Monitor Térmico Ferroviário
Prevenção de Acidentes & IoT
Um sistema de missão crítica que monitora a temperatura da via permanente em tempo real. Utiliza modelos matemáticos de inércia térmica para prevenir descarrilamentos causados por flambagem (calor) ou ruptura (frio) dos trilhos.
Correlação: Ar vs. Trilho
Impacto da Inércia Térmica
Estações Monitoradas
LiveKM 234
Serra do Mar
KM 110
Pátio Central
KM 045
Planalto Sul
Eng. Rules (Tn = 38°C)
Tech Stack & Infra
Python 3.9+
Math Models
FastAPI
API & Async
Pandas
DataFrames
React 19
Frontend
Leaflet
GeoJSON Maps
Open-Meteo
Weather API
GitHub Actions
CI/CD Cron
O Problema Físico
Trilhos de aço sofrem dilatação térmica. Se a temperatura subir muito além da Temperatura Neutra (Tn = 38°C), o trilho expande e pode 'encavalar' (Flambagem). Se cair muito, ele contrai e pode partir (Ruptura).
O desafio era: Não basta saber a temperatura do ar. Precisávamos calcular a temperatura do AÇO, considerando radiação solar, vento e o histórico térmico das últimas horas.
O Pipeline de Dados
ETL & Python Backend
Scripts Python processam dados da Open-Meteo API usando ThreadPoolExecutor para baixar dados de centenas de estações em paralelo. O Pandas aplica o modelo físico de troca de calor.
Física Aplicada
Implementei um algoritmo que calcula o Delta Térmico baseando-se na irradiação solar direta e no resfriamento eólico, gerando a 'Temperatura Estimada do Trilho'.
Frontend Geo-Analítico
Interface React com Leaflet para mapas. O sistema não precisa de backend ativo 24/7 para leitura: ele consome um 'Banco de Dados Estático' (JSON) gerado pelo pipeline, garantindo custo zero de hospedagem.
def calculate_rail_temp(air_temp, solar_rad, wind):
# 1. Coeficiente de Absorção (Aço Envelhecido)
alpha = 0.85
# 2. Delta por Radiação
delta_solar = (solar_rad * alpha) / CONVECTION_FACTOR
# 3. Resfriamento Eólico
wind_cool = wind * WIND_COEFF
return air_temp + delta_solar - wind_cool
Impacto na Segurança
Monitoramento proativo de 100% da malha, eliminando inspeções manuais desnecessárias e focando na prevenção.
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