EP0272343B1 - Einrichtung zur Überwachung des Vorhandenseins von Schienenfahrzeugen innerhalb bestimmter Gleisabschnitte - Google Patents

Einrichtung zur Überwachung des Vorhandenseins von Schienenfahrzeugen innerhalb bestimmter Gleisabschnitte Download PDF

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EP0272343B1
EP0272343B1 EP86118049A EP86118049A EP0272343B1 EP 0272343 B1 EP0272343 B1 EP 0272343B1 EP 86118049 A EP86118049 A EP 86118049A EP 86118049 A EP86118049 A EP 86118049A EP 0272343 B1 EP0272343 B1 EP 0272343B1
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EP
European Patent Office
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track
track section
section
meter
occupany
Prior art date
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Expired
Application number
EP86118049A
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English (en)
French (fr)
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EP0272343A1 (de
Inventor
Gert Dipl.-Ing. Miller
Heinz Dipl.-Ing. Laumen
Peter Ing. grad. Schürmans
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Scheidt and Bachmann GmbH
Original Assignee
Scheidt and Bachmann GmbH
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Publication date
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Priority to AT86118049T priority patent/ATE47361T1/de
Priority to EP86118049A priority patent/EP0272343B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L17/00—Switching systems for classification yards
    • B61L17/02—Details, e.g. indicating degree of track filling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L1/00—Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or train
    • B61L1/18—Railway track circuits
    • B61L1/181—Details
    • B61L1/187—Use of alternating current
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L23/00—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains
    • B61L23/08—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for controlling traffic in one direction only
    • B61L23/14—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for controlling traffic in one direction only automatically operated
    • B61L23/16—Track circuits specially adapted for section blocking
    • B61L23/166—Track circuits specially adapted for section blocking using alternating current

Definitions

  • the invention relates to a device for monitoring the presence of rail vehicles within certain track sections according to the preamble of claim 1.
  • a device for monitoring the presence of rail vehicles within certain track sections in which the track section is divided into a number of immediately consecutive subsections.
  • Receivers are connected to the two rails of the track section at the beginning of the track section determined by the direction of travel of the rail vehicles and at the end of each subsection.
  • a voltage-generating device is provided at the end of the track section, via which an electrical voltage of constant magnitude is fed into the two rails of the track section.
  • a rail vehicle entering the track section causes a change in the voltage applied to the receivers due to the short-circuiting effect of the wheel set of the rail vehicle.
  • This voltage increases in front of the rail vehicles and drops behind the rail vehicles, so that the movement of the rail vehicle within the track section can be determined by detecting the magnitude of this voltage.
  • the receiving devices arranged at the end of the subsections are constructed as transformers, the primary voltage tapped between the two rails producing a secondary voltage in a coil connected in parallel. The value of the secondary voltage is used as the measurement signal.
  • a disadvantage of this known device is that due to the analog measurement method based on the absolute size of the measured voltage, variable contact resistances between the wheel set and rail and changing bedding resistances of the rails, e.g. depending on the weather, change the measurement uncontrollably.
  • a similar device for monitoring the presence of rail vehicles within certain track sections is known from US Pat. No. 3,966,149.
  • Each track section is provided at its beginning with a signal generator, via which a signal of a certain size is fed into the track section.
  • a signal receiver connected to a control device.
  • the two rails of the track section are each electrically connected to one another, so that there are several closed current loops.
  • the circuit shortens, so that the signal reaching the signal receiver differs from the signal formed by one of the signal generators.
  • the control device concludes that a rail vehicle in the respective track section between the signal generator and the signal receiver. Since the functions and the positions of the signal generator and the signal receiver are fixed invariably in this known device, this known device does not offer any prerequisites for detecting rail vehicles entering the track sections in the opposite direction of travel.
  • the invention has for its object to provide a device for monitoring the presence of rail vehicles within certain track sections, in particular in drainage systems for free track length measurement, which detects the presence of rail vehicles within the track section in a digital manner with little technical effort, without environmental influences or changing Boundary conditions influence the measurement result.
  • the solution to this problem by the invention is characterized in that the receiver modules of the track section are connected by a common line to the receiving device designed as a digital track level meter and are each additionally designed as transmitters and by means of an address assigned to them by the track level meter to transmit a low voltage range horizontal AC voltage with a defined frequency and feed into the track section are selected digitally in succession and that the track level meter queries the voltage fed in by the individual transmitter-receiver modules at the beginning of the track section and connects the presence of the rails of the track section with one another in an electrically conductive manner Results of wheelsets of rail vehicles are passed on to an evaluation circuit with assignment to the respective subsection.
  • the device according to the invention it is not necessary to divide one of the rails of the track section by means of electrical isolating joints. In addition, the considerable technical effort required to attach the separating joints is eliminated. Since the transmitter-receiver modules fed into the track section, in the low voltage range, i.e. an alternating voltage below 42.4 volts with a frequency between 10 and 100 kHz is not measured analogously by the track level meter according to the invention, but is only checked as to whether it is still present at the beginning of the track section, a digital measuring method results, in which environmental influences, Different bedding resistance of the rails and changing contact resistance between wheel and rail have no influence on the measurement result.
