ES2343726B1 - Equipo de monitorizacion de un hilo de contacto de una catenaria ferroviaria y sistema que comprende tales equipos. - Google Patents
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Abstract
Equipo de monitorización de un hilo de contacto
de una catenaria ferroviaria y sistema que comprende tales
equipos.
Equipo de monitorización de un hilo de contacto
de una catenaria ferroviaria, que comprende
un sensor de temperatura (10) para medir valores
de temperaturas reales en el poste de compensación;
un sensor de inclinación (11) montado en la
horquilla (2c), para medir valores de inclinaciones reales de la
horquilla (2c) con respecto una horizontal del suelo;
un sensor de posición lineal (12) para medir
valores de posiciones lineales reales del contrapeso (3);
un módulo de recogida de datos (13) con medios
generadores de mensajes (18) conectados a un módulo de
telecomunicaciones (14) para enviar mensajes identificativos de los
parámetros recogidos.
También se describe un sistema de monitorización
de los hilos de contacto en el que al menos una parte de los postes
de compensación comprende un equipo de monitorización como el
descrito.
Description
Equipo de monitorización de un hilo de contacto
de una catenaria ferroviaria y sistema que comprende tales
equipos.
La presente invención se encuadra en el campo
técnico de las catenarias ferroviarias y, particularmente, en el
sector de los equipos y sistemas para monitorizar la tensión
mecánica de tales catenarias.
\vskip1.000000\baselineskip
En ferrocarriles se denomina catenaria a la
linea aérea de alimentación con suspensión catenaria, sistema que
transmite potencia eléctrica a las locomotoras u otro material
motor. Se trata de sistemas en los que coexisten cientos de
elementos formando un conjunto inmenso, basta decir, que solamente
en la linea de A.V. Madrid-Barcelona tiene más de
1.000 kilómetros de equipamiento básicamente mecánico.
Habitualmente las averías o incidencias graves
en las catenarias están originadas por un fallo en una de las
múltiples piezas que forman el sistema, tales como preformados,
grapas, tornillos o grifas. Normalmente estas incidencias, cuando no
van ligadas a una interrupción del suministro eléctrico, son
detectadas sólo cuando las circulaciones acceden a esa zona de la
catenaria, originando adicionalmente más daños ya que el pantógrafo
arrastra a su paso parte de la instalación, además de los daños
causados en el propio material rodante y los perjuicios originados a
los clientes y a la imagen de la empresa de ferrocarriles. A estos
hechos fortuitos originados por averías hay que añadir los
deterioros provocados por acciones vandálicas como robos de hilo de
contacto, de pesas y sabotajes en los equipos de compensación.
Cuando estos fallos se producen en líneas
ferroviarias de Alta Velocidad con circulaciones a más de 300 km/h,
la problemática crece exponencialmente ya que a los perjuicios
económicos se deben añadir los problemas de imagen y de falta de
confianza del usuario en este tipo de infraestructuras.
Era, por tanto, deseable desarrollar un sistema
que permitiera detectar mediante monitorización remota las averías,
fallos e incidencias en las catenarias ferroviarias, proporcionando
así en tiempo real al explotador de la infraestructura información
valiosa para actuar con eficiencia y así prevenir y controlar los
problemas que puede originar las roturas del hilo de contacto o la
calda de tensión mecánica de los hilos de la catenaria, ya sea por
robo, sabotaje, problemas mecánicos debido a roturas o al mal
funcionamiento de los equipos de compensación o anclajes, y que a la
vez fuera fácil de instalar en las infraestructuras actuales y
futuras, así como sencillo, fiable y económico.
