FR3071783B1 - DEVICE AND METHOD FOR MONITORING AERIAL CONTACT LINES SUCH AS RAILWAY CATENAIRES - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif (D) de surveillance d'un fil de contact aérien d'une installation ferroviaire telle une caténaire (C), du type de celui assurant l'acquisition d'une pluralité de données au niveau d'une pluralité d'appareils tendeurs accompagnant la course horizontale du fil de contact à des fins de maintien de sa tension, lesdits appareils tendeurs étant éventuellement équipés d'un contrepoids se déplaçant verticalement, remarquable en ce qu'il comprend - un moyen de mesure de la course horizontale du fil de contact, - un tronçon (204) de fil de contact, indépendant, séparé du reste du fil mis en tension, ledit tronçon (204) étant positionné au niveau de l'appareil tendeur et étant associé à un moyen de mesure de la température (205) dudit tronçon (204), - un moyen de communication des données mesurées. L'invention concerne également un procédé de surveillance exploitant ledit dispositif.The invention relates to a device (D) for monitoring an overhead contact wire of a railway installation such as a catenary (C), of the type ensuring the acquisition of a plurality of data at the level of a plurality. tensioning devices accompanying the horizontal stroke of the contact wire for the purpose of maintaining its tension, said tensioning devices possibly being equipped with a counterweight moving vertically, remarkable in that it comprises - a means for measuring the stroke horizontal contact wire, - a section (204) of independent contact wire, separated from the rest of the wire under tension, said section (204) being positioned at the level of the tensioning device and being associated with a measuring means of the temperature (205) of said section (204), - a means of communicating the measured data. The invention also relates to a monitoring method using said device.
Description
DISPOSITIF ET PROCÉDÉ DE SURVEILLANCE DES LIGNES AÉRIENNES DE CONTACT TELLES DES CATÉNAIRES FERROVIAIRESDEVICE AND METHOD FOR MONITORING AERIAL LINES OF CONTACT SUCH AS RAILWAY CATÉNAIRES
DOMAINE D'APPLICATION DE L'INVENTIONFIELD OF APPLICATION OF THE INVENTION
La présente invention a trait au domaine ferroviaire et notamment aux adaptations permettant d'assurer la surveillance des caténaires dans les meilleures conditions.The present invention relates to the railway field and in particular adaptations to ensure the monitoring of catenaries in the best conditions.
DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEURDESCRIPTION OF THE PRIOR ART
Dans le domaine des infrastructures ferroviaires de traction électrique, il est connu d'installer à intervalles réguliers des appareils dits tendeurs afin de maintenir en tension constante une ligne aérienne de contact ou une caténaire. Ces lignes aériennes de contact, fil de contact ou caténaire sont des câbles conducteurs d'électricité destinés à l'alimentation des trains électriques par l'utilisation d'un pantographe.In the field of railway electric traction infrastructure, it is known to install at regular intervals devices called tensioners to maintain constant tension overhead contact line or catenary. These overhead contact lines, contact wire or catenary are electrically conductive cables intended for the supply of electric trains by the use of a pantograph.
Afin de mettre en oeuvre leur fonction, ces appareils tendeurs qui peuvent adopter plusieurs types de technologies telle celle à jeu de poulies dit moufle en liaison avec un ensemble suspendu de contrepoids, à treuil, à gaz ou à ressort. L'appareil tendeur compense les phénomènes de dilatation des conducteurs qui se traduisent par un déplacement du fil de contact comprenant une composante horizontale mesurable. Lorsque l'appareil tendeur en est pourvu, l'ensemble en suspension des contrepoids monte ou descend en conséquence au grès des amplitudes thermiques.In order to implement their function, these tensioning devices that can adopt several types of technologies such as the pulley set called muffle in connection with a suspended assembly of counterweight, winch, gas or spring. The tensioning device compensates for the expansion phenomena of the conductors which result in a movement of the contact wire comprising a measurable horizontal component. When the tensioning device is provided, the assembly in suspension of the counterweights rises or falls accordingly with sandstone thermal amplitudes.
La maintenance de ces appareils, l'interprétation du changement de position des contrepoids, la pérennité de ces appareils, la mise en œuvre à distance de ces opérations sont des problèmes techniques connus auxquels essayent de répondre une pluralité de dispositifs dont certains sont, à titre d'exemple, décrits ci-après.The maintenance of these devices, the interpretation of the position change of the counterweights, the durability of these devices, the remote implementation of these operations are known technical problems that try to answer a plurality of devices some of which, as for example, described below.
Le document ES 2164517 décrit un système de contrôle statique, dynamique et virtuel des lignes aériennes de contacts des voies ferrées de traction électrique.The document ES 2164517 describes a static, dynamic and virtual control system of the overhead lines of contacts of the electric traction railway tracks.
