ES2732457T3 - Procedure to increase the availability of a wheel detection device and wheel detection device - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para aumentar la disponibilidad de un dispositivo de detección de rueda con un sensor contador de ejes para detectar las ruedas de un vehículo ferroviario que pasan sobre una vía, particularmente para un sistema de detección de vía libre, el paso sobre la vía se detecta además con un segundo sensor, cuyo resultado de detección se compara con el resultado de detección del sensor contador de ejes (2), donde se evalúa una detección positiva, esencialmente simultánea, mediante el sensor contador de ejes y el segundo sensor como detección (3) de una rueda (7a), caracterizado porque una detección positiva mediante o bien el sensor contador de ejes o el segundo sensor sólo se evalúa entonces como detección de una rueda (7b), cuando dentro de un periodo predeterminado (5a) se lleve a cabo una detección positiva de rueda, de otra rueda, en la misma dirección de circulación tanto mediante el sensor contador de ejes como también mediante el segundo sensor.Procedure to increase the availability of a wheel detection device with an axle counter sensor to detect the wheels of a railway vehicle passing on a track, particularly for a free track detection system, the passage on the track is also detected with a second sensor, whose detection result is compared with the detection result of the axis counter sensor (2), where a positive detection, essentially simultaneous, is evaluated by the axis counter sensor and the second sensor as detection (3) of a wheel (7a), characterized in that a positive detection by either the axle counter sensor or the second sensor is then only evaluated as a wheel detection (7b), when within a predetermined period (5a) is carried out a positive detection of a wheel, of another wheel, in the same direction of movement both by means of the axle counter sensor and also by the second sensor.
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Procedimiento para incrementar la disponibilidad de un dispositivo de detección de ruedas y dispositivo de detección de ruedas.Procedure to increase the availability of a wheel detection device and wheel detection device.
La invención se relaciona con un procedimiento para incrementar la disponibilidad de un dispositivo de detección de rueda con un sensor contador de ejes para la detección de las ruedas de un vehículo ferroviario que pasan sobre una vía, particularmente para un sistema de detección de vía libre, así como un dispositivo de detección de ruedas relacionado.The invention relates to a method for increasing the availability of a wheel detection device with an axle counter sensor for the detection of the wheels of a railway vehicle passing on a track, particularly for a free track detection system, as well as a related wheel detection device.
Los sensores contadores de ejes se utilizan en el sector ferroviario para el aviso de vía libre, pero también para otras tareas de conmutación e informe. Además, principalmente se aprovecha el efecto que influye en el campo magnético de las ruedas de hierro del vehículo ferroviario. Por medio de sensores inductivos montados en el cuerpo de la vía, que generan un campo magnético específico, se puede detectar la retroactividad de las ruedas de hierro, donde con cada detección de la rueda se registra un impulso de la rueda. El número de impulsos de la rueda ofrece, junto con otro sensor de ruedas, información sobre el estado de ocupación de la sección de vía intermedia. Este aviso de vía libre representa un criterio de decisión esencial para el control de agujas y señales. En base al estado de ocupación de las secciones de vía se toma la decisión de si un vehículo ferroviario puede ingresar o no en esa sección de vía. Por lo tanto, los sensores contadores de ejes tienen que satisfacer unos requisitos de confiabilidad extremadamente altos.The axle counting sensors are used in the railway sector for free track warning, but also for other switching and reporting tasks. In addition, the effect that influences the magnetic field of the iron wheels of the railway vehicle is mainly used. By means of inductive sensors mounted on the body of the track, which generate a specific magnetic field, the retroactivity of the iron wheels can be detected, where with each wheel detection a wheel impulse is recorded. The number of impulses of the wheel offers, together with another wheel sensor, information about the occupation status of the intermediate track section. This freeway warning represents an essential decision criterion for the control of needles and signals. Based on the occupancy status of the track sections, the decision is made as to whether or not a railway vehicle can enter that section of track. Therefore, axis counting sensors have to meet extremely high reliability requirements.
En la EP 1086873 A1 se describe un procedimiento para determinar ruedas de vehículos ferroviarios que han pasado por un punto de conteo. La US 2007/0001059 A1 se relaciona con un sensor de ruedas, que, además de dos sensores Hal, puede tener también un sensor de vibración.EP 1086873 A1 describes a procedure for determining wheels of railway vehicles that have passed through a counting point. US 2007/0001059 A1 relates to a wheel sensor, which, in addition to two Hal sensors, can also have a vibration sensor.