\vskip1.000000\baselineskip
La presente invención tiene por objeto superar
los inconvenientes del estado de la técnica más arriba detallados,
mediante un equipo de monitorización de un hilo de contacto de una
catenaria ferroviaria, que comprende medios sensores instalados en
un poste de compensación de tensión mecánica del hilo de contacto
para detectar parámetros de estado de la catenaria, comprendiendo el
poste de compensación al menos un juego de poleas de ejes solidarios
conectado de forma basculable al poste de compensación en un eje de
articulación mediante una horquilla, un contrapeso conectado a una
polea de mayor radio del juego de poleas a través de un cable
tensor, estando el hilo de contacto conectado a una polea de menor
radio del juego de poleas, un módulo de recogida de datos para
recoger los parámetros de estado detectados, y un módulo de
telecomunicaciones para enviar los parámetros recogidos a una unidad
central, en el que
los medios sensores están montados en el poste
de compensación para detectar valores representativos de la tensión
mecánica del hilo de contacto, y comprenden un sensor de temperatura
para medir valores de temperaturas reales en el poste de
compensación; un sensor de inclinación montado en dicha horquilla,
para medir valores de inclinaciones reales de la horquilla con
respecto una horizontal del suelo; y un sensor de posición lineal
para medir valores de posiciones lineales reales del contrapeso;
el módulo de recogida de datos está conectado a
los medios sensores, y comprende medios generadores de mensajes
conectados al módulo de telecomunicaciones para enviar mensajes
identificativos de los parámetros recogidos.
Las fuerzas que acontecen en el primer juego de
poleas de ejes solidarios pueden ser calculadas mediante la
aplicación de la teoría de vectores. Así, las fuerzas que
intervienen son la tensión mecánica del hilo de contacto -TH- y la
tensión mecánica -TP- provocada por el contrapeso, y la conjunción
de ambas fuerzas origina una resultante R que proporciona la
información esencial a cerca del estado de la catenaria.
De un triángulo rectángulo imaginario (como el
mostrado en la figura 1) en el que la fuerzas -TH- y -TP- son los
componentes que forman los catetos y la resultante -R- es la
hipotenusa, se desprende que se puede aplicar los principios básicos
de la trigonometría. Así, en este caso, el seno es la razón entre el
cateto opuesto sobre la hipotenusa,
mientras que el coseno es la razón
entre el cateto adyacente sobre la
hipotenusa,
y la tangente es la razón entre el
cateto opuesto sobre el cateto
adyacente,
Aplicando la tangente al ángulo que se forma
entre la resultante y la componente TH se puede concluir que:
De esta manera se obtiene con facilidad la
tensión mecánica que hay en la catenaria en todo momento ya que se
conoce el ángulo.
De acuerdo con la invención, el sensor de
inclinación proporciona los grados de inclinación de la horquilla
respecto a la inclinación con la horizontal del suelo, de manera que
se puede medir el ángulo que forma la componente de la tensión
mecánica del hilo de contacto -TH- con la resultante -R-. Este
ángulo se mide en sentido de las agujas del reloj, es decir, si la
resultante -R- coincidiese con la componente de la tensión mecánica
del hilo de contacto -TH-, el dato que devolvería el sensor de
inclinación tendría como valor 0. De esta manera, el sensor de
inclinación permite medir el mencionado ángulo que, en el caso de
una situación de tensión mecánica normal, con el número de pesas
prefijado que forman el contrapeso deberá oscilar entre valores de
inclinación comprendidos en un intervalo de inclinaciones. Gracias
al ángulo detectado por el sensor se pueden obtener conclusiones
sobre si se ha producido una anomalía, es decir, si están robando
pesas, si la compensación no es la correcta para mantener la tensión
mecánica prevista en el hilo de contacto, etc.
El ángulo obtenido, es además un dato
imprescindible para poder conocer la tensión mecánica que soporta el
hilo de contacto. La fórmula que permite calcular dicha tensión
mecánica:
donde:
- TM = Tensión Mecánica
- VSA = Vano de Semieje a Anclaje
- PHC = Peso Hilo de Contacto
- PCCHC = Peso Conjunto Compensación Hilo de
Contacto
- PCPC = Peso Conjunto de Polea de
Contrapeso
- PCACA = Peso del Conjunto de Aisladores de la
Cola de Anclaje
- TAN = Tangente del ángulo detectada por el
sensor de inclinación (en radianes).
