baseada em vagão ferroviário, e assim é um vagão escuro que não se comunica com a rede baseada em trem 174. Os portões de descarga 106 dos vagões ferroviários 100a podem ser monitorados, enquanto aqueles dos vagões ferroviários 100b e 100c sem os WSNs 128 ou quaisquer outros sensores 126 capazes de monitorar os portões de descarga 106 não podem.

[0065] Cada WSN 128 está em comunicação de duas vias com sua respectiva CMU 170 montada no vagão ferroviário 100, que coleta os dados de cada WSN 128 e pode enviar instruções para o WSN 128. Conforme anteriormente discutido, a CMU 170 e cada WSN 128 no mesmo vagão ferroviário 100 preferivelmente formam a rede de malha baseada em vagão ferroviário “ad-hoc” de área local 172 para facilitar as comunicações entre eles. Trocadores de pacotes de mensagens são preferivelmente sincronizados, de forma que os pacotes não colidam na rede baseada em vagão ferroviário 172, e cada pacote é programado e sincronizado para a eficiência de energia. O tráfego de comunicação na rede baseada em vagão ferroviário 172 pode ser protegido por codificação, verificação de integridade de mensagem, e autenticação de dispositivo.

[0066] A rede de malha baseada em trem 174 é sobreposta ao comboio de trem 102 e inclui a PWG 176 instalada em um hospedeiro ou ponto de controle, tal como a locomotiva 104, ou em outro ativo, com acesso a uma fonte de energia, e uma ou mais CMU's 170, cada uma pertencendo à rede de malha baseada em trem 174 e às respectivas redes de malha baseadas em vagão ferroviário 172. É visto que as CMU's 170 podem pertencer a duas redes, a respectiva rede baseada em vagão ferroviário 172 e a rede baseada em trem 174, mas é somente requerido que pertença à rede baseada em vagão ferroviário 172, tal como quando o vagão ferroviário individual 100 é separado do resto do comboio de trem 102. A CMU 170 e múltiplos WSNs 128 instalados em vagões ferroviários 100 formam uma rede de malha baseada em vagão ferroviário 172 e se comunicam com a PWG 176 em um hospedeiro ou ponto de controle, como uma locomotiva 104 ou outro equipamento, formando a rede de malha baseada em trem 174.

[0067] A rede de malha baseada em trem 174 usa a preferida rede de malha de sobreposição para suportar comunicação bidirecional de baixa potência através de todo o comboio de trem 102 e com a PWG 176 instalada na locomotiva 104. A rede de malha baseada em trem sobreposta 172 é composta de transceptores sem fio embutidos na CMU 170 em cada vagão ferroviário 100. Cada CMU 170 é capaz de iniciar uma mensagem na rede de malha baseada em trem 174 ou de retransmitir uma mensagem de, ou para, outra CMU 170. A rede de malha baseada em trem de sobreposição 172 é criada independentemente de, e opera independentemente das redes de malha baseadas em vagão ferroviário 172 criadas por cada vagão ferroviário 100 no comboio de trem 102.

[0068] [0083] A PWG bidirecional 176 gerencia a rede de malha baseada em trem 174 e comunica notificações de eventos, alarmes e alertas a partir das CMUs 170 instaladas em vagões ferroviários individuais 100 para o hospedeiro ou ponto de controle, como a locomotiva 104, em que os alertas ou relatórios de evento podem ser atuados por intermédio de intervenção humana, ou por um sistema automático. A locomotiva 104 pode incluir uma interface de usuário para receber e exibir mensagens de alerta geradas pela rede de malha baseada em trem 174 ou qualquer das redes individuais de malha baseadas em vagão ferroviário 172. A PWG 176 é capaz de receber comunicações, tais como notificações de eventos e alertas a partir das CMUs 170 em vagões ferroviários individuais 100 e pode tirar inferências acerca de aspectos específicos do desempenho de comboio de trem 102.

[0069] Preferivelmente, um motor de processamento de evento complexo distribuído (DCEP) é usado, que é um sistema hierárquico para coletar e analisar os dados e para comunicar dados, eventos e alertas para um destino final, no qual eles podem ser submetidos à atuação. O DCEP é responsável pela implementação da inteligência usada para tirar conclusões com base nos dados coletados dos WSNs 128, CMUs 170 e PWGs 176. Preferivelmente, a plataforma de processamento de dados é distribuída entre todos os WSNs 128, CMUs 170 e a PWG 176 na locomotiva 104, bem como utilizando uma infraestrutura baseada em nuvem, otimizada para trabalhar estreitamente com redes de malha baseadas em trem 172, em conjunção com a variedade de correntes de dados de provedores de terceira parte ou fontes externas.

[0070] Se uma condição de alerta ou evento for detectada por um WSN 128 ou outro sensor, como quando o estado do portão de descarga 106 se altera de aberto para fechado ou fechado para aberto, ou o trem se move para fora da cerca geográfica onde ele está seguro para abrir o portão de descarga, como descrito em mais detalhe abaixo, o WSN 128 transmite uma mensagem para a CMU 170 dentro de sua rede 172 para adicional análise e ação, por exemplo, para conferir ou coordenar alertas ou condições de alerta reportadas por um WSN 128 com outros WSNs 128 na rede baseada em vagão ferroviário 172. Se um evento requerendo notificação for confirmado pela CMU 170, a notificação do evento é enviada para a PWG 176 instalada em um equipamento, como a locomotiva 104, e/ou fora do trem para um centro de operações de monitoramento e de estrada de ferro remoto 178.

[0071] Como notado, a CMU 170 em cada vagão ferroviário 100 suporta o sensor detector de movimento 166, tal como um acelerômetro, e o sensor de localização 168, como um GNSS. Esses sensores são preferivelmente internos (integrados) na CMU 170, mas opcionalmente poderiam ser externos, como em um WSN. Informação a partir desses sensores 166, 168 pode ser usada para determinar se os WSNs 128 devem estar olhando para certos tipos de eventos. Adicionalmente, a CMU 128 pode receber instruções, por exemplo, de um local fora do trem, tal como o centro de operações 178 através do vagão ferroviário PWG 176, para iniciar ou parar de olhar para certos tipos de eventos ou prover uma atualização de estado. Adicionalmente, a CMU 170 em cada vagão ferroviário 100 é capaz de usar sensores integrados e/ou gerenciamento de uma rede de malha baseada em vagão ferroviário 172 no vagão ferroviário 100 para gerar mensagens que precisam ser enviadas para um hospedeiro ou ponto de controle, como uma locomotiva 104. As coordenadas para as áreas de cercas geográficas para uso pelas CMUs 170 podem ser programadas nas CMUs 170 e/ou obtidas por intermédio de comunicações e atualizações a partir do centro de operações ferroviário remoto 178 ou de outras fontes.

