ES2959988T3 - Monitoring and predictive maintenance system for the state of wear of mechanical components and method of operation thereof - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un sistema (S) de seguimiento y mantenimiento predictivo del estado de desgaste de componentes mecánicos de un vagón de ferrocarril (R), encargado de la dinámica de conducción, del tipo que comprende un chasis (C), dos ejes ruedas (A), un bastidor de bogie (T) y amortiguación (D1, D2), que comprende: una unidad de control lógico (U) que comprende un programa de procesamiento de señales, al menos una pluralidad de sensores (1), que pueden colocarse en dicho chasis. (C), ejes de ruedas (A), bastidor de bogie (T) y amortiguación (D1, D2), capaces de detectar datos de funcionamiento de dicho vagón de ferrocarril (R) y enviar las señales correspondientes a dicha unidad de control lógico (U), dicha sistema (S) caracterizado porque dicho programa de procesamiento de señales es capaz de procesar dichas señales para extraer datos característicos reales de dichos componentes mecánicos de dicho vagón de ferrocarril (R), comparando dichos datos característicos reales con valores teóricos nominales en tiempo real, emitiendo una señal de alarma si el resultado de dicha comparación está fuera de un rango predeterminado de valores. La presente invención también se refiere a un método de funcionamiento de dicho sistema (S). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)The present invention relates to a system (S) for monitoring and predictive maintenance of the state of wear of mechanical components of a railway car (R), responsible for driving dynamics, of the type that comprises a chassis (C), two wheel axles (A), a bogie frame (T) and damping (D1, D2), comprising: a logic control unit (U) comprising a signal processing program, at least a plurality of sensors (1) , which can be placed in said chassis. (C), wheel axles (A), bogie frame (T) and damping (D1, D2), capable of detecting operating data of said railway car (R) and sending the corresponding signals to said logical control unit (U), said system (S) characterized in that said signal processing program is capable of processing said signals to extract real characteristic data of said mechanical components of said railway car (R), comparing said real characteristic data with nominal theoretical values in real time, issuing an alarm signal if the result of said comparison is outside a predetermined range of values. The present invention also relates to a method of operation of said system (S). (Automatic translation with Google Translate, without legal value)

Description

DESCRIPCIÓN DESCRIPTION

Sistema de monitorización y mantenimiento predictivo del estado de desgaste de componentes mecánicos y método de operación del mismo Monitoring and predictive maintenance system for the state of wear of mechanical components and method of operation thereof

La presente invención se refiere a un sistema de monitorización y mantenimiento predictivo del estado de desgaste de componentes mecánicos, en particular de vehículos ferroviarios rodantes. The present invention relates to a system for monitoring and predictive maintenance of the state of wear of mechanical components, in particular of rolling railway vehicles.

Más en detalle, la invención se refiere a un sistema del tipo mencionado, diseñado y realizado en particular para monitorizar el estado de desgaste, y realizar el mantenimiento predictivo de los componentes mecánicos que determinan la dinámica del vehículo de un material rodante, en particular de un vehículo ferroviario, pero que puede ser utilizado para cualquier vehículo que incluya componentes mecánicos, para los que se requiera la evaluación del estado de desgaste. In more detail, the invention relates to a system of the aforementioned type, designed and realized in particular to monitor the state of wear, and to carry out predictive maintenance of the mechanical components that determine the vehicle dynamics of a rolling stock, in particular of a railway vehicle, but it can be used for any vehicle that includes mechanical components, for which the evaluation of the state of wear is required.

En lo que sigue, la descripción se dirigirá a la monitorización del estado de desgaste de componentes mecánicos de vehículos ferroviarios, pero es evidente que la misma no debe considerarse limitada a este uso específico. In what follows, the description will be directed to the monitoring of the state of wear of mechanical components of railway vehicles, but it is evident that it should not be considered limited to this specific use.

Como es bien sabido, en la actualidad se utilizan diversas metodologías para el mantenimiento de los vehículos. Una de ellas, conocida como “model based”, se basa en la esquematización del modelo real en un modelo matemático mediante ecuaciones diferenciales, de forma que el sistema real y el simulado respondan de la misma forma a las tensiones externas. As is well known, various methodologies are currently used for vehicle maintenance. One of them, known as “model based”, is based on the schematization of the real model in a mathematical model using differential equations, so that the real and simulated system respond in the same way to external stresses.

Este método permite la evaluación del sistema físico mediante la comparación entre los dos modelos y el análisis de la desviación entre los resultados obtenidos y los esperados, obtenidos a partir de la simulación. This method allows the evaluation of the physical system through the comparison between the two models and the analysis of the deviation between the results obtained and the expected ones, obtained from the simulation.

Una desventaja del basado en modelos se debe a que es necesario escribir las ecuaciones diferenciales que mejor aproximen el sistema, ya que un sistema complejo puede tener muchas variables que hacen que el sistema sea altamente no lineal. A disadvantage of model-based is because it is necessary to write the differential equations that best approximate the system, since a complex system can have many variables that make the system highly nonlinear.

Otro modelo, conocido como basado en reglas, se basa en reglas o condiciones, a través de las cuales se describe el funcionamiento del sistema, y requiere un conocimiento profundo del sistema y de sus características de diseño. Este método, aunque conceptualmente sencillo, no resulta trivial en la práctica, ya que proporciona un sistema muy estable y, en el caso de muchas variables y condiciones, las reglas se convierten en demasiadas y no son fáciles de gestionar. Another model, known as rule-based, is based on rules or conditions, through which the operation of the system is described, and requires in-depth knowledge of the system and its design characteristics. This method, although conceptually simple, is not trivial in practice, since it provides a very stable system and, in the case of many variables and conditions, the rules become too many and are not easy to manage.

Otro modelo, conocido como basado en casos, se basa en el análisis de las condiciones del sistema con respecto a las cuales se identifica el estado de funcionamiento, supone un gran número de datos acumulados a lo largo del tiempo y relativos a las distintas condiciones de funcionamiento que se procesan y se toman como referencia. Another model, known as case-based, is based on the analysis of the system conditions with respect to which the operating state is identified, it involves a large number of data accumulated over time and related to the different operating conditions. functioning that are processed and taken as a reference.

El sistema es útil en el caso en el que los casos mapeados son muchos y cubren todo, o una buena parte del rango de funcionamiento del sistema, este último debe ser estable para poder trabajar con las interpolaciones entre los casos de la base de datos, en otras condiciones que las prescritas, hay que ser prudente en la aplicación del modelo. The system is useful in the case in which the mapped cases are many and cover all, or a good part of the system's operating range, the latter must be stable to be able to work with interpolations between the database cases, in conditions other than those prescribed, one must be cautious in the application of the model.

