FI71700C - Foerfaringssaett och anordning foer aostadkommande av en oeversiktsbild av aotminstone en kategori av geometriska fel hos en jaernvaegsstraecka. - Google Patents

Description

\uäSr*\ ΓΒ1 (11)KUUXLUTUSJULKA,SU 71 700

9 ' ' UTLÄGGNINGSSKRIFT / I / UU

C /45) rut2:.tti Myönnetty *^2) Γ-'trit r.-o:tolat CO CC 1087 (51) Kv.lk.*/lnt.CI.* B 61 K 9/08 S U O M I— Fl N L A N D (21) Patenttihakemus — Patentansöknlng 792382 (22) Hakemispiivä — Ansökningsdag 30.07./9 (23) Alkupäivä — Glltighetsdag gy yg (41) Tullut julkiseksi — Blivit offentlig 25 )g 80

Patentti- ja rekisterihallitus /44) Nähtäväksipanon ja kuul.julkalsun pvm. —

Patent- oeh registerstyrelsen v ' Ansökan utlagd oeh utl.skrlften publicerad 3 \ .10.86 (86) Kv. hakemus — Int. ansökan (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begird prioritet yij g^ yg

Sveitsi-Schweiz(CH) 3821/79-0 (71) Speno International S.A., 22-24 Parc Chateau-Banquet, Geneve,

Svei tsi-Schweiz(CH) (72) Romolo Panetti, Geneve, Sveitsi-Schweiz(CH) (74) Berggren Oy Ab (54) Menetelmä ja laite havaintokuvan muodostamiseksi ainakin yhtä kategoriaa edustavista, rautatiematkalla esiintyvistä geometrisistä virheistä - Förfaringssätt oeh anordning för astadkommande av en översiktsbi1d av atminstone en kategori av geometriska fel hos en järnvägssträcka

Esillä olevan keksinnön kohteena on menetelmä ja laite havainto-kuvan muodostamiseksi ainakin yhtä kategoriaa edustavista, rau-tatiematkalla esiintyvistä geometrisistä virheistä, jossa menetelmässä kuljettaessa rautatiematkaa pitkin tunnustellaan kutakin osuutta määrätyistä, peräkkäisjärjestyksessä kuljetuista osuuksista tästä matkasta sekä mitataan valitussa virhekatego-riassa esiintyviä virheitä niiden suuruuden suhteen.

Rautatien kahden kiskojonon geometristen mittausten käyttäminen rautatien kunnossapitotöiden ohjelmointiin on melko uutta. Se tekee mahdolliseksi välttää ne tarpeettomat työt, jotka liittyvät vanhoihin ohjelmointimenetelmiin, jotka edellyttävät näiden töiden suorittamista kaikki kunnossapitotoimet käsittävien jäykkien aikajaksojen mukaan, ja sen kautta säästää sekä aikaa että kustannuksia.

Toisaalta, jotta geometrisiä mittauksia voitaisiin tässä mielessä käyttää hyväksi, niiden on oltava transkriboituja muotoon, joka mahdollisimman hyvin edustaa rautatien geometrisen tilan kehitystä, niiden tarkastelun ja analyysin helpottamiseksi.

71700

Aikaisemmin ja vielä nykyisinkin tietyissä rautatieverkoissa tämä tarkastelu ja analyysi on tehty ja tehdään graafisten tallennusten perusteella, jotka antavat analogisen kuvan rautatien kahden kiskojonon geometrisistä ominaisuuksista, ja vertaamalla saatuja tuloksia ennalta määrättyihin toleransseihin.

Graafisiin tallennuksiin perustuva tarkastelu- ja analyysimenetelmä on kuitenkin aikaa vievä ja vaatii koulutettua henkilöstöä, koska käytettävissä oleva kuva on amplitudiin ja asemaan nähden enemmän tai vähemmän vääristynyt riippuen mittauslaitteesta. Henkilöstön on tämän johdosta tulkittava kuvaa vertaamalla sitä mittauslaitteen ns. "siirto"-funktioon, joka oletetaan tunnetuksi ja välittömästi käytettävissä olevaksi. Sen jälkeen, ja koska kuva on puhtaasti analoginen, henkilöstön on määritettävä tulosten suuruus vertaamalla niitä diagrammassa olevaan suuruusmitta-kaavaan, ja sitten luokitettava ne suuruuden kasvamisjärjestyksen ja rautatien luonteenomaisten pätkien perusteella eri luokkiin ennen kuin se voi laatia optimaalisen ohjelman näitä töitä varten.

