FR2994984A1 - Dispositif de surveillance de la variation de distance verticale entre une voie ferroviaire et une couche de ballast - Google Patents

Abstract

Un dispositif (1) de surveillance de la variation de distance verticale entre une traverse d'une voie ferroviaire et une couche de ballast sur laquelle la voie ferroviaire repose, le dispositif (1) comportant : - au moins un élément de base (11) destiné à être en contact avec la couche de ballast, - au moins un élément mobile (12) destiné à être relié à la voie ferroviaire, - des moyens de mesure du déplacement vertical dudit élément mobile (12) par rapport audit élément de base (11), et - des moyens de transmission sans fil de la distance verticale mesurée.

Description

DISPOSITIF DE SURVEILLANCE DE LA VARIATION DE DISTANCE VERTICALE ENTRE UNE VOIE FERROVIAIRE ET UNE COUCHE DE BALLAST DOMAINE TECHNIQUE GENERAL ET ART ANTERIEUR La présente invention concerne le domaine de l'entretien des voies ferroviaires.

En référence à la figure 1 représentant une vue en coupe longitudinale d'une voie ferroviaire, une voie ferroviaire comporte deux rails longitudinaux parallèles 4 qui sont maintenus écartés l'un par rapport à l'autre par des traverses orthogonales 2 généralement en bois ou en béton. En fonctionnement, le véhicule ferroviaire entre en contact avec les rails longitudinaux 4 ce qui engendre un effort vertical sur les rails 4 et sur les traverses 2. Afin d'amortir ces efforts, les traverses 2 reposent traditionnellement sur une couche de ballast 3 comme illustré à la figure 1. Pour rappel, le ballast 3 est un lit de gravier qui supporte une voie ferroviaire. Au fur et à mesure du passage de véhicules ferroviaires sur la voie ferroviaire, le ballast 3 situé sous chaque traverse 2 est de plus en plus tassé. Dans certains cas, le ballast 3 peut s'affaisser, ce qui diminue son épaisseur. Il apparaît alors un espace vertical E entre la surface inférieure de la traverse 2 et la couche de ballast 3 comme représenté à la figure 1. Du fait de cet espace vertical E, la traverse 2 et les rails 4 oscillent verticalement au passage de chaque roue d'un véhicule ferroviaire. Autrement dit, un phénomène de battement de la voie ferroviaire se produit ce qui a conduit l'homme du métier à désigner par le terme de « danse » l'espace vertical E sous une traverse 2 suite à un affaissement et un tassement de la couche de ballast.

La valeur de la danse est évolutive au cours du temps et il est important de surveiller qu'elle ne dépasse pas des seuils de danse prédéfinis. Lorsque de tels seuils de danse sont dépassés, les risques d'incident ou d'accident de circulation sont plus élevés. De manière extrême, une danse de valeur très importante peut conduire au déraillement du véhicule ferroviaire. Aussi, en fonction de la valeur de danse mesurée, la vitesse de circulation peut être limitée afin de garantir une sécurité optimale. Néanmoins, de telles limitations peuvent engendrer des retards de circulation des véhicules ferroviaires ce qui présente un inconvénient. Afin d'assurer une circulation optimale des véhicules ferroviaires sur une voie ferroviaire, il est connu de surveiller l'évolution de la danse d'une traverse 2 au moyen d'un dansomètre de manière à pouvoir mettre en oeuvre une opération de maintenance avant que la danse ne soit trop élevée. Un dansomètre se présente classiquement sous la forme d'un dispositif essentiellement mécanique comportant un élément de base fixé au niveau de la couche de ballast 3 et un élément mobile fixé à la traverse 2 ou au rail 4. Le dispositif comporte classiquement des moyens de guidage vertical de l'élément mobile par rapport à l'élément de base et des moyens de mesure de la distance entre lesdits éléments. A titre d'exemple, les moyens de mesure se présentent sous la forme d'un index entraîné par l'élément mobile et glissant sur une règle graduée pour mémoriser la position maximale atteinte. En pratique, un opérateur glisse le dispositif entre la couche de ballast 3 et la traverse 2. L'élément de base et l'élément mobile sont respectivement fixés à la couche de ballast 3 et à la traverse 2 afin de mesurer la hauteur verticale de la danse. Lorsqu'un véhicule ferroviaire circule sur la voie ferroviaire équipé du dansomètre, la traverse 2 se déplace verticalement vers le bas, au passage de chaque roue, du fait de la danse en entraînant l'élément mobile et l'index qui se rapproche de l'élément de base. Après le passage du véhicule ferroviaire, la traverse 2 se déplace verticalement vers le haut pour retrouver sa position d'origine en entraînant l'élément mobile sans déplacer l'index sur la règle graduée. Le dansomètre permet de fournir à un opérateur la valeur de la danse maximale qui a été atteinte entre l'instant d'installation du dansomètre et l'instant de mesure. Un dansomètre selon l'art antérieur présente de nombreux inconvénients. Tout d'abord, comme la mesure ne se fait qu'en un seul point, la surveillance d'un grand nombre de points nécessite de monopoliser de nombreux opérateurs. Dans le cas d'utilisation dans des zones de trafic dense, en de nombreux points de voies ferroviaires, la mise en place et la réalisation des relevés peuvent être difficiles à mettre en oeuvre étant donné que les relevés doivent être planifiés à des instants prédéfinis pas nécessairement compatibles avec le trafic ferroviaire.