Otro modelo, denominado de reconocimiento de patrones, se basa en las tendencias de deterioro consolidadas en el tiempo, representadas mediante gráficos, que reproducen el estado de deterioro de las características controladas y se fija un punto, más allá del cual se debe actuar sustituyendo el componente antes de que la curva llegue al final de la vida útil del componente. Another model, called pattern recognition, is based on deterioration trends consolidated over time, represented by graphs, which reproduce the state of deterioration of the controlled characteristics and a point is set, beyond which action must be taken by replacing the component before the curve reaches the end of the component's useful life.

Para aplicar este método, es necesario haber probado y validado las curvas de deterioro mediante experimentos y mediciones precisas en el sistema genérico, ya que los tiempos de mantenimiento se fijan en función del cálculo de la curva. To apply this method, it is necessary to have tested and validated the deterioration curves through experiments and precise measurements on the generic system, since maintenance times are set based on the calculation of the curve.

Es evidente que cada uno de estos modelos y sistemas conocidos presenta desventajas, como se ha descrito con anterioridad. It is evident that each of these known models and systems has disadvantages, as described previously.

El estado de la técnica pertinente incluye también las solicitudes de patente DE 102009 053801 A1, EP 3354532 A1, WO 2015/100425 A1 y EP 2913724 A1. The relevant prior art also includes patent applications DE 102009 053801 A1, EP 3354532 A1, WO 2015/100425 A1 and EP 2913724 A1.

A la luz de lo anterior, es, por lo tanto, objeto de la presente invención proporcionar un sistema para monitorizar la dinámica del vehículo ferroviario, al que se aplica, para detectar el estado de desgaste de los componentes mecánicos, y que sea capaz de aplicar incluso al mismo tiempo al menos los cuatro modelos anteriores, evaluando incluso unos pocos elementos esenciales, con el fin de ser fiable. In light of the above, it is, therefore, the object of the present invention to provide a system for monitoring the dynamics of the railway vehicle, to which it is applied, to detect the state of wear of the mechanical components, and which is capable of apply even at the same time at least the four previous models, evaluating even a few essential elements, in order to be reliable.

Es un objeto adicional de la presente invención permitir la continuidad de las mediciones también en los momentos en los que el sistema de energía principal es incapaz de alimentar directamente el sistema. It is a further object of the present invention to allow continuity of measurements also at times when the main power system is unable to directly power the system.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar las herramientas necesarias para llevar a cabo el método y los aparatos que llevan a cabo este método. Another object of the present invention is to provide the tools necessary to carry out the method and the apparatus that carry out this method.

Según la invención, existe un sistema de monitorización y mantenimiento predictivo del estado de desgaste de componentes mecánicos de un vagón de ferrocarril, responsable de la dinámica de conducción, del tipo que comprende un chasis, dos ejes de ruedas, un bastidor de bogie y amortiguación, que comprende una unidad de control lógico que comprende un programa de procesamiento de señales, al menos una pluralidad de sensores, que pueden colocarse en dicho chasis, ejes de ruedas, bastidor de bogie y amortiguación, capaz de detectar datos de funcionamiento de dicho vagón de ferrocarril y enviar señales correspondientes a dicha unidad de control lógico, dicho programa de procesamiento de señales es capaz de procesar dichas señales con el fin de extraer datos característicos reales de dichos componentes mecánicos de dicho vagón de ferrocarril, comparando dichos datos característicos reales con valores teóricos nominales en tiempo real, emitiendo una señal de alarma si el resultado de dicha comparación está fuera de un rango predeterminado de valores. According to the invention, there is a system for monitoring and predictive maintenance of the state of wear of mechanical components of a railway car, responsible for the driving dynamics, of the type that comprises a chassis, two wheel axles, a bogie frame and damping. , comprising a logical control unit comprising a signal processing program, at least a plurality of sensors, which can be placed on said chassis, wheel axles, bogie frame and damping, capable of detecting operating data of said wagon railway and sending corresponding signals to said logical control unit, said signal processing program is capable of processing said signals in order to extract real characteristic data of said mechanical components of said railway car, comparing said real characteristic data with values nominal theoretical values in real time, issuing an alarm signal if the result of said comparison is outside a predetermined range of values.

Preferentemente, dicho programa de procesamiento de señales comprende un sistema de ecuaciones diferenciales capaz de calcular un modelo esperado de funcionamiento de dichos componentes mecánicos, a partir de dichos valores nominales, calcular un modelo real de funcionamiento de dichos componentes mecánicos, a partir de dichos datos característicos reales, comparar dicho modelo real con dicho modelo esperado, calcular la desviación entre el modelo real y el modelo esperado, comparar la desviación con un rango predeterminado de valores. Preferably, said signal processing program comprises a system of differential equations capable of calculating an expected model of operation of said mechanical components, from said nominal values, calculating a real model of operation of said mechanical components, from said data actual characteristics, compare said actual model with said expected model, calculate the deviation between the actual model and the expected model, compare the deviation with a predetermined range of values.

Preferentemente según la invención, dicha pluralidad de sensores comprende acelerómetros, inclinómetros, giroscopios y codificadores. Preferably according to the invention, said plurality of sensors comprises accelerometers, inclinometers, gyroscopes and encoders.

Preferentemente, dichos datos de operación detectados son vibraciones, acelerometría triaxial, giroscopía triaxial, inclinometría triaxial, velocidad y distancia recorrida por dicho vagón. Preferably, said detected operating data are vibrations, triaxial accelerometry, triaxial gyroscopy, triaxial inclinometry, speed and distance traveled by said wagon.

Preferentemente, dicho sistema comprende un dispositivo de adquisición de datos capaz de recibir dichas señales detectadas por dicha pluralidad de sensores y digitalizar y convertir dichas señales. Preferably, said system comprises a data acquisition device capable of receiving said signals detected by said plurality of sensors and digitizing and converting said signals.

Preferentemente, dicho sistema puede comprender un dispositivo de gestión de mantenimiento predictivo de dicho vagón de ferrocarril, capaz de recibir dicha señal de alarma y activar las operaciones de mantenimiento. Preferably, said system may comprise a predictive maintenance management device for said railway car, capable of receiving said alarm signal and activating maintenance operations.

Según la invención, dicho sistema comprende un sistema de recuperación de energía capaz de tomar energía vibracional, y/o acústica, y/o electromagnética, y/o solar, y/o fotovoltaica, y/o eólica y/o microeólica y convertirla en energía eléctrica. According to the invention, said system comprises an energy recovery system capable of taking vibrational, and/or acoustic, and/or electromagnetic, and/or solar, and/or photovoltaic, and/or wind and/or microwind energy and converting it into electric power.

