EP0958986A2 - Einrichtung zum Überwachen von Gleisfrei-Meldeanlagen - Google Patents

Einrichtung zum Überwachen von Gleisfrei-Meldeanlagen Download PDF

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EP0958986A2
EP0958986A2 EP99890162A EP99890162A EP0958986A2 EP 0958986 A2 EP0958986 A2 EP 0958986A2 EP 99890162 A EP99890162 A EP 99890162A EP 99890162 A EP99890162 A EP 99890162A EP 0958986 A2 EP0958986 A2 EP 0958986A2
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EP
European Patent Office
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track
voltage
monitoring
monitoring device
signaling system
Prior art date
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Granted
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EP99890162A
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English (en)
French (fr)
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EP0958986B1 (de
EP0958986A3 (de
Inventor
Gerhard Dipl.-Ing. Berliz
Kurt Seidl
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Voestalpine Railway Systems GmbH
Original Assignee
Voestalpine VAE GmbH
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Publication date
Application filed by Voestalpine VAE GmbH filed Critical Voestalpine VAE GmbH
Priority to AT99890162T priority Critical patent/ATE320953T1/de
Publication of EP0958986A2 publication Critical patent/EP0958986A2/de
Publication of EP0958986A3 publication Critical patent/EP0958986A3/de
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Publication of EP0958986B1 publication Critical patent/EP0958986B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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
    • B61L1/169—Diagnosis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L1/00—Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or train
    • B61L1/18—Railway track circuits
    • B61L1/181—Details
    • 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
    • B61L1/20—Safety arrangements for preventing or indicating malfunction of the device, e.g. by leakage current, by lightning

Definitions

  • the invention relates to a device for monitoring of track-free signaling systems with track circuit measuring devices, Axle counters or the like and an evaluation circuit, at which is the track-free signaling system with a supply voltage source is connected and signal voltages of the signaling system in the Evaluation circuit can be evaluated.
  • Track-free signaling systems are used to monitor railway lines, to ensure the safety of traffic.
  • a Measurement of the track circuit with an isolated rail track such a system for applications of about 1500 m monitoring distance.
  • a series of trainings that the incoming and Extending axes within a test section by axle counters to capture.
  • the measuring section can be made accordingly be chosen larger.
  • the vehicle axles form a low impedance electrical shunt to the track relay, via which a Sidestream flows.
  • the remaining electricity will be up to one small residual amount is reduced, causing the track relay to drop out and the track section is reported as occupied.
  • the auxiliary voltage the track voltage and due to the design of the track relay As a motor relay, the phase shift is essential. There are very specific for each type of motor relay construction Limit values of these operating data must be observed so that the Function is retained safely.
  • axle counting devices When using axle counting devices are usually defines a plurality of metering points, which are at least on The beginning and end of a defined section are and their signal in a counter located in the signal box be evaluated.
  • Metering points can be from wheel sensors, Rail contacts and an associated electronic junction box be educated. Rail contacts can be made from transmitter and Receivers exist that are opposite on the rail track are mounted.
  • the formation of such axle counters can also enable direction detection, the signals being different Counting points or the receiving coils of such a counting device are processed in largely the same branches.
  • the measured voltages are amplified, rectified and then to control a voltage / limit converter used. These converters deliver when not in use two fundamental frequencies.
  • Devices for monitoring track sections are, for example DE 36 34 696 A1, DE 44 05 039 A1, CH 684 257 A5, DE 196 31 564 A1 or DE 42 21 779 A1.
  • AT 316 644 B shows a circuit arrangement in Axle counting systems described, which the functionality of Monitoring of counting points and responding when a certain one Disturbance, such as the failure of a voltage signal, occured.
  • Monitoring devices in the known type usually set additional sensors and additional equipment in advance, so that in addition to the fact that errors are only recognized when they occurred, not only increased the design effort becomes, but also the meaningfulness of such Interference signals depend on the extent of the selected redundancy.
  • the invention now aims to set up a device to create the type mentioned, in which in addition to conventional proven and standardized track-free signaling systems monitoring is enabled, which is a trend analysis enables and thus on the possible occurrence of future Draws attention to errors at an early stage.
  • the facility also aims at additional components in the area of sensors or measuring devices or axle counters to dispense with actually those measuring devices or axle counters to monitor their signals in the track-free signaling system be evaluated.
  • the device essentially consists in that operational characteristics of the alarm system such as the dining and the signal voltages and possibly the phase position of the voltage measured values in the idle state independent of the track-free signaling system are fed to a separate monitoring device, wherein the operating parameters measured as a function of time and be evaluated.
  • operational characteristics of the alarm system such as the dining and the signal voltages and possibly the phase position of the voltage measured values in the idle state independent of the track-free signaling system are fed to a separate monitoring device, wherein the operating parameters measured as a function of time and be evaluated.