En outre, la danse est mesurée de manière visuelle ce qui peut être une source d'imprécision et dépend de l'opérateur réalisant la mesure visuelle ce qui rend toute interprétation délicate. La mesure relevée avec un tel dansomètre correspond à la danse maximale mesurée entre l'instant d'installation du dansomètre et l'instant de mesure. L'évolution de la danse au cours du temps n'est pas connue ce qui empêche de détecter toute dégradation soudaine. De manière alternative, pour mesurer la danse d'une voie ferroviaire, il est également connu de faire circuler un véhicule ferroviaire de surveillance sur ladite voie à surveiller. Outre le coût important que peut engendrer une telle méthode de surveillance, l'utilisation d'un tel véhicule ne permet pas de surveiller un réseau ferroviaire de taille importante de manière régulière. PRESENTATION GENERALE DE L'INVENTION Pour éliminer au moins certains de ces inconvénients, l'invention concerne un dispositif de surveillance de la variation de distance verticale entre une voie ferroviaire et une couche de ballast sur laquelle la voie ferroviaire repose, le dispositif comportant au moins un élément de base destiné à être en contact avec la couche de ballast, au moins un élément mobile destiné à être relié à ladite voie ferroviaire et des moyens de mesure du déplacement vertical dudit élément mobile par rapport audit élément de base.

L'invention est remarquable en ce qu'elle comporte des moyens de transmission sans fil du déplacement vertical mesuré de manière à communiquer à tout instant la distance verticale entre la voie ferroviaire et la couche de ballast, c'est-à-dire, la hauteur du vide sous traverse.

Une voie ferroviaire comporte de manière classique des rails longitudinaux et des traverses transversales. Le dispositif selon l'invention permet aussi bien de mesurer la hauteur du vide sous traverse, c'est-à-dire la danse, entre un rail et la couche de ballast qu'entre une traverse et une couche de ballast.

Selon un aspect de l'invention, l'élément mobile est destiné à être relié à un rail de la voie ferroviaire, de préférence, à sa partie inférieure. Selon un autre aspect de l'invention, l'élément mobile est destiné à être relié à une traverse de la voie ferroviaire. De manière avantageuse, la distance verticale entre la traverse et la couche de ballast peut être surveillée de manière continue ce qui permet de disposer de mesures pertinentes à tout instant afin de détecter toute dégradation soudaine. La danse est ainsi télésurveillée. En outre, il n'est plus nécessaire aux opérateurs de se déplacer sur la voie ferroviaire pour saisir de manière visuelle une valeur de danse ce qui présente un gain de temps. Cette valeur est mesurée de manière précise dans des conditions objectives ce qui permet de comparer des danses mesurées en des lieux différents. En outre, grâce à la connaissance générale et approfondie de la danse à différents points d'un réseau ferroviaire, on peut améliorer la planification des opérations de maintenance ce qui en diminue les coûts.