Es objeto además de la presente invención un método de operación de un sistema de monitorización y mantenimiento predictivo del estado de desgaste de componentes mecánicos de un vagón de ferrocarril, del tipo que comprende un chasis, dos ejes-ruedas, un bastidor de bogie y amortiguadores, que comprende los siguientes pasos: a. detección de los datos de funcionamiento de dicho vagón y envío de las señales correspondientes a dicha unidad de control lógico; The object of the present invention is also a method of operation of a system for monitoring and predictive maintenance of the state of wear of mechanical components of a railway car, of the type that comprises a chassis, two axles-wheels, a bogie frame and shock absorbers. , which includes the following steps: a. detecting the operating data of said car and sending the corresponding signals to said logical control unit;

b. realizar un preprocesado de dichas señales, como digitalización y conversión; b. perform preprocessing of said signals, such as digitization and conversion;

c. procesamiento de dichas señales para extraer datos característicos reales de dichos componentes mecánicos de dicho vagón de ferrocarril; c. processing said signals to extract actual characteristic data from said mechanical components of said railroad car;

d. comparar dichos datos característicos reales con los valores nominales de dichos componentes mecánicos, en tiempo real; d. comparing said actual characteristic data with the nominal values of said mechanical components, in real time;

e. comprobar si el resultado de dicha comparación se encuentra dentro de un rango de valores predeterminado; f. emitir una señal de alarma si el resultado de dicha comparación está fuera de dicho rango predeterminado de valores; and. checking if the result of said comparison is within a predetermined range of values; F. emit an alarm signal if the result of said comparison is outside said predetermined range of values;

g. almacenar dichas señales preprocesadas y dichos datos comparados en dicho paso d. g. storing said preprocessed signals and said compared data in said step d.

9. Método de acuerdo con la reivindicación anterior, caracterizado en que dicho método comprende la etapa siguiente: 9. Method according to the preceding claim, characterized in that said method comprises the following step:

h. estimar el intervalo de tiempo en el que el componente mecánico monitorizado puede pasar por una condición anómala, con el fin de gestionar las actividades de mantenimiento predictivo relacionadas con el mismo. h. estimate the time interval in which the monitored mechanical component may experience an abnormal condition, in order to manage predictive maintenance activities related to it.

Además, dicho método puede comprender preferentemente la siguiente etapa: Furthermore, said method may preferably comprise the following step:

h. estimar el intervalo de tiempo en el que el componente mecánico monitorizado puede pasar por una condición de anomalía, con el fin de gestionar las actividades de mantenimiento predictivo relacionadas con el mismo. h. estimate the time interval in which the monitored mechanical component may experience an anomaly condition, in order to manage predictive maintenance activities related to it.

La presente invención se describirá ahora, con fines ilustrativos pero no limitativos, según su preferido realización, haciendo especial referencia a las figuras de las dibujos adjuntas, en las que: The present invention will now be described, for illustrative but not limiting purposes, according to its preferred embodiment, with special reference to the figures of the attached drawings, in which:

la figura 1 muestra un diagrama de bloques del sistema de monitorización y mantenimiento predictivo del estado de desgaste de los componentes mecánicos, objeto de la presente invención; Figure 1 shows a block diagram of the system for monitoring and predictive maintenance of the state of wear of the mechanical components, object of the present invention;

la figura 2 muestra una vista esquemática de la instalación del sistema objeto de la presente invención, sobre un vehículo; Figure 2 shows a schematic view of the installation of the system object of the present invention, on a vehicle;

la figura 3 muestra una vista esquemática del vehículo; Figure 3 shows a schematic view of the vehicle;

la figura 4 muestra una vista superior de los componentes del vehículo de la figura 3, sobre los que se instala el sistema; Figure 4 shows a top view of the components of the vehicle of Figure 3, on which the system is installed;

la figura 5 muestra una vista esquemática de una parte del vehículo de la figura 3; Figure 5 shows a schematic view of a part of the vehicle of Figure 3;

la figura 6 muestra un diagrama de bloques del método de funcionamiento del sistema objeto de la presente invención; Figure 6 shows a block diagram of the operating method of the system object of the present invention;

la figura 7 muestra una vista esquemática superior de los componentes mostrados en la figura 4; Figure 7 shows a top schematic view of the components shown in Figure 4;

la figura 8 muestra una vista esquemática de una parte de los componentes mostrados en la figura 7; y Figure 8 shows a schematic view of a part of the components shown in Figure 7; and

la figura 9 muestra un diagrama de flujo del método de funcionamiento del sistema objeto de la presente invención. En las diversas figuras, las partes similares se indicarán con los mismos números de referencia. Figure 9 shows a flow chart of the operating method of the system object of the present invention. In the various figures, similar parts will be indicated by the same reference numbers.

Con referencia a las figuras 2, 3, 4, 5 y 7, se describe en primer lugar la estructura de un vagón de ferrocarril R, en el que está instalado dicho sistema. With reference to Figures 2, 3, 4, 5 and 7, the structure of a railway car R, in which said system is installed, is first described.

Un vagón de ferrocarril R consta generalmente de siete masas, un chasis, dos bastidores de bogie y cuatro ruedaseje o ejes. An R railway carriage generally consists of seven masses, a chassis, two bogie frames and four wheel axle or axles.

El chasis C es la envoltura exterior del vagón R, que contiene cosas y/o personas. Chassis C is the outer shell of the car R, which contains things and/or people.

Cada masa está acoplada a las demás mediante amortiguadores con una amortiguación y/o rigidez adecuadas. Las ruedas-ejes A están conectadas al bastidor del bogie T mediante la amortiguación primaria D1, mientras que el bastidor del bogie T está conectado al chasis C mediante la amortiguación secundaria D2. Each mass is coupled to the others by means of shock absorbers with adequate damping and/or rigidity. The wheel-axles A are connected to the bogie frame T by primary damping D1, while the bogie frame T is connected to chassis C by secondary damping D2.

El bastidor del bogie T es la columna vertebral del vagón de ferrocarril R y consta de dos largueros conectados por travesaños. The T bogie frame is the backbone of the R railway car and consists of two stringers connected by cross members.

Los ejes de las ruedas A descansan con las ruedas sobre la vía férrea. The axles of the wheels A rest with the wheels on the railway track.

Con referencia a la figura 1, el sistema S de monitorización y mantenimiento predictivo del estado de desgaste de los componentes mecánicos, objeto de la presente invención, comprende esencialmente una pluralidad de sensores 1, un dispositivo de adquisición de datos 2, una unidad de control lógico U, y un dispositivo de gestión del mantenimiento 3. With reference to Figure 1, the system S for monitoring and predictive maintenance of the state of wear of the mechanical components, object of the present invention, essentially comprises a plurality of sensors 1, a data acquisition device 2, a control unit logic U, and a maintenance management device 3.

El sistema S está alimentado por otro sistema de recuperación de energía SE, como se describirá en detalle más adelante. The system S is powered by another energy recovery system SE, as will be described in detail later.

El sistema S es capaz de supervisar el estado de desgaste de los componentes que influyen en la dinámica del vehículo de un vagón de ferrocarril R y predecir la necesidad de sustituir un componente. The S system is capable of monitoring the wear status of components that influence the vehicle dynamics of a railway car R and predicting the need to replace a component.