Son objet est de contrôler en temps réel les conducteurs des lignes aériennes de contact et de détecter leur rupture du fait que ce type d'incident est particulièrement grave pour l'exploitation d'une infrastructure ferroviaire et la sécurité du personnel roulant.Its purpose is to monitor in real time the conductors of overhead contact lines and to detect their breakage because this type of incident is particularly serious for the operation of a railway infrastructure and the safety of the traveling personnel.
Ce système consiste en un système de détection associé à un microprocesseur. Ce système est installé dans l'appareil tendeur, alimenté par le tableau de communication, autoconfigurable et incorpore des capteurs de température, de mouvement et de fuites électriques qui fournissent des données d'allongement, de pression et de rotation de l'appareil tendeur et de défaillance d'isolation entre la caténaire et l'infrastructure. Selon les différences entre les lectures et la durée pendant laquelle elles sont générées, le système produit différentes alarmes envoyées au centre de contrôle et au moyen d'un logiciel spécifique, distingue les données pour détecter des défaillances dans la ligne aérienne de contact.This system consists of a detection system associated with a microprocessor. This system is installed in the tensioning device, powered by the communication board, autoconfigurable and incorporates temperature, motion and electrical leakage sensors that provide elongation, pressure and rotation data of the tensioning device and insulation failure between the catenary and the infrastructure. Depending on the differences between the readings and the time they are generated, the system produces different alarms sent to the control center and by means of specific software, distinguishes the data to detect failures in the overhead contact line.
Il apparaît que le système décrit dans ce document exploite notamment une donnée dite température ambiante. Or, la température ambiante n'est pas le seul facteur influant sur la dilatation des conducteurs. En outre, la température ambiante n'a pas les mêmes effets selon les conducteurs. Enfin, le lieu de mesure et le positionnement du capteur de mesure sont particulièrement importants. Les données transmises par un tel système peuvent ainsi amener à des interprétations erronées et déclencher des alertes ou des opérations de maintenance non justifiées.It appears that the system described in this document exploits in particular a data called ambient temperature. However, ambient temperature is not the only factor influencing the expansion of conductors. In addition, the ambient temperature does not have the same effects depending on the conductors. Finally, the measurement location and the positioning of the measurement sensor are particularly important. The data transmitted by such a system can thus lead to erroneous interpretations and trigger alerts or unjustified maintenance operations.
Le document US 2012/0319850 décrit un système et un procédé de surveillance de la sécurité d'une caténaire. Ce système caténaire comprend un fil aérien, un poteau de support et un contrepoids fixé à la fin du fil aérien et suspendus par le poteau de support. Le système de surveillance de la sécurité des caténaires comprend un capteur de température pour détecter une température ambiante, un capteur de position pour détecter une position du contrepoids et un contrôleur électronique. Le contrôleur électronique compare une position détectée du contrepoids avec une position prédite déterminée par le contrôleur électronique en utilisant une température ambiante à partir du capteur de température. Un émetteur de message fournit un avertissement à un utilisateur si la position détectée du contrepoids n'est pas dans un pourcentage prédéterminé de la position prédite.US 2012/0319850 discloses a system and method for monitoring the safety of a catenary. This catenary system includes an overhead wire, a support pole and a counterweight attached to the end of the overhead wire and suspended by the support pole. The catenary safety monitoring system includes a temperature sensor for detecting an ambient temperature, a position sensor for detecting a position of the counterweight and an electronic controller. The electronic controller compares a detected position of the counterweight with a predicted position determined by the electronic controller using an ambient temperature from the temperature sensor. A message sender provides a warning to a user if the detected position of the counterweight is not in a predetermined percentage of the predicted position.
La mesure de la température ambiante présente les mêmes aléas que ceux du système précédemment décrit. De plus, le principe d'une comparaison avec une position théorique prédéterminée peut amener à une interprétation erronée.The measurement of the ambient temperature presents the same hazards as those of the system previously described. Moreover, the principle of a comparison with a predetermined theoretical position can lead to an erroneous interpretation.
Le document EP2555365 décrit un dispositif de tension avec bloc de sécurité télescopique pour la tension d'une caténaire, en particulier pour câbles électriques de lignes de chemin de fer, de métro et de trolleybus comprenant : - au moins une traverse s'étendant le long d'une direction principale, - au moins une poulie fixe reliée à la traverse, au moins une poulie mobile reliée à un chariot mobile parallèle à la direction principale, le chariot mobile étant relié mécaniquement à un ancrage pour le câble électrique d'une ligne de chemin de fer pour être maintenu tendu, - au moins un fil connecté au chariot mobile et un contrepoids pour assurer la tension du câble électrique de la ligne de chemin de fer, le fil étant au moins partiellement enroulé autour de ladite poulie fixe et de ladite poulie mobile.Document EP2555365 discloses a tensioning device with telescopic safety block for the voltage of a catenary, in particular for electric cables of railway, metro and trolleybus lines comprising: at least one cross member extending along a main direction, - at least one fixed pulley connected to the cross member, at least one movable pulley connected to a movable carriage parallel to the main direction, the movable carriage being mechanically connected to an anchor for the electric cable of a line rail to be kept taut, - at least one wire connected to the movable carriage and a counterweight for ensuring the tension of the electric cable of the railway line, the wire being at least partially wound around said fixed pulley and of said movable pulley.
