ES2712661B1

ES2712661B1 - METHOD AND SYSTEM OF DETECTION AND IDENTIFICATION OF RAILWAY VEHICLES ON RAILWAYS AND NOTICE SYSTEM

Info

Publication number: ES2712661B1
Application number: ES201890074A
Authority: ES
Inventors: Aguilar Enrique Valverde; Alberti Eduardo Bertrán
Original assignee: Agrupacion Guinovart Obras y Servicios Hispania SA
Current assignee: Agrupacion Guinovart Obras y Servicios Hispania SA
Priority date: 2016-06-03
Filing date: 2016-06-03
Publication date: 2020-03-04
Anticipated expiration: 2036-06-03
Also published as: WO2017207830A1; ES2712661A1

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

MÉTODO Y SISTEMA DE DETECCIÓN E IDENTIFICACIÓN DE VEHÍCULOS VEHICLE DETECTION AND IDENTIFICATION METHOD AND SYSTEM

FERROVIARIOS EN VÍAS FERROVIARIAS Y SISTEMA DE AVISORAILWAYS ON RAILWAYS AND NOTICE SYSTEM

OBJETO DE LA INVENCIÓNOBJECT OF THE INVENTION

El objeto de la presente invención se refiere a un método y un sistema de detección e identificación de vehículos ferroviarios en vías ferroviarias y a un sistema de aviso. El método, además de identificar el tipo de vehículo ferroviario (tren ave, tren alvia, tren de mercancías, tren de cercanías, máquina en obras, locomotora, etc) que está circulando por las vías, informa también de si la vía por la que está circulando dicho vehículo ferroviario es la vía principal (en la que están colocados el/los sensores triaxiales que capturan la señal vibratoria al paso del vehículo ferroviario) o las vías adyacentes. De este modo se ayuda a prevenir situaciones que puedan suponer un riesgo para las personas cuando se están realizando trabajos de mantenimiento u obras en las vías por las que está circulando el vehículo ferroviario.The object of the present invention refers to a method and a system of detection and identification of railway vehicles on railway tracks and to a warning system. The method, in addition to identifying the type of railway vehicle (ave train, alvia train, freight train, commuter train, machine in works, locomotive, etc.) that is circulating on the tracks, also informs if the track on which said railway vehicle is circulating is the main road (in which the triaxial sensor (s) that capture the vibrating signal when the railway vehicle passes) are placed or the adjacent tracks. This helps prevent situations that may pose a risk to people when maintenance work or works are being carried out on the tracks on which the railway vehicle is circulating.

Encuentra especial aplicación en el sector ferroviario.Find special application in the railway sector.

PROBLEMA TÉCNICO A RESOLVER Y ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓNTECHNICAL PROBLEM TO BE SOLVED AND BACKGROUND OF THE INVENTION

El documento de patente US 20150251674 A1 presenta un método de detección mediante un generador acústico colocado en un dispositivo móvil (tren), que puede ser ajustado respecto a su espectro de frecuencias para la identificación del dispositivo móvil mediante la detección de la luz retrodispersada de entre un grupo pequeño y finito de frecuencias. Es un método de identificación activo, ya que es el propio tren el que transmite una "firma” (conjunto discreto de frecuencias), que son detectadas al paso del vehículo, reconociéndola e identificándola. Sin embargo, no se hace propiamente un análisis espectral en un intervalo de frecuencias como en la presente invención, sino que sólo se detecta si el conjunto discreto de frecuencias recibido es uno u otro para reconocer el tipo de vehículo. Obviamente ello requiere una buena coordinación entre el gestor de las infraestructuras (vías) y el operador ferroviario.Patent document US 20150251674 A1 presents a detection method by means of an acoustic generator placed in a mobile device (train), which can be adjusted with respect to its frequency spectrum for the identification of the mobile device by detecting backscattered light from a small and finite group of frequencies. It is an active identification method, since it is the train itself that transmits a "signature" (discrete set of frequencies), which are detected as the vehicle passes, recognizing and identifying it. However, a spectral analysis is not properly performed in a frequency range as in the present invention, but is only detected if the received discrete set of frequencies is one or the other to recognize the type of vehicle. Obviously, this requires good coordination between the infrastructure manager (roads) and the rail operator.

Sin embargo, el método de detección e identificación de vehículos ferroviarios en vías ferroviarias de la presente invención emplea al menos un sensor triaxial (tipo acelerómetrico o microfónico) que captura continuamente la señal de vibración generada por un vehículo ferroviario circulando por un tipo cualquiera de vía ferroviaria, para detectar la aproximación de vehículos ferroviarios en vía hacia zonas de trabajo, e identificar tanto el tipo de vehículo ferroviario que está circulando, como la vía por la que está circulando, con opción de generar acciones distintas (tipos de informes, avisos o alarmas) en concordancia al tipo de vehículo ferroviario detectado.However, the railway vehicle detection and identification method on railway tracks of the present invention employs at least one triaxial sensor (type accelerometric or microphonic) that continuously captures the vibration signal generated by a railway vehicle circulating on any type of railway track, to detect the approach of railway vehicles on track to work areas, and to identify both the type of railway vehicle that is circulating , such as the road you are driving on, with the option of generating different actions (types of reports, warnings or alarms) according to the type of railway vehicle detected.

Adicionalmente, el método aprovecha una redundancia entre dos tecnologías diferentes, un subsistema analógico y otro subsistema digital para aumentar la seguridad en la detección del vehículo ferroviario.Additionally, the method takes advantage of a redundancy between two different technologies, an analog subsystem and another digital subsystem to increase security in detecting the railway vehicle.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓNDESCRIPTION OF THE INVENTION

Un primer objeto de la invención se refiere a un método de detección e identificación de vehículos ferroviarios en vías ferroviarias, entendiéndose por vehículo ferroviario cualquier tipo de material rodante (vehículo dotado de ruedas capaz de circular sobre una vía ferroviaria). Este método, en un primer escenario, donde únicamente existe una vía principal y no existen vías adyacentes, el método comprende las siguientes etapas: generar una base de datos experimental que comprende una pluralidad de espectros discretos A correspondientes a señales vibratorias generadas por un tipo de vehículo ferroviario circulando por cualquier tipo de vía ferroviaria cuando el tipo de vehículo ferroviario circula por la vía principal en la que está colocado al menos un sensor (de tipo acelerométrico triaxial o microfónico) configurado para captar una señal vibratoria del paso de un vehículo ferroviario; capturar continuamente la señal correspondiente a la vibración generada por el vehículo ferroviario circulando por cualquier tipo de vía ferroviaria mediante el sensor dispuesto en dicha vía, donde las vías ferroviarias pueden estar formadas por al menos dos carriles, un conjunto de fijaciones, un tipo de soporte o una combinación de un tipo de soporte y un tipo de traviesa; digitalizar la señal vibratoria capturada; calcular una transformada discreta de Fourier de dicha señal para obtener un espectro discreto de la señal; realizar una primera correlación del espectro discreto de la señal con cada uno de los espectros discretos A de la base de datos y obtener un índice de correlación para cada correlación efectuada; seleccionar de la base de datos el espectro discreto A que presente un mayor índice de correlación de entre aquellos índices de correlación que sean mayores de un umbral predefinido, cuando al menos uno de los índices de correlación supera el umbral predefinido, donde dicho espectro discreto A indica el tipo de vehículo ferroviario y que la vía por la que circula es la vía principal; y se vuelve a monitorizar la señal.A first object of the invention relates to a method of detecting and identifying railway vehicles on railway tracks, a railway vehicle being understood as any type of rolling stock (a vehicle equipped with wheels capable of driving on a railway track). This method, in a first scenario, where there is only one main path and there are no adjacent pathways, the method comprises the following steps: generating an experimental database comprising a plurality of discrete spectra A corresponding to vibratory signals generated by a type of railway vehicle circulating on any type of railway track when the type of railway vehicle circulates on the main road in which at least one sensor (of a triaxial or microphonic accelerometric type) configured to pick up a vibratory signal of the passage of a railway vehicle is placed; Continuously capture the signal corresponding to the vibration generated by the railway vehicle circulating on any type of railway track by means of the sensor arranged on said track, where the railway tracks can be formed by at least two rails, a set of fixings, a type of support or a combination of a type of support and a type of sleeper; digitizing the captured vibrating signal; calculating a discrete Fourier transform of said signal to obtain a discrete spectrum of the signal; perform a first correlation of the discrete spectrum of the signal with each of the discrete spectra A of the database and obtain a correlation index for each correlation made; select from the database the discrete spectrum A that has the highest correlation index among those correlation indexes that are greater than a predefined threshold, when at least one of the correlation indices exceeds the predefined threshold, where said discrete spectrum A indicates the type of railway vehicle and that the road on which it is traveling is the main route; and the signal is monitored again.