[0072] A PWG bidirecional 176 é capaz de trocar informação com um centro de operações ferroviário remoto externo 178, sistema de dados 192 ou outros sistemas de gerenciamento de trem. Esse trajeto de comunicação 190 é mostrado na figura 3, e pode incluir celular, LAN, Wi-Fi, Bluetooth, satélite, ou outros meios de comunicação. Essa conexão pode ser usada para enviar notificações de eventos e alarmes fora do trem quando o comboio de trem 102 está em operação. Essa conexão pode também ser usada para enviar instruções e informação do centro de operações ferroviário remoto 178 ou outra fonte fora do trem para o vagão ferroviário individual CMU 170s, tal como coordenadas de cerca geográfica atualizadas para ser usadas pelas CMUSs 170, quando determinar se um evento relacionado a portão de descarga Ocorreu.

[0073] É apreciado que um vagão ferroviário 100 pode ser desacoplado do comboio de trem 102, por exemplo, em um pátio ferroviário onde a mercadoria pode ser carregada ou descarregada. Quando desculpado, o vagão ferroviário 100 não faz mais parte da rede baseada em trem 174. Em tais situações, a CMU 170 e seus associados WSNs 128 podem se tornar parte de uma rede de malha baseada em pátio ferroviário 180 tendo um ou mais PWGs 182 baseadas na terra. As PWGs 182 baseadas na terra formariam uma interface com a CMU 170 e seus WSNs 128 por intermédio da rede de comunicações bidirecionais 180 de uma maneira similar como seria a PWG baseada em trem 176, como descrito acima, e provêm comunicações bidirecionais entre a CMU 170 e fontes fora do tem, tais como o centro de operações ferroviário remoto 178 por intermédio do trajeto de comunicação 190 de uma maneira similar como seria a PWG baseada em trem 176, como descrito acima, e como ilustrado na figura 3. A descrição de um vagão ferroviário 100 tendo uma rede de malha baseada em vagão ferroviário incorporada em uma rede de malha baseada em pátio ferroviário 180 pode ser encontrada na publicação de patente norte-americana 2016/0272228 publicada em 22 de setembro de 2016, cuja descrição é incorporada aqui por referência em sua totalidade. Detecção de Evento e Notificação

[0074] Nessa modalidade preferida, um estado operacional do portão de descarga no vagão ferroviário é baseado nos critérios de 1) portão de descarga 106 (aberto ou fechado), 2) movimento do vagão ferroviário (estacionário ou em movimento), e 3) local (dentro ou fora de uma área aceitável para abrir o portão de descarga 106). Quando qualquer dos critérios mudam de estado, um evento acontece, que pode disparar uma ação, tal como a notificação de um alerta ou o cancelamento de um alerta.

[0075] Uma notificação pode prover informação para, dentre outras, finalidades operacionais, segurança e taxação do cliente. A notificação pode incluir local do evento, instante do evento, estado do portão de descarga 106, e duração do evento aberto e alertas.

[0076] A figura 15 ilustra um método de exemplo para detectar eventos devidos à alteração nos parâmetros monitorados. Conforme ilustrado na figura 15, informação de estado pertencente ao portão de descarga 106 de um vagão ferroviário 100 pode ser recebida 200. Em várias modalidades, essa informação de estado de portão de descarga pode ser detectada por um ou mais WSNs 128 e pode ser recebida 200 pela CMU 170 de um ou mais dos WSNs. A informação de estado de portão de descarga pode incluir uma indicação de se o portão de descarga 106 está em uma posição aberta ou fechada, se a posição do portão de descarga mudou ou se alterou de aberta para fechada, e/ou se a posição do portão de descarga mudou ou se alterou de fechada para aberta, e puder ser detectada e/ou determinada como descrito através dessa descrição. A CMU 170 pode gravar informação de tempo e data de qualquer estado alterado ou quando a informação foi recebida.

[0077] A CMU 170 pode receber 202 informação de movimento associada ao vagão ferroviário 100. Como descrito através de toda essa descrição, informação de movimento pode ser medida por um sensor de movimento 166, tal como, por exemplo, um acelerômetro, um dispositivo de GNSS e/ou outros tipos de dispositivos ou sensores. Informação de movimento pode incluir dados acerca da aceleração e/ou vibração de um vagão ferroviário 100 em um ponto particular no tempo. Por exemplo, se um sensor de movimento 166 medir qualquer aceleração de um vagão ferroviário ou aceleração que excede um valor limite, ele pode indicar que o vagão ferroviário 100 está em movimento. Alternativamente, se um sensor de movimento 166 não medir a aceleração de vagão ferroviário 100, ou um valor de aceleração que não excede um valor limite, ele pode indicar que um vagão ferroviário é estacionário. A CMU 170 pode gravar informação de tempo e data de qualquer alteração de estado ou quando a informação foi recebida.

[0078] A CMU 170 pode receber 204 informação de local associada ao vagão ferroviário 100. A informação de local pode incluir uma indicação de se o vagão ferroviário está posicionado dentro ou fora uma cerca geográfica, na qual é aceitável, ou não, que o portão de descarga esteja aberto. Como descrito através de toda essa descrição, informação de local pode ser recebida 204 a partir de um sensor de localização 168, tal como um GNSS. À informação de cerca geográfica pode ser programada na CMU 170 ou carregada para cima e atualizada a partir de um centro de operações ferroviário remoto178 através das redes de vagão ferroviário, discutidas acima. A CMU 170 pode gravar informação de tempo e data de qualquer alteração de estado ou quando a informação foi recebida.

[0079] Conforme ilustrado na figura 15, a CMU 170 pode determinar 206 se um ou mais eventos ocorreram. À CMU 170 pode determinar 206 se um ou mais eventos ocorreram com ases na informação de estado pertencente ao portão de descarga 106, a informação de movimento de vagão ferroviário e/ou a informação de local de vagão ferroviário. Uma alteração em qualquer um desses pode disparar a determinação 206. Essa determinação pode também incluir se, ou não, alertas ou outra informação devem ser comunicados.

[0080] Em várias modalidades, em resposta à determinação que um ou mais eventos ocorreram, a CMU 170 pode comunicar 208 uma notificação do(s) evento(s), como um alerta, para um receptor remoto fora do vagão ferroviário 100, tal como, por exemplo a PWG 176 posicionada em uma locomotiva 104 do comboio 102 ou a PWG 182 em um pátio ferroviário. Essa comunicação pode ser transmitida ainda para fora do trem ou para fora do pátio ferroviário, como para um centro de operações ferroviário remoto 178. O termo notificação pode incluir qualquer informação, tal como alarmes, alertas, detalhes de evento, e dados comunicados pela CMU para a finalidade de notificar pessoas ou outros sistemas da informação.