La temperatura ambiente tiene una importancia
vital para el estudio del comportamiento de una catenaria. A la
vista de que la mayoría de los componentes de la catenaria son
metálicos, el incremento de temperatura hace que los metales se
dilaten, además de que, en particular, el hilo de contacto que forma
la catenaria es de cobre con un gran coeficiente de dilatación. Con
el coeficiente de dilatación de los metales que componen la
catenaria puede calcularse la dilatación sufrida en una determinada
variación de temperatura y en consecuencia que longitud teórica
debería dilatar el hilo de contacto. Para ello, se puede emplear la
siguiente fórmula:
D = (LS *
(Temperatura TR) * CDC * 100) *
RCPHC
en la
que
- D = Dilatación
- LS = Longitud del Semicantón (suponiendo que
hay punto fijo)
- TR = Temperatura de Referencia (Temperatura a
la que se instaló el sistema)
- CDC = Coeficiente de Dilatación del Cobre
- RCPHC = Relación Conjunto Poleas del Hilo de
Contacto.
El uso del sensor de posición lineal, que puede
ser un transductor, se justifica por dos motivos, el primero es que
sabiendo la dilatación teórica que debe sufrir el hilo de contacto,
según la temperatura ambiente y conocida la relación del equipo de
contrapeso que puede ser de, por ejemplo, 5 a 1, entonces se
conocerá la variación teórica en centímetros que debe haber sufrido
el conjunto de pesas que componen el contrapeso. Como este
transductor mide esta variación, se podrá contrastar un dato teórico
con la situación real dada finalmente, así que el sistema sacará
conclusiones sobre lo ocurrido en un anclaje en el caso de no
comportarse dentro de los rangos prefijados.
El segundo motivo es que si se produce un robo
de pesas se sabe que el conjunto de pesas subirá y el cable del
transductor perderá tensión. Así que si se recoge un dato con una
variación respecto al dato inicial, no justificada por una variación
de temperatura, ello será indicativo de que se está produciendo o se
ha producido una sustracción de pesas del contrapeso.
El módulo de recogida de datos puede comprender
además una memoria interna en la que, por ejemplo, pueden ser
almacenados los valores reales detectados. Preferentemente, la
memoria interna es consultable a través de los medios de
telecomunicación. La memoria interna puede ser, una memoria interna
programable y, en este caso, preferentemente es reprogramable a
través de los medios de telecomunicación.
En una realización preferente del equipo de
monitorización el módulo de recogida de datos comprende además una
base de datos de referencia almacenada en la memoria interna
programable. Esta base de datos de valores de referencia contiene
valores de intervalos de temperaturas de referencia, a cada uno de
los que está asignado un intervalo de inclinaciones de referencia
con un valor de referencia de inclinación mínima y un valor de
inclinación máxima así como un intervalo de longitudes de referencia
con un valor de longitud mínima y un valor de longitud máxima. En
esta realización, están previstos medios verificadores para
verificar en la base de datos de valores de referencia si cada
inclinación y longitud reales detectadas respectivamente por el
sensor de inclinación y por el sensor de posición lineal están
dentro de un intervalo de valores de referencia de inclinación y
longitud asignados al intervalo de temperaturas de referencia
correspondiente a la temperatura real detectada por el sensor de
temperatura. Cuando alguno de los valores reales detectados de
inclinación y de longitud está fuera del intervalo correspondiente
asignado, los medios verificadores además envían los valores reales
detectados discrepantes a los medios de generación de mensajes para
que generen un mensaje de alerta para su transmisión por el módulo
de telecomunicaciones a la unidad de proceso de datos. En una
realización del equipo, la memoria interna también almacena los
mensajes de alerta generados.
La presente invención también se refiere a un
sistema de monitorización de los hilos de contacto de una catenaria
ferroviaria que comprende una pluralidad de postes de compensación
de la tensión mecánica de los hilos de contacto donde cada poste de
compensación comprende al menos un juego de poleas de ejes
solidarios conectado de forma basculable al poste de compensación en
un eje de articulación mediante una horquilla, un contrapeso
conectado a una polea de mayor radio del juego de poleas a través de
un cable tensor, estando el hilo de contacto conectado a una polea
de menor radio del juego de poleas, en cuyo sistema al menos una
parte de los postes de compensación comprende sendos equipos de
monitorización como el que ha sido descrito anteriormente. En este
sistema, la unidad central de proceso de datos puede estar
comunicada con los equipos de monitorización por medios de
telecomunicaciones.
