ITMI20072208A1

ITMI20072208A1 - WHEEL DETECTION AND CLASSIFICATION SYSTEM FOR A RAILWAY DATA NETWORK

Info

Publication number: ITMI20072208A1
Authority: IT
Inventors: Ramasamy Anbarasu; Carlo Becheri; Ramesh Bhat; Fabio Biondi; Lorenzo Chiosi; Stefano Orlandi; Vageesh Kubatoor Patil; Somakumar Ramachandrapanicker; Arvind Kumar Tiwari
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 2007-11-21
Filing date: 2007-11-21
Publication date: 2008-06-21

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale DESCRIPTION of the industrial invention

STATO DELLA TECNICA STATE OF THE TECHNIQUE

L'invenzione si riferisce generalmente ad un sistema di rete ferroviaria, e più particolarmente ad un sistema di rilevazione e classificazione di una ruota, e ad un metodo per rilevare e classificare ruote di veicoli su rotaia che utilizza tale sistema. The invention generally refers to a railway network system, and more particularly to a system for detecting and classifying a wheel, and to a method for detecting and classifying wheels of rail vehicles which uses this system.

Nell'industria ferroviaria, è spesso considerato desiderabile essere in grado di rilevare e rispondere ad un veicolo su rotaia che passa una collocazione predeterminata. Per esempio, un'ampia varietà di dispositivi possono essere utilizzati nell'industria ferroviaria per differenti scopi, come locomotive, carrelli e così via. Per esempio, una apparecchiatura associata può essere utilizzata, per rilevare un treno che entra in una stazione e realizzare un segnale che indica dove fermarsi così che le automobili sono nella collocazione più propizia. Tale apparecchiatura può anche essere utilizzata in uno scalo di smistamento per contare le automobili ed aiutare ad impedire il posizionamento di troppe automobili su un binario specifico. Rilevatori possono anche essere utilizzati per identificare un treno che si avvicina ad un passaggio a livello al fine di fornire segnali di allarme appropriati. In the railway industry, it is often considered desirable to be able to detect and respond to a rail vehicle passing a predetermined location. For example, a wide variety of devices can be used in the railway industry for different purposes, such as locomotives, bogies and so on. For example, associated equipment can be used to detect a train entering a station and produce a signal indicating where to stop so that the cars are in the most favorable location. Such equipment can also be used in a marshalling yard to count cars and help prevent too many cars from being placed on a specific track. Detectors can also be used to identify a train approaching a level crossing in order to provide appropriate warning signals.

Un'ampia varietà di tecniche sono state utilizzate nel design e nel funzionamento di tale apparecchiatura. Per esempio, fasci di luce e fotocellule di rilevatori, rilevatori del peso, dispositivi che riflettono luce, e dispositivi magnetici sono stati utilizzati. I rilevatori di ruota sono utilizzati quali componenti chiave di vari sistemi di controllo utilizzati nelle ferrovie, comprendenti sistemi di controllo di allarme di un passaggio a livello, rilevatori a boccola surriscaldata, e sistemi di controllo utilizzati in scali a sella di lancio. I rilevatori di ruota richiedono un grado più elevato di affidabilità per rilevare la presenza o il passaggio di una ruota di automobile in un modo sicuro. Vale a dire, il rilevatore dovrebbe riconoscere guasti e condizioni ed eventi indesiderati così che il sistema di controllo nel quale funziona può produrre un avviso appropriato o intraprendere un'altra azione. In scenari ferroviari correnti, vi è una necessità maggiore di governare le attività ferroviarie per massimizzare la loro prestazione ad un costo vantaggioso. A wide variety of techniques have been used in the design and operation of such equipment. For example, light beams and photocells from detectors, weight detectors, light-reflecting devices, and magnetic devices have been used. Wheel detectors are used as key components of various control systems used in railways, including level crossing alarm control systems, overheated bushing detectors, and control systems used in launch saddle yards. Wheel detectors require a higher degree of reliability to detect the presence or passage of an automobile wheel in a safe manner. That is, the detector should recognize faults and undesirable conditions and events so that the control system in which it operates can produce an appropriate warning or take other action. In current rail scenarios, there is a greater need to steer rail operations to maximize their performance at an advantageous cost.

Il governo delle attività ferroviarie potrebbe beneficiare di una capacità a differenziare ruote di dimensioni differenti, in modo da realizzare una capacità in grado di distinguere vari tipi di veicoli su binari a rotaia, come treni, carrelli di spinta, carrelli di servizio inclinabili, locomotori a scartamento ridotto su rotaia, e simili. I sistemi di rilevazione di una ruota correntemente noti, comunque, sono incapaci di rilevare, classificare, e analizzare attività utilizzate sia dentro che fuori lo scalo ferroviario. The government of railway operations could benefit from an ability to differentiate wheels of different sizes, so as to realize a capacity capable of distinguishing various types of vehicles on rail tracks, such as trains, push carriages, tilting service carriages, locomotives. narrow gauge on rail, and the like. The currently known wheel detection systems, however, are unable to detect, classify, and analyze activities used both inside and outside the railway yard.

Vi è la necessità di sistemi e metodi capaci di classificare ruote di automobili su rotaia di dimensioni varie. Inoltre, vi è la necessità di sistemi che siano capaci di migliorare le operazioni di governo delle attività attraverso l'eliminazione di sequenze di transito costituite da veicoli di servizio quali carrelli o locomotori a scartamento ridotto . There is a need for systems and methods capable of classifying railroad car wheels of various sizes. Furthermore, there is a need for systems that are capable of improving the management operations of activities by eliminating transit sequences consisting of service vehicles such as bogies or narrow-gauge locomotives.

BREVE DESCRIZIONE SHORT DESCRIPTION

Secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente invenzione, è realizzato un sistema per rilevare e classificare una ruota di un veicolo su rotaia che viaggia su un binario ferroviario. Il sistema comprende una pluralità di rilevatori di ruota accoppiati ad una rotaia del binario ferroviario e configurati a rilevare la presenza della ruota ed a generare suoi segnali rappresentativi. Un sistema di elaborazione è accoppiato ai rilevatori di ruota e configurato a ricevere ed elaborare i segnali. Il sistema di elaborazione è configurato a classificare la ruota in base ad un valore di classificazione di velocità indipendente calcolato in base ai segnali dai rilevatori di ruota. According to an exemplary embodiment of the present invention, a system is provided for detecting and classifying a wheel of a rail vehicle traveling on a railway track. The system comprises a plurality of wheel detectors coupled to a rail of the railway track and configured to detect the presence of the wheel and to generate representative signals thereof. A processing system is coupled to the wheel detectors and configured to receive and process the signals. The processing system is configured to classify the wheel based on an independent speed classification value calculated based on the signals from the wheel detectors.

