EP0800469B1 - Warning system for detecting approaching railway vehicles - Google Patents
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- EP0800469B1 EP0800469B1 EP95929830A EP95929830A EP0800469B1 EP 0800469 B1 EP0800469 B1 EP 0800469B1 EP 95929830 A EP95929830 A EP 95929830A EP 95929830 A EP95929830 A EP 95929830A EP 0800469 B1 EP0800469 B1 EP 0800469B1
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Images
Classifications
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- 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
- B61L23/06—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for warning men working on the route
Definitions
- the invention relates to an early warning system for sensory detection of approaching rail vehicles, the electronic Evaluation of the detected signals and for issuing warning signals for people or groups of people in the danger zone upon detection of a source of danger.
- the people in the track area for example track construction workers, are subject to heavy physical work, Noise, dust and high or low temperatures. Come in addition as a further difficulty for people that the modern High-speed trains very fast and relatively quiet approach a track construction site.
- An additional problem lies in the claim of the security items by undercalling. Prolonged inactivity during train breaks puts the attention of the Security posts so low that they are an approaching train often grasp very late and the thyphon is delayed actuate.
- Security items can be placed in the train registration chain integrated and by telephone with the responsible dispatcher be connected. Nevertheless, a track construction site because of the necessary deviation from established operating modalities an inevitably increased risk in rail operations cause of some accidents in the past for example reporting errors in the transmission of the train report, arbitrary deviations of the operating personnel on railway vehicles the content of a train report already submitted or one earlier than the one registered with the responsible driver Start of construction work in the track area.
- the various train parameters are calculated by the evaluation unit and warning devices switched on when the hazard is identified.
- the calculation of the train parameters in the evaluation unit takes place depending on the signal delay a first and a second vibration sensor.
- DE 42 14 271 A1 discloses a method for the detection of Sources of danger and for the emission of acoustic and / or optical Warning signals for persons used in the hazardous area.
- the source of danger for example a train, is audible Structure-borne noise sensors detected.
- the from these structure-borne noise sensors emitted signals are amplified and then an alarm device for emitting warning signals fed.
- WO 94/21504 (corresponds to DE 93 04 748 U) discloses one portable optical warning system for warning of in one Track busy people before approaching a rail vehicle.
- This known warning system is with an external Transmitter device for recording the approaching rail vehicle equipped and has warning indicators in the form of sounders and an optical flashing device. Further is a vibrating trigger that can be triggered by a radio control center and individual warning device to be worn on a person's body intended.
- an early warning system of the type mentioned create that is easy to use, self-sufficient outside of the railway security chain stands and the security of a Rail construction site also compared to high-speed trains technically simple means significantly increased.
- the early warning system proposed according to the invention complements the existing signal post and helps determine the possible cause of the accident exclude the stress by underloading the signal item.
- This system can, depending on the existing railway operations Concerns and the applicable safety regulations, replace the signal post safely.
- the system according to the invention can advantageously in the open and / or in the Station area are used.
- the early warning system is based on the evaluation of sensor signals, namely structure-borne noise in the rail area, and based on corresponding evaluation results, wirelessly transmitted alarm to the people of a construction site prompts you to leave the rail area.
- the people are both about the conventional Thyphon as well warned about an alarm device to be worn on the body.
- This Alarm devices on the body warn the person visually Paths through flashes of light and acoustically and in addition by emitting a strong vibration in the sensitive Body area, for example in the buttocks or in the hip area.
- the advantage of the impulsive described Structure-borne noise signal is based on the fact that one of the structure-borne noise of the moving train completely different structure-borne noise signal is entered into the rail by the moving Train or rail vehicle is triggered directly.
- Overrun contact consists of an elastically deformable Body that has chambers with the same resting pressure at all times.
- a wheel flange of a vehicle wheel runs onto the body on, the volume of the chambers is quickly reduced, thereby the pressure in the chambers rises above the resting pressure.
- This increased pressure is implemented via sensors.
- sensors Through the Arrangement of two separate chambers one behind the other with separate pressure sensors, for example PE converters the direction of the passing rail vehicle through the Sequence of sensor actuation can be detected.
- the sensor element or the sensor elements are preferably located in a housing, which by means of built-in magnets be attached to a side surface of the rail web can.
- the advantage of this type of attachment is that no Special tool for attaching the sensors is required.
- the housing has a system switch for commissioning and turning off the sensors.
- To also here To rule out manipulation by others can be an internal one electronic switch can be used, which is activated from the outside and can be deactivated.
- optical sensors for example infrared sensors, or other electronic sensors are used.
- Such Sensors require different evaluation criteria.
- Such criteria can be pure light barrier techniques.
- image processing techniques which means that the sensor detects a striking part of a train, figuratively compares in image computers, for example, and when the Train triggers an alarm signal.
- the threshold distance defines a resonance with ⁇ / 2 the sensor for structure-borne noise should be arranged as precisely as possible between two sleepers. Between two sleepers is because of the flexibility of the superstructure found the highest speed of transverse vibrations been.
- the entire early warning system must be quick and without laying cables can be activated and are ready for use.
- the Alarm devices must not place an additional burden on working people Represent people or the signal post.
- early warning systems must not have any electrical fields, Signal systems or other facilities are disrupted.
- the early warning system may be affected by such electrical Fields are not disturbed themselves.
- Figure 1 shows schematically the early warning system of the invention Type which is ready for operation on the track systems is installed.
- the early warning system 1 for the detection of approaching rail vehicles consists of a sensor unit 2, which is at a safety distance about 3 km from the construction site to the Tracks 3 is attached, an evaluation unit 4 for evaluation the measurement signals transmitted by the sensor unit 2, a transmission unit 5 for forwarding the corresponding warning signal to the various receiver units and a charging station 6, which also serves as the storage location of the system elements is used.
- the evaluation unit 4 is also called Central unit 4 called.
- the receiver units are located on the protocol unit 7, on the compressed air bottle (Thyphon) 8, at the construction workers respectively Pesonen in the track area on the body 9, and possibly also on an optical warning device 10. Die Signal transmission between the individual elements of the early warning system 1 is wireless.
- the sensor unit 2 is mobile and can be used, for example Magnets can be installed on the rails 3, or for secure attachment with special tools.
- An amplifier unit 13 generates amplified signals for transmission of the measurement signals to the evaluation unit 4.
- the impulse-containing structure-borne noise is preferably introduced into the rail head 28, except for the rail surface also the other available pages of the Rail 27 can be used.
- the one by the runaway Wheel flange 25 of the wheel 26 mechanism triggered by mechanical, hydraulic or pneumatic means energy transferred to the rail 27.
- This energy can be in one Spring 29 or other suitable device be saved.
- the stored energy, for example a hammer 30 triggered with the force F against the rail 27 strikes and thus the structure-borne noise in the rail 27 entries.
- the operation of the striking object can be triggered mechanically, electrically or pneumatically.
- the solution according to Figures 4 and 5 consists of a through crossing wheel flange 25 of the wheel 26 of the rail vehicle aged pneumatic / electrical system.
- the rail 27 of a track is an elastically deformable Body 32, for example made of rubber-like square material, so attached by means of a bracket 33 that he with the top edge of the rail or tread 34 completes.
- the body is like that broadly chosen that a passing flange 25 on the body 32 also runs up when the rail vehicle due to centrifugal force pressed against the opposite rail of the track and the flange 25 on the side of the body 32 does not rest on the rail head.