[0081] Em suma e como parte da recepção da etapa de informação 200 do portão de descarga 106, cada WSN 128 é capaz de analisar os dados coletados de seus sensores na determinação de se uma mensagem de evento ou alerta, bem como os dados, devem ser carregados para cima para O próximo nível mais alto na hierarquia, nesse caso, a CMU 170. Cada WSN

128 pode ser programado com múltiplos limites para leituras de alteração de posição, associadas às alavancas de operação 108a, 108b, de portão de descarga 106, recebidas de um ou mais de seus sensores. Quando o estado de portão de descarga se altera e as leituras são gravadas, é uma indicação de um possível evento de notificação ou condição de alerta, e uma mensagem é gerada e enviada para a CMU 170 na mesma rede de malha baseada em vagão ferroviário 172.

[0082] Os WSNs 128 são programados com limites que indicam específicos tipos de alertas ou eventos. Para os WSNs 128 montados no portão de descarga 106, essas unidades podem gerar uma possível mensagem de aberto ou uma mensagem de fechado, dependendo da alteração de estado observada. Exemplos de mensagens geradas são portão “aberto” e portão “fechado”. Os WSNs 128 podem não determinar se cada uma das condições possíveis atualmente existe. Essa determinação é feita preferivelmente no próximo nível para cima da hierarquia, na CMU 170, que utiliza as leituras de outro tipo de sensores, como o local de vagão ferroviário 168 e sensores de movimento 166 para fazer a determinação que um evento atual ocorreu. Como uma pessoa de conhecimento comum na técnica reconheceria, diferentes limites sugerindo a ocorrência de outros tipos de eventos podem ser programados nos vários sensores.

[0083] Em relação à recepção de etapas de informação 202 e 204 da figura 15, cada vagão ferroviário 100 terá sensores para determinar o movimento do vagão ferroviário (166) e local de vagão ferroviário (168). Quando a alteração de estado e as leituras são gravadas para o movimento e o local, é uma indicação de um possível evento ou condição de alerta a ser analisado por pela CMU 170 (e comunicado para a CMU 170, se tais sensores forem posicionados separados da CMU 170).

[0084] A lógica realizada pela CMU 170 para determinar se um evento ocorreu 206, é capaz de analisar ambos os eventos de aberto e fechado recebidos de cada dos WSNs 128 sob seu controle e determinar se um condição de evento ou alarme atualmente existe. Na modalidade ilustrada, os eventos de aberto e fechado são independentes para cada WSN 128 instalados próximos ao eixo de operação, e a CMU 170 pode ser configurada ou para analisar somente eventos de aberto ou fechado, para analisar somente outros tipos de eventos ou para analisar somente eventos de aberto ou fechado e outros tipos de eventos. Assim, a CMU 170, e WSNs 128 sob seu controle, formam um motor de processamento de evento distribuído, que é capaz de determinar vários tipos de eventos.

[0085] Quando a CMU 170 determina que um evento ocorreu, que necessita de uma notificação, tal como um alerta/alarme ou outra informação, uma notificação (por exemplo, mensagem) é enviada 208 para o próximo nível na hierarquia, tal como a PWG 176 posicionada em algum outro lugar no comboio de trem 102, e possivelmente ainda mais para cima na hierarquia para um centro de operação ferroviário remoto 178, dependendo da severidade do evento e da necessidade de imediatamente abordar o mesmo, talvez por alteração da condição de operação do comboio de trem 102. O termo “evento de notificação”, quando usado aqui, se refere a um evento para o qual uma notificação, como um alarme, alerta ou outra informação acerca do evento , deve ser comunicada. O evento de notificação é comunicado imediatamente ou em algum momento futuro dependendo da urgência e/ou fator crítico do evento.

[0086] Uma tabela lógica mostrando um preferido conjunto de determinações operacionais de evento de estado, com base nos dados coletados, é provida abaixo. Novamente, na modalidade ilustrada, os eventos de estado operacional são determinados com base nos três critérios de 1) estado de portão de descarga (aberto ou fechado), 2) o movimento de vagão ferroviário (em movimento, ou não) e 3) local de vagão ferroviário (em, ou não, em uma área onde um portão de descarga aberto é aceitável).

[0087] Para essa tabela, o estado de todos dos portões de descarga 106 é sampleado antes da partida do vagão ferroviário 100, de onde ele foi carregado com mercadorias. Em adição, alertas ou alarmes são atribuídos a uma prioridade, como alta, média e baixa.

[0088] As figuras 8, 9, e 10 são gráficos da tabela de vagão ferroviário abaixo, que descrevem uma variedade de eventos relacionados a portão de descarga e associados alertas/alarmes que podem ser providos imediatamente. Os gráficos também mostram, para cada estado operacional, a alteração no portão de descarga, o movimento de vagão ferroviário ou o estado de local de vagão ferroviário (cerca geográfica), que disparou a determinação do estado operacional do vagão ferroviário, a alteração de disparo sendo mostrada por uma seta.

[0089] A terminologia quando usada na tabela e gráficos: a. Estado operacional - condição do portão de descarga, o movimento do vagão ferroviário e o local de vagão ferroviário depois de uma alteração para um ou mais dos vagões ferroviários e parâmetros monitorados; b. Evento/ Alerta/Alarme - uma possível atividade responsável pelo estado operacional e os Alertas ou Alarmes ou outra notificação a ser gerada.

[0090] c. Evento típico - um típico evento de operação durante o ciclo de cadeia de fornecimento; d. Evento não típico - um evento que normalmente não deve acontecer nas condições de operação normais da cadeia de fornecimento; e. Alarme - um evento não típico que precisa ser atuado imediatamente; f. Alteração de Estado - quando as operações se alteram na cadeia de fornecimento, mas notificações não são necessárias; g. Cerca geográfica - uma área geográfica virtual, onde é aceitável que um portão de descarga seja aberto.