Secondo un'altra forma di realizzazione esemplificativa della presente invenzione, è realizzato un sistema per rilevare una dimensione di ruota di almeno una ruota di un veicolo su rotaia che viaggia su un binario ferroviario. Il sistema comprende una pluralità di rilevatori di ruota accoppiati ad una rotaia del binario ferroviario e configurati a rilevare la presenza della ruota e a generare suoi segnali rappresentativi. Un sistema di elaborazione è accoppiato ai rilevatori di ruota e configurato a ricevere ed elaborare i segnali. Il sistema di elaborazione è configurato a determinare un diametro della ruota in base ad una lunghezza di curvatura magnetica dei segnali According to another exemplary embodiment of the present invention, a system is provided for detecting a wheel size of at least one wheel of a rail vehicle traveling on a railway track. The system comprises a plurality of wheel detectors coupled to a rail of the railway track and configured to detect the presence of the wheel and to generate representative signals thereof. A processing system is coupled to the wheel detectors and configured to receive and process the signals. The processing system is configured to determine a wheel diameter based on a magnetic curvature length of the signals

Secondo ancora un'altra forma di realizzazione esemplificativa della presente invenzione, è realizzato un sistema per verificare la classificazione di almeno una ruota di un veicolo su rotaia che viaggia su un binario ferroviario. Il sistema comprende una pluralità di rilevatori di ruota accoppiati ad una rotaia del binario ferroviario e configurati a rilevare la presenza della ruota e a generare suoi segnali rappresentativi. Un sistema di elaborazione è accoppiato ai rilevatori di ruota e configurato a ricevere ed elaborare i segnali. Il sistema di elaborazione è configurato a verificare la classificazione della ruota in base ai segnali dai rilevatori di ruota. According to yet another exemplary embodiment of the present invention, a system is provided for verifying the classification of at least one wheel of a rail vehicle traveling on a railway track. The system comprises a plurality of wheel detectors coupled to a rail of the railway track and configured to detect the presence of the wheel and to generate representative signals thereof. A processing system is coupled to the wheel detectors and configured to receive and process the signals. The processing system is configured to verify the classification of the wheel based on the signals from the wheel detectors.

Secondo ancora un'altra forma di realizzazione della presente invenzione, un metodo per verificare la classificazione di almeno una ruota di un veicolo su rotaia che viaggia su un binario ferroviario comprende generare segnali rappresentativi della presenza della ruota attraverso una pluralità di rilevatori di ruota. I segnali dalla pluralità di rilevatori di ruota sono trasmessi ad un sistema di elaborazione. Il metodo comprende ulteriormente elaborare i segnali dalla pluralità di rilevatori di ruota per verificare la classificazione della ruota. According to yet another embodiment of the present invention, a method for verifying the classification of at least one wheel of a rail vehicle traveling on a railway track comprises generating signals representative of the presence of the wheel through a plurality of wheel detectors. The signals from the plurality of wheel detectors are transmitted to a processing system. The method further comprises processing the signals from the plurality of wheel detectors to verify the classification of the wheel.

DISEGNI DRAWINGS

Queste e altre caratteristiche, aspetti, e vantaggi della presente invenzione diventeranno me-glio compresi quando la seguente descrizione detta-gliata viene letta con riferimento ai disegni allegati nei quali caratteri simili rappresentano parti simili completamente attraverso i disegni, in cui: These and other features, aspects, and advantages of the present invention will become better understood when the following detailed description is read with reference to the accompanying drawings in which like characters represent similar parts completely through the drawings, in which:

la FIG. 1 è una vista schematica di un sistema per rilevare e classificare le ruote di veicoli su rotaie che viaggiano su un binario ferroviario secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente tecnica; FIG. 1 is a schematic view of a system for detecting and classifying the wheels of rail vehicles traveling on a railway track according to an exemplary embodiment of the present art;

la FIG. 2 è un diagramma a blocchi di un sistema per rilevare e classificare le ruote di veicoli su rotaia che viaggiano su un binario ferroviario secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente tecnica; FIG. 2 is a block diagram of a system for detecting and classifying the wheels of rail vehicles traveling on a railway track according to an exemplary embodiment of the present art;

la FIG. 3 è una vista schematica di un segnale ad impulsi trasmesso da un rilevatore di ruota secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente tecnica; FIG. 3 is a schematic view of a pulse signal transmitted by a wheel detector according to an exemplary embodiment of the present art;

la FIG. 4 è una vista schematica che illustra una lunghezza di curvatura magnetica caratteristica quale funzione del diametro della ruota utilizzato per determinare la dimensione della ruota secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente tecnica; FIG. 4 is a schematic view illustrating a characteristic magnetic curvature length as a function of the wheel diameter used to determine the size of the wheel according to an exemplary embodiment of the present art;

la FIG. 5 è una vista schematica che illustra l'interazione tra un bordino di ruota, e una base di ruota della ruota di locomotiva con la rotaia secondo alcune forme di realizzazione esemplificative della presente tecnica; FIG. 5 is a schematic view illustrating the interaction between a wheel flange, and a wheel base of the locomotive wheel with the rail according to some exemplary embodiments of the present art;

la FIG. 6 è una vista schematica che illustra l'interazione tra un bordino di ruota, e una base di ruota della ruota di locomotiva con la rotaia secondo alcune forme di realizzazione esemplificative della presente tecnica; FIG. 6 is a schematic view illustrating the interaction between a wheel flange, and a wheel base of the locomotive wheel with the rail according to some exemplary embodiments of the present art;

la FIG. 7 è una vista schematica di lunghezze di curvatura magnetiche di una ruota di locomotiva e una ruota di carrello utilizzate per determinare le dimensioni per tali ruote secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente tecnica; FIG. 7 is a schematic view of magnetic bend lengths of a locomotive wheel and bogie wheel used to determine the dimensions for such wheels according to an exemplary embodiment of the present art;

la FIG. 8 è uno schema delle operazioni che illustra fasi esemplificative comprese in un metodo di rilevazione e classificazione di ruote di veicoli su rotaia secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente tecnica; FIG. 8 is a diagram of operations illustrating exemplary steps comprised in a method of detecting and classifying wheels of rail vehicles according to an exemplary embodiment of the present art;