Tunnetaan eräs transkriptiomenetelmä ja vastaava laite, jotka, sellaisina kuin ne on määritelty patenttivaatimusten 1 ja 2 johdannossa, tekevät mahdolliseksi automaattisesti viedä päätökseen tämä suuruuden määritys ja luokitus. Tästä transkriptiosta syntynyt asiakirja esiintyy taulukon muodossa, jonka jokaisen luokan geometristen virheiden lukumäärää edustavat numeroarvot peittävät sen koko pinnan, joka on luokkien lukumäärän ja mittausker-tojen tai -pätkien lukumäärän rajoissa.

Tämä transkriptio yksinkertaistaa suuresti rautatien geometristen mittausten tarkasteluun määrätyn henkilökunnan tehtävää, mutta sensijaan se ei anna kuvaa mainittujen mittausten kehityksestä. Tämän kehityksen ja sen kriittisten arvojen nopea silmämääräinen tulkinta ei siis ole mahdollista tällaisen asiakirjan perusteella, ja tämä hidastaa sen tässä, puhtaasti digitaalisessa muodossa esittämien tulosten tulkinnan nopeutta.

Esillä olevan keksinnön päämääränä on ratkaista tämä ongelma antamalla jokaisen amplitudiluokan virheiden lukumäärää edustavien 71700 numeroarvojen jakaumalle niiden transkriptiosta syntyneen asiakirjan pinnan alla analoginen kuva niiden pätkäkehityksestä perättäisten mittauspätkien mukaan. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksessa 1, kun taas keksinnön mukaisen laitteen tunnusmerkit vastaavasti ilmenevät vaatimuksista 2 ja 3. Valittua pienintä suuruutta pienempien arvojen pois jäämisen ansiosta ehdotettu ratkaisu on yksinkertainen ja tekee silminnähtäväksi tätä virheminimiä suurempien amplitudiarvojen kuvaajan, laskettuina ja luokitettuina jokaisella mittauspätkällä, jonka kuvaajan kulku valaisee näiden amplitudien kehitystä mittauspätkässä toisensa jälkeen.

Oheinen piirustus havainnollistaa erästä keksinnön mukaisen menetelmän erityistä kohtaa ja esittää esimerkkinä erästä sen toteut-tamislaitteen sovellutusmuotoa sekä transkriptiosta syntynyttä asiakirjaa.

Kuvio 1 on diagramma, joka koskee transkriptiomenetelmää, kuvio 2 on lohkodiagramma transkriptiolaitteesta, kuvio 3 on osakuvanto transkriptiosta syntyneestä asiakirjasta.

Esitetty esimerkki koskee kiskojonon vierintätasonpinnan virheitä, ja asian yksinkertaistamiseksi virheiden minimilukumääräksi katsotaan valituksi nolla. On kuitenkin selvää, että menetelmää voidaan soveltaa kaikkiin muihinkin rautatien geometrian virheisiin, kuten pituussuuntaisen ja poikittaissuuntaisen vaakituksen sekä oikaisun virheisiin, ja valittu minimilukumäärä voi olla eri suuri kuin nolla tai ilmaista esimerkiksi kullakin mittausmatkal-la mitattujen virheiden prosenttimäärää.

Kuviossa 1 esitetyn diagramman käyrä C edustaa kuviossa 2 näkyvän kiskojonon vierintätason pinnan virheiden amplitudin kehitystä, kun tällä pinnalla jatkuvasti kulkee ja sitä tunnustelee mittausvaunu 3, jota vetää esittämättä jätetty ajoneuvo, joka on varustettu elektronisella tunnustelulaitteella 4, joka lähettää mainittujen virheiden amplitudiin suhteellisen analogisig-naalin ja joka vaunu kuuluu osana laitteeseen 1.