Ce dispositif, appelé également « télédansomètre », permet d'offrir une flexibilité accrue tout en disposant de données plus abondantes et plus précises. De préférence, les moyens de mesure comportent au moins un capteur de déplacement, de préférence, un capteur linéaire. Ainsi, la mesure est réalisée de manière précise et objective. De préférence encore, les moyens de transmission sont adaptés pour émettre l'instant de mesure avec le déplacement vertical mesuré. De manière avantageuse, on peut estimer l'évolution de la dégradation et programmer une opération de maintenance en cas de besoin.

De manière préférée, le dispositif comportant un identifiant, les moyens de transmission sont adaptés pour émettre ledit identifiant avec le déplacement vertical mesuré. Cela permet avantageusement de mettre en relation un déplacement vertical avec le véhicule ferroviaire à l'origine de ce déplacement.40 De manière préférée, les moyens de transmission sont adaptés pour transmettre des données via une liaison sans fil, de préférence de type radio ou GSM. Cela permet de disposer de la mesure au moyen d'un téléphone ou d'un ordinateur.

Selon un aspect préféré de l'invention, l'élément de base comporte une tige verticale terminée à son extrémité inférieure par une embase, l'élément mobile se présentant sous la forme d'un élément coulissant autour de la tige verticale. De manière préférée, le dispositif comporte un ressort élastique entre l'embase de l'élément de base et l'élément coulissant de manière à permettre un montage précontraint du dispositif et ainsi autoriser une mesure réactive et précise. De préférence, le dispositif comporte une bague montée coulissante autour de la tige verticale et adaptée pour être déplacée par l'élément mobile, les moyens de mesure étant configurés pour mesurer le déplacement de ladite bague coulissante par rapport à l'élément de base. Ainsi, le déplacement de l'élément mobile par rapport à l'élément de base est obtenu de manière indirecte. La bague permet avantageusement d'indiquer visuellement la danse maximale tout en réalisant des mesures de manière continue. Ainsi, on peut mémoriser l'évolution de la danse subie lors du passage d'un véhicule ferroviaire.

De manière préférée, le dispositif comporte des moyens d'ancrage de l'élément de base dans la couche de ballast de manière à assurer une stabilité du dispositif de surveillance une fois monté sur la voie ferroviaire.

L'invention concerne également un système de télésurveillance d'une pluralité de voies ferroviaires, le système comportant une pluralité de dispositifs de surveillance tels que présentés précédemment dont l'élément de base est fixé au niveau de la couche de ballast et dont l'élément mobile est relié à une voie ferroviaire et un calculateur de traitement relié à ladite pluralité de dispositifs de surveillance par un réseau de communication sans fil. Le système de surveillance permet d'assurer une surveillance globale, précise et en temps réel d'un réseau ferroviaire ce qui améliore la mise en oeuvre des opérations de maintenance ainsi que la modélisation de l'évolution de la danse en fonction des conditions de circulation des véhicules ferroviaires sur le réseau ferroviaire.

PRESENTATION DES FIGURES L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et se référant aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une voie ferroviaire comportant des traverses distantes de la couche de ballast ; la figure 2 est une vue rapprochée d'une traverse de la figure 1 ; la figure 3 est une représentation schématique en coupe verticale d'un dispositif selon l'invention ; la figure 4 est une représentation schématique des composants du bloc fonctionnel du dispositif de la figure 3 ; la figure 5A est une représentation schématique en coupe verticale du dispositif de la figure 3 monté sur une traverse d'une voie ferroviaire, le dispositif étant en position de repos suite à son installation ; la figure 5B est une représentation schématique du dispositif de la figure 5A lors du passage d'une roue d'un véhicule sur la voie ferroviaire ; la figure 5C est une représentation schématique du dispositif de la figure 5A après le passage d'une roue d'un véhicule sur la voir ferroviaire ; la figure 6 est une représentation schématique en coupe verticale d'une autre forme de réalisation d'un dispositif selon l'invention monté sur une traverse d'une voie ferroviaire, le dispositif étant en position de repos suite à son installation ; et la figure 7 est une représentation schématique d'un système de surveillance comportant une pluralité de dispositifs selon l'invention pour surveiller deux voies ferroviaires d'un réseau ferroviaire. Il faut noter que les figures exposent l'invention de manière détaillée pour mettre en oeuvre l'invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l'invention le cas échéant. DESCRIPTION D'UN OU PLUSIEURS MODES DE REALISATION ET DE MISE EN OEUVRE Une première forme de réalisation d'un dispositif de surveillance 1 selon l'invention va être présentée en référence aux figures 3 et 5A. De manière classique, comme présenté précédemment en référence à la figure 1, une voie ferroviaire comporte deux rails longitudinaux 4 sensiblement parallèles qui sont maintenus écartés l'un par rapport à l'autre par des traverses orthogonales 2 généralement en bois ou en béton.

