ES2238819T3 - Metodo para la transmision de una indicacion de contador determinada por un punto de conteo a un dispositivo central de analisis. - Google Patents
Metodo para la transmision de una indicacion de contador determinada por un punto de conteo a un dispositivo central de analisis.Info
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Abstract
Procedimiento de transmisión del valor computo para sistema de señalización de seguridad de vía férrea utiliza la red de comunicaciones existentes con vínculos de comunicación existentes tras el paso del último eje de ruedas de tren. El procedimiento de transmisión permite la transmisión de un valor computo desde un punto computo (ZP1-ZP3) hasta un dispositivo central de evaluación (AWE), para proporcionar una indicación de pista libre o de pista ocupada para una sección de vía férrea, empleando una red de comunicación existente, por ejemplo una red de comunicaciones móvil (MSC, BTS). El vínculo de comunicación entre el punto computo y el dispositivo central de evaluación se establece después de un retraso dado desde el paso del último eje de ruedas de tren. También se incluye una reivindicación independiente para una caja electrónica de finalización para un punto computo.
Description
Método para la transmisión de una indicación de
contador determinada por un punto de conteo a un dispositivo
central de análisis.
La invención se refiere a un procedimiento para
la transmisión de una indicación de contador determinada por un
punto de conteo a un dispositivo central de análisis, que genera
avisos de estado libre u ocupado para una sección de vía. La
invención se refiere además a un procedimiento para el aviso de
estado libre de una sección de vía así como a una caja de conexión
electrónica para un punto de conteo.
En el tráfico ferroviario se emplean contadores
de ejes, en particular en relación con dispositivos de aviso de vía
libre. Los modernos contadores de ejes, tales como son conocidos
por ejemplo según un artículo de G. Poppe con el título
Einsatzbereich des neuen Mikrorechner-Zählpunktes
Zp30C, ETR, 41 (1992), H, páginas 519-522,
consisten en varios puntos de conteo dispuestos a lo largo de la
vía y de un dispositivo central de análisis alojado
convencionalmente en un puesto de enclavamiento. Cada punto de
conteo comprende dos contactos de carril así como un circuito de
control, que se denomina caja de conexión electrónica (EAK). Los
puntos de conteo transmiten al dispositivo central de análisis sus
indicaciones de contador, a requerimiento del mismo. El dispositivo
central de análisis compara las indicaciones de contadores
entrantes entre sí, las corrige en su caso y genera avisos de estado
libre u ocupado. En el caso de contadores de ejes de realización
simple, los puntos de conteo no transmiten al dispositivo central
de análisis indicaciones de contadores, sino señales de salida
(amplificadas en su caso) generadas en tiempo real por el contacto
del carril. Sólo el dispositivo central de análisis genera a partir
de ellas impulsos de conteo e indicaciones de contadores.
Según un artículo de H. Materne y A. Bauer con el
título Funkgestützte integrale Leit-, Informations- und
Sicherungstechnik für Regionalbahnen, ZEV + DET Glas. Ann. 120
(1996), Nº 11/12, páginas 461-467, es conocido
también un sistema de seguridad de ferrocarriles, en el cual
dispositivos de seguridad descentralizados, a los que están
conectados uno o más elementos de vía, comunican, con orientación a
eventos, a través de redes públicas de telefonía móvil con
vehículos motrices. Este sistema conocido es particularmente
apropiado para ferrocarriles regionales y permite un servicio según
el cual los propios vehículos motrices requieren a los dispositivos
de seguridad de vía descentralizados (agujas, dispositivos de aviso
de vía libre, etc.) afectados por el viaje previsto, mediante
radio, avisos de estado. Los avisos de estado que entran en el
vehículo motriz se comparan con datos de referencia memorizados en
él. Sólo si hay coincidencia, se proporciona al conductor del
vehículo motriz una autorización de marcha. En el caso de este
sistema conocido no son necesarios dispositivos centrales de
seguridad de vía (puestos de enclavamiento).
Es problema de la invención proporcionar un
procedimiento para la transmisión de una indicación de contador
determinada por un punto de conteo a un dispositivo central de
análisis. El procedimiento debe ser particularmente apropiado para
vías secundarias con poco tráfico y no ocasionar costes elevados
para el operador ferroviario en su adquisición ni a lo largo de su
servicio.