Estado Estado do Portão de Descarga. Movimento do Vagão Evento/Alerta/Alarme Operacional Ferroviário, e Local do Vagão Ferroviário A válvula de portão se alterou de aberta para fechada, o Alarme - Evento de vagão ferroviário está estacionário e posicionado fora de | segurança de final, também uma cerca geográfica. possível cerca geográfica indefinida para o descarregamento ou evento de amostragem 2 A válvula de portão se alterou de aberta para fechada, o Evento Não típico - vagão ferroviário está estacionário e posicionado fora de Trepidação de portão uma cerca geográfica. inseguro- 3 A válvula de portão se alterou de aberta para fechada, o Evento Típico - vagão ferroviário está estacionário e posicionado dentro | Descarregamento final no de uma cerca geográfica de descarregamento, descarregamento, ou manutenção, lavagem do vagão ferroviário, ou genérica. | manutenção, lavagem do vagão ferroviário, ou evento de cerca geográfica genérica 4 A válvula de portão se alterou de aberta para fechada, o Evento Não típico - vagão ferroviário está em movimento e posicionado fora| — Trepidação de portão de uma cerca geográfica. inseguro A válvula de portão se alterou de fechada para aberta, o [Alarme -Alerta de segurança, vagão ferroviário está estacionário e posicionado fora de| — também possível cerca uma cerca geográfica. geográfica indefinida (ainda não programada) para o descarregamento ou evento de amostragem A válvula de portão se alterou de fechada para aberta, o [Alarme — Alerta de segurançal vagão ferroviário está se movendo e posicionado fora de Portão inseguro uma cerca geográfica. 7 A válvula de portão se alterou de fechada para aberta, o | Evento típico - Começar o vagão ferroviário é estacionário e posicionado dentro de | evento de descarregamento uma cerca geográfica. lou amostragem de produto ou manutenção, lavagem do vagão ferroviário, ou evento Benérico. (esses 5 eventos são definidos pelo tipo de cerca geográfica onde o evento acontece) A válvula de portão se alterou de fechada para aberta, o | Evento Não típico - Evento vagão ferroviário está se movendo e posicionado dentro | de trepidação de portão de uma cerca geográfica. inseguro 9 O movimento do vagão ferroviário se alterou de móvel | Alteração de estado - Evento para estacionário, o portão está fechado e o vagão de paralisação ferroviário está posicionado fora de uma cerca geográfica.

O movimento do vagão ferroviário se alterou de Alteração de estado - Evento estacionário para móvel, o portão está fechado e o vagão móvel ferroviário está posicionado fora de uma cerca geográfica.

1 O movimento do vagão ferroviário se alterou de móvel | Alteração de estado - Evento para estacionário, o portão está fechado e o vagão de paralização em cerca ferroviário está posicionado dentro de uma cerca geográfica (planta) geográfica.

12 O movimento do vagão ferroviário se alterou de Alteração de estado - Evento estacionário para móvel, o portão está fechado e o vagão| móvel em cerca geográfica ferroviário está posicionado dentro de uma cerca (planta) geográfica.

13 O movimento do vagão ferroviário se alterou de móvel | Alteração de Estado - Ainda para estacionário, o portão está aberto e o vagão na condição de Alarme - ferroviário está posicionado fora de uma cerca Evento de paralização geográfica.

14 O movimento do vagão ferroviário se alterou de Alteração de Estado - Ainda estacionário para móvel, o portão está aberto e o vagão | na condição de Alarme - ferroviário está posicionado fora de uma cerca Evento móvel reográfica.

O movimento do vagão ferroviário se alterou de móvel | Alteração de Estado - Ainda para estacionário, o portão está aberto e o vagão na condição de alarme - ferroviário está posicionado dentro de uma cerca alteração no estado de geográfica. movimento depois do evento de descarregamento, evento de amostragem, ou lavagem, ou manutenção, ou evento genérico. Também evento de paralisação não típico na cerca geográfica (plana) 16 O movimento do vagão ferroviário se alterou de Alarme - Estado de estacionário para móvel , o portão está aberto e o vagão Movimento de vagão ferroviário está posicionado dentro de uma cerca ferroviário depois do evento geográfica de descarregamento, evento de amostragem, ou lavagem, ou manutenção, ou evento genérico. 17 O local de vagão ferroviário se alterou de dentro de uma | Não logicamente possível. cerca geográfica para fora de uma cerca geográfica, o Evento conflitante vagão ferroviário está estacionário e o portão está fechado 18 O local de vagão ferroviário se alterou de dentro de uma | Evento Típico - Evento de cerca geográfica para fora de uma cerca geográfica, o saída da cerca geográfica vagão ferroviário está se movendo e o portão está fechado, 19 O local de vagão ferroviário se alterou de fora de uma | Não logicamente possível.

cerca geográfica para dentro de uma cerca geográfica, o Evento conflitante vagão ferroviário está estacionário e o portão está fechado, O local de vagão ferroviário se alterou de fora de uma | Evento Típico - Evento de cerca geográfica para dentro de uma cerca geográfica, o | entrada na cerca geográfica vagão ferroviário está se movendo e o portão está fechado.

21 O local de vagão ferroviário se alterou de dentro de uma | Não logicamente possível.

cerca geográfica para fora de uma cerca geográfica, o Evento conflitante vagão ferroviário está estacionário e o portão está aberto.

22 O local de vagão ferroviário se alterou de dentro de uma | Alarme - saída de cerca cerca geográfica para fora de uma cerca geográfica, o | geográfica com portão não vagão ferroviário está se movendo e o portão está aberto.| seguro. Fornecer alerta.

23 O local de vagão ferroviário se alterou de fora de uma | Não logicamente possível. cerca geográfica para dentro de uma cerca geográfica, o Evento conflitante vagão ferroviário está estacionário e o portão está aberto.

24 O local de vagão ferroviário se alterou de fora de uma | Alteração de estado - Ainda cerca geográfica para dentro de uma cerca geográfica, o | em condição de alarme - vagão ferroviário está se movendo e o portão está aberto.| Entrada na cerca geográfica com portão não seguro

[0091] Os eventos, alarmes e outra indicação na tabela acima são com base em dados coletados preferivelmente por sensores individuais e podem não requerer qualquer análise diferente de exceder um predeterminado limite (por exemplo, proximidade do ímã 138 aos WSNs 128). Por exemplo, um WSN 128 indica um evento de portão de descarga aberto ou fechado, que é transmitido para a CMU 170. A CMU 170 irá completar uma análise usando o movimento de vagão ferroviário e dados locais.

[0092] Por exemplo, na tabela acima e na figura 8, “Estado operacional 5” indica que um portão de descarga válvula 106 mudou ou se alterou de fechado para aberto, o vagão ferroviário 110 é estacionário e é posicionado fora de uma cerca geográfica. Nesse Estado operacional 5, o portão de descarga 106 está aberto fora de uma cerca geográfica, que não é uma prática de operação comum. Poderia indicar uma falha para o portão de descarga fechado 106 antes da partida de um pátio ferroviário. Poderia também indicar o acesso não autorizado ao portão 106, como em um furto. Um alarme de alta prioridade é transmitido.