Le dispositif de surveillance 1 peut être relié soit à un rail 4 (figure 5A) de la voie ferroviaire soit à une traverse de la voie ferroviaire 2. La figure 5A présente une vue en coupe transversale d'un rail longitudinal 4 avec un dispositif de surveillance 1 situé entre deux traverses adjacentes. Par souci de clarté, la traverse 2 solidaire du rail 4 qui est située dans un plan transversal arrière est représentée en traits discontinus. Dans l'exemple de la figure 5A, le dispositif de surveillance 1 est monté solidairement au rail 4 par l'intermédiaire d'une platine de fixation 9 mais il va de soi que les moyens de fixation du dispositif de surveillance 1 au rail 4 pourraient être différents. En particulier, le dispositif de surveillance 1 pourrait être relié directement au rail 4 comme cela sera présenté par la suite en référence à la figure 6.

Comme illustré à la figure 2, du fait d'un tassement de la couche de ballast 3 et de la solidarisation de la traverse 2 au rail longitudinal 4, il existe un espace vertical E entre la surface inférieure de la traverse 2 et la couche de ballast 3 sur lequel la traverse 2 devrait reposer si la couche de ballast 3 ne s'était pas tassée. La hauteur « d » de cet espace vertical E correspond à la danse maximale à mesurer au moyen du dispositif de surveillance 1 monté entre le rail 4 et la couche de ballast 3 comme illustré à la figure 5A. En référence à la figure 3, le dispositif de surveillance 1 comporte un élément de base 11 qui est en appui sur la couche de ballast 3, un élément mobile 12 qui est fixé au rail 4 par l'intermédiaire d'une platine de fixation 9 et un bloc fonctionnel 7. Comme représenté de manière schématique à la figure 4, le bloc fonctionnel 7 comporte des moyens de mesure 71 du déplacement vertical dudit élément mobile 12 par rapport audit élément de base 11, des moyens d'acquisition de mesures 72 et des moyens de transmission sans fil 73 du déplacement vertical mesuré. Élément de base 11 En référence à la figure 3, l'élément de base 11 comporte une tige verticale 11A terminée à son extrémité inférieure par une embase horizontale 11B. L'embase horizontale 11B permet avantageusement de stabiliser la tige verticale 11A en position sur la couche de ballast 3. A titre d'exemple, la tige verticale 11A s'étend sur une longueur de l'ordre de 15 cm et l'embase 11B possède un diamètre de l'ordre de 15 cm. De manière préférée, l'élément de base 11 est monobloc et constitué d'un matériau métallique. Élément mobile 12 Toujours en référence à la figure 3, l'élément mobile 12 se présente sous la forme d'un élément coulissant autour de la tige verticale 11A de l'élément de base 11. De manière préférée, l'élément mobile 12 possède une forme générale en C de manière à définir une portion horizontale inférieure 121, une portion verticale 122 et une portion horizontale supérieure 123. Dans cet exemple, la portion horizontale inférieure 121 et la portion horizontale supérieure 123 comportent respectivement un orifice inférieur 124 et un orifice supérieur 125 qui sont alignés verticalement et dans lesquels coulisse la tige verticale 11A comme illustré à la figure 3.