  • the device according to the invention thus results in particularly reliable monitoring of the track section, its division into immediately successive subsections providing a high and reliable information value. Since the respective activation of the transmitter-receiver module assigned to a specific subsection takes place via the line common to all modules via the address of the respective module from the track fill level meter and the position of the respectively activated subsection is known, the device according to the invention provides an exact statement as to whether and how many subsections - starting from the track level meter - are free of rail vehicles. Particularly in the case of drainage systems, the track length free of rail vehicles can thus be determined exactly.
  • the frequency of the voltage fed into the track section by the individual transmitter-receiver modules can vary be. This is possible, for example, in that the frequency of successive modules fed into the track section differs by 5 or 10 kHz in each case.
  • the voltage received by the track level meter therefore results in an assignment to the respective subsection depending on the respective frequency.
  • a further track fill level meter can be arranged in a further development of the invention at the end of the track section, which alternates with the track fill level meter arranged at the beginning of the track section via the common line, the transmitter-receiver Module activated and the determined results passed on to the evaluation circuit. This makes it possible to determine the presence of rail vehicles within the track section regardless of the direction of travel by querying from both sides of the track section.
  • each transmitter-receiver module can additionally be designed as a receiver of the voltage fed into the rails of the track section by the other transmitter-receiver modules and that The result of the test initiated by the track fill level meter can be passed on to the line.
  • the invention proposes to galvanically separate both the transmitter-receiver modules and the track level meter (s) from the rails of the track section. In this way, damage to the device according to the invention by currents occurring in the rails of the track section can be avoided.
  • the track section 1 to be monitored for the presence of rail vehicles in the exemplary embodiment is divided into a total of n subsections 2 1 to 2 n without these immediately successive subsections 2 being separated from one another by separating joints or the like.
  • a track level meter 3 is connected to the two rails of track section 1, which in turn is connected to the power supply U.
  • a block diagram for a preferred embodiment of the track level meter 3 is shown in FIG.
  • a transmitter-receiver module 4 is connected to 4n 1.
  • a preferred embodiment of such a transmitter-receiver module 4 is shown in the block diagram according to FIG.
  • Each transmitter-receiver module 4 is connected to the neighboring modules and the track level meter 3 by a multi-core line 5.
  • Each transmitter-receiver module 4 has a specific address, so that it can be specifically addressed and activated by the track level meter 3 via line 5.
  • an AC voltage in the low voltage range with a defined frequency is fed into the track section 1.
  • the voltage is preferably below 42.4 volts.
  • the frequency is preferably between 10 and 100 kilohertz.
  • the voltage fed from these modules 4 into the track section 1 can vary from module to module by an increasing or decreasing frequency, for example in Differentiate jumps of 5 or 10 kilohertz.
  • the monitoring process is initiated by the track level meter 3 by activating the adjacent transmitter-receiver module 4 1 .
  • This transmitter-receiver module 4 1 feeds an alternating voltage with a certain frequency into the rails of the track section 1. Since there is no rail vehicle in subsection 2 1 in the exemplary embodiment according to FIG. 1 , track level meter 3 detects the voltage fed in by transmitter-receiver module 4 1 . It is not the value of the voltage that is important here, but only the presence, so that environmental influences do not distort the digital measurement result. The track level meter 3 accordingly passes the result on to an evaluation circuit 8, which thus recognizes that there is no rail vehicle in the subsection 2 1 .
  • the transmitter-receiver modules 4 2 to 4 n - 1 are then activated by the line fill level meter 3 via line 5. Since there is also no wheel set of a rail vehicle in these subsections 2 2 to 2 n ⁇ 1 , these voltages fed in one after the other are also determined by the track level meter 3 and the digital measurement result is passed on to the evaluation circuit.
  • This wheel set 6 connects the two rails in subsection 2 n in an electrically conductive manner, so that due to the resulting short circuit in subsection 2 n, the voltage emitted by transmitter-receiver module 4 n does not reach the connection points of track level meter 3 at the beginning of Track section 1 spreads. Since the voltage emitted by the transmitter-receiver module 4 n cannot be determined by the track level meter 3, the downstream evaluation circuit determines that there is a rail vehicle in subsection 2n.
  • the device is therefore particularly suitable for carrying out a track free length measurement in drainage systems.
  • a second wheel set 7, which is located in subsection 2 2, is drawn in with dashed lines in FIG.
  • the voltage fed into the track section 1 by the transmitter-receiver module 4 2 would no longer be able to be determined by the track level meter 3.
  • the voltages fed in by the transmitter-receiver modules 4 3 to 41i cannot spread to the beginning of the track section 1 as a result of this wheel set 7, so that in this case the downstream evaluation circuit outputs that the track section 1 begins in the direction of travel with the subsection 2 2 is occupied.
  • each transmitter-receiver module 4 is additionally designed as a receiver of the voltage fed into the rails of track section 1 by the other transmitter-receiver modules 4.
  • the result of the test initiated by the track fill level meter 3 is passed on via line 5 to the latter.