  • the training according to the invention is advantageously made so that that the track-free signaling system has at least one motor track relay contains and that the supply voltage or an auxiliary voltage to the relay connected to the supply voltage source isolated rail sections tapped signal voltage and the phase relationship of the two voltage measurements in Hibernation can be measured and monitored.
  • Monitoring will be in the case of track circuit measurements, both the track voltage, the auxiliary voltage and the phase shift monitored and with known operating parameters of each used track-free signaling system compared.
  • a change the voltage at the motor relay due to a change in the Bedding resistance is thus recognized at an early stage as well a change in the phase position, which the safe function in the Episode would question.
  • Track relays are common operated in quiescent current circuit, with interruptions or Increases in resistance in the circuit, such as rail break, break the connecting cables or defective rail connections as well how short circuits lead to relay dropout, and thus already one Pretend track occupancy message. Leakage current too high poor track insulation or damaged insulation joints likewise to a drop in the track relay and to one Busy message. Through continuous monitoring in the Hibernation can be such, sometimes slow in operation increasing leakage currents, or emerging defective ones Track insulation can be recognized early and already outside the usual maintenance intervals, additional maintenance and Index review.
  • the advantage is that Training taken so that the measured values of the monitoring device a central computer of a switch diagnosis system are fed and a trend analysis is carried out in the computer becomes.
  • the measuring modules for additional monitoring equipment are different from the application DC measurements are usually made directly on the track and not in the signal box. Measured values, which when driving over the measuring point and thus the damping of the wheel sensor are excluded from the evaluation, whereby the detection of error trends by continuously recording the Operating parameters reveals changes when out of tune in the frequency-selective circles of the outdoor and indoor facilities and frequencies drift away, further if Changes in the electrical parameters of the indoor and outdoor system occur and not least temperature dependencies be determined.
  • the device is advantageously designed so that the monitoring circuit with the alarm system for suppression of measured values during the characteristic signal changes is connected in a busy reporting process.
  • Another possibility is measured values during a busy reporting process it is hidden if this is briefly continuous measured values as interference signals by means of a computer program recognized and eliminated.
  • All known safety devices can additionally at best generate a malfunction report.
  • FIG. 1 shows an overall diagram of a monitoring device for a track current circuit reporting device
  • Fig. 2 Detail of the wiring of the monitoring device for the Track current circuit reporting device
  • Fig. 3 a modified Training using axle counters as part of the Track-free signaling system.
  • FIG. 1 shows rails 1 and 2 of a track, which over a distance a with respect to the respective rails 1 and 2 are isolated.
  • the area a of the rails 1 and 2 is by appropriate insulation joints from the rest of the course of the track and it becomes a to this section of track Voltage applied to feed lines 3 and 4.
  • the voltage is tapped via the signal lines 5 and 6 and one Motor track relay 6 supplied.
  • the switch diagnosis system includes one Central computer 7 with a corresponding display 8 and, if appropriate a printer 9, the data for the switch diagnosis system from a plurality of different systems 10 be won.
  • the systems 10 can each be assigned Sensors different functions of the switch, such as Tongue position, tongue spacing and wear-dependent Criteria, capture what is not shown in the following is. Linking the switch diagnosis system is essential with the track-free signaling system in a way that Effects and feedback on the safe functioning of the Track-free alarm system excludes.
  • FIG. 2 shows a detail of a track-free signaling system for this purpose with a motor track relay 6 can be seen.
  • Motor track relay is an auxiliary voltage via lines 11 created.
  • the motor track relay 6 is on the lines 12 the track voltage tapped from the track posed. With correct phase position of the signals and corresponding
  • the motor track relay is operated in the amplitude desired way. If the track voltage drops, for example the rollover of axes due to the low resistance shunt
  • the motor track relay speaks clearly about the axes registers and reports the busy status.
  • the separate monitoring device now includes voltage measurement modules 13 and 14 for monitoring the track voltage as well the auxiliary voltage, the evaluation of the signals both in with respect to their amplitude in a voltage measuring circuit 15 as also with regard to their phase position in the corresponding component 16 takes place.
  • the signals obtained in this way pass through Input and output interfaces 17 in the system bus 18 and are available to the central computer via a header group 19 in which a trend calculation is carried out.
  • a value of the amplitude of a or which changes over time both of the voltage measurement modules allow the voltage to drift and thus suggest possible problems of isolation.
  • a Changing the phase position also allows the timing Conclusions about which due to an undesirable The motor track relay no longer shifts the phase position will respond correctly.
  • Fig. 3 is a modified training using Axle counting devices can be seen, along the rails 1 or 2 wheel sensors are arranged.
  • Axle counters as Security-related facilities for free and busy reporting route sections usually consist of a plurality such metering points as defined by the sensors 20 are at least at the beginning and at the end of a section are arranged and in a motor counter arranged in the signal box 21 can be evaluated.
