VIRELABS - CASE VR FLEETCARE junaskanneri

Junaskanneri automatisoi junien kunnonvalvonnan

VR Fleetcaren ja Vire Labsin yhteistyö, joka alkoi vaihdevalvonnan automatisoinnilla, laajeni vuonna 2021 junakaluston kunnonvalvontaan. Vire Labs suunnitteli ja rakensi junien kunnossapidosta vastaavalle VR Freetcaren käyttöön junaskannerin, joka kykenee tarkastamaan ohikulkevan junan kunnon ja selvittää mahdolliset huoltotarpeet – usein jo ennakkoon. 

Junaskannerilla tehdyt automaattiset kalustotarkastukset mahdollistavat jatkuvan yksikkökohtaisen huollontarpeen arvioinnin eikä huoltovelkaa pääse kertymään. Aikaisemmin kaikki valvonta on tehty ihmisvoimin, ja työaikaa on kulunut paljon myös täysin kunnossa olevan kaluston tarkastamiseen. Junaskanneri säästää työkustannuksia, sillä sen tekee tarkastuksen automaattisesti, kun juna ajaa skanneri ohi, ja huoltohenkilöstön työaika vapautuu haastavampiin huoltotöihin.

Junaskanneri tekee tarkastuksista myös aikaisempaa tarkempia. Se tekee kattavan tarkastustyön millimetrien tarkkuudella yhdellä ohiajolla. Järjestelmä tunnistaa ja raportoi automaattisesti erilaiset ongelmakohdat – se huomaa esimerkiksi rikkoutuneet osat, vikaantumista ennakoivat ongelmat, rataverkolle sopimattomat kuormaukset ja juniin maalatut graffitit. Ennakoivan kunnnossapidon automatisoinnin myötä myös liikenneturvallisuus paranee.

Kunnossapitoa vaativat asiat selviävät automaattisesti

Junaskanneri koostuu junaradan molemmille puolille asennettavista 6,6 metriä korkeista mastoista. Niiden sisältämät lidar-tutkat ja viivakamerat tutkivat ohiajavan junan kunnon, ja välittävät kaiken keräämänsä tiedon maston sisään sijoitetuille Virebox.AI-tekoälypäätteille analysoitavaksi. 

Junaskannerin toiminta voidaan jakaa kolmeen vaiheeseen. 

1. Kun juna ajaa skannerimastojen ohi, mastoihin asennetut lidar-tutkat ja viivakamerat kuvaavat junan katon, telit ja rungon molemmilta puolilta. Junaskanneri rekostruoi viivakameroiden ja lidarin avulla ohikulkevasta junasta 3D-mallin, jonka tarkkuus on muutamien millimetrien luokkaa.   

2. Kerättävä tieto analysoidaan Virebox.AI-tekoälypäätteessä ja jäsennellään selainpohjaisesta käyttöliittymästä katsottavaksi. Järjestelmä käy läpi kerätyn kuvainformaation ja etsii toimenpiteita vaativia poikkeamia – esimerkiksi löysiä pultteja, vioittuneita jousia, avoimeksi jääneitä luukkuja, mahdollisia vuotoja tai vaikkapa junan kylkiin tai katolle maalattuja graffiteja. 

3. Mikäli järjestelmä havaitsee poikkeamia, kunnossapidosta vastaava henkilöstö saa niistä saman tien ilmoituksen, ja kalusto voidaan ohjata varikolle ennen kuin havaittu poikkeama aiheuttaa vahinkoa kalustolle tai liikenteelle. 

Vire Labsin ja SICKin teknologiaa

Junaskannerin ydinosa on Vire Labs Oy:n suunnittelema ja valmistama Virebox.AI-tekoälypääte. Yhdessä junaskannerissa kolme Virebox.AI-laitetta. Niiden suorittama reunalaskenta on ainoa järkevä tapa analysoida tietoa, koska kuvainformaatiota kertyy junan ohiajaessa muutamassa sekunnissa todella paljon ja analyysin tulokset pitää saada saman tien huoltohenkilöstön tietoon. Analysoitavaa riittää, sillä 27 000 kuvaa sekunnissa tallentavat suurnopeuskamerat ovat vain osa junaa tutkivasta kokonaisratkaisusta.   

Tietoa keräävät laitteet ovat pääosin saksalaisen SICK AG:n tuotteita. Junaskanneria kehitettäessä erityisesti SICKin uudella laserskannerilla on ollut tärkeä rooli.