Mediante el análisis del movimiento y de cómo este se ve influido por el estado de un componente, el sistema S reconoce qué componente y en qué medida se está desgastando, con el fin de intervenir rápidamente en la sustitución o el mantenimiento de este último o no intervenir en absoluto si, a pesar del final de la vida útil teórica del componente, éste se encuentra todavía en buen estado. By analyzing the movement and how it is influenced by the state of a component, the S system recognizes which component and to what extent is wearing out, in order to quickly intervene in the replacement or maintenance of the latter or not. intervene at all if, despite the end of the theoretical useful life of the component, it is still in good condition.

Dicha pluralidad de sensores 1 se instala en dicho vagón R. Said plurality of sensors 1 is installed in said car R.

En particular, se instalan cuatro sensores en los cuatro bujes, a saber, un primer sensor 11 en un primer buje, un segundo sensor 12 en un segundo buje, un tercer sensor 13 en un tercer buje y un cuarto sensor 14 en un cuarto buje. In particular, four sensors are installed on the four hubs, namely, a first sensor 11 on a first hub, a second sensor 12 on a second hub, a third sensor 13 on a third hub and a fourth sensor 14 on a fourth hub. .

Otros dos sensores están instalados en la línea central de los ejes de las ruedas A, en particular un quinto sensor 15 en un eje de las ruedas A, y un sexto sensor 16 en otro eje de las ruedas A. Two other sensors are installed on the center line of the axles of wheels A, in particular a fifth sensor 15 on one axle of wheels A, and a sixth sensor 16 on another axle of wheels A.

Un séptimo sensor 17 está instalado en el chasis C. A seventh sensor 17 is installed in chassis C.

Dicha pluralidad de sensores 1 comprende acelerómetros, inclinómetros, giroscopios y un codificador, y es capaz de detectar señales tales como vibraciones, acelerometría triaxial, giroscopía triaxial, inclinometría triaxial, velocidad y distancia recorrida. Said plurality of sensors 1 comprises accelerometers, inclinometers, gyroscopes and an encoder, and is capable of detecting signals such as vibrations, triaxial accelerometry, triaxial gyroscopy, triaxial inclinometry, speed and distance traveled.

En particular, se detectan: aceleración, velocidad, desplazamientos a lo largo de los ejes X, Y, Z, medidos en el centro de gravedad de las ruedas-eje A, del bastidor del bogie T y del chasis C. In particular, the following are detected: acceleration, speed, displacements along the X, Y, Z axes, measured in the center of gravity of the wheels-axle A, the bogie frame T and the chassis C.

En particular, el primer eje X es el sentido de marcha del vagón R a lo largo de las vías, con una dirección concordante con el avance, el segundo eje Y es perpendicular a las vías, por tanto a dicho primer eje X, el tercer eje Z es ortogonal al plano que pasa por dichos primer eje X y segundo eje Y, de forma que forman una tríada de la izquierda. In particular, the first axis Z axis is orthogonal to the plane that passes through said first X axis and second Y axis, so that they form a triad on the left.

La velocidad y los desplazamientos se calculan integrando la aceleración y filtrando para eliminar errores. Velocity and displacements are calculated by integrating acceleration and filtering to eliminate errors.

También se mide la giroscopia en rad/s alrededor de los ejes de rotación en torno al centro de gravedad del conjunto de ruedas, el bastidor del bogie T y la carrocería y la velocidad del vagón R en m/s. Gyroscope is also measured in rad/s around the axes of rotation around the center of gravity of the wheel set, the bogie frame T and the body and the speed of the wagon R in m/s.

Las señales son impulsos o cambios de tensión. Signals are impulses or changes in voltage.

Dicho dispositivo de adquisición de datos 2 es un microcontrolador o una tarjeta de adquisición, capaz de recibir las señales detectadas por dicha pluralidad de sensores 1 y de digitalizar y convertir dichas señales. Said data acquisition device 2 is a microcontroller or an acquisition card, capable of receiving the signals detected by said plurality of sensors 1 and of digitizing and converting said signals.

Dicha unidad lógica de control U es capaz de recibir dichas señales digitalizadas y convertidas desde dicho dispositivo de adquisición de datos 2. Said control logic unit U is capable of receiving said digitized and converted signals from said data acquisition device 2.

Dicha unidad lógica de control U es capaz de procesar dichas señales mediante un modelo de referencia basado en las ecuaciones diferenciales que definen el comportamiento físico y dinámico relativo del modelo, como se describirá en detalle más adelante. Said logical control unit U is capable of processing said signals through a reference model based on the differential equations that define the relative physical and dynamic behavior of the model, as will be described in detail later.

Dicho dispositivo de gestión de mantenimiento 3 comprende esencialmente un servidor de mantenimiento remoto y/o un mantenimiento en la nube, para consulta remota, un programa o aplicación de mantenimiento que puede ser utilizado en dispositivos remotos como smartphones, y una interfaz de operador para la ejecución asistida de la intervención de mantenimiento. Said maintenance management device 3 essentially comprises a remote maintenance server and/or cloud maintenance, for remote consultation, a maintenance program or application that can be used on remote devices such as smartphones, and an operator interface for the assisted execution of the maintenance intervention.

Dicho sistema S también está alimentado por otro sistema de recuperación de energía SE de tipo energético, y/o vibracional, y/o acústico, y/o electromagnético, y/o solar, y/o fotovoltaico, y/o eólico, y/o microeólico, como se describe a continuación. Said system S is also powered by another energy recovery system SE of an energetic type, and/or vibrational, and/or acoustic, and/or electromagnetic, and/or solar, and/or photovoltaic, and/or wind, and/or or microwind, as described below.

En lo que respecta a la energía térmica, la energía producida o dispersada en forma de calor por el motor y/o por los elementos calefactores o por la generación de calor por fricción y/o dispersión térmica, se transforma en energía eléctrica y se almacena para alimentar la electrónica del sistema S. With regard to thermal energy, the energy produced or dispersed in the form of heat by the engine and/or by the heating elements or by the generation of heat by friction and/or thermal dispersion, is transformed into electrical energy and stored. to power the electronics of the S system.

En cuanto a la energía vibracional o dinámica, la energía mecánica que puede utilizarse durante el movimiento del vagón R puede aprovecharse para transformarla en energía eléctrica que, una vez acumulada, puede utilizarse para alimentar los dispositivos electrónicos del sistema S. Regarding vibrational or dynamic energy, the mechanical energy that can be used during the movement of the car R can be used to transform it into electrical energy that, once accumulated, can be used to power the electronic devices of the system S.

En cuanto a la energía acústica o electromagnética, la energía relacionada con la contaminación acústica y electromagnética presente a bordo del tren puede ser convenientemente transformada en energía eléctrica que, una vez acumulada, puede ser utilizada para la alimentación de los dispositivos electrónicos de dicho sistema S. Regarding acoustic or electromagnetic energy, the energy related to the acoustic and electromagnetic pollution present on board the train can be conveniently transformed into electrical energy that, once accumulated, can be used to power the electronic devices of said system S .

