EP0668203A1 - Achszähler mit änderbarer Schwellwerteinstellung - Google Patents

Achszähler mit änderbarer Schwellwerteinstellung Download PDF

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EP0668203A1
EP0668203A1 EP95101718A EP95101718A EP0668203A1 EP 0668203 A1 EP0668203 A1 EP 0668203A1 EP 95101718 A EP95101718 A EP 95101718A EP 95101718 A EP95101718 A EP 95101718A EP 0668203 A1 EP0668203 A1 EP 0668203A1
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EP
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threshold value
axle counter
receiver
signal
predetermined threshold
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Alcatel SEL AG
Alcatel NV
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    • 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
    • B61L1/16—Devices for counting axles; Devices for counting vehicles
    • B61L1/161—Devices for counting axles; Devices for counting vehicles characterised by the counting methods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B61L1/16—Devices for counting axles; Devices for counting vehicles
    • B61L1/163—Detection devices
    • B61L1/165—Electrical

Definitions

  • the invention relates to an axle counter according to the preamble of patent claim 1.
  • the wheel tires and / or the wheel flanges of the vehicle wheels influence an electromagnetic field which is generated by a transmitter coil in a transmitter head of a sensor part of the axle counter fastened to the rail and by a receiver coil arranged a few centimeters from the transmitter head of the sensor part is received.
  • the sensor part of the axle counter comprising the transmitter head and the receiver head, including the transmitter feeding the transmitter coil and the receiver receiving the signal induced in the receiver coil, is also referred to as an electromagnetic rail contact.
  • the signal change recorded by the receiving coil when passing through the wheel depends not only on predefined parameters but also on variables that change over time and previously force the rail contact to be readjusted regularly.
  • the changes caused by rail wear are compensated for by mechanical adjustment of the transmitter head.
  • the transmitter head is positioned in such a way that, when the rail contact is influenced by a measuring template emulating a standard wheel, predetermined reception signals are measured.
  • the invention has for its object to provide an axle counter in which the mechanical adjustment of the transmitter head is avoided for the aforementioned purpose.
  • the threshold value necessary for evaluating the received signals can be changed and replaced by a, e.g. new threshold value obtained from current influencing of the rail contact are replaced.
  • the threshold value can be changed in order to receive and detect the e.g. ensure changed axis passage signals due to rail wear. The mechanical attachment can remain unchanged.
  • a new threshold can e.g. can be obtained from a single measurement carried out with the aid of a standard wheel, or it can result from statistical analyzes of axis passages observed over a longer period of time.
  • Claims 2 and 3 relate to the origin of the upgrade command.
  • An upgrade command can then be carried out on site, e.g. be entered manually during routine maintenance of the rail contact or, if necessary also automatically, triggered by a monitoring device located in a signal box or in a similar higher-level control point.
  • the subject of claim 4 is a monitoring device which e.g. is able to carry out statistical evaluations and to issue an upgrade signal.
  • Claim 5 finally, relates to an embodiment for an evaluation circuit.
  • Fig. 1 there is a rail contact SCH on a rail of a track GL of a railway installation, with a transmitter head SK, a receiver head EK and associated transmitter and receiver circuits S and E, which are arranged in a so-called electronic junction box a few meters from the track EAK are housed together with an evaluation circuit AS.
  • axle counter located in the outdoor area, rail contact and electronic connection box, are connected to the signal box via a data connection and deliver counting pulses of predetermined shape and amplitude triggered by wheel passages on the rail contact to the signal box or a higher-level control device instead of the signal box.
  • a data connection for the sake of simplicity, only one rail contact is shown in FIG. 1.
  • rail contacts are arranged in pairs, slightly offset from each other, on the track in order to ensure the presence of a wheel and its passage to be able to determine the direction of travel, which is not possible with a rail contact alone.
  • Transmitting head SK and receiving head EK of the rail contact SCH are connected to the electronic junction box EAK via separate connecting lines.
  • the transmitter circuit S located in the electronic junction box serves to excite vibrations of a transmitter coil arranged in the transmitter head
  • the receiver circuit E has the task of amplifying the signal induced in the receiver head and corresponding to its amplitude and / or phase position (compared to the transmitter signal as a reference) in a position of the wheel during of the passage through the rail contact reproducing analog output signal.
  • the evaluation circuit AS located in the electronic connection box compares the analog received signal output by the receiver circuit with a threshold value and converts it into a counting pulse for the signal box if the signal amplitude and signal duration are sufficient.
  • axle counters use a fixed voltage as a threshold value, which, once set, is never changed again. Since a change in the received signal over time, for example as a result of rail wear, is unavoidable, the rail contact on these axle counters must be readjusted from time to time, ie mechanically, so that the received signal again corresponds to the originally received received signal.
  • the evaluation circuit AS contains memories SMA, SMI which can be overwritten to store the threshold value and which allow the threshold value once entered to be replaced by a new threshold value.
  • the output value of an A / D converter AD on the input side, to which the analog receive signal present at the receiver output EA is fed, is then e.g. stored as a new threshold value if the memories SMA and SMI are opened for this by applying a control potential US by means of a key contact T or by a control potential applied by the signal box STW.
  • the memories SMA and SMI provide separate memories for the maximum value and minimum value of the signal to be stored.
  • the actual threshold value which is compared in a threshold value circuit SW with the analog received signal, must be continuously generated via two D / A converters DA1, DA2 and an averaging circuit MW.
  • the averaging can also be carried out before the storage and the average itself can be saved.
  • the output signal of the A / D converter AD can also be replaced by a threshold value transmitted by the interlocking, as is indicated by the broken line from the output of the A / D converter to the interlocking STW, not shown in FIG. 2.
  • the discrete arrangement shown in FIG. 2 can also be implemented by a computer.
  • the latter is particularly useful if a remote setting from a higher-level control unit, e.g. an interlocking is provided.
  • the computer can then be used for data exchange with the control center.