Adicionalmente, el método también es capaz de analizar un segundo escenario, en el que además de la vía principal se tiene también en cuenta las vías adyacentes. En este caso, es necesario añadir unas etapas adicionales a las etapas anteriores, de modo que comprende ampliar la base de datos experimental con una pluralidad de espectros discretos B (B1,B2,...) correspondientes a una vibración generada por un tipo de vehículo ferroviario circulando por cualquier tipo de vía ferroviaria cuando el tipo de vehículo ferroviario circula por una vía adyacente; realizar una segunda correlación del espectro discreto de la señal con cada uno de los espectros discretos B (B1,B2,...) de la base de datos y obtener un índice de correlación para cada correlación efectuada; y seleccionar de la base de datos el espectro discreto B que presente un mayor índice de correlación de entre aquellos índices de correlación que sean mayores de un umbral predefinido, cuando al menos uno de los índices de correlación supera el umbral predefinido, donde dicho espectro discreto B indica el tipo de vehículo ferroviario y la vía por la que circula.Additionally, the method is also capable of analyzing a second scenario, in which in addition to the main road, the adjacent roads are also taken into account. In this case, it is necessary to add additional stages to the previous stages, so that it comprises expanding the experimental database with a plurality of discrete spectra B (B1, B2, ...) corresponding to a vibration generated by a type of railway vehicle circulating on any type of railway track when the type of railway vehicle circulates on an adjacent track; perform a second correlation of the discrete spectrum of the signal with each of the discrete spectra B (B1, B2, ...) in the database and obtain a correlation index for each correlation made; and select from the database the discrete spectrum B that has the highest correlation index among those correlation indices that are greater than a predefined threshold, when at least one of the correlation indices exceeds the predefined threshold, where said discrete spectrum B indicates the type of railway vehicle and the road on which it circulates.

Asimismo, el método activa diferentes niveles de alarma que indican el tipo de vehículo ferroviario detectado y de si la vía por la que está circulando es la vía principal o una vía adyacente.Likewise, the method activates different alarm levels that indicate the type of railway vehicle detected and whether the road on which it is circulating is the main road or an adjacent road.

Para obtener un método de detección aun más completo, es posible añadir dos niveles de detección digital adicionales, que únicamente avisan de la presencia o ausencia de un vehículo ferroviario, y que son, un primer nivel de detección digital (primera detección digital) básico y muy rápido y un segundo nivel de detección digital (segunda detección digital) de un nivel superior y más fiable que este primer nivel de detección. De modo, que se realiza una primera detección digital del vehículo ferroviario, de manera que si la señal digitalizada tiene una duración mayor o igual a un tiempo t1 preestablecido y una amplitud mayor o igual a un umbral u1 predefinido entonces se activa un primer nivel digital de alarma que indica que se ha realizado dicha primera detección. A continuación, se realiza también una segunda detección digital del vehículo ferroviario, mediante un análisis de un conjunto de sub-bandas frecuenciales preestablecidas de la señal digitalizada, de manera que si todas las muestras del conjunto de las sub-bandas frecuenciales superan un umbral u2 predefinido durante un tiempo t2 preestablecido entonces se activa un segundo nivel digital de alarma que indica que se ha realizado dicha segunda detección.In order to obtain an even more complete detection method, it is possible to add two additional levels of digital detection, which only warn of the presence or absence of a railway vehicle, and which are a basic first level of digital detection (first digital detection) and very fast and a second level of digital detection (second digital detection) of a higher level and more reliable than this first level of detection. Thus, a first digital detection of the railway vehicle is carried out, so that if the digitized signal has a duration greater than or equal to a preset time t1 and an amplitude greater than or equal to a predefined threshold u1, then a first digital level is activated alarm indicating that this first detection has been made. Then, a second digital detection of the railway vehicle, by means of an analysis of a set of pre-established frequency sub-bands of the digitized signal, so that if all the samples of the set of frequency sub-bands exceed a predefined threshold u2 for a pre-established time t2, then a second is activated digital alarm level indicating that said second detection has been made.

Para la generación de la base de datos se han tenido que realizar los siguientes pasos: medir experimentalmente la señal vibratoria generada por cada tipo de vehículo ferroviario circulando por cualquier tipo de vía ferroviaria cuando el vehículo ferroviario circula por la vía principal en la que se ha colocado el sensor y cuando el vehículo ferroviario circula por al menos una vía adyacente; digitalizar la señal vibratoria; y calcular una transformada discreta de Fourier de la señal vibratoria digitalizada, generando el espectro discreto para cada tipo de vehículo ferroviario circulando por cualquier tipo de vía ferroviaria.For the generation of the database, the following steps had to be carried out: experimentally measure the vibrating signal generated by each type of railway vehicle circulating on any type of railway track when the railway vehicle circulates on the main road on which it has been placed the sensor and when the railway vehicle circulates on at least one adjacent track; digitize the vibrating signal; and calculating a discrete Fourier transform of the digitized vibrating signal, generating the discrete spectrum for each type of rail vehicle traveling on any type of rail track.

Paralelamente a la detección digital del vehículo ferroviario, se realiza también una detección analógica, que busca la rapidez y seguridad en la detección (únicamente se informa de la presencia o ausencia del vehículo ferroviario), de manera que si la señal analógica tiene una duración mayor o igual a un tiempo t3 preestablecido y una amplitud mayor o igual a un umbral u3 predefinido entonces se activa un nivel analógico de alarma que indica que se ha realizado dicha detección analógica y se vuelve a monitorizar la señal; en caso contrario también se vuelve a monitorizar la señal.Parallel to the digital detection of the railway vehicle, an analog detection is also carried out, which seeks speed and security in detection (only the presence or absence of the railway vehicle is reported), so that if the analog signal has a longer duration or equal to a preset time t3 and an amplitude greater than or equal to a predefined threshold u3, then an analog alarm level is activated indicating that said analog detection has been performed and the signal is monitored again; otherwise the signal is also monitored again.

Para asegurar un correcto funcionamiento, el método transmite adicionalmente unos tonos piloto a una unidad receptora para informar del estado del sensor, de las conexiones y de los enlaces.To ensure correct operation, the method additionally transmits pilot tones to a receiving unit to report the status of the sensor, connections and links.

En el caso de no haberse seleccionado ningún espectro discreto de la base de datos por no encontrar coincidencias, el método almacena los datos correspondientes a dicho vehículo ferroviario desconocido para un posterior aprendizaje y reconocimiento de nuevos vehículos ferroviarios. In the event that no discrete spectrum has been selected from the database due to no matches being found, the method stores the data corresponding to said unknown railway vehicle for subsequent learning and recognition of new railway vehicles.

Un segundo objeto de la invención se refiere a un sistema de detección e identificación de vehículos ferroviarios en vías ferroviarias tal que comprende: al menos un sensor dispuesto en la vía configurado para capturar continuamente una señal correspondiente a una vibración generada por un vehículo ferroviario circulando por cualquier tipo de vía ferroviaria; unos medios computacionales configurados para: almacenar una base de datos experimental que comprende una pluralidad de señales y sus espectros discretos correspondientes, donde cada señal corresponde a una vibración generada por un vehículo ferroviario circulando por cualquier tipo de vía ferroviaria; digitalizar la señal vibratoria capturada; calcular una transformada discreta de Fourier de dicha señal para obtener un espectro discreto de la señal; correlar el espectro discreto de la señal con cada uno de los espectros discretos de la base de datos que se corresponden al mismo tipo de vía por la que circula el vehículo ferroviario, y obtener un índice de correlación para cada correlación efectuada; y seleccionar el espectro discreto de la base de datos que presente un mayor índice de correlación de entre aquellos índices de correlación que sean mayores de un umbral predefinido, cuando al menos uno de los índices de correlación supera el umbral predefinido.A second object of the invention relates to a system for detecting and identifying railway vehicles on railway tracks such that it comprises: at least one sensor arranged on the track configured to continuously capture a signal corresponding to a vibration generated by a railway vehicle circulating on any type of railroad; computational means configured to: store an experimental database comprising a plurality of signals and their corresponding discrete spectra, where each signal corresponds to a vibration generated by a railway vehicle circulating on any type of railway track; digitizing the captured vibrating signal; calculating a discrete Fourier transform of said signal to obtain a discrete spectrum of the signal; correlate the discrete spectrum of the signal with each of the discrete spectra in the database that correspond to the same type of track on which the railway vehicle circulates, and obtain a correlation index for each correlation made; and selecting the discrete spectrum from the database that has the highest correlation index from among those correlation indexes that are greater than a predefined threshold, when at least one of the correlation indexes exceeds the predefined threshold.

Adicionalmente, el sistema de detección e identificación de vehículos ferroviarios en vías ferroviarias comprende un sistema de activación de niveles de alarma cuando se detecta y/o identifica el vehículo ferroviario.Additionally, the detection and identification system for railway vehicles on railway tracks comprises an alarm level activation system when the railway vehicle is detected and / or identified.

Un tercer objeto de la invención se refiere a un sistema de aviso que comprende el sistema de detección e identificación de vehículos ferroviarios en vías ferroviarias.A third object of the invention relates to a warning system comprising the detection and identification system of railway vehicles on railway tracks.

Por tanto, el método de la presente invención presenta las siguientes ventajas respecto a los métodos de detección actuales:Therefore, the method of the present invention has the following advantages over current detection methods:

- Identifica el tipo de vehículo ferroviario en cualquier escenario (diferentes tipos de vías) generando avisos o alarmas en concordancia.- Identify the type of railway vehicle in any scenario (different types of tracks) generating warnings or alarms accordingly.

- Reconoce mediante técnicas de correlación y análisis espectral, el tipo de vehículo ferroviario e identifica si éste se aproxima por la vía principal donde están instalados los sensores que captan la señal vibratoria que genera el paso del vehículo ferroviario o por las vías adyacentes. - Recognizes by means of correlation techniques and spectral analysis, the type of railway vehicle and identifies whether it is approaching on the main road where the sensors that capture the vibratory signal that generates the passage of the railway vehicle or on the adjacent tracks are installed.

- El vehículo ferroviario no participa activamente en su propia identificación ya que no se usan códigos ID, RFID, o la transmisión de otros identificadores desde el tren. Tampoco requiere instalar generadores en los vehículos ferroviarios, éste es un método de detección pasivo. Con ello se logra una mayor autonomía operativa entre la gestión de la infraestructura, la operación de los vehículos y las tareas de supervisión o mantenimiento.- The railway vehicle does not actively participate in its own identification since ID codes, RFID, or the transmission of other identifiers from the train are not used. Nor does it require installing generators in rail vehicles, this is a passive detection method. This achieves greater operational autonomy between infrastructure management, vehicle operation and supervision or maintenance tasks.