la FIG. 9 è un grafico che illustra una variazione del valore di classificazione di velocità indipendente, il diametro della ruota, e la velocità della ruota secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente tecnica; FIG. 9 is a graph illustrating a variation of the independent speed rating value, the wheel diameter, and the wheel speed according to an exemplary embodiment of the present art;

la FIG. 10 è un grafico che illustra una variazione della ampiezza di impulso contro la distanza tra i punti centrali dei rilevatori di ruota secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente tecnica; FIG. 10 is a graph illustrating a change in the pulse width versus the distance between the center points of the wheel detectors according to an exemplary embodiment of the present art;

la FIG. il è una illustrazione grafica di segnali ad impulsi quale funzione di temporizzazione per una singola occupazione od esistenza di una ruota su un rilevatore di ruota per un periodo di tempo minore di un limite di tempo di soglia, utilizzato per classificare o dequalificare una classificazione di una ruota o la determinazione della dimensione di una ruota secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente tecnica; FIG. il is a graphic illustration of pulsed signals as a timing function for a single occupancy or existence of a wheel on a wheel detector for a period of time less than a threshold time limit, used to classify or disqualify a classification of a wheel or determining the size of a wheel according to an exemplary embodiment of the present art;

la FIG. 12 è una illustrazione grafica di segnali ad impulsi quale funzione di temporizzazione per una singola occupazione od esistenza di una ruota su un rilevatore di ruota per un periodo di tempo maggiore di un limite di tempo di soglia secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente tecnica; FIG. 12 is a graphic illustration of pulse signals as a timing function for a single occupancy or existence of a wheel on a wheel detector for a time period greater than a threshold time limit according to an exemplary embodiment of the present art;

la FIG. 13 è una illustrazione grafica di segnali ad impulsi quale funzione di temporizzazione per una sequenza di due singole occupazioni od esistenze di una ruota su due rilevatori di ruota secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente tecnica; FIG. 13 is a graphical illustration of pulse signals as a timing function for a sequence of two individual occupations or existences of a wheel on two wheel detectors according to an exemplary embodiment of the present art;

la FIG. 14 è una illustrazione grafica di segnali ad impulsi quale funzione di temporizzazione per due sequenze di due occupazioni od esistenze di due ruote su due rilevatori di ruota secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente tecnica; FIG. 14 is a graphic illustration of pulse signals as a timing function for two sequences of two occupations or existences of two wheels on two wheel detectors according to an exemplary embodiment of the present art;

la FIG. 15 è una illustrazione grafica di segnali ad impulsi quale funzione di temporizzazione per una sequenza disgiunta di due ruote su due rilevatori di ruota secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente tecnica; FIG. 15 is a graphical illustration of pulse signals as a timing function for a disjoint sequence of two wheels on two wheel detectors according to an exemplary embodiment of the present art;

la FIG. 16 è una illustrazione grafica di segnali ad impulsi quale funzione di temporizzazione per una sequenza disgiunta di una ruota su due rilevatori di ruota secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente tecnica; FIG. 16 is a graphic illustration of pulse signals as a timing function for a disjoint sequence of a wheel on two wheel detectors according to an exemplary embodiment of the present art;

la FIG. 17 è una illustrazione grafica di segnali ad impulsi quale funzione di temporizzazione per due sequenze disgiunte di due ruote su due rilevatori di ruota secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente tecnica; FIG. 17 is a graphical illustration of pulse signals as a timing function for two disjoint sequences of two wheels on two wheel detectors according to an exemplary embodiment of the present art;

la FIG. 18 è una illustrazione grafica di segnali ad impulsi quale funzione di temporizzazione per una sequenza di una o più ruote su un rilevatore di ruota secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente tecnica; FIG. 18 is a graphic illustration of pulse signals as a timing function for a sequence of one or more wheels on a wheel detector according to an exemplary embodiment of the present art;

la FIG. 19 è una illustrazione grafica di segnali ad impulsi quale funzione di temporizzazione per una sequenza generata da un guasto che determina l'occupazione temporanea su due rilevatori di ruota simultaneamente secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente tecnica; FIG. 19 is a graphic illustration of pulse signals as a timing function for a sequence generated by a fault causing temporary occupation on two wheel detectors simultaneously according to an exemplary embodiment of the present art;

la FIG. 20 è una illustrazione grafica di segnali ad impulsi quale funzione di temporizzazione per una sequenza generata da un guasto che determina l'occupazione permanente su due rilevatori di ruota simultaneamente secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente tecnica; e FIG. 20 is a graphical illustration of pulse signals as a timing function for a sequence generated by a fault causing permanent occupation on two wheel detectors simultaneously according to an exemplary embodiment of the present art; And

la FIG. 21 è uno schema delle operazioni che illustra fasi esemplificative comprese in un metodo di classificazione di declassificazione o dequalificazione di ruote di carrello secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente tecnica. DESCRIZIONE DETTAGLIATA FIG. 21 is a diagram of operations illustrating exemplary steps included in a bogie wheel declassification or disqualification classification method according to an exemplary embodiment of the present art. DETAILED DESCRIPTION

Come discusso in dettaglio qui di seguito, le forme di realizzazione della presente invenzione realizzano un sistema e un metodo per rilevare e classificare una ruota di un veicolo su rotaia che si muove lungo un binario ferroviario. Una pluralità di rilevatori di ruota sono accoppiati ad una rotaia del binario ferroviario e sono configurati a rilevare la presenza della ruota e generare segnali rappresentativi della presenza della ruota. Un sistema di elaborazione è configurato a ricevere ed elaborare i segnali. Il sistema di elaborazione classifica la ruota in base ad un valore di classificazione di velocità indipendente calcolato in base ai segnali dai rilevatori di ruota. In alcune forme di realizzazione esemplificative, il sistema di elaborazione è configurato a determinare un diametro della ruota in base ad una lunghezza di curvatura magnetica dei segnali. Inoltre, il sistema di elaborazione può essere configurato a verificare la classificazione della ruota in base ai segnali dai rilevatori di ruota. Il sistema secondo le forme di realizzazione della presente invenzione di conseguenza facilita la classificazione di ruote a seconda della dimensione della ruota. In particolare, le ruote di dimensioni differenti sono differenziate, consentendo quindi a vari veicoli di essere distinti l'uno dall'altro sul binario ferroviario, come carrelli di spinta, carrelli a motore, locomotori a scartamento ridotto inclinabili, e locomotori a scartamento ridotto su rotaia, locomotive, e così via. Il sistema facilita la determinazione di se i binari sono liberi in base a tali determinazioni. Specifiche forme di realizzazione della presente invenzione sono discusse qui di seguito con riferimento generalmente a FIGG. 1-21. As discussed in detail below, the embodiments of the present invention provide a system and method for detecting and classifying a wheel of a rail vehicle moving along a railway track. A plurality of wheel detectors are coupled to a rail of the railway track and are configured to detect the presence of the wheel and generate signals representative of the presence of the wheel. A processing system is configured to receive and process signals. The processing system classifies the wheel based on an independent speed classification value calculated based on the signals from the wheel detectors. In some exemplary embodiments, the processing system is configured to determine a wheel diameter based on a magnetic curvature length of the signals. In addition, the processing system can be configured to verify the classification of the wheel based on the signals from the wheel detectors. The system according to the embodiments of the present invention consequently facilitates the classification of wheels according to the size of the wheel. In particular, the wheels of different sizes are differentiated, thus allowing various vehicles to be distinguished from each other on the railway track, such as push bogies, motor bogies, tilting narrow-gauge locomotives, and narrow-gauge locomotives on rail, locomotives, and so on. The system facilitates the determination of whether the tracks are free based on these determinations. Specific embodiments of the present invention are discussed below with reference generally to FIGS. 1-21.