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Abstract

Ein Achszähler, der in einem elektromagnetischen Schienenkontakt erzeugte Achsdurchgangsimpulse mit einem vorgegebenen Schwellenwert vergleicht, und bei Überschreiten dieses Schwellenwertes einen Achszählimpuls einer Gleisfreimeldeeinrichtung zuführt, ist mit überschreibbaren Speichern (SMA, SMI) zur Aufnahme dieses Schwellenwertes ausgestattet. Mittels Tastenbetätigung, oder von einer entfernt angeordneten Steuereinrichtung (STW) aus, kann ein Aufrüstkommando ausgegeben werden, welches das Überschreiben der Speicher mit einem aktuell vorliegenden Achsdurchgangsimpuls-Meßwert oder einem statistisch ermittelten, einem durchschnittlichen Achsdurchgangsimpuls entsprechenden Wert veranlaßt. Damit kann sonst in regelmäßigen Zeitabständen erforderliches, mechanisches Justieren des Schienenkontaktes vermieden und durch Anpassung des Schwellenwertes an die sich z.B. durch Schienenabnutzung verändernden Achsdurchgangsimpulse ersetzt werden. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Achszähler gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Derartige, elektromagnetisch arbeitende Achszähler sind zur Gleisfreimeldung in Eisenbahnanlagen bekannt. Neuere Ausführungen sind z.B. in Aufsätzen in "Signal + Draht" 77 (1985), Heft 4, Seiten 72 ff und "Signal + Draht" 78 (1986), Heft 12, Seiten 264 ff beschrieben.
  • Bei allen bekannten Ausführungen von elektromagnetischen Achszählern beeinflussen die Radreifen und/oder die Spurkränze der Fahrzeugräder ein elektromagnetisches Feld, das von einer Sendespule in einem Sendekopf eines an der Schiene befestigten Sensorteils des Achszählers erzeugt und von einer Empfangsspule in einem Wenige Zentimeter vom Sendekopf entfernt angeordneten Empfangskopf des Sensorteils empfangen wird. Der aus Sendekopf und Empfangskopf bestehende Sensorteil des Achszählers einschließlich des die Sendespule speisenden Senders und des das in der Empfangsspule induzierte Signal aufnehmenden Empfängers wird auch als elektromagnetischer Schienenkontakt bezeichnet.
  • Die von der Empfangsspule beim Raddurchgang aufgenommene Signaländerung hängt außer von fest vorgegebenen Parametern auch von Größen ab, die sich mit der Zeit ändern, und bisher zu regelmäßigem Nachjustieren des Schienenkontaktes zwingen.
  • Letzteres gilt vor allem für die Schienenabnutzung, die bewirkt, daß sich die Spurkränze duchgehender Ränder mit der Zeit auf einer tiefer liegenden Bahn und damit dichter an Sendekopf und Empfangskopf entlangbewegen und das elektromagnetische Feld stärker beeinflussen, was zu Empfangssignalen veränderter Form und Dauer führt.
  • Bei den bekannten Achszählern werden die durch Schienenabnutzung hervorgerufenen Veränderungen durch mechanisches Verstellen des Sendekopfes ausgeglichen. Der Sendekopf wird dabei so positioniert, daß bei Beeinflussung des Schienenkontaktes durch eine ein Standardrad nachbildende Meßschablone, vorgegebene Empfangssignale gemessen werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Achszähler anzugeben, bei dem die mechanische Verstellung des Sendekopfes zum vorgenannten Zweck vermieden wird.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Mit Hilfe der Lehre des Patentanspruchs 1 kann der zur Bewertung der Empfangsignale notwendige Schwellenwert geändert und durch einen, z.B. aus einer aktuellen Beeinflussung des Schienenkontakts gewonnenen neuen Schwellenwert ersetzt werden. Anstelle eines mechanischen Justierens kann so eine Änderung des Schwellenwertes vorgenommen werden, um Empfang und Erkennung der z.B. infolge von Schienenabnutzung veränderten Achsdurchgangssignale sicherzustellen. Die mechanische Befestigung kann unverändert bleiben.