[0093] Por exemplo, a figura 8, Estado operacional 6 indica um portão de descarga válvula 106 mudou ou se alterou de fechado para aberto, o vagão ferroviário 100 é móvel e é posicionado fora de uma cerca geográfica. Um portão de descarga aberto 106 quando um vagão ferroviário 100 é móvel e é posicionado fora de uma cerca geográfica é considerado como um tipo de evento de alta prioridade que requer um alarme. Quando um vagão ferroviário 100 começa a se mover, a WSN 128 sampleia o estado do portão de descarga 106 para determinar se o portão de descarga 106 está em uma posição aberta. Se o WSN 128 determinar que o portão de descarga 106 está aberto e o vagão ferroviário 100 é móvel, ele então sampleia para determinar onde um vagão ferroviário 100 está posicionado em relação a uma cerca geográfica. A CMU 170 inicia um temporizador de processamento e imediatamente transmite uma notificação de portão de descarga aberto 100 para a PWG 176 ou um centro de operações remoto 178. Se adicionais WSNs 128 gerarem um evento de portão de descarga aberto 106, a CMU 170 irá elevar o nível de alerta para o nível mais alto e transmitir para a PWG e/ou um centro de operações remoto 178 ou servidores 192. É entendido que a notificação enviada pela CMU 170 para a PWG 176 pode ser transmitida fora do trem através da PWG 176, 182,

ou em alguns casos, a CMU 170 pode se comunicar diretamente fora do trem através de uma rede de comunicação 192, como visto na figura 3. Um portão de descarga aberto 106 em um vagão ferroviário em movimento 100 pode indicar um lapso nos procedimento operacionais ou pode indicar um portão de descarga 106 que foi aberto em um ponto no tempo por uma pessoa autorizada e o portão de descarga não foi apropriadamente fechado. À consequência de um portão de descarga aberto 106 fora de uma cerca geográfica é uma perda potencial dos conteúdos desse vagão-tremonha particular.

[0094] Por exemplo, na figura 8, “Estado operacional 7” indica que um portão de descarga 106 mudou ou se alterou de fechado para aberto, o vagão ferroviário 100 não está se movendo e está posicionado dentro de uma cerca geográfica. Nessa ilustração, o vagão ferroviário 100 é conhecido como estando em um local onde a abertura de um portão de descarga é aceitável, como em um pátio ferroviário de fábrica. À prioridade desse evento de estado é dada uma mais baixa prioridade que aquela descrita em outros níveis de estado. A mensagem de evento gerada pode indicar o início do descarregamento de produto ou se a duração do estado do portão de descarga aberto está dentro de um predeterminado período de tempo, seguido por um estado de portão de descarga fechado, então um evento “Amostragem de produto” é transmitido. Uma prática de operação padrão é para que o produto em um vagão-tremonha 100 seja sampleado ou amostrado antes do início de um processo de descarregamento.

[0095] Por exemplo, na figura 8”"Estado operacional 8” indica um portão de descarga 106 mudou ou se alterou de fechado para aberto, o vagão ferroviário 100 é móvel e está posicionado dentro de uma cerca geográfica. Nessa ilustração, o vagão ferroviário 100 está em um local onde um portão de descarga aberto é aceitável, como em um pátio ferroviário de fábrica. O resultado do vagão ferroviário 100 se mover com um portão de descarga

40 / 46 aberto 106 irá causar “trepidações do portão”, portando uma notificação de evento de “Trepidação insegura do portão” será transmitida. À prioridade desse evento de estado é dada uma prioridade mais baixa que aquela descrita em outros níveis de estado.

[0096] A figura 9, com base na tabela acima, ilustra os tipos de eventos disparados quando o movimento de vagão ferroviário se altera de móvel para estacionário ou de estacionário para móvel.

[0097] A figura 10, com base na tabela acima, ilustra os tipos de eventos disparados quando um vagão ferroviário 100 se move a partir do interior de uma cerca geográfica to fora de ou move a partir do exterior de uma cerca geográfica para o interior de uma cerca geográfica.

[0098] É apreciado que o estado operacional e o evento associado a ser determinado podem ser diferentes, dependendo da alteração nos parâmetros particulares sendo sensoreados. Por exemplo, com referência às figuras 8, 9 e 10, estados operacionais 2, 10 e 18 têm, todos, o mesmo estado de portão (fechado), o movimento de vagão ferroviário (em movimento) e local (fora de uma cerca geográfica). Não obstante, o estado operacional e eventos são diferentes para todos os três com base na alteração que disparou a determinação. Em estado operacional 2, o portão se alterou de aberto para fechado, no estado 10 o movimento de vagão ferroviário se alterou de estacionário para móvel, e no estado 18 a cerca geográfica se alterou de entro para fora .

[0099] Os eventos que prosseguem são, todos, eventos que são detectados pelos sensores no portão de descarga 106 indicando, se o portão de descarga estiver aberto ou fechado (por exemplo, WSNs 128), o detector de movimento 166 (por exemplo, acelerômetro), e sensor de localização 168 (por exemplo, GPS). Uma alteração no estado de qualquer um dos vagões ferroviários e causa com que a CMU 170 determine o evento e se um alarme/alerta é garantido. Similarmente, uma consulta de estado pode ser solicitada a partir de fora do trem através da rede de comunicações do vagão ferroviário 190 e a PWG como o estado atual, para o qual os dados são coletados e o evento determinado, como indicado acima e então comunicado de volta.

[00100] Os algoritmos de alarme/alerta incluem regras a serem incluídas, mas não são limitados a, práticas de operação comuns relacionada a uma operação do portão de descarga 106 dentro de um pátio ferroviário de fábrica, ao se transitar entre origem e destino e a operação de vagões- tremonhas 100.

[00101] A CMU 170 preferivelmente detecta tendências a longo prazo e mantém os dados relacionados às tendências na análise da atividade de portão do vagão ferroviário. O número total de estatísticas de leitura aberta e fechada válidas pode ser coletado para cada eixo de operação sendo monitorado por um WSN 128 na rede de malha baseada em vagão ferroviário

172.

[00102] As estatísticas coletadas podem ser usadas para calcular informação que indica tendências de atividade do portão de descarga 106. Em modalidade preferida, a CMU 170 provê um relatório, sob solicitação, do vagão ferroviário seguindo as quantidades para cada alavanca de operação 108a, 108b:

[00103] Desvio padrão médio, mínimo, máximo, por tempos em uma alavanca de operação 108a, 108b foi movido sobre um período de tempo.

