EP1453714A1 - Verfahren und system zur detektion von objekten längs eines geleises - Google Patents

Verfahren und system zur detektion von objekten längs eines geleises

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EP1453714A1
EP1453714A1 EP02774656A EP02774656A EP1453714A1 EP 1453714 A1 EP1453714 A1 EP 1453714A1 EP 02774656 A EP02774656 A EP 02774656A EP 02774656 A EP02774656 A EP 02774656A EP 1453714 A1 EP1453714 A1 EP 1453714A1
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EP
European Patent Office
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detectors
track
response signals
signals
detector
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EP02774656A
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EP1453714B1 (de
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Hanspeter Zehnder
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Siemens Schweiz AG
Original Assignee
Siemens Schweiz AG
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Publication date
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Classifications

    • 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
    • B61L1/02—Electric devices associated with track, e.g. rail contacts
    • B61L1/08—Electric devices associated with track, e.g. rail contacts magnetically actuated; electrostatically actuated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L29/00—Safety means for rail/road crossing traffic

Definitions

  • the present invention relates to a method and a system for the detection of objects along a track according to the preamble of patent claims 1 and 10, respectively.
  • Proof of whether a section of track or a section of track is occupied by a railroad car can be made, for example, with the following means: i) sections of track are monitored with so-called axle counters. The axes are counted both when a train enters a section of the route and when it leaves the section concerned, and if this is the same, this section of the route is released. ii) Specially shorter track sections such as Turnouts are secured with so-called track circuits in which one rail is electrically insulated from the other rail. When driving on such a section, an electric circuit is closed by the wheels of an axle and an occupied state can thereby be derived.
  • the techniques mentioned above work reliably, but they are limited to the occupancy of a track section by railroad cars and locomotives. A car that got stuck on a level crossing, for example, cannot be found using the above-mentioned means.
  • the method with the track circuits is subject to malfunctions in winter service with salt use, for example in the area of train stations or level crossings, because the salt water on the route has a relatively low resistance and forms a flat electrical line between two rails. This effect of false detections occurs both in a direct current circuit and when using a signal of a few kHz. Repeating a measurement within a few seconds does not provide any new status information.
  • Vehicle Presence System discloses a system in which passive magnetic detectors are arranged along a railroad track in the track bed in order to determine the track occupancy in the vicinity of a level crossing Comparison of signals that were previously stored in the absence of objects and signals that were recorded at a point in time determined by the detection and with the stored signals
  • the present invention is therefore based on the object of specifying a method and a system for the detection of objects along a track, which can be implemented with little circuitry complexity, is independent of direct and indirect weather influences and also monitors a route, including the immediate surroundings scalable resolution allowed.
  • a response signals to a pulse packet sent to detectors are detected;
  • B the recorded response signals are transformed into a signal in the frequency domain;
  • the response signals transformed into the frequency space are compared with previously stored response signals which were stored in the absence of an object in accordance with method steps A and B, a determined inequality being assessed as the presence of an object; a method has been created that is independent of the weather and allows a robust detection of objects along and in the immediate vicinity of a track.
  • the method according to the invention is a static method insofar as dubious results a check of the track for the presence of objects can be repeated several times without an on-site inspection having to be carried out.
  • the detectors can be positioned along the track in a freely selectable sequence; the procedure can optimally be based on the putative
  • step C the response signals transformed into the frequency space can be assigned to the detectors; an object detected by a detector can be located precisely and an intervention detachment can be directed precisely to the relevant point on the railway line (claim 7).
  • FIG. 1 a shows the section of the route provided with detectors
  • FIG. 1b Assignment of signals after transformation into the frequency domain
  • FIG. 2 construction of a detector
  • Figure 3 representation of the transmitted pulse packet, signal curve for the gradient coil and response signal.
  • Figure la shows a section of the route in the overview.
  • Parallel to a track 1 are 2 metal detectors D ⁇ at a distance a from the track axis ; D 2 , .., are arranged in freely selectable spaces, .., d 34 , d 45 , .. (not fully shown and enumerated in Fig. La). These gaps result from the operational requirements of a railway administration; Typical orders of magnitude for these gaps are 5 m .. 200 m, for the distance a to the track axis 3 to 6 m.