  • To connect the metering points telecommunication cables 22 are used with the motor counter.
  • the metering points themselves consist of the wheel sensors 20 or Rail contacts and an electronic junction box 23.
  • the rail contacts themselves usually consist of Transmitting and receiving devices, each on the opposite Rail web are mounted. Are in any such device two coils arranged side by side due to their offset enable direction detection.
  • the electronic connection device 23 the signals of the two receiving coils are separated in two largely identical branches processed, the tensions usually more rectified and then for control a voltage / limit converter can be used. This If the arrangement is not used, converters deliver two each Fundamental frequencies.
  • the two frequencies are now in the electronic Junction boxes 23 by means of carriers and pulse shaper assemblies processed so that two counts on separate count wires and a pulse on a monitoring wire for control a motor counter 21 is available.
  • the monitoring device is in a separate housing next to it the electronic junction boxes to be monitored and allowed the continuous measurement of the operating parameters of the point of delivery at rest.
  • the signals obtained are over Signal lines 25 and the components described in FIG. 2 Central computer 7 provided.
  • the measuring modules are located differs here from the arrangement for track current measurement directly on the track and not in the signal box. Measured values, which when crossing the measuring point and thus at the Attenuation of the wheel sensors are obtained from the evaluation excluded.
  • the error trend detection is based on the continuous recording of the operating parameters and in particular their temporal change. In particular are for the Detecting trends Detuning in frequency-selective circles or a drifting away of the frequencies as well as changes in the electrical parameters and temperature-related changes recognizable and evaluable as a trend.

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Abstract

Bei einer Einrichtung zum Überwachen von Gleisfrei-Meldeanlagen mit Gleisstromkreismeßeinrichtungen, Achszählern, oder dergleichen und einer Auswerteschaltung bei welcher die Gleisfrei-Meldeanlage mit einer Speisespannungsquelle verbunden ist und Signalspannungen der Meldeanlage in der Auswerteschaltung ausgewertet werden, sind Betriebskenngrößen der Meldeanlage wie z.B. die Speise- und die Signalspannungen sowie ggf. die Phasenlage der Spannungsmeßwerte im Ruhezustand unabhängig von der Gleisfrei-Meldeanlage einer gesonderten Überwachungseinrichtung zugeführt, wobei die Betriebskenngrößen in Abhängigkeit von der Zeit gemessen und ausgewertet werden. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Überwachen von Gleisfrei-Meldeanlagen mit Gleisstromkreismeßeinrichtungen, Achszählern oder dergleichen und einer Auswerteschaltung, bei welcher die Gleisfrei-Meldeanlage mit einer Speisespannungsquelle verbunden ist und Signalspannungen der Meldeanlage in der Auswerteschaltung ausgewertet werden.
Gleisfrei-Meldeanlagen dienen der Überwachung von Bahnstrecken, um die Sicherheit der Befahrung zu gewährleisten. Prinzipiell sind zwei verschiedene Ausbildungen derartiger Anlagen verbreitet. In einer ersten derartigen Anlage erfolgt eine Messung des Gleisstromkreises mit einer isolierten Schienenstrecke, wobei sich eine derartige Anlage für Einsatzbereiche von etwa 1500 m Überwachungsstrecke eignet. Alternativ existieren eine Reihe von Ausbildungen, welche die einfahrenden und ausfahrenden Achsen innerhalb einer Prüfstrecke durch Achszähler erfassen. In diesem zweiten Fall kann die Meßstrecke entsprechend größer gewählt werden.
Bei Gleisstromkreismessung wird ein bestimmter Schienenabschnitt durch Isolierstöße begrenzt und die gegeneinander isolierten Schienen von den anschließenden Gleisabschnitten elektrisch getrennt. Es wird eine Speisespannung ständig angelegt, wobei diese Speisespannung in dem aus Dämpfungswiderstand, Isolierabschnitt und einem Gleisrelais bestehenden Freimeldestromkreis einen Speisestrom antreibt. Da die Isolation von Schienen durch Fremdeinflüsse, wie Witterung od. dgl., nur unvollkommen gelingt, fließen üblicherweise mehr oder minder hohe Leckströme, wodurch die Länge der zu überwachenden Strecke begrenzt ist. Der durch derartige Isolationsmängel fließende Ableitungsstrom kann durch die Schwellen und Bettung abfließen, wodurch der Ruhestrom entsprechend verkleinert wird. Dieser Ruhestrom muß jedoch jedenfalls dafür ausreichen, um das Gleisrelais in angezogenener Stellung zu halten. Wenn nun das Fahrzeug in den isolierten Abschnitt einfährt, bilden die Fahrzeugachsen einen niederohmigen elektrischen Nebenschluß zum Gleisrelais, über welchen ein Nebenstrom fließt. Der verbleibende Strom wird bis auf einen kleinen Restbetrag verringert, wodurch das Gleisrelais abfällt und der Gleisabschnitt als besetzt gemeldet wird. Für das sichere Schalten des Motorrelais sind hiebei die Hilfsspannung, die Gleisspannung und aufgrund der Ausbildung des Gleisrelais als Motorrelais, die Phasenverschiebung von wesentlicher Bedeutung. Für jede Bauweise eines Motorrelais sind ganz bestimmte Grenzwerte dieser genannten Betriebsdaten einzuhalten, damit die Funktion sicher erhalten bleibt.