  • Ein neuer Schwellenwert kann z.B. aus einer einzigen, mit Hilfe eines Standard-Rades durchgeführten Messung gewonnen werden, oder er kann sich aufgrund statistischer Auswertung von über einen längeren Zeitraum hinweg beobachteten Achsdurchgängen ergeben.
  • Weiterbildungen des Achszählers nach der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben: Die Ansprüche 2 und 3 betreffen die Herkunft des Aufrüstkommandos. Danach kann ein Aufrüstkommando vorort, z.B. bei einer routinemäßigen Wartung des Schienenkontaktes manuell eingegeben werden oder aber, ggf. auch automatisch, von einer in einem Stellwerk oder in einer ähnlichen übergeordneten Steuerstelle befindlichen Überwachungseinrichtung aus, ausgelöst werden.
  • Gegenstand des Anspruchs 4 ist eine Überwachungseinrichtung, die z.B. statistische Auswertungen vorzunehmen und ein Aufrüstsignal auszugeben in der Lage ist.
  • Anspruch 5, schließlich, betrifft ein Ausführungsbeispiel für eine Auswerteschaltung.
  • Anhand zweier Figuren soll nun ein Ausführungsbeispiel des Achszählers nach der Erfindung beschrieben und seine Funktion erklärt werden.
    • Fig. 1 zeigt schematisch die in der Außenanlage befindlichen Teile eines Achszählers,
    • Fig. 2 zeigt eine Auswerteeinrichtung.
  • In Fig. 1 befindet sich an einer Schiene eines Gleises GL einer Eisenbahnanlage ein Schienenkontakt SCH, mit einem Sendekopf SK, einem Empfangskopf EK und zugeordneten Sender- und Empfängerschaltungen S bzw. E, die in einem wenige Meter vom Gleis entfernt angeordneten, sogenannten Elektronischen Anschlußkasten EAK zusammen mit einer Auswerteschaltung AS untergebracht sind.
  • Diese Teile bilden, zusammen mit nicht dargestellten, in aller Regel in einem Stellwerk STW befindlichen Schaltungsteilen, einen Achszähler. Die in der Außenanlage befindlichen Teile des Achszählers, Schienenkontakt und Elektronischer Anschlußkasten, sind über eine Datenverbindung mit dem Stellwerk verbunden und liefern durch Raddurchgänge am Schienenkontakt ausgelöste Zählimpulse vorgegebener Form und Amplitude an das Stellwerk oder eine anstelle des Stellwerks vorhandene, übergeordnete Steuereinrichtung. In Fig. 1 ist der Einfachheit halber nur ein Schienenkontakt wiedergegeben. Üblicherweise werden Schienenkontakte paarweise, geringfügig gegeneinander versetzt, am Gleis angeordnet, um neben der Anwesenheit eines Rades auch dessen Durchgangsrichtung bestimmen zu können, was mit einem Schienenkontakt allein nicht möglich ist. Sendekopf SK und Empfangskopf EK des Schienenkontaktes SCH sind über getrennte Anschlußleitungen mit dem Elektronischen Anschlußkasten EAK verbunden. Die im Elektronischen Anschlußkasten befindliche Senderschaltung S dient der Schwingungserregung einer im Sendekopf angeordneten Sendespule, die Empfängerschaltung E hat die Aufgabe, das im Empfangskopf induzierte Signal zu verstärken und entsprechend seiner