  • the metal - hereinafter briefly detectors D x, D 2, .. called, are connected to a transmitting / receiving unit 5, wherein a detector D n geometrically the last detector.
  • the index n stands for the maximum number of detectors, typical values for n being in the order of 10 .. 100.
  • FIG. 2 shows the structure of a detector D 1 operating according to the NMR (Nuclear Magnetic Resonance) method, which has a permanent magnet 10, a gradient coil 11 and a transmission / Receiving coil 14 contains.
  • the permanent magnet 10 is horseshoe-shaped, a water sample 12 is arranged in the air gap, which is surrounded both by the gradient coil 11 and by the transmission / reception coil 14. It is to be provided constructively that the B field generated in the transmission / reception coil 14 is orthogonal to the B field of the permanent magnet 10.
  • the water sample 12 consists of a glass body filled with distilled water, a typical internal volume (also called measurement volume) of the glass body is of the order of magnitude of 0.5 cm.
  • the design of the measurement volume must be such that on the one hand the highest possible signal intensity is achieved - this is an advantage of a relatively large measurement volume - and on the other hand a high homogeneity of the permanent magnetic field must be ensured via the corresponding measurement volume.
  • the H nuclei of the water molecules H 2 0 are particularly suitable for the NMR method.
  • the so-called Larmor frequency of the H-core is 42MHz / Tesla.
  • the signal intensity of the response signal S R is largely determined by the homogeneity of the magnetic field in the air gap. Relatively large metallic objects in the immediate vicinity of the permanent magnet influence the homogeneity of the magnetic field in the air gap, which leads to a line broadening and thus almost or completely to an extinction of the NMR signal.
  • the structure and mode of operation of such a detector O 1 is referred to by a person skilled in the art as a so-called NMR detector.
  • the individual detectors D 1 , D 2 , etc. are individually characterized by their own number of turns N 1 N 2 , .. of the gradient coil 11.
  • the gradient coils 11 of the individual detectors D 1 , D 2 etc. are connected in parallel with one another and connected to a gradient amplifier (not shown in FIG. 1 a).
  • the gradient amplifier can be part of the transmitting / receiving unit 5.
  • the individual transmission / reception coils 14 are preferably connected in parallel to the transmission / reception unit 5; serial connection is also possible.
  • a pulse packet S p (also called a transmission pulse) is shown in FIG. 3 below, which is transmitted from the transmitting / receiving unit 5 to the detectors D 1 # D 2 , etc.
  • a square wave signal S A is applied to the gradient coils 11 by the gradient amplifier.
  • Rectangular signal S A depending on the acquisition time or also the observation time called t A , is approximately 2 s. Together with the individual number of turns of the gradient coil 11, an additional field individual to the permanent magnetic field can be superimposed for each detector D x , D 2 . This additional field is matched to the local position of the detector D k in question. The adjustment can also be carried out in the evaluation unit with correction values.
  • the individual number of turns N., N 2 of the gradient coil of the detectors D ⁇ , D 2 arranged along a track 1 also results in a detector-specific frequency band for the response signal S R for a transmitted pulse packet S p .
  • the pulse width t p must be selected so that all hydrogen atoms in the various detectors O., D 2 , etc.
  • the response signal S R of a detector D to a transmitted pulse packet S p is also shown in FIG. 3 in the time domain.
  • the typical observation time (acquisition time) is 1 s, the amplitude in the range of mV.
  • the response signal S R is mapped into the frequency domain by means of a Fourier transformation.
  • the result of this mapping of the response signals S R can be seen from FIG. 1b with a curve S Rf shown in simplified form.
  • a broken scale - but not shown as such - shows the number of turns N, N 2 , etc. different response signals P x , P 2 , etc. are shown.
  • an implementation provides the inventive method, that after installation of the aforementioned system along a TRACK IS 1, p at emitted pulse packets S into the frequency domain transformed the detectors D 1, D 2 attributable response signals P 1 # P 2 in either the transmitting / receiving unit 5 or in an assigned evaluation unit.
  • These stored response signals P ⁇ , P 2 , P 3 , etc. can be assigned the same or individual tolerance bands for all.
