ES2239904A1 - Sistema de control para tratamiento herbicida en vias de ferrocarril. - Google Patents
Sistema de control para tratamiento herbicida en vias de ferrocarril.Info
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Abstract
Sistema de control para tratamiento herbicida en vías de ferrocarril. Centro de control informatizado de los sistemas móviles para tratamientos herbicidas en vías de ferrocarril, especialmente concebido para su instalación en trenes herbicidas, que está formado por un ordenador de a bordo (1) que rige todas las operaciones y controla todos los elementos del sistema como son: un sistema previo de control (2) con puestos de control (3 - 3''), detector de movimiento y velocidad (7), sistema de emergencia del control de velocidad (8), sistemas de detección adicionales (9), sistema selector de aspiración (10), conjuntos de aspiración - expulsión (11) y conjuntos de aspiración -expulsión de apoyo (12) y sistema mezclador (13); ordenador (1) que recibe información de las medidas tomadas y que envía las órdenes oportunas para obtener la mezcla de productos herbicidas idónea para cada zona de riego en función del tipo de vegetación y las condiciones climáticas, y en la proporción adecuada.
Description
Sistema de control para tratamiento herbicida en
vías de ferrocarril.
La presente invención se refiere a un sistema de
control informatizado para tratamientos herbicidas en vías de
ferrocarril, destinados a la eliminación de todo tipo de vegetación
incontrolada que crece entre las vías férreas, mediante la
aplicación de un sistema móvil formado por un tren.
El objeto de la invención es proporcionar un
sistema de control capaz de realizar una gestión informatizada,
tanto de los elementos y circunstancias previos a los tratamientos
a realizar, como del posterior control y gestión de los distintos
equipos que intervienen en los mismos, todo ello dentro de los ya
existentes trenes herbicidas.
La presencia y desarrollo de vegetación
incontrolada en las vías férreas ha constituido y constituye un
importante problema para las administraciones ferroviarias de la
mayoría de los países.
Las hierbas que crecen en las vías además de
perjudicar a la tracción y a la vida útil de las traviesas, afectan
también a la seguridad del tráfico. En los ferrocarriles los tallos
y raíces de las hierbas dificultan la rápida evacuación de las
aguas de lluvia a través del balasto; asimismo los residuos de la
pudrición de las hierbas que se desarrollan durante todo el año,
van rellenando los huecos de los granos del balasto colmatándolo,
como consecuencia de este proceso padece la resistencia del asiento
de las traviesas y se produce la desnivelación de las vías.
La vegetación en las vías dificulta el drenaje,
al mantener una humedad persistente las hierbas facilitan la
pudrición de las traviesas de madera y la corrosión de los
elementos metálicos. La presencia de hierbas hace más difícil el
control de las instalaciones y la localización de las averías,
cuando cubren los carriles pueden provocar patinazos de las máquinas
y dificultar el frenado. Son también con frecuencia obstáculo para
el funcionamiento de mecanismos de señalización, de sistemas de
agujas, etc.
Por tanto, a modo de resumen, la eliminación de
la vegetación en las vías férreas es importante para evitar la
polución del balasto, asegurar el desagüe de la plataforma, impedir
la desnivelación de las vías y favorecer las condiciones de trabajo
del personal.
Las hierbas en las vías inicialmente se
eliminaban de forma tradicional a mano, trabajo muy costoso con no
muy buenos resultados que fue sustituido por la aplicación de
productos químicos desde equipos de pulverización de gran
rendimiento.
Existen diversos tipos de trenes herbicidas,
tanto en cuanto a rendimiento como a posibilidades de utilizar
cualquier formulación herbicida, sea en estado sólido o líquido y
cualquiera que sea su grado de solubilidad.