- the necessary length of the body parallel to the longitudinal axis of the rail is separated by the two, one behind the other lying chambers 35 determined. 35 in both chambers a constant idle pressure is ensured, which monitors at the same time becomes. If the chamber pressure drops below the static pressure, must damage to the system can be assumed. If necessary an interference signal is then emitted.
- the flange 25 runs on the body 32, the volume of the chambers 35 quickly decreased. This increases the pressure in these chambers 35 on the resting pressure.
- This significantly higher Pressure is implemented via sensors, preferably PE converters, that the crossing of a train is clearly established. Of the Sensor is not used as an axle counter, but is actuated every wheel passing the sensor, which is a redundancy in the Signal triggering means.
- the system can be designed that after a first triggering of a signal in a defined Period by the subsequent wheels (axles) a second trigger not happened.
- the preferably used PE converters close by Pressure surge under defined conditions an electrical switch.
- the hardness of the rubber-like body 32 can be designed that a person uses the sensor without the use of tools cannot trigger.
- FIGS 6 and 7 show the possibility of fastening the Sensors 11 on the rails 27.
- This fastening system can be one between two neighboring thresholds Assemble the track.
- An L-shaped support element 36 becomes form-fitting attached to the inside 37 of the rail foot 38.
- the threaded rod 41 is with several elongated holes 42 provided, which are designed such that the threaded rod 41 against unauthorized unscrewing, for example by a Padlock that can be secured. To do this, the padlock in the slot between rail 27 and leg 40 of the Suspended carrier 36 that the threaded bore in the leg 40 on next one is.
- the required at 43 Sensors attached On the carrier 36, the required at 43 Sensors attached.
- the sensor unit 2 in FIG. 1 has an energy supply in the form of batteries 14 for continuous operation from 24 hours on, as well as thermal batteries 15 for display / notification empty batteries.
- a switch 16 for commissioning the sensor unit 2 is either outside or, for better security against wanted or unwanted Incorrect operation, inside the sensor unit 2. In the case of Internal arrangement of the switch 16, this is by an electronic Additional device activated from the outside.
- a test facility 17 to test the operational readiness of the system a warning signal when switching on and off.
- the sensor unit 2 transmits the amplified measurement signals to the evaluation unit / central unit 4. This forms the mean from the measurement signals of all three coordinate directions and calculates the gradient of this effective value.
- the evaluation unit 4 works in a three-channel system. The gradient view the measured effective value must therefore be selected so that the early warning system 1 also works when in the measuring range of the sensor 11 vibration-emitting work systems be used.
- the current one Measurement signal assume a larger value than a defined one Threshold, and a larger value than the signal of the last measuring cycle, so that vibrations caused by a permanent Go out source, be hidden.
- the evaluation unit 4 sends a characteristic one Hupton. Batteries or rechargeable batteries 18 serve to supply energy for 24 hours of continuous operation, and thermal batteries 19 to display / report empty batteries.
- the evaluation unit or central unit 4 delivers the command for sending a yes or no signal to the transmission unit 5, which send the appropriate signal to the various receivers transmitted further.
- the transmitter unit 5 also has batteries or 20 batteries for power supply for 24 hours of continuous operation and thermal batteries 21 for displaying / reporting empty Batteries / accumulators on.
- the evaluation unit 4 also sends an activation signal to the protocol unit 7.
- the protocol unit 7 activation and deactivation of the system, as well as individual alarms logged with time and date.
- time and date In the log header Construction site, date, period, responsibility and location captured.
- the receiver 22 on the compressed air bottle (Thyphon) 8 receives the signal from the transmitter unit 5 and activated in the case of YES signal via a compressed air valve 23 the peripheral device Thyphon 8. Manual operation of the Thyphon 8 is on site possible at any time.
- Another signal from the transmitter unit 5 goes to the receiver of individual construction workers worn on the body 9 of the people become.
- These receivers 9 are, for example, for Vibration sensitive buttock or hip area worn and warn in the case of the yes signal by vibration of predeterminable Intensity and duration.
- 9 can also in the receiver an optical stimulus, for example a flash or more Flashes in a predetermined interval and predetermined Total duration, generated and / or an acoustic signal be delivered. There is no dead time between two alarms Recipient.
- the receiver on the body 9 has an energy store 24 with a quick charge and full charge function.
- a special optical warning signal device is in the figures 8 and 9. Warning signals at track construction sites, the one signaling approaching train must be up to a defined Reset command to the track workers the current warning level Show. It can be one or more warning levels act.
- the example in FIGS. 8 and 9 shows one two-stage warning device.
- This two-stage warning signal device 44 consists of a preferably round cylinder 45 with a movable backdrop. This backdrop releases a glass cylinder 46. On the cylinder 45 is a flash lamp 47, which is turned on when a train approaches. This approach of a train represents the alarm level I and calls to interrupt the Work in the track area and to watch the passing Train on.
- a reset signal causes indicator 44 to flash 47 goes out and the backdrop is closed again.
- the indicator 44 can be controlled manually on site or via other data transmission technologies, such as radio, cable, infrared or Ultrasonic lines to be connected to the control center.
- the beginning of a time slice of a system can start at the beginning a second or a minute.
- the sender is the number and duration of the individual segments saved a time slice so that a system out different transmission units based on the stored information about the time slice used and based on the known can orientate exact time so that a mutual There is no need to "plug" the transmitter.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Frühwarnsystem zur sensorischen Erfassung von herannahenden Schienenfahrzeugen, der elektronischen Auswertung der erfaßten Signale und zur Abgabe von Warnsignalen für im Gefahrenbereich befindliche Personen oder Personengruppen bei Erkennen einer Gefahrenquelle.The invention relates to an early warning system for sensory detection of approaching rail vehicles, the electronic Evaluation of the detected signals and for issuing warning signals for people or groups of people in the danger zone upon detection of a source of danger.
Die sich zur Verrichtung von Arbeit im Gleisbereich für Schienenfahrzeuge aufhaltenden Personen sind einer permanenten Unfallgefahr durch die Schienenfahrzeuge ausgesetzt. Neben dem menschlichen Versagen ist auch die Nichtwahrnehmung eines akustischen und/oder optischen Alarmsignals, das die Personen zum Verlassen des Gefahrenbereiches auffordern soll, ein wesentlicher Unfallgrund.Which are used to perform work in the track area for rail vehicles Stopping people are a permanent risk of accidents exposed by the rail vehicles. Next to the human error is also the non-perception of an acoustic and / or optical alarm signal that the people to Should leave the danger zone, an essential Reason of accident.
Die Personen im Gleisbereich, beispielsweise Gleisbauarbeiter, unterliegen starken Beanspruchungen durch körperliche Arbeit, Lärm, Staub und hohe bzw. niedrige Temperaturen. Hinzu kommt als weitere Erschwernis für die Personen, daß sich die modernen Hochgeschwindigkeitszüge sehr schnell und relativ geräuscharm einer Gleisbaustelle nähern. Die Sicherungsposten, die ein Thyphon auslösen müssen, sobald sie Sichtkontakt zu einem herannahenden Zug haben, können somit zumindest bei Baustellen an Schnellverkehrsstrecken keine vernünftige Vorwarnzeit für die gefährdeten Personen erreichen. Ein zusätzliches Problem liegt in der Beanspruchung der Sicherungsposten durch Unterforderung. Längere Untätigkeit in Zugpausen setzt die Aufmerksamkeit der Sicherungsposten derart herab, daß sie einen herannahenden Zug oftmals erst sehr spät erfassen und dadurch das Thyphon verspätet betätigen.The people in the track area, for example track construction workers, are subject to heavy physical work, Noise, dust and high or low temperatures. Come in addition as a further difficulty for people that the modern High-speed trains very fast and relatively quiet approach a track construction site. The security items that a Thyphon must trigger as soon as they are in visual contact with an approaching one Can have train, at least at construction sites High-speed routes no reasonable warning time for the reach people at risk. An additional problem lies in the claim of the security items by undercalling. Prolonged inactivity during train breaks puts the attention of the Security posts so low that they are an approaching train often grasp very late and the thyphon is delayed actuate.