  • the aforementioned square-wave signal for the acquisition and the pulse packet S p are transmitted in a fixed time frame or as required.
  • the response signals S R thereby received are transformed into the frequency domain and compared with the stored response signals P- L , P 2 , P 3 , etc.
  • An inequality or an inequality outside of the aforementioned tolerance band leads to the generation of a signal from which an occupancy of the track 1 or track section in question arises.
  • the embodiment of the method according to the invention described above was primarily aimed at the detection of non-railroad objects 6.
  • the proposed method can also be used for railway operations themselves and for tracking a train along a section of track.
  • the system and method according to the invention is not limited to the embodiment described above; further evaluation methods are possible, in particular by means of a two-dimensional Fourier transformation in order to be able to eliminate time delay shifts.
  • the method explained above is not limited to railway technology, but can also be used, for example, in a matrix arrangement of detectors at a distance of, for example, 0.5 m for the detection of metallic objects such as mines.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
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  • Measuring Arrangements Characterized By The Use Of Fluids (AREA)

Description

Verfahren und System zur Detektion von Objekten längs eines Geleises
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur Detektion von Objekten längs eines Geleises nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 10.
Der Nachweis , ob ein Streckenabschnitt oder ein Gleisabschnitt von einem Eisenbahnwagen belegt ist, kann zum Beispiel mit den folgenden Mitteln vorgenommen werden: i) Streckenabschnitte werden mit sogenannten AchsZählern überwacht. Sowohl beim Eintritt eines Zuges in einen Streckenabschnitt wie auch beim Verlassen des betreffenden Abschnittes werden die Achsen gezählt und bei Gleichheit erfolgt eine Freimeldung dieses Streckenab- Schnittes. ii) Speziell kürzere Gleisabschnitte wie z.B. Weichen werden mit sogenannten Gleisstromkreisen gesichert, in dem eine Schiene gegenüber der anderen Schiene elektrisch isoliert ist. Durch das Befahren eines solchen Abschnittes wird durch die Räder einer Achse ein Stromkreis geschlossen und dadurch kann ein Belegtzustand abgeleitet werden.
Die vorstehend genannten Techniken arbeiten zuverlässig, sie sind jedoch auf die Belegung eines Geleiseabschnittes durch Eisenbahnwagen und Lokomotiven beschränkt. Ein Auto, das z.B. auf einem Bahnübergang steckengeblieben ist, kann mit den vorstehend genannten Mitteln nicht festgestellt werden. Das Verfahren mit den Gleisstromkreisen ist im Winterdienst mit Salzeinsatz z.B. im Bereich von Bahnhöfen oder Bahnübergängen Störungen unterworfen, da das auf dem Trasse befindliche Salzwasser einen relativ geringen Widerstand hat und zwischen zwei Schienen eine flächige elektrische Leitung bildet. Dieser Effekt von Fehldetektionen tritt sowohl bei einem Gleich- Stromkreis wie auch bei Anwendung eines Signals von einigen kHz auf. Eine Wiederholung einer Messung innerhalb von einigen Sekunden liefert keine neue Zustandsinformation. In der Schrift WO 98/58829 mit der Bezeichnung „Vehicle Pre- sence System" ist ein System offenbart, bei dem längs einer Eisenbahnstrecke im Gleisbett passive magnetische Detektoren angeordnet sind, um die Gleisbelegung in der Umgebung eines Bahnüberganges festzustellen. Die Detektion erfolgt über einen Vergleich von Signalen, die vorgängig bei Abwesenheit von Objekten gespeichert werden und von Signalen, die zu einem durch die Detektion bestimmten Zeitpunkt erfasst und mit den gespeicherten Signalen. Diese „Vehicle Presence
System" ist zwar sehr zweckmässig, jedoch mit einem hohen schaltungstechnischen Aufwand verbunden und ist bezüglich der Anzahl einsetzbarer Induktionsspulen stark limitiert.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein Verfahren und ein System zur Detektion von Objekten längs eines Geleises anzugeben, das mit einem geringen schaltungs- technischen Aufwand realisierbar ist, unabhängig von direkten und indirekten Witterungseinflüssen ist und eine Ueberwachung einer Strecke einschliesslich der unmittelbaren Umgebung mit skalierbarer Auflösung erlaubt.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 und 10 angegebenen Massnahmen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen angegeben.