De manière préférée, l'élément mobile 12 comporte une languette de liaison 126 au rail 4 qui s'étend verticalement vers le bas depuis la portion horizontale inférieure 121 de l'élément mobile 12. En référence à la figure 3 représentant une première forme de réalisation d'un dispositif de surveillance selon l'invention, la languette de liaison 126 comporte des moyens de fixation à la platine de fixation 9. Dans cet exemple, la platine de fixation 9 est solidaire en translation verticale avec la partie inférieure du rail 4. La platine de fixation 9 possède dans cet exemple une section longitudinale en forme de U dont les branches sont repliées mais il va de soi que sa forme ou sa structure pourraient être diverses. De préférence, le dispositif de surveillance 1 comporte des moyens élastiques de manière à permettre un montage précontraint entre la couche de ballast 3 et le rail 4. En référence à la figure 3, le dispositif de surveillance 1 comporte un ressort élastique 5 monté entre l'élément de base 11 et l'élément mobile 12. Dans cet exemple, le ressort élastique 5 est monté autour de la tige verticale 11A, ses extrémités étant en appui sur la portion horizontale inférieure 121 de l'élément mobile 12 et l'embase 11B de l'élément de base 11. Le ressort élastique 5 permet avantageusement de repousser l'élément de base 11 verticalement vers le bas de manière à ce qu'il demeure plaqué contre la couche de ballast 3. Moyens de mesure de déplacement et moyens de transmission En référence à la figure 3, le dispositif de surveillance 1 comporte une bague 6 montée coulissante autour de la tige verticale 11A entre la portion horizontale inférieure 121 et la portion horizontale supérieure 123 de l'élément mobile 12. La bague coulissante 6 est montée de manière à pouvoir être déplacée verticalement vers le bas par la portion horizontale supérieure 123 de l'élément mobile 12 lors du passage d'un véhicule ferroviaire. En outre, la bague coulissante 6 est reliée à la portion horizontale inférieure 121 de l'élément mobile 12 par le module fonctionnel 7 comportant des moyens de mesure de déplacement 71, des moyens d'acquisition 72 et des moyens de transmission sans fil 73. Dans cet exemple, le module fonctionnel 7 intègre les moyens de mesure de déplacement 71, les moyens d'acquisition 72 et les moyens de transmission sans fil 73 mais il va de soi que les moyens pourraient être distincts et appartenir à trois modules fonctionnels différents. En outre, le module fonctionnel 7 peut être entièrement ou partiellement déporté de l'élément mobile 12. A titre d'exemple, le module fonctionnel 7 peut être située à côté de l'élément de base 11.

Les moyens de mesure de déplacement 71 sont adaptés pour mesurer un déplacement relatif de l'élément mobile 12 par rapport à l'élément de base 11. Dans cet exemple de réalisation, le déplacement relatif est mesuré de manière indirecte par utilisation de la bague coulissante 6. A cet effet, les moyens de mesure de déplacement 71 sont adaptés pour mesurer le déplacement relatif de la bague coulissante 6 par rapport à l'élément mobile 12, la bague coulissante 6 étant elle- même déplacée par l'élément mobile 12. Comme cela sera détaillé par la suite, une telle configuration permet, d'une part, de suivre de manière continue la danse subie par la portion de voie ferroviaire et, d'autre part, de mémoriser la danse maximale subie par la voie ferroviaire. De manière préférée, les moyens de mesure de déplacement 71 se présentent sous la forme d'un capteur linéaire qui est étanche et adapté pour être utilisé en extérieur.

Dans cet exemple, les moyens d'acquisition 72 sont adaptés pour acquérir les distances mesurées par les moyens de déplacement 71. De manière préférée, des moyens d'acquisition à mémoire d'enregistrement, par exemple du type DATAlogger, peuvent être intégrés au module fonctionnel 7.