En una realización de este sistema, la unidad
central de proceso de datos comprende una base de datos de
referencia general que comprende una base de datos de referencia
para cada poste de compensación y que contiene valores de intervalos
de temperaturas de referencia, a cada uno de los que está asignado
un intervalo específico de inclinaciones de referencia con un valor
de referencia de inclinación mínima y un valor de inclinación máxima
así como un intervalo específico de longitudes de referencia con un
valor de longitud mínima y un valor de longitud máxima. En este
caso, la unidad central de proceso de datos también comprende medios
verificadores para verificar en la base de datos de valores de
referencia si los valores reales detectados recibidos desde los
respectivos equipos de monitorización de los postes de compensación
están dentro de dichos intervalos específicos de valores de
referencia de inclinación y longitud asignados al intervalo de
temperaturas de referencia correspondiente a la temperatura real
detectada por el sensor de temperatura. Asimismo, los medios
verificadores están diseñados para generar un mensaje de alerta si
alguno de los valores reales detectados de inclinación y de longitud
está fuera del intervalo correspondiente asignado, para generar un
mensaje de alerta.
Como se puede observar la presente invención se
basa en la monitorización de tres factores que son de gran
importancia en el funcionamiento de la catenaria, a saber
- la tensión mecánica.
- el ángulo de la horquilla de la polea.
- la temperatura.
Los datos que reflejan estos tres factores se
relacionan entre sí de la siguiente manera:
- A mayor temperatura ambiente, menor tensión
mecánica en el hilo.
- A menor tensión mecánica en hilo, mayor ángulo
en la horquilla de polea.
- A mayor temperatura ambiente, mayor ángulo en
la horquilla de polea.
Sobre esta base, se puede decir que los tres
parámetros, temperatura, tensión y ángulo, se relacionan entre sí en
el comportamiento del juego de poleas de la catenaria. En caso de
que uno de los parámetros, actúe de manera contraria o con cierta
anomalía, será motivo de alarma para el sistema, indicando un
posible robo de pesas, una rotura del hilo de contacto, trabajo
inadecuado de la compensación o algún problema similar.
A la vista de lo anterior, la presente invención
proporciona mejoras sustanciales para el sector ferroviario, como
por ejemplo:
- -
- Conocimiento en tiempo real del estado de la catenaria y sus elementos, prestando especial atención a la tensión mecánica del hilo de contacto.
- -
- Notificación de averías y anomalías en el mismo instante de su aparición, pudiendo evitar posibles incidencias en la instalación, lo que conlleva un ahorro económico.
- -
- Ayuda en el mantenimiento preventivo de los componentes que integran la catenaria ya que la presente invención ofrece la continua observación del estado de los mismos.
- -
- Mejora del servicio incrementando la seguridad de cada recorrido siendo esto beneficioso para la imagen de la empresa.
- -
- Integración con sistemas de bloqueo (como por ejemplo el sistema Blodi), el sistema puede controlar el posible disparo del sistema de bloqueo, avisando del mismo a los responsables de mantenimiento, así como estimar la tensión mecánica previsible en la línea tras el disparo. Todo ello es de gran utilidad, ya que puede haber dispositivos de seguridad que se hayan disparado pero debido a su remota ubicación sea difícil su detección.
A continuación se describen aspectos y
realizaciones de la invención sobre la base de unos dibujos, en los
que
la figura 1 es una vista esquemática en alzado
lateral de un poste de compensación en si convencional al que se
puede aplicar el equipo de la presente invención;
la figura 2 es una vista esquemática parcial en
perspectiva frontal del poste mostrado en la figura 1;
la figura 3 es una vista esquemática en alzado
lateral de un sensor de posición lineal utilizable en la presente
invención;
la figura 4 es un diagrama de bloques
esquemático que muestra los elementos principales de una realización
del equipo de la presente invención implantada en un poste de
compensación de una vía ferroviaria;
la figura 5 es un diagrama de bloques
esquemático según una primera realización del grupo remoto formado
por el módulo de recogida de datos y el módulo de telecomunicaciones
implantable en el equipo mostrado en la figura 4;
la figura 6 es un diagrama de bloques
esquemático según una segunda realización del grupo remoto formado
por el módulo de recogida de datos y el módulo de telecomunicaciones
implantable en el equipo mostrado en la figura 4;
la figura 7 es un diagrama de bloques
esquemático que muestra una realización de un sistema que comprende
una pluralidad de equipos como los que se muestra en la presente
invención montados en sendos postes de compensación de una vía
ferroviaria.