Durch die Verfahrensschritte, wonach
A Antwortsignale auf ein an Detektoren ausgesendetes Pulspaket erfasst werden; B die erfassten Antwortsignale werden in ein Signal im Frequenzraum transformiert;
C die in den Frequenzraum transformierten Antwortsignale werden mit vorgängig gespeicherten AntwortSignalen verglichen, die bei gesicherter Abwesenheit eines Objektes gemäss den Verfahrensschritten A und B gespeichert wurden, wobei eine festgestellte Ungleichheit als Vorhandensein eines Objektes bewertet wird; ist ein Verfahren geschaffen, dass unabhängig von den Witterungseinflüssen ist und auf robuste Weise eine Erkennung von Objekten längs und in unmittelbarer Umgebung eines Geleises erlaubt. Das erfindungsgemässe Verfahren ist insoweit ein statisches Verfahren, als zweifelhaften Resultaten eine Prüfung des Geleises auf das Vorhandensein von Objekten mehrmals wiederholt werden kann, ohne dass eine Besichtigung vor Ort vorgenommen werden muss .
So können sich die folgenden Vorteile zusätzlich ergeben:
i) Dadurch dass die Detektoren längs des Geleises in frei wählbarer Sequenz positionierbar sind; kann das Verfahren optimal auf die mutmasslichen
Gefahrenstellen beschränkt werden (Patentanspruch 2).
ii) Dadurch dass die Detektoren neben dem Geleise positionierbar sind; kann ein System zur Durchführung des erfindungsgemässen
Verfahrens installiert und gewartet werden, ohne dass der Eisenbahnbetrieb deswegen unterbrochen werden muss (Patentanspruch 3 ) .
iii) Dadurch dass im Verfahrensschritt C die in den Frequenzraum transformierten Antwortsignale den Detektoren zuordenbar ist; kann ein durch einen Detektor festgestelltes Objekt genau lokalisiert werden und es kann ein Interventions- detachement genau an die betreffende Stelle der Eisenbahnstrecke dirigiert werden (Patentanspruch 7) .
iv) Dadurch dass dass im Verfahrensschritt C eine Auswahl von in den Frequenzraum transformierten Antwortsignalen auf die in einem festern Zeitraster ausgesandten Pulspakte gespeichert wird; lässt sich eine langsam eintretende Veränderung des Systems zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens besonders gut erkennen. Dadurch ist einerseits möglich, die ursprünglich gespeicherten Antwortsignale im Frequenzraum mittels eines statistischen Verfahrens zu korrigieren und andererseits kann exakt ein Logbuch über den Zustand des genannten System geführt werden (Patentanspruch 9) .
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Dabei zeigen: Figur la Mit Detektoren versehener Streckenabschnitt zur
Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens Figur lb Zuordnung von Signalen nach erfolgter Transfor- mation in den Frequenzraum;
Figur 2 Aufbau eines Detektors;
Figur 3 Darstellung von ausgesandtem Pulspaket, Signalverlauf für Gradientenspule und Antwortsignal .
Figur la zeigt einen Streckenabschnitt in der Uebersicht.
Parallel zu einem Geleise 1 sind in einem Abstand a von der Gleisachse 2 Metalldetektoren Dι; D2, .., in freiwählbaren Zwischenräumen, .., d34, d45, .. angeordnet sind (nicht vollständig in Fig. la dargestellt und aufgezählt) . Diese Zwischenräume ergeben sich aus den betrieblichen Erfordernissen einer Bahnverwaltung; typische Grössenordnungen für diese Zwischenräume betragen 5 m .. 200 m, für den Abstand a zur Gleisachse 3 bis 6 m. Die Metalldetektoren - im folgenden kurz Detektoren Dx, D2, .. genannt, sind mit einer Sende- /Empfangseinheit 5 verbunden, wobei ein Detektor Dn geometrisch gesehen der letzte Detektor ist. Der Index n steht dabei für die maximale Anzahl Detektoren, wobei typische Werte für n in der Grössenordnung 10 .. 100 liegen.