Uno de estos trenes herbicidas empleados en la
actualidad para la eliminación de las hierbas de las vías, está
compuesto por vagones cisterna, un vagón laboratorio y de riego, y
un vagón almacén y vestuario, todo ello dentro del gálibo
reglamentario, con tracción totalmente independiente. El conjunto
cuenta con todo el sistema de depósitos, tanques, bombas,
conducciones, válvulas, boquillas pulverizadoras, etc. necesario
para llevar a cabo el riego de todo el conjunto de la vía con el
herbicida correspondiente en función del tratamiento que se desee
aplicar.
Como se ha visto, hasta ahora la única
posibilidad de realizar las tareas de eliminación de hierbas de las
vías férreas, era mediante recursos de transmisión mecánica y
control humano, ya que aunque la mayoría de los sistemas de los
trenes herbicidas estaban mecanizados, el control y manejo de los
diferentes equipos era mediante la mano del hombre. Esto plantea los
siguientes inconvenientes:
- Peligrosidad en los sistemas de tracción
mecánica para los operarios que gestionan los trabajos, derivada de
la necesidad, para el correcto funcionamiento del equipo, de la
utilización de grandes engranajes, poleas y cadenas mecánicas que
van a estar en constante funcionamiento.
- El control y supervisión humano de todos estos
procesos mecánicamente rutinarios y repetitivos, así como de la
elección subjetiva de los distintos mecanismos de riego dependiendo
de la persona encargada de seleccionar los mismos.
El sistema de control para tratamiento herbicida
en vías de ferrocarril que la invención propone, resuelve de forma
plenamente satisfactoria la problemática anteriormente expuesta. Se
trata de realizar una gestión informatizada, tanto de los elementos,
condiciones de operación y circunstancias previos a los
tratamientos a aplicar, como del posterior control y gestión de los
distintos equipos que intervienen en los mismos. Todo esto dentro
de los trenes herbicidas que ya existen en la actualidad.
El sistema que se describe en esta invención
cubre de manera eficaz la necesidad de aspirar soluciones
herbicidas desde distintas ubicaciones e impulsarlas por los
conductos de riego que se seleccionan en cantidad y dosificación
variable, dependiendo de los distintos factores externos, tarea
ésta que han venido realizando hasta ahora los trenes herbicidas
mediante recursos de transmisión mecánica y control humano.
El sistema de control para tratamiento herbicida
en vías de ferrocarril que se preconiza, se instalará dentro de la
composición de los trenes herbicida, y está formado por los
siguientes elementos:
- Sistema previo de control en tiempo real de la
zona de actuación.
- Detector de movimiento y velocidad.
- Sistemas de detección adicionales.
- Sistema de emergencia del control de
velocidad.
- Ordenador de abordo.
- Sistema selector de aspiración.
- Conjuntos de aspiración - expulsión.
- Conjuntos de aspiración - expulsión de
apoyo.
- Sistema mezclador.
El centro neurálgico de todo el sistema de
control es el ordenador de abordo, desde él se dirigen todas las
operaciones que se van a llevar a cabo, está compuesto por
elementos de hardware y software.
Los elementos de hardware están constituidos por
un conjunto de circuitos electrónicos capaces de transformar y
codificar las distintas señales de control y selección entrantes,
en impulsos reconocibles por el sistema informático, así como
inversamente, transformar las órdenes de respuesta salientes del
ordenador de abordo, en distintas señales de control y selección
dirigidas a los elementos que correspondan.
El software es el conjunto de programas
informáticos capaces de leer y gestionar todas las órdenes de
control entrantes y en base a estas y a los protocolos de riego
preestablecidos, entregar las consiguientes órdenes de control
salientes.
El sistema previo de control en tiempo real, de
la zona de actuación, está formado por un cámara de alta definición
y gran zoom, que irá colocada en cabeza de la composición del tren
herbicida. Esta cámara enviará con suficiente antelación, toda la
información necesaria de la zona afectada por los trabajos a
realizar.
Desde los puestos de control, además de tener
acceso a esta información mediante monitorización, se tiene control
robotizado de la misma, para variar su posición, ángulo y alcance
dependiendo de las necesidades.
El sistema lo completa un equipo de grabación
donde queda constancia de todas las incidencias, para su posterior
análisis si es que fuese necesario.