Avantageusement, le dispositif comprend au moins un élément longitudinal fixé mécaniquement à ladite traverse, dans lequel le chariot mobile est relié mécaniquement à au moins une tige de support et 1'élément longitudinal est creux de manière à loger et à guider de manière télescopique la tige de support parallèlement à ladite direction principale.Advantageously, the device comprises at least one longitudinal element mechanically fixed to said cross member, wherein the movable carriage is mechanically connected to at least one support rod and the longitudinal element is hollow so as to accommodate and telescopically guide the rod. support parallel to said main direction.
Ce document décrit également la mesure du déplacement relatif des éléments constitutifs du moufle.This document also describes the measurement of the relative displacement of the constituent elements of the muffle.
Ce document décrit une solution parmi d'autres afin de détecter la variation de longueur ou de position selon un axe de déplacement d'éléments constitutifs d'un moufle particulier. Ce document se limite à une solution complexe de géométrie de moufle dédiée à la prise de mesure. Il propose en outre de mesurer la température du câble.This document describes one solution among others for detecting the variation of length or position along an axis of movement of constituent elements of a particular muffle. This document is limited to a complex solution of muffle geometry dedicated to the measurement. It also proposes to measure the temperature of the cable.
DESCRIPTION DE L'INVENTIONDESCRIPTION OF THE INVENTION
La demanderesse a constaté l'absence de dispositifs et de systèmes opérationnels sur le terrain. Elle constate également l'absence d'un système de traitement et d'exploitation global des données susceptibles d'être recueillies ainsi que la possibilité d'optimisation de la prise de mesure ainsi que des données mesurées.The Applicant has noted the absence of devices and operational systems in the field. It also notes the absence of a system for the overall processing and exploitation of the data that can be collected as well as the possibility of optimization of the measurement as well as the measured data.
Partant de ce constat, le demandeur a mené des recherches visant à proposer une solution aux inconvénients constatés dans l'art antérieur.On the basis of this observation, the applicant has conducted research aimed at proposing a solution to the drawbacks found in the prior art.
Ces recherches ont abouti à la conception et à la réalisation d'un procédé et d'un dispositif de surveillance des caténaires ou lignes aériennes de contact de lignes ferroviaires pour train, tramway, trolleybus, etc... L'invention concerne le dispositif de surveillance d'un fil de contact aérien d'une installation ferroviaire telle une caténaire, du type de celui assurant l'acquisition d'une pluralité de données au niveau d'une pluralité d'appareils tendeurs accompagnant la course horizontale du fil de contact à des fins de maintien de sa tension, lesdits appareils tendeurs étant éventuellement équipés d'un contrepoids se déplaçant sensiblement verticalement, ledit dispositif étant remarquable en ce qu'il comprend - un moyen de mesure de la course horizontale du fil de contact, - un tronçon de fil de contact, indépendant, séparé du reste du fil mis en tension, ledit tronçon étant positionné au niveau de l'appareil tendeur et étant associé à un moyen de mesure de la température dudit tronçon, - un moyen de communication des données mesurées. L'exploitation d'au moins un moyen de mesure associée à la prise de mesure de la température sur un tronçon témoin de fil de contact améliore l'acquisition des données et donc la surveillance. En effet, en s'assurant sur un tronçon indépendant de la température prise par ce tronçon, il est possible de disposer d'une prise de mesure indépendante des autres paramètres susceptibles d'influer sur le comportement du câble ou fil de contact d'alimentation. Il permet de soustraire le tronçon du câble et donc la prise de mesure de sa température à une pluralité de contraintes auxquelles sont soumis les fils de contact en exploitation. Par exemple, dans le cadre d'actions préventives de maintenance, l'usure anormale des conducteurs engendre des allongements en distance et un dérèglement desdites cotes ou positions horizontales et verticales en regard du critère de référence qu'est classiquement la température ambiante.This research has resulted in the design and implementation of a method and a device for monitoring catenaries or overhead lines of rail lines for train, tram, trolleybus, etc. The invention relates to the device for monitoring an overhead contact wire of a railway installation such as a catenary, of the type that provides the acquisition of a plurality of data at a plurality of tensioning devices accompanying the horizontal race of the contact wire to for purposes of maintaining its tension, said tensioning devices being possibly equipped with a counterweight moving substantially vertically, said device being remarkable in that it comprises - a means for measuring the horizontal travel of the contact wire, - a section contact wire, independent, separated from the rest of the tensioned wire, said portion being positioned at the tensioning device and being associated with a means of my ure of the temperature of said section, - a means of communicating the measured data. The operation of at least one measurement means associated with the measurement of the temperature on a contact wire control section improves data acquisition and therefore monitoring. Indeed, by ensuring a section independent of the temperature taken by this section, it is possible to have a measurement independent of other parameters that may affect the behavior of the power supply wire or wire . It makes it possible to subtract the section of the cable and thus the measurement of its temperature from a plurality of stresses to which the contact wires in operation are subjected. For example, in the context of preventative maintenance actions, the abnormal wear of the conductors causes elongations in distance and a disruption of said dimensions or horizontal and vertical positions with respect to the reference criterion that is classically the ambient temperature.