- Detecta anticipadamente el vehículo ferroviario sin requerir tener el vehículo ferroviario frente al sensor.- Detect the railway vehicle in advance without requiring having the railway vehicle in front of the sensor.

- Redundancia entre subsistemas analógicos y digitales para combinar la seguridad con la capacidad de cálculo y para mejor activación de estados failsafe. Esta redundancia, que cubre desde la detección del paso de un vehículo ferroviario hasta la generación de avisos, aumenta la fiabilidad del sistema de aviso.- Redundancy between analog and digital subsystems to combine security with calculation capacity and for better activation of failsafe states. This redundancy, which ranges from detecting the passage of a railway vehicle to the generation of warnings, increases the reliability of the warning system.

- Buena independencia operativa entre el ente gestor de las infraestructuras, el operador ferroviario y las empresas de mantenimiento.- Good operational independence between the infrastructure management entity, the railway operator and maintenance companies.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURASBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Para completar la descripción y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña a esta memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, un conjunto de dibujos en dónde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:To complete the description and in order to help a better understanding of the characteristics of the invention, this specification is attached, as an integral part thereof, to a set of drawings where, by way of illustration and not limitation, it has been represented the next:

Figura 1.- Muestra un diagrama de flujo del método de la presente invención para el caso en el que únicamente existe la vía principal (no hay vías adyacentes). Se observa como el subsistema digital comprende la primera correlación del tercer nivel de detección digital.Figure 1.- Shows a flow diagram of the method of the present invention for the case in which only the main route exists (there are no adjacent routes). It is observed how the digital subsystem comprises the first correlation of the third level of digital detection.

Figura 2.- Muestra un diagrama de flujo del método de la presente invención para el caso en el que además de existir la vía principal, también existen vías adyacentes. Se observa como el subsistema digital comprende entonces la primera y la segunda correlación del tercer nivel de detección digital. Figure 2.- Shows a flow diagram of the method of the present invention for the case in which in addition to the main route, there are also adjacent routes. It is observed how the digital subsystem then comprises the first and the second correlation of the third level of digital detection.

Figuras 3a y 3b.- Muestran un diagrama de flujo del método de la presente invención para el caso más completo, en el que además de existir la vía principal, también existen vías adyacentes. Se observa como el subsistema digital comprende los tres niveles de detección digital, primer nivel, segundo nivel y tercer nivel de detección digital (primera y segunda correlación). La figura 3b es la continuación de la figura 3a.Figures 3a and 3b.- They show a flow diagram of the method of the present invention for the most complete case, in which in addition to the main route, there are also adjacent routes. It is observed how the digital subsystem comprises the three levels of digital detection, first level, second level and third level of digital detection (first and second correlation). Figure 3b is the continuation of figure 3a.

Figura 4.- Muestra un ejemplo de una base de datos experimental, que contiene parámetros como el tipo de vehículo ferroviario, tipo de soporte y tipo de traviesa y unos patrones pre-memorizados (espectros discretos) correspondientes a diferentes tipos de vehículo ferroviarios circulando por distintas vías.Figure 4.- Shows an example of an experimental database, which contains parameters such as the type of railway vehicle, type of support and type of sleeper and some pre-memorized patterns (discrete spectra) corresponding to different types of railway vehicles circulating in different routes.

Figura 5.- Muestra los dispositivos del sistema que permiten llevar a cabo este método y el sistema de aviso.Figure 5.- Shows the system devices that allow carrying out this method and the warning system.

A continuación se facilita un listado de las referencias empleadas en las figuras:Below is a list of the references used in the figures:

1. Vía principal.1. Main route.

2. Vía adyacente.2. Adjacent route.

3. Sensor.3. Sensor.

4. Medios computacionales.4. Computational means.

5. Unidad receptora.5. Receiving unit.

6. Sistema de aviso.6. Warning system.

REALIZACION PREFERENTE DE LA INVENCIONPREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION

Un primer objeto de la presente invención describe un método de detección e identificación de vehículos ferroviarios en vías ferroviarias que comprende las siguientes etapas:A first object of the present invention describes a method of detection and identification of railway vehicles on railway tracks, comprising the following steps:

1. Capturar y monitorizar continuamente una señal (toma continua de medidas en los ejes x,y,z) correspondiente a una vibración generada por un vehículo ferroviario circulando por un tipo cualquiera de vía ferroviaria mediante sensores dispuestos en uno o varios puntos de interés a lo largo de la vía. Los sensores pueden ser de tipo acelerométrico o microfónico, preferentemente sensores acelerométricos triaxiales. 1. Continuously capture and monitor a signal (continuous measurement on the x, y, and z axes) corresponding to a vibration generated by a railway vehicle circulating on any type of railway track using sensors arranged at one or more points of interest at along the way. The sensors can be of the accelerometric or microphonic type, preferably triaxial accelerometric sensors.

2. Amplificar (con amplificadores operacionales o transistores de baja frecuencia) y filtrar la señal vibratoria capturada por el sensor para eliminar ruidos causados por otras fuentes ajenas a la aproximación de un vehículo ferroviario en la vía.2. Amplify (with op amps or low-frequency transistors) and filter the vibrating signal captured by the sensor to eliminate noise caused by other sources outside the approach of a rail vehicle on the track.

Este primer filtrado se realiza con filtros paso bajo de frecuencia de corte del orden de pocos kHz (no más de 5 kHz, y típicamente del orden del kHz o 500 Hz, según el sensor acelerométrico empleado), preservando en la banda frecuencial de interés, la información en amplitud y frecuencia.This first filtering is carried out with low-pass filters with a cutoff frequency of the order of a few kHz (not more than 5 kHz, and typically of the order of kHz or 500 Hz, depending on the accelerometric sensor used), preserving in the frequency band of interest, information in amplitude and frequency.

3. Tras este primer filtrado la señal vibratoria captada es enviada, de forma paralela, a dos subsistemas, un subsistema analógico, que busca la rapidez y seguridad en la detección del vehículo ferroviario (únicamente se informa de la presencia o ausencia del vehículo ferroviario) y otro subsistema digital, que además de confirmar dicha detección a diferentes niveles, identifica el tipo de vehículo ferroviario e informa de la vía por la que está circulando dicho vehículo ferroviario.3. After this first filtering, the captured vibratory signal is sent, in parallel, to two subsystems, an analog subsystem, which seeks speed and security in detecting the railway vehicle (only the presence or absence of the railway vehicle is reported) and another digital subsystem, which, in addition to confirming said detection at different levels, identifies the type of railway vehicle and informs of the route by which said railway vehicle is circulating.

3.1 El subsistema analógico se encarga de comprobar si la señal vibratoria tiene una duración mayor o igual a un tiempo t3 preestablecido y una amplitud mayor o igual a un umbral u3 predefinido, de este modo, se evita que impulsos cortos y otros ruidos (interferencias, contactos mecánicos no ideales, discontinuidades, golpes en la vía, maquinaria de trabajo/mantenimiento...) puedan generar falsas alarmas de detección de un vehículo ferroviario. Si la señal vibratoria analógica tiene una duración mayor o igual a t3 y una amplitud mayor o igual al umbral u3, entonces se activa un primer nivel analógico de alarma, indicativo de la presencia de un vehículo ferroviario. Posteriormente, tanto si se ha detectado el vehículo ferroviario como si no, se vuelve a monitorizar la señal.3.1 The analog subsystem is in charge of checking whether the vibrating signal has a duration greater than or equal to a pre-established time t3 and an amplitude greater than or equal to a predefined threshold u3, thus, preventing short pulses and other noises (interferences, Non-ideal mechanical contacts, discontinuities, bumps on the track, work / maintenance machinery ...) may generate false detection alarms for a railway vehicle. If the analog vibrating signal has a duration greater than or equal to t3 and an amplitude greater than or equal to threshold u3, then a first analog alarm level is activated, indicative of the presence of a railway vehicle. Subsequently, whether the railway vehicle has been detected or not, the signal is monitored again.

El procesado es totalmente analógico por lo que no depende de aspectos digitales, como los contadores de programa, que frente a interferencias electromagnéticas fuertes (por ejemplo, maquinaria de obras) podría engañar la ejecución iterativa de los algoritmos (saltos erróneos de contador de programa, borrado parcial o destrucción de memorias, etc).The processing is completely analogue, so it does not depend on digital aspects, such as program counters, which in the face of strong electromagnetic interference (for example, construction machinery) could deceive the iterative execution of the algorithms (erroneous program counter jumps, partial deletion or destruction of memories, etc.).

Este subsistema analógico comprende los siguientes elementos: This analog subsystem comprises the following elements:

• Un filtro paso bajo (puede ser tipo RC, y no necesariamente ha de ser activo), con baja variación térmica y robustez ambiental, con frecuencia de corte baja, del orden de pocos Hz (como mucho centenares de Hz, aunque normalmente decenas de Hz). Este filtro actúa como un integrador, ya que necesita un mínimo de continuidad en las vibraciones. Es importante el ajuste de la constante de tiempo de este filtro: un ajuste lento podría no disparar ante vehículos cortos o, simplemente, locomotoras sin vagones, mientras que un ajuste rápido podría disparar por las mencionadas falsas alarmas. Como indicativo, se consideran constantes de tiempo del orden de 2 a 15 segundos.• A low pass filter (can be RC type, and does not necessarily have to be active), with low thermal variation and environmental robustness, with a low cutoff frequency, of the order of a few Hz (at most hundreds of Hz, although usually tens of Hz). This filter acts as an integrator, as it requires a minimum of continuity in vibrations. The adjustment of the time constant of this filter is important: a slow adjustment could not fire in front of short vehicles or, simply, locomotives without wagons, while a fast adjustment could fire due to the mentioned false alarms. As an indication, time constants of the order of 2 to 15 seconds are considered.