En cuanto a la energía solar, solar-fotovoltaica, eólica, microeólica, de todas estas fuentes es posible recuperar tanto cuando el tren está parado, mediante fuentes solares, como cuando el tren está en movimiento, mediante fuentes eólicas, la energía que, convenientemente transformada en energía eléctrica, puede ser convenientemente acumulada y utilizada para alimentar los dispositivos electrónicos del sistema S. As for solar, solar-photovoltaic, wind, micro-wind energy, from all these sources it is possible to recover both when the train is stopped, through solar sources, and when the train is moving, through wind sources, the energy that, conveniently transformed into electrical energy, it can be conveniently accumulated and used to power the electronic devices of the S system.

La energía se acumula mediante el uso de una batería, o en algunos casos mediante al menos un supercondensador, y luego se distribuye a todos los dispositivos electrónicos del sistema S. The energy is accumulated through the use of a battery, or in some cases through at least a supercapacitor, and then distributed to all electronic devices in the S system.

Esto permite una continuidad a las mediciones también en los momentos en los que el sistema de energía principal, llamado "energy harvesting", es incapaz de alimentar directamente el sistema S. This allows continuity of measurements also at times when the main energy system, called "energy harvesting", is unable to directly feed the S system.

El funcionamiento del sistema S de monitorización y mantenimiento predictivo del estado de desgaste de los componentes mecánicos descrito anteriormente es el siguiente. The operation of the S system for monitoring and predictive maintenance of the wear status of mechanical components described above is as follows.

En un primer paso, dicha pluralidad de sensores 1 adquiere las señales descritas anteriormente. In a first step, said plurality of sensors 1 acquires the signals described above.

En un segundo paso, dichas señales son preprocesadas por dicho dispositivo de adquisición de datos 2. In a second step, said signals are preprocessed by said data acquisition device 2.

En este paso se eliminan los errores debidos a la instalación imperfecta de los sensores 1 o a los límites de instalación, como por ejemplo considerar la excentricidad respecto al centro de gravedad, o aplicar el teorema del transporte para transferir una fuerza calculada a un punto distinto del óptimo porque la instalación del sensor 1 era imposible, por falta de espacio o porque era físicamente imposible, por ejemplo si el centro de gravedad está dentro del eje de ruedas, y por último, eliminación de ruidos y perturbaciones, mediante filtros digitales o coeficientes de corrección. In this step, errors due to imperfect installation of sensors 1 or installation limits are eliminated, such as considering eccentricity with respect to the center of gravity, or applying the transport theorem to transfer a calculated force to a point other than the optimal because the installation of sensor 1 was impossible, due to lack of space or because it was physically impossible, for example if the center of gravity is inside the wheel axle, and finally, elimination of noises and disturbances, using digital filters or coefficients of correction.

Los datos son: aceleración, velocidad y desplazamientos a lo largo de dichos ejes primero X, segundo Y y tercero Z, medidos en el centro de gravedad de las ruedas-eje A, del bastidor del bogie T y del chasis C, giroscopia en rad/s alrededor de los ejes de rotación alrededor del centro de gravedad juego de ruedas, bastidor del bogie T y chasis C, velocidad del vehículo en m/s. The data are: acceleration, speed and displacements along said first /s around the axes of rotation around the center of gravity wheelset, bogie frame T and chassis C, vehicle speed in m/s.

La velocidad y los desplazamientos no son parámetros medidos directamente, sino que se calculan a partir de la integración de la aceleración y se filtran para compensar posibles errores. Velocity and displacements are not directly measured parameters, but are calculated from the integration of acceleration and filtered to compensate for possible errors.

Los datos se almacenan para un determinado instante de tiempo o espacio por lo que la integración realizada para obtener los desplazamientos puede tener lugar de dos formas distintas, en función de la forma de adquisición adoptada, por ejemplo adquisición basada en el tiempo o adquisición basada en la distancia recorrida desde el vagón R. The data is stored for a certain instant in time or space, so the integration carried out to obtain the displacements can take place in two different ways, depending on the form of acquisition adopted, for example acquisition based on time or acquisition based on the distance traveled from car R.

Para la adquisición basada en el tiempo, los datos se recogen a intervalos constantes, por ejemplo cada 8 milisegundos, mientras que en base a la distancia recorrida el tiempo no es constante, y los desplazamientos se obtienen integrando cada vez respecto al valor del tiempo resultante del desplazamiento, por ejemplo cada cm se adquiere el instante de tiempo, que por tanto puede variar en función de la velocidad a la que se desplaza para que la integración se produzca con un valor obtenido indirectamente. For time-based acquisition, data is collected at constant intervals, for example every 8 milliseconds, while based on the distance traveled the time is not constant, and the displacements are obtained by integrating each time with respect to the resulting time value of the displacement, for example every cm the instant of time is acquired, which can therefore vary depending on the speed at which it moves so that the integration occurs with a value obtained indirectly.

Este paso de adquisición temporal también se explora espacialmente mediante el codificador y un reloj, en caso de que se desee un tiempo absoluto o bien el tiempo puede ser adquirido por el sistema S de forma relativa, reseteando el temporizador en el arranque. This time acquisition step is also spatially explored by the encoder and a clock, in case an absolute time is desired or the time can be acquired by the S system relatively, resetting the timer at startup.

Los datos de desplazamiento son de dos tipos. Displacement data is of two types.

Los desplazamientos introducidos en los datos de entrada son los microdesplazamientos relativos calculados entre un instante de tiempo y otro de las partes del vagón R, que deben distinguirse de los datos de desplazamiento de todo el vagón R. The displacements entered in the input data are the relative microdisplacements calculated between one time instant and another of the parts of the car R, which must be distinguished from the displacement data of the entire car R.

En un tercer paso, los datos así procesados se envían a dicha unidad de control lógico U, que comprende un programa de procesamiento. In a third step, the data thus processed is sent to said logical control unit U, which comprises a processing program.

Este programa de procesamiento se basa en un modelo de ecuaciones diferenciales que describe exactamente la dinámica del vagón de ferrocarril R. This processing program is based on a differential equation model that exactly describes the dynamics of the railway car R.

Para generar un modelo es necesario establecer un conjunto de ecuaciones diferenciales que definan el modelo físico y el comportamiento dinámico relativo. To generate a model it is necessary to establish a set of differential equations that define the physical model and the relative dynamic behavior.

Se procede midiendo las aceleraciones, que luego se utilizarán como entrada en el sistema de ecuaciones diferenciales inversas, mientras que a la salida están las características de los componentes. We proceed by measuring the accelerations, which will then be used as input in the system of inverse differential equations, while the characteristics of the components are at the output.

Para validar el modelo, se comprueba que los parámetros nominales del modelo determinados por el enfoque basado en reglas coinciden con los obtenidos de la inversión. To validate the model, it is verified that the nominal model parameters determined by the rule-based approach coincide with those obtained from the inversion.