Bei der Verwendung von Achszähleinrichtungen werden in der Regel eine Mehrzahl von Zählpunkten definiert, die sich zumindest am Beginn und am Ende eines definierten Abschnittes befinden und deren Signal in einem im Stellwerk befindlichen Zähler ausgewertet werden. Zählpunkte können hiebei von Radsensoren, Schienenkontakten und einem zugehörigen elektronischen Anschlußkasten gebildet sein. Schienenkontakte können aus Sender- und Empfangsgeräten bestehen, die gegenüberliegend am Schienenstrang montiert sind. Die Ausbildung derartiger Achszähler kann auch eine Richtungserkennung ermöglichen, wobei die Signale verschiedener Zählpunkte bzw. der Empfangsspulen derartiger Zähleinrichtung in weitestgehend gleichen Zweigen verarbeitet werden. Üblicherweise werden die gemessenen Spannungen verstärkt, gleichgerichtet und danach zur Steuerung eines Spannungs-/Grenzwandlers benutzt. Diese Wandler liefern bei nichtbefahrener Anordnung zwei Grundfrequenzen. Nach Weiterverarbeitung dieser Frequenzen in einem elektronischen Anschlußkasten mittels Trigger- und Impulsformenbaugruppen stehen dann zwei Zählimpulse auf getrennten Zähladern und ein weiterer Impuls auf einer Überwacherader zur Ansteuerung eines Motorzählwerkes zur Verfügung. Bei diesen Einrichtungen kann in einem bestimmten Abschnitt die Anzahl von ein- bzw. ausfahrenden Achsen ermittelt werden und ein Abschnitt als frei gemeldet werden, wenn zwischen der Zahl der eingefahrenen und der Zahl der ausgefahrenen Achsen Übereinstimmung besteht. Wenn die beiden Zählerstände nicht übereinstimmen, bedeutet dies eine Besetztmeldung des Abschnittes, wobei aus sicherheitstechnischen Gründen eine Besetztmeldung des Abschnittes auch dann erfolgen muß, wenn irgendein Impulsgeber der Zählstelle betätigt wird, aber keine Ein- und Auszählung zustande kommt.
Mit immer höher werdenden Fahrgeschwingigkeiten und höheren Achslasten sowie einer ständig steigenden Zugdichte, ist eine bedarfsorientierte Instandhaltung nicht mehr ausreichend, und es scheint erstrebenswert, mittels einer Trenderkennung eine vorbeugende Ferndiagnose und damit eine vorbeugende Instandhaltung zu ermöglichen.
Die bisher bekannten Überwachungseinrichtungen, mit welchen zusätzlich zur Meldeanlage Fehlzustände diagnostiziert werden sollen, lassen Aussagen immer erst dann zu, wenn der Fehler bereits aufgetreten ist.
Einrichtungen zur Überwachung von Gleisabschnitten sind beispielsweise der DE 36 34 696 A1, der DE 44 05 039 A1, der CH 684 257 A5, der DE 196 31 564 A1 oder der DE 42 21 779 A1, zu entnehmen. In der AT 316 644 B ist eine Schaltungsanordnung in Achszählanlagen beschrieben, welche die Funktionsfähigkeit von Zählstellen überwacht und dann anspricht, wenn eine bestimmte Störung, wie beispielsweise der Ausfall eines Spannungssignales, aufgetreten ist.
Überwachungseinrichtungen in der bekannten Art setzen zumeist zusätzliche Sensoren und zusätzliche Einrichtungen vorraus, sodaß neben dem Umstand, daß Fehler erst erkannt werden, wenn sie aufgetreten sind, nicht nur der konstruktive Aufwand erhöht wird, sondern darüberhinaus auch die Aussagekraft derartiger Störsignale vom Ausmaß der gewählten Redundanz abhängt.
Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher zusätzlich zu konventionellen, erprobten und standardisierten Gleisfrei-Meldeanlagen eine Überwachung ermöglicht wird, welche eine Trendanalyse ermöglicht und damit auf das mögliche Auftreten von zukünftigen Fehlern frühzeitig aufmerksam macht. Die erfindungsgemäße Einrichtung zielt darüberhinaus darauf ab, auf zusätzliche Bauteile im Bereich der Sensoren bzw. Meßeinrichtungen oder Achszähler zu verzichten, um tatsächlich diejenigen Meßeinrichtungen bzw. Achszähler zu überwachen, deren Signale in der Gleisfrei-Meldeanlage ausgewertet werden. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die erfindungsgemäße Einrichtung im wesentlichen darin, daß Betriebskenngrößen der Meldeanlage wie z.B. die Speise- und die Signalspannungen sowie ggf. die Phasenlage der Spannungsmeßwerte im Ruhezustand unabhängig von der Gleisfrei-Meldeanlage einer gesonderten Überwachungseinrichtung zugeführt sind, wobei die Betriebskenngrößen in Abhängigkeit von der Zeit gemessen und ausgewertet werden. Dadurch, daß nun zusätzlich zu den üblichen Betriebsgrößen, welche die Signale für die Gleisfrei-Meldeanlagen generieren, Betriebskenngrößen der Meldeanlagen überwacht werden, und diese in einer von der Gleisfrei-Meldeanlage unabhängigen gesonderten Überwachungseinrichtung ausgewertet werden, wird die Möglichkeit geschaffen, Änderungen der Betriebskenngrößen lange vor dem Auftreten einer tatsächlichen Störung zu erfassen, und auf diese Weise auf den möglichen Zeitpunkt einer Störung in Form eines Trends schließen zu können. Wesentlich für die erfindungsgemäße Einrichtung ist somit die Unabhängigkeit einer zweiten Überwachungseinrichtung von der Gleisfrei-Meldeanlage und die Auswertung der Betriebskenngrößen der Meldeanlage in dieser gesonderten Überwachungseinrichtung nach Kriterien, welche in der Gleisfrei-Meldeanlage selbst nicht überwacht werden. Während die Gleisfrei-Meldeanlage lediglich den Frei- oder Belegtzustand signalisiert, muß eine derartige zusätzliche Überwachungseinrichtung die Betriebskenngrößen der Meldeanlage im Ruhezustand kontinuierlich in bestimmten Zeitabständen überwachen, um die gewünschte Trendanalyse zu ermöglichen.
Mit Vorteil ist die erfindungsgemäße Ausbildung hiebei so getroffen, daß die Gleisfrei-Meldeanlage wenigstens ein Motorgleisrelais enthält und daß die Speisespannung bzw. eine Hilfsspannung zum Relais, die an mit der Speisespannungsquelle verbundenen, isolierten Schienenabschnitten abgegriffene Signalspannung und die Phasenlage der beiden Spannungsmeßwerte im Ruhezustand gemessen und überwacht werden. Bei einer derartigen Überwachung werden im Falle der Gleisstromkreismessungen, sowohl die Gleisspannung, die Hilfsspannung als auch die Phasenverschiebung überwacht und mit bekannten Betriebsparametern der jeweils verwendeten Gleisfrei-Meldeanlage verglichen. Eine Änderung der Spannung am Motorrelais infolge einer Änderung des Bettungswiderstandes wird somit frühzeitig ebenso erkannt, wie eine Änderung der Phasenlage, welche die sichere Funktion in der Folge in Frage stellen würde. Gleisrelais werden üblicherweise in Ruhestromschaltung betrieben, wobei Unterbrechungen oder Widerstandserhöhungen im Stromkreis, wie Schienenbruch, Bruch der Anschlußleitungen oder defekte Schienenverbindungen ebenso wie Kurzschlüsse zum Relaisabfall führen, und damit bereits eine Gleisbesetztmeldung vortäuschen. Ein zu hoher Ableitstrom durch mangelhafte Gleisisolierung oder schadhafte Isolierstöße führt gleichfalls zu einem Abfall des Gleisrelais und zu einer Besetztmeldung. Durch die kontinuierliche Überwachung im Ruhezustand können derartige, im Betrieb teilweise auch langsam ansteigende Ableitströme, oder sich abzeichnende mangelhafte Gleisisolierung frühzeitig erkannt werden und bereits außerhalb der üblichen Wartungsintervalle eine zusätzliche Wartung und Überprüfung indizieren.
Wesentlich für die sichere Funktion einer derartigen Überwachungseinrichtung ist naturgemäß auch der Umstand, daß die Überwachungseinrichtung in keiner Weise die Gleisfrei-Meldeanlage beeinflussen darf, und die Funktion der standardisierten Gleisfrei-Meldeanlage daher völlig von der Überwachungseinrichtung getrennt bleiben muß. Mit Vorteil ist die Ausbildung daher so getroffen, daß die Überwachungseinrichtung gegenüber der Sicherheitsmeldeeinrichtung elektrisch entkoppelt ist und/ oder der im Störfall maximal auftretende Spannungsanstieg der Überwachungseinrichtung elektronisch begrenzt ist.