En estas figuras aparecen referencias numéricas
que identifican los siguientes elementos:
- 1
- poste de compensación de la tensión mecánica
- 2
- juego de poleas de ejes solidarios para tensar el hilo conductor
- 2a
- polea de mayor radio
- 2b
- polea de menor radio
- 2c
- horquilla
- 2d
- eje de articulación
- 3
- contrapeso
- 4
- cable del contrapeso
- 5
- cable tensor del hilo de contacto
- 5a
- hilo de contacto
- 6
- juego de poleas de ejes solidarios para tensar el cable de sustentación
- 6a
- polea de mayor radio
- 6b
- polea de menor radio
- 6c
- horquilla
- 6d
- eje de articulación
- 7
- contrapeso
- 8
- cable del contrapeso
- 9
- cable tensor del cable de sustentación
- 10
- sensor de temperatura
- 10a
- linea del sensor de temperatura
- 11
- sensor de inclinación
- 11a
- línea del sensor de inclinación
- 12
- sensor de posición lineal
- 12a
- línea del sensor de posición lineal
- 12b
- cable extensible del sensor de posición lineal
- 13
- módulo de recogida de datos
- 14
- módulo de telecomunicaciones
- 15
- armario
- 16
- medios verificadores
- 17
- base de datos de valores de referencia
- 18
- medios de generación de mensajes
- 19
- memoria interna
- 20
- unidad central de proceso de datos
\vskip1.000000\baselineskip
Como puede apreciarse en las figuras 1 y 2, el
equipo de la presente invención puede aplicarse a postes (1) de
compensación de la tensión mecánica del hilo de contacto mediante un
primer cable tensor (5) y de un cable de sustentación para el hilo
conductor mediante un segundo cable tensor (9), en sí
convencionales, como los que se emplean en España en las catenarias
de la vías de ferrocarriles para trenes de alta velocidad. Así, en
tal poste (1) está montado un juego de poleas de ejes solidarios (2)
inferior para tensar el primer cable tensor (5) que, de forma en si
convencional, está conectado al hilo de contacto (5) (véase figura
7), y un juego de poleas de ejes solidarios (6) superior para tensar
el segundo cable tensor (9) que, de forma en si convencional, está
conectado al cable de sustentación (no mostrado en las figuras).
El juego de poleas inferior (2) comprende una
primera polea de mayor radio (2a) a la que está conectado un primer
contrapeso (3) mediante un primer cable (4), y una primera polea
doble de menor radio (2b) a la que está conectado el cable tensor
(5) del hilo de contacto. El juego de poleas inferior (2) gira en
una primera horquilla (2c) que bascula en un eje de articulación
(2d) al poste (1). A su vez, el juego de poleas superior (6)
comprende una segunda polea de mayor radio (6a) a la que está
conectado un segundo contrapeso (7) mediante un segundo cable (8), y
una segunda polea doble de menor radio (6b) a la que está conectado
el cable tensor (9) del cable de sustentación. El juego de poleas
superior (6) gira en una segunda horquilla (6c) que bascula en un
eje de articulación (6d) al poste (1).
Como puede apreciarse en la figura 2, en la
primera horquilla (2c) está montado un sensor de temperatura (10)
(que puede ser un termómetro en sí convencional que preferentemente
mantiene una precisión y estabilidad en la medición de la
temperatura dando un error máximo de 2 grados en el rango de 0 a 70
grados centígrados) y un sensor de inclinación (11) (que puede ser
un inclinómetro en sí convencional) que en la realización mostrada
están incorporados en un único módulo sensor, mientras que en el
poste (1) está montado un sensor de posición lineal (12), en sí
convencional (como el que puede apreciarse en la figura 3), en forma
de transductor de posición lineal que está conectado al primer
contrapeso (3) mediante un cable de acero (12b) que se enrolla en un
carrete interior mecánico con recogida automática (no mostrado en
las figuras). Este sensor de posición lineal (12) permite medir el
desplazamiento vertical del contrapeso (3), por ejemplo en respuesta
a la tracción ejercida por el hilo de contacto en función de su
dilatación en función de la temperatura ambiente existente.