Si las características mecánicas detectadas a la salida del sistema coinciden con las nominales, entonces el vagón R tiene componentes que siguen funcionando, en el caso en que el sistema devuelva valores fuera de rango, donde los rangos están predeterminados inicialmente, entonces será necesario sustituir, o mantener el componente ya que sus características mecánicas se están deteriorando. If the mechanical characteristics detected at the output of the system coincide with the nominal ones, then the car R has components that continue to work, in the case where the system returns values out of range, where the ranges are initially predetermined, then it will be necessary to replace, or maintain the component since its mechanical characteristics are deteriorating.

Se procede por pasos, al principio se realizan algunas elaboraciones en lazo cerrado para determinar los parámetros que caracterizan las ecuaciones diferenciales, y que dan lugar al modelo óptimo de referencia, así como para verificar la validez de las ecuaciones diferenciales y su inversión, es decir, tomadas las características nominales, se resuelve el sistema directo de ecuaciones, con la determinación de los parámetros característicos utilizando el enfoque Basado en Reglas, y se evalúan los valores de salida, comprobando que son resultados aceptables, o si es posible se pueden comparar los resultados teóricos producidos por el modelo óptimo directamente con los datos reales medidos por el sistema. It proceeds in steps, at the beginning some closed-loop elaborations are carried out to determine the parameters that characterize the differential equations, and that give rise to the optimal reference model, as well as to verify the validity of the differential equations and their inversion, that is, , taking the nominal characteristics, the direct system of equations is solved, with the determination of the characteristic parameters using the Rule-Based approach, and the output values are evaluated, checking that they are acceptable results, or if possible, the results can be compared. theoretical results produced by the optimal model directly with the actual data measured by the system.

A continuación, se procede a la inversión del sistema, tomando como entrada los valores de salida del sistema directo e insertándolos en el sistema inverso, es necesario obtener las entradas de partida a la salida. Next, we proceed to invert the system, taking as input the output values of the direct system and inserting them into the inverse system; it is necessary to obtain the starting inputs at the output.

Esto permite verificar las ecuaciones diferenciales que describen el sistema y posteriormente es posible insertarlas en un modelo de lazo abierto, el cual, midiendo los valores reales de la dinámica del vagón R, tales como aceleración, giroscopía, velocidad, retorna a través del procesamiento concurrente en las características de los componentes en tiempo real. This allows the differential equations that describe the system to be verified and subsequently it is possible to insert them into an open loop model, which, measuring the real values of the dynamics of the car R, such as acceleration, gyroscopy, velocity, is returned through concurrent processing. in the characteristics of the components in real time.

Por lo tanto, la diferencia entre el comportamiento real del sistema y el esperado determinado a través del modelo óptimo se analiza en tiempo real, como se muestra en la figura 6, y se define el umbral de desprendimiento, más allá del cual intervenir con una intervención directa de mantenimiento, en condiciones. Therefore, the difference between the real behavior of the system and the expected one determined through the optimal model is analyzed in real time, as shown in Figure 6, and the detachment threshold is defined, beyond which to intervene with a direct maintenance intervention, in conditions.

También es posible estimar el tiempo de vida remanente del componente físico, es decir, realizar una predicción, basando este resultado mediante una aproximación en un "patrón" de degradación, obtenido a partir de la diferencia en el tiempo entre el comportamiento teórico del sistema obtenido a partir del modelo óptimo, y el comportamiento real medido del sistema, como se indica en la figura 6, donde el elemento de procesamiento de soporte a la decisión (DSS) estima este tiempo. It is also possible to estimate the remaining life time of the physical component, that is, make a prediction, basing this result through an approximation on a degradation "pattern", obtained from the difference in time between the theoretical behavior of the system obtained from the optimal model, and the actual measured behavior of the system, as indicated in Figure 6, where the decision support (DSS) processing element estimates this time.

A partir de los datos a controlar, estas ecuaciones se invierten en función del parámetro, tras lo cual se resuelve el sistema introduciendo los datos de entrada, en particular los desplazamientos y la velocidad del vagón R. Based on the data to be controlled, these equations are inverted depending on the parameter, after which the system is solved by introducing the input data, in particular the displacements and speed of the wagon R.

Al mismo tiempo, los resultados de la simulación se comparan con la solución de las ecuaciones en las que se han introducido los desplazamientos que debería haber tenido el vagón R en condiciones ideales. At the same time, the simulation results are compared with the solution of the equations in which the displacements that wagon R should have had under ideal conditions have been introduced.

Las ecuaciones diferenciales se han escrito considerando el sistema de referencia X, Y, Z descrito anteriormente. Los símbolos utilizados en las ecuaciones se muestran a continuación: The differential equations have been written considering the X, Y, Z reference system described above. The symbols used in the equations are shown below:

1) yw1: desplazamiento transversal del eje delantero; 1) yw1: transverse displacement of the front axle;

2) ^Yw1: Rotación alrededor del eje vertical del eje delantero; 2) ^Yw1: Rotation around the vertical axis of the front axle;

3) yw2: desplazamiento transversal del soporte superior; 3) yw2: transverse displacement of the upper support;

4) ^Yw2: Rotación alrededor del eje vertical del eje trasero; 4) ^Yw2: Rotation around the vertical axis of the rear axle;

5) yb: Desplazamiento transversal del bastidor del bogie T; 5) and b: Transverse displacement of the T bogie frame;

6) ^Tb: Rotación alrededor del eje vertical del bastidor del bogie T; 6) ^Tb: Rotation around the vertical axis of the bogie frame T;

7) yb,: Desplazamiento transversal del chasis C. 7) and b,: Transverse displacement of chassis C.

La si i n l m r l r m r l m l r r l r r l i n if r n i l The if i n l m r l r m r l m l r r l r r l i n if r n i l

Estas constantes pueden variar según las ecuaciones dinámicas utilizadas ya que cada vagón R tiene su propia dinámica, algunas constantes pueden faltar, por ejemplo si falta un amortiguamiento, este valor es cero. Las ecuaciones dinámicas generales, que se aplican a cualquier vagón de ferrocarril R, se muestran a continuación, y pueden modificarse de vez en cuando para cualquier otro vagón de ferrocarril R, cambiando los valores que caracterizan el vagón de ferrocarril R considerado, es decir, rigideces, masas, amortiguamientos y similares. These constants may vary depending on the dynamic equations used since each R car has its own dynamics, some constants may be missing, for example if damping is missing, this value is zero. The general dynamic equations, which apply to any railway car R, are shown below, and may be modified from time to time for any other railway car R, by changing the values that characterize the railway car R considered, i.e. stiffnesses, masses, damping and the like.