Sin embargo, en su entorno operativo, los sensores de conteo de ejes están expuestos a numerosas influencias perturbadoras. Con el fin de eliminar cuentas erróneas o al menos reducir su probabilidad, se conocen diversos algoritmos y disposiciones, que posibilitan una plausibilización de los recuentos. Por ejemplo, la disponibilidad con perturbaciones y fallos puede elevarse instalando todo el sistema de detección de vía libre por duplicado.However, in their operating environment, axis counting sensors are exposed to numerous disturbing influences. In order to eliminate erroneous accounts or at least reduce their probability, various algorithms and arrangements are known, which enable a plausibility of the counts. For example, availability with disturbances and faults can be increased by installing the entire free track detection system in duplicate.
En todos los sensores contadores de ejes conocidos tiene que realizarse un enorme esfuerzo en la preparación, procesamiento y evaluación de señales. Los algoritmos necesarios para ello tienen que tener en cuenta las construcciones estructuralmente relacionadas de los vehículos ferroviarios, por ejemplo, escaleras de acceso plegadas hacia abajo de metal, para evitar en lo posible cuentas erróneas y malinterpretaciones, donde la tasa de error, sin embargo, puede ser alta.In all known axis counting sensors an enormous effort has to be made in the preparation, processing and evaluation of signals. The algorithms necessary for this have to take into account the structurally related constructions of railway vehicles, for example, access stairs folded down metal, to avoid as far as possible erroneous accounts and misunderstandings, where the error rate, however, It can be high.
La invención se basa en el objeto de especificar un procedimiento y un dispositivo de detección de ruedas de tipo genérico, que posibiliten una detección más fiable del paso por encima de la vía y con ello un aumento de la disponibilidad.The invention is based on the object of specifying a method and a device for detecting wheels of the generic type, which enable a more reliable detection of the passage over the track and thereby an increase in availability.
Conforme al procedimiento, el objeto se resuelve mediante las características de la reivindicación 1.According to the method, the object is solved by the characteristics of claim 1.
Por este procedimiento de plausibilización se suprimen los conteos erróneos. La funcionalidad de la detección de ruedas se sigue dando, si bien el sensor contador de ejes o el segundo sensor detecta un paso de una rueda, de modo que aumenta la disponibilidad de todo el sistema.By this plausibilization procedure the erroneous counts are suppressed. The functionality of the wheel detection is still given, although the axle counter sensor or the second sensor detects a passage of a wheel, so that the availability of the entire system increases.
El objeto se resuelve según la reivindicación 2 también con un dispositivo de detección de ruedas, en que hay previsto un segundo sensor para la detección de la ocupación de la vía, donde el segundo sensor y el sensor contador de ejes presentan hardware y/o software diferente(s)y donde las salidas de señal del sensor contador de ejes y del segundo sensor están conectadas con un comparador y un temporizador para establecer un intervalo de tiempo para comprobar si durante el intervalo otra rueda pasa sobre la vía en la misma dirección de circulación. De esta manera, es posible una plausibilización o resolución de contradicción durante la detección de la rueda y, por lo tanto, un aumento en la disponibilidad del dispositivo de detección de ruedas.The object is resolved according to claim 2 also with a wheel detection device, in which a second sensor is provided for the detection of the occupation of the track, where the second sensor and the axle counter sensor have hardware and / or software different (s) and where the signal outputs of the axis counter sensor and the second sensor are connected with a comparator and a timer to establish a time interval to check if during the interval another wheel passes over the track in the same direction of circulation. In this way, a plausibility or contradiction resolution is possible during the detection of the wheel and, therefore, an increase in the availability of the wheel detection device.
En el caso normal, el paso sobre la pista se detecta de manera sustancialmente simultánea por el sensor de conteo del eje y el segundo sensor.In the normal case, the passage on the track is detected substantially simultaneously by the axis counting sensor and the second sensor.