En la realización del equipo mostrado en la
figura 4, el sensor de temperatura (10), el sensor de inclinación
(11) y el sensor de posición lineal (12) están conectados mediante
sendas líneas (10a), (11a), (12a) a un módulo de recogida de datos
(13) con capacidad de recibir los valores respectivamente detectados
por los sensores (10), (11) y (12), y transmitir esos valores a una
unidad central de proceso de datos (20) mediante un módulo de
telecomunicaciones (14) que, en este caso, es un módem de telefonía
móvil GSM capaz de transmitir datos SMS vía GSM o GPRS, En la
realización mostrada, el módulo de recogida de datos (13) y los
medios transmisores (14) forman una unidad remota alojada en un
armario (15) montado en el poste de compensación (1) (véase también
la figura 1). Esta unidad remota (13, 14) trabaja de forma autónoma
ya que puede ser alimentada con baterías ó un pequeño panel
fotovoltaico (no mostrados en las figuras). Preferentemente es
programable por lo que permite señalizar alarmas y hacer lecturas de
los parámetros cuando se desee. Al incorporar una tarjeta telefónica
se pueden registrar los números a los que se quiere enviar los datos
relativos a las medidas captadas por los sensores. Preferentemente,
la unidad remota (13,14), cuando no está tomando mediciones, se
encuentra en un estado durmiente en el que apenas consume energía.
Con ello se consigue que la batería pueda tener un periodo de vida
de varios años. De todos modos, la duración de la batería dependerá
del número de lecturas y mensajes enviados, por la unidad remota
(13,14), para lo cual puede ser programada con respecto a la
frecuencia de las medidas y, en su caso, la frecuencia con la que se
envían lecturas de las mediciones a la unidad central de proceso de
datos (20).
La figura 5 muestra una realización de la unidad
remota compuesta por el módulo de recogida de datos (13) y el módulo
de telecomunicaciones (14). Los valores de temperatura, ángulo de
inclinación y posición lineal que entran en el módulo de recogida de
datos (13) por las líneas (10a), (11a), (12a) son comparados
mediante unos medios verificadores (16) con intervalos de valores de
referencia del ángulo de inclinación y de la posición lineal y de
temperaturas contenidos en una base de datos de valores de
referencia (17), En esta base de datos (17), a cada intervalo de
temperaturas de referencia, está asignado un valor de referencia de
inclinación mínima y un valor de inclinación máxima así como un
valor de longitud mínima y un valor de longitud máxima. De esta
forma, los medios verificadores (16) verifican en la base de datos
(17) si una inclinación y longitud reales detectadas respectivamente
por el sensor de inclinación (11) y por el sensor de posición lineal
(12) están dentro de un intervalo de valores de referencia de
inclinación y longitud asignados al intervalo de temperaturas de
referencia correspondiente a la temperatura real detectada por el
sensor de temperatura (10). La base de datos (17) puede estar
contenida en la memoria interna (19).
Si alguno de los valores reales medidos se
encuentra fuera del intervalo correspondiente asignado, los medios
verificadores los notifican a unos medios de generación de mensajes
(18) que generan un mensaje de alerta con los datos medidos que es
transmitido por el módulo de telecomunicaciones (14) a la unidad de
proceso de datos (20). A su vez, los medios verificadores (16)
envían los datos correspondientes al mensaje de alerta en la memoria
interna (19), en la que, además, se almacenan todos los valores
medidos que entran en el módulo de recogida de datos (13). En la
realización mostrada en la figura 5, la unidad remota (13, 14) puede
ser interrogada y reprogramada en modo remoto desde la unidad
central de proceso de datos (20), lo que permite corregir parámetros
sin necesidad de acceder físicamente a las unidades remotas lo cual
ahorra tiempo y dinero. En la realización de la figura 5, el módulo
de recogida de datos (13) puede estar programado para efectuar
lecturas de los sensores (10), (11), (12) a una determinada
frecuencia y enviar esas lecturas en el momento o en diferido, o
sólo cuando los valores detectados por los sensores (10), (11), (12)
presentan discrepancias con respecto a los valores de referencia
almacenados en la base de datos (17).