El detector de movimiento y velocidad es un
elemento electrónico capaz de entregar una señal variable en
función de la velocidad de la composición del tren herbicida.
Una de las bases fundamentales en la realización
de los tratamientos herbicidas es la homogeneidad de los mismos,
por ello es de vital importancia conocer la velocidad en cada
instante a la que se están realizando estos trabajos, para
modificar la dosificación y controlar la relación litros de
herbicida aplicados por unidad de superficie.
El centro de control además, está dotado de
distintas ubicaciones auxiliares de entrada donde poder conectar,
si por necesidades de trabajo así fuera necesario, un sistema de
detección, anemómetro, termómetro, etc. cuya respuesta pasa a
interactuar de forma inmediata en el resultado del riego.
Todas estas ubicaciones auxiliares están
conectadas a su vez, directamente con el ordenador de abordo, desde
donde se va a tener constancia de todas ellas.
Como se acaba de referir, dada la importancia de
conocer la velocidad a la que se realizan los tratamientos
herbicidas, existe un conjunto montado paralelamente al sistema de
detección electrónico, es el sistema de emergencia del control de
velocidad, que mediante la visualización analógica de la velocidad
se puede, a través de un control manual, entregar una señal
equivalente a la de ese detector electrónico, para que en el caso
hipotético de avería de éste, poder acceder a un sistema
equivalente de una forma rápida e igualmente eficaz.
Dependiendo de las circunstancias tanto
meteorológicas, como del tipo de vegetación, se hace indispensable
poder seleccionar independientemente para cada zona de riego la
mezcla de productos herbicidas más idónea. Para ello se emplea el
sistema selector de aspiración, consiste en un sistema de
colectores, totalmente configurable eléctricamente desde cualquiera
de los puestos de control, o bien el ordenador de abordo lo realiza
de acuerdo con los protocolos de riesgo preestablecidos, que
permiten una total versatilidad a la hora de realizar estas
selecciones.
Cada una de las zonas de riego disponibles, puede
ser gobernada por uno de los sistemas electrónico - mecánicos de
aspiración - expulsión, éstos sistemas, a su vez son controlados
por el ordenador de abordo, que dependiendo de las distintas
señales de entrada, varía el régimen de trabajo de los mismos, lo
que confiere a este sistema de riego una versatilidad y
operatividad nunca antes implantadas en este tipo de dispositivos de
control.
Junto a los sistemas anteriormente detallados, se
dispone de un conjunto de apoyo de triple impulsión a dosificación
constante, que facilite un riego adicional por las zonas
previamente seleccionadas, para aquellos trabajos que por
circunstancias especiales así lo requieran.
Cada vez que se acciona un riego desde cualquiera
de los puestos de control, se activa un sistema eléctrico capaz de
mezclar en la proporción adecuada la cantidad de solución herbicida
a su presión correspondiente, con una corriente de agua impulsada
centrífugamente y presión constante, para a partir de este paso
salir finalmente la mezcla por las distintas boquillas de riego
situadas en los laterales y testero posterior del vagón, de modo que
se reparta el riego herbicida sobre toda la caja de la vía.
El sistema de control para sistema de tratamiento
con herbicida en vías de ferrocarril, que se ha expuesto en esta
memoria, supone un avance importante para la gestión y el control
de los sistemas de riego de productos fitosanitarios, ya que todo
lo existente hasta ahora son gestiones manuales o en los casos más
aventajados con apoyos mecánicos, lo que añade penosidad a un
trabajo ya de por sí bastante ingrato.
La incorporación de este sistema a los equipos de
trabajo, repercute de una forma muy notable en la efectividad de
los resultados, así como en el enorme avance que supone en lo
referente a calidad de trabajo.
Para complementar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las
características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente
de realización práctica del mismo, se acompaña como parte
integrante de dicha descripción, una hoja de planos, en donde con
carácter ilustrativo y no limitativo, y en su única figura, se ha
representado de manera esquemática, un diagrama de bloques del
centro de control informatizado de los sistemas móviles para los
tratamientos herbicidas en vías de ferrocarril propuesto en la
invención.