Este problema se resuelve por la invención, que
tiene las características señaladas en la reivindicación 1. Según la
invención, la transmisión de la indicación de contador al
dispositivo central de análisis se efectúa a través de una red de
comunicaciones, que se basa en establecimiento de llamada. Esta red
de comunicaciones puede ser por ejemplo una red fija pública o una
red de telefonía móvil. Qué red es preferible en cada caso
individual, dependerá de las circunstancias locales. Si en
proximidad inmediata al punto de conteo existe una posibilidad de
conexión a una red fija pública, en determinadas circunstancias,
sobre todo por razones de fiabilidad y de costes, lo más favorable
será conectar el punto de conteo a esta red fija. Sin embargo, con
frecuencia los puntos de conteo se encuentran alejados de las redes
fijas públicas. En estos casos será preferible una comunicación a
través de una red pública de telefonía móvil. Es imaginable también
utilizar para esta comunicación conducciones de comunicaciones
tendidas a lo largo de los tramos de vía del operador de la vía -
realizadas con frecuencia como fibras de vidrio.
Es común a todas las variantes que no se
transmiten impulsos de conteo, sino una indicación de contador por
el punto de conteo directamente al dispositivo central de análisis.
El dispositivo central de análisis, que se encuentra por ejemplo en
un puesto de enclavamiento o en un puesto de mando de servicio, pone
las indicaciones de contador en relación entre sí y genera avisos
de estado libre u ocupado. En su caso, en el dispositivo central de
análisis se lleva a cabo también una corrección de errores. Los
avisos de estado libre y ocupado generados son llevados a
continuación a un indicador o tratados posteriormente en un sistema
lógico del puesto de enclavamiento. Como la comunicación con el
dispositivo central de análisis tiene lugar a través de radio o de
redes de comunicaciones ya existentes, no hay coste alguno para el
tendido y mantenimiento de conducciones permanentes a montar
exclusivamente para este fin. Ésta es una de las ventajas esenciales
de la solución según la invención.
Ahora bien, se producen costes para el uso de la
red de comunicaciones, cuya cuantía depende usualmente de la
duración de la unión establecida. Para mantener también estos costes
corrientes lo más bajos que sea posible, se prevé además que un
punto de conteo sólo sea llamado en la red de comunicaciones cuando
haya transcurrido un intervalo de tiempo determinado tras el último
paso de eje. Se consigue con ello que sólo se establezca una unión
tras la finalización de un paso de tren a través del punto de
conteo.
Las comunicaciones del dispositivo central de
análisis al punto de conteo se transmiten también a través de la red
de comunicaciones basada en establecimiento de llamada. Cada punto
de conteo que puede ser llamado tiene para ello una dirección, que
básicamente no es más que un número de teléfono normal. Se puede
cumplir con los requerimientos de seguridad mediante una
codificación apropiada de los datos a transmitir.
Como el establecimiento de la unión de
comunicaciones necesita tiempo, con el procedimiento según la
invención no son posibles, en determinadas circunstancias,
densidades de secuencia de trenes tan elevadas como en el caso de
la comunicación conocida a través de conducciones permanentes
disponibles continuamente. Por tanto, este procedimiento se ofrece
particularmente para su empleo en vías secundarias con poco
tráfico. Como la rentabilidad de tales vías depende en gran medida
de las inversiones y gastos de funcionamiento necesarios para la
técnica de señalización ferroviaria, la invención puede cooperar
para que muchas vías no rentables hasta ahora puedan funcionar
nuevamente con aportación de beneficios.
Si, como se ha señalado más arriba, la
comunicación con el dispositivo central de análisis se efectúa a
través de telefonía móvil, en particular en caso de puntos de
conteo alejados puede ser lógico prever una fuente de alimentación
local, por ejemplo una batería o un panel solar. No se precisa
entonces tender cables de comunicaciones ni de alimentación de
corriente.
La invención se explica a continuación en
profundidad con ayuda de los ejemplos de realización y de los
dibujos. Muestran:
Fig. 1: representación esquemática para la
explicación de un ejemplo de realización de la invención, en el cual
los puntos de conteo ZP1, ... ZP3 comunican con un dispositivo
central de análisis AWE a través de una red telefónica pública
PSTN;
Fig. 2: representación esquemática para la
explicación de otro ejemplo de realización de la invención, en el
cual los puntos de conteo Z1, ... ZP3 comunican con un dispositivo
central de análisis AWE a través de una red de telefonía móvil;
Fig. 3: representación de una caja de conexión
electrónica según la reivindicación 4.