[00104] Desvio padrão médio, mínimo, máximo para distância a uma alavanca de operação 108a, 108b foi movido sobre um período de tempo.

[00105] Desvio padrão médio, mínimo, máximo por quantidade de tempo em uma alavanca de operação 108a, 108b foi em uma posição aberta sobre um período de tempo.

[00106] Desvio padrão médio, mínimo, máximo para a quantidade de tempo em uma alavanca de operação 108a, 108b foi em uma posição próxima sobre um período de tempo.

[00107] Estatísticas podem ser usadas para melhorar as operações e os tempos de ciclo das mercadorias do vagão ferroviário e vagões ferroviários. À identificação do tempo gasto em cada estágio na cadeia de fornecimento pode ajudar a identificar as áreas de melhoria para a redução de tempo desnecessário em cada estágio.

[00108] Exemplos de estágios incluem: duração de vagão ferroviário carregado em trânsito, duração de armazenamento de vagão ferroviário carregado no destino, tempo de amostragem de produto, duração de evento de descarregamento, duração de vagão ferroviário descarregado no destino, duração de vagão ferroviário descarregado em trânsito, duração de vagão ferroviário na inspeção interna, duração de vagão ferroviário descarregado na origem, duração de evento de carregamento, duração de vagão ferroviário carregado na origem.

[00109] Com referência adicional às figuras 11, 12 e 13, a figura 11 é um fluxograma ilustrando uma implementação da porção de análise de dados pela CMU 170 e WSNs 128 com base em estado de portão de descarga (as figuras também usam o termo “portão” para se referirem ao portão de descarga). A figura 12 é um fluxograma ilustrando uma implementação da porção de análise de dados pela CMU 170 e WSNs 128 com base no estado de movimento do vagão ferroviário. A figura 13 é um fluxograma ilustrando uma implementação da porção de análise de dados pela CMU 170 e WSNs 128 com base em local de vagão ferroviário em relação a uma cerca geográfica.

[00110] A figura 14 é um fluxograma ilustrando um processo de tomada de decisão preferido de um WSN 128 de uma mensagem de evento de aberto ou fechado para a análise de dados do vagão ferroviário CMU 170.

[00111] Para resumir, sistemas, conjuntos, e métodos foram descritos para monitorar e detectar eventos relacionados aos portões de descarga 106 de um vagão ferroviário 100 e a mercadoria transportada pelo vagão ferroviário. A modalidade ilustrada realiza isso por monitoramento de 1) o estado do portão de descarga 106, que é aberto ou fechado, 2) o movimento do vagão ferroviário, que é estacionário ou móvel, e 3) local de vagão ferroviário - é o vagão ferroviário em uma área, como uma cerca geográfica programada, na qual é aceitável que o portão de descarga 106 seja aberto. A CMU 170 coleta os dados e pode fazer determinações de se, ou não, um evento ocorreu e se, ou não, tal evento merece um alarme ou outra ação. Tais eventos são ilustrados na tabela acima e nas figuras 8, 9 e 10.

[00112] O comboio de trem 102 tem uma rede de malha baseada em trem 174 sobreposta à mesma, e inclui uma PWG 176 que gerencia a rede de malha baseada em trem 174 e recebe alertas a partir das CMUs 170 nos vagões ferroviários individuais 100.

[00113] A PWG 176 é capaz de transmitir alarmes e outra informação a partir das CMUs 170 concernentes aos portões de descarga 106 fora do trem para centro de operações ferroviário remoto externo 178, sistemas de dados 192 ou outros sistemas de gerenciamento de trem.

[00114] Alternativamente, a PWG 176 pode transmitir a informação para o hospedeiro ou ponto de controle, como a locomotiva 104, onde os alertas ou relatórios de evento podem ser atuados por intermédio de intervenção humana, ou por um sistema automático. Locomotiva 104 pode incluir uma interface de usuário para receber e exibir mensagens de alerta.

[00115] A figura 16 é um exemplo de hardware interno pode ser incluído em qualquer dos componentes eletrônicos do sistema, como, por exemplo, uma unidade de gerenciamento de comunicação (CMU 170), uma porta de ligação sem fio energizada (PWG 176), ou um dispositivo de computação remoto no sistema. Uma barra coletora elétrica 210 serve como uma via de informação que interconecta os outros componentes ilustrados do hardware de vagão ferroviário. O processador 212 é um dispositivo de

44 / 46 processamento central do sistema, configurado para realizar cálculos e operações lógicas, requeridas para executar as instruções de programação. Quando usado nesse documento e nas reivindicações, os termos “o processador” e “dispositivo de processamento” podem se referir a um único processador ou qualquer número de processadores em a set de o processadores que coletivamente realizam um conjunto de operações, como uma unidade de processamento central (CPU), uma unidade de processamento gráfica (GPU), um servidor remoto, ou uma combinação do vagões ferroviários.

[00116] Memória exclusivamente de leitura (ROM), memória de acesso aleatório (RAM), memória flash, unidades de disco rígido, e outros dispositivos capazes de armazenar dados eletrônicos constituem exemplos de um meio de dispositivo de armazenamento legível por computador 214. O termos “memória”, “dispositivo de memória”, “banco de dados”, “instalação de armazenamento de dados” e similares se referem, cada, a um dispositivo não transitório ou meio de armazenamento no qual instruções de dados legíveis por computador, instruções de programação ou ambos são armazenadas. Exceto onde especificamente mencionado pelo contrário, os termos “memória”, “dispositivo de memória”, “banco de dados”, “instalação de armazenamento de dados” e similares são destinados a incluir modalidades de dispositivo único, modalidades em que múltiplos dispositivos de memória conjuntamente ou coletivamente armazenam um conjunto de dados ou instruções, bem como setores individuais dentro de tais dispositivos. Várias modalidades da invenção podem incluir um meio de armazenamento legível por computador contendo as instruções de programação que são configuradas para fazerem com que um ou mais dos processadores, ou outros dispositivos realizem as funções descrita no contexto do vagão ferroviário previa figures.

[00117] Uma interface de exibição opcional 216 pode permitir que informação da barra coletora 210 seja exibida em um dispositivo de exibição

218 no formato visual, gráfico ou alfanumérico. Uma interface de áudio e saída de áudio (como um alto-falante) também podem ser providas. A comunicação com dispositivos externos pode ocorrer usando vários dispositivos de comunicação 220, como uma antena sem fio, Etiqueta de RFID e/ou transceptor de comunicação de pequeno alcance ou de campo próximo, cada um dos quais pode opcionalmente se conectar comunicativamente com outros componentes do dispositivo de vagão ferroviário por intermédio de um ou mais sistemas de comunicação. O dispositivo(s) de comunicação 220 pode ser configurado(s) para ser comunicativamente conectados a uma rede de comunicações, como a Internet, uma rede de área loca, rede de rádio, satélite ou uma rede de dados telefônicos celulares.