En isolant ledit tronçon, c'est une température liée seulement au rayonnement auquel il est soumis au niveau de l'appareil tendeur qui est responsable de sa variation de température. Les frictions sur la ligne, l'action de l'appareil tendeur, la soumission d'un rayonnement différent à d'autres lieux de la ligne et donc son usure, n'influent plus sur l'acquisition. Les autres données peuvent être ainsi interprétées ou corrigées grâce à cette donnée supplémentaire.By isolating said section, it is a temperature related only to the radiation to which it is subjected at the level of the tensioning device which is responsible for its temperature variation. The friction on the line, the action of the tensioning device, the submission of a different radiation to other places of the line and therefore its wear, no longer affect the acquisition. The other data can thus be interpreted or corrected thanks to this additional data.
Ce dispositif permet de répondre à une problématique de fiabilisation des installations et de leur maintenance des infrastructures ferroviaires de traction électriques (IFTE).This device makes it possible to answer a problem of reliability of the installations and their maintenance of the electric traction railway infrastructures (IFTE).
En isolant un tronçon témoin, ce dispositif assure une association nouvelle de mesures.By isolating a control section, this device ensures a new combination of measurements.
Pour ce qui est des mesures réelles des déplacements comme la course horizontale du fil de contact ou la course verticale du contrepoids (lorsque le dispositif tendeur en est équipé), leur acquisition améliorée permet de vérifier par une meilleure comparaison avec des indicateurs préétablis que l'installation répond bien aux tolérances de pose et de réglage des plans de principe. Il est aussi possible de vérifier l'adéquation entre ces deux courses ou positions et ainsi prouver la conformité de l'appareil tendeur équipé du dispositif. Le contrôle de ces cotes permet aussi d'anticiper les limites mécaniques sur les courses ou positions extrêmes faisant classiquement l'objet de la mise en place de butées d'été et d'hiver.With regard to the actual measurements of displacements such as the horizontal race of the contact wire or the vertical stroke of the counterweight (when the tensioning device is equipped with it), their improved acquisition makes it possible to verify by a better comparison with predetermined indicators that the installation responds well to the tolerances of laying and adjusting the plans of principle. It is also possible to check the adequacy between these two races or positions and thus prove the conformity of the tensioning device equipped with the device. The control of these dimensions also makes it possible to anticipate the mechanical limits on the races or extreme positions conventionally the object of the installation of abutments of summer and winter.
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse, le dispositif comprend une station météo comprenant au moins un moyen de mesure de la température ambiante. Cette prise de mesure de la température ambiante vient compléter les premières mesures. Elle peut n'être réalisée que sur certains dispositifs.According to another particularly advantageous characteristic, the device comprises a weather station comprising at least one means for measuring the ambient temperature. This measurement of the ambient temperature complements the first measurements. It can only be performed on certain devices.
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, la station météo est adaptée de sorte qu'au premier paramètre de base de la température ambiante viennent s'ajouter un ou plusieurs des paramètres suivants : - direction du vent, - humidité, - précipitation, - pression atmosphérique, - radiation, - température ambiante, - type de précipitation, - vitesse du vent.According to another particularly advantageous characteristic of the invention, the weather station is adapted so that at the first basic parameter of the ambient temperature are added one or more of the following parameters: - wind direction, - humidity, - precipitation , - atmospheric pressure, - radiation, - ambient temperature, - type of precipitation, - wind speed.
La température des conducteurs n'est pas celle de l'air ambiant mais est fortement conditionnée à cette dernière. Toutes les mesures proposées peuvent être combinées afin de subir des interpolations informatiques.The temperature of the conductors is not that of the ambient air but is highly conditioned to the latter. All proposed measures can be combined to undergo computer interpolations.
Afin de mettre en oeuvre un tel dispositif, l'architecture des modules d'acquisition, leur mode de communication, leur alimentation et le choix des capteurs, ont fait l'objet d'une étude.In order to implement such a device, the architecture of the acquisition modules, their mode of communication, their power supply and the choice of sensors, have been the subject of a study.
Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le moyen de communication comprend un boîtier de communication installé sur le support de l'appareil tendeur. Il communique à distance avec un module superviseur.According to a particularly advantageous characteristic of the invention, the communication means comprises a communication box installed on the support of the tensioning device. It communicates remotely with a supervisor module.
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le moyen de communication est constitué par un module de communication équipant chaque moyen de prise de mesure et communiquant directement avec un réseau à distance.According to another particularly advantageous characteristic of the invention, the communication means is constituted by a communication module equipping each measuring means and communicating directly with a remote network.