De manière préférée, les moyens d'acquisition 72 sont adaptés pour acquérir des données à intervalles de temps réguliers, par exemple, 15 minutes. Les moyens de transmission 73 se présentent de manière préférée sous la forme d'un émetteur pour transmission sans fil, radio ou GSM, mais il va de soi que d'autres types d'émetteurs sans fil pourraient convenir. Autre forme de réalisation Une deuxième forme de réalisation de l'invention est décrite en référence à la figure 6. Les références utilisées pour décrire les éléments de structure ou fonction identique, équivalente ou similaire à celles des éléments de la figure 3 sont les mêmes, pour simplifier la description. D'ailleurs, l'ensemble de la description de la première forme de réalisation de la figure 3 n'est pas reprise, cette description s'appliquant aux éléments de la figure 6 lorsqu'il n'y a pas d'incompatibilités. Seules les différences notables, structurelles et fonctionnelles, sont décrites.

En référence à la figure 6 représentant une deuxième forme de réalisation d'un dispositif de surveillance selon l'invention, la languette de liaison 126 est terminée à son extrémité inférieure par une portion libre horizontale 127 de manière à posséder une forme de L dont l'extrémité horizontale peut être glissée sous le rail 4 ou sur la traverse 2. Aucune fixation supplémentaire n'est nécessaire pour fixer le dispositif à la traverse 2, le dispositif de surveillance 1 étant monté précontraint. De manière préférée, le dispositif de surveillance 1 comporte des moyens d'ancrage 8 de l'élément de base 11 dans la couche de ballast 3. A titre d'exemple, en référence à la figure 6, les moyens d'ancrage 8 se présentent sous la forme d'une griffe de fixation ou d'un piquet comportant une ou plusieurs dents verticales destinées à pénétrer dans la couche de ballast 3. De manière alternative, dans une forme de réalisation non représentée, le dispositif de surveillance 1 est relié à une traverse de la voie ferroviaire 2. A cet effet, le dispositif de surveillance 1 comporte de préférence une patte de fixation qui est fixée dans la traverse 2, par exemple par vissage, pour mesurer son déplacement vertical. De manière similaire, le dispositif de surveillance 1 peut également comporter des moyens d'ancrage de l'élément de base 11 dans la couche de ballast 3. Exemple de mise en oeuvre40 Un exemple de mise en oeuvre de l'invention va être présenté en référence aux figures 5A à 5C lors du passage d'un véhicule ferroviaire sur la voie ferroviaire équipée d'un dispositif de surveillance 1 tel qu'illustré à la figure 3 monté entre deux traverses adjacentes 2.

En référence à la figure 5A, le dispositif de surveillance 1 est monté de manière définitive sur la voie ferroviaire dans une zone où la danse doit être surveillée. Lors du montage, l'élément mobile 12 est solidarisé au rail 4 via la platine de fixation 9 et l'élément de base 11 est posé sur la couche de ballast 3, l'embase horizontale 11B stabilisant sa position. Le ressort 5 contraint l'élément mobile 12 en position haute et contraint l'élément de base 11 à rester plaqué contre la couche de ballast 3 comme illustré à la figure 5A. Lors du passage d'un véhicule ferroviaire sur le rail 4, un effort vertical F dirigé vers le bas est appliqué à la traverse 2 et au rail 4 qui se déplacent contre la couche de ballast 3 du fait de l'espace E sous la traverse 2 comme illustré à la figure 5B. L'élément mobile 12, solidaire du rail 4 par l'intermédiaire de la platine de fixation 9, se déplace également vers le bas et entraîne avec lui la bague coulissante 6 qui coulisse vers le bas sur la tige verticale 11A de l'élément de base 11. Du fait du déplacement synchronisé de l'élément mobile 12 avec la bague coulissante 6, les moyens de mesure de déplacement 71 ne mesurent aucun déplacement relatif pendant la descente de la traverse.

En référence à la figure 5C, après le passage de la roue du véhicule ferroviaire au droit du dispositif de surveillance 1, le rail 4 et la traverse 2 vont remonter progressivement vers le haut pour reprendre leurs positions initiales. L'élément mobile 12, solidaire du rail 4, se déplace également vers le haut, sans entraîner la bague coulissante 6. Il en résulte que la bague coulissante 6 est séparée d'une distance A de la portion horizontale supérieure 123 de l'élément mobile 12 comme illustré à la figure 5C. Ce déplacement relatif A correspond à l'enfoncement du rail 4 mesuré lors du passage du véhicule ferroviaire. Dans cet exemple, le module fonctionnel 7 réalise une acquisition et mesure la distance A entre la bague coulissante 6 et la portion horizontale supérieure 123 puis la communique par voie radio, c'est-à-dire sans fil, afin que la mesure soit reçue par un téléphone, un serveur de traitement ou un autre dispositif de réception de données sans fil. De préférence, les acquisitions sont réalisées de manière périodique.