Amplitude und/oder Phasenlage (gegenüber dem Sendesignal als Referenz) in ein die Radposition während des Durchganges durch den Schienenkontakt wiedergebendes, analoges Ausgangssignal umzuwandeln. Die im Elektronischen Anschlußkasten befindliche Auswerteschaltung AS vergleicht das von der Empfängerschaltung ausgegebene, analoge Empfangssignal mit einem Schwellenwert und setzt es bei ausreichender Signalamplitude und Signaldauer in einen Zählimpuls für das Stellwerk um. Bekannte Achszähler verwenden als Schwellenwert eine fest eingestellte Spannung, die, einmal eingestellt, nie wieder verändert wird. Da eine Veränderung des Empfangssignals mit der Zeit, z.B. infolge Schienenabnutzung, unvermeidbar ist, muß bei diesen Achszählern der Schienenkontakt von Zeit zu Zeit soweit nachjustiert, d.h. mechanisch verstellt werden, daß das Empfangssignal wieder dem ursprünglich gelieferten Empfangssignal entspricht.
  • Beim Achszähler nach der Erfindung enthält die Auswerteschaltung AS, wie in Fig. 2 wiedergegeben, zur Speicherung des Schwellenwertes überschreibbare Speicher SMA, SMI, die erlauben, den einmal eingegebenen Schwellenwert durch einen neuen Schwellenwert zu ersetzen.
  • Der Ausgangswert eines eingangsseitigen A/D-Wandlers AD, dem das am Empfänger-Ausgang EA anstehende analoge Empfangssignal zugeführt wird, wird dann z.B. als neuer Schwellenwert eingespeichert, wenn die Speicher SMA und SMI durch Anlegen eines Steuerpotentials US mittels eines Tastenkontaktes T oder durch ein vom Stellwerk STW aufgeschaltetes Steuerpotential hierfür geöffnet werden.
  • In Fig. 2 sind mit den Speichern SMA und SMI getrennte Speicher für Maximalwert und Minimalwert des einzuspeichernden Signales vorgesehen. Der eigentliche Schwellenwert, der in einer Schwellwertschaltung SW mit dem analogen Empfangssignal verglichen wird, muß jeweils fortlaufend über zwei D/A-Wandler DA1, DA2 und eine Mittelwertbildungsschaltung MW erzeugt werden.
  • Selbstverständlich kann die Mittelwertbildung auch zeitlich vor der Einspeicherung vorgenommen werden und der Mittelwert selbst gespeichert werden. An die Stelle des Ausgangssignals des A/D-Wandlers AD kann auch ein vom Stellwerk übermittelter Schwellenwert treten, wie dies durch die durchbrochene Linie vom Ausgang des A/D-Wandlers zum in Fig. 2 nicht dargestellten Stellwerk STW angedeutet ist.
  • Wird - z.B. bei routinemäßiger Wartung eines Achszählers - festgestellt, daß bei Beeinflussung des Schienenkontaktes mit einer einem StandardRad entsprechenden Lehre, das Empfangssignal nicht wie vorgeschrieben abgegeben wird, so kann durch Betätigen der Taste T eine Übernahme der Extremalwerte des digitalisierten, durch das Standard-Rad erzeugten Empfangssignals in die Speicher SMA und SMI veranlaßt und so ein neuer Schwellenwert eingestellt werden, der die z.B. durch Schienenabnutzung verursachte Änderung des Empfangssignales berücksichtigt. Eine zeitraubende mechanische Verstellung des Schienenkontaktes kann entfallen.
  • Die in Fig. 2 dargestellte, diskrete Anordnung kann auch durch einen Rechner realisiert sein. Letzteres bietet sich vor allem dann an, wenn eine Ferneinstellung von einer übergeordneten Steuerstelle, z.B. einem Stellwerk aus vorgesehen ist. Der Rechner kann dann für den Datenaustausch mit der Steuerstelle mitbenutzt werden.