  • the track fill level meter 3 controls the adjacent transmitter-receiver module 4 1 , so that this generates an alternating voltage with that Transmitter-receiver module 4 1 feeds the corresponding frequency into the rails of track section 1. Since the subsection 2 1 in the exemplary embodiment is free of rail vehicles, this tension is perceived by the track level meter 3. Now, the transmitter-receiver module 4 is activated 2 whether the transmitter-receiver module 4 1 voltage emitted by this transmitter-receiver module 4 2 can be detected to determine. Since the wheel set 7 shown with dashed lines is located in subsection 2 2 , the transmitter-receiver module 4 2 can not determine such a voltage. There is accordingly on line 5 the message to the track level meter 3 that the subsection 2 2 is occupied.
  • the transceiver module 4 2 is activated by the track fill level meter 3 and sends its alternating voltage, which preferably has a different frequency, to the track section 1.
  • the transmitter / receiver module 4 1 likewise activated by the track fill level meter 3, can transmit this voltage due to the subsection 2 2 not found wheel set 7, so that the previously reported busy signal from the transceiver module 4 1 is confirmed via line 5.
  • the subsequent transceiver modules 4 3 to 4g can, however, determine the voltage fed in by the transceiver module 4 2 , so that the subsections 2s to 2 9 are reported as unoccupied.
  • transformers can be arranged in the lines leading to the rails according to the block diagrams in FIGS. 2 and 3 . This ensures that currents occurring in the rails of track section 1, for example return currents from the travel current, cannot lead to damage to the device described above.
  • the evaluation circuit 8 can be seen, which addresses a specific feed-in point via a serial output stage 9 and a multi-core control line.
  • the recorded AC voltage is fed from the rails of the track section 1, for example galvanically isolated by means of a transformer, to a bandpass filter 10.
  • the voltage in the target frequency range is offered to the microcomputer in the evaluation circuit 8 for evaluation via a rectifier 16.
  • the operating voltage for the transmitter-receiver module 4 is provided from the line via a stabilization stage 11.
  • the decoupled telegrams are compared with a set address in a comparator 12 and a pulse of defined length is generated if they are identical.
  • a frequency generator 13 is activated for the duration of the pulse and the feed into the rail of the track section 1 is carried out via a galvanic isolating stage 14 with a downstream low-pass filter 15.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Überwachung des Vorhandenseins von Schienenfahrzeugen innerhalb bestimmter Gleisabschnitte gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Es sind bereits verschiedene Einrichtungen bekannt, um innerhalb bestimmter Gleisabschnitte das Vorhandensein von Schienenfahrzeugen feststellen zu können.
  • So ist es beispielsweise bekannt, den zu überwachenden Gleisabschnitt durch Trennstöße in mehrere unmittelbar aneinandergereihte, elektrisch voneinander entkoppelte Gleisstromkreise zu unterteilen, deren durch Achsschluß veränderliche Induktivität jeweils die Frequenz eines dem jeweiligen Gleisstromkreis zugeordneten Oszillators verstimmt. Neben der aufwendigen und störanfälligen Auftrennung und Isolierung der Schienen besitzt diese bekannte Einrichtung den Nachteil, daß die gemessene Induktivitätsveränderung nur bedingt ausgewertet werden kann, da auch wechselnde Umwelteinflüsse und Rückströme beispielsweise auf der Oberleitung Induktivitätsveränderungen zur Folge haben.
  • Weiterhin ist es bekannt, das Vorhandensein von Schienenfahrzeugen innerhalb eines bestimmten Gleisabschnittes durch Messen des Widerstandes zu überwachen. Bei dieser Einrichtung wird an einem Ende des Gleisabschnittes eine Spannung in die Schienen des Gleisabschnittes eingespeist, die sich verändert, wenn sich mindestens ein Radsatz eines Schienenfahrzeuges im zu überwachenden Gleisabschnitt befindet. Aus der Nähe dieses Radsatzes zur Einspeisstelle kann die von dieser Stelle ausgehende Freilänge des Gleisabschnittes ermittelt werden. Auch diese analoge Meßmethode hat jedoch den Nachteil, daß variable Übergangswiderstände zwischen Radsatz und Schiene und sich ändernde Bettungswiderstände der Schienen, z.B. in Abhängigkeit von der Witterung, die Messung unkontrollierbar verändern.
  • Aus der US-A 3 821 544 ist eine Einrichtung zur Überwachung des Vorhandenseins von Schienenfahrzeugen innerhalb bestimmter Gleisabschnitte bekannt, bei der der Gleisabschnitt in eine Anzahl unmittelbar aufeinanderfolgender Unterabschnitte eingeteilt ist. An dem durch die Fahrtrichtung der Schienenfahrzeuge bestimmten Anfang des Gleisabschnittes sowie am Ende jedes Unterabschnittes sind Empfangsgeräte an die beiden Schienen des Gleisabschnittes angeschlossen. Außerdem ist am Ende des Gleisabschnittes eine spannungserzeugende Vorrichtung vorgesehen, über die eine elektrische Spannung konstanter Größe in die beiden Schienen des Gleisabschnittes eingespeist wird. Ein in den Gleisabschnitt einfahrendes Schienenfahrzeug bewirkt durch die Kurzschlußwirkung des Radsatzes des Schienenfahrzeuges eine Veränderung der an den Empfangsgeräten anliegenden Spannung. Diese Spannung steigt vor den Schienenfahrzeugen an und fällt hinter den Schienenfahrzeugen ab, so daß durch Erfassen der Größe dieser Spannung die Bewegung des Schienenfahrzeuges innerhalb des Gleisabschnittes festgestellt werden kann. Die jeweils am Ende der Unterabschnitte angeordneten Empfangsgeräte sind als Transformatoren aufgebaut, deren zwischen den beiden Schienen abgegriffene Primärspannung eine Sekundärspannung in einer parallelgeschalteten Spule erzeugt. Als Meßsignal wird der Wert der Sekundärspannung herangezogen.