Si un autre véhicule ferroviaire circule par la suite sur la voie ferroviaire au lieu d'installation du dispositif de surveillance 1, il entraîne un déplacement relatif de l'élément mobile 12 par rapport à la bague coulissante 6 qui est mesuré par les moyens de mesure 71. Aussi, tout déplacement relatif est mesuré en continu par le dispositif de surveillance selon l'invention. De manière avantageuse, tout déplacement maximal peut être déduit des mesures continues réalisées mais également être déterminé in situ par observation visuelle de la position de la bague coulissante 6.

Plus la bague 6 est basse, plus la danse est importante. Ainsi, si une dégradation de la voie ferroviaire se produit en entraîne une augmentation de la danse au passage de chaque véhicule ferroviaire, la bague coulissante 6 descendra un peu plus à chaque passage. Cela permet à un opérateur d'identifier de manière simple et directe la voie ferroviaire nécessitant une opération de maintenance par simple observation visuelle. De manière préférée, lors de la communication sans fil, la distance mesurée est associée à un ensemble de données de contexte telles que l'instant de mesure et l'identifiant du dispositif de surveillance 1 ayant réalisé la mesure.

Ainsi, si un opérateur reçoit par SMS la mesure de danse réalisée par un dispositif de surveillance déterminé, il peut mettre en oeuvre une opération de maintenance s'il considère que la danse mesurée est trop élevée et agir de manière locale sur la voie ferroviaire. De manière préférée, les moyens d'acquisition 72 sont adaptés pour comparer les mesures de danse A à un seuil déterminé et transmettre la mesure uniquement lorsque le seuil est dépassé afin de ne prévenir un opérateur que lorsque la danse a atteint un seuil critique nécessitant une opération de maintenance. Dans l'exemple de mise en oeuvre des figures 5A à 5C, la traverse 2 entre en butée contre la couche de ballast 3 lors du passage du véhicule ferroviaire. Aussi, la danse mesurée A correspond à la distance verticale maximale d entre la traverse 2 et la couche de ballast 3. Il va de soi que la traverse 2 pourrait ne pas entrer en contact avec la couche de ballast 3, par exemple, lors du passage d'un véhicule ferroviaire de masse faible. Il en résulte que le dispositif de l'invention mesure une danse A qui est inférieure à la distance verticale maximale d entre la traverse 2 et la couche de ballast 3. La position de la bague coulissante 6 permet de mémoriser la danse maximale mesurée depuis la mise en service du dispositif de surveillance suite au passage d'une pluralité de véhicules ferroviaires.

Le dispositif de surveillance 1 selon l'invention permet de mesurer de manière précise et sans contrainte la danse pour une zone de voie ferroviaire. La mesure périodique de danse permet de vérifier si la danse évolue au cours du temps afin d'anticiper d'éventuelles opérations de maintenance.

Système de surveillance du réseau ferroviaire Le dispositif de surveillance selon l'invention dévoile tout son potentiel lorsqu'il est utilisé au sein d'un système de surveillance d'une pluralité de voies ferroviaires, le système comportant une pluralité de dispositifs de surveillance 1 qui est reliée à un calculateur de traitement 9 par un réseau de communication sans fil, par exemple, du type GSM, comme illustré à la figure 7. Par souci de clarté, les traverses 2 ne sont pas représentées sur la figure 7. Le système de surveillance permet ainsi de surveiller la danse d'un réseau ferroviaire de manière centralisée tout en bénéficiant de données précises pouvant être corrélées avec le planning de circulation des véhicules ferroviaires sur le réseau ferroviaire. De préférence, les dispositifs de surveillance sont associés à une voie ferroviaire dont les traverses possèdent une danse, de telles traverses étant connues de l'homme du métier sous la désignation de traverses « danseuses ».

