Qué es
El Pod A es la unidad sensorial primaria de IN-SIGHT, diseñada para monitorización de dinámica de bogie y estado de rodamientos. Incorpora una IMU MEMS de 6 grados de libertad —acelerómetro triaxial más giróscopo— y un sensor de temperatura de precisión, integrados en un encapsulado estanco de reducidas dimensiones.
La fijación combina base magnética y tornillo M6, lo que permite la instalación sobre bastidor de bogie, eje o caja de grasa en menos de 4 horas por vehículo, sin acceso al TCMS ni herramienta especial. El Pod A es completamente pasivo desde la perspectiva del sistema ferroviario existente: no interviene en ningún circuito de control ni comunicaciones del vehículo.
Instalación no intrusiva: Sin cableado al vehículo. Alimentación autónoma desde el bus auxiliar de 24 V mediante convertidor DC/DC aislado o batería LiFePO₄ con cargador inductivo. Tiempo total de puesta en servicio por unidad: menos de 4 horas.
Rol en IN-SIGHT
El Pod A actúa como el punto de entrada de la cadena de monitorización. Sus señales crudas alimentan el pipeline DSP del CM4 Edge CPU, que extrae características en frecuencia asociadas a cada modo de fallo conocido:
- Rodamientos de rueda: Frecuencias características BPFO, BPFI, BSF y FTF calculadas a partir de la geometría del rodamiento y la velocidad de giro estimada por FFT de la señal de vibración.
- Desgaste de rueda (flat spots): Detección de impactos periódicos en la señal de aceleración vertical a la frecuencia de revolución de la rueda.
- Irregularidades de vía: Análisis espectral en el rango 1–50 Hz correlacionado con el perfil de vía conocido para separar rugosidad de fallo de componente.
- Temperatura de rodamiento: Vigilancia continua de caja de grasa con detección de deriva térmica anómala como precursor de fallo por lubricación insuficiente.
Pipeline de adquisición
El Pod A transmite datos brutos vía SPI al CM4 en cada ciclo de muestreo. El flujo completo desde sensor hasta telemetría estructurada es el siguiente:
IMU MEMS (SPI @ 6.667 kHz)
│ ax, ay, az [g] + Temperatura [°C]
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Buffer circular doble (4096 muestras)
│ Desbordamiento → evento de pérdida de datos
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Ventana Hann + FFT 1024 puntos
│ Resolución espectral: ≈ 6.5 Hz/bin
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Filtros IIR paso-banda por subsistema
│ Rodamientos : 500 Hz – 3 kHz
│ Rueda / vía : 5 Hz – 500 Hz
│ Baja frecuencia: 0.5 Hz – 50 Hz
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Extracción de características
│ RMS · Kurtosis · Crest Factor · picos FFT
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EKF local → comparación vs. Golden Run
│
├─ Normal → agrega y envía cada 30 s
└─ Anomalía → evento inmediato + clasificación
Modos de fallo detectados
El Pod A cubre los subsistemas con mayor impacto en disponibilidad de flota de corta/media distancia:
- Daño en pista exterior del rodamiento (BPFO): Incremento de amplitud a la frecuencia de paso de bola por defecto externo.
- Daño en pista interior (BPFI): Modulación en amplitud de la portadora a la frecuencia de revolución.
- Desgaste de elemento rodante (BSF): Cambio en el contenido espectral de alta frecuencia.
- Flat spot de rueda: Impacto único por vuelta con firma temporal característica.
- Sobrecalentamiento de rodamiento: Temperatura persistentemente superior al baseline ±Δ configurable.