Figur 2 zeigt den Aufbau eines nach dem Verfahren NMR (Nuclear Magnetic Resonance) arbeitenden Detektors D1, der einen Permanentmagneten 10, eine Gradientenspule 11 und eine Sende- /Empfangsspule 14 enthält. Der Permanentmagnet 10 ist hufeisenförmig, im Luftspalt ist eine Wasserprobe 12 angeordnet, die sowohl von der Gradientenspule 11 wie auch von der Sende- /Empfangsspule 14 umgeben ist. Dabei ist konstruktiv vorzu- sehen, dass das in der Sende-/Empfangsspule 14 erzeugte B- Feld orthogonal zum B-Feld des Permanentmagneten 10 steht. Die Wasserprobe 12 besteht aus einem mit destilliertem Wasser gefüllten Glaskörper, ein typisches Innenvolumen (auch Messvolumen genannt) des Glaskörpers liegt in der Grössenordnung von 0.5 cm . Die Ausgestaltung des Messvolumens muss so sein, dass einerseits eine möglichst hohe Signalintensität erreicht wird - dies als Vorteil eines relativ grossen Messvolumens - und andererseits muss über das entsprechende Messvolumen eine grosse Homogenität des Permanentmagnetfeldes gewährleistet sein. Die H-Kerne der Wassermoleküle H20 eignen sich besonders für das Verfahren NMR. Die sogenannte Larmorfrequenz des H-Kerns beträgt 42MHz/Tesla. Die Signalintensität des Antwortsignals SR wird massgeblich von der Homogenität des Magnetfeldes im Luftspalt bestimmt. Relativ grosse metalli- sehe Gegenstände in unmittelbarer Nähe des Permanentmagneten beeinflussen die Homogenität des Magnetfeldes im Luftspalt, was zu einer Linienverbreiterung und somit nahezu oder gänzlich zu einer Auslöschung des NMR-Signals führt. Die Struktur und Wirkungsweise eines solchen Detektors O1 wird vom Fachmann als sogenannter NMR-Detektor bezeichnet. Die einzelnen Detektoren D1, D2 usw. sind individuell durch eine je eigene Windungszahl Nl N2, .. der Gradientenspule 11 gekennzeichnet. Die Gradientenspulen 11 der einzelnen Detektoren D.,, D2 usw. sind parallel miteinander verbunden und an einen Gradientenverstärker (nicht in der Fig. la eingezeichnet) angeschlossen. Der Gradientenverstärker kann dabei Teil der Sende-/Empfangseinheit 5 sein. Die einzelnen Sende- /Empfangsspulen 14 sind vorzugsweise parallel an die Sende- /Empfangseinheit 5 angeschlossen; es ist auch eine serielle Anschaltung möglich. In Figur 3 unten ist ein Pulspaket Sp (auch Sendepuls genannt) dargestellt, das von der Sende-/Empfangseinheit 5 zu den Detektoren D1# D2, usw. ausgesandt wird. Unmittelbar vorher wird vom Gradientenverstärker ein Rechtecksignal SA an die Gradientenspulen 11 angelegt. Die Dauer tA dieses
Rechtecksignals SA liegt, je nach Akquisitionszeit oder auch Beobachtungszeit genannt tA, bei ca. 2 s. Zusammen mit der individuellen Windungszahl der Gradientenspule 11 kann für jedem Detektor Dx, D2, usw. ein zum Permanentmagnetfeld in- dividuelles Zusatzfeld überlagert werden. Dabei wird dieses Zusatzfeld auf die örtliche Position des betreffenden Detektors Dk abgestimmt . Die Abstimmung kann dabei auch in der Auswerteeinheit mit Korrekturwerten vorgenommen werden. Durch die je individuelle Windungszahl N. , N2 der Gradientenspule der längs eines Geleises 1 angeordneten Detektoren Dχ, D2 ergibt sich auch je ein detektorindividuelles Frequenzband für das Antwortsignal SR auf ein ausgesandtes Pulspaket Sp. Die Pulsbreite tp muss so gewählt werden, dass alle Wasserstoffatome in den verschiedenen Detektoren O. , D2, usw. gleichzeitig angeregt werden können. Das bedeutet, dass die Bandbreite des Pulses Sp deutlich grösser sein muss als die Frequenzabweichung zwischen der tiefsten und höchsten Messfrequenz. Nachfolgend werden typische Werte für das Pulspakt Sp angegeben: Trägerfrequenz: 21 MHz (Bei B0 = 0,5 Tesla) Pulsbreite: 5 μs