Si, sin embargo, sólo uno de ambos sensores detectara un paso de una rueda por encima, éste registro de rueda sólo se valorará o contará como reconocimiento real de una rueda, cuando dentro de un determinado intervalo de tiempo ambos sensores detectan otra rueda, preferentemente la siguiente rueda. A tal efecto, el resultado de detección, en el que sólo uno de ambos sensores ha registrado una detección positiva, primero se suprime, donde un marcador se activa con la fecha, con lo que se registra un error. Con la fecha se activa el temporizador para especificar el intervalo definido. Si durante ese intervalo ambos sensores detectan una segunda rueda, se reinicializa la supresión del primer resultado de detección y el número de ejes o ruedas detectados se pone a dos.If, however, only one of both sensors detects a passage of a wheel over, this wheel register will only be assessed or counted as a real recognition of a wheel, when within a certain time interval both sensors detect another wheel, preferably The next wheel. For this purpose, the detection result, in which only one of both sensors has registered a positive detection, is first suppressed, where a marker is activated with the date, thereby registering an error. With the date the timer is activated for Specify the defined interval. If during this interval both sensors detect a second wheel, the suppression of the first detection result is reset and the number of axles or wheels detected is set to two.
Mediante la evaluación algorítmica común de las señales de salida del sensor contador de ejes convencional y del segundo sensor, puede identificarse cada rueda de forma segura. Las cuentas falsas y las malas interpretaciones se descartan en gran medida. En última instancia, la interconexión habitual de varios sensores de conteo de ejes para la detección relacionada con la seguridad de un punto de cruce o punto de conteo también se puede simplificar con el segundo sensor.Through the common algorithmic evaluation of the output signals of the conventional axle counter sensor and the second sensor, each wheel can be identified safely. False accounts and misinterpretations are largely ruled out. Ultimately, the usual interconnection of several axis counting sensors for safety related detection of a crossing point or counting point can also be simplified with the second sensor.
Para evitar errores sistemáticos, por ejemplo, al configurar el contador de ejes puntual, el segundo sensor se distingue en lo que se refiere al hardware y/o software del sensor contador de ejes existente. El segundo sensor se basa en un principio físico independiente y se activa preferentemente sólo cuando una rueda afecte directamente al sensor.To avoid systematic errors, for example, when configuring the point axis counter, the second sensor is distinguished in terms of the hardware and / or software of the existing axis counter sensor. The second sensor is based on an independent physical principle and is preferably activated only when a wheel directly affects the sensor.
A tal efecto, el segundo sensor según la reivindicación 3 está diseñado preferentemente para detectar una deformación de la vía. Estos sensores se conocen, por ejemplo, para aplicaciones de retroalimentación por captura energética. El principio de deformación de la vía del segundo sensor puede estar diseñado también como sistema de pesaje, en que se detecta la carga de la rueda y, por tanto, el paso por la vía. Incorporando una curva de medición del peso se detecta el rodar hacia dentro y hacia fuera de la rueda, por lo cual cada rueda individual puede identificarse con seguridad. Por otra parte, el segundo sensor configurado como sistema de pesaje o basado en la deformación de la vía es universal, es decir, se puede emplear para cualquier tipo de rueda, particularmente también para ruedas de hierro con cubierta de caucho.For this purpose, the second sensor according to claim 3 is preferably designed to detect a deformation of the track. These sensors are known, for example, for energy capture feedback applications. The principle of deformation of the track of the second sensor can also be designed as a weighing system, in which the wheel load is detected and, therefore, the passage through the track. By incorporating a weight measurement curve, rolling in and out of the wheel is detected, whereby each individual wheel can be safely identified. On the other hand, the second sensor configured as a weighing system or based on the deformation of the track is universal, that is, it can be used for any type of wheel, particularly also for iron wheels with rubber cover.
Otro principio de funcionamiento del segundo sensor se basa según la reivindicación 4 en el uso de una cámara. Esta se puede activar, por ejemplo, mediante un simple interruptor de raíl.Another principle of operation of the second sensor is based on claim 4 in the use of a camera. This can be activated, for example, by a simple rail switch.
Según la reivindicación 5 se prevé, que el segundo sensor y el sensor contador de ejes estén mutuamente desplazados en la dirección de la vía. De este modo puede detectarse además la dirección de circulación del vehículo ferroviario. Al pasar sobre una vía una rueda, ambos sensores generan pulsos de rueda desplazados temporalmente, que sirven para detectar la dirección de circulación.According to claim 5, it is provided that the second sensor and the axis counter sensor are mutually offset in the direction of the track. In this way the direction of movement of the railway vehicle can also be detected. When a wheel passes over a track, both sensors generate temporarily displaced wheel pulses, which serve to detect the direction of movement.