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, chaque moyen de prise de mesure comprend une batterie individuelle d'alimentation en énergie.According to another particularly advantageous characteristic of the invention, each measuring means comprises an individual power supply battery.
Cette étude a débouché sur les caractéristiques suivantes du dispositif prises en association ou non : - il comprend un portail de communication recevant, dudit moyen de communication, lesdites données mesurées au moyen d'une ou plusieurs des technologies de communication suivantes : - réseau local filaire conforme à la norme EIA485, - réseau local sans fil adoptant la fréquence 864 MHz et une modulation par déplacement de fréquence FSK ; - il comprend un portail de communication qui communique les données acquises par un réseau distant au moyen d'une communication radio de type GSM/longue portée ; les données supervisées sont transmises au module de calcul au moyen du réseau internet selon le protocole de communication FTP ou MQTT; les données supervisées soumises au module de calcul sont transmises à une unité client/exploitant au moyen d'un réseau selon le protocole http ; une même source d'alimentation en énergie alimente les différents moyens de mesure ainsi que le concentrateur local de données.This study has resulted in the following characteristics of the device taken in association or not: - it comprises a communication portal receiving, from said communication means, said measured data by means of one or more of the following communication technologies: - wired local network in accordance with EIA485, - wireless LAN adopting 864 MHz frequency and FSK frequency shift keying; it comprises a communication portal which communicates the data acquired by a remote network by means of a GSM / long-range type radio communication; the supervised data is transmitted to the calculation module by means of the internet network according to the FTP or MQTT communication protocol; the supervised data submitted to the calculation module is transmitted to a client / operator unit by means of a network according to the http protocol; a single source of power supply supplies the various measurement means as well as the local data concentrator.
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le moyen de mesure communique directement avec un réseau longue portée.According to another particularly advantageous feature of the invention, the measuring means communicates directly with a long-range network.
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le dispositif comprend un panneau solaire alimentant en électricité, les différents sous-ensembles fonctionnels.According to another particularly advantageous characteristic of the invention, the device comprises a solar panel supplying electricity, the different functional subassemblies.
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le dispositif est alimenté en électricité par un panneau solaire ou par une éolienne.According to another particularly advantageous feature of the invention, the device is supplied with electricity by a solar panel or a wind turbine.
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, une batterie commune stocke l'énergie produite par le panneau solaire ou l'éolienne.According to another particularly advantageous characteristic of the invention, a common battery stores the energy produced by the solar panel or the wind turbine.
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le dispositif comprend un moyen de géolocalisation permettant de donner la localisation des données mesurées au module de supervision. Plus précisément, chaque dispositif tendeur est équipé d'un moyen tendeur. Comme les paramètres mesurés dépendent notamment du lieu où est positionné l'appareil tendeur, cette donnée est particulièrement importante pour optimiser l'acquisition et l'interprétation des données. Il autorise également le superviseur à cibler géographiquement les données dont il veut plus particulièrement assurer la surveillance.According to another particularly advantageous feature of the invention, the device comprises a geolocation means for giving the location of the measured data to the supervision module. More specifically, each tensioning device is equipped with a tensioning means. As the parameters measured depend in particular on the location where the tensioning device is positioned, this data is particularly important for optimizing data acquisition and interpretation. It also allows the supervisor to geographically target the data that he or she wants to monitor.
Le type de technologies des différents capteurs des modules d'acquisition est défini en tenant compte des coûts d'installation, de la plage de fonctionnement et de la précision choisies. Selon un exemple non limitatif, les capteurs des cotes liées aux courses horizontales et verticales sont du type technologie laser.The type of technology of the different sensors of the acquisition modules is defined taking into account the installation costs, the operating range and the precision chosen. According to a non-limiting example, the sensors of the dimensions related to horizontal and vertical strokes are of the laser technology type.
De même, selon un autre exemple non limitatif, ce capteur de température du tronçon témoin de caténaire qui permet d'obtenir la température interne d'un tronçon de caténaire isolé (électriquement et mécaniquement) peut être du type thermocouple ou thermistance.Likewise, according to another nonlimiting example, this temperature sensor of the catenary control section which makes it possible to obtain the internal temperature of an isolated catenary section (electrically and mechanically) may be of the thermocouple or thermistor type.
Ainsi, un tel dispositif assure une acquisition optimisée des données qui vont pouvoir être mieux communiquées, supervisées et exploitées par le procédé de l'invention.Thus, such a device ensures an optimized acquisition of data that will be better communicated, supervised and exploited by the method of the invention.