• Un detector de envolvente (preferentemente formado con un circuito constituido por diodos, resistencias y condensadores) cuya salida será detectar la envolvente (amplitud) de las señales vibratorias.• An envelope detector (preferably formed with a circuit consisting of diodes, resistors and capacitors) whose output will be to detect the envelope (amplitude) of the vibrating signals.

• Un detector de nivel (tipo circuito comparador) conectado a la salida del detector de envolvente, que activa la detección cuando su salida supera un umbral de disparo predefinido. El detector está implementado como un comparador analógico, sea basado en transistores o en amplificadores operacionales.• A level detector (comparator circuit type) connected to the envelope detector output, which activates detection when its output exceeds a predefined trigger threshold. The detector is implemented as an analog comparator, either based on transistors or op amps.

En el caso más básico, el detector de nivel únicamente avisa de la presencia o ausencia de un vehículo ferroviario. Mientras que en un caso más completo, el detector de nivel (con un comparador de ventana) informa de dicha detección con tres niveles de fiabilidad (confianza): presencia segura de vehículo ferroviario, ausencia segura e incertidumbre. Para ajustar la sensibilidad de este detector de nivel en función del tipo de vía se hace una precalibración entre valores seleccionables con un divisor resistivo y un conmutador (que puede ser mecánico o una red de resistencias ajustable por teclado mediante interruptores de tecnología CMOS).In the most basic case, the level detector only warns of the presence or absence of a railway vehicle. While in a more complete case, the level detector (with a window comparator) reports this detection with three levels of reliability (confidence): safe presence of the railway vehicle, safe absence and uncertainty. To adjust the sensitivity of this level detector depending on the type of track, a pre-calibration is made between selectable values with a resistive divider and a switch (which can be mechanical or a network of resistors adjustable by keyboard using CMOS technology switches).

• Un modulador PCM a la salida del detector de nivel para la trasmisión, modulada o en banda base (señal transmitida en la misma banda frecuencial en que se ha captado, sin modular), cableada o por transmitida por radiofrecuencias, hacia el receptor de la información sobre la detección de trenes (centro de control, brigadas de mantenimiento, etc.) • A PCM modulator at the output of the level detector for transmission, modulated or baseband (signal transmitted in the same frequency band in which it has been captured, without modulating), wired or transmitted by radio frequencies, to the receiver of the train detection information (control center, maintenance brigades, etc.)

3.2 El subsistema digital (basado en microcomputador, procesador digital de señal, FPGA o dispositivo similar), actúa con independencia del subsistema analógico, complementándolo, ya que además de corroborar la presencia del vehículo ferroviario, también identifica el tipo de vehículo ferroviario que está circulando e informa de si la vía por la que está circulando dicho vehículo ferroviario es la vía principal (en la que están colocados el/los sensores) o las vías adyacentes.3.2 The digital subsystem (based on microcomputer, digital signal processor, FPGA or similar device), acts independently of the analog subsystem, complementing it, since in addition to corroborating the presence of the railway vehicle, it also identifies the type of railway vehicle that is circulating and informs if the road on which said railway vehicle is circulating is the main road (in which the sensor (s) are located) or the adjacent tracks.

El subsistema digital comprende un conversor analógico/digital (A/D) de no menos de 8 bits, para la digitalización de la señal vibratoria capturada y que sigue a un previo acondicionador de nivel (amplificación para acondicionar el nivel de salida de los sensores al margen dinámico de los conversores A/D, para aprovechar sus prestaciones, y prefiltrado para evitar que los inevitables ruidos ambientales o de causas ajenas al paso de un vehículo ferroviario pudieran enmascarar futuras decisiones), todo ello con o sin un dispositivo de muestreo y mantenimiento (subsistema de sample-and-hold S&H, encargado de mantener constante la señal de los sensores mientras se efectúa el proceso de traducción del dominio analógico a un palabra digital inteligible por los posteriores microprocesadores), dependiendo de la tecnología de conversores A/D empleada. La velocidad de muestreo debe ser de un mínimo teórico de 10 kHz, preferentemente de un mínimo de 50 kHz, aunque este valor es susceptible de un amplio margen de variación entre los Hz y los kHz, dependiendo del sensor acelerométrico empleado, de la resolución (en "g”, unidad que toma como referencia la aceleración de la gravedad) y de la sensibilidad deseadas, pues algunos sensores ofrecen prestaciones diferentes al variar la frecuencia de muestreo (velocidad a la cual el procesador adquiere las muestras (palabras digitales) de los acelerómetros).The digital subsystem comprises an analog / digital (A / D) converter of not less than 8 bits, for the digitization of the captured vibratory signal and which follows a previous level conditioner (amplification to condition the output level of the sensors at dynamic range of A / D converters, to take advantage of their features, and pre-filtered to avoid that the inevitable environmental noises or causes other than the passage of a railway vehicle could mask future decisions), all with or without a sampling and maintenance device (S&H sample-and-hold subsystem, in charge of keeping the signal from the sensors constant while the process of translating the analog domain into a digital word intelligible by subsequent microprocessors is carried out), depending on the A / D converter technology used . The sampling rate should be a theoretical minimum of 10 kHz, preferably a minimum of 50 kHz, although this value is susceptible to a wide range of variation between Hz and kHz, depending on the accelerometric sensor used, the resolution ( in "g”, a unit that takes as a reference the acceleration of gravity) and the desired sensitivity, since some sensors offer different benefits by varying the sampling frequency (speed at which the processor acquires the samples (digital words) from the accelerometers).

Este subsistema digital comprende tres niveles de detección de vehículos ferroviarios: un primer nivel de detección digital básico y muy rápido, un segundo nivel de detección digital de un nivel superior y más fiable que el primer nivel de detección y un tercer nivel de detección digital que es el que además de detectar el vehículo ferroviario, identifica el tipo de vehículo ferroviario y aporta información sobre si el paso de dicho vehículo ferroviario se produce por la vía principal (en la que están colocados el/los sensores triaxiales) o por las vías adyacentes. El hecho de saber si el vehículo ferroviario está pasando por la vía principal o por las vías adyacentes, es decisivo, ya que de este modo, en el caso de que el vehículo ferroviario este pasando por las vías adyacentes y no por la vía principal, no es necesario que las personas que están realizando trabajos de mantenimiento en dicha vía retiren los equipos de trabajo (maquinaria), más allá de respetar el gálibo, y puedan continuar con su trabajo.This digital subsystem comprises three levels of rail vehicle detection: a first level of basic and very fast digital detection, a second level of digital detection of a higher and more reliable level than the first level of detection and a third level of digital detection that It is the one that, in addition to detecting the railway vehicle, identifies the type of railway vehicle and provides information on whether the passage of said railway vehicle occurs on the main road (in which the triaxial sensor (s) are located) or on the adjacent tracks. . The fact of knowing if the railway vehicle is passing through the main track or the adjacent tracks, is decisive, since that in this way, in the event that the railway vehicle is passing through the adjacent tracks and not on the main track, it is not necessary that the people who are carrying out maintenance work on said track remove the work equipment (machinery), beyond respecting the gauge, and they can continue their work.

• Un primer nivel de detección digital, que comprende realizar una primera detección digital del vehículo ferroviario, de manera que si la señal digitalizada tiene una duración mayor o igual a un tiempo t1 preestablecido y una amplitud mayor o igual a un umbral u1 predefinido entonces se activa un primer nivel digital de alarma que indica que se ha realizado dicha primera detección (presencia de vehículo ferroviario).Posteriormente, tanto si se ha activado el primer nivel digital de alarma como si no, se pasaría a evaluar un segundo nivel de detección digital.• A first digital detection level, which comprises carrying out a first digital detection of the railway vehicle, so that if the digitized signal has a duration greater than or equal to a preset time t1 and an amplitude greater than or equal to a predefined threshold u1, then activates a first digital alarm level indicating that said first detection has been carried out (presence of a railway vehicle). Subsequently, whether or not the first digital alarm level has been activated, a second level of digital detection would be evaluated .

Dicho en otras palabras, este primer nivel de detección se activa por registro de actividad mantenida en el sensor durante un intervalo de tiempo. Si hay salida de amplitud superior a un umbral predefinido de "g” en el sensor durante toda una ventana temporal de longitud lo suficientemente larga (alrededor de 10 segundos) para que el paso de un vehículo ferroviario no se confunda con una vibración por otros motivos, como golpeteos en la vía.In other words, this first level of detection is activated by recording of activity maintained in the sensor for a period of time. If there is amplitude output greater than a predefined threshold of "g" on the sensor for an entire time window long enough (about 10 seconds) so that the passage of a rail vehicle is not mistaken for vibration for other reasons , like tapping on the road.

Este nivel también informa del sentido de la aproximación del vehículo ferroviario (por amplitudes relativas entre diferentes ráfagas temporales de muestreo, ya que la amplitud vibración aumenta al acercarse el vehículo ferroviario al sensor, y disminuye al alejarse; del grado de proximidad del vehículo ferroviario y de la velocidad de paso del vehículo ferroviario.This level also informs the direction of the approach of the railway vehicle (by relative amplitudes between different temporal bursts of sampling, since the vibration amplitude increases as the railway vehicle approaches the sensor, and decreases when moving away; of the degree of proximity of the railway vehicle and of the passing speed of the railway vehicle.