Preferentemente, el segundo sensor según la reivindicación 6 está diseñado además o alternativamente para la conmutación del sensor contador de ejes entre el modo en reposo y el modo activo. Esta funcionalidad de retroalimentación por captura energética posibilita la alimentación de corriente del sensor contador de ejes sólo durante los intervalos, en los que se espera realmente que una rueda pase por encima de la pista.Preferably, the second sensor according to claim 6 is further or alternatively designed for switching the axis counter sensor between the idle mode and the active mode. This energy capture feedback functionality enables the power supply of the axle counter sensor only during intervals, in which a wheel is actually expected to pass over the track.
A continuación se describe la invención más a fondo en base a una representación de diagrama de flujo.The invention is described below in more detail based on a flow chart representation.
Se ilustra una secuencia de proceso conforme a la invención para la detección de una rueda de un vehículo ferroviario que circula sobre una vía por medio de dos diferentes sensores asignados al mismo punto de medida. Tras el arranque (0) se detecta primero si hay puesto un marcador y un temporizador para establecer un intervalo de tiempo aún funciona (0a). Cuando sea el caso, estos se eliminan (0b). Posteriormente se comprueba, si ambos sensores detectan un eje (1). A tal efecto se comparan entre sí ambos resultados de detección de ambos sensores (2).A process sequence according to the invention for the detection of a wheel of a railway vehicle circulating on a track by means of two different sensors assigned to the same measurement point is illustrated. After starting (0) it is first detected if a marker is set and a timer to set a time interval still works (0a). When this is the case, these are eliminated (0b). Subsequently, it is checked if both sensors detect an axis (1). For this purpose, both detection results of both sensors are compared (2).
En caso normal, ambos sensores detectan casi simultáneamente (3) un paso de una rueda por encima (sí sí), por lo cual el paso por encima de una rueda es válido como seguro (7 a).In normal case, both sensors detect almost simultaneously (3) a step of a wheel over (yes yes), so the step over a wheel is valid as safe (7 a).
Si sólo uno de ambos sensores ha detectado una rueda o un eje (sí no o no sí) y el marcador lo ha almacenado (4a), por lo cual el temporizador se inicia (4b), comienza el bucle de nuevo (4c) con arranque (0).If only one of both sensors has detected a wheel or an axle (yes no or no yes) and the marker has stored it (4a), so the timer starts (4b), the loop starts again (4c) with boot (0).
Sólo cuando durante esta segunda pasada ambos sensores detectaran un eje durante el intervalo de tiempo (5a) predeterminado por el temporizador (sí sí), se evaluará el primer resultado de detección (sí no o no sí) tras eliminar la memoria de marcas (5b) como cómputo correcto, de forma que tras este segundo bucle sirven dos ruedas como detectadas (7b). Posteriormente empieza de nuevo el bucle (8).Only when during this second pass both sensors detect an axis during the time interval (5a) predetermined by the timer (yes yes), will the first detection result (yes no or no yes) be evaluated after deleting the mark memory (5b ) as correct computation, so that after this second loop two wheels serve as detected (7b). Then the loop (8) starts again.
Si, sin embargo, con el marcador establecido, es decir, dentro del intervalo temporal (4d), durante la segunda pasada no se detectó ningún eje (no no), el temporizador se pone a 0 (4e), incluso cuando el intervalo eventualmente aún haya transcurrido. Por lo tanto, no es válido ningún eje como detectado (6a) y no se registra tampoco ningún impulso de rueda (6b). If, however, with the marker set, that is, within the time interval (4d), during the second pass no axis was detected (no no), the timer is set to 0 (4e), even when the interval eventually It has still elapsed. Therefore, no axle is detected as detected (6a) and no wheel pulse (6b) is registered either.
Este procedimiento posibilita una disponibilidad mejorada del sistema global para la cuenta de ejes, particularmente también cuando sólo uno de ambos sensores haya detectado un eje (sí no o no sí). Estos errores de cómputo se corrigen automáticamente. This procedure enables an improved availability of the global system for the axis count, particularly also when only one of both sensors has detected an axis (yes no or no yes). These computation errors are corrected automatically.
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