Sicherungsposten können in die bahnamtliche Zugmeldekette integriert und fernmündlich mit dem zuständigen Fahrdienstleiter verbunden sein. Trotzdem stellt eine Gleisbaustelle wegen der notwendigen Abweichung von eingespielten Betriebsmodalitäten ein zwangsläufig erhöhtes Risiko im Bahnbetrieb dar. Ursächlich für einige Unfälle in der Vergangenheit waren beispielsweise Meldefehler in der Übermittlung der Zugmeldung, eigenmächtige Abweichungen des Betriebspersonals auf Bahnfahrzeugen vom Inhalt einer bereits abgegebenen Zugmeldung oder eine zeitlich früher als beim zuständigen Fahrdienst angemeldete Aufnahme der Bautätigkeiten im Gleisbereich.Security items can be placed in the train registration chain integrated and by telephone with the responsible dispatcher be connected. Nevertheless, a track construction site because of the necessary deviation from established operating modalities an inevitably increased risk in rail operations cause of some accidents in the past for example reporting errors in the transmission of the train report, arbitrary deviations of the operating personnel on railway vehicles the content of a train report already submitted or one earlier than the one registered with the responsible driver Start of construction work in the track area.
Allein im Bereich der Deutschen Bahn werden täglich etwa 3000 Baustellen für Gleisbau- und Gleisreparaturarbeiten betrieben. Trotz massivem Einsatz von Forschungsmitteln ist es bisher nicht gelungen, ein otimales Sicherungssystem für gefährdete Personen im Schienenbereich zu entwickeln und einzurichten.In the area of Deutsche Bahn alone, there are around 3,000 daily Construction sites operated for track construction and track repair work. So far, despite massive use of research funds failed to find an optimal security system for those at risk Develop and furnish people in the rail sector.
Aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 93 14 495 U1 ist eine elektronische Vorrichtung zur Warnung von Gleisbauarbeitern vor sich nähernden Zügen bekannt, bei dem ein Schwingungsaufnehmer die Schwingungen in der Schiene beim Überfahren durch einen Zug erfaßt und einer Signalauswertevorrichtung zuleitet. In der Auswerteeinheit werden die verschiedenen Zugparameter berechnet und bei Erkennen der Gefahrenquelle Warneinrichtungen eingeschaltet. Die Berechnung der Zugparameter in der Auswerteeinheit erfolgt in Abhängigkeit von der Signallaufzeit zwischen einem ersten und einem zweiten Schwingungsaufnehmer. One is from the German utility model DE 93 14 495 U1 electronic device for warning track construction workers approaching trains known in which a vibration sensor the vibrations in the rail when being run over by a train detected and fed to a signal evaluation device. In the The various train parameters are calculated by the evaluation unit and warning devices switched on when the hazard is identified. The calculation of the train parameters in the evaluation unit takes place depending on the signal delay a first and a second vibration sensor.
Die DE 42 14 271 A1 offenbart ein Verfahren zur Erfassung von Gefahrenquellen und zur Abgabe von akustischen und/oder optischen Warnsignalen für im Gefährdungsbereich eingesetzte Personen. Die Gefahrenquelle, beispielsweise ein Zug, wird mit akustischen Körperschallsensoren detektiert. Die von diesen Körperschallsensoren abgegebenen Signale werden verstärkt und anschließend einer Alarmeinrichtung zur Abgabe von Warnsignalen zugeführt.DE 42 14 271 A1 discloses a method for the detection of Sources of danger and for the emission of acoustic and / or optical Warning signals for persons used in the hazardous area. The source of danger, for example a train, is audible Structure-borne noise sensors detected. The from these structure-borne noise sensors emitted signals are amplified and then an alarm device for emitting warning signals fed.
Die WO 94/21504 (entspricht DE 93 04 748 U) offenbart eine tragbare optische Rottenwarnanlage zur Warnung von in einem Gleis beschäftigten Personen vor dem Herannahen eines Schienenfahrzeuges. Diese bekannte Warnanlage ist mit einer externen Gebereinrichtung zur Erfassung des herannahenden Schienenfahrzeuges ausgerüstet und weist Warnanzeiger in Form von Schallgebern und einer optischen Blitzleuchteinrichtung auf. Ferner ist ein funktechnisch von einer Zentrale auslösbares, vibrierendes und am Körper einer Person zu tragendes Individualwarngerät vorgesehen.WO 94/21504 (corresponds to DE 93 04 748 U) discloses one portable optical warning system for warning of in one Track busy people before approaching a rail vehicle. This known warning system is with an external Transmitter device for recording the approaching rail vehicle equipped and has warning indicators in the form of sounders and an optical flashing device. Further is a vibrating trigger that can be triggered by a radio control center and individual warning device to be worn on a person's body intended.
Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein Frühwarnsystem der eingangs genannten Art zu schaffen, das einfach zu handhaben ist, autark außerhalb der bahndienstlichen Sicherungskette steht und die Sicherheit einer Schienenbaustelle auch gegenüber Hochgeschwindigkeitszügen mit technisch einfachen Mitteln deutlich erhöht.Starting from the aforementioned prior art, it is a task the invention, an early warning system of the type mentioned create that is easy to use, self-sufficient outside of the railway security chain stands and the security of a Rail construction site also compared to high-speed trains technically simple means significantly increased.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen und erfinderische Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen 2 bis 12 formuliert.This object is achieved by the features of the claim 1 solved. Developments and inventive developments are formulated in subclaims 2 to 12.
Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Frühwarnsystem ergänzt den vorhandenen Signalposten und hilft, die mögliche Unfallursache der Beanspruchung durch Unterforderung des Signalpostens auszuschließen. Dieses System kann, je nach den vorliegenden bahnbetrieblichen Belangen und den geltenden Sicherheitsvorschriften, den Signalposten sicher ersetzen. Das erfindungsgemäße System kann in vorteilhafter Weise auf freier Strecke und/oder im Bahnhofsbereich eingesetzt werden.The early warning system proposed according to the invention complements the existing signal post and helps determine the possible cause of the accident exclude the stress by underloading the signal item. This system can, depending on the existing railway operations Concerns and the applicable safety regulations, replace the signal post safely. The system according to the invention can advantageously in the open and / or in the Station area are used.
Das Frühwarnsystem beruht auf der Auswertung von Sensorsignalen, und zwar von Körperschallschwingungen im Schienenbereich, und einen auf entsprechende Auswerteergebnisse gestützten, drahtlos übermittelten Alarm, der die Personen einer Baustelle zum Verlassen des Schienenbereiches auffordert. Die Personen werden sowohl über das konventionelle Thyphon als auch über ein am Körper zu tragendes Alarmgerät gewarnt. Diese Alarmeinrichtungen am Körper warnen die Person auf optischem Wege durch Lichtblitze und auf akustischem Wege und zusätzlich durch Abgabe einer starken Vibration im empfindlichen Körperbereich, beispielsweise im Gesäß- oder im Hüftbereich.The early warning system is based on the evaluation of sensor signals, namely structure-borne noise in the rail area, and based on corresponding evaluation results, wirelessly transmitted alarm to the people of a construction site prompts you to leave the rail area. The people are both about the conventional Thyphon as well warned about an alarm device to be worn on the body. This Alarm devices on the body warn the person visually Paths through flashes of light and acoustically and in addition by emitting a strong vibration in the sensitive Body area, for example in the buttocks or in the hip area.