Con riferimento a FIG. 1, è illustrato un sistema esemplificativo 10 per rilevare e classificare una pluralità di ruote 12 di un veicolo su rotaia 14 (ad esempio, una locomotiva) che viaggia su un binario ferroviario 16 secondo gli aspetti della presente invenzione. Una rotaia 18 del binario ferroviario 16 illustrata in modo frammentario, ha una porzione di base 20 e una porzione di sommità 22 sulle quali corrono le ruote 12 del veicolo su rotaia 14. Il sistema 10 comprende una pluralità di rilevatori di ruota magnetici 24 (per esempio, una coppia di rilevatori) accoppiati alla porzione di base 20 della rotaia 18. I rilevatori di ruota 24 sono configurati a rilevare la presenza della ruota 12 sul binario ferroviario 16 e generare segnali rappresentativi della presenza della ruota 12. Una unità di comando corrispondente 25 è realizzata per ciascun rilevatore di ruota 24 e accoppiata alla porzione di base 20 della rotaia 18. Un sistema di elaborazione 26 è accoppiato ai rilevatori di ruota 24 ed è configurato a ricevere ed elaborare i segnali dai rilevatori di ruota 24. In una forma di realizzazione esemplificativa, il sistema di elaborazione 26 è configurato a classificare la ruota in base alla dimensione della ruota. In un'altra forma di realizzazione esemplificativa, il sistema di elaborazione 26 è configurato a determinare un diametro della ruota 12 in base ad una lunghezza di curvatura magnetica del segnale. In ancora un'altra forma di realizzazione esemplificativa, il sistema di elaborazione 26 è configurato a verificare la classificazione della ruota 12 in base ai segnali dai rilevatori di ruota 24. Dettagli del sistema 10 e delle varie forme di realizzazione sono esposti in maggior dettaglio con riferimento alle seguenti figure. With reference to FIG. 1, an exemplary system 10 is shown for detecting and classifying a plurality of wheels 12 of a rail vehicle 14 (e.g., a locomotive) traveling on a railway track 16 in accordance with aspects of the present invention. A rail 18 of railway track 16 illustrated fragmentarily has a base portion 20 and a top portion 22 on which the wheels 12 of the rail vehicle 14 run. The system 10 comprises a plurality of magnetic wheel detectors 24 (for example, a pair of detectors) coupled to the base portion 20 of the rail 18. The wheel detectors 24 are configured to detect the presence of the wheel 12 on the railway track 16 and generate signals representative of the presence of the wheel 12. A corresponding control unit 25 is made for each wheel detector 24 and coupled to the base portion 20 of the rail 18. A processing system 26 is coupled to the wheel detectors 24 and is configured to receive and process the signals from the wheel detectors 24. In one form of exemplary embodiment, the processing system 26 is configured to classify the wheel based on the size of the wheel. In another exemplary embodiment, the processing system 26 is configured to determine a diameter of the wheel 12 based on a magnetic curvature length of the signal. In yet another exemplary embodiment, the processing system 26 is configured to verify the classification of the wheel 12 based on the signals from the wheel detectors 24. Details of the system 10 and the various embodiments are set out in greater detail with refer to the following figures.

Con riferimento a FIG. 2, il sistema 10 è illustrato secondo una forma di realizzazione al presente prevista della presente invenzione. Nella forma di realizzazione illustrata, una sorgente di potenza (vale a dire un oscillatore) 28 è accoppiata alla unità di comando 25 attraverso un cavo 30. Il rilevatore di ruota 24 è accoppiato attraverso un cavo 31 ad un rettificatore 32 e ad un rilevatore di livello 34. Segnali di uscita sia dal rettificatore 32 che dal rilevatore di livello 34 sono erogati ad un elaboratore 36. Dovrebbe essere notato che il rettificatore 32, il rilevatore di livello 34, e l'elaboratore 36 sono componenti del sistema di elaborazione 26. With reference to FIG. 2, the system 10 is illustrated according to a presently envisaged embodiment of the present invention. In the illustrated embodiment, a power source (i.e., an oscillator) 28 is coupled to the control unit 25 via a cable 30. The wheel detector 24 is coupled via a cable 31 to a rectifier 32 and a wheel detector. level 34. Output signals from both the rectifier 32 and the level detector 34 are delivered to a computer 36. It should be noted that the rectifier 32, the level detector 34, and the computer 36 are components of the processing system 26.

Potenza elettrica può essere alimentata da una sorgente di potenza a fianco del binario (non mostrata) al sistema di elaborazione 26. L'uscita dell'elaboratore 36 è accoppiata ad un sistema di controllo (non mostrato) quale un sistema di controllo di avviso di un passaggio a livello. Come discusso in precedenza, la funzione del sistema 10 comprende classificare le ruote in base alla dimensione della ruota, determinare il diametro della ruota, ed anche verificare la classificazione delle ruote . Electrical power can be supplied from a power source alongside the track (not shown) to the processing system 26. The output of the processor 36 is coupled to a control system (not shown) such as a warning control system. a level crossing. As discussed above, the function of the system 10 comprises classifying the wheels according to the size of the wheel, determining the diameter of the wheel, and also verifying the classification of the wheels.