• Un segundo nivel de detección digital, que comprende realizar una segunda detección digital del vehículo ferroviario, mediante un análisis de presencia de energía (de vibraciones) a la salida de un banco de filtros digitales cada uno ajustado a una banda frecuencial diferente dentro de un conjunto de sub-bandas frecuenciales preestablecidas de la señal digitalizada, de manera que si todas las sub-bandas frecuenciales superan un umbral u2 predefinido durante un tiempo t2 preestablecido entonces se activa un segundo nivel digital de alarma que indica que se ha realizado dicha segunda detección (presencia de vehículo ferroviario). Posteriormente, tanto si se ha activado el segundo nivel digital de alarma como si no, se pasaría a evaluar un tercer nivel de detección digital.• A second level of digital detection, which includes carrying out a second digital detection of the railway vehicle, through an analysis of the presence of energy (of vibrations) at the output of a bank of digital filters, each adjusted to a different frequency band within a set of pre-established frequency sub-bands of the digitized signal, so that if all the frequency sub-bands exceed a predefined threshold u2 for a preset time t2 then a second digital alarm level is activated, indicating that said second detection has been carried out (presence of railway vehicle). Subsequently, whether The second digital alarm level has been activated as if not, a third level of digital detection would be evaluated.

Es decir, este segundo nivel de detección detecta vibraciones alrededor de un conjunto mínimo y predefinido de entre 2 y 5 sub-bandas frecuenciales, permitiendo cierto grado de tolerancias, para identificar las vibraciones correspondientes a la aproximación de vehículos ferroviarios de otro tipo de vibraciones. Para ello, se monitoriza si las salidas de unos filtros digitales tipo FIR (de respuesta impulsional finita, más estables) o IIR (de respuesta impulsional infinita, de menor tiempo de cálculo), tipo paso-banda y ajustados a las frecuencias que contienen mayor información (del orden de 1 a 10 Hz) superan un umbral u2 predefinido durante un tiempo t2 preestablecido (aproximadamente del orden de 2 a 15 segundos). En caso de que todas las salidas de los filtros digitales superen dicho umbral u2 predefinido durante el tiempo t2 preestablecido se activa la alarma correspondiente.That is, this second level of detection detects vibrations around a predefined minimum set of between 2 and 5 frequency sub-bands, allowing a certain degree of tolerances, to identify the vibrations corresponding to the approach of railway vehicles of other types of vibrations. To do this, it is monitored whether the outputs of digital filters type FIR (finite impulse response, more stable) or IIR (infinite impulse response, shorter calculation time), band-pass type and adjusted to the frequencies that contain higher Information (on the order of 1 to 10 Hz) exceed a predefined threshold u2 for a preset time t2 (approximately on the order of 2 to 15 seconds). In the event that all the digital filter outputs exceed said predefined threshold u2 during the preset time t2, the corresponding alarm is activated.

Por ejemplo, en el caso de tener un máximo de 5 bandas frecuenciales, si se detecta energía vibratoria que supera el umbral u2 durante el tiempo t2 en las 5 bandas (bandas activadas), entonces se activa la alarma de vehículo ferroviario acercándose. Sin embargo, si se detecta energía vibratoria en las 5 bandas pero que no supere el umbral u2 durante el tiempo t2 o se detecta energía vibratoria que supere el umbral u2 durante el tiempo t2 en una, dos, tres o cuatro de las bandas (se entiende que si no hay energía vibratoria en ninguna de las 5 bandas frecuenciales no se aproxima ningún vehículo ferroviario), entonces se repite el filtrado para una nueva trama de medidas de aceleraciones.For example, in the case of having a maximum of 5 frequency bands, if vibratory energy that exceeds the threshold u2 is detected during time t2 in all 5 bands (bands activated), then the approaching railway vehicle alarm is activated. However, if vibratory energy is detected in all 5 bands but does not exceed threshold u2 during time t2 or vibratory energy is detected that exceeds threshold u2 during time t2 in one, two, three or four of the bands ( understands that if there is no vibrating energy in any of the 5 frequency bands, no railway vehicle approaches), then the filtering is repeated for a new plot of acceleration measurements.

• Un tercer nivel de detección digital, más lento que los anteriores pero con mayor información, el cual es el objeto principal de la invención, que comprende correlar las muestras espectrales del espectro discreto de la señal que se va obteniendo en tiempo real al paso del vehículo ferroviario con cada uno de los espectros discretos de unos patrones pre-memorizados en una base de datos para identificar el tipo de vehículo ferroviario, e identificar también la vía por la que está circulando, pudiendo ser, la vía principal (en la que están colocados el/los sensores triaxiales) o por las adyacentes. Adicionalmente se activa un nivel de alarma correspondiente que indica el tipo de vehículo ferroviario detectado y la vía por la que circula.• A third level of digital detection, slower than the previous ones but with more information, which is the main object of the invention, which includes correlating the spectral samples of the discrete spectrum of the signal that is obtained in real time as the railway vehicle with each of the discrete spectra of patterns pre-memorized in a database to identify the type of railway vehicle, and also identify the route on which it is circulating, which may be the main route (on which they are placed the triaxial sensor (s) or by the adjacent ones. Additionally, an alarm level is activated corresponding that indicates the type of railway vehicle detected and the road on which it circulates.

La base de datos se ha generado de forma experimental y comprende una pluralidad de patrones de espectros discretos, donde cada espectro discreto corresponde a una vibración generada por un tipo concreto de vehículo ferroviario circulando por un tipo cualquiera de vía ferroviaria, donde las vías ferroviarias están formadas por un tipo de soporte (como es el caso de la vía en placa) o una combinación de un tipo de soporte y un tipo de traviesa (como es el caso del balasto con traviesas de madera u hormigón).The database has been experimentally generated and comprises a plurality of discrete spectrum patterns, where each discrete spectrum corresponds to a vibration generated by a specific type of rail vehicle running on any type of rail track, where rail tracks are formed by a type of support (as is the case with the slab track) or a combination of a type of support and a type of sleeper (as is the case with ballast with wooden or concrete sleepers).

Para la generación de la base de datos se han realizado los siguientes pasos: por un lado, medir experimentalmente la señal vibratoria generada por cada tipo de vehículo ferroviario circulando por un tipo cualquiera de vía cuando el vehículo ferroviario circula por la misma vía (vía principal) en la que se han colocado los sensores, y por otro lado, medir experimentalmente la señal vibratoria generada por cada tipo de vehículo ferroviario circulando por un tipo cualquiera de vía cuando el vehículo ferroviario circula por las vías adyacentes (por lo general solo habrá una vía adyacente, sin embargo puede darse el caso de haber más de una vía adyacente); digitalizar las señales vibratorias; y calcular la transformada discreta de Fourier de dichas señales vibratorias digitalizadas, generando, por un lado, los espectros discretos para cada tipo de vehículo ferroviario circulando por un tipo cualquiera de vía cuando el vehículo ferroviario circula por la misma vía en la que se han colocado los sensores (espectros discretos A) y por otro lado, los espectros discretos para cada tipo de vehículo ferroviario circulando por un tipo cualquiera de vía cuando el vehículo ferroviario circula por una vía adyacente (espectros discretos B1(vía adyacente1), B2 (vía adyacente2), B3 (vía adyacente3), etc).For the generation of the database, the following steps have been carried out: on the one hand, experimentally measure the vibrating signal generated by each type of railway vehicle circulating on any type of track when the railway vehicle runs on the same track (main track ) on which the sensors have been placed, and on the other hand, experimentally measure the vibrating signal generated by each type of railway vehicle traveling on any type of track when the rail vehicle runs on adjacent tracks (generally there will only be one adjacent road, however there may be more than one adjacent road); digitize vibrating signals; and calculating the discrete Fourier transform of said digitized vibrating signals, generating, on the one hand, the discrete spectra for each type of railway vehicle running on any type of track when the rail vehicle runs on the same track on which they have been placed the sensors (discrete spectra A) and, on the other hand, the discrete spectra for each type of railway vehicle traveling on any type of track when the railway vehicle runs on an adjacent track (discrete spectra B1 (adjacent track1), B2 (adjacent track2 ), B3 (adjacent path3), etc).

Los espectros discretos B (B1,B2,...) se distinguen de los espectros discretos A principalmente en dos aspectos: su menor amplitud (el sensor mide la señal vibratoria que proviene de las vías adyacentes y no de la vía principal en la que está colocado el sensor) y una mayor atenuación de las altas frecuencias respecto a las bajas, dado el comportamiento paso-bajo de la propagación de ondas de vibraciones mecánicas por el suelo. The discrete spectra B (B1, B2, ...) are distinguished from the discrete spectra A mainly in two aspects: their lower amplitude (the sensor measures the vibratory signal coming from the adjacent pathways and not from the main path where the sensor is placed) and a greater attenuation of high frequencies compared to low frequencies, given the low-pass behavior of the propagation of waves of mechanical vibrations through the ground.