Das Antwortsignal SR eines Detektors D auf ein ausgesandtes Pulspaket Sp ist in der Fig. 3 ebenfalls im Zeitbereich dargestellt. Die typische Beobachtungszeit (Akquisitionszeit) liegt bei 1 s, die Amplitude im Bereich von mV. In der Sende- /Empfangseinheit 5 oder in einer zugeordneten Auswerteeinheit wird das Antwortsignal SR mittels einer Fouriertransformation in den Frequenzraum abgebildet. Das Ergebnis dieser Abbildung der Antwortsignale SR ist mit einem vereinfacht dargestellten Kurvenverlauf SRf der Figur lb zu entnehmen. Dabei sind in einer gebrochenen Skala - als solche jedoch nicht dargestellt - die aufgrund der individuellen Windungszahl N , N2, usw. verschiedenen AntwortSignale Px, P2, usw. dargestellt. Es wird angenommen, dass in der Umgebung des Detektors D3 sich ein metallisches Objekt 6 befindet, dass das Magnetfeld bei der Wasserprobe so beeinträchtigt, dass auf ein ausgesandtes Pulspaket im Frequenzraum kein oder gemäss der Skala kein darstellbares Antwortsignal P3 entsteht. Dadurch lässt sich die Information ableiten, dass die Strecke längs des Geleises 1 belegt ist und demzufolge keine Einstellung eines Signals für eine Durchfahrt eines Zuges vor- genommen werden darf.
Nach erfolgter Erläuterung der Infrastruktur sieht eine Implementation des erfindungsgemässen Verfahrens vor, dass nach erfolgter Installation des vorgenannten Systems längs eines Geleises 1 die auf ausgesandte Pulspakte Sp in den Frequenzraum transformierten den Detektoren D1, D2 zuzuordnenden Antwortsignale P1# P2 entweder in der Sende-/Empfangseinheit 5 oder in einer zugeordneten Auswerteeinheit gespeichert werden. Diesen gespeicherten Antwortsignalen Pχ, P2, P3, usw. können dabei pauschal für alle die gleichen oder individuelle Toleranzbänder zugeordnet werden. Für die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens werden das vorgängig genannte Rechtecksignal zur Akquisition sowie das Pulspaket Sp in einem festen Zeitraster oder bedarfsweise ausgesandt. Die dadurch eingehenden Antwortsignale SR werden in den Frequenzraum transformiert und mit den gespeicherten Antwortsignal P-L, P2, P3, usw. verglichen. Eine Ungleichheit bzw. einer Ungleichheit ausserhalb eines vorgenannten Toleranzbandes führt zur Erzeugung eines Signals, aus dem eine Belegung des betreffenden Geleises 1 oder Gleisabschnittes hervorgeht.
Durch ein Aussenden in einem festen Zeitraster von z.B. 5 s kann insbesondere vorgesehen werden, eine Auswahl der entstehenden Antwortsignale zu speichern, z.B. jeder 10. oder jedes 50. Signalverlauf SRF. Diese Speicherung erlaubt insbesondere, eine langsame Veränderung zu erkennen und entweder ein Warnsignal bezüglich der Funktionstüchtigkeit des Systems zu erzeugen und/oder durch ein statistisches Ver- fahren die gespeicherten Antwortsignale zu korrigieren. Dabei ist zu beachten, dass Ausreisser nicht in dieser sogenannten Autokalibration Eingang finden.
Die vorstehend beschriebene Ausführungsform des erfindungs- gemässen Verfahrens war primär auf die Detektion von eisenbahnfremden Objekten 6 ausgerichtet. Das vorgeschlagene Verfahren kann aber auch für den Eisenbahnbetrieb selber und die Verfolgung eines Zuges längs eines Gleisabschnitts angewandt werden.