Nella forma di realizzazione illustrata, avvolgimenti principali (non mostrati) della coppia di rilevatori 24 sono eccitati a frequenze differenti attraverso l'oscillatore di (frequenza elevata) 28. In alcune forme di realizzazione, una sorgente di corrente alternata può essere utilizzata. Una variazione nella tensione indotta in avvolgimenti secondari (non mostrati) dei rilevatori 24 dovuta agli avvolgimenti principali eccitati ed alla presenza della ruota sul binario ferroviario è rilevata ed elaborata dal sistema di elaborazione 26. Il sistema 26 elabora i due segnali di tensione secondaria e genera un segnale rappresentativo della presenza e classificazione della ruota al sistema di controllo di avviso di un passaggio a livello. In the illustrated embodiment, main windings (not shown) of the detector pair 24 are excited at different frequencies through the (high frequency) oscillator 28. In some embodiments, an alternating current source can be used. A variation in the voltage induced in the secondary windings (not shown) of the detectors 24 due to the excited main windings and the presence of the wheel on the railway track is detected and processed by the processing system 26. The system 26 processes the two secondary voltage signals and generates a signal representative of the presence and classification of the wheel to the level crossing warning control system.

Con riferimento a FIG. 3, è illustrato un segnale ad impulsi secondo alcune forme di realizzazione della presente invenzione. Come discusso con riferimento a FIG. 2, una variazione nella tensione indotta negli avvolgimenti secondari (non mostrati) dei rilevatori 24 dovuta agli avvolgimenti principali eccitati ed alla presenza della ruota sul binario ferroviario è rilevata ed elaborata dal sistema di elaborazione 26. La presenza della ruota 12 è determinata in base al principio di induzione elettromagnetica (vale a dire, corrente parassita generata entro il bordino di ruota dovuta al flusso variabile del rilevatore di ruota). La perdita di corrente parassita entro il bordino di ruota porta alla riduzione evidente di corrente dell'oscillatore, in modo da consentire la rilevazione della presenza della ruota. Nella forma di realizzazione illustrata, una "lunghezza di curvatura magnetica" del segnale dal rilevatore di ruota 24 dipende dalla particolare dimensione (diametro) della ruota 12 che attraversa il rilevatore di ruota 24. La "lunghezza di curvatura magnetica" può essere indicata come la lunghezza caratteristica (lunghezza cordale) della ruota 12 in contatto con il rilevatore 24 durante il passaggio della ruota 12 sopra il rilevatore di ruota 24. Il diametro della ruota è una funzione della lunghezza di curvatura magnetica. In altre parole, quando il diametro della ruota aumenta, aumenta anche la lunghezza di curvatura magnetica. Nella forma di realizzazione illustrata, la differenza nelle lunghezze di curvatura magnetiche dei segnali di tensione secondaria dai rilevatori di ruota può essere utilizzata per classificare le ruote in base alla dimensione della ruota. With reference to FIG. 3, a pulse signal according to some embodiments of the present invention is illustrated. As discussed with reference to FIG. 2, a variation in the voltage induced in the secondary windings (not shown) of the detectors 24 due to the excited main windings and the presence of the wheel on the railway track is detected and processed by the processing system 26. The presence of the wheel 12 is determined based on the principle of electromagnetic induction (i.e., eddy current generated within the wheel flange due to the variable flow of the wheel detector). The loss of eddy current within the flange of the wheel leads to an evident reduction of the oscillator current, so as to allow the detection of the presence of the wheel. In the illustrated embodiment, a "magnetic curvature length" of the signal from the wheel detector 24 depends on the particular size (diameter) of the wheel 12 passing through the wheel detector 24. The "magnetic curvature length" may be referred to as the characteristic length (chord length) of the wheel 12 in contact with the detector 24 during the passage of the wheel 12 over the wheel detector 24. The diameter of the wheel is a function of the magnetic bending length. In other words, as the wheel diameter increases, the magnetic bend length also increases. In the illustrated embodiment, the difference in the magnetic curvature lengths of the secondary voltage signals from the wheel detectors can be used to classify the wheels based on the size of the wheel.

Con riferimento a FIG. 4, è illustrata una lunghezza di curvatura magnetica caratteristica quale funzione del diametro della ruota utilizzata per determinare la dimensione della ruota. Come discusso sopra, la presenza della ruota 12 è determinata in base al principio di induzione elettromagnetica (vale a dire corrente parassita generata entro il bordino di ruota dovuta al flusso variabile del rilevatore di ruota) . La perdita di corrente parassita entro il bordino di ruota porta alla riduzione evidente di corrente dell'oscillatore, in modo da consentire la rilevazione della presenza della ruota. Inoltre, può essere visto che il diametro della ruota è una funzione della lunghezza di curvatura magnetica. With reference to FIG. 4, a characteristic magnetic curvature length is illustrated as a function of the diameter of the wheel used to determine the size of the wheel. As discussed above, the presence of the wheel 12 is determined on the basis of the electromagnetic induction principle (i.e. eddy current generated within the wheel flange due to the variable flow of the wheel detector). The loss of eddy current within the flange of the wheel leads to an evident reduction of the oscillator current, so as to allow the detection of the presence of the wheel. Furthermore, it can be seen that the diameter of the wheel is a function of the magnetic curvature length.

In FIG. 4, sono illustrate tre ruote, come una ruota di veicolo su rotaia 12, una ruota di carrello di spinta 38, e una ruota di locomotore a scartamento ridotto su rotaia 40. In un esempio, se la lunghezza cordale della ruota di locomotiva 12 in contatto con il rilevatore è 233 mm, la lunghezza di curvatura magnetica può essere 267 mm. Se la lunghezza cordale della ruota di locomotiva 12 in contatto con il rilevatore è 247 mm, la lunghezza di curvatura magnetica può essere 284 mm. In FIG. 4, three wheels are illustrated, such as a rail vehicle wheel 12, a push bogie wheel 38, and a narrow gauge locomotive wheel on rail 40. In one example, if the chord length of the locomotive wheel 12 in contact with the detector is 233mm, the magnetic bending length can be 267mm. If the chord length of the locomotive wheel 12 in contact with the detector is 247 mm, the magnetic bending length can be 284 mm.

