CU Hyperloop gana con TRENDnet en la competición de perforación de túneles de The Boring Company [ESTUDIO DE CASO]

Octubre de 2024


A group of people in safety vests and hard hats standing around a large cylindrical piece of machinery at an outdoor worksite. The background includes tools, equipment, a workbench, a tent, and a truck. The scene suggests a team effort or project, with the group posing for a photo.

El tráfico y el transporte siguen siendo un problema para las ciudades en el mundo entero. Hyperloop es un concepto de sistema de transporte de alta velocidad diseñado tanto para pasajeros como para mercancías que pretende aliviar la congestión del tráfico. El concurso anual Not-a-Boring tiene como objetivo desafiar a los equipos a idear soluciones de túneles nuevas e innovadoras que puedan utilizarse para desarrollar infraestructuras críticas que den soporte a un sistema de tránsito hyperloop a gran escala.

A large cylindrical boring machine, used for tunneling and excavation, positioned on a white wooden stand under a blue canopy. The machine has a grid-like structure at one end. In the background, several people in safety vests and helmets are visible, suggesting an outdoor worksite or testing area.El reto

CU Hyperloop, que forma parte de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de Colorado Boulder, es un equipo de competición de excavación de túneles dirigido por estudiantes. Cada año, estudiantes de todo el mundo compiten durante ocho días en el concurso anual de The Boring Company (Not-a-Boring Competition) de excavación de túneles para estudiantes, en Bastrop (Texas). El ganador del concurso se decide en función de la velocidad y la longitud con que el equipo es capaz de excavar un túnel horizontal.

Los microcontroladores y microchips de la tuneladora (TBM) de CU Hyperloop controlan y mueven varias partes de la máquina, como el empuje, el control de la temperatura y el giro del cabezal de corte. El equipo de CU Hyperloop necesitaba una solución robusta que permitiera a los microcontroladores conectarse en red y comunicarse entre sí a lo largo de la tuneladora, todo ello soportando vibraciones, escombros y demás.
Two individuals working on a large cylindrical boring machine, which is partially assembled with motors, wiring, and structural elements. One person holds a tool, while the other assists.

La solución

Los microcontroladores conectados a un ordenador central crearon un mini-internet que podía controlar la tuneladora. Los microcontroladores y ordenadores a bordo ya estaban conectados entre sí con cables Ethernet. Teniendo esto en cuenta, el equipo de CU Hyperloop decidió que lo ideal sería una solución de switches de red.

Aunque se consideraron muchas empresas de switches industriales, CU Hyperloop finalmente se decidió por el switch industrial DIN-Rail PoE+ Gigabit con 6 puertos de 12 - 56 V de TRENDnet, modelo TI-PG62B. Se basó en una variedad de factores, incluyendo su capacidad para manejar y trabajar correctamente con los elementos, el tamaño compacto, la facilidad de instalación y las características de voltaje variable con protección de corriente de sobrecarga.

A TRENDnet TI-PG62B industrial switch installed within a complex setup of wires and equipment. The switch is highlighted with a circular zoom-in, showing its ports and connectors. It is mounted on a metal frame, surrounded by various cables and components, indicating its use in an industrial environment. The text "TRENDnet" is visible on the switchEl switch industrial TI-PG62B de TRENDnet se convirtió en el centro de las comunicaciones Ethernet de la tuneladora y permitió que el software del equipo se comunicara eficazmente con la tuneladora a través de la excavación. Las fuentes de alimentación industriales se incorporaron al sistema de distribución de energía propio de la tuneladora, e hicieron que las pruebas y la integración en la tuneladora fueran seguras y eficientes.

El sistema de distribución de energía alimentaba tanto la tuneladora como el lugar de trabajo del equipo, incluyendo el botón de parada de emergencia en caso de riesgo mecánico o eléctrico. Se realizaron varias pruebas para garantizar su funcionamiento y fiabilidad. La parada de emergencia funcionó de forma consistente cuando se necesitaron cortes de energía inmediatos en la tuneladora.
Una gran máquina perforadora cilíndrica levantada por una grúa con correas y cables en una obra muy concurrida. Numerosos trabajadores con chalecos de seguridad amarillos y cascos están presentes, algunos observando y otros trabajando activamente. El sitio está lleno de diversos equipos y materiales, incluidos palés, contenedores y herramientas. El cielo está nublado, con tiendas de campaña y árboles visibles en el fondo.

El resultado

"Los switches de red y las fuentes de alimentación industriales funcionaron de maravilla: eran muy resistentes a la intemperie y fáciles de instalar, alimentar y configurar sin ocupar demasiado espacio. La opción de voltaje variable funcionó perfectamente para reducir y convertir la potencia de nuestro generador."

"Los switches se fijaban a la parte trasera de la tuneladora durante los días calurosos y húmedos de Texas y las noches secas y bajo cero de Colorado. Los switches de TRENDnet eran muy resistentes y también soportaron soldaduras, chispas y suciedad a proximidad sin ningún fallo."

"Nuestro equipo quedó segundo en la competición de este año, y fue el mejor equipo estadounidense. Además, el equipo ganó el Premio a la Innovación por nuestro sistema de agarre hinchable que anclaba la máquina bajo tierra. Los switches de red y las fuentes de alimentación de TRENDnet han sido vitales para el éxito de nuestro equipo"

Zaphod A. Schmidt
Jefe de equipo de CU Hyperloop

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