Op het goede spoor dankzij creatieve samenwerking
Slimme sensoren die precies meten in welke staat een stuk spoor is incombinatie met een gebruiksvriendelijk dashboard op maat.
Klant interview: Rail1435
Sara de Waal, 4 Oktober 2021 - Hilversum
Eind 2020 klopte er een potentiële klant aan bij Kempen Automatisering met een bijzonder idee. Na jaren van onderzoek had ontwikkelaar Pascal van der Zwam, samen met de techneuten van zijn adviesbureau voor spooronderhoud Rail1435, slimme sensoren ontwikkeld die precies kunnen meten in welke staat een stuk spoor is.
Een vrij revolutionaire uitvinding, omdat deze sensoren het spooronderhoud veel efficiënter maken.
Om deze gegevens inzichtelijk te maken voor spoorbeheerders – de klanten van Rail1435 – ontwikkelde Kempen een gebruiksvriendelijk dashboard.
-
"Dit is precies het dashboard dat ik in mijn hoofd had, volledig in onze huisstijl"
Pascal van de Zwalm
Founder & CEO
Rail1435
Meten is weten
Met de sensoren van Rail1435 kan een spoorbeheerder in een oogopslag zien of er ergens een afwijking aan het spoor is. Hoe werken die sensoren precies? ‘Een sensor voert twee keer per uur een meting uit, mits er een trein langskomt,’ legt Pascal uit. ‘Als er een trein over de rails komt zakt het spoor namelijk een stukje naar beneden, waardoor er schade aan het spoor ontstaat.
Wij hebben een sensor gemaakt die deze beweging meet, maar ook een sensor die de temperatuur van het spoor meet.
We zijn ook bezig met het ontwikkelen van sensoren die andere belasting van het spoor in kaart brengen, zodat bijvoorbeeld duidelijk is wanneer wissels moeten worden vervangen. Als de metingen van de sensoren een bepaalde grenswaarde overschrijden weet je dat er onderhoud nodig is.
-
"Door FileMaker met Ruby on Rails te combineren kan een grote groep gebruikers dezelfde applicatie gebruiken, zonder extra licentie kosten "
Maarten Huijs
Partner & Engineer, Kempen Automatisering
Hardware aan software koppelen
Een mooie uitvinding, maar deze gegevens moesten wel op een eenvoudige manier bij de klant terecht komen. Dit zijn de spoorbeheerders die de sensoren huren volgens de methode Iot(Internet of Things)-as-a-Service. Hiervoor zocht Rail1435 de samenwerking op. ‘De gegevens moesten eerst aan een database worden gekoppeld,’ vertelt Pascal. ‘Om dit te realiseren schakelde ik Ron van Dam van Damast Services in, met wie wij vaker samenwerken. Ron wist dat het mogelijk was om dit soort hardware aan een database in FileMaker te verbinden en dat FileMaker goed in staat was: grote hoeveelheden data te verwerken. Dus zette hij de backend op, waarin alle data terecht komen. Hierin hebben wij een overzicht van alle sensoren.
Voor de spoorbeheerders die de sensoren van ons huren, hadden we echter een simpel en toegankelijk portaal nodig waarin je snel kon zien of er actie nodig is. Samen met Ron gingen wij op zoek naar een ontwikkelaar, en we kwamen al snel bij Kempen Automatisering terecht. Ik had direct een goed gevoel bij Maarten Huijs en zijn team. Met grote softwarebedrijven hadden wij bovendien de ervaring dat een portaal al snel heel duur wordt, maar bij Kempen betaal je een hele redelijke prijs voor uitstekende software. Met het systeem Ruby on Rails hebben ze precies het platform gemaakt zoals ik dat in mijn hoofd had, met kaarten, grafieken en een duidelijk meldsysteem, én volledig in onze huisstijl.