Nella forma di realizzazione illustrata, quando la lunghezza cordale della ruota di carrello di spinta 38 in contatto con il rilevatore è 141 mm, la lunghezza di curvatura magnetica può essere 171 mm. Se la lunghezza cordale della ruota di carrello 38 in contatto con il rilevatore è 147 mm, la lunghezza di curvatura magnetica può essere 177 mm. Quando la lunghezza cordale della ruota di locomotore a scartamento ridotto su rotaia 40 in contatto con il rilevatore è 113 mm, la lunghezza di curvatura magnetica può essere 138 mm. Se la lunghezza cordale della ruota di locomotore a scartamento ridotto in contatto con il rilevatore è 118 mm, la lunghezza di curvatura magnetica può essere 143 mm. Dovrebbe essere qui notato che gli esempi sopra menzionati di lunghezza di curvatura magnetica sono valori esemplificativi e possono variare a seconda della applicazione . In the illustrated embodiment, when the chord length of the pusher wheel 38 in contact with the detector is 141mm, the magnetic bend length may be 171mm. If the chord length of the carriage wheel 38 in contact with the detector is 147 mm, the magnetic bend length can be 177 mm. When the chord length of the narrow gauge locomotive wheel on rail 40 in contact with the detector is 113 mm, the magnetic bending length can be 138 mm. If the chord length of the narrow gauge locomotive wheel in contact with the detector is 118 mm, the magnetic bending length can be 143 mm. It should be noted here that the aforementioned examples of magnetic curvature length are exemplary values and may vary depending on the application.

Con riferimento a FIG. 5, è illustrata la interazione tra un bordino di ruota 39, e una base di ruota 45 della ruota di locomotiva 12 con la rotaia 18 secondo alcune forme di realizzazione della presente invenzione. Nella forma di realizzazione illustrata, la ruota 12 è nella condizione normale. Con riferimento a FIG. 6, è illustrata l'interazione tra il bordino di ruota 39, e la base di ruota 45 della ruota di locomotiva 12 con la rotaia 18 secondo alcune forme di realizzazione della presente invenzione. Nella forma di realizzazione illustrata, la ruota 12 è nella condizione usurata. Il sistema di elaborazione esemplificativo 26 è configurato a determinare la "condizione di usura della ruota". Come discusso in precedenza, il diametro della ruota è una funzione della lunghezza di curvatura magnetica. Dovrebbe essere qui notato che l'inte-razione tra il bordino di ruota 39, la base di ruota 45, e il rilevatore di ruota aumenta a causa della condizione di usura della ruota. Quale risultato, aumenta anche la lunghezza di curvatura magnetica del segnale dal rilevatore di ruota. La condizione di usura della ruota può essere determinata confrontando la lunghezza di curvatura magnetica con la lunghezza di curvatura magnetica predeterminata di una ruota di condizione normale. With reference to FIG. 5, the interaction between a wheel flange 39 and a wheel base 45 of the locomotive wheel 12 with the rail 18 according to some embodiments of the present invention is illustrated. In the illustrated embodiment, the wheel 12 is in the normal condition. With reference to FIG. 6, the interaction between the wheel flange 39 and the wheel base 45 of the locomotive wheel 12 with the rail 18 according to some embodiments of the present invention is illustrated. In the illustrated embodiment, the wheel 12 is in the worn condition. Exemplary processing system 26 is configured to determine the "wheel wear condition". As discussed above, the wheel diameter is a function of the magnetic curvature length. It should be noted here that the interaction between the wheel flange 39, the wheel base 45, and the wheel detector increases due to the wear condition of the wheel. As a result, the magnetic curvature length of the signal from the wheel detector also increases. The wear condition of the wheel can be determined by comparing the magnetic bend length with the predetermined magnetic bend length of a normal condition wheel.

Con riferimento a FIG. 7, sono realizzate lunghezze di curvatura magnetiche esemplificative della ruota di locomotiva 12 e di una ruota di carrello utilizzate per determinare le dimensioni per tali ruote secondo alcune forme di realizzazione della presente invenzione. Nella forma di realizzazione illustrata, sono illustrati una coppia di rilevatori di ruota magnetici 42, 44 aventi frequenze di eccitazione di rispettivamente 50 KHz e 39 KHz. Un primo punto centrale e un secondo punto centrale dei rilevatori rispettivamente 42, 44 sono rappresentati dai numeri di riferimento 41, 43. La coppia di rilevatori di ruota 42, 44 sono accoppiati ad una rotaia del binario ferroviario. La ruota di locomotiva 12 e la ruota di carrello 38 sono mostrate posizionate sopra il rilevatore di ruota 42. With reference to FIG. 7, exemplary magnetic bend lengths are provided of the locomotive wheel 12 and a bogie wheel used to determine the dimensions for such wheels according to some embodiments of the present invention. In the illustrated embodiment, a pair of magnetic wheel detectors 42, 44 having excitation frequencies of 50 KHz and 39 KHz, respectively, are illustrated. A first central point and a second central point of the detectors 42, 44 respectively are represented by the reference numerals 41, 43. The pair of wheel detectors 42, 44 are coupled to a rail of the railway track. The locomotive wheel 12 and the carriage wheel 38 are shown positioned above the wheel detector 42.

Come discusso sopra il diametro della ruota è una funzione della lunghezza di curvatura magnetica. Per ruote di diametro relativamente più ampio, sarà rilevata una lunghezza di curvatura magnetica proporzionatamente maggiore. Nella forma di realizzazione illustrata, le lunghezze di curvatura magnetiche 46, 48 corrispondono alla ruota di locomotiva 12 e rispettivamente alla ruota di carrello 38. La lunghezza di curvatura magnetica 46 corrispondente alla ruota di locomotiva 12 è maggiore della lunghezza di curvatura magnetica 48 corrispondente alla ruota di carrello 38. L'ampiezza di impulso del segnale rappresentativo della presenza della ruota dai rilevatori di ruota 42, 44 è una funzione della lunghezza di curvatura magnetica, della frequenza di eccitazione del rilevatore, e della velocità lineare della ruota. Come notato sopra, la lunghezza di curvatura magnetica è una funzione del diametro della ruota. In alcune forme di realizzazione esemplificative, la lunghezza di curvatura magnetica è indipendente dalla velocità della ruota. Le fasi esemplificative comprese nella determinazione della lunghezza di curvatura magnetica indipendente dalla velocità della ruota, sono esposte in maggior dettaglio nei paragrafi successivi. As discussed above the wheel diameter is a function of the magnetic bending length. For relatively larger diameter wheels, a proportionately greater magnetic bend length will be detected. In the illustrated embodiment, the magnetic bend lengths 46, 48 correspond to the locomotive wheel 12 and respectively to the bogie wheel 38. The magnetic bend length 46 corresponding to the locomotive wheel 12 is greater than the magnetic bend length 48 corresponding to the carriage wheel 38. The pulse width of the signal representative of the presence of the wheel from wheel detectors 42, 44 is a function of the magnetic curvature length, the excitation frequency of the detector, and the linear speed of the wheel. As noted above, the magnetic bend length is a function of the wheel diameter. In some exemplary embodiments, the magnetic curvature length is independent of the wheel speed. The exemplary steps included in the determination of the magnetic curvature length independent of the wheel speed, are set out in greater detail in the following paragraphs.