A partir de este modelo es posible obtener las distintas personalizaciones, a modo de ejemplo se muestra la aplicación sobre un medio sin amortiguamiento secundario D2, el sistema de ecuación pasa a ser: From this model it is possible to obtain different customizations. As an example, the application on a medium without secondary damping D2 is shown. The equation system becomes:

Además de los parámetros que faltan, los valores de las características mecánicas de los componentes también cambian y, en particular, el sistema de ecuaciones diferenciales se simplifica y es posible invertir las ecuaciones y encontrar los parámetros a comparar con los valores objetivo, las inversiones del sistema de ecuaciones diferenciales se muestran a continuación: In addition to the missing parameters, the values of the mechanical characteristics of the components also change and, in particular, the system of differential equations is simplified and it is possible to invert the equations and find the parameters to compare with the target values, inversions of the system of differential equations are shown below:

En una cuarta etapa, se valida la simulación. In a fourth stage, the simulation is validated.

Se comparan las dos simulaciones en valor absoluto, la diferencia de los valores instante a instante o el "delta", es decir la desviación, si el delta de las dos simulaciones es bajo, significa que la diferencia entre el sistema real y el ideal o esperado es mínima, el sistema se comporta correctamente y no hay anomalías respecto a ese parámetro, en caso contrario, si el delta de las dos simulaciones es alto, la diferencia indica que hay una anomalía en ese parámetro, también es posible determinar la magnitud de la variación. The two simulations are compared in absolute value, the difference in the values moment by moment or the "delta", that is, the deviation, if the delta of the two simulations is low, it means that the difference between the real system and the ideal or expected is minimal, the system behaves correctly and there are no anomalies with respect to that parameter, otherwise, if the delta of the two simulations is high, the difference indicates that there is an anomaly in that parameter, it is also possible to determine the magnitude of the variation.

Los resultados del modelo son, por lo tanto: The results of the model are, therefore:

- valor del parámetro invertido; - inverted parameter value;

- delta o desviación de las simulaciones. - delta or deviation of the simulations.

Es posible evaluar cualquier parámetro contenido en las ecuaciones, si son invertibles, algunos de ellos son: It is possible to evaluate any parameter contained in the equations, if they are invertible, some of them are:

- ángulo gamma (conicidad); - gamma angle (taper);

- rigidez de los muelles (k); - spring stiffness (k);

- amortiguación (r); - damping (r);

- radio de la rueda; - wheel radius;

- reducción de la amortiguación. - reduction of damping.

A partir de ellos pueden evaluarse indirectamente otros parámetros, como: From them, other parameters can be indirectly evaluated, such as:

- desgaste de la rueda; - wheel wear;

- desgaste de la brida. - flange wear.

También en este caso los datos de salida se almacenan en memoria junto con las demás adquisiciones. Also in this case the output data is stored in memory along with the other acquisitions.

Cuando la entidad de la anomalía supera un determinado umbral, se activa una alerta que envía una señal a dicho dispositivo de gestión de mantenimiento 3. When the anomaly entity exceeds a certain threshold, an alert is activated that sends a signal to said maintenance management device 3.

Dicho dispositivo de gestión de mantenimiento 3 es capaz de enviar una señal de alarma para activar el mantenimiento. Said maintenance management device 3 is capable of sending an alarm signal to activate maintenance.

En particular, se realiza una reserva al almacén de las piezas de recambio necesarias para la intervención de mantenimiento, de lo contrario se gestiona el procedimiento de compra automatizada, se fija una hora para realizar la intervención de mantenimiento, el personal de mantenimiento cualificado/certificado para realizar la intervención de mantenimiento, se reservan los equipos necesarios para la intervención de mantenimiento, y se utilizan herramientas de realidad aumentada para proporcionar apoyo a la ejecución de la intervención. In particular, a reservation is made to the warehouse of the spare parts necessary for the maintenance intervention, otherwise the automated purchasing procedure is managed, a time is set to carry out the maintenance intervention, qualified/certified maintenance personnel To carry out the maintenance intervention, the equipment necessary for the maintenance intervention is reserved, and augmented reality tools are used to provide support for the execution of the intervention.

Como se desprende de la descripción anterior, las ventajas del sistema objeto de la presente invención son muchas, por ejemplo, la proximidad del procesamiento a la fuente generadora de datos, ya que se realiza directamente a bordo del vagón de ferrocarril R, la transmisión de sólo la información relacionada con la 'anomalía detectada, con la enorme reducción de la cantidad de datos que deben transmitirse a dispositivos de almacenamiento y procesamiento remotos, tiempos reducidos de detección de anomalías, alerta temprana inmediata, gracias al procesamiento concurrente/en tiempo real, durante la marcha del material rodante, con comunicación directa al gestor de mantenimiento, sin pasar por las actuales etapas intermedias, de elaboración y operativas/gestión, adicionales, la predicción del estado de avería de los equipos, la correlación automática de las anomalías detectadas directamente a la intervención de mantenimiento, sin más etapas operativas/gestión adicionales, la correlación automática de las anomalías detectadas a bordo del tren debidas a cualquier causa dependiente/inducida por el estado de la infraestructura, la gestión de la información relativa a las averías para la validación de los parámetros. Esto permite la reducción del tiempo de parada de la máquina, la optimización de los stocks de almacén y de la gestión del personal de mantenimiento y la reducción de los costes de gestión del mantenimiento, debido a las intervenciones realizadas después de la aparición de la condición de avería. As can be seen from the previous description, the advantages of the system object of the present invention are many, for example, the proximity of the processing to the data generating source, since it is carried out directly on board the railway car R, the transmission of only the information related to the 'detected anomaly, with the enormous reduction in the amount of data that must be transmitted to remote storage and processing devices, reduced anomaly detection times, immediate early warning, thanks to concurrent/real-time processing, during the operation of the rolling stock, with direct communication to the maintenance manager, without going through the current additional intermediate, preparation and operational/management stages, the prediction of the breakdown status of the equipment, the automatic correlation of anomalies detected directly to maintenance intervention, without further operational/management steps, the automatic correlation of anomalies detected on board the train due to any cause dependent/induced by the state of the infrastructure, the management of information related to breakdowns for the validation of the parameters. This allows the reduction of machine downtime, the optimization of warehouse stocks and the management of maintenance personnel and the reduction of maintenance management costs, due to the interventions carried out after the appearance of the condition. of breakdown.

La presente invención se ha descrito con fines ilustrativos pero no limitativos, según sus realizaciones preferidas, pero debe entenderse que los expertos en la materia pueden introducir modificaciones y/o cambios sin apartarse del alcance pertinente definido en las reivindicaciones adjuntas. The present invention has been described for illustrative but not limiting purposes, according to its preferred embodiments, but it should be understood that those skilled in the art may introduce modifications and/or changes without departing from the relevant scope defined in the attached claims.