Das erfindungsgemässe System und Verfahren ist nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt, möglich sind weitere Auswertungsverfahren, insbesondere mittels einer zweidimensionalen Fouriertransformation um Laufzeitverschiebungen eliminieren zu können. Dies stellt den allgemeineren Fall des vorstehend beschriebenen Ausführungs- beispiels dar, bei dem der Laufzeiteinfluss vernachlässigbar ist. Das vorstehend erläuterte Verfahren ist nicht auf die Eisenbahntechnik beschränkt, sondern kann z.B. in einer Matrixanordnung von Detektoren in einem Abstand von z.B. 0,5 m auch für die Detektion von metallischen Objekten wie Minen angewendet werden.
Liste der verwendeten Bezugszeichen und Abkürzungen
1 Geleise
2 Gleisachse
5 Sende- /Empfangseinheit 6 Objekt, metallisch
10 Permanentmagnet
11 Gradientenspule
12 Wasserprobe
14 Sende- /Empfangsspule a Abstand der Detektoren D1# D2 von der Gleisachse
D, Dx, D2 , Dk, Dn Detektoren d34 Abstand zwischen den Detektoren D3 und D4 d45 Abstand zwischen den Detektoren D4 und D5 N. , N2 Windungszahl der Gradientenspule des Detektors O. , D2
NMR Nuclear Magnetic Resonance
Ε>. , P2, Antwortsignal des betreffenden Detektors D1, D2 im Frequenzraum
SA Rechtecksignal zur Akquisition Sp Pulspaket
SR Antwortsignal eines Detektors D im Zeitbereich
SRF Signalverlauf im Frequenzraum der Gesamtheit der transformierten Antwortsignale SR

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Detektion von Objekten (6) längs eines Geleises (1) mit längs des Geleises (1) positionierten Detektoren (D1, D2, ..), wobei Signale von den Detektoren (D1# D2, ..) vorgängig bei Abwesenheit von Objekten gespeichert werden und Signale von den Detektoren (D1, D2, ..) zu einem durch die Detektion bestimmten Zeitpunkt erfasst und mit den gespeicherten Signalen verglichen werden, dadurch gekennzeichnet, dass A Antwortsignale (SR) auf ein an Detektoren (Dχ, D2, ..) ausgesendetes Pulspaket (Sp) erfasst werden; B die erfassten Antwortsignale (SR) werden in ein Signal
(SRF, P1# P2, ..) im Frequenzraum transformiert; C die in den Frequenzraum transformierten Antwortsignale (S RF' P I' P 2' ••) werden mit vorgängig gespeicherten Antwortsignalen verglichen, die bei gesicherter Abwesenheit eines Objektes (6) gemäss den Verfahrensschritten A und B gespeichert wurden, wobei eine festgestellte Ungleichheit als Vorhandensein eines Objektes (6) bewertet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoren (D^ D2, ..) längs des Geleises (1) in frei wählbarer Sequenz (d34, d45, ..) positionierbar sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoren (D1, D2, ..) neben dem Geleise (1) positionierbar sind.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass für den Verfahrensschritt A vorgesehen ist, dass jeder Detektor (D1, D2, ..) nach dem Verfahren Nuclear Magnetic Resonance (NMR) arbeitet.
5. Verfahren nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet, dass dass jeder Detektor (D1, D2, ..) eine einen Permanentmagneten (10) umgebende Gradientenspule (11) , eine Sende- /Empfangsspule (14) sowie eine Wasserprobe (12) aufweist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dass jeder Detektor (D^ D2, ..) durch eine individuelle Windungszahl (N1# N2, ..) der Gradientenspule (11) gekennzeichnet ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrensschritt C die in den Frequenzraum transformierten Antwortsignale (SRP, F. , P2, ..) den Detektoren (O. , D2, ..) zuordenbar ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrensschritt A Pulspakte (Sp) in einem festen Zeitraster ausgesandt werden, um eine langsam eintretende Veränderung zu erkennen.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass dass im Verfahrensschritt C eine Auswahl von in den Frequenzraum transformierten Antwortsignalen (SRF, P1# P2, ..) auf die in einem festen Zeitraster ausgesandten Pulspakte (Sp) gespeichert wird.
10. System, das Mittel enthält, um die Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 auszuführen.
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