In alcune forme di realizzazione esemplificative, il sistema di elaborazione 26 è configurato a monitorare la condizione operativa dei rilevatori di ruota 42, 44 in base al rapporto di lunghezza di curvatura magnetica (Lmag)Rdei segnali dai rilevatori 42, 44. Nella forma di realizzazione illustrata, la condizione operativa dei rilevatori 42, 44 è determinata in base alla seguente relazione: In some exemplary embodiments, the processing system 26 is configured to monitor the operating condition of the wheel detectors 42, 44 based on the magnetic curvature length ratio (Lmag) R of the signals from the detectors 42, 44. In the embodiment shown, the operating condition of the detectors 42, 44 is determined on the basis of the following relationship:

In cui (Lmag)5o è la lunghezza di curvatura magnetica del segnale dal rilevatore 42 e (Lmag)39è la lunghezza di curvatura magnetica del segnale dal rilevatore 44. Per le condizioni operative normali dei rilevatori 42, 44, il rapporto della lunghezza di curvatura magnetica (Lmag)Rè o costante oppure varia entro limiti predeterminati. Per le condizioni operative non normale dei rilevatori, il rapporto della lunghezza di curvatura magnetica (Lmag)Rtende verso lo zero, o qualunque valore non normale. Dovrebbe essere qui notato che in certe altre forme di realizzazione esemplificative, la sequenza di transito della ruota sopra i rilevatori 42, 44 può variare, vale a dire la ruota dapprima passa sopra il rilevatore 44 e poi sopra l'altro rilevatore 42. Where (Lmag) 5o is the magnetic curvature length of the signal from detector 42 and (Lmag) 39 is the magnetic curvature length of the signal from detector 44. For normal operating conditions of detectors 42, 44, the ratio of the curvature length magnetic (Lmag) R is either constant or varies within predetermined limits. For non-normal operating conditions of the detectors, the magnetic curvature length ratio (Lmag) R tends towards zero, or any non-normal value. It should be noted here that in certain other exemplary embodiments, the transit sequence of the wheel over the detectors 42, 44 may vary, i.e. the wheel first passes over the detector 44 and then over the other detector 42.

Quale risultato varia anche il rapporto della lunghezza di curvatura magnetica dei segnali dai rilevatori 44, 42. As a result, the ratio of the magnetic curvature length of the signals from the detectors 44, 42 also varies.

La FIG. 8 è uno schema delle operazioni che illustra fasi esemplificative comprese nel metodo di rilevazione e classificazione di ruote di veicoli su rotaia secondo forme di realizzazione esemplificative della presente invenzione. Il metodo comprende generare segnali rappresentativi della presenza della ruota attraverso una pluralità di rilevatori di ruota come rappresentato dalla fase 50. Nella forma di realizzazione illustrata, può essere utilizzata la coppia di rilevatori di ruota magnetici 42, 44 aventi frequenze di eccitazione di rispettivamente 50 KHz e 39 KHz. I segnali rappresentativi della presenza della ruota dai rilevatori di ruota 42, 44 sono trasmessi al sistema di elaborazione 26 come rappresentato dalla fase 52. Il sistema di elaborazione 26 è configurato a monitorare la condizione operativa dei rilevatori di ruota 42, 44 in base al rapporto della lunghezza di curvatura magnetica dei segnali dai rilevatori come rappresentato dalla fase 53. Come discusso sopra, per le condizioni operative normali dei rilevatori 42, 44, il rapporto della lunghezza di curvatura magnetica è o costante oppure varia entro limiti predeterminati. Per le condizioni operative non normali dei rilevatori, il rapporto della lunghezza di curvatura magnetica tende verso lo zero, o qualunque valore non normale. Tempi di inizio e fine dei segnali ad impulsi dai rilevatori 42, 44 sono monitorati come rappresentato dalla fase 54. Il tempo di inizio del segnale dal rilevatore di ruota 42 è rappresentato da Ts5o e il tempo di fine del segnale è rappresentato da Te5o. Similmente, il tempo di inizio del segnale dal rilevatore di ruota 44 è rappresentato da Ts39e il tempo di fine del segnale è rappresentato da Te39. Il sistema di elaborazione è ulteriormente configurato a verificare la classificazione delle ruote in base ai segnali dai rilevatori di ruota 42, 44 come rappresentato dalla fase 56. Fattori come movimenti transitori del veicolo, guasto del sensore, vandalismo, e così via possono essere analizzati per verificare oppure dequalificare la classificazione delle ruote. Alcuni scenari di verifica e classificazione (oppure dequalificazione) esemplificativi sono esposti con riferimento a successive figure qui di seguito. Se i fattori di verifica non sono soddisfatti, la routine di eliminazione del carrello non è attivata come rappresentato dalla fase 58. Se i fattori di verifica sono soddisfatti, la routine di eliminazione del carrello è attivata come rappresentato dalla fase 62. In alcuni esempi, il transito di veicoli di servizio su rotaia lungo il binario ferroviario determina il sistema di rilevazione di una ruota a determinare che il binario è occupato poiché i veicoli di servizio producono sequenze di transito non ri-conosciute come sequenze di transito di un treno. Dovrebbe essere qui notato che la routine di eliminazione del carrello esemplificativa facilita la determinazione di se i binari sono liberi attraverso l'eliminazione di sequenze di transito effettuate da veicoli di servizio su rotaia come carrelli, locomotori a scartamento ridotto, o simile. In alcune forme di realizzazioni esemplificative, altre routine come routine di controllo del traffico possono essere iniziate in base alla determinazione se il binario è libero. L'informazione relativa alla determinazione di occupazione del binario può essere fornita a distanza per operazioni di registrazione o controllo a distanza oppure di monitoraggio. FIG. 8 is a diagram of operations illustrating exemplary steps comprised in the method of detecting and classifying wheels of rail vehicles according to exemplary embodiments of the present invention. The method comprises generating signals representative of the presence of the wheel through a plurality of wheel detectors as represented by step 50. In the illustrated embodiment, the pair of magnetic wheel detectors 42, 44 having excitation frequencies of 50 KHz respectively can be used. and 39 KHz. The signals representative of the presence of the wheel from the wheel detectors 42, 44 are transmitted to the processing system 26 as represented by step 52. The processing system 26 is configured to monitor the operating condition of the wheel detectors 42, 44 based on the ratio of the magnetic curvature length of the signals from the detectors as represented by step 53. As discussed above, for the normal operating conditions of the detectors 42, 44, the ratio of the magnetic curvature length is either constant or varies within predetermined limits. For abnormal operating conditions of the detectors, the magnetic curvature length ratio tends towards zero, or any abnormal value. The start and end times of the pulse signals from the detectors 42, 44 are monitored as represented by step 54. The start time of the signal from the wheel detector 42 is represented by Ts5o and the end time of the signal is represented by Te5o. Similarly, the start time of the signal from the wheel detector 44 is represented by Ts39 and the end time of the signal is represented by Te39. The processing system is further configured to verify the classification of the wheels based on the signals from the wheel detectors 42, 44 as represented by step 56. Factors such as transient vehicle movements, sensor failure, vandalism, and so on can be analyzed for check or disqualify the classification of the wheels. Some examples of verification and classification (or disqualification) scenarios are shown with reference to subsequent figures below. If the verification factors are not met, the cart delete routine is not activated as represented by step 58. If the verification factors are met, the cart delete routine is activated as represented by step 62. In some examples, the transit of rail service vehicles along the railway track causes a wheel detection system to determine that the track is occupied since the service vehicles produce transit sequences not recognized as a train transit sequences. It should be noted here that the exemplary bogie elimination routine facilitates the determination of whether the tracks are clear by eliminating transit sequences performed by rail service vehicles such as bogies, narrow gauge locomotives, or the like. In some exemplary embodiments, other routines such as traffic control routines may be initiated based on determining whether the track is free. The information relating to the determination of track occupancy can be provided remotely for remote registration or control or monitoring operations.