Claims (8)

REIVINDICACIONES 1. Sistema (S) de monitorización y mantenimiento predictivo del estado de desgaste de los componentes mecánicos de un vagón de ferrocarril (R), responsable de la dinámica de conducción, del tipo que comprende un chasis (C), dos ejes de ruedas (A), un bastidor de bogie (T) y amortiguadores (D1, D2), que comprende:1. System (S) for monitoring and predictive maintenance of the state of wear of the mechanical components of a railway car (R), responsible for driving dynamics, of the type comprising a chassis (C), two wheel axles ( A), a bogie frame (T) and shock absorbers (D1, D2), comprising: una unidad de control lógico (U) que comprende un programa de procesamiento de señales;a logic control unit (U) comprising a signal processing program; al menos una pluralidad de sensores (1), que pueden colocarse en dicho chasis (C), ejes de ruedas (A), bastidor de bogie (T) y amortiguador (D1, D2), capaces de detectar datos de funcionamiento de dicho vagón de ferrocarril (R) y enviar las señales correspondientes a dicha unidad de control lógico (U), por lo que dicho programa de procesamiento de señales es capaz de procesar dichas señales para extraer datos característicos reales de dichos componentes mecánicos de dicho vagón de ferrocarril (R),at least a plurality of sensors (1), which can be placed on said chassis (C), wheel axles (A), bogie frame (T) and shock absorber (D1, D2), capable of detecting operating data of said wagon railway car (R) and send the corresponding signals to said logical control unit (U), whereby said signal processing program is capable of processing said signals to extract real characteristic data of said mechanical components of said railway car ( R), comparar dichos datos característicos reales con valores teóricos nominales en tiempo real;comparing said actual characteristic data with nominal theoretical values in real time; emitir una señal de alarma si el resultado de dicha comparación está fuera de un rango predeterminado de valores, y por el que comprende un sistema de recuperación de energía capaz de tomar energía vibracional, y/o acústica, y/o electromagnética, y/o solar, y/o fotovoltaica, y/o eólica y/o microeólica y convertirla en energía eléctrica.issue an alarm signal if the result of said comparison is outside a predetermined range of values, and which comprises an energy recovery system capable of taking vibrational, and/or acoustic, and/or electromagnetic, and/or energy. solar, and/or photovoltaic, and/or wind and/or microwind and convert it into electrical energy. 2. Sistema (S) de acuerdo con la reivindicación anterior, caracterizado porque dicho programa de procesamiento de señales comprende un sistema de ecuaciones diferenciales capaz de2. System (S) according to the preceding claim, characterized in that said signal processing program comprises a system of differential equations capable of calcular un modelo esperado de funcionamiento de dichos componentes mecánicos, a partir de dichos valores nominales,calculate an expected operating model of said mechanical components, based on said nominal values, calcular un modelo real de funcionamiento de dichos componentes mecánicos, a partir de dichos datos característicos reales,calculate a real model of operation of said mechanical components, based on said real characteristic data, comparar dicho modelo real con dicho modelo esperado,compare said real model with said expected model, calcular la desviación entre el modelo real y el modelo esperado,calculate the deviation between the actual model and the expected model, comparar la desviación con un rango predeterminado de valores.compare the deviation with a predetermined range of values. 3. Sistema (S) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha pluralidad de sensores (1) comprende acelerómetros, inclinómetros, giroscopios y codificadores.3. System (S) according to any of the preceding claims, characterized in that said plurality of sensors (1) comprises accelerometers, inclinometers, gyroscopes and encoders. 4. Sistema (S) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichos datos de funcionamiento detectados son vibraciones, acelerometría triaxial, giroscopía triaxial, inclinometría triaxial, velocidad y distancia recorrida por dicho vagón de ferrocarril (R).4. System (S) according to any of the preceding claims, characterized in that said detected operating data are vibrations, triaxial accelerometry, triaxial gyroscopy, triaxial inclinometry, speed and distance traveled by said railway car (R). 5. Sistema (S) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende un dispositivo de adquisición de datos (2) capaz de recibir dichas señales detectadas por dicha pluralidad de sensores (1) y digitalizar y convertir dichas señales.5. System (S) according to any of the preceding claims, characterized in that it comprises a data acquisition device (2) capable of receiving said signals detected by said plurality of sensors (1) and digitizing and converting said signals. 6. Sistema (S) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por comprender un dispositivo de gestión de mantenimiento predictivo (3) de dicho vagón de ferrocarril (R), capaz de recibir dicha señal de alarma y activar operaciones de mantenimiento.6. System (S) according to any of the preceding claims, characterized by comprising a predictive maintenance management device (3) of said railway car (R), capable of receiving said alarm signal and activating maintenance operations. 7. Método de operación de un sistema (S) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, del tipo que comprende un chasis (C), dos ejes de ruedas (A), un bastidor de bogie (T) y amortiguadores (D1, d2), que comprende los siguientes pasos:7. Method of operation of a system (S) according to any of claims 1 to 6, of the type comprising a chassis (C), two wheel axles (A), a bogie frame (T) and shock absorbers ( D1, d2), which includes the following steps: a. detectar los datos de funcionamiento de dicho vagón de ferrocarril (R) y enviar las señales correspondientes a dicha unidad de control lógico (U);to. detecting the operating data of said railway car (R) and sending the corresponding signals to said logical control unit (U); b. realizar un preprocesado de dichas señales, como digitalización y conversión;b. perform preprocessing of said signals, such as digitization and conversion; c. procesar dichas señales para extraer datos característicos reales de dichos componentes mecánicos de dicho vagón de ferrocarril (R);c. processing said signals to extract real characteristic data from said mechanical components of said railway car (R); d. comparar dichos datos característicos reales con los valores nominales de dichos componentes mecánicos, en tiempo real;d. comparing said actual characteristic data with the nominal values of said mechanical components, in real time; e. comprobar si el resultado de dicha comparación se encuentra dentro de un rango de valores predeterminado; f. emitir una señal de alarma si el resultado de dicha comparación está fuera de dicho rango predeterminado de valores;and. checking if the result of said comparison is within a predetermined range of values; F. emit an alarm signal if the result of said comparison is outside said predetermined range of values; g. almacenar las señales preprocesadas y los datos comparados en dicho paso d;g. storing the preprocessed signals and compared data in said step d; i: convertir la energía vibracional, y/o acústica, y/o electromagnética, y/o solar, y/o fotovoltaica, y/o eólica y/o microeólica en energía eléctricai: convert vibrational, and/or acoustic, and/or electromagnetic, and/or solar, and/or photovoltaic, and/or wind and/or microwind energy into electrical energy 8. Método de acuerdo con la reivindicación anterior, caracterizado porque comprende el paso siguiente:8. Method according to the preceding claim, characterized in that it comprises the following step: h. estimar el intervalo de tiempo en el que el componente mecánico monitorizado puede pasar por una condición anómala, con el fin de gestionar las actividades de mantenimiento predictivo relacionadas con el mismo.h. estimate the time interval in which the monitored mechanical component may experience an abnormal condition, in order to manage predictive maintenance activities related to it.