Um eine sichere Trendanalyse vorzunehmen, ist mit Vorteil die Ausbildung so getroffen, daß die Meßwerte der Überwachungseinrichtung einem zentralen Rechner eines Weichendiagnosesystems zugeführt sind und im Rechner eine Trendanalyse vorgenommen wird.
Im Falle der Verwendung von Achszähleinrichtungen werden die für derartige Einrichtungen charakteristischen Betriebskenngrößen erfaßt, wobei mit Vorteil so vorgegangen wird, daß bei Achszähleinrichtungen als Betriebskenngrößen im Ruhezustand die Versorgungsspannung, die Ruhefrequenzen und die Ruhesignalamplituden überwacht werden. Die Meßmodule für zusätzliche Überwachungseinrichtung befinden sich hiebei abweichend vom Einsatz bei Gleichstrommessungen in der Regel unmittelbar an der Gleisstrecke und nicht im Stellwerk. Meßwerte, welche bei Überfahren des Meßpunktes und damit bei der Bedämpfung des Radsensors erhalten werden, werden aus der Auswertung ausgeklammert, wobei die Fehlertrenderkennung durch die kontinuierliche Erfassung der Betriebsparameter Veränderungen erkennen läßt, wenn Verstimmungen in den frequenzselektiven Kreisen der Außen- und Innenanlagen und ein Wegdriften der Frequenzen auftritt, weiters wenn Änderungen in den elektrischen Parametern der Innen- und Außenanlage auftreten und nicht zuletzt Temperaturabhängigkeiten festgestellt werden.
Insbesondere um Meßwerte beim Überfahren der Meßpunkte auszuklammern, ist mit Vorteil die Einrichtung so ausgebildet, daß die Überwachungsschaltung mit der Meldeanlage zur Unterdrückung von Meßwerten während der charakteristischen Signaländerungen bei einem Belegt-Meldevorgang verbunden ist.
Eine weitere Möglichkeit Meßwerte während eines Belegt-Meldevorgangs auszublenden ist gegeben, wenn diese kurzzeitig andauernden Meßwerte als Störsignale mittels eines Rechnerprogrammes erkannt und ausgeschieden werden.
Alle bekannten sicherheitstechnischen Einrichtungen können zusätzlich bestenfalls eine Störungsmeldung generieren. Für den Fall eines zusätzlichen Aufwandes an Sensorik, beispielsweise durch Anlegen einer gesonderten Referenzspannung in Zeitabständen, welche eine Befahrung simulieren sollen, kann lediglich die momentane Funktionsweise der Sensorik überprüft werden, nicht aber eine Trendanalyse vorgenommen werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
In dieser zeigen Fig. 1 ein Gesamtschaubild einer Überwachungseinrichtung für eine Gleisstromkreismeldeeinrichtung, Fig. 2 ein Detail der Beschaltung der Überwachungseinrichtung für die Gleisstromkreismeldeeinrichtung und Fig. 3 eine abgewandelte Ausbildung unter Verwendung von Achszählern im Rahmen der Gleisfrei-Meldeanlage.
In Fig. 1 sind Schienen 1 und 2 eines Gleises ersichtlich, welche über eine Strecke a gegenüber den jeweiligen Schienen 1 und 2 isoliert ausgebildet sind. Der Bereich a der Schienen 1 und 2 ist durch entsprechende Isolierstöße vom übrigen Verlauf des Gleises getrennt und es wird an diesen Gleisabschnitt eine Spannung über die Speiseleitungen 3 und 4 angelegt. Die Spannung wird über die Signalleitungen 5 und 6 abgegriffen und einem Motorgleisrelais 6 zugeführt.
Unabhängig von den Bauteilen für die Gleisfrei-Meldeanlage ist ein Weichendiagnosesystem vorgesehen, welches, wie in den nachfolgenden Figuren dargestellt, mit der Gleisfrei-Meldeanlage gekoppelt wird. Das Weichendiagnosesystem umfaßt hiebei einen Zentralrechner 7 mit entsprechender Anzeige 8 sowie gegebenenfalls einen Drucker 9, wobei die Daten für das Weichendiagnosesystem aus einer Mehrzahl von unterschiedlichen Systemen 10 gewonnen werden. Die Systeme 10 können jeweils über zugeordnete Sensoren unterschiedliche Funktionen der Weiche, wie beispielsweise Zungenstellung, Zungenabstand sowie verschleißabhängige Kriterien, erfassen, was im folgenden aber nicht näher dargestellt ist. Wesentlich ist die Verknüpfung des Weichendiagnosesystemes mit der Gleisfrei-Meldeanlage in einer Weise, welche Rückwirkungen und Rückkopplungen auf die sichere Funktion der Gleisfrei-Meldeanlage ausschließt.