En el fragmento de una red ferroviaria mostrado
en Fig. 1, una vía secundaria NS se ramifica desde una vía principal
HS. A lo largo de la vía secundaria NS están dispuestos puntos de
conteo ZP1, ... ZP3. La vigilancia y el control técnico de seguridad
de la zona mostrada de la vía se efectúan en un dispositivo central
de análisis AWE. Éste puede estar alojado por ejemplo en un puesto
de enclavamiento (por bloques). El dispositivo central de análisis
AWE comunica con puntos de conteo ZP1, ... ZP3, estableciéndose
uniones de comunicaciones sólo en caso necesario. En el ejemplo
representado en Fig. 1, esta unión de comunicaciones comprende vías
de transmisión de una red telefónica pública PSTN. Los puntos de
conteo y el dispositivo central de análisis AWE están equipados por
tanto aquí con conexiones telefónicas convencionales, que permiten
un establecimiento de unión en caso necesario. Naturalmente, en
lugar de la red telefónica pública, el operador de las vías puede
emplear también una red telefónica o de datos no pública, o una
mantenida por él mismo. De modo totalmente general, se puede
emplear cualquier red de comunicaciones que garantice un
establecimiento de uniones en caso necesario, por establecimiento
de llamada. Se reduce de esta manera notablemente el coste de
cableado frente a soluciones con uniones punto a punto de conexión
fija.
En el ejemplo de realización mostrado en Fig. 2,
la unión de comunicaciones entre los puntos de conteo ZP1, ... ZP3 y
el dispositivo central de análisis AWE es una unión por radio. Es
esencial aquí que no hay reservado canal de radio propio alguno,
disponible permanentemente para la comunicación, sino que al igual
que en el caso unido por cable representado más arriba, sólo se
asigna un canal en caso necesario. En un territorio con una
pluralidad de elementos de campo, a través de uno o de unos pocos
canales se pueden desarrollar por tanto todas las comunicaciones,
lo que aporta ventajas de costes importantes debido a la escasez de
anchuras de banda existente. Sobre todo en el campo de vías con
poco tráfico son aceptables las demoras en tiempo debidas al
establecimiento de la unión o a la asignación de canal
respectivamente.
Preferentemente, la unión por radio es una unión
por telefonía móvil. En este caso, en las cajas de conexión
electrónicas de los puntos de conteo ZP1, ... ZP3 están integrados
aparatos de telefonía móvil, que permiten una llamada en una red de
telefonía móvil pública. Los datos llegan, a través de una interfaz
de radio, a un puesto base BST, y de allí a un punto de
establecimiento de llamada móvil MSC, que retransmite los datos a
una red unida por cable PSTN. El dispositivo central de análisis
AWE está unido directamente a la red PSTN. La unión de
comunicaciones comprende en este caso tanto vías de transmisión de
una red de comunicaciones unida por cable así como de una basada en
radio. Gracias a la inclusión de una unión por radio (telefonía
móvil) no resulta necesario cableado alguno - aparte de la unión de
las cajas de conexión electrónicas con los contactos de los
carriles.
Según la invención se prevé además que un punto
de conteo solamente sea llamado en la red de comunicaciones, si ha
transcurrido un intervalo de tiempo determinado tras el último paso
de eje registrado. Esto significa una variación respecto al
desarrollo, tal como es conocido por el sistema de puntos de conteo
cableados fijamente con un dispositivo central de análisis. Allí, la
transmisión de indicaciones de contadores se efectúa a
requerimiento del dispositivo central de análisis. Por el
contrario, según el procedimiento de la invención sólo se efectúa
una comunicación tras la finalización del paso de un tren. Se
consigue con ello que el dispositivo central de análisis por una
parte sea informado sin demora sobre cada evento de circulación,
pero que por otra parte solamente exista una unión de
comunicaciones durante el intervalo de tiempo que es imprescindible
para la transmisión del resultado del contador.