Der Vorteil des beschriebenen impulshaltigen Körperschallsignals beruht darin, daß damit ein vom Körperschall des fahrenden Zuges völlig verschiedenes Körperschallsignal in die Schiene eingetragen wird, welches vom fahrenden Zug bzw. Schienenfahrzeug direkt ausgelöst wird.The advantage of the impulsive described Structure-borne noise signal is based on the fact that one of the structure-borne noise of the moving train completely different structure-borne noise signal is entered into the rail by the moving Train or rail vehicle is triggered directly.
Die gemäß der Erfindung vorgestellte Lösung des pneumatischen Überfahrkontaktes besteht aus einem elastisch verformbaren Körper, der Kammern mit ständig gleichem Ruhedruck aufweist. Läuft ein Spurkranz eines Fahrzeugrades auf den Körper auf, so wird das Volumen der Kammern schnell verringert, wodurch der Druck in den Kammern über den Ruhedruck ansteigt. Dieser erhöhte Druck wird über Sensoren umgesetzt. Durch die Anordnung von zwei getrennten, hintereinander liegenden Kammern mit separaten Drucksensoren, beispielsweise PE-Wandler, kann die Richtung des überfahrenden Schienenfahrzeuges durch die Reihenfolge der Sensorbetätigung detektiert werden.The pneumatic solution presented according to the invention Overrun contact consists of an elastically deformable Body that has chambers with the same resting pressure at all times. A wheel flange of a vehicle wheel runs onto the body on, the volume of the chambers is quickly reduced, thereby the pressure in the chambers rises above the resting pressure. This increased pressure is implemented via sensors. Through the Arrangement of two separate chambers one behind the other with separate pressure sensors, for example PE converters the direction of the passing rail vehicle through the Sequence of sensor actuation can be detected.
Das Sensorelement oder die Sensorelemente befinden sich vorzugsweise in einem Gehäuse, welches mittels eingebauter Magneten an einer Seitenfläche des Schienenstegs befestigt werden kann. Der Vorteil dieser Befestigungsart liegt darin, daß kein Spezialwerkzeug für die Anbringung der Sensoren benötigt wird. Um ein sicheres Befestigen der Sensoren zu gewährleisten, das auch ein beabsichtigtes, gewolltes Entfernen der Sensoren zum Zwecke der Manipulation, der Sachbeschädigung oder der gesetzwidrigen Entfernung verhindert, können andere Befestigungsmittel gewählt werden, die nur mit Spezialwerkzeugen handhabbar sind. Das Gehäuse weist einen Systemschalter für das Inbetriebnehmen und das Ausschalten der Sensoren auf. Um auch hier fremde Manipulationen auszuschließen, kann ein innenliegender elektronischer Schalter verwendet werden, der von außen aktiviert und deaktiviert werden kann.The sensor element or the sensor elements are preferably located in a housing, which by means of built-in magnets be attached to a side surface of the rail web can. The advantage of this type of attachment is that no Special tool for attaching the sensors is required. To ensure a secure attachment of the sensors, the also an intended, intentional removal of the sensors for Purposes of manipulation, property damage or illegal Prevents removal, other fasteners can be selected that can only be handled with special tools are. The housing has a system switch for commissioning and turning off the sensors. To also here To rule out manipulation by others can be an internal one electronic switch can be used, which is activated from the outside and can be deactivated.
Aufgrund des breiten Frequenzspektrums, das bei Körperschallmessungen an Schienen anzutreffen ist, werden ein oder mehrere Sensoren oder Sensorengruppen bevorzugt, die einen Bereich von f = 20 Hz bis 20 kHz abdecken können. Als besonders vorteilhaft, weil gut fortleitbar, haben sich Körperschallschwingungen in der Schiene von etwa 12,5 kHz erwiesen.Due to the wide frequency spectrum used in structure-borne noise measurements One or more can be found on rails Preferred sensors or sensor groups that have a range of f = 20 Hz to 20 kHz. To be particularly advantageous because they can be transmitted easily, structure-borne noise has proven in the rail of about 12.5 kHz.
Zusätzlich zur Aufnahme von Körperschallschwingungen können auch optische Sensoren, beispielsweise Infrarotsensoren, oder andere elektronische Sensoren eingesetzt werden. Bei diesen Sensoren sind natürlich andere Auswertekriterien erforderlich. Solche Kriterien können reine Lichtschrankentechniken sein. Sie können aber auch Bildverarbeitungstechniken sein, was bedeutet, daß der Sensor ein markantes Teil eines Zuges erfaßt, bildlich beispielsweise in Bildrechnern vergleicht und bei Erkennen des Zuges ein Alarmsignal auslöst.In addition to absorbing structure-borne noise also optical sensors, for example infrared sensors, or other electronic sensors are used. With these Sensors of course require different evaluation criteria. Such criteria can be pure light barrier techniques. she can also be image processing techniques, which means that the sensor detects a striking part of a train, figuratively compares in image computers, for example, and when the Train triggers an alarm signal.
Da durch den Schwellenabstand eine Resonanz mit λ/2 definiert ist, sollte der Meßaufnehmer für die Körperschallschwingungen möglichst exakt zwischen zwei Schwellen angeordnet werden. Zwischen zwei Schwellen ist wegen der Nachgiebigkeit des Oberbaus die höchste Schnelle von Transversalschwingungen festgestellt worden.Because the threshold distance defines a resonance with λ / 2 the sensor for structure-borne noise should be be arranged as precisely as possible between two sleepers. Between two sleepers is because of the flexibility of the superstructure found the highest speed of transverse vibrations been.
Das gesamte Frühwarnsystem muß schnell und ohne Kabelverlegung aktivierbar sein und betriebsbereit zur Verfügung stehen. Die Alarmgeräte dürfen keine zusätzliche Belastung für die arbeitenden Personen oder den Signalposten darstellen. Durch das Frühwarnsystem dürfen einerseits keine elektrischen Felder, Signalanlagen oder sonstigen Einrichtungen gestört werden. Andererseits darf das Frühwarnsystem durch solche elektrischen Felder aber auch nicht selbst gestört werden.The entire early warning system must be quick and without laying cables can be activated and are ready for use. The Alarm devices must not place an additional burden on working people Represent people or the signal post. By the On the one hand, early warning systems must not have any electrical fields, Signal systems or other facilities are disrupted. On the other hand, the early warning system may be affected by such electrical Fields are not disturbed themselves.
Weitere vorteilhafte Einzelheiten des erfindungsgemäßen Frühwarnsystems sind der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen.Further advantageous details of the early warning system according to the invention are to the following description of the drawing remove.
In der Zeichnung ist ein Beispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
- Figur 1
- das Frühwarnsystem im Blockschaltbild;
- Figur 2
- eine Schiene mit Körperschallsensor im Schnitt;
Figur 3- eine Schiene mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines Körperschall signals im Schnitt;
- Figur 4
- eine Schiene mit Drucksensor im Schnitt;
- Figur 5
- den Drucksensor nach Figur 4 im Längsschnitt;
- Figur 6
- die Schiene mit Sensorträger im Schnitt;
- Figur 7
- die Anordnung von Befestigungselementen des Sensorträger;
- Figur 8
- eine optische Alarmeinrichtung mit Alarm in Stufe I,
- Figur 9
- die optische Alarmeinrichtung mit Alarm in Stufe II.