Este tercer nivel de detección digital calcula una transformada discreta de Fourier de la señal vibratoria capturada por el/los sensores para obtener el espectro discreto de dicha señal. Posteriormente, se realiza una primera correlación del espectro discreto de la señal obtenido con cada uno de los patrones de espectros discretos A de la base de datos que se corresponden a diferentes patrones de espectros discretos de diferentes vehículos ferroviarios circulando por el mismo tipo de vía, habiendo sido evaluados dichos patrones sobre la vía principal, en la que se han colocado los sensores, de modo que se obtiene así un índice de correlación para cada primera correlación efectuada. A continuación, se selecciona de la base de datos el espectro discreto A que presente un mayor índice de correlación (se entiende que no puede haber índices de correlación con el mismo valor) de entre aquellos índices de correlación que sean mayores de un umbral predefinido (por ejemplo, umbral de índice de correlación> 0,7), en este caso, si se encuentra dicho índice de correlación se activa un nivel de alarma que además de identificar el tipo de vehículo ferroviario que está circulando, identifica también que la vía por la que circula es la vía principal (donde están instalados los sensores) y se volvería a capturar y monitorizar la señal. Obviamente, el umbral de índice de correlación se puede modificar de acuerdo a diferentes criterios.This third level of digital detection calculates a discrete Fourier transform of the vibrating signal captured by the sensor (s) to obtain the discrete spectrum of said signal. Subsequently, a first correlation is made of the discrete spectrum of the signal obtained with each of the discrete spectral patterns A in the database that correspond to different discrete spectral patterns of different railway vehicles circulating on the same type of road, these patterns having been evaluated on the main road, in which the sensors have been placed, so that a correlation index is thus obtained for each first correlation carried out. Next, the discrete spectrum A with the highest correlation index (it is understood that there can be no correlation indexes with the same value) is selected from the database among those correlation indexes that are greater than a predefined threshold ( for example, correlation index threshold> 0.7), in this case, if said correlation index is found, an alarm level is activated that, in addition to identifying the type of railway vehicle that is circulating, also identifies that the road The one that circulates is the main road (where the sensors are installed) and the signal would be captured and monitored again. Obviously, the correlation index threshold can be modified according to different criteria.

Sin embargo, en el caso de que ninguno de los índices de correlación supere el umbral predefinido se pasa a realizar una segunda correlación del espectro discreto de la señal obtenido con cada uno de los patrones de espectros discretos B (B1,B2,...) de la base de datos que se corresponden a diferentes patrones de espectros discretos de diferentes vehículos ferroviarios circulando por el mismo tipo de vía, habiendo sido evaluados dichos patrones sobre las vías adyacentes, de modo que se obtiene así un índice de correlación para cada segunda correlación efectuada. A continuación, se selecciona de la base de datos el espectro discreto B (B1,B2,...) que presente un mayor índice de correlación de entre aquellos índices de correlación que sean mayores de un umbral predefinido (por ejemplo, umbral de índice de correlación> 0,7), en este caso, si se encuentra dicho índice de correlación se activa un nivel de alarma que además de identificar el tipo de vehículo ferroviario que está circulando, identifica también la vía adyacente por la que circula, de tal manera que no es necesario que las personas que están realizando trabajos de mantenimiento en la vía principal (en la que están colocados los sensores) retiren los equipos de trabajo colocados sobre dicha vía principal, y se volvería a capturar y monitorizar la señal.However, in the event that none of the correlation indices exceed the predefined threshold, a second correlation is made of the discrete spectrum of the signal obtained with each of the discrete spectral patterns B (B1, B2, ... ) from the database that correspond to different patterns of discrete spectra of different rail vehicles circulating on the same type of track, these patterns having been evaluated on adjacent tracks, so that a correlation index is obtained for each second correlation made. Next, the discrete spectrum B (B1, B2, ...) with the highest correlation index is selected from the database among those correlation indices that are greater than a predefined threshold (for example, index threshold correlation> 0.7), in this case, if this correlation index is found, an alarm level is activated which, in addition to identifying the type of railway vehicle that is circulating, also identifies the adjacent road on which it is circulating, in such a way so it is not necessary for people who are carrying out maintenance work on the main road (in which sensors are placed) remove the work equipment placed on said main road, and the signal would be captured and monitored again.

En el caso de que ninguno de los índices de correlación (de la primera correlación y la segunda correlación) supere el umbral predefinido se volvería a monitorizar la señal y se almacenaría una información de presencia de tipo de vehículo ferroviario no identificado (si hay vehículo ferroviario), para la gestión de una base de datos que podrá usarse, por ejemplo, para el posterior aprendizaje y reconocimiento de nuevos vehículos ferroviarios. La información almacenada puede contener datos como la hora y minuto y/o el espectro discreto de vibraciones producido, o sólo sus principales parámetros para reducir requisitos de almacenamiento.In the event that none of the correlation indices (of the first correlation and the second correlation) exceeds the predefined threshold, the signal would be monitored again and an unidentified railway vehicle type presence information would be stored (if there is a railway vehicle ), for the management of a database that can be used, for example, for the subsequent learning and recognition of new railway vehicles. The stored information may contain data such as the hour and minute and / or the discrete spectrum of vibrations produced, or only its main parameters to reduce storage requirements.

La operación de correlación conlleva comparar las secuencias de muestras correspondientes a una ráfaga vibratoria con otras secuencias correspondientes a ráfagas tipo que identifican diferentes situaciones, según se busque la identificación del tipo de vehículo ferroviario o la identificación del tipo de vía de paso. Se enfatiza el término correlar pues matemáticamente permite hacer la comparación independientemente del tiempo de inicio de cada secuencia, sólo por la forma de ésta. Sin embargo, en la presente invención, aunque se podrían correlar la muestras temporales (las captadas directamente de los sensores), el término correlar se refiere a la correlación de muestras espectrales: ello significa hacer una transformada rápida de Fourier (tipo FFT), que genera una secuencia de muestras discretas, cada una de ellas correspondiente a un determinada frecuencia (de ahí el nombre de muestras espectrales), y es ésta la secuencia que se correla con los patrones de espectros discretos.The correlation operation involves comparing the sequences of samples corresponding to a vibrating burst with other sequences corresponding to type bursts that identify different situations, depending on whether the identification of the type of railway vehicle or the identification of the type of passageway is sought. The term correlate is emphasized because mathematically it allows the comparison to be made independently of the start time of each sequence, only because of its form. However, in the present invention, although the temporal samples (those captured directly from the sensors) could be correlated, the term correlate refers to the correlation of spectral samples: this means making a fast Fourier transform (FFT type), which it generates a sequence of discrete samples, each corresponding to a certain frequency (hence the name of spectral samples), and this is the sequence that correlates with the patterns of discrete spectra.

Se describe a continuación un ejemplo particular para entender mejor la invención. En la figura 4 se muestra una base de datos (tabla) que contiene los espectros discretos de unos patrones pre-memorizados en el que se tienen 3 vías (la vía principal y dos vías adyacentes) donde X, Y, Z,... representan diferentes tipos de vehículos ferroviarios (por ejemplo Alvia, AVE, locomotora, mercancías, cercanías,.). Cada vehículo ferroviario genera un espectro de vibraciones en función del tipo de vía sobre el que está circulando, con lo que hay varios patrones de espectros (frecuencias que se activan y amplitudes a las frecuencias más significativas) para cada tipo de vehículo ferroviario. La columna relativa a los espectros discretos A se refiere a los patrones pre-memorizados correspondientes al espectro discreto de diferentes tipos de vehículos ferroviarios circulando por un tipo de vía, cuando la vía de paso es la vía principal, en la que están colocado el/los sensores. Las columnas relativas a los espectros discretos B (columna B1 y B2) se refieren a los patrones pre-memorizados correspondientes al espectro discreto de los diferentes tipos de vehículos ferroviarios circulando por las vías adyacentes, donde los espectros discretos B1 corresponden a la vía adyacente1 y los espectros discretos B2 corresponden a la vía adyacente2.A particular example is described below to better understand the invention. Figure 4 shows a database (table) that contains the discrete spectra of some pre-memorized patterns in which there are 3 routes (the main route and two adjacent routes) where X, Y, Z, ... they represent different types of railway vehicles (for example Alvia, AVE, locomotive, goods, suburban ,.). Each railway vehicle generates a spectrum of vibrations depending on the type of track on which it is traveling, with which there are several patterns of spectra (frequencies that are activated and amplitudes at the most significant frequencies) for each type of rail vehicle. The column relating to the discrete spectra A refers to the pre-memorized patterns corresponding to the discrete spectrum of different types of railway vehicles circulating on a type of track, when the path is the main track, on which the / sensors. The columns relating to the discrete spectra B (column B1 and B2) refer to the pre-memorized patterns corresponding to the discrete spectrum of the different types of railway vehicles circulating on the adjacent tracks, where the discrete spectra B1 correspond to the adjacent track1 and the discrete B2 spectra correspond to the adjacent path2.

Los datos que se van obteniendo conforme se va ejecutando cada etapa del método (presencia de vehículos ferroviarios en vía, tipos de vehículos ferroviarios, etc) son almacenados localmente (en una base de mediciones) y transmitidos por cable o radio a una unidad receptora (central de alarmas, salas de control centralizado, brigadas de mantenimiento que están trabajando en las vías afectadas, etc) que los gestiona. Las diferentes conexiones y enlaces entre los elementos del sistema pueden realizarse por cable o mediante tecnología inalámbrica.The data that is obtained as each stage of the method is executed (presence of railway vehicles on track, types of railway vehicles, etc.) are stored locally (in a measurement base) and transmitted by cable or radio to a receiving unit ( alarm center, centralized control rooms, maintenance brigades that are working on the affected roads, etc.) that manages them. The different connections and links between the elements of the system can be made by cable or by wireless technology.

Adicionalmente, el método comprende transmitir, continua o discontinuamente, unos tonos piloto (frecuencias fijas) o unos códigos digitales, a una unidad receptora para informar (en aplicaciones tolerantes a fallos) del estado de atención de los sensores y de la fiabilidad de las conexiones y de los enlaces (radio o cableados).Additionally, the method comprises transmitting, continuously or discontinuously, pilot tones (fixed frequencies) or digital codes, to a receiving unit to report (in fault-tolerant applications) the state of attention of the sensors and the reliability of the connections and the links (radio or wired).