Fig. 3 muestra un ejemplo de realización para una
caja de conexión electrónica EAK según la invención, en
representación esquemática. La caja de conexión electrónica EAK está
unida mediante una interfaz IFSK con contactos SK1 y SK2 de
carriles. Las señales detectadas por las bobinas receptoras de los
contactos de los carriles son alimentadas, a través de esta
interfaz IFSK, a un circuito analizador AS. El circuito analizador
AS tiene la función de controlar los dos contactos SK1 y SK2 de los
carriles, generar impulsos de conteo a partir de las señales
alimentadas a través de las interfaces IFSK de los contactos de los
carriles, y determinar a partir de los mismos una indicación del
contador. Para la estructura de un circuito de este tipo se hace
referencia a un artículo de G. Hoffmann y H. Uebel con el título
"Neue Zählpunkte (Zp 30) für Achszähler", Signal +
Draht 77 (1985) 4, páginas 72-77.
Una segunda interfaz IFGSM representa la unión a
la red de comunicaciones. En el ejemplo representado, la red de
comunicaciones es una red de telefonía móvil según el estándar GSM.
La interfaz está realizada por tanto como elemento
emisor-receptor GSM, conocido en sí mismo. Si la red
de comunicaciones es una red fija, la interfaz IFGSM puede ser por
ejemplo una simple interfaz X.25, tal como se utiliza con
frecuencia en redes de datos públicas para la comunicación de datos
por transmisión por lotes.
El circuito analizador AS está en unión con un
circuito temporizador TIM. Este circuito temporizador TIM está
realizado de modo que, en caso de entrada de un impulso de conteo
alimentado por el circuito analizador AS, se inicializa un
temporizador. El temporizador corre hasta que el siguiente impulso
de conteo entra y restaura nuevamente el temporizador. Si el
temporizador supera un valor determinado previamente, por ejemplo
15 segundos, se asume que el final del vehículo ferroviario o de la
composición ferroviaria ha pasado por los contactos de los
carriles. Tras ello, el temporizador coloca una orden de emisión,
para permitir que la indicación del contador determinada sea
transmitida al dispositivo central de análisis.
En un ejemplo de realización ventajoso, el
intervalo de tiempo tras cuyo transcurso se coloca una orden de
emisión no está predeterminado fijamente por una sola vez, sino que
es determinado por el circuito temporizador tras el análisis de la
sucesión temporal de los impulsos de conteo que han entrado hasta
entonces. Tras ello se halla la consideración de que depende de la
velocidad a la que pasa el vehículo ferroviario, a partir de qué
momento se puede declarar con gran probabilidad que la ausencia de
impulsos de conteo significa que no pasan ya más ejes por los
contactos de los carriles. Así por ejemplo, en el caso de una
composición ferroviaria que circula a gran velocidad, los impulsos
de conteo se suceden con pequeñas separaciones temporales. El
circuito temporizador analiza estas separaciones temporales y
determina por ejemplo que la separación más larga que se presenta
no supera 1 segundo. A partir de esta magnitud se calcula ahora el
intervalo de tiempo, tras cuyo transcurso se coloca una orden de
emisión. El cálculo puede consistir por ejemplo en una simple
multiplicación por un valor fijo, por ejemplo 5. Esto significa que
la orden de emisión se coloca cinco segundos después del último paso
de eje registrado. Por el contrario, en el caso de un tren lento,
con el que pueden transcurrir varios segundos entre dos pasos de
ejes, el valor calculado será más elevado en correspondencia.
En un ejemplo de realización ventajoso, la caja
de conexión electrónica EAK obtiene la energía eléctrica necesaria
de una fuente de alimentación local. En Fig. 3, ésta está realizada
como batería recargable AKKU. Está previsto un panel solar SOL para
cargar la batería recargable AKKU.
La caja de conexión electrónica EAK dispone
además de una memoria SP con medios de entrada KL. En esta memoria
se pueden memorizar la propia dirección así como la dirección del
dispositivo central de análisis. Las direcciones pueden ser por
ejemplo números de teléfono normales. Los medios de entrada KL
pueden estar realizados como puentes de hilo o, como se señala en
Fig. 3, como lectoras de tarjetas. Con una lectora de tarjetas se
pueden introducir también direcciones en la caja de conexión
electrónica EAK, de manera particularmente fácil. Preferentemente
hay también lectoras de tarjetas de este tipo en la unidad central
de análisis, para introducir en ella las direcciones de los puntos
de conteo dispuestos a lo largo del tramo de vía. En las tarjetas se
pueden memorizar también códigos, con cuya ayuda se puede proteger
la transmisión de datos, adicionalmente a medidas de protección de
datos eventualmente existentes con anterioridad.