In Fig. 2 ist zu diesem Zweck ein Detail einer Gleisfrei-Meldeanlage mit einem Motorgleisrelais 6 ersichtlich. An ein derartiges Motorgleisrelais wird über Leitungen 11 eine Hilfsspannung angelegt. Dem Motorgleisrelais 6 wird über die Leitungen 12 die vom Gleis abgegriffene Gleisspannung zur Verfügung gestellt. Bei korrekter Phasenlage der Signale und entsprechender Amplitude erfolgt die Betätigung des Motorgleisrelais in der gewünschten Weise. Sinkt die Gleisspannung beispielsweise durch das Überrollen von Achsen aufgrund des niederohmigen Nebenwiderstandes über die Achsen deutlich ab, spricht das Motorgleisrelais an und meldet den Besetztzustand.
Die gesonderte Überwachungseinrichtung umfaßt nun Spannungsmeßmodule 13 und 14 für die Überwachung der Gleisspannung sowie der Hilfsspannung, wobei die Auswertung der Signale sowohl in bezug auf ihre Amplitude in einer Spannungsmeßschaltung 15 als auch in bezug auf ihre Phasenlage in dem entsprechenden Bauteil 16 erfolgt. Die auf diese Weise erhaltenen Signale gelangen über Eingangs- und Ausgangsinterfaces 17 in den Systembus 18 und werden über eine Kopfgruppe 19 dem Zentralrechner zur Verfügung gestellt, in welchem eine Trendberechnung vorgenommen wird. Ein über die Zeit sich ändernder Wert der Amplitude eines oder beider der Spannungsmeßmodule läßt ein Driften der Spannung und damit auf mögliche Probleme der Isolation schließen. Eine Veränderung der Phasenlage läßt gleichfalls auf den Zeitpunkt Rückschlüsse zu, zu welchem aufgrund einer unerwünschten Verschiebung der Phasenlage das Motorgleisrelais nicht mehr korrekt ansprechen wird. Da an beiden Schienen nur unvollkommen isoliert werden kann, fließt immer ein unerwünschter Ableitungsstrom beispielsweise durch die Schwellen und die Bettung, welche den Ruhestrom entsprechend verkleinert. Ein derartiger Ruhestrom muß aber jedenfalls groß genug bleiben, um das Gleisrelais in angezogener Stellung zu halten. Erst wenn ein Fahrzeug in den isolierten Abschnitt einfährt und die Fahrzeugachsen einen niederohmigen elektrischen Nebenschluß zum Gleisrelais ausbilden, wird der Ruhestrom bis auf einen Restbetrag verringert, welcher das Gleisrelais zum Abfallen bringt und die Besetztmeldung des Gleisabschnittes zur Folge hat. Für jede Bauweise eines derartigen Motorrelais 6 sind jeweils ganz bestimmte Grenzwerte für Hilfsspannung, Gleisspannung und Phasenverschiebung einzuhalten, um die Funktion dieses Relais sicherzustellen. Üblicherweise werden Motorrelais nach einem vorgelegten Zeitplan auf ihre Funktionstüchtigkeit überprüft, wobei zu diesem Zweck Eingangsgrößen. Bei einer derartigen Überprüfung wird aber ausschließlich das Motorrelais auf Funktionstauglichkeit geprüft und nicht die von isolierten Gleisabschnitt eingeleiteten Meßgrößen.
In Fig. 3 ist eine abgewandelte Ausbildung unter Verwendung von Achzähleinrichtungen ersichtlich, wobei längs der Schienen 1 bzw. 2 Radsensoren angeordnet sind. Achszähleinrichtungen als sicherheitstechnische Einrichtungen zur Frei- und Besetztmeldung von Streckenabschnitten bestehen in der Regel aus einer Mehrzahl derartiger Zählpunkte, wie sie durch die Sensoren 20 definiert sind, welche wenigstens am Beginn und am Ende eines Abschnittes angeordnet sind und in einem im Stellwerk angeordneten Motorzählwerk 21 ausgewertet werden. Zur Verbindung der Zählpunkte mit dem Motorzählwerk werden Fernmeldekabel 22 eingesetzt.
Die Zählpunkte selbst bestehen aus den Radsensoren 20 bzw. Schienenkontakten und einem elektronischen Anschlußkasten 23. Die Schienenkontakte selbst bestehen wiederum in der Regel aus Sende- und Empfangsgeräten, die jeweils gegenüberliegend am Schienensteg montiert sind. In jedem derartigen Gerät sind nebeneinander zwei Spulen angeordnet, die durch ihren Versatz eine Richtungserkennung ermöglichen. Im elektronischen Anschlußgerät 23 werden die Signale der beiden Empfangsspulen separat in zwei weitgehend gleichen Zweigen verarbeitet, wobei die Spannungen in der Regel verstärkt gleichgerichtet und danach zur Steuerung eines Spannungs-/Grenzwandlers benutzt werden. Diese Wandler liefern bei nicht befahrener Anordnung jeweils zwei Grundfrequenzen.