717 0 0 4 Tässä diagrammassa mainittujen virheiden amplituudit ovat luettavissa horisontaaliakselin Oa suuntaisina abskissoina ja näiden asema avaruudessa origoon nähden on luettavissa pystyakselin Ok suuntaisina ordinaattoina.

Mitattujen virheiden amplituudien digitaaliarvojen saamiseksi elektroninen tunnusteluelin 4 on yhdistetty analogi-digitaali-koodauslait-teeseen 5. Mittaussignaalien paikoittaminen mittausvaunun 3 kulkeman matkan funktiona saadaan magneettisella läheisyyden havaintolaitteella 6, joka mittauslaitteen 3 pyörään kiinnitetyn hammaspyörän 7 vaikutuksesta antaa impulssin lineaarisen siirtymän jokaisen x yksikön kohdalla, tässä esimerkiksi jokaisen 100 mm kohdalla.

—£ Tämä arvo x vastaa diagrammassa kuljettuja matkoja vastaavia Ok- —> akselin asteikon murto-osia ja akselin Oa amplituudiasteikko edustaa suurenevia amplituudiluokkia, jotka on numeroitu l:stä 9:ään ja jotka on valittu niiden rataan ja liikkuvaan kalustoon kohdistuvien dynaamisten vaikutusten mukaan, ja jokainen näistä luokista saattaa peittää yhtä suuret tai eri suuret amplituudierot. Esitetyssä esimerkissä nämä amplituudiluokat ulottuvat 0,1 mm:n pituudesta luokassa 1 1 muun pituuteen luokassa 9.

Mittauslaitteen 1 avulla suoritettujen mittausten tulosten trans-kriboimiseksi keksinnön mukaisen menetelmän mukaisesti, mittauslaite on yhdistetty käsittelypiiriin 8, joka käsittää: - muistin 9 niiden virheiden amplituudin rekisteröimiseksi, jotka on mitattu perättäisillä mittauspätkillä, joiden pituus on määrätty, —j* ja vastaa tässä kuljettujen matkojen akselin Ok-asteikkoa ja käsittävät kukin 10 arvon x päässä toisistaan olevaa amplituudin mittausta.

- Luokitusyksikön 10 mainittujen amplituudien jakamiseksi useihin luokkiin niiden kasvavien suuruuksien mukaan, jotka tässä ovat edellä selitetyt l:stä 9:ään merkityt luokat.

- Laskimen 11 niiden lukumäärän kussakin mainituista luokista ja kullakin mittauspätkällä 0,1 - 0,2 - 0,3 jne. laskemiseksi.

- Erottelulaitteen 12 kaikkien niiden laskennan tuloksena olevien lukujen poistamiseksi, joiden merkitsevä arvo on pienempi tai yhtä suuri kuin valittu minimi, joka tässä on yhtä kuin nolla.

5 71700 - Rivikirjoittimen 13 jäljellä olevien lukujen transkriboimiseksi kuviossa 3 yksityiskohtaisesti esitetylle asiakirja-alustalle 14, niin että nämä ovat luettavissa kahteen toisiinsa nähden kohti- —^ suoraan suuntaan, joista yksi, k, edustaa mittauspätkien sarjaa, ja toinen, a, edustaa suuruudeltaan kasvavien amplituudiluokkien sarjaa.

Kuvion 1 diagramman avulla on helppo nähdä, että asiakirja 14 esittää jokaista mittauspätkää kohti ja ainoastaan tiettyihin amplituudi-luokkiin nähden lukua, joka edustaa niiden virheiden lukumäärää, joiden amplituudi sisältyy mainittuihin luokkiin, ne muut luokat pois jätettyinä, joissa ei esiinny yhtään mitatuista kymmenestä virheestä ja joka tunnetulla menetelmällä saadussa asiakirjassa on merkitty nollalla, koska mainittu valittu minimi on nolla.