En la figura 1 se observa el método de la presente invención representado mediante un diagrama de flujo para el caso en el que únicamente existe la vía principal (no hay vías adyacentes). Se observa, por un lado, el subsistema analógico y por otro lado, y funcionando en paralelo, el subsistema digital que comprende la primera correlación del tercer nivel de detección digital, donde dicha primera correlación permite identificar el tipo de vehículo ferroviario y aporta información sobre si el paso de dicho vehículo ferroviario se produce por la vía principal (en la que están colocados el/los sensores triaxiales) o no. Por tanto, en esta figura 1 no se muestra ni el primer nivel de detección digital ni el segundo nivel de detección digital.Figure 1 shows the method of the present invention represented by a flow diagram for the case in which only the main route exists (there are no adjacent routes). On the one hand, the analog subsystem is observed and, on the other hand, and operating in parallel, the digital subsystem comprising the first correlation of the third level of digital detection, where said first correlation allows the type of railway vehicle to be identified and provides information on if the passage of said railway vehicle occurs on the main road (in which the triaxial sensor (s) are placed) or not. Therefore, in this Figure 1 neither the first level of digital detection nor the second level of digital detection is shown.

Como se muestra en la figura 1, en la etapa 100, el método captura y monitoriza de manera continua la señal vibratoria. En la etapa 101, el método realiza un filtrado de ruidos y acondicionamiento de nivel. La etapa 102 (subsistema analógico) realiza una detección analógica del vehículo ferroviario y paralelamente, la etapa 110 (subsistema digital) realiza una detección digital del vehículo ferroviario.As shown in Figure 1, at step 100, the method continuously captures and monitors the vibrating signal. In step 101, the method performs a filtering of noise and level conditioning. Step 102 (analog subsystem) performs analog detection of the rail vehicle and in parallel, step 110 (digital subsystem) performs digital detection of the rail vehicle.

Tras la etapa 102, el método realiza una detección de envolvente, un filtrado y una comparación (etapa 103). En la etapa 104 el método determina si se ha superado un umbral predefinido durante un tiempo. Si se supera dicho umbral se activa una alarma indicativa de presencia de vehículo, etapa 105, y el método continúa en la etapa 100. Si no se supera el umbral predefinido durante un tiempo no se activa ninguna alarma de detección de presencia de vehículo ferroviario y el método continúa en la etapa 100.After step 102, the method performs envelope detection, filtering, and comparison (step 103). In step 104 the method determines whether a predefined threshold has been exceeded for a time. If this threshold is exceeded, an alarm indicative of the presence of the vehicle is activated, step 105, and the method continues in step 100. If the predefined threshold is not exceeded for a time, no alarm for the detection of the presence of a railway vehicle is activated, and the method continues at step 100.

Tras la etapa 110, el método digitaliza la señal vibratoria capturada (etapa 111) y a continuación, en la etapa 112, se calcula la transformada discreta de Fourier de dicha señal para obtener un espectro discreto de la señal. En la etapa 113 se realiza una primera correlación del espectro discreto de la señal con cada uno de los espectros discretos A de la base de datos obteniéndose un índice de correlación para cada correlación efectuada, y se verifica (etapa 114) si el espectro discreto de la señal coincide con algún espectro discreto A. En el caso de que coincida, el método activa una alarma (etapa 115) informando del tipo de vehículo ferroviario y que la vía por la que circula es la vía principal y se vuelve a la etapa 100; en caso contrario (de que ninguno coincida) también se vuelve a la etapa 100.After step 110, the method digitizes the captured vibrating signal (step 111) and then, in step 112, the discrete Fourier transform of said signal is calculated to obtain a discrete spectrum of the signal. In step 113, a first correlation of the discrete spectrum of the signal is performed with each of the discrete spectra A of the database, obtaining a correlation index for each correlation made, and it is verified (step 114) whether the discrete spectrum of the signal coincides with some discrete spectrum A. If it coincides, the method activates an alarm (step 115) informing the type of railway vehicle and that the road on which it is traveling is the main road and returns to step 100 ; otherwise (if none match) it also returns to step 100.

La figura 2 muestra el método de la presente invención representado mediante un diagrama de flujo para el caso en el que además de existir la vía principal, también existen vías adyacentes. En este caso, el subsistema digital comprende la primera correlación y una segunda correlación del tercer nivel de detección digital. Por tanto, esta figura 2 comprende el diagrama de flujo de la figura 1, donde en el caso de que ningún espectro discreto A coincida con el espectro discreto de la señal, en lugar de volver a la etapa 100, se pasaría a realizar una segunda correlación del espectro discreto de la señal con cada uno de los espectros discretos B (B1,B2,...) de la base de datos (etapa 116) obteniéndose un índice de correlación para cada correlación efectuada, y se verifica (etapa 117) si el espectro discreto de la señal coincide con algún espectro discreto B (B1,B2,...). En el caso de que coincida, el método activa una alarma (etapa 118) informando del tipo de vehículo ferroviario y la vía por la que circula y se vuelve a la etapa 100; en caso contrario (de que ninguno coincida) se guardan los datos correspondientes al vehículo ferroviario desconocido (si hay) (etapa 119) y se vuelve a la etapa 100.Figure 2 shows the method of the present invention represented by a flow diagram for the case in which, in addition to the main route, there are also adjacent routes. In this case, the digital subsystem comprises the first correlation and a second correlation of the third level of digital detection. Therefore, this figure 2 comprises the flow diagram of figure 1, where in the event that no discrete spectrum A coincides with the discrete spectrum of the signal, instead of going back to step 100, a second correlation of the discrete spectrum of the signal with each of the discrete spectra B (B1, B2, ...) of the database (step 116) obtaining a correlation index for each correlation made, and verified (step 117) if the discrete spectrum of the signal coincides with some discrete spectrum B (B1, B2, ...). In the event that it coincides, the method activates an alarm (step 118) informing of the type of railway vehicle and the road on which it circulates and returns to step 100; otherwise (if neither matches) they save the data for the unknown rail vehicle (if any) (step 119) and return to step 100.

En la figura 3 se observa el método de la presente invención representado mediante otro diagrama de flujo, donde se puede observar, por un lado, el subsistema analógico (que es el mismo que el de la figura 1 y 2) y por otro lado, y funcionando en paralelo, el subsistema digital que en este caso comprende el primer nivel de detección digital, el segundo nivel de detección digital y el tercer nivel de detección digital, donde el tercer nivel de detección comprende la primera y la segunda correlación. Se enumeran a continuación las etapas del subsistema digital 210 de esta figura 3. En la etapa 211 el método digitaliza la señal vibratoria capturada y a continuación, en la etapa 212 se realiza el primer nivel de detección digital, donde se evalúa si hay detección o no de vehículo ferroviario (etapa 213). Si ha habido detección de vehículo ferroviario, el método activa un primer nivel digital de alarma (etapa 214) y pasa a la etapa 215, mientras que si no ha habido detección de vehículo ferroviario se pasaría directamente a la etapa 215. En la etapa 215 se realiza el segundo nivel de detección digital, donde también se evalúa si hay detección o no de vehículo ferroviario (etapa 216). Si ha habido detección de vehículo ferroviario, el método activa un segundo nivel digital de alarma (etapa 217) y pasa a la etapa 218, mientras que si no ha habido detección de vehículo ferroviario se pasaría directamente a la etapa 218.A partir de aquí, el método ejecutaría el tercer nivel de detección digital (primera y segunda correlación) y por tanto, las mismas etapas que el método de la figura 2, es decir, en la etapa 218, se calcula la transformada discreta de Fourier de dicha señal para obtener un espectro discreto de la señal. En la etapa 219 se realiza una primera correlación del espectro discreto de la señal con cada uno de los espectros discretos A de la base de datos obteniéndose un índice de correlación para cada correlación efectuada, y se verifica (etapa 220) si el espectro discreto de la señal coincide con algún espectro discreto A. En el caso de que coincida, el método activa una alarma (etapa 221) informando del tipo de vehículo ferroviario y que la vía por la que circula es la vía principal y se vuelve a la etapa 100; en caso contrario (de que ninguno coincida) se realiza una segunda correlación del espectro discreto de la señal con cada uno de los espectros discretos B (B1,B2,...) de la base de datos (etapa 222) obteniéndose un índice de correlación para cada correlación efectuada, y se verifica (etapa 223) si el espectro discreto de la señal coincide con algún espectro discreto B (B1,B2,...). En el caso de que coincida, el método activa una alarma (etapa 224) informando del tipo de vehículo ferroviario y la vía por la que circula y se vuelve a la etapa 100; en caso contrario (de que ninguno coincida) se guardan los datos correspondientes al vehículo ferroviario desconocido (si hay) (etapa 225) y se vuelve a la etapa 100.Figure 3 shows the method of the present invention represented by another flow diagram, where you can see, on the one hand, the analog subsystem (which is the same as that of Figures 1 and 2) and, on the other hand, and operating in parallel, the digital subsystem which in this case comprises the first level of digital detection, the second level of digital detection and the third level of digital detection, where the third level of detection comprises the first and the second correlation. The stages of digital subsystem 210 of this figure 3 are listed below. In step 211 the method digitizes the captured vibrating signal and then in step 212 the first level of digital detection is performed, where it is evaluated whether or not there is detection railway vehicle (step 213). If there has been railway vehicle detection, the method activates a first digital alarm level (step 214) and proceeds to step 215, while if there has been no railway vehicle detection, it will proceed directly to step 215. In step 215 The second level of digital detection is performed, where it is also evaluated whether or not there is a detection of a railway vehicle (step 216). If there has been railway vehicle detection, the method activates a second digital alarm level (step 217) and proceeds to step 218, whereas if there has been no railway vehicle detection, it will proceed directly to step 218. , the method would execute the third level of digital detection (first and second correlation) and therefore, the same steps as the method of figure 2, that is, in step 218, the discrete Fourier transform of said signal is calculated for obtain a discrete spectrum of the signal. In step 219, a first correlation of the discrete spectrum of the signal is performed with each of the discrete spectra A of the database, obtaining a correlation index for each correlation made, and it is verified (step 220) whether the discrete spectrum of the signal coincides with some discrete spectrum A. In the event that it coincides, the method activates an alarm (step 221) informing the type of railway vehicle and that the road on which it is traveling is the main road and returns to step 100 ; otherwise (if neither coincides) a second correlation of the discrete spectrum of the signal is made with each of the discrete spectra B (B1, B2, ...) of the database (step 222) obtaining an index of correlation for each correlation made, and it is verified (step 223) if the discrete spectrum of the signal coincides with some discrete spectrum B (B1, B2, ...). If it matches, the method activates an alarm (step 224) informing the type of railway vehicle and the road on which it circulates and returns to step 100; otherwise (if none match) the data for the unknown rail vehicle (if any) is saved (step 225) and return to step 100.