  • Nachteilig bei dieser bekannten Einrichtung ist, daß infolge der analogen, sich auf die absolute Grö- βe der gemessenen Spannung stützenden Meßmethode variable Übergangswiderstände zwischen Radsatz und Schiene und sich ändernde Bettungswiderstände der Schienen, z.B. in Abhängigkeit von der Witterung, die Messung unkontrollierbar verändern.
  • Eine ähnliche Einrichtung zur Überwachung des Vorhandenseins von Schienenfahrzeugen innerhalb bestimmter Gleisabschnitte ist aus der US-A 3 966 149 bekannt. Jeder Gleisabschnitt ist an seinem Anfang mit einem Signalerzeuger versehen, über den ein Signal bestimmter Größe in den Gleisabschnitt eingespeist wird. Am Ende aller hintereinander angeordneter Gleisabschnitte befindet sich ein an ein Kontrollgerät angeschlossener Signalempfänger. Im Bereich der Signalerzeuger und des Signalempfängers sind die beiden Schienen des Gleisabschnittes jeweils elektrisch miteinander verbunden, so daß sich mehrere geschlossene Stromschleifen ergeben. Sobald ein Schienenfahrzeug in einen Gleisabschnitt einfährt und durch den Radsatz die Schienen kurzgeschlossen sind, verkürzt sich der Stromkreis, so daß das den Signalempfänger erreichende Signal sich von dem durch einen der Signalerzeuger gebildeten Signal unterscheidet. Aus einer solchen Abweichung wird vom Kontrollgerät auf ein Schienenfahrzeug im jeweiligen Gleisabschnitt zwischen Signalerzeuger und dem Signalempfänger geschlossen. Da bei dieser bekannten Vorrichtung die Funktionen und die Positionen der Signalerzeuger und des Signalempfängers unveränderlich festgelegt sind, bietet diese bekannte Einrichtung keine Voraussetzungen dafür, auch in entgegengesetzter Fahrtrichtung in die Gleisabschnitte einfahrende Schienenfahrzeuge zu erfassen.
  • Schließlich ist aus der US-A 3 476 932 bekannt, bei einer Einrichtung zur Überwachung des Abstandes zwischen zwei Schienenfahrzeugen in bestimmten Abständen voneinander elektrische Bauteile an die Schienen anzuknüpfen, die entweder als Sender oder als Empfänger oder als Kurzschluß-Brücke arbeiten. Die jeweilige Beaufschlagung dieser Bauteile erfolgt in bestimmten Zeitabschnitten, wobei jeweils ein elektrisches Bauteil als Sender und das darauf folgende elektrische Bauteil als Empfänger wirkt. Die weiteren elektrischen Bauteile sind dann jeweils kurzgeschlossen. In einem nachfolgenden Zeitabschnitt erfolgt ein Wechsel dieser Funktionszuweisung, so daß bezüglich jedes zwischen den elektrischen Bauteilen gebildeten Gleisabschnittes dessen Belegung mit einem Schienenfahrzeug feststellbar ist, so daß diese Information einem nachfolgenden Schienenfahrzeug zur Aufrechterhaltung eines Mindestabstandes mitgeteilt werden kann.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Überwachung des Vorhandenseins von Schienenfahrzeugen innerhalb bestimmter Gleisabschnitte, insbesondere bei Ablaufanlagen zur Gleisfreilängenmessung zu schaffen, die mit geringem technischen Aufwand das Vorhandensein von Schienenfahrzeugen innerhalb des Gleisabschnittes auf digitale Weise feststellt, ohne daß Umwelteinflüsse oder sich ändernde Randbedingungen das Meßergebnis beeinflussen.
  • Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Empfängermodule des Gleisabschnittes durch eine gemeinsame Leitung mit dem als digitaler Gleisfüllstandsmesser ausgebildeten Empfangsgerät verbunden und jeweils zusätzlich als Sender ausgebildet sind und mittels einer ihnen jeweils zugeordneten Adresse von dem Gleisfüllstandsmesser zur Aussendung einer im Kleinspannungsbereich liegenden Wechselspannung mit definierter Frequenz und Einspeisung in den Gleisabschnitt der Reihe nach digital angewählt werden und daß der Gleisfüllstandsmesser die von den einzelnen Sender-Empfänger-Modulen eingespeiste Spannung am Anfang des Gleisabschnittes abfragt und das vom Vorhandensein von den Schienen des Gleisabschnittes miteinander elektrisch-leitend verbindenden Radsätzen von Schienenfahrzeugen abhängige Ergebnis unter Zuordnung zu dem jeweiligen Unterabschnitt an eine Auswerteschaltung weitergibt.
  • Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung ist es nicht erforderlich, eine der Schienen des Gleisabschnitts durch eine elektrische Isolierung bewirkende Trennstöße aufzuteilen. Außerdem entfällt der für die Anbringung der Trennstöße erforderliche erhebliche technische Aufwand. Da die von den Sender-Empfänger-Modulen in den Gleisabschnitt eingespeiste, im Kleinspannungsbereich, d.h. unterhalb 42,4 Volt liegende Wechselspannung mit einer zwischen 10 und 100 kHz liegenden Frequenz vom erfindungsgemäßen Gleisfüllstandsmesser nicht analog gemessen, sondern nur darauf hin überprüft wird, ob sie am Anfang des Gleisabschnittes noch vorhanden ist, ergibt sich eine digitale Meßmethode, bei der Umwelteinflüsse, unterschiedliche Bettungswiderstände der Schienen und sich verändernde Übergangswiderstände zwischen Rad und Schiene ohne Einfluß auf das Meßergebnis bleiben. Es ergibt sich somit mit der erfindungsgemäßen Einrichtung eine besonders sichere Überwachung des Gleisabschnittes, wobei dessen Einteilung in unmittelbar aufeinanderfolgende Unterabschnitte einen hohen und sicheren Aussagewert ergibt. Da die jeweilige Aktivierung des einem bestimmten Unterabschnitt zugeordneten Sender-Empfänger-Moduls über die allen Modulen gemeinsame Leitung per Adresse des jeweiligen Moduls vom Gleisfüllstandsmesser erfolgt und die Lage des jeweils aktivierten Unterabschnitts bekannt ist, erfolgt mit der erfindungsgemäßen Einrichtung eine exakte Aussage darüber, ob und wieviele Unterabschnitte - ausgehend vom Gleisfüllstandsmesser - frei von Schienenfahrzeugen sind. Insbesondere bei Ablaufanlagen läßt sich somit von Schienenfahrzeugen freie Gleislänge exakt feststellen.
  • Um außer über die Adresse des Sender-Empfänger-Moduls eine zusätzliche örtliche Zuordnung der vom Gleisfüllstandsmesser empfangenen Spannung zum jeweiligen Unterabschnitt zu ermöglichen, kann gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung die Frequenz der von den einzelnen Sender-Empfänger-Modulen in den Gleisabschnitt eingespeisten Spannung unterschiedlich sein. Dies ist beispielsweise dadurch möglich, daß sich die Frequenz von aufeinanderfolgenden Modulen in den Gleisabschnitt eingespeisten Spannung um jeweils 5 oder 10 kHz unterscheidet. Die vom Gleisfüllstandsmesser empfangene Spannung ergibt demzufolge in Abhängigkeit von der jeweiligen Frequenz eine Zuordnung zum jeweiligen Unterabschnitt. Außerdem ist es bei dieser erfindungsgemäßen Weiterbildung möglich, bei der Spannungseinspeisung auftretende Fehler nicht zu erkennen, sondern einem bestimmten Sender-Empfänger-Modul zuzuordnen.
  • Sofern der zu überwachende Gleisabschnitt nicht nur in einer Fahrtrichtung von Schienenfahrzeugen befahren wird, kann in Weiterbildung der Erfindung zusätzlich am Ende des Gleisabschnittes ein zweiter Gleisfüllstandsmesser angeordnet sein, der abwechselnd mit dem am Anfang des Gleisabschnittes angeordneten Gleisfüllstandsmesser über die gemeinsame Leitung die Sender-Empfänger-Module aktiviert und die ermittelten Ergebnisse an die Auswerteschaltung weitergibt. Hierdurch ist eine Ermittlung des Vorhandenseins von Schienenfahrzeugen innerhalb des Gleisabschnittes unabhängig von der Fahrtrichtung durch Abfragen von beiden Seiten des Gleisabschnittes her möglich.
  • Sofern es erforderlich sein sollte, von Schienenfahrzeugen freie Unterabschnitte zwischen besetzten Unterabschnitten zu erkennen, kann gemäß einer erfindungsgemäßen Weiterbildung jedes Sender-Empfänger-Modul zusätzlich als Empfänger der von den anderen Sender-Empfänger-Modulen in die Schienen des Gleisabschnittes eingespeisten Spannung ausgebildet sein und das Ergebnis der vom Gleisfüllstandsmesser veranlaßten Prüfung über die Leitung an diesen weitergegeben werden. Durch eine Verwendung derartiger intelligenter Module lassen sich somit auch Lücken zwischen den im Gleisabschnitt befindlichen Schienenfahrzeugen erkennen.
  • Mit der Erfindung wird schließlich vorgeschlagen, sowohl die Sender-Empfänger-Module als auch den bzw. die Gleisfüllstandsmesser von den Schienen des Gleisabschnitts galvanisch zu trennen. Auf diese Weise können Schäden an der erfindungsgemäßen Einrichtung durch in den Schienen des Gleisabschnitts auftretende Ströme vermieden werden.
  • Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung dargestellt, und zwar zeigen:
    • Fig. 1 eine schematische Darstellung eines zu überwachenden Gleisabschnittes mit der erfindungsgemäßen Einrichtung,
    • Fig. 2 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Gleisfüllstandsmessers und
    • Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Sender-Empfänger-Moduls.