- Figure 1
- the early warning system in the block diagram;
- Figure 2
- a rail with structure-borne noise sensor in section;
- Figure 3
- a rail with a device for generating a structure-borne sound signal in section;
- Figure 4
- a rail with pressure sensor in section;
- Figure 5
- the pressure sensor of Figure 4 in longitudinal section;
- Figure 6
- the rail with sensor carrier in section;
- Figure 7
- the arrangement of fastening elements of the sensor carrier;
- Figure 8
- an optical alarm device with level I alarm,
- Figure 9
- the optical alarm device with alarm in level II.
Die Figur 1 zeigt schematisch das Frühwarnsystem der erfindungsgemäßen Art, welches betriebsfertig an den Gleisanlagen installiert ist.Figure 1 shows schematically the early warning system of the invention Type which is ready for operation on the track systems is installed.
Das Frühwarnsystem 1 zur Erfassung von herannahenden Schienenfahrzeugen
besteht aus einer Sensoreinheit 2, die in einem Sicherheitsabstand
von etwa 3 km von der Baustelle entfernt an den
Gleisen 3 befestigt wird, einer Auswerteeinheit 4 zur Auswertung
der von der Sensoreinheit 2 übermittelten Meßsignale,
einer Sendeeinheit 5 zur Weitergabe des entsprechenden Warnsignals
an die verschiedenen Empfängereinheiten und einer Ladestation
6, die gleichzeitig als Aufbewahrungsort der System-elemente
verwendet wird. Die Auswerteeinheit 4 wird auch als
Zentraleinheit 4 genannt.The early warning system 1 for the detection of approaching rail vehicles
consists of a sensor unit 2, which is at a safety distance
about 3 km from the construction site to the
Statt der genannten einen Sensoreinheit 2 können auch mehrere Sensoreinheiten oder Gruppen von Sensoren eingesetzt werden, die miteinander verknüpft sein können.Instead of one sensor unit 2, several can also be used Sensor units or groups of sensors are used, that can be linked.
Es sind selbstverständlich auch andere Entfernungen bzw. Sicherheitsabstände von den Aufnahmesensoren zu den Alarmeinrichtungen möglich.Of course there are also other distances or safety distances from the recording sensors to the alarm devices possible.
Die Empfängereinheiten befinden sich an der Protokolleinheit 7,
an der Druckluftflasche (Thyphon) 8, bei den Bauarbeitern beziehungsweise
Pesonen im Gleisbereich am Körper 9, sowie eventuell
auch an einer optischen Warnsignaleinrichtung 10. Die
Signalübermittlung zwischen den einzelnen Elementen des Frühwarnsystems
1 erfolgt drahtlos.The receiver units are located on the protocol unit 7,
on the compressed air bottle (Thyphon) 8, at the construction workers respectively
Pesonen in the track area on the body 9, and possibly
also on an
Die Sensoreinheit 2 ist mobil und kann beispielsweise mittels
Magneten an den Schienen 3 installiert werden, oder aber zur
sichereren Befestigung mit speziellen Werkzeugen. Die Sensoreinheit
weist einen Sensor 11 auf, der im Beispiel den Körperschall
in den Schienen 3 in drei Koordinatenrichtungen aufnimmt.
In diesem Fall sollte die Sensoreinheit 2 genau zwischen
zwei Schwellen 12 befestigt werden, da hier die höchsten Werte
der Transversalschwingungen auftreten. Aufgrund des breiten
Frequenzspektrums, das bei Körperschallmessungen an Schienen
anzutreffen ist, müssen Sensoren 11 verwendet werden, die den
Bereich von f = 20 Hz bis 20 kHz meßtechnisch abdecken können.
Zusätzlich sollten diese Sensoren 11 bei der Frequenz von f =
12,5 kHz besonders meßempfindlich sein, da die Körperschallschwingungen
dieser Frequenz in der Schiene besonders gut fortgeleitet
werden. Zusätzlich kann als Sensor beispielsweise auch
ein Infrarot- oder Lasersignal verwendet werden. Zwischen zwei
Alarmen existiert grundsätzlich keine Totzeit des Sensors 11.
Eine Verstärkereinheit 13 erzeugt verstärkte Signale zur Übertragung
der Meßsignale an die Auswerteeinheit 4.The sensor unit 2 is mobile and can be used, for example
Magnets can be installed on the
Zusätzlich zu dem von einem Schienenfahrzeug (Zug) in der
Schiene erzeugten Fahrgeräusch ist vor einer Gleisbaustelle
aber auch eine Einrichtung montiert, die durch die
Spurkränze 25 der Räder 26 des darüberfahrenden Zuges betätigt
wird und ein von der Fahrgeschwindigkeit des Zuges abhängiges,
impulshaltiges Körperschallsignal in die Schiene 27 einträgt.
Dadurch stehen der Körperschallauswertung zwei verschiedene
Signale zur Verfügung: nämlich ein durch die Zugfahrt bedingter
kontinuierlicher Körperschallpegel in der Schiene 27, der durch
die Sensoren 11 erfaßt wird, und die aktive impulshaltige Körperschallanregung.In addition to that of a rail vehicle (train) in the
Rail generated driving noise is in front of a track construction site
but also a device assembled by the
Der Eintrag des impulshaltigen Körperschalls erfolgt vorzugsweise
in den Schienenkopf 28, wobei außer der Schienenoberfläche
auch die anderen zur Verfügung stehenden Seiten der
Schiene 27 genutzt werden können. Der durch den überfahrenden
Spurkranz 25 des Rades 26 ausgelöste Mechanismus kann mittels
mechanischer, hydraulischer oder pneumatischer Mittel Energie
auf die Schiene 27 übertragen. Diese Energie kann in einem
Federspeicher 29 oder einer anderen geeigneten Einrichtung
gespeichert sein. Durch die gespeicherte Energie wird beispielsweise
ein Hammer 30 ausgelöst, der mit der Kraft F gegen
die Schiene 27 schlägt und damit den Körperschall in die Schiene
27 einträgt. Die Betätigung des Schlaggegenstandes kann
mechanisch, elektrisch oder auch pneumatisch ausgelöst werden.The impulse-containing structure-borne noise is preferably introduced
into the
Insbesondere zur Auslösung von Warnanlagen, die einen sich einer Gleisbaustelle nähernden Zug signalisieren, werden flexible und im laufenden Betrieb vollständig überwachbare Sensoren benötigt, die einen über den Sensor fahrenden Zug zweifelsfrei erkennen. Zum Stand der Technik zählen hier unterschiedliche Schienen-Schaltkontakte und Achszähler, die einen teilweise erheblichen technischen Aufwand beim Einbau in eine Schiene bzw. in ein Gleis verursachen und deshalb für flexible Gleisbaustellen wirtschaftlich nicht sinnvoll einsetzbar sind. Ferner werden die Erfordernisse des Bahnbetriebes nicht lückenlos erfüllt und sie sind ohne Zuhilfenahme von Werkzeugen demontierbar. Schließlich ist eine ständige Überwachung der Betriebsbereitschaft nicht möglich, wodurch solche Schaltkontakte signaltechnisch nicht sicher sind.In particular for triggering warning systems that affect you Signaling the construction site approaching train become flexible and requires fully monitorable sensors during operation, the one train passing over the sensor without a doubt detect. The state of the art here includes different ones Rail switch contacts and axle counters, some of which considerable technical effort when installing in a rail or in a track and therefore for flexible track construction sites cannot be used economically. Further the requirements of rail operations are not complete fulfilled and they can be dismantled without the aid of tools. Finally, there is constant monitoring of operational readiness not possible, making such switch contacts are not sure in terms of signaling.