Niinpä nähdään esimerkiksi, että matkalla 0,1-0,2 mitattujen kymmenen virheen amplituudit esiintyvät yksinomaan luokissa 5, 6 ja 7, ja että ainoastaan niiden lukumäärä kussakin näistä luokista on transkriboitu asiakirjaan, sen sijaan, että ennestään tunnetussa asiakirjassa tätä mittausmatkaa koskeva transkriboitujen numeroiden sarja oli seuraava: 0, 2x000034300 ja seuraavilla mittausmatkoilla: Qf 3 x 0 2 2 6 0 O 0 0 0 0, 4x022222000 O, 5x000001540 0, 6x000005500 0, 7x005230000 0, 8x143200000

Vertaamalla näitä kahta transkriptiomuotoa nähdään selvästi keksinnön mukaisen muodon jo mainittu etu, nimittäin että se tuo esiin mitattujen virheiden amplituudiarvojen kokonaisuuden, laskettuina ja luokitettuina jokaista mittauspätkää kohti, jonka kokonaisuuden kehittyminen selvästi ilmaisee mainittujen amplituudien kehittymistä perättäisillä mittausmatkoilla toinen toisensa jälkeen.

Modifikaatioitakin voidaan tehdä.

Claims (3)

6 71 700 Esimerkiksi mittauslaite 1 voi olla erilaista tyyppiä, joka perustuu kiihtyvyysmittaukseen tai vielä lineaarisen ja kiih-tyvyysmittauksen yhdistelmään, sellaisina kuin sitä tällä alalla käytetään, edellyttäen, että saadut mittausarvot ovat mitattujen virheiden amplitudiin nähden kuvaavia. Muisti 9, luokitusyksikkö 10, laskin 11 ja käsittelypiirin erottelulaite 12 voidaan korvata prosessorilla, joka on ohjelmoitu suorittamaan samat tehtävät. Vihdoin asiakirja 14 voi käsittää muitakin, toista kiskojonoa sekä muita virheluokkia koskevia transkriptioita, riippuen kunnossapitotointen lukumäärästä tai haluttujen tarkastusten lukumäärästä.

1. Menetelmä havaintokuvan muodostamiseksi ainakin yhtä kategoriaa edustavista, rautatiematkalla esiintyvistä geometrisistä virheistä, jossa menetelmässä kuljettaessa rautatie-matkaa pitkin tunnustellaan kutakin osuutta määrätyistä, peräkkäisjärjestyksessä kuljetuista osuuksista tästä matkasta sekä mitataan valitussa virhekategoriässä esiintyviä virheitä niiden suuruuden suhteen, tunnettu siitä, että mitatut virheet viedään muistiin siinä järjestyksessä, kuin mainitut matkat suoritetaan sekä jaetaan joukkoon luokkia kasvavaa suuruusluokkaa noudattavan sarjan mukaan virheiden merkitystä ajatellen, että lasketaan virheiden lukumäärää kussakin tällaisessa suuruusluokassa, jolloin kuitenkin laskuista jätetään pois kaikki virheet, jotka ovat pienempiä tai yhtä suuria kuin valittu pienin suuruus, että lasketut virheet kirjoitetaan digitaalisesti alustalle siten, että tätä voidaan lukea kahdessa kohtisuorassa suunnassa, sekä siten, että toisessa suunnassa luetut virheet edustavat suoritetun matkan osuuksien peräkkäisjärjestystä, ja että tähän nähden kohtisuorassa suunnassa luetut virheet edustavat sitä sarjaa, jonka mainitut kasvavaa kokoa tai merkitystä olevat luokat muodostavat, ja siten, että tämän digitaalisen kirjoituksen kautta kontrastivaikutus, jonka eri osamatkoilla 7 71 700 esiintyvien virheiden numeeriset arvot automaattisesti luovat alustelle, antaa analogisen kuvan rautatiematkan tilasta.