  • Wie aus Fig.1 hervorgeht, ist der auf das Vorhandensein von Schienenfahrzeugen zu überwachende Gleisabschnitt 1 beim Ausführungsbeispiel in insgesamt n Unterabschnitte 21 bis 2n eingeteilt, ohne daß diese unmittelbar aufeinanderfolgenden Unterabschnitte 2 voneinander durch Trennstöße oder dergleichen getrennt sind. An dem durch die mit einem Pfeil in Fig.1 gekennzeichnete Fahrtrichtung der Schienenfahrzeuge bestimmten Anfang des Gleisabschnittes 1 ist ein Gleisfüllstandsmesser 3 an die beiden Schienen des Gleisabschnitts 1 angeschlossen, der seinerseits an das Stromnetz U angeschlossen ist. Ein Blockschaltbild für eine bevorzugte Ausführungsform des Gleisfüllstandsmessers 3 ist in Fig.2 dargestellt.
  • Am Ende jedes der Unterabschnitte 2i bis 2n ist ein Sender-Empfänger-Modul 41 bis 4n angeschlossen. Eine bevorzugte Ausführungsform eines derartigen Sender-Empfänger-Moduls 4 ist im Blockschaltbild gemäß Fig.3 dargestellt. Jedes Sender-Empfänger-Modul 4 ist mit den benachbarten Modulen und dem Gleisfüllstandsmesser 3 durch eine mehradrige Leitung 5 verbunden.
  • Jedes Sender-Empfänger-Modul 4 hat eine bestimmte Adresse, so daß es gezielt vom Gleisfüllstandsmesser 3 über die Leitung 5 angesprochen und aktiviert werden kann. Es speist in diesem Fall eine im Kleinspannungsbereich liegende Wechselspannung mit definierter Frequenz in den Gleisabschnitt 1 ein. Aus Gründen der Sicherheit liegt die Spannung vorzugsweise unterhalb 42,4 Volt. Die Frequenz liegt vorzugsweise zwischen 10 und 100 Kilohertz. Um außer über die Adresse eine Zuordnung der Meß werte zu den einzelnen Sender-Empfänger-Modulen 4 zu ermöglichen, kann sich die von diesen Modulen 4 in den Gleisabschnitt 1 eingespeiste Spannung von Modul zu Modul durch eine zu- bzw. abnehmende Frequenz, beispielsweise in Sprüngen von 5 oder 10 Kilohertz, unterscheiden.
  • Der Überwachungsvorgang wird vom Gleisfüllstandsmesser 3 eingeleitet, indem dieser das benachbarte Sender-Empfänger-Modul 41 aktiviert. Dieses Sender-Empfänger-Modul 41 speist eine Wechselspannung mit bestimmter Frequenz in die Schienen des Gleisabschnittes 1 ein. Da sich beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig.1 kein Schienenfahrzeug im Unterabschnitt 21 befindet, stellt der Gleisfüllstandsmesser 3 die vom Sender-Empfänger-Modul 41 eingespeiste Spannung fest. Hierbei kommt es nicht auf den Wert der Spannung an, sondern nur auf das Vorhandensein, so daß Umwelteinflüsse keine Verfälschung des digitalen Meßergebnisses darstellen. Der Gleisfüllstandsmesser 3 gibt demgemäß das Ergebnis an eine Auswerteschaltung 8 weiter, die somit erkennt, daß sich im Unterabschnitt 21 kein Schienenfahrzeug befindet.
  • Über die Leitung 5 werden vom Gleisfüllstandsmesser 3 anschließend die Sender-Empfänger-Module 42 bis 4n-1 aktiviert. Da sich auch in diesen Unterabschnitten 22 bis 2n-1 kein Radsatz eines Schienenfahrzeugs befindet, werden auch diese nacheinander eingespeisten Spannungen vom Gleisfüllstandsmesser 3 festgestellt und das digitale Meßergebnis an die Auswerteschaltung weitergegeben.
  • Mit ausgezogenen Linien ist in Fig.1 ein Radsatz 6 eingezeichnet, der sich im Unterabschnitt 2n befindet. Dieser Radsatz 6 verbindet die beiden Schienen im Unterabschnitt 2n elektrisch-leitend miteinander, so daß aufgrund des hierdurch entstehenden Kurzschlusses im Unterabschnitt 2n die vom Sender-Empfänger-Modul 4n ausgesandte Spannung sich nicht bis zu den Anschlußstellen des Gleisfüllstandsmessers 3 am Anfang des Gleisabschnittes 1 ausbreitet. Da somit die vom Sender-Empfänger-Modul 4n ausgesandte Spannung vom Gleisfüllstandsmesser 3 nicht festgestellt werden kann, stellt die nachgeschaltete Auswerteschaltung fest, daß sich im Unterabschnitt 2n ein Schienenfahrzeug befindet.
  • Da die voranstehend geschilderte Überprüfung innerhalb kürzester Zeitabschnitte nacheinander stattfindet, können auch in Richtung des eingezeichneten Pfeiles ablaufende Schienenfahrzeuge überwacht werden. Die Einrichtung ist deshalb besonders dafür geeignet, eine Gleisfreilängenmessung bei Ablaufanlagen durchzuführen.