[00118] Os hardwares podem também incluir um sensor de interface 222, que permite a recepção de dados de uma ou mais portas de entrada e/ou dispositivo de entrada 224, tais como um teclado, um mouse, um alavanca de controle, uma tela sensível ao toque, um painel sensível ao toque, um controle remoto, um dispositivo de apontar e/ou microfone. O sensor de interface 222 pode permitir a provisão de dados por intermédio de uma ou mais portas de saída e/ou dispositivos de saída 224.

[00119] Os hardwares podem incluir uma fonte de energia 228, como por exemplo, uma bateria. Os hardwares também incluem um relógio 226 como, por exemplo, um relógio de sistema, um relógio de CPU e/ou similar. Os hardwares podem incluir um sensor de movimento 166, como, por exemplo, um acelerômetro. Em várias modalidades, os hardwares podem incluir um sensor de localização 168, como, por exemplo, um dispositivo habilitado por GPS.

[00120] É apreciado que descritos acima são novos sistemas, dispositivos e métodos. É também entendido que a invenção não é limitada às modalidades e ilustrações descritas acima, e inclui o escopo total provido

46 / 46 pelas reivindicações anexas.

[00121] Por exemplo, os métodos, sistemas e conjuntos discutidos acima poderiam ser aplicas dos às portas de visita 124 para determinar eventos, alarmes, e outra informação.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema para detectar o estado operacional de um portão de descarga em um vagão ferroviário, o sistema caracterizado pelo fato de que compreende: uma unidade de gerenciamento de comunicação posicionada no vagão ferroviário; e um meio de armazenamento legível por computador compreendendo uma ou mais instruções de programação que, quando executadas, fazem com que a unidade de gerenciamento de comunicação: receba, de um ou mais sensores no vagão ferroviário, informação de estado pertencente ao portão de descarga, em que a informação de estado de portão de descarga compreende uma indicação de se o portão de descarga está aberto ou fechado, receber informação de movimento associada ao vagão ferroviário, receber informação de local associada ao vagão ferroviário, determinar, com base na informação de estado, a informação de movimento e a informação de local, se um ou mais eventos de notificação Ocorreram, e em resposta à determinação que um ou mais eventos de notificação ocorreram, comunicar uma notificação do um ou mais eventos de notificação para um receptor remoto.

2. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a uma ou mais instruções de programação que, quando executadas, fazem com que a unidade de gerenciamento de comunicação receba informação de movimento associada ao vagão ferroviário compreendem uma ou mais instruções de programação que, quando executadas, fazem com que a unidade de gerenciamento de comunicação receba a informação de movimento a partir de um sensor de movimento posicionado no vagão ferroviário.

3. Sistema de acordo com a reivindicação | ou 2, caracterizado pelo fato de que a uma ou mais instruções de programação que, quando executadas, fazem com que a unidade de gerenciamento de comunicação receba informação de local associada ao vagão ferroviário compreendem uma ou mais instruções de programação que, quando executadas, fazem com que a unidade de gerenciamento de comunicação receba a informação de local de um sistema de satélite de navegação global.

4. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a informação de movimento compreende uma indicação de se o vagão ferroviário está ou não está se movendo.

5. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a informação de local compreende uma indicação de se o vagão ferroviário está posicionado dentro ou fora de uma cerca geográfica.

6. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a uma ou mais instruções de programação que, quando executadas, fazem com que a unidade de gerenciamento de comunicação determine se um ou mais eventos de notificação ocorreram compreendem uma ou mais instruções de programação que, quando executadas, fazem com que a unidade de gerenciamento de comunicação: determine que a informação de estado compreende uma indicação de se a posição da válvula de portão do portão de descarga se alterou de aberta para fechada ou de fechada para aberta; determine que a informação de movimento compreende uma indicação que o vagão ferroviário está ou não está se movendo; determine que a informação de local compreende uma indicação que o vagão ferroviário está posicionado dentro ou fora de uma cerca geográfica; e determine que um evento de notificação ocorreu.

7. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que dito receptor remoto é uma porta de ligação sem fio energizada, posicionada em uma locomotiva associada ao vagão ferroviário.

8. Sistema de acordo com uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o meio de armazenamento legível por computador compreende adicionalmente uma ou mais instruções de programação que, quando executadas, e em resposta à recepção de uma ou mais instruções de um dispositivo remoto, fazem com que a unidade de gerenciamento de comunicação determine se um ou mais eventos de notificação ocorreram.

9. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a informação de estado pertencente ao portão de descarga compreende informação de um ou sensores detectando se um ímã posicionado em um componente operável do portão de descarga, cuja posição é indicativa de se o portão de descarga está aberto ou fechado, está a uma distância do sensor que excede um valor limite.

10. Sistema de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a informação de estado pertencente ao portão de descarga compreende informação de um ou mais nós de sensor sem fio, posicionados no dito portão de descarga para detectar dito ímã, e em que dito componente operável compreende um eixo de operação.

11. Sistema de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o meio de armazenamento legível por computador compreende adicionalmente uma ou mais instruções de programação que, quando executadas, e na recepção de informação indicando uma alteração em qualquer uma da informação de estado de portão de descarga, a informação de movimento do vagão ferroviário, ou a informação de local do vagão ferroviário, fazem com que a unidade de gerenciamento de comunicação inicie a determinar se um ou mais eventos de notificação ocorreram.

12. Sistema de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que o meio de armazenamento legível por computador compreende adicionalmente uma ou mais instruções de programação que, quando executadas, fazem com que a unidade de gerenciamento de comunicação inicie a determinar se um ou mais eventos de notificação ocorreram na recepção de informação indicando qualquer um dos seguintes: i. a informação de estado de portão de descarga inclui uma indicação que o portão de descarga foi aberto ou fechado, il. a informação de movimento inclui uma indicação que o vagão ferroviário começou a se mover ou parou de se mover, ou ill. a informação de local de vagão ferroviário inclui uma indicação que uma posição do vagão ferroviário se alterou de estar dentro de uma cerca geográfica para estar fora da cerca geográfica ou de estar fora da cerca geográfica para estar dentro da cerca geográfica.

13. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que dito um ou mais sensores, dos quais informação de estado pertencente ao portão de descarga é provida compreende pelo menos um sensor configurado para determinar uma posição de um componente operativo do portão de descarga, em que a posição de dito componente operativo é indicativa de se o portão de descarga está aberto ou fechado.

14. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que dita notificação do um ou mais eventos de notificação inclui um ou mais dos seguintes: alarmes, alertas, e informação relacionada a eventos de notificação.

15. Sistema para detectar o estado operacional de um ou mais portões de descarga em um vagão ferroviário, o sistema caracterizado pelo fato de que compreende: (a) uma unidade de gerenciamento de comunicação (CMU) montada no vagão ferroviário; (b) um ou mais sensores de portão de descarga posicionados no um ou mais portões de descarga, configurados para sensorear se o um ou mais portões de descarga estão abertos ou fechados, e sensores estes que são capazes de comunicação com dita CMU; (c) pelo menos um sensor de movimento posicionado no vagão ferroviário, configurado para sensorear se o vagão ferroviário está se movendo, ou não, e sensor este que é capaz de comunicação com dita CMU; (d) pelo menos um sensor de localização posicionado no vagão ferroviário, configurado para sensorear se, ou não, o vagão ferroviário está dentro de uma cerca geográfica; e sensor este que é capaz de comunicação com dita CMU; (e) em que dita CMU é configurada para realizar as funções de: i) coletar dados de cada um dos ditos sensores de portão de descarga, sensor de movimento, e sensor de localização; ii) analisar ditos dados coletados para um evento de notificação; e iii) comunicar uma notificação para um sítio remoto quando dito evento de notificação é detectado.

16. Sistema de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o vagão ferroviário tem uma rede baseada em vagão ferroviário superposta ao mesmo, que inclui dita CMU.

17. Sistema de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que dita rede baseada em vagão ferroviário compreende uma rede de malha sem fio.

18. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações a 17, caracterizado pelo fato de que dita CMU inclui pelo menos um de ditos sensor de movimento e sensor de localização.

19. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 17, caracterizado pelo fato de que dita rede inclui pelo menos um de dito sensor de movimento e dito sensor de localização.

20. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 19, caracterizado pelo fato de que dito um ou mais sensores de portão de descarga compreende um nó de sensor sem fio em comunicação sem fio com dita CMU, e nó de sensor sem fio este que coopera com um ímã posicionado em um componente operativo de um de ditos portões de descarga para determinar se o um de ditos portões de descarga está aberto ou fechado por sensoreamento da posição de dito componente operativo, a posição de dito componente operativo sendo indicativa de se o portão de descarga está aberto ou fechado.

21. Sistema de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que dito componente operativo é um eixo de operação que gira em resposta ao movimento de uma alavanca de operação para abrir e fechar o portão de descarga.

22. Método para detectar o estado operacional de um portão de descarga em um vagão ferroviário, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: (a) sensorear se o portão de descarga está aberto ou fechado por uso de um sensor posicionado no portão de descarga; (b) sensorear se o vagão ferroviário está em movimento, ou não, por uso de um sensor de movimento posicionado no vagão ferroviário; (c) sensorear se o vagão ferroviário está dentro ou fora de uma área na qual é aceitável para o portão de descarga estar aberto;

(d) com base na informação sensoreada nas etapas a, be c, determinar se um evento de notificação existe; e (e) transmitir uma notificação de dito evento de notificação determinado na etapa d.

23. Método de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que dito sensor da etapa (a) é configurado para sensorear um da posição de vagão ferroviário e deslocamento de um componente operativo do portão de descarga que é indicativo de se o portão de descarga está aberto ou fechado.

24. Método de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que dito sensor da etapa (a) sensoreia se a posição de um ímã posicionado em dito componente operativo é maior do que uma distância limite a partir de dito sensor.

25. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a 24, caracterizado pelo fato de que dito sensor de movimento compreende um acelerômetro.

26. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a 25, caracterizado pelo fato de que dito sensor de localização compreende um GNSS.

27. Conjunto para uso com um vagão ferroviário capaz de transportar uma mercadoria dentro de um vagão ferroviário, caracterizado pelo fato de que compreende; um portão de descarga afixável à base de um vagão ferroviário, através da qual a mercadoria pode ser descarregada do vagão ferroviário, dito portão de descarga tendo um ou mais componentes operativos que são deslocáveis quando o portão de descarga é operado para abrir e fechar dito portão de descarga, e em que pelo menos um da posição de vagão ferroviário e deslocamento de dito um ou mais componentes operativos é indicativa de se o portão de descarga está aberto ou fechado; e um sensor montado em dito portão de descarga configurado para sensorear um de dita posição e deslocamento de dito um ou mais componentes operativos.

28. Conjunto de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que dito um ou mais componentes incluem um eixo de operação que é deslocável para abrir e fechar o portão de descarga, dito eixo de operação inclui um ímã deslocável com o mesmo, e em que dito sensor é configurado para detectar a posição de dito ímã para determinar se dito portão de descarga está aberto ou fechado.

29. Conjunto de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que dito um ou mais componentes incluem pelo menos uma alavanca operável para abrir e fechar dito portão de descarga, dito portão de descarga — incluindo adicionalmente = um — eixo de — operação conectado a, e operável por, dita alavanca, e em que dito sensor é posicionado adjacente a um de dita alavanca e eixo de operação e configurado para determinar a posição de dito um de dita alavanca e eixo de operação para determinar se dito portão de descarga está aberto ou fechado.

30. Conjunto de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que dito eixo de operação gira quando o portão de descarga é operado para abrir e fechar dito portão de descarga, e dito ímã posicionado em dito eixo de operação gira com o mesmo para se mover em relação ao dito sensor.

31. Conjunto de acordo com qualquer uma das reivindicações 27 a 30, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma unidade de gerenciamento de comunicações posicionada em dito vagão ferroviário e que é configurada para se comunicar com dito sensor para receber informação do mesmo de se o portão de descarga está aberto ou fechado.

32. Método para detectar o estado operacional de um portão de descarga em um vagão ferroviário, o método caracterizado pelo fato de que compreende: por uma unidade de gerenciamento de comunicação do vagão ferroviário: receber, de um ou mais sensores no vagão ferroviário, informação de estado pertencente ao portão de descarga, em que a informação de estado de portão de descarga compreende uma indicação de se o portão de descarga está aberto ou fechado, receber informação de movimento associado ao vagão ferroviário, receber informação de local associada ao vagão ferroviário, determinar, com base na informação de estado, a informação de movimento e a informação de local, se um ou mais eventos de notificação ocorreram, e em resposta à determinação que um ou mais eventos de notificação ocorreram, comunicar uma notificação do um ou mais eventos de notificação para um receptor remoto.