2. Laite patenttivaatimuksen 1 mukaisen-menetelmän suorittamiseksi havaintokuvan aikaansaamiseksi ainakin yhtä kategoriaa edustavista, rautatiematkalla esiintyvistä geometrisistä virheistä, joka laite käsittää mittausvälineet (1) tässä virhekategoriassa esiintyvien virheiden suuruuden mittaamiseksi kuljettaessa rautatiematkaa pitkin kullakin joukon osuudella, joihin osuuksiin matkaa on jaettu, sekä mittausvälineisiin liitetyn mittaustulosten esittelypiirin {8) muistineen (9) mitattujen virheiden suuruuden rekisteröimiseksi kullakin näistä matkaosuuksista, tunnettu muistiin (9) liitetystä luokitusyksiköstä (10) virheiden jakamiseksi joukkoon luokkia kasvavan suuruusluokan mukaiseksi sarjaksi, etenkin virheiden merkitystä ajatellen, luokitusyksikköön liitetystä laskimesta (11) virheiden lukumäärän laskemiseksi kussakin tällaisessa luokassa kullakin mitatulla rautatiematkan osuudella, sekä laskimeen liitetystä diskriminaattorista (12), joka on sovitettu eliminoimaan tästä laskusta kaikki ne virheet, jotka ovat pienempiä tai yhtä suuria kuin valittu minimiarvo, sekä kirjoittimesta (13) joka on liitetty diskriminaattoriin sekä sovitettu digitaalimuotoon kirjoittamaan kaikkien mukaanotettujen virheiden arvo kullekin matkan osuudelle tulostuksessa (14) siten, että tämä on luettevis-sa kahdessa kohtisuorassa suunnassa, joista toinen edustaa mitattujen matkaosuuksien sarjaa ja toinen edustaa mainittujen luokkien sarjaa kasvavassa merkitys-tai suuruusluokkajärjestyksessä, sekä siten, että kahdelle peräkkäin toisiinsa nähden olevalle matka-osuudelle suoritettu kirjoitus (14) sisältää toisistaan poikkeavia vyöhykkeitä tai rivejä, joita muodostavat mainittujen virheiden numeeriset arvot ja jotka siten antavat analogisen kuvan rautatiematkan olotilasta.

3. Laite patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän suorittamiseksi havaintokuvan muodostamiseksi ainakin yhtä kategoriaa edustavista, rautatiematkalla esiintyvistä geometrisista virheistä, joka laite käsittää mittausvälineet (1), joilla rautatiematkaa 8 71700 pitkin kuljettaessa mitataan virheiden suuruutta mainitussa virhekategoriassa kullekin pituusosuudelle sarjasta määrättyjä pituusosuuksia, joihin kyseinen rautatiematka on jaettu, tunnettu siitä, että mittausvälineet käsittävät laitteen (3-7) mitattujen virheiden rekisteröimiseksi analogisesti ensimmäiseen koordinaattijärjestelmään (kuvio 1), jossa on kaksi kohtisuoraa akselia, joista toinen akseli edustaa rautatiematkaa pituusyksiköissä ja toinen eri suuruusluokkien virheamplitudeja, laitteen (5, 8-12), jossa on analogidigitalimuunnin (5) sekä elimen (10, 12, 13) ensimmäisen koordinaattijärjestelmän lukemiseksi analogisesti ja analogiarvojen muuttamiseksi digitaaliarvoiksi alustalle (14) sellaisen kirjoituksen muodossa, joka noudattaa toista kaksi kohtisuoraa akseliä sisältävää koordinaattijärjestelmää (kuvio 3), joista akseleista toinen edustaa rautatiematkan osuutta ja toinen virheiden suuruusluokkaa siten, että virheiden lukumäärä on digitaalisesti annettu koordinaattipisteissä, jolloin laite käsittää diskriminaattorin (12) sellaisia virheitä koskevien tietojen eliminoimiseksi, jotka ovat pienempiä tai yhtä suuria kuin ennakolta määrätty suure, jolloin numeeriset tiedot muodostavat helppokäsitteisen diagramman (kuvio 3), joka jo numeroiden järjestelyn perusteella toisin sanoen ilman että numerotiedot luetaan yksitellen, antaa analogisen kuvan rautatiematkan virheolotilasta.