  • Mit gestrichelten Linien ist in Fig.1 ein zweiter Radsatz 7 eingezeichnet, der sich im Unterabschnitt 22 befindet. In diesem Fall würde bereits die vom Sender-Empfänger-Modul 42 in den Gleisabschnitt 1 eingespeiste Spannung vom Gleisfüllstandsmesser 3 nicht mehr ermittelt werden können. Auch die von den Sender-Empfänger-Modulen 43 bis 41i eingespeisten Spannungen können sich infolge dieses Radsatzes 7 nicht bis an den Anfang des Gleisabschnittes 1 ausbreiten, so daß in diesem Fall die nachgeschaltete Auswerteschaltung als Ergebnis abgibt, daß der Gleisabschnitt 1 in Fahrtrichtung beginnend mit dem Unterabschnitt 22 besetzt ist.
  • Dieses Meßergebnis ist für Ablaufanlagen deshalb ausreichend, weil hier die Schienenfahrzeuge nur in einer vorgegebenen Fahrtrichtung in den Gleisabschnitt 1 einfahren. Handelt es sich jedoch um einen überwachten Gleisabschnitt, der von beiden Fahrtrichtungen her befahren werden kann, besteht die Möglichkeit, auch am Ende des Gleisabschnittes 1 einen dem Gleisfüllstandsmesser 3 entsprechenden Gleisfüllstandsmesser anzuordnen, so daß die Abfragung einmal von rechts und einmal von links erfolgen kann. In diesem Fall würden freie Gleislängen am Anfang und am Ende des Gleisabschnittes 1 ermittelt. Von Schienenfahrzeugen freie Unterabschnitte 2 zwischen besetzten Unterabschnitten 2 können aber auch in diesem Fall nicht festgestellt werden.
  • Soll insbesondere bei sehr langen gleisabschnitten 1 die Ermittlung derartiger Lücken möglich sein, wird jedes Sender-Empfänger-Modul 4 zusätzlich als Empfänger der von den anderen Sender-Empfänger-Modulen 4 in die Schienen des Gleisabschnittes 1 eingespeisten Spannung ausgebildet. Das Ergebnis der vom Gleisfüllstandsmesser 3 veranlaßten Prüfung wird über die Leitung 5 an diesen weitergegeben.
  • Bei der Verwendung derartiger, weitergebildeter Sender-Empfänger-Module 4 ergibt sich für das Ausführungsbeispiel nach Fig.1 folgendes: Zu Beginn der Prüfung steuert der Gleisfüllstandsmesser 3 das benachbarte Sender-Empfänger-Modul 41 an, so daß dieses eine Wechselspannung mit der dem Sender-Empfänger-Modul 41 entsprechenden Frequenz in die Schienen des Gleisabschnittes 1 einspeist. Da der Unterabschnitt 21 beim Ausführungsbeispiel frei von Schienenfahrzeugen ist, wird diese Spannung vom Gleisfüllstandsmesser 3 wahrgenommen. Nunmehr wird das Sender-Empfänger-Modul 42 aktiviert, um festzustellen, ob die vom Sender-Empfänger-Modul 41 ausgesandte Spannung von diesem Sender-Empfänger-Modul 42 festgestellt werden kann. Da sich im Unterabschnitt 22 der mit gestrichelten Linien dargestellte Radsatz 7 befindet, kann das Sender-Empfänger-Modul 42 keine derartige Spannung feststellen. Es gibt demgemäß über die Leitung 5 die Mitteilung an den Gleisfüllstandsmesser 3, daß der Unterabschnitt 22 besetzt ist.
  • Nunmehr wird das Sender-Empfänger-Modul 42 vom Gleisfüllstandsmesser 3 aktiviert und sendet seine, vorzugsweise eine andere Frequenz besitzende Wechselspannung in den Gleisabschnitt 1. Das ebenfalls vom Gleisfüllstandsmesser 3 aktivierte Sender-Empfänger-Modul 41 kann diese Spannung infolge des im Unterabschnitt 22 befindlichen Radsatzes 7 nicht feststellen, so daß die zuvor abgegebene Besetztmeldung vom Sender-Empfänger-Modul 41 über die Leitung 5 bestätigt wird. Die nachfolgenden Sender-Empfänger-Module 43 bis 4g können jedoch die vom Sender-Empfänger Modul 42 eingespeiste Spannung feststellen, so daß die Unterabschnitte 2s bis 29 als unbesetzt gemeldet werden. Auch diese Meldungen werden mehrfach bestätigt, wenn die Sender-Empfänger-Module 43 bis 49 anschließend ihre Spannung mit vorgegebener Frequenz in die Schienen des Gleisabschnittes 1 einspeisen und nacheinander auf Empfang geschaltet werden. Hierbei wird jedoch vom Sender-Empfänger-Modul 4n keine der eingespeisten Spannungen ermittelt, weil sich im Unterabschnitt 2n der Radsatz 6 befindet. Auch diese Besetztmeldung wird jeweils bestätigt, so daß bei der voranstehend beschriebenen, weiterentwickelten Ausführung die freie Lücke zwischen den besetzten Unterabschnitten 22 und 2n erkannt wird, weil die Sender-Emfänger-Module 41 bis 4n zusätzlich als Empfänger ausgebildet sind.