Die Lösung nach Figuren 4 und 5 besteht aus einem durch den
überfahrenden Spurkranz 25 des Rades 26 des Schienenfahrzeuges
betägten pneumatisch/elektrischen System. Auf der Innenseite 31
der Schiene 27 eines Gleises ist ein elastisch verformbarer
Körper 32, beispielsweise aus gummiartigem Vierkantmaterial, so
mittels einer Halterung 33 befestigt, daß er mit der Schienenoberkante
bzw. -lauffläche 34 abschließt. Der Körper ist so
breit gewählt, daß ein passierender Spurkranz 25 auf den Körper
32 auch dann aufläuft, wenn das Schienenfahrzeug durch Fliehkraft
gegen die gegenüberliegende Schiene des Gleises gedrückt
wird und der Spurkranz 25 auf der Seite des Körpers 32
nicht am Schienenkopf anliegt.The solution according to Figures 4 and 5 consists of a through
Die notwendige Länge des Körpers parallel zur Schienenlängsachse
wird durch die zwei voneinander getrennten, hintereinander
liegenden Kammern 35 bestimmt. In beiden Kammern 35 wird
ein ständiger Ruhedruck sichergestellt, der gleichzeitig überwacht
wird. Sinkt der Kammerdruck unter den Ruhedruck ab, muß
von einer Beschädigung des Systems ausgegangen werden. Erforderlichenfalls
wird dann ein Störsignal abgegeben.The necessary length of the body parallel to the longitudinal axis of the rail
is separated by the two, one behind the other
lying
Läuft der Spurkranz 25 auf den Körper 32 auf, wird das Volumen
der Kammern 35 schnell verringert. Dadurch steigt der Druck in
diesen Kammern 35 über den Ruhedruck an. Dieser deutlich höhere
Druck wird über Sensoren, vorzugsweise PE-Wandler so umgesetzt,
daß die Überfahrt eines Zuges eindeutig festgestellt wird. Der
Sensor wird nicht als Achszähler eingesetzt, jedoch betätigt
jedes überfahrende Rad den Sensor, was eine Redundanz in der
Signalauslösung bedeutet. Das System kann so ausgelegt werden,
daß nach einer Erstauslösung eines Signals in einem definierten
Zeitraum durch die nachfolgenden Räder (Achsen) eine Zweitauslösung
nicht erfolgt.If the
Die vorzugsweise eingesetzten PE-Wandler schließen durch den Druckstoß bei definierten Bedingungen einen elektrischen Schalter.The preferably used PE converters close by Pressure surge under defined conditions an electrical switch.
Durch die Anordnung von zwei getrenten Kammern 35 in Serie, die
beide an separate Drucksensoren angeschlossen sind, ist die
Richtung des überfahrenden Zuges durch die Reihenfolge der
Sensorbetätigung detektierbar.By arranging two
Die Härte des gummiartigen Körpers 32 kann so ausgelegt werden,
daß eine Person den Sensor ohne Zuhilfenahme von Werkzeugen
nicht auslösen kann.The hardness of the rubber-
Die Figuren 6 und 7 zeigen die Befestigungsmöglichkeit der
Sensoren 11 an den Schienen 27. Dieses Befestigungssystem
läßt sich zwischen zwei benachbarten Schwellen eines
Gleises montieren. Ein L-förmiges Trägerelement 36 wird formschlüssig
an der Innenseite 37 des Schienenfußes 38 befestigt.
Eine Gewindestange 41, die durch den senkrechten Schenkel 40
des Trägers 36 geht, wird bis zum Anschlag eingedreht und
verhindert, daß sich der Träger 36 wieder von der Schiene 27
lösen kann. Die Gewindestange 41 ist mit mehreren Langlöchern
42 versehen, die derart gestaltet sind, daß die Gewindestange
41 gegen unbefugtes Herausdrehen, beispielsweise durch ein
Vorhängeschloß, gesichert werden kann. Dazu wird das Vorhängeschloß
in das Langloch zwischen Schiene 27 und Schenkel 40 des
Trägers 36 eingehängt, das der Gewindebohrung im Schenkel 40 am
nächsten ist. Auf dem Träger 36 werden bei 43 die benötigten
Sensoren befestigt.Figures 6 and 7 show the possibility of fastening the
Diese vorgestellte Lösung hat die Vorteile, daß mit ihr ein Sensor schnell montiert werden kann, ein unbefugtes Entfernen des Sensors unterbunden wird, das Lösen der Befestigungseinrichtung durch Vibration wegen des Formschlusses unmöglich ist, und der Sensor ohne weitere Verstellarbeiten an verschiedene Schienenprofile montierbar ist.This solution presented has the advantages that with it Sensor can be installed quickly, unauthorized removal of the sensor is prevented, the loosening of the fastening device is impossible due to vibration due to the positive fit, and the sensor to various without any adjustment work Rail profiles can be mounted.
Weiter weist die Sensoreinheit 2 in Figur 1 eine Energieversorgung
in Form von Batterien oder Akkus 14 für einen Dauerbetrieb
von 24 Stunden auf, sowie Thermalbatterien 15 zur Anzeige/Meldung
leerer Batterien/Akkus. Ein Schalter 16 zur Inbetriebnahme
der Sensoreinheit 2 befindet sich entweder außen
oder, zur besseren Sicherheit gegen gewollte oder ungewollte
Fehlbedienung, im Inneren der Sensoreinheit 2. Im Fall der
inneren Anordnung des Schalters 16 wird dieser durch ein elektronisches
Zusatzgerät von außen aktiviert. Eine Testeinrichtung
17 zum Testen der Betriebsbereitschaft des Systems gibt
beim Ein- und Ausschalten ein Warnsignal ab.Furthermore, the sensor unit 2 in FIG. 1 has an energy supply
in the form of
Die Sensoreinheit 2 übermittelt die verstärkten Meßsignale an
die Auswerteeinheit/Zentraleinheit 4. Diese bildet den Mittelwert
aus den Meß- signalen aller drei Koordinatenrichtungen und
errechnet den Gradienten dieses Effektivwertes. Die Auswerteeinheit
4 arbeitet dabei im Dreikanalsystem. Die Gradientenbetrachtung
des gemessenen Effektivwertes ist deshalb zu wählen,
damit das Frühwarnsystem 1 auch dann funktioniert, wenn im Meßbereich
des Sensors 11 vibrationsemittierende Arbeitssysteme
eingesetzt werden. Um einen Alarm auszulösen, muß das aktuelle
Meßsignal einen größeren Wert annehmen als ein definierter
Schwellenwert, und einen größeren Wert als das Signal des
letzten Meßtaktes, so daß Erschütterungen, die von einer permanenten
Quelle ausgehen, ausgeblendet werden. Bei der Deaktivierung
des Systems sendet die Auswerteeinheit 4 einen charakteristischen
Hupton. Batterien oder Akkus 18 dienen der Energieversorgung
für 24 Stunden Dauerbetrieb, und Thermalbatterien 19
zur Anzeige/Meldung leerer Batterien/Akkus.The sensor unit 2 transmits the amplified measurement signals to
the evaluation unit / central unit 4. This forms the mean
from the measurement signals of all three coordinate directions and
calculates the gradient of this effective value. The evaluation unit
4 works in a three-channel system. The gradient view
the measured effective value must therefore be selected
so that the early warning system 1 also works when in the measuring range
of the
Die oben geschilderte Gradientenbetrachtung ist einer von mehreren möglichen Wegen, die derzeit von der Erfindung bevorzugt wird, da sie sehr einfach und effizient in der Realisierung ist. Eventuell ist eine Unterstützung durch andere Methoden bei besonderer Anforderung notwendig.The gradient analysis described above is one of several possible ways currently preferred by the invention is because it is very simple and efficient to implement is. Support may be provided by other methods necessary for special requirements.