La figura 6 muestra una realización simplificada
de la unidad remota compuesta por el módulo de recogida de datos
(13) y el módulo de telecomunicaciones (14). En esta realización
simplificada, los valores reales medidos de temperaturas,
inclinaciones y longitudes que entran en el módulo de recogida de
datos (13) por una parte se almacenan en la memoria interna (19) y,
por otra, se transmiten a través de los medios de generación de
mensajes (18) a la unidad central de proceso de datos (20) en la que
se encuentra la base de datos de valores de referencia (17)
empleada, en analogía a lo anteriormente descrito con respecto a la
realización mostrada en la figura 5, también están previstos medios
verificadores (16) que realizan las verificaciones de los valores de
temperaturas, inclinaciones y longitudes medidos en la mencionada
base de datos de valores de referencia (17), generándose avisos de
alerta en la unidad central (20) en el caso de que algún valor
medido esté fuera de los intervalos de valores de referencia con la
identificación correspondiente del módulo de recogida de datos (13)
de la que proviene un valor discrepante. También en este caso, el
módulo de recogida de datos (13) puede ser interrogado y
reprogramado vía SMS recibidos por el módulo de telecomunicaciones
(14) desde la unidad central de proceso de datos (20). En la
realización de la figura 6, el módulo de recogida de datos (13)
puede estar programado para efectuar lecturas de los sensores (10),
(11), (12) a una determinada frecuencia y enviar esas lecturas en el
momento o en diferido.
En la figura 7 puede apreciarse esquemáticamente
el sistema de la presente invención aplicado a una pluralidad de
postes de compensación (1) dotados cada uno de un equipo formado por
sensores y una unidad remota formada por un módulo de recogida de
datos (13) y un módulo de telecomunicaciones (14) comunicados por
telefonía móvil con la unidad central de proceso de datos (20). Cada
módulo remoto tiene su propio código de identificación que le
identifica y, con ello, también permite la localización del poste
(1) en el que está montado. Por lo tanto, cuando la unidad central
de proceso de datos (20) recibe un mensaje de alerta o valores
medidos de un módulo remoto, se puede localizar fácilmente el poste
en el que se ha detectado el presunto fallo.
Claims (11)
1. Equipo de monitorización de un hilo de
contacto de una catenaria ferroviaria, que comprende
medios sensores (10, 11, 12) instalados en un
poste de compensación (1) de tensión mecánica del hilo de contacto
(5a) para detectar parámetros de estado de la catenaria,
comprendiendo el poste de compensación (1) al menos un juego de
poleas (2) de ejes solidarios conectado de forma basculable al poste
de compensación (1) en un eje de articulación (2d) mediante una
horquilla (2c), un contrapeso (3) conectado a una polea de mayor
radio (2a) del juego de poleas (2) a través de un cable tensor (4),
estando el hilo de contacto (5a) conectado a una polea de menor
radio (2b) del juego de poleas (2),
un módulo de recogida de datos (13) para recoger
los parámetros de estado detectados, y
un módulo de telecomunicaciones (14) para enviar
los parámetros recogidos a una unidad central (20),
caracterizado porque
los medios sensores (10, 11, 12) están montados
en al menos un poste de compensación (1) para detectar valores
representativos de la tensión mecánica del hilo de contacto (5a) , y
comprenden un sensor de temperatura (10) para medir valores de
temperaturas reales en el poste de compensación; un sensor de
inclinación (11) montado en dicha horquilla (2c), para medir valores
de inclinaciones reales de la horquilla (2c) con respecto una
horizontal del suelo; y un sensor de posición lineal (12) para medir
valores de posiciones lineales reales del contrapeso;
el módulo de recogida de datos (13) está
conectado a los medios sensores (10, 11, 12), y comprende medios
generadores de mensajes (18) conectados al módulo de
telecomunicaciones (14) para enviar mensajes identificativos de los
parámetros recogidos.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Equipo de monitorización según la
reivindicación 1, caracterizado porque el módulo de recogida
de datos (13) comprende una memoria interna (19).
