La Marota Viaduct Digitale Tweeling
Preventief onderhoud, aangedreven door contactloze laserradar
Van spoorweginfrastructuur wordt verwacht dat deze een hogere beschikbaarheid biedt met minder onzekerheid, zelfs nu extreme weersomstandigheden vaker voorkomen en de operationele omstandigheden veeleisender worden. Voor brugeigenaren verschuift de onderhoudsvraag hierdoor van “Wat hebben we bij de laatste inspectie gezien?” naar “Wat verandert er op dit moment en hoe vroeg kunnen we dat detecteren?”
Bij het La Marota-hogesnelheidsviaduct op de lijn Córdoba–Málaga heeft Ommatidia contactloze Laser Radar-monitoring ingezet om metingen van doorbuiging en trillingen met een hoge dichtheid te leveren. Deze ondersteunen een digital twin-workflow voor voorspellend en preventief onderhoud, binnen een pre-commercieel inkoopinitiatief (CPI/CPP) van ADIF-CDTI.
De onderhoudsuitdaging voor kritieke bruggen
Bruggen en viaducten zijn activa met een lange levensduur, maar hun prestaties kunnen veranderen als gevolg van:
- geleidelijke degradatie en vermoeidheid,
- veranderingen in randvoorwaarden,
- temperatuurgedreven effecten en blootstelling aan extreem weer,
- en evoluerende operationele eisen.
Traditionele inspectiecycli kunnen vroege signalen missen. Waar infrastructuurbeheerders in toenemende mate behoefte aan hebben, zijn objectieve, herhaalbare metingen die gedetailleerd genoeg zijn om subtiele veranderingen te volgen en praktisch genoeg om zonder zwaar veldwerk in te zetten.
Het ADIF-CDTI CPI/CPP-initiatief richt zich expliciet op deze kloof: het monitoren van bruggen en viaducten om onderhoud te optimaliseren en risico's tijdens de exploitatie te minimaliseren, door middel van innovatieve inspectie-oplossingen.
Van periodieke controles naar preventief onderhoud
De rol van Ommatidia is niet louter het “meten van trillingen”, maar het faciliteren van een onderhoudsworkflow waarbij metingen een instrument voor besluitvorming worden:
Basislijn → Herhaalbare monitoring → Trenddetectie → Onderhoudsprioritering
Die verschuiving is belangrijk omdat preventief onderhoud het meest effectief is wanneer het:
- vroeg is (voordat beperkingen optreden),
- gericht is (ingrijpen waar verandering wordt gedetecteerd),
- en gekwantificeerd is (bewijs tonen van verbetering na actie).
ADIF heeft deze richting publiekelijk versterkt door zich te richten op voorspellend onderhoud en veiligheidsgerichte O&O-demonstrators onder CDTI's pre-commerciële aanbestedingsprogramma.
Waarom dit nu belangrijk is: veerkracht en vertrouwen in het infrastructuurtijdperk
Twee krachten komen samen:
1) Klimaatdruk op activa
Europese klimaatrisicobeoordelingen wijzen op blootstelling van infrastructuur als een materieel risicogebied, wat de noodzaak voor monitoringstrategieën versterkt die eigenaren helpen zich aan te passen en onzekerheid te beheren.
2) Hogere verwachtingen voor servicecontinuïteit en zekerheid
In de hele sector is er een duidelijke verschuiving naar systemen die continue inzichten bieden, niet alleen periodieke momentopnames—omdat moderne spoornetwerken dichter bij hun capaciteit opereren en belanghebbenden verwachten dat problemen eerder worden geïdentificeerd en transparanter worden beheerd.
Contactloze Laser Radar monitoring past bij deze richting: het ondersteunt proactief risicobeheer terwijl operaties ter plaatse efficiënt blijven.
Wat Ommatidia heeft geleverd bij La Marota
1) Contactloze meting op schaal
Ommatidia heeft meerdere Q1S Laser RADAR-units geïnstalleerd op het viaduct van La Marota om gelijktijdige metingen op vele punten mogelijk te maken, waarbij het volgende wordt vastgelegd:
- structurele doorbuigings-/verplaatsingsrespons,
- uiterst gevoelige vibratiegegevens die geschikt zijn voor modale karakterisering,
- herhaalbare datasets voor het volgen van trends in de loop van de tijd.
Deze aanpak vermindert de operationele frictie bij het instrumenteren van grote bruggen, omdat de meting op afstand en contactloos plaatsvindt. Dit is een praktisch voordeel wanneer u een hoge ruimtelijke dekking wenst zonder grote aantallen fysieke sensoren te installeren.