En référence à la figure 7, une première voie ferroviaire A comporte des rails longitudinaux 4A qui sont surveillés par deux dispositifs de surveillance 1 espacés l'un de l'autre sur la voie ferroviaire A. A intervalles de temps réguliers, chaque dispositif de surveillance 1 transmet des données TRANS Ai, TRANS A2 au calculateur de traitement 9. Ainsi, le calculateur de traitement 9 peut vérifier les évolutions des danses respectivement mesurés par les dispositifs de surveillance de la voie A. De même, le calculateur 9 reçoit de manière sans fil des données TRANS B relatives à une autre voie ferroviaire B, indépendante de la première voie A. Toutes les mesures de danses sont ainsi centralisées ce qui facilite l'analyse de l'évolution de la danse. De manière préférée, lorsque les données transmises par le dispositif de surveillance 1 comporte la danse mesurée, l'instant de mesure et un identifiant du dispositif de surveillance 1 ou sa position géographique, le calculateur de traitement 9 peut associer les données reçues au planning de circulation des véhicules ferroviaires sur le réseau ferroviaire et ainsi déterminer les véhicules ferroviaires qui contribuent le plus à l'augmentation de la danse. En outre, on peut avantageusement simuler les augmentations de danse ce qui limite les coûts induits par comparaison à l'art antérieur, notamment en diminuant le nombre de zones de ralentissement et en anticipant les opérations de maintenance. L'instant de mesure est par exemple obtenu au moyen d'une horloge associée au module fonctionnel. De même, la position géographique peut être obtenue au moyen d'un récepteur GPS.

II va de que le dispositif de surveillance selon l'invention peut comporter des moyens d'alimentation électrique de différentes nature (connexion au réseau électrique, piles, panneaux solaires, etc.)

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif (1) de surveillance de la variation de la distance verticale entre une voie ferroviaire (2, 4) et une couche de ballast (3) sur laquelle la voie ferroviaire (2, 4) repose, le dispositif (1) comportant : au moins un élément de base (11) destiné à être en contact avec la couche de ballast (3), au moins un élément mobile (12) destiné à être relié à la voie ferroviaire (2, 4), des moyens de mesure (71) du déplacement vertical () dudit élément mobile (12) par rapport audit élément de base (11), et des moyens de transmission sans fil (73) du déplacement vertical mesuré (A).
2. 2. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel les moyens de mesure (71) comportent au moins un capteur de déplacement, de préférence, un capteur linéaire.
3. 3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes dans lequel les moyens de transmission (73) sont adaptés pour émettre l'instant de mesure avec le déplacement vertical mesuré (A).
4. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes dans lequel, le dispositif comportant un identifiant, les moyens de transmission (73) sont adaptés pour émettre ledit identifiant avec le déplacement vertical mesuré (A).
5. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes dans lequel les moyens de transmission (73) sont adaptés pour transmettre des données via une liaison sans fil, de préférence de type radio ou GSM.
6. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'élément de base (11) comporte une tige verticale (11A) terminée à son extrémité inférieure par une embase (11B), l'élément mobile (12) se présentant sous la forme d'un élément coulissant autour de la tige verticale (11A).
7. 7. Dispositif selon la revendication précédente comportant un ressort élastique (5) entre l'embase (11B) de l'élément de base (11) et l'élément coulissant (12).
8. 8. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 7 comportant une bague (6) montée coulissante autour de la tige verticale (11A) et adaptée pour être déplacée par l'élément mobile (12), les moyens de mesure (71) étant configurés pour mesurer le déplacement de ladite bague coulissante (6) par rapport à l'élément de base (11).40
9. 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes comportant des moyens d'ancrage (8) de l'élément de base (11) dans la couche de ballast (3).
10. 10. Système de télésurveillance d'une pluralité de voies ferroviaires (A, B), le système comportant : une pluralité de dispositifs de surveillance (1) selon l'une des revendications précédentes dont l'élément de base (11) est fixé au niveau de la couche de ballast (3) et dont l'élément mobile (12) est relié à la voie ferroviaire ; et un calculateur de traitement (9) relié à ladite pluralité de dispositifs de surveillance (1) par un réseau de communication sans fil.