En effet, l'invention concerne également un procédé de surveillance des lignes aériennes pour voies ferroviaires est remarquable en ce qu'il consiste à superviser une pluralité de modules fonctionnels dont : un module d'acquisition des données de terrain issues d'une pluralité de dispositifs de surveillance associés aux appareils tendeurs de la ligne, le module d'acquisition assurant le transfert des mesures prises, - un module de calcul générant des abaques calculés à partir des données acquises, - une interface de dialogue avec 1'utilisateur/client assurant la visualisation de différents indicateurs. L'interface de dialogue assure également la visualisation des alertes et alarmes issues de l'analyse des données.Indeed, the invention also relates to a method of monitoring overhead lines for railway tracks is remarkable in that it consists in supervising a plurality of functional modules including: a module for acquiring terrain data from a plurality of monitoring devices associated with the tensioning devices of the line, the acquisition module ensuring the transfer of the measurements taken, - a calculation module generating charts calculated from the data acquired, - a dialogue interface with the user / client ensuring visualization of different indicators. The dialog interface also displays the alerts and alarms from the data analysis.
Ainsi, les données issues du terrain font l'objet d'un envoi pour être supervisées et soumises au module de calcul qui définit des indicateurs, ces indicateurs sont soumis à la supervision afin de faire l'objet d'un affichage à la fois des indicateurs et des données.Thus, the data from the field are sent to be supervised and submitted to the calculation module which defines indicators, these indicators are subject to supervision in order to be displayed at the same time. indicators and data.
Par exemple, avec l'acquisition optimisée proposée par le dispositif de l'invention, le traitement informatique des données permet de lever des alertes et/ou de procéder à des actions de maintenance correctives sur site. Par exemple, la tension engendrée par l'ensemble contrepoids de l'appareil tendeur ne peut être laissée constante quand la section du fil conducteur diminue au risque d'entrer dans les coefficients de sécurité des contraintes maximales admissibles.For example, with the optimized acquisition proposed by the device of the invention, the data processing of data makes it possible to raise alerts and / or to carry out corrective maintenance actions on site. For example, the tension generated by the counterweight assembly of the tensioning device can not be left constant when the section of the conductor wire decreases at the risk of entering the safety coefficients of the maximum allowable stresses.
Ainsi, le procédé de l'invention informe et aide aux décisions prises par les agents d'exploitation et les personnels des chantiers des infrastructures concernées.Thus, the method of the invention informs and assists decisions made by the operating agents and site personnel of the infrastructures concerned.
Une partie logicielle communiquant avec le module de communication équipant chaque dispositif et permettant l'extrapolation des données et le déclenchement des alertes, accompagne avantageusement l'exploitation de ce procédé. Il permet de contrôler à distance la véracité d'installation, la pérennité de l'installation, la détection d'incidents éventuels et assure la remontée d'informations diverses interprétées par un logiciel dédié.A software part communicating with the communication module fitted to each device and allowing the extrapolation of data and the triggering of alerts, advantageously accompanies the operation of this method. It remotely controls the veracity of installation, the durability of the installation, the detection of possible incidents and ensures the feedback of various information interpreted by a dedicated software.
La mise en œuvre du procédé requiert donc l'exploitation d'un module de calcul puissant susceptible d'être : - internalisé, ou externalisé.The implementation of the method therefore requires the exploitation of a powerful computing module that can be: - internalized, or outsourced.
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, les données supervisées sont transmises au module de calcul (400) au moyen du réseau internet selon le protocole de communication FTP ou MQTT.According to another particularly advantageous characteristic of the invention, the supervised data is transmitted to the calculation module (400) by means of the Internet network according to the FTP or MQTT communication protocol.
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, les données supervisées soumises au module de calcul (400) sont transmises à une unité client/exploitant au moyen d'un réseau selon le protocole http.According to another particularly advantageous characteristic of the invention, the supervised data submitted to the calculation module (400) are transmitted to a client / operator unit by means of a network according to the http protocol.
Les concepts fondamentaux de l'invention venant d'être exposés ci-dessus dans leur forme la plus élémentaire, d'autres détails et caractéristiques ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit et en regard des dessins annexés, donnant à titre d'exemple non limitatif, plusieurs modes de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention.The basic concepts of the invention having been described above in their most elementary form, other details and characteristics will emerge more clearly on reading the description which follows and with reference to the appended drawings, giving non-limiting example, several embodiments of a device according to the invention.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
La figure 1 est un dessin schématique illustrant les principes généraux et éléments principaux du dispositif conforme à l'invention ;Figure 1 is a schematic drawing illustrating the general principles and main elements of the device according to the invention;
La figure 2 est un dessin schématique d'un premier mode de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention ;Figure 2 is a schematic drawing of a first embodiment of a device according to the invention;
La figure 3 est un dessin schématique d'un deuxième mode de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention ;Figure 3 is a schematic drawing of a second embodiment of a device according to the invention;
La figure 4 est un dessin schématique d'un troisième mode de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention ;Figure 4 is a schematic drawing of a third embodiment of a device according to the invention;
La figure 5 est un dessin schématique des modules fonctionnels mis en réseau pour mettre en œuvre un mode de réalisation du procédé de surveillance de l'invention.Figure 5 is a schematic drawing of the networked functional modules for implementing one embodiment of the monitoring method of the invention.
DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉSDESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
Comme illustré sur le dessin de la figure 1, le dispositif D équipe un moyen ou appareil tendeur référencé A d'une caténaire C afin d'en superviser la surveillance.As illustrated in the drawing of FIG. 1, the device D equips a tensioning means or apparatus referenced A of a catenary C in order to supervise the monitoring thereof.
Cet appareil tendeur référencé A dans son ensemble est représenté de manière schématique sous la forme d'un rectangle et est susceptible d'être mis en œuvre par une pluralité de technologies. Il est d'une part relié à la caténaire C afin d'en garantir la tension et au poteau 130.This tensioner device referenced as a whole is schematically represented in the form of a rectangle and is capable of being implemented by a plurality of technologies. It is on the one hand connected to the catenary C to ensure the voltage and the pole 130.
Le poteau 130 et/ou l'appareil tendeur supporte une pluralité de moyens de mesure et notamment un moyen de mesure de la course horizontale du fil de contact de la caténaire C.The post 130 and / or the tensioning device supports a plurality of measuring means and in particular a means for measuring the horizontal travel of the contact wire of the catenary C.
Il supporte un tronçon 204 de fil de contact indépendant séparé du reste de la caténaire C mis en tension et associé à un moyen de mesure 205 de la température dudit tronçon témoin.It supports a section 204 of independent contact wire separated from the rest of the catenary C tensioned and associated with a measuring means 205 of the temperature of said control section.
Tous ces moyens de mesure sont équipés pour communiquer les données mesurées.All these measuring means are equipped to communicate the measured data.
Le dessin de la figure 2 illustre un mode de réalisation plus précis du dispositif avec un choix non limitatif d'appareil tendeur A utilisant un moufle et un contrepoids.The drawing of FIG. 2 illustrates a more precise embodiment of the device with a nonlimiting choice of tensioning device A using a muffle and a counterweight.
Comme illustré sur le dessin de la figure 2, le dispositif Dl équipe un moyen ou appareil tendeur d'une caténaire C afin d'en superviser la surveillance. Le poteau 130 supporte également une station météo 203 comprenant au moins un moyen de mesure de la température ambiante.As illustrated in the drawing of FIG. 2, the device D1 equips a tensioning means or apparatus of a catenary C in order to supervise the monitoring thereof. The pole 130 also supports a weather station 203 comprising at least one means for measuring the ambient temperature.
Cet appareil tendeur référencé 100 dans son ensemble est équipé d'un contrepoids 110 relié au moyen d'un moufle 120 à la caténaire C afin d'en garantir la tension.This tensioner device referenced 100 as a whole is equipped with a counterweight 110 connected by means of a muffle 120 to the catenary C to ensure the voltage.
Le contrepoids 110 se déplace verticalement selon la double flèche Fl le long d'un poteau 130 auquel est suspendu le moufle 120. Ce poteau 130 est positionné à proximité de la voie ferrée (non illustrée) sur laquelle circule le train (non illustré) à alimenter en électricité au moyen de la caténaire C.The counterweight 110 moves vertically along the double arrow Fl along a pole 130 to which the muffle 120 is suspended. This post 130 is positioned near the track (not shown) on which the train (not shown) is traveling. supply electricity using catenary C.
Le moufle 120 s'écarte ou se resserre horizontalement selon la double flèche F2.The muffle 120 deviates or narrows horizontally along the double arrow F2.
Ce moufle 120 comprend une pluralité de poulies : - un premier jeu de poulies 121 étant fixe en translation par rapport au poteau 130, - un deuxième jeu de poulies 122 étant mobile en translation selon la double flèche F2 par rapport au premier jeu 121.This muffle 120 comprises a plurality of pulleys: a first set of pulleys 121 being fixed in translation relative to the post 130, a second set of pulleys 122 being able to move in translation along the double arrow F2 with respect to the first set 121.
Le poteau 130 supporte une pluralité de moyens de mesure, parmi ceux-ci : - un moyen de mesure 201 de la course horizontale (flèche F2 ) du deuxième jeu de poulies 122 dudit moufle 120, - un moyen de mesure 2 02 de la course verticale (flèche Fl) dudit contrepoids 110, - une station météo 203 comprenant au moins un moyen de mesure de la température ambiante, - un tronçon de caténaire 204 indépendant séparé du reste de la caténaire C mis en tension et associé à un moyen de mesure 205 de la température dudit tronçon 204.The post 130 supports a plurality of measuring means, among these: a measuring means 201 of the horizontal race (arrow F2) of the second set of pulleys 122 of said muffle 120, a measurement means 2 02 of the race vertical (arrow Fl) of said counterweight 110, - a weather station 203 comprising at least one means for measuring the ambient temperature, - an independent catenary section 204 separated from the rest of the catenary C tensioned and associated with a measuring means 205 of the temperature of said section 204.