Die Auswerteeinheit bzw. Zentraleinheit 4 liefert den Befehl
zum Senden eines Ja- oder Nein-Signals an die Sendeeinheit 5,
die das entsprechende Signal an die verschiedenen Empfänger
weiter übermittelt. Die Sendeeinheit 5 weist ebenfalls Batterien
oder Akkus 20 zur Energieversorgung für 24 Stunden Dauerbetrieb
und Thermalbatterien 21 zur Anzeige/Meldung leerer
Batterien/Akkus auf.The evaluation unit or central unit 4 delivers the command
for sending a yes or no signal to the transmission unit 5,
which send the appropriate signal to the various receivers
transmitted further. The transmitter unit 5 also has batteries
or 20 batteries for power supply for 24 hours of continuous operation
and
Die Auswerteeinheit 4 sendet außerdem ein Aktivierungssignal zur Protokolleinheit 7. In der Protokolleinheit 7 werden Aktivierung und Deaktivierung des Systems, sowie einzelne Alarme mit Uhrzeit und Datum protokolliert. Im Protokollkopf werden Baustelle, Datum, Zeitraum, Verantwortlichkeit und Standort festgehalten.The evaluation unit 4 also sends an activation signal to the protocol unit 7. In the protocol unit 7, activation and deactivation of the system, as well as individual alarms logged with time and date. In the log header Construction site, date, period, responsibility and location captured.
Der Empfänger 22 an der Druckluftflasche (Thyphon) 8 empfängt
das Signal von der Sendeeinheit 5 und aktiviert im Falle des
JA-Signals über ein Druckluftventil 23 das Peripheriegerät
Thyphon 8. Eine manuelle Bedienung des Thyphons 8 vor Ort ist
jederzeit zusätzlich möglich.The
Ein weiteres Signal der Sendeeinheit 5 geht an die Empfänger
der einzelnen Bauarbeiter, die am Körper 9 der Personen getragen
werden. Diese Empfänger 9 werden beispielsweise am für
Vibrationen empfindlichen Gesäß- oder Hüftbereich getragen und
warnen im Falle des Ja-Signals durch Vibration von vorbestimmbarer
Intensität und Dauer. Zusätzlich kann im Empfänger 9 auch
ein optischer Reiz, beispielsweise ein Blitz oder mehrere
Blitzlichter in vorbestimmtem Intervall und vorbestimmter
Gesamtdauer, erzeugt werden und/oder ein akustisches Signal
abgegeben werden. Zwischen zwei Alarmen existiert keine Totzeit
des Empfängers. Der Empfänger am Körper 9 weist einen Energiespeicher
24 mit einer Schnellade- und Volladefunktion auf.Another signal from the transmitter unit 5 goes to the receiver
of individual construction workers worn on the body 9 of the people
become. These receivers 9 are, for example, for
Vibration sensitive buttock or hip area worn and
warn in the case of the yes signal by vibration of predeterminable
Intensity and duration. In addition, 9 can also in the receiver
an optical stimulus, for example a flash or more
Flashes in a predetermined interval and predetermined
Total duration, generated and / or an acoustic signal
be delivered. There is no dead time between two alarms
Recipient. The receiver on the body 9 has an
Eine besondere optische Warnsignaleinrichtung ist in den Figuren 8 und 9 gezeigt. Warnsignale an Gleisbaustellen, die einen sich nähernden Zug signalisieren, müssen bis zu einem definierten Rücksetzungsbefehl den Gleisbauarbeitern die aktuelle Warnstufe anzeigen. Es kann sich dabei um eine oder mehrere Warnstufen handeln. Das Beispiel in den Figuren 8 und 9 zeigt eine zweistufige Warnsignaleinrichtung.A special optical warning signal device is in the figures 8 and 9. Warning signals at track construction sites, the one signaling approaching train must be up to a defined Reset command to the track workers the current warning level Show. It can be one or more warning levels act. The example in FIGS. 8 and 9 shows one two-stage warning device.
Diese zweistufige Warnsignaleinrichtung 44 besteht aus einem
vorzugsweise runden Zylinder 45 mit einer beweglichen Kulisse.
Diese Kulisse gibt einen Glaszylinder 46 frei. Auf dem Zylinder
45 befindet sich eine Blitzlichtlampe 47, die eingeschaltet
wird, wenn sich ein Zug nähert. Diese Annäherung eines Zuges
stellt die Alarmstufe I dar und fordert zur Unterbrechung der
Arbeit im Gleisbereich und zur Beobachtung des vorbeifahrenden
Zuges auf.This two-stage warning signal device 44 consists of a
preferably
Der Betrachter sieht zunächst zu jedem Zeitpunkt einen schwarzen
Zylinder 45 unterhalb der Blitzlichtlampe 47. Wird nun die
Kulisse geöffnet, was Warnstufe II bedeutet und zum sofortigen
Räumen des Gleisbereiches auffordert, dann tritt am Tage durch
den Glaszylinder 46 Tageslicht hindurch. Während der Nacht wird
eine in den Glaszylinder eingesetzte Leuchte aktiviert. In beiden
Fällen erkennt der Beobachter einen Zylinder als einen mit
Licht unterbrochenen schwarzen Strich. Ein solcher Anzeiger ist
demzufolge bei Tag und Nacht einsetzbar, seine Signalisierung
ist von allen Seiten erkennbar, die Wahrnehmung der Warnung ist
unter ungünstigen optischen Bedingungen sicher möglich, und er
ist bei allen Gegebenheiten des Bahnbetriebes tauglich. Bei
Ausfall der Energieversorgung nimmt die optische Alarmeinrichtung
44 grundsätzlich die höchste Alarmstellung ein.The viewer initially sees a black one at all
Ein Rücksetzsignal veranlaßt den Anzeiger 44, daß die Blitzlichtlampe 47 erlischt und die Kulisse wieder geschlossen wird. Der Anzeiger 44 kann manuell vor Ort gesteuert werden oder über andere Datenübertragungstechniken, wie Funk, Kabel-, Infrarot- oder Ultraschalleitungen mit der Zentrale verbunden sein.A reset signal causes indicator 44 to flash 47 goes out and the backdrop is closed again. The indicator 44 can be controlled manually on site or via other data transmission technologies, such as radio, cable, infrared or Ultrasonic lines to be connected to the control center.