  • Um eine galvanische Trennung sowohl des Gleisfüllstandsmessers 3 als auch der Sender-Empfänger-Module 41 bis 410 von den Schienen des Gleisabschnittes 1 zu erzielen, können gemäß den Blockschaltbildern in den Figuren 2 und 3 in den zu den Schienen führenden Leitungen Transformatoren angeordnet sein. Hierdurch wird sichergestellt, daß in den Schienen des Gleisabschnittes 1 auftretende Ströme, beispielsweise Rückströme aus dem Fahrstrom, nicht zu Beschädigungen der voranstehend beschriebenen Einrichtung führen können.
  • Da es sich sowohl beim Gleisfüllstandsmesser 3 als auch bei den Sender-Empfänger-Modulen 4 um digital arbeitende Bauteile handelt, haben weder Umwelteinflüsse noch andere Parameter negative Einflüsse auf die Meßergebnisse. Mit geringem technischen Aufwand erreicht die voranstehend beschriebene Einrichtung somit eine zuverlässige Überwachung des Gleisabschnittes 1 auf das Vorhandensein von Schienenfahrzeugen.
  • Bei dem in Fig.2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Auswerteschaltung 8 zu erkennen, die über eine serielle Ausgabestufe 9 und eine mehradrige Steuerleitung einen bestimmten Einspeisepunkt anspricht. Aus den Schienen des Gleisabschnittes 1 wird, beispielsweise mittels eines Transformators galvanisch getrennt, einem Bandfilter 10 die aufgenommene Wechselspannung zugeführt. Über einen Gleichrichter 16 wird die im Frequenzsollbereich liegende Spannung dem Mikrocomputer in der Auswerteschaltung 8 zur Auswertung angeboten.
  • Gemäß Fig.3 wird aus der Leitung über eine Stabilisierungsstufe 11 die Betriebsspannung für das Sender-Empfänger-Modul 4 bereitgestellt. Die ausgekoppelten Telegramme werden mit einer eingestellten Adresse in einem Vergleicher 12 verglichen und bei Gleichheit ein Impuls definierter Länge generiert. Für die Dauer des Impulses wird ein Frequenzgenerator 13 aktiviert und über eine galvanische Trennstufe 14 mit nachgeschaltetem Tiefpaß 15 die Einspeisung in die Schiene des Gleisabschnitts 1 vorgenommen.

Claims (5)

1. Einrichtung zur Überwachung des Vorhandenseins von Schienenfahrzeugen innerhalb bestimmter Gleisabschnitte (1), insbesondere bei Ablaufanlagen zur Gleisfreilängenmessung, wobei die Gleisabschnitte (1) der Einrichtung in eine bestimmte Anzahl unmittelbar aufeinanderfolgender Unterabschnitte (2) eingeteilt sind und an dem durch die Fahrtrichtung der Schienenfahrzeuge bestimmten Anfang des Gleisabschnittes (1) ein Empfangsgerät (3) und am Ende jedes Unterabschnitts (2) ein Empfänger-Modul (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfänger-Module (4) des Gleisabschnittes (1) durch eine gemeinsame Leitung (5) mit dem als digitaler Gleisfüllstandsmesser (3) ausgebildeten Empfangsgerät verbunden und jeweils zusätzlich als Sender ausgebildet sind und mittels einer ihnen jeweils zugeordneten Adresse von dem Gleisfüllstandsmesser (3) zur Aussendung einer im Kleinspannungsbereich liegenden Wechselspannung mit definierter Frequenz und Einspeisung in den Gleisabschnitt (1) der Reihe nach digital angewählt werden und daß der Gleisfüllstandsmesser (3) die von den einzelnen Sender-Empfänger-Modulen eingespeiste Spannung am Anfang des Gleisabschnittes (1) abfragt und das vom Vorhandensein von die Schienen des Gleisabschnittes (1) miteinander elektrisch-leitend verbindenden Radsätzen (6, 7) von Schienenfahrzeugen abhängige Ergebnis unter Zuordnung zu dem jeweiligen Unterabschnitt (2) an eine Auswerteschaltung (8) weitergibt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der von den einzelnen Sender-Empfänger-Modulen (4) in den Gleisabschnitt (1) eingespeisten Spannung unterschiedlich ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich am Ende des Gleisabschnittes (1) ein zweiter Gleisfüllstandsmesser angeordnet ist, der abwechselnd mit dem am Anfang des Gleisabschnitts (1) angeordneten Gleisfüllstandsmesser (3) über die gemeinsame Leitung (5) die Sender-Empfänger-Module (4) aktiviert und die ermittelten Ergebnisse an die Auswerteschaltung weitergibt.
4. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Sender-Empfänger-Modul (4) zusätzlich als Empfänger der von den anderen Sender-Empfänger-Modulen (4) in die Schienen des Gleisabschnittes (1) eingespeisten Spannung ausgebildet ist und das Ergebnis der vom Gleisfüllstandsmesser (3) veranlaßten Prüfung über die Leitung (5) an diesen weitergibt.
5. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Sender-Empfänger-Module (4) als auch der bzw. die Gleisfüllstandsmesser (3) von den Schienen des Gleisabschnittes (1) galvanisch getrennt sind.
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