En la figura 4 se muestra un ejemplo de una base de datos experimental.An example of an experimental database is shown in Figure 4.

Un segundo objeto de la invención describe un sistema que comprende el/los sensores y los medios computacionales (computador con procesador) configurados para llevar a cabo el método anterior.A second object of the invention describes a system comprising the sensor (s) and the computational means (computer with processor) configured to carry out the above method.

Tal y como se muestra en la figura 5, dicho sistema comprende por tanto al menos un sensor (3) dispuesto en la vía configurado para capturar y monitorizar continuamente una señal correspondiente a una vibración generada por un vehículo ferroviario circulando por un tipo de vía cualquiera; unos medios computacionales (4) configurados para: almacenar una base de datos experimental que comprende una pluralidad de señales y sus espectros discretos correspondientes, donde cada señal corresponde a una vibración generada por un vehículo ferroviario circulando por una vía cualquiera, digitalizar la señal vibratoria capturada, calcular una transformada discreta de Fourier de dicha señal para obtener un espectro discreto de la señal, correlar el espectro discreto de la señal con cada uno de los espectros discretos de la base de datos que se corresponden al mismo tipo de vía por la que circula el vehículo ferroviario, y obtener un índice de correlación para cada correlación efectuada, y seleccionar el espectro discreto de la base de datos que presente un mayor índice de correlación de entre aquellos índices de correlación que sean mayores de un umbral predefinido, cuando al menos uno de los índices de correlación supera el umbral predefinido. El sistema adicionalmente comprende un sistema de activación de niveles de alarma cuando se detecta e identifica el vehículo ferroviario.As shown in Figure 5, said system therefore comprises at least one sensor (3) arranged on the track configured to continuously capture and monitor a signal corresponding to a vibration generated by a railway vehicle circulating on any type of track ; computational means (4) configured to: store an experimental database comprising a plurality of signals and their corresponding discrete spectra, where each signal corresponds to a vibration generated by a railway vehicle circulating on any road, digitizing the captured vibration signal , calculate a discrete Fourier transform of said signal to obtain a discrete spectrum of the signal, correlate the discrete spectrum of the signal with each of the discrete spectra in the database that correspond to the same type of road on which it circulates the railway vehicle, and obtain a correlation index for each correlation made, and select the discrete spectrum from the database that has the highest correlation index among those correlation indexes that are greater than a predefined threshold, when at least one of the correlation indices exceeds the predefined threshold. The system additionally comprises an alarm level activation system when the railway vehicle is detected and identified.

Un tercer objeto de la invención describe un sistema de aviso (6), representado en la figura 5, que comprende el sistema de detección e identificación de vehículos ferroviarios en vías ferroviarias.A third object of the invention describes a warning system (6), represented in figure 5, comprising the detection and identification system for railway vehicles on railway tracks.

La presente invención no debe verse limitada a la forma de realización aquí descrita. The present invention should not be limited to the embodiment described herein.

Otras configuraciones pueden ser realizadas por los expertos en la materia a la vista de la presente descripción. En consecuencia, el ámbito de la invención queda definido por las siguientes reivindicaciones. Other configurations can be made by those skilled in the art in view of the present description. Accordingly, the scope of the invention is defined by the following claims.

Claims

1. Method of detection and identification of railway vehicles on railway tracks, characterized in that it comprises the following stages:

to. generate an experimental database comprising a plurality of discrete spectra A corresponding to vibratory signals generated by a type of railway vehicle circulating on any type of railway track when the type of railway vehicle circulates on a main road on which it is located at least a sensor configured to capture a vibrating signal from the passage of a railway vehicle;

b. continuously capture the signal corresponding to the vibration generated by the railway vehicle circulating on any type of railway track using the sensor provided on said track, where the railway tracks are formed by a type of support or a combination of a type of support and a type of naughty;

c. digitizing the captured vibrating signal;

d. calculating a discrete Fourier transform of said signal to obtain a discrete spectrum of the signal;

and. perform a first correlation of the discrete spectrum of the signal with each of the discrete spectra A of the database and obtain a correlation index for each correlation made;

F. select from the database the discrete spectrum A that has the highest correlation index among those correlation indexes that are greater than a predefined threshold, when at least one of the correlation indexes exceeds the predefined threshold, where said discrete spectrum A indicates the type of railway vehicle and that the road on which it is traveling is the main road;

g. and go back to b.

2. Method of detection and identification of railway vehicles on railway tracks according to claim 1, characterized in that between stages f and g it comprises:

- extend the experimental database with a plurality of discrete spectra B corresponding to a vibration generated by a type of vehicle railway circulating on any type of railway track when the type of railway vehicle circulates on an adjacent track;

- perform a second correlation of the discrete spectrum of the signal with each of the discrete spectra B in the database and obtain a correlation index for each correlation made; Y

- select from the database the discrete spectrum B that has the highest correlation index among those correlation indices that are greater than a predefined threshold, when at least one of the correlation indices exceeds the predefined threshold, where said discrete spectrum B indicates the type of railway vehicle and the road on which it circulates.

3. Method of detection and identification of railway vehicles on railway tracks according to claims 1 or 2, characterized in that an alarm level is activated that indicates the type of railway vehicle detected and whether the track on which it is circulating is the track main or adjacent road.

4. Method of detection and identification of railway vehicles on railway tracks according to claims 1 or 2, characterized in that between stages c and d it comprises carrying out a first digital detection of the railway vehicle, so that if the digitized signal has a duration greater than or equal to At a preset time t1 and an amplitude greater than or equal to a predefined threshold u1, a first digital alarm level is activated, indicating that said first detection has been carried out.

5. Method of detection and identification of railway vehicles on railway tracks according to claim 4, characterized in that it comprises carrying out a second digital detection of the railway vehicle, by means of an analysis of a set of pre-established frequency sub-bands of the digitized signal, so that if all the samples of the set of the frequency sub-bands exceed a predefined threshold u2 during a pre-established time t2, then a second digital alarm level is activated, indicating that said second detection has been carried out.

6. Method of detection and identification of railway vehicles on railway tracks according to claims 1 or 2, characterized in that the generation of the database comprises:

• experimentally measure the vibrating signal generated by each type of railway vehicle circulating on any type of railway track when the railway vehicle circulates on the main road on which the sensor has been placed and when the railway vehicle circulates on at least one adjacent track;

• digitize the vibrating signal; Y,

• calculate a discrete Fourier transform of the digitized vibrating signal, generating the discrete spectrum for each type of railway vehicle circulating on any type of railway track.

7. Method of detection and identification of railway vehicles on railway tracks according to claims 1 or 2, characterized in that parallel to step c an analog detection of the railway vehicle is carried out, so that if the analog signal has a greater or equal duration at a preset time t3 and an amplitude greater than or equal to a predefined threshold u3, then an analog alarm level is activated indicating that said analog detection has been performed and becomes ab; otherwise it is executed b.

8. Method of detection and identification of railway vehicles on railway tracks according to claims 1 or 2, characterized in that the method comprises transmitting pilot tones to a receiving unit to report the status of the sensor, connections and links.

9. Method of detection and identification of railway vehicles on railway tracks according to claims 1 or 2, characterized in that it comprises storing data corresponding to an unknown railway vehicle when no discrete spectrum has been selected from the database.

10. Detection and identification system of railway vehicles on railway tracks to carry out the method defined in claims 1 to 9, characterized in that it comprises:

- at least one sensor (3) arranged on the track configured to continuously capture a signal corresponding to a vibration generated by a railway vehicle circulating on any type of railway track;

- computational means (4) configured to:

• storing an experimental database comprising a plurality of signals and their corresponding discrete spectra, where each signal corresponds to a vibration generated by a railway vehicle circulating on any type of railway track; • digitize the captured vibrating signal;

• calculate a discrete Fourier transform of said signal to obtain a discrete spectrum of the signal;

• correlate the discrete spectrum of the signal with each of the discrete spectra in the database that correspond to the same type of track on which the railway vehicle circulates, and obtain a correlation index for each correlation made; Y

• select the discrete spectrum of the database with the highest correlation index from among those correlation indexes that are greater than a predefined threshold, when at least one of the correlation indexes exceeds the predefined threshold.

11. Detection and identification system for railway vehicles on railway tracks according to claim 10, characterized in that it comprises an alarm level activation system when the railway vehicle is detected and identified.

12. Detection and identification system for railway vehicles on railway tracks according to claim 10, characterized in that the sensor (3) is of the triaxial accelerometric type.

13. Warning system (6) characterized in that it comprises the detection and identification system of railway vehicles on railway tracks according to any one of claims 10 to 12.