3. Equipo de monitorización según la
reivindicación 2, caracterizado porque la memoria interna
(19) almacena los valores reales detectados.
4. Equipo de monitorización según la
reivindicación 2 ó 3, caracterizado porque el módulo de
recogida de datos (13) comprende
una base de datos de referencia (17) almacenada
en la memoria interna programable (19), que contiene valores de
intervalos de temperaturas de referencia, a cada uno de los que está
asignado un intervalo de inclinaciones de referencia con un valor de
referencia de inclinación mínima y un valor de inclinación máxima
así como un intervalo de longitudes de referencia con un valor de
longitud mínima y un valor de longitud máxima;
medios de generación de mensajes (18);
medios verificadores (16) para verificar en la
base de datos de valores de referencia (17) si cada inclinación y
longitud reales detectadas respectivamente por el sensor de
inclinación (11) y por el sensor de posición lineal (12) están
dentro de un intervalo de valores de referencia de inclinación y
longitud asignados al intervalo de temperaturas de referencia
correspondiente a la temperatura real detectada por el sensor de
temperatura (12), y para notificar si alguno de los valores reales
detectados de inclinación y de longitud está fuera del intervalo
correspondiente asignado, notificar valores reales detectados
discrepantes a los medios de generación de mensajes (18) para que
generen un mensaje de alerta para su transmisión por el módulo de
telecomunicaciones (14) a la unidad de proceso de datos (20).
\vskip1.000000\baselineskip
5. Equipo de monitorización según la
reivindicación 4, caracterizado porque la memoria interna
(19) almacena los mensajes de alerta generados.
6. Equipo de monitorización según una cualquiera
de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque la
memoria interna (19) es una memoria interna programable.
7. Equipo de monitorización según una cualquiera
de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque la
memoria interna (19) es consultable a través de los medios de
telecomunicación (14).
8. Equipo de monitorización según la
reivindicación 6 ó 7, caracterizado porque la memoria interna
(19) es reprogramable a través de los medios de telecomunicación
(14).
9. Sistema de monitorización de los hilos de
contacto de una catenaria ferroviaria que comprende una pluralidad
de postes de compensación (1) de la tensión mecánica de los hilos de
contacto (5a) comprendiendo cada poste de compensación (1) al menos
un juego de poleas (2) de ejes solidarios conectado de forma
basculable al poste de compensación (1) en un eje de articulación
(2d) mediante una horquilla (2c), un contrapeso (3) conectado a una
polea de mayor radio (2a) del juego de poleas (2) a través de un
cable tensor (4), estando el hilo de contacto (5a) conectado a una
polea de menor radio (2b) del juego de poleas (2),
caracterizado porque al menos una parte de los postes de
compensación comprende un equipo de monitorización como el que se
define en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.
10. Sistema de monitorización según la
reivindicación 9, caracterizado porque comprende una unidad
central de proceso de datos (20) comunicada con los equipos de
monitorización por medios de telecomunicaciones.
11. Sistema de monitorización según la
reivindicación 9, caracterizado porque la unidad central de
proceso de datos (20) comprende una base de datos de referencia
general que comprende una base de datos de referencia (17) para cada
poste de compensación (1) y que contiene valores de intervalos de
temperaturas de referencia, a cada uno de los que está asignado un
intervalo específico de inclinaciones de referencia con un valor de
referencia de inclinación mínima y un valor de inclinación máxima
así como un intervalo especifico de longitudes de referencia con un
valor de longitud mínima y un valor de longitud máxima; medios
verificadores (16) para verificar en la base de datos de valores de
referencia (17) si los valores reales detectados recibidos desde los
respectivos equipos de monitorización de los postes de compensación
(1) están dentro de dichos intervalos específicos de valores de
referencia de inclinación y longitud asignados al intervalo de
temperaturas de referencia correspondiente a la temperatura real
detectada por el sensor de temperatura (12), y para generar un
mensaje de alerta si alguno de los valores reales detectados de
inclinación y de longitud está fuera del intervalo correspondiente
asignado, para generar un mensaje de alerta.
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