Bei einem Betrieb mehrerer Sendeeinheiten an einem Ort auf der gleichen Frequenz ist dafür zu sorgen, daß nicht durch gleichzeitiges Senden mehrerer Sendeeinheiten die Empfänger "zugestopft" und damit wirkungslos werden. Gegenüber dem Stand der Technik wird der apparative Aufwand nun dadurch minimiert, daß das von der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt in Braunschweig ausgestrahlte Zeitsignal (DCF-Signal) eingesetzt wird. Dieses DCF-Signal wird in den in den Sendern des Frühwarnsystems mitlautenden internen Uhren zur Synchronisation und für das Erkennen des exakten Beginns einer definierten Zeitscheibe für jeden beteiligten Sender verwendet. Die in der Sendeeinheit mitlaufende interne Uhr erhöht die Verfügbarkeit des Systems, weil auch in funktechnisch schwierigem Gebiet ein zeitweiser Nichtempfang des DCF-Signals nicht zu einem Systemausfall führt. When operating several transmitter units in one place on the same frequency is to be ensured that not by simultaneous Sending multiple transmitters "plugged" the receivers and thus become ineffective. Compared to the state of the Technology, the expenditure on equipment is now minimized in that that of the Physikalisch-Technische Bundesanstalt in Braunschweig broadcast time signal (DCF signal) is used. This DCF signal is in the transmitters of the early warning system coherent internal clocks for synchronization and for recognizing the exact start of a defined time slice used for each transmitter involved. The one in the transmitter unit running internal clock increases the availability of the system, because even in difficult radio areas a temporary Failure to receive the DCF signal does not result in a system failure leads.
Der Beginn einer Zeitscheibe eines Systems kann auf den Beginn einer Sekunde oder Minute gelegt werden. In dem System des Senders sind die Anzahl und die Dauer der einzelnen Segmente einer Zeitscheibe gespeichert, so daß sich ein System aus verschiedenen Sendeeinheiten anhand der abgespeicherten Informationen über die verwendete Zeitscheibe und anhand der bekannten, exakten Zeit so orientieren kann, daß ein gegenseitiges "Zustopfen" der Sender entfällt.The beginning of a time slice of a system can start at the beginning a second or a minute. In the system of The sender is the number and duration of the individual segments saved a time slice so that a system out different transmission units based on the stored information about the time slice used and based on the known can orientate exact time so that a mutual There is no need to "plug" the transmitter.
Durch den Einsatz nur einer Art einer Elektronikplatine in den Baueinheiten wie Sender, Empfänger, Zentrale und dergleichen, die alle Funktionen in Form von Hardware umfasst, ergeben sich schließlich noch logistische und sicherheitstechnische Vorteile für das Frühwarnsystem der Erfindung. Durch die Integration aller Funktionen in die Hardware der Bausteine wird die an sich unsichere Software vermieden. Das Frühwarnsystem kann signaltechnisch sicher ausgeführt werden. Ferner muß nur ein Modul entwickelt, getestet und gewartet werden, welches dann technisch hochwertig und dennoch kostengünstig herstellbar ist. Gleichzeitig werden die Lager- und Logistikkosten für den Hersteller und für den Anwender gesenkt.By using only one type of electronic board in the Units such as transmitters, receivers, headquarters and the like, which includes all functions in the form of hardware finally, logistical and security advantages for the early warning system of the invention. Through integration of all functions in the hardware of the blocks is in itself Avoid unsafe software. The early warning system can signal run safely. Furthermore, only one module is required developed, tested and maintained, which is then technically is high quality and yet inexpensive to manufacture. At the same time, the storage and logistics costs for the manufacturer and lowered for the user.
Claims (11)
- An early warning system for sensor detection of approaching rail vehicles, electronic evaluation of the detected signals and the output of warning signals for persons or groups of persons in the danger area, upon recognition of a source of danger, comprising:a central station, an evaluation unit (4), at least one transmitting unit (5) and receiving units (9, 22) for receiving a transmission signal transmitted by the transmitting unit (5), wherein a unitary electronic board which satisfies the different demands is fitted into the transmitting unit (5) and also into the receiving units (9, 22) and into the central station (4). which includes all functions in the form of hardware chips; wherein the receiving units (9, 22) are disposed at acoustic, optical and sensitive alarm devices (8, 10) of the early earning system, of which the optical alarm device (10) includes a device which gives off light flashes at predeterminable intervals and of predeterminable duration and which can be worn on the body of the person to be warned, while the sensitive alarm device is a vibrator which can be non-losably put into pockets of an item of work clothing of the person to be warned and which upon signal triggering can apply to the body vibrations or solid-conducted vibrations of predeterminable duration and intensity;a wireless connection between the evaluation unit (4), the transmitting unit (5) and the receiving units (9, 22);at least one sensor (2, 11) which is connected to the transmitting unit (5) and which is in the form of a vibration pick-up and which is suitable for picking up a pulse-bearing solid-conducted sound signal put into the rail (3, 27);an elastically deformable body (32) which can be fixed on the inside of the rail (3, 27) at a predetermined location along the rail (3, 27) in such a way that the body (32) terminates level with the rail upper edge or running surface (34), wherein the body (32) has at least one chamber (35) with a defined, settable rest pressure, which is operatively connected to sensors for signal pick-up, anda device (29, 30) connected to the sensors for signal pick-up for producing the pulse-bearing solid-conducted sound signal at the time of the body (32) being passed over by the rail vehicle by at least one wheel (26) of the rail vehicle, wherein the device includes mechanical, hydraulic or pneumatic means for introducing the solid-conducted sound signal into the rail (3, 27), said means acting on an energy storage means which triggers input of the solid-conducted sound signal into the rail (3, 27).
- An early warning system according to claim 1 characterised in that the vibration pick-up (2, 11) can be fixed in the region between two adjacent sleepers (12) and picks up solid-conducted sound vibrations at between 20 Hz to 20 kHz, preferably 12.5 kHz, in three co-ordinate directions, wherein the vibration pick-up (2, 11) implements gradient consideration of a measured effective value which adequately describes the pulse-bearing solid-conducted sound in the rail (3, 27).
- An early warning system according to claim 1 characterised in that there are provided two successively arranged, mutually separated chambers (35).
- An early warning system according to claim 1 characterised in that the sensor (2, 11) is connected to the rail (3, 27) by a magnet at one side surface of the rail (3, 27) or is mechanically connected thereto and can be electronically and/or mechanically safeguarded against unauthorised removal.
- An early warning system according to claim 4 characterised in that there is provided a substantially L-shaped fixing device (36) which can be fixed to the inside of a rail base (38) and through the perpendicular limb (40) of which is passed a screwthreaded rod (41) which can be screwed in until reaching a condition of abutment, wherein the screwthreaded rod (41) is provided with securing means to prevent it from being unscrewed.
- An early warning system according to claim 1 characterised in that an optical sensor with infra-red or laser device is associated with the sensor (2, 11) for detecting an object passing the rail (3, 27).
- An early warning system according to claim 1 characterised in that an electronic sensor is associated with the sensor (2, 11) for detecting an object passing the rail (3, 27).
- An early warning system according to one of claims 1, 4, 6 and 7 characterised in that the sensor (2, 11) has an operating system switch (16) which is not accessible from the exterior and which can be wirelessly actuated by an electronic unit.
- An early warning system according to claim 1 characterised in that the optical alarm device (10) includes a warning signal device (44) which is formed from a cylinder (45) in which is fitted a movable slider which exposes a glass cylinder (46) for daylight to shine therethrough or for switched-on artificial light, wherein provided on or at the cylinder (45) is a flashing light lamp (47) for providing a multi-stage optical alarm signal.
- An early warning system according to claim 1 characterised in that disposed in the transmitting unit (5) are DCF-receiving units by which an emitted time signal can be received and each transmitting unit (5) can be put to the beginning of a precise time.
- An early warning system according to claim 10 characterised in that the DCF-signal can be used for regulating a plurality of transmitting units (5) which send in a radio operating area on the same frequency.
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