A la vista de la figura reseñada puede observarse
como el sistema de control para tratamiento herbicida en vías de
ferrocarril que la invención propone se materializa en un ordenador
de abordo (1), que es el centro neurálgico de todo el sistema de
control, ordenador con el que están conectados el resto de los
elementos del sistema, de manera que hasta él llegan las distintas
señales de control y selección entrantes, y es capaz de
transformarlas y codificarlas, enviando las órdenes de respuesta
salientes que correspondan, en función de las señales entrantes y
de las condiciones de riego con herbicida preestablecidas. Dicho
ordenador de abordo (1) cuenta para realizar estas funciones con
elementos de hardware y software.
Uno de los elementos directamente relacionados
con el ordenador de abordo (1), y el primero en entrar en acción,
es el sistema previo de control en tiempo real de la zona de
actuación, está formado por una cámara (2) de alta definición y
gran zoom, que está colocada en la cabeza de la composición del
tren herbicida y que envía toda la información necesaria de la zona
afectada por los trabajos a realizar, y lo hace con una antelación
de unos 500 metros con respecto a los puestos de control (3 - 3'),
lo que supone más de medio minuto en tiempo de reacción. A la
información tomada desde el sistema previo de control, se tiene
acceso desde los puestos de control (3 - 3'), mediante el monitor
(4), y se varía la posición, ángulo y alcance de la cámara (2)
dependiendo de las necesidades de cada momento desde el control
robotizado (5). Además queda constancia de toda la información y
posibles incidencias mediante un equipo de grabación (6), para su
posterior análisis en el caso de que fuera necesario.
Otro de los elementos directamente relacionado
con el ordenador de abordo (1) es el detector de movimiento y
velocidad (7). Con este elemento se mide la velocidad de la
composición del tren herbicida cada cuarto de segundo, enviando
esta información al ordenador de abordo (1), de manera que a partir
del dato de velocidad ofrecido por el detector (7), se modifica la
dosificación de riego, y se controlan los litros de herbicida
aplicados por unidad de superficie.
Dada la importancia de conocer la velocidad a la
que se realizan los tratamientos herbicidas, se ha previsto la
existencia de un sistema de emergencia del control de velocidad
(8), montado paralelamente al sistema de detección electrónico (7),
que permite visualizar de forma analógica la velocidad y, a través
de un control manual enviar una señal equivalente a la del detector
(7), para que en caso de avería poder acceder al sistema de forma
rápida e igualmente eficaz.
Si a parte de toda la información hasta ahora
registrada por el ordenador de abordo (1), por necesidad de trabajo
se precisa de otro tipo de datos como por ejemplo presión,
temperatura, etc. el centro de control está dotado de hasta tres
ubicaciones auxiliares de entrada (9), donde poder conectar un
sistema de detección, anemómetro, termómetro, etc. Todas estas
ubicaciones auxiliares (9) están conectadas directamente con el
ordenador de abordo (1), hasta donde llega la información que toman
del medio.
A partir de la información recibida hasta el
momento, el sistema está preparado para comenzar el proceso de
regado con el herbicida, pero dependiendo de las inclemencias
meteorológicas y del tipo de vegetación, es indispensable
seleccionar para cada zona de riego la mezcla de productos
herbicidas más idónea, con la que se obtengan los mejores
resultados, para ello el sistema cuenta con colectores (10),
configurables eléctricamente desde cualquiera de los puestos de
control (3 - 3'), o bien es el ordenador de abordo (1) el encargado
de realizarlo de acuerdo con las condiciones de riego
preestablecidas.
Una vez establecida la composición de la mezcla
de herbicida para cada zona en cuestión, el ordenador de abordo (1)
envía la señal a los sistemas electrónicos de aspiración -
expulsión (11), que en esta realización preferente de la invención
son cinco, que gobiernan cada una de las zonas de riego
disponibles, en este caso ocho, lo que confiere a este sistema de
riego una gran versatilidad y operatividad.