Por razones de seguridad debería estar acordado
que sólo se puede liberar una sección de vía, si todos los puntos de
conteo afectados han transmitido sus indicaciones de contadores al
dispositivo central de análisis dentro de una ventana de tiempo
definida. Si dentro de esta ventana de tiempo no hay una
transmisión desde todos los puntos de conteo, el dispositivo central
de análisis toma la iniciativa y llama a aquellos puntos de conteo
cuya última transmisión de la indicación del contador se ha
retrasado demasiado. Se puede prever además que, antes del aviso de
estado libre definitivo de la sección de vía, tenga lugar
nuevamente una comprobación funcional de los puntos de conteo
afectados, por contacto establecido por el dispositivo central de
análisis.
Con vistas a los tiempos de publicación de fallos
a mantener, se puede prever además que el dispositivo central de
análisis establezca adicionalmente por sí mismo, a intervalos de
tiempo regulares, una unión con los puntos de conteo y detecte
indicaciones de contadores. Si los puntos de conteo están equipados
con medios para la realización de
auto-comprobaciones, los mismos son contactados
preferentemente en el marco de las detecciones regulares de las
indicaciones de los contadores, y sus resultados se transmiten
también al dispositivo central de análisis. De este modo se pueden
identificar defectos en los puntos de conteo dentro del tiempo de
publicación de fallos requerido.
Claims (8)
1. Procedimiento para la transmisión de una
indicación de contador determinada por un punto de conteo (ZP1, ...
ZP3) a un dispositivo central de análisis (AWE), que genera avisos
de estado libre u ocupado para una sección de vía,
caracterizado
porque
- a)
- la transmisión se efectúa a través de una red de comunicaciones (PSTN), que se basa en establecimiento de llamada, y porque
- b)
- el punto de conteo sólo es llamado en la red de comunicaciones si ha transcurrido un intervalo de tiempo determinado tras el último paso de eje registrado.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el
cual la red de comunicaciones es una red de telefonía móvil.
3. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, en el cual el intervalo de tiempo se
determina durante el servicio mediante análisis de la sucesión
temporal de los pasos de ejes registrados hasta entonces.
4. Procedimiento para el aviso de estado libre de
una sección de vía, a lo largo de la cual están dispuestos puntos
de conteo (ZP1, ... ZP3), mediante un dispositivo central de
análisis (AWE),
caracterizado
porque
- a)
- los puntos de conteo transmiten indicaciones de contadores determinadas por ellos según el procedimiento según la reivindicación 1 al dispositivo central de análisis, y porque
- b)
- el dispositivo central de análisis solamente deja libre la sección de vía si todos los puntos de conteo han transmitido sus indicaciones de contadores al dispositivo central de análisis dentro de una ventana de tiempo definida.
5. Procedimiento según la reivindicación 4, en el
cual, si no todos los puntos de conteo han transmitido sus
indicaciones de contadores al dispositivo central de análisis
dentro de una ventana de tiempo definida, el dispositivo central de
análisis llama a aquellos puntos de conteo cuya última transmisión
de la indicación del contador se ha retrasado demasiado.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 4 ó 5, en el cual el dispositivo central de
análisis solamente deja libre la sección de vía si todos los puntos
de conteo afectados han transmitido al dispositivo central de
análisis el resultado de una comprobación funcional dentro de la
ventana de tiempo definida.
7. Caja de conexión electrónica (EAK) para un
punto de conteo con una interfaz (IFSK) de contacto de carril para
la conexión de al menos un contacto (SK1, SK2) de carril,
caracterizada
por
- a)
- un circuito analizador (AS) para el control del al menos un contacto de carril, para generar impulsos de conteo a partir de señales alimentadas por la interfaz del contacto de carril y para determinar una indicación de contador a partir de los impulsos de conteo generados,
- b)
- una interfaz de comunicaciones (IFGSM) para una red de comunicaciones que se basa en establecimiento de llamada,
- c)
- un circuito temporizador (TIM), que está realizado de modo que coloca una orden para la emisión de la indicación del contador a través de la interfaz de comunicaciones (IFGSM) a un dispositivo central de análisis, si ha transcurrido un intervalo de tiempo determinado tras el último paso de eje registrado.
8. Caja de conexión electrónica según la
reivindicación 7, en la cual el intervalo de tiempo se puede
determinar durante el servicio mediante análisis de la sucesión
temporal de los pasos de ejes registrados hasta entonces.
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