Tavallisen laserskannerin mittaustaajuus, joka on noin sata mittausta sekunnissa, ei riitä nopeasti liikkuvan junan tarkkaan mittaamiseen. Tarvitsimme jotain parempaa”, Vire Labs Oy:n toimitusjohtaja Mikko Saari kertoo.  

Toteutukseen valittiin SICK LMS4000, joka on ns. Phase-Shifting LIDAR eli vaihesiirtymälaserskanneri. Se voidaan asettaa lähettämään yksittäisten laserimpulssien sijaan jatkuvaa laser-valoa ja anturi mittaa tutkittavan kohteen aiheuttaman vaihesiirron kohteesta heijastuneen laser-valon taajuudessa. Junan tarkka muoto lasketaan tästä vaihesiirtymästä, ja näin myös liikkuvan junan analysointi onnistuu.

Skannerimastot sijoitetaan pääasiassa ulkotiloihin, ja tämä asia on otettu maston suunnittelussa huomioon heti alusta alkaen. 

”Maston kokonaiskotelointi pitää kamerat, mittarit, päätelaitteen, piuhat ja liitännät suojassa Pohjoismaiden vaihtelevilta sääolosuhteilta – ja turvassa uteliailta sormilta”, toteaa  Vire Labsin perustajiin kuuluva Oy:n Kristofer Malmberg, joka on vastannut mastojen designista.

”Myös käyttöönoton helppouteen on panostettu. Masto on suunniteltu niin, että se saadaan pystytettyä muutamassa tunnissa. Kokonaiskotelointi mahdollistaa joustavan mittalaitteiden päivittämisen, kun jokainen kamera tai muu komponentti ei vaadi tarkoin mitoitettua, erillistä koteloa. Modulaarisuus takaa, että komponenttien huolto ja vaihto on nopeaa”, selventää Malmberg.

Junaskannerit kootaan Porissa Vire Labsin toimitiloissa ja kuljetetaan valmiina asennuspaikoille.
Mastojen sisälle tulee Virebox.AI-laitteiden lisäksi SICKin lidareita ja muita skannauksessa käytettäviä laitteita.

Rahaa säästyy, kun junat eivät seiso varikolla

Junaskannerista hyötyvät välittömästi ne tahot, joka omistavat tai hallinnoivat junakalustoa, ja ne, jotka valvovat junaliikenteen turvallisuutta. 

Kaluston omistajille ja operaattoreille on junaskannerista on monenlaista hyötyä. Rahaa säästyy, kun kunnossapito voidaan optimoida. Kalusto ei seiso turhaan varikolla tarkastettavana tai huollossa, ja ennakoiva kunnossapito vähentää kesken jääneitä matkoja. Hyötyä kertyy myös kaluston alhaisemmista elinkaarikustannuksista, koska manuaalisia tarkastustöitä voidaan vähentää, ja aika- ja mittarilukemaperuasteiset huoltovälit voidaan korvata todelliseen kuntoon perustuvalla kunnossapitostrategialla. 

”Järjestelmän käyttöönotossa on useita etuja. Sen lisäksi, että kaluston kunto on koko ajan hyvin arvioituna, myös turvallisuus paranee järjestelmän havaitessa esimerkiksi telissä olevat vikaantuneet komponentit. Huoltovälejäkin pystytään todennäköisesti tulevaisuudessa entisestään tarkentamaan saatavilla olevan datan avulla. Myös tarkastusväliä voi helposti tihentää”, kertoo VR Fleetcaren puolella junaskannerin kehityksestä vastannut projektipäällikkö Samuli Suuriniemi.

Junaskanneri on helposti asennettava ja nopeasti käyttöönotettava palvelu, ja se on integroitavissa asiakkaan olemassa oleviin järjestelmiin. Junien kunnonvalvonnan lisäksi skannerimastolla on käyttömahdollisuuksia myös muualla, sillä maston asentaminen onnistuu käytännössä minne vain. 

”Kaluston automaattinen tarkastaminen tulee olemaan yksi tärkeimmistä nykyteknologian mahdollistamista muutoksista, jonka hyöty kaluston omistajalle näkyy laadukkaampana kunnossapitona ja kaluston parempana käytettävyytenä”, uskoo VR FleetCaren toimitusketjun ja digitaalisten palveluiden johtaja Mihail Lipiäinen.

Skannerimasto tarjoaa ratkaisun isojen liikkuvien kalustomassojen systemaattisen tarkastamisen automatisointiin. Tarjoamaansa hyötyyn nähden palvelu on erittäin edullinen ja sopii junien valvonnan lisäksi käytettäväksi esimerkiksi rahtiliikenteessä käytettäväksi.

Kerro miten voimme auttaa sinua?