2) Een meetbasis die een “digital twin” kan voeden
Laser Radar produceert metrologisch relevante signalen (doorbuiging + vibratie) die kunnen worden gebruikt om:
- een structurele basissignatuur vast te stellen,
- drift te identificeren ten opzichte van normale variabiliteit,
- modellen te kalibreren/valideren,
- en de prioritering van onderhoud te ondersteunen met data in plaats van aannames.
Parallel hieraan omvat de projectomvang de ontwikkeling van een digital twin voor La Marota, waarbij real-time webvisualisatie een van de gestelde doelen is.
3) De basis voor een schaalbare installatie
Een belangrijk ontwerpdoel bij La Marota was niet alleen de meetprestatie, maar ook de inzetbaarheid. De Laser Radar-aanpak van Ommatidia is uitermate geschikt voor opschaling van een enkele brug naar een programma op netwerkniveau, omdat de detectie contactloos is (geen installatie van verspreide sensoren op de constructie) en de voetafdruk op locatie beperkt kan blijven.
Gebouwd voor eenvoudige implementatie
- Metingen op afstand betekenen minder interventies aan de constructie zelf en een eenvoudigere logistiek vergeleken met het instrumenteren van vele afzonderlijke punten.
- Edge-ready architectuur: gegevens kunnen lokaal worden verwerkt voor gebeurtenisdetectie/compressie en vervolgens worden gestreamd voor diepere analyses en digital twin-updates.
- Autonome werking: met een goed ontworpen behuizing en energiebudget kan het meetstation worden ontworpen om onbeheerd te functioneren.
Zonne-energie + 5G: een praktisch pad naar schaalvergroting
Met zonne-energie (plus batterijbuffer) en 5G-connectiviteit kan een Laser Radar-station worden ingezet op locaties waar netstroom en bekabelde communicatie duur of traag te realiseren zijn, ter ondersteuning van:
- snelle uitrol naar prioritaire activa,
- herhaalbare monitoring (geplande campagnes of getriggerde controles),
- en gecentraliseerd toezicht over meerdere locaties.
Visie op netwerkniveau
Dit creëert de basis voor een schaalbare monitoringslaag over het spoorwegnet: zet in waar het risico en de criticaliteit het hoogst zijn, meet consistent en voed dezelfde digital twin-workflow, zodat de onderhoudsplanning wordt aangestuurd door vergelijkbare, objectieve data in plaats van inconsistente inspectiemomentopnames.
Doorbuigings- en vibratiemonitoring van het viaduct van La Marota, met gebruik van het 128-kanaals Q1s Laser Radar-systeem van Ommatidia.
Wij hebben ons Q1s-systeem ingezet, dat massaal parallelle FMCW Laser Radar en Laser Doppler Vibrometrie combineert, om de doorbuiging en structurele trillingen van het viaduct van La Marota te monitoren en te analyseren, als onderdeel van een meerjarig project voor de monitoring van de structurele gezondheid van hogesnelheidsspoorinfrastructuur in Zuid-Spanje.
De unieke mogelijkheid om contactloos 128 gelijktijdige punten op het dek-oppervlak te meten met een bemonsteringsfrequentie van 40 kHz, maakt het real-time vastleggen van dynamisch structureel gedrag over een breed scala aan frequenties mogelijk vanaf één enkel installatiepunt.
Context van aanbesteding en programma: ADIF + CDTI CPI/CPP
De werkzaamheden bij La Marota sluiten aan bij het CDTI–ADIF-initiatief voor innovatieve aanbestedingen voor de inspectie van bruggen/viaducten en spoorwegactiva, gericht op het optimaliseren van onderhoud en het minimaliseren van operationele risico's.
ADIF heeft ook de lopende werkzaamheden met betrekking tot het monitoringsysteem van La Marota geformaliseerd via een vervolgcontract voor de verbetering, update en opvolging van het geïnstalleerde monitoringsysteem (“auscultación”).
Partners
Dit project werd opgeleverd door een consortium dat expertise op het gebied van engineering, onderzoek en aanvullende detectie combineert: INES Ingeniería, TWave, Universidad Politécnica de Madrid (UPM) en Ingeniería de Control del Ruido (ICR).
Waarom Laser Radar voor digital twins van bruggen
Bouw een digitale tweeling die de werkelijke structuur weerspiegelt, geen aannames
Indien u digitale tweelingen voor bruggen, viaducten of kritieke civiele objecten evalueert, neem dan contact op met Ommatidia over:
- campagnes voor nulpuntkarakterisering,
- herhaalbare Laser Radar-monitoring,
- vibratie- + doorbuigingsmeetstrategieën,
- en hoe signalen kunnen worden omgezet in preventieve onderhoudsacties.