Die beiden Frequenzen werden nun in den elektronischen Anschlußkästen 23 mittels Träger und Impulformerbaugruppen weiterverarbeitet, sodaß zwei Zählimpulse auf getrennten Zähladern und ein Impuls auf einer Überwachungsader zur Ansteuerung eines Motorzählwerkes 21 zur Verfügung steht.
Mit derartigen Schienenkontakten kann die in den Abschnitt einfahrende und aus dem Abschnitt ausfahrende Anzahl der Achsen gezählt werden und ein Abschnitt dann als frei gemeldet werden, wenn zwischen der Zahl der eingefahrenen und der Zahl der ausgefahrenen Achsen Übereinstimmung besteht. Wenn die Zählerstände nicht übereinstimmen, erfolgt eine Besetztmeldung. Eine Besetztmeldung erfolgt aber auch dann, wenn irgendein Impulsgeber der Zählstellen betätigt wird, aber keine Ein- und Auszählung zustande kommt oder ein Leitungsbruch in den Verbindungsleitungen zur Zählstelle auftritt.
In den gesonderten Überwachungsschaltungen 24 werden nun wiederum Betriebsparameter erfaßt, wobei im Fall der Ausbildung nach Fig. 3 die Versorgungsspannung des Zählpunktes sowie die beiden Ruhefrequenzen und Amplituden erfaßt werden. Die Überwachungseinrichtung befindet sich in einem eigenen Gehäuse neben den zu überwachenden elektronischen Anschlußkästen und erlaubt die kontinuierliche Messung der Betriebsparameter des Zählpunktes im Ruhezustand. Die jeweils gewonnenen Signale werden über Signalleitungen 25 und die in Fig. 2 beschriebenen Bauteile dem Zentralrechner 7 zur Verfügung gestellt. Die Meßmodule befinden sich hier abweichend von der Anordnung bei der Gleisstrommessung unmittelbar an der Gleisstrecke und nicht im Stellwerk. Meßwerte, welche bei Überfahren des Meßpunktes und damit bei der Bedämpfung der Radsensoren erhalten werden, werden aus der Auswertung ausgeklammert. Die Fehlertrenderkennung erfolgt aufgrund der kontinuierlichen Erfassung der Betriebsparameter und insbesondere ihrer zeitlichen Veränderung. Im einzelnen sind für die Trenderkennung Verstimmungen in den frequenzselektiven Kreisen bzw. ein Wegdriften der Frequenzen sowie Änderungen in den elektrischen Parametern und temperaturbedingte Veränderungen erkennbar und als Trend auswertbar.

Claims (6)

  1. Einrichtung zum Überwachen von Gleisfrei-Meldeanlagen mit Gleisstromkreismeßeinrichtungen, Achszählern, oder dergleichen und einer Auswerteschaltung bei welcher die Gleisfrei-Meldeanlage mit einer Speisespannungsquelle verbunden ist und Signalspannungen der Meldeanlage in der Auswerteschaltung ausgewertet werden, dadurch gekennzeichnet, daß Betriebskenngrößen der Meldeanlage wie z.B. die Speise- und die Signalspannungen sowie ggf. die Phasenlage der Spannungsmeßwerte im Ruhezustand unabhängig von der Gleisfrei-Meldeanlage einer gesonderten Überwachungseinrichtung zugeführt sind, wobei die Betriebskenngrößen in Abhängigkeit von der Zeit gemessen und ausgewertet werden.
  2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleisfrei-Meldeanlage wenigstens ein Motorgleisrelais (6) enthält und daß die Speisespannung bzw. eine Hilfsspannung zum Relais (6), die an mit der Speisespannungsquelle verbundenen, isolierten Schienenabschnitten (1,2) abgegriffene Signalspannung und die Phasenlage der beiden Spannungsmeßwerte im Ruhezustand gemessen und überwacht werden.
  3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung gegenüber der Sicherheitsmelde einrichtung elektrisch entkoppelt ist und/oder der im Störfall maximal auftretende Spannungsanstieg der Überwachungseinrichtung elektronisch begrenzt ist.
  4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwerte der Überwachungseinrichtung einem zentralen Rechner (7) eines Weichendiagnosesystems zugeführt sind und im Rechner (7) eine Trendanalyse vorgenommen wird.
  5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Achszähleinrichtungen als Betriebskenngrößen im Ruhezustand die Versorgungsspannung, die Ruhefrequenzen und die Ruhesignalamplituden überwacht werden.
  6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsschaltung mit der Meldeanlage zur Unterdrückung von Meßwerten während der charakteristischen Signaländerungen bei einem Belegt-Meldevorgang verbunden ist.
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