Claims (5)

1. Achszähler mit mindestens einem, an einer Schiene eines Gleises (GL) befestigten elektromagnetischen Schienenkontakt (SCH), der aus einem ein elektromagnetisches Wechselfeld erzeugenden Sender (S, SK) und mindestens einem das elektromagnetische Wechselfeld aufnehmenden Empfänger (E, EK) besteht, und mit einer Auswerteschaltung (AS), die eine von einem auf der Schiene vorbeirollenden Rad erzeugte Veränderung des elektromagnetischen Wechselfeldes im Ausgangssignal des Empfängers (E) erkennt, mit einem vorgegebenen Schwellenwert vergleicht und bei Überschreiten des Schwellenwertes als Achsdurchgang interpretiert und als Zählimpuls einer Gleisfreimeldeeinrichtung zuführt,
dadurch gekennzeichnet , daß zur Speicherung des vorgegebenen Schwellenwertes oder von Werten, aus denen der vorgegebene Schwellenwert jederzeit berechnet werden kann, ein überschreibbarer Speicher (SMA, SMI) vorgesehen ist, daß Freigabeschaltmittel vorgesehen sind, die den Speicher auf ein besonderes Aufrüstkommando hin zum Überschreiben seines Inhaltes freigeben, und daß weitere Schaltmittel (AD) vorgesehen sind, die einen neuen vorgegebenen Schwellenwert oder zur Berechnung eines neuen vorgegebenen Schwellenwertes erforderliche Werte aus einem unter Standard-Bedingungen gewonnenen Empfänger-Ausgangssignal oder aus Veränderungen von über einen größeren Zeitraum hinweg erhaltenen Empfänger-Ausgangssignalen ermitteln und dem Speicher zuführen.
2. Achszähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufrüstkommando über eine vorort befindliche Vorrichtung (T) eingebbar ist.
3. Achszähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufrüstkommando von einer in einem Stellwerk (STW) befindlichen,mit dem Achszähler verbundenen Überwachungseinrichtung ausgegeben wird.
4. Achszähler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die im Stellwerk (STW) befindliche Überwachungseinrichtung einen Rechner aufweist, dem charakteristische Merkmale der beim Durchgang von Achsen an dem jeweiligen Schienenkontakt erzeugten Empfänger-Ausgangssignale über einen längeren Zeitraum hinweg zur statistischen Auswertung zugeführt werden und der sowohl einen neuen Schwellenwert als auch ein Aufrüstsignal über eine Datenverbindung an den Schienenkontakt (SCH) liefert.
5. Achszähler nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung (AS) einen eingangsseitigen A/D-Wandler (AD) und diesem nachgeschaltete erste Speicher (SMA, SMI) zur Speicherung des maximalen und des minimalen Wertes des digitalen Empfänger-Ausgangssignales enthält und eine den ersten Speichern nachgeschaltete Mittelwertbildungsschaltung (MW), deren Ausgang mit einem Referenzspannungs-Eingang eines Komparators (SW) verbunden ist, dessen anderem Eingang die Empfänger-Ausgangsspannung zugeführt wird und daß zwischen jeweils dem Ausgang eines ersten Speichers und einem Eingang der Mittelwertbildungsschaltung ein D/A-Wandler (DA1, DA2) vorgesehen ist.
EP95101718A 1994-02-17 1995-02-09 Achszähler mit änderbarer Schwellwerteinstellung Expired - Lifetime EP0668203B1 (de)

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