Tous ces moyens de mesure sont reliés, de manière filaire, au moyen d'un bus de communication représenté par le câble 2 06 à un boîtier 210 de centralisation de données et de communication à distance, ici par réseau longue distance de type GSM symbolisé R.All these measuring means are connected, in a wired manner, by means of a communication bus represented by the cable 266 to a data centralization and remote communication box 210, here by long-distance network of GSM type symbolized R .
Ce boîtier de centralisation et de communication comprend les modules suivants : - un contrôleur de charge 212, - une batterie 211, - un boîtier de contrôle 210. L'alimentation des différents sous-ensembles fonctionnels soutenus par le poteau 130 est, selon le mode de réalisation illustré, mis en œuvre au moyen d'une batterie 211 équipant le boîtier 210 et chargée par le panneau solaire 300 fixé audit poteau 130. Un contrôleur de charge 212 de la batterie 211 équipe également le boîtier 210.This centralization and communication box comprises the following modules: - a charge controller 212, - a battery 211, - a control box 210. The power supply of the various functional subassemblies supported by the pole 130 is, according to the mode illustrated embodiment, implemented by means of a battery 211 fitted to the housing 210 and loaded by the solar panel 300 fixed to said pole 130. A charge controller 212 of the battery 211 also equips the housing 210.
Comme illustré sur le dessin de la figure 5, les données mesurées par le dispositif Dl illustré ici schématiquement sont ainsi transmises à un module de supervision 800 qui assure, grâce à un module de calcul 400, l'interprétation des données mesurées pour informer un client/exploitant au moyen d'une interface 500.As illustrated in the drawing of FIG. 5, the data measured by the device D1 illustrated here schematically are thus transmitted to a supervision module 800 which, thanks to a calculation module 400, ensures the interpretation of the measured data to inform a customer / operator via an interface 500.
Selon un autre mode de réalisation, la station météo assure la mesure de paramètres allant au-delà de la seule température ambiante. En effet, à ce premier paramètre de base viennent s'ajouter un ou plusieurs des paramètres suivants : - direction du vent, - humidité, - précipitation, - pression atmosphérique, - radiation, - température ambiante, - type de précipitation, - vitesse du vent.According to another embodiment, the weather station ensures the measurement of parameters going beyond the only ambient temperature. In fact, to this first basic parameter are added one or more of the following parameters: - wind direction, - humidity, - precipitation, - atmospheric pressure, - radiation, - ambient temperature, - type of precipitation, - speed of the wind.
Comme illustré sur le dessin de la figure 3, le dispositif D2 comprend fonctionnellement les mêmes modules de prises de mesure que le dispositif Dl. La différence se situe dans l'architecture des capteurs, dans leur capacité de communication et dans leur alimentation.As illustrated in the drawing of FIG. 3, the device D2 functionally comprises the same measuring modules as the device D1. The difference lies in the architecture of the sensors, in their communication capacity and in their power supply.
En effet, D2 n'est pas équipé d'un boîtier de centralisation 210 mais comprend des modules de prises de mesures équipés chacun d'un module de communication communiquant individuellement directement les données mesurées via un réseau longue distance référencé R tel un réseau de longue portée et de basse consommation.Indeed, D2 is not equipped with a centralization box 210 but includes measurement modules each equipped with a communication module individually communicating the measured data directly via a long-distance network referenced R such a long network. range and low consumption.
Chaque module de prise de mesure comporte en outre un moyen d'alimentation autonome individuel.Each measurement taking module also comprises an individual autonomous power supply means.
Comme illustré sur le dessin de la figure 4, le dispositif D3 comprend fonctionnellement les mêmes modules de prise de mesure que le dispositif D2 dialoguant directement avec le même réseau R. La différence par rapport à D2 se situe dans l'alimentation. En effet, comme pour le dispositif Dl, les différents moyens de prise de mesure ou capteur n'ont pas de batterie individuelle et sont alimentés par une batterie unique 221 chargée par panneau solaire 300. Un boîtier 220, qui accueille cette batterie 221, accueille également un contrôleur de charge 222 de ladite batterie 221.As illustrated in the drawing of FIG. 4, the device D3 functionally comprises the same measurement modules as the device D2 that directly interact with the same network R. The difference with respect to D2 lies in the power supply. Indeed, as for the device Dl, the various measuring means or sensor do not have an individual battery and are powered by a single battery 221 charged by solar panel 300. A housing 220, which accommodates the battery 221, accommodates also a charge controller 222 of said battery 221.
On comprend que le dispositif et le procédé, qui viennent d'être ci-dessus décrits et représentés, l'ont été en vue d'une divulgation plutôt que d'une limitation. Bien entendu, divers aménagements, modifications et améliorations pourront être apportés à l'exemple ci-dessus, sans pour autant sortir du cadre de 1'invention.It is understood that the device and the method, which have just been described above and shown, have been for the purpose of disclosure rather than limitation. Of course, various arrangements, modifications and improvements may be made to the example above, without departing from the scope of 1'invention.
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