Dichos sistemas de aspiración - expulsión (11)
cuentan con un conjunto de apoyo de triple impulsión a dosificación
constante (12), que facilita un riego adicional para aquellos
trabajos que por circunstancias especiales así lo requieran.
Por último, cuando se acciona un riego desde
cualquiera de los puestos de control (3 - 3'), se activa un sistema
eléctrico (13), donde se mezclan, en función de la información
recogida y en la proporción adecuada, la cantidad de solución
herbicida a su presión correspondiente, que es recogida por los
colectores (10) del sistema selector de aspiración, de los tanques
de mezcla (15) donde se encuentran almacenados los distintos tipos
de herbicidas, con una corriente de agua impulsada centrífugamente
(14), y a presión constante, para a partir de este paso salir
finalmente la mezcla por las distintas boquillas de riego (16),
repartiendo el herbicida sobre toda la caja de la vía.
Claims (5)
1. Sistema de control para tratamiento herbicida
en vías de ferrocarril, especialmente concebido para su
implantación en los trenes herbicidas, caracterizado porque
está constituido por un ordenador de abordo (1) como centro
neurálgico de todo el sistema, hasta donde llegan las distintas
señales de control y de donde parten las órdenes de respuesta hacia
el resto de elementos, ordenador formado por elementos de hardware
y software capaces de leer y gestionar toda la información recibida;
un sistema previo de control en tiempo real de la zona de
actuación, formado por una cámara (2), al que se tiene acceso desde
los puestos de control (3 - 3') y que envía al ordenador (1)
información anticipada de la zona de actuación; un detector de
movimiento y velocidad (7) del tren herbicida; un sistema de
emergencia del control de velocidad (8); un sistema selector de
aspiración formado por colectores (10) configurables eléctricamente,
que seleccionan la mezcla de productos herbicidas más idónea en
función del tipo de vegetación y las condiciones climáticas;
sistemas electrónicos de aspiración - expulsión (11) controlados
por el ordenador de abordo (1) junto con un conjunto de apoyo de
triple impulsión a dosificación constante (12) para el riego
adicional en circunstancias especiales y un sistema mezclador
eléctrico (13) para mezclar la cantidad adecuada de solución
herbicida con una corriente de agua, para finalmente salir la mezcla
así obtenida por las boquillas de riego (16).
2. Sistema de control para tratamiento herbicida
en vías de ferrocarril, según reivindicación 1ª,
caracterizado porque dicha cámara (2) del sistema previo de
control en tiempo real de la zona de actuación, está colocada en
cabeza de la composición del tren herbicida, y envía información
con una antelación de por ejemplo unos 500 metros respecto de los
puestos de control (3 - 3'), lo que implica un tiempo de reacción de
más de medio minuto.
3. Sistema de control para tratamiento herbicida
en vías de ferrocarril, según reivindicación 1ª,
caracterizado porque dichos puestos de control (3 - 3')
cuentan con un monitor (4) para visualizar la información, un
control robotizado (5) de la información tomada y se complementa con
un equipo de grabación (6) que registra todas las incidencias.
4. Sistema de control para tratamiento herbicida
en vías de ferrocarril, según reivindicación 1ª,
caracterizado porque dicho detector de movimiento y
velocidad (7) mide la velocidad de la composición del tren
herbicida cada cuarto de segundo y la envía al ordenador de abordo
(1).
5. Sistema de control para tratamiento herbicida
en vías de ferrocarril, según reivindicación 1ª,
caracterizado porque cuenta con distintos sistemas de
ubicaciones auxiliares de entrada (9), conectados directamente con
el ordenador de abordo (1), para incorporar si fuera necesario un
anemómetro, un termómetro o cualquier otro sistema de detección
similar.
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20051001 Kind code of ref document: A1 |
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| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2239904B1 Country of ref document: ES |
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| FD2A | Announcement of lapse in spain |
Effective date: 20240403 |