Alleen maar voordelen
De voordelen van het sensorsysteem zijn talrijk, legt Pascal uit. ‘Tot nu werkt spooronderhoud in principe zo: onderhoudsbedrijven rijden rond met een busje en bekijken ter plekke hoe het spoor eruit ziet. Maar dan ben je vaak óf te vroeg, óf te laat om slijtage te signaleren. Met dit sensorsysteem kijk je dagelijks op je dashboard, en krijg je vanzelf een melding als bepaalde waarden een grens overschrijden. De weergave is als een stoplicht: bij een groen lampje zijn alle metingen goed, bij geel beginnen de waarden uit de pas te lopen en moet er binnen een bepaalde termijn iets gebeuren, en bij rood moet je direct actie ondernemen.
Een duidelijk en gebruiksvriendelijk systeem, waarmee de spoorbeheerder snel en gericht een onderhoudsaannemer op pad kan sturen als dat nodig is. Door dit overzicht kan de beheerder eerder ingrijpen, waardoor er minder vaak delen van een traject uitvallen, waardoor treinen minder vertraging oplopen.
Ook hebben spoorbedrijven uiteindelijk minder kosten aan het onderhoud. Doordat je alle historische data terug kan zien kun je bovendien veel leren. We hebben bijvoorbeeld een aantal sensoren in geplaatst, vlak voordat daar grootschalige overstromingen ontstonden. Ook in perioden van zware regenval kunnen we de conditie van het spoor goed monitoren.’
Multi-tenancy: veel gebruikers, geen probleem
Volgens Pascal zou met deze techniek de digitalisering van het spoor best wel eens een kwestie van tijd kunnen zijn. ‘Dit sensorsysteem is sinds april op verschillende plekken in Nederland operationeel, en wordt steeds breder toegepast. We verwachten ook dat de bestellingen uit andere Europese landen binnen gaan rollen. De problemen met het spoor die we hier in Nederland hebben, bestaan immers ook in het buitenland.’
Maarten Huijs legt uit waarom een groeiend klantenbestand geen enkel probleem is voor het dashboard dat Kempen heeft ontworpen ‘In Ruby on Rails is multi-tenancy mogelijk, dat wil zeggen dat het een grote groep gebruikers gebruik kan maken van dezelfde applicatie, zonder dat ze elkaars data kunnen zien en zonder dat we er individuele applicaties voor hoeven te ontwikkelen. Het licentiesysteem werkt bovendien zo dat je niet per gebruiker betaalt.
Een ander voordeel is dat de omgeving van Ruby on Rails responsive is: één interface schaalt zich automatisch naar het apparaat wat je gebruikt, bijvoorbeeld een iPad of een laptop.’ Ook het aantal soorten metingen zal naar verwachting toenemen in de toekomst. Pascal vertelt: ‘Het systeem is nu gebouwd voor een aantal sensoren, als het groter wordt gaan we dit samen weer verder uitbouwen. Ik hoop dat dit het begin is van een lange samenwerking!’
Wat is IOT?
Algemeen gezegd omvat het Internet of Things alle sensoren (of 'dingen') die zijn verbonden internetnetwerk. Bijvoorbeeld slimme sensoren zoals die van Rail1435 die vanuit het veld berichten genereren.
Deze sensoren gebruiken een ander soort communicatie als bekendere alternatieven zoals WiFi, 3G, 4G & 5G. IOT bestaat uit meerdere protocollen zoals bijvoorbeeld het Lora WAN protocol of Vodanfone’s Narowband protocol.
Kort samengevat bevat een sensor een simkaart en kan op deze manier berichten sturen. Welke berichten deze sensor stuurt is maar net hoe je deze bouwt. IOT protocollen onderscheiden zich van WiFi en 4g door lage energieconsumptie, een sensor kan al gouw 3 jaar op een batterij draaien i.p.v. een paar dagen. Daarnaast bieden IOT verbeterd bereik, zo kan een sensor diep onder de grond begraven worden.
In het geval van Rail1435 is er voor gekozen om 3 netwerken te ondersteunen en te integreren in het dashboard. KPN IOT & Things network voor de beste dekking is in de Benelux (release v1) maar ook geheel Europa met vodafone IOT narrowband (release 2). De trade-off voor het lage energie verbruik is een zeer geringe data bundel en datadoorvoersnelheid. Je wilt dus geen film streamen via Lora, maar enkele bytes versturen om net genoeg data van een sensor binnen te krijgen.
