EP0668203B1 - Achszähler mit änderbarer Schwellwerteinstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Achszähler gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiger elektromagnetisch arbeitender Achszähler zur Gleisfreimeldung ist aus der DE-C1-32 18 541 bekannt. Bei dem dort beschriebenen Achszähler werden die Ausgangswerte des nicht von einem Rad beeinflußten Schienenkontaktes gespeichert und als Bezugswerte zum Erkennen von späteren Befahrungsereignissen verwendet. Ein Befahrungsereignis wird nur dann als solches gewertet, wenn die vom Schienenkontakt gelieferten Werte eine vorgegebene prozentuale Abweichung zu den abgespeicherten, bei unbeeinflußtem Schienenkontakt gewonnenen Werten überschreiten. Diese Relativbewertung soll den Schienenkontakt weitgehend unabhängig machen von äußeren Einflüssen wie z. B. Schienenströme oder mechanische Schienenspannungen.

Bei dem dort beschriebenen Achszähler ist die zu überschreitende prozentuale Abweichung fest vorgegeben und kann etwa einen Wert von 40% haben. Wenn beispielsweise der unbeeinflußte Schienenkontakt einen Wert A ausgibt, so wird ein Befahrungsereignis erst gewertet, wenn der vom Schienenkontakt gelieferte Wert um 40% über A liegt. Es sei nun angenommen, daß sich die äußeren Bedingungen geändert haben und der unbeeinflußte Schienenkontakt jetzt einen Wert A' ausgibt. Ein Befahrungsereignis wird nun dann gewertet, wenn der vom Schienenkontakt gelieferte Wert um den gleichen Prozentsatz, also 40%, über dem neuen Wert A' liegt. Je nach Art der äußeren Einflüsse, die zu einer Änderung des Werte von A zu A' geführt haben, kann es jedoch erforderlich sein, den Prozentsatz ebenfalls zu verändern, um eine zuverlässige Achszählung zu gewährleisten.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Achszähler anzugeben, der es erlaubt, eine zuverlässige Achszählung auch dann sicherzustellen, wenn sich die äußeren Bedingungen geändert haben.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß eine wirklich zuverlässige Anpassung des zu überschreitenden Schwellenwertes an veränderte äußere Bedingungen nur dann möglich ist, wenn der neue Schwellenwert aus dem von einem Rad beeinflußten Schienenkontakt bestimmt und nicht durch Multiplikation mit einem vorgegebenen Faktor aus dem vom unbeeinflußten Schienenkontakt gelieferten Wert berechnet wird. Dazu sind, wie in Anspruch 1 angegeben, weitere Schaltmittel vorgesehen, die den neuen Schwellenwert oder zur dessen Berechnung erforderliche Werte aus Veränderungen von Empfänger-Ausgangssignalen, die über einen mehrere Achsdurchgänge umfassenden Zeitraum hinweg erhaltenen worden sind, ermitteln und dem Speicher zuführen. Gemäß der Erfindung gehen also Werte ein, die am von einem Rad beeinflußten Schienenkontakt abgegriffen worden sind.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Achszählers nach der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.

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.

Die Ausgangswerte eines eingangsseitigen A/D-Wandlers AD, dem die am Empfänger-Ausgang EA anstehenden analogen Empfangssignale zugeführt werden, werden dann 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.

Wird - z.B. bei routinemäßiger Wartung eines Achszählers - festgestellt, daß bei Beeinflussung des Schienenkontaktes mit einer einem Standard-Rad 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 der 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, 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, mit einem überschreibbaren Speicher (SMA, SMI) zur Speicherung des vorgegebenen Schwellenwertes oder von Werten, aus denen der vorgegebene Schwellenwert jederzeit berechnet werden kann, und mit Freigabeschaltmitteln, die den Speicher auf ein Aufrüstkommando hin zum Überschreiben seines Inhaltes freigeben,
   dadurch gekennzeichnet,
   daß weitere Schaltmittel vorgesehen sind die den vorgegebenen Schwellenwert oder zur Berechnung des vorgegebenen Schwellenwertes erforderliche Werte aus Veränderungen von über einen Zeitraum, der mehrere Achsdurchgänge umfaßt, 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 der Achszähler Mittel umfaßt, die dem Empfang des Aufrüstkommandos dienen, welches von einer sich in einem Stellwerk (STW) befindenden, mit dem Achszähler verbindbaren Uberwachungseinrichtung ausgegeben wird.
4. Achszähler-System, umfassend einen Achszähler nach Anspruch 3 und eine sich in einem Stellwerk (STW) befindende Überwachungseinrichtung, 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 Zeitraum, der mehrere Achsdurchgänge umfaßt, 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 bzw. Achszähler-System 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 das Empfänger-Ausgangssignal zugeführt wird und daß zwischen jeweils dem Ausgang eines ersten Speichers und einem Eingang der Mittelwertbildungsschaltung ein D/A-Wandler (DA1, DA2) vorgesehen ist.

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