Il metodo comprende ulteriormente calcolare la ampiezza di impulso dei segnali (misurata in millisecondi) rappresentata da PW50e PW39corrispondente ai rilevatori rispettivamente 42, 44 come rappresentato dalla fase 64. L'ampiezza di impulso del segnale dal rilevatore di ruota 42 è rappresentata dalla relazione: The method further comprises calculating the pulse width of the signals (measured in milliseconds) represented by PW50 and PW39 corresponding to the detectors 42, 44 respectively as represented by step 64. The pulse width of the signal from the wheel detector 42 is represented by the relationship:

L'ampiezza di impulso del segnale dal rilevatore di ruota 44 è rappresentato dalla relazione: The pulse width of the signal from the wheel detector 44 is represented by the relationship:

PW39= Te39- Ts39. PW39 = Te39- Ts39.

I punti intermedi dei segnali ad impulsi rappresentati da Cn50 e Cn39 corrispondenti ai rilevatori 42, 44 rispettivamente possono essere determinati come rappresentato dalla fase 68 dalla seguente relazione: The intermediate points of the pulse signals represented by Cn50 and Cn39 corresponding to the detectors 42, 44 respectively can be determined as represented by step 68 by the following relationship:

La differenza di tempo (DT) tra il punto intermedio dei segnali ad impulsi Cn50 e Cn39 può poi essere calcolata come rappresentato dalla fase 70 in base alla seguente relazione: The time difference (DT) between the intermediate point of the pulse signals Cn50 and Cn39 can then be calculated as represented by step 70 based on the following relationship:

La velocità della ruota (Vruota) è calcolata come rappresentato dalla fase 72 in base alla relazione qui di seguito: The wheel speed (Vruota) is calculated as represented by step 72 based on the relationship below:

in cui distDRTè la distanza tra i punti centrali 41, 43 dei rilevatori di ruota 42, 44. La velocità della ruota reale è confrontata con una velocità di soglia come rappresentato dalla fase 60. Se la velocità della ruota reale è maggiore della velocità di soglia della ruota, la velocità è classificata come una velocità di locomotiva come rappresentato dalla fase 78. Se la velocità della ruota reale è minore della velocità di soglia della ruota, un valore di classificazione di velocità indipendente (CLcaratteristica) viene calcolato come rappresentato dalla fase 74 in base alla seguente relazione: where distDRT is the distance between the center points 41, 43 of the wheel detectors 42, 44. The speed of the real wheel is compared with a threshold speed as represented by step 60. If the speed of the real wheel is greater than the threshold speed speed is classified as a locomotive speed as represented by step 78. If the actual wheel speed is less than the threshold speed of the wheel, an independent speed classification value (CLcharacteristic) is calculated as represented by step 74 based on the following relationship:

in cui PW rappresenta l'ampiezza di impulso del segnale dal rilevatore di ruota. wherein PW represents the pulse width of the signal from the wheel detector.

In alcune forme di realizzazione esemplificative, l'ampiezza di impulso del segnale dai rilevatori 42, 44 è una funzione della lunghezza di curvatura magnetica, frequenza di eccitazione del rilevatore, e velocità lineare della ruota. Come rappresentato dalla fase 66, il diametro della ruota è determinato in base alle seguenti relazioni: In some exemplary embodiments, the pulse width of the signal from the detectors 42, 44 is a function of the magnetic warp length, excitation frequency of the detector, and linear speed of the wheel. As represented by step 66, the wheel diameter is determined based on the following relationships:

in cui R è il raggio esterno del bordino della ruota e de è la profondità effettiva di penetrazione del campo magnetico entro il bordino della ruota, che poterebbe alla generazione di un impulso. Lmagè la lunghezza della ruota che interagisce con il rilevatore ed è una caratteristica del raggio della ruota e della profondità di penetrazione del campo magnetico. La lunghezza globale dell'impulso è determinata dalla seguente relazione ed è indicata come la lunghezza di curvatura magnetica caratteristica per la ruota: in which R is the external radius of the flange of the wheel and de is the effective depth of penetration of the magnetic field within the flange of the wheel, which could generate an impulse. Lmag is the length of the wheel interacting with the detector and is a characteristic of the wheel radius and the depth of penetration of the magnetic field. The overall pulse length is determined by the following relationship and is referred to as the characteristic magnetic curvature length for the wheel:

in cui Lavvoigimentoè la lunghezza del rilevatore che interagisce con la ruota. La lunghezza di curvatura magnetica può anche essere ulteriormente ottenuta in base alla seguente relazione: where the movement is the length of the detector interacting with the wheel. The magnetic curvature length can also be further obtained based on the following relationship:

in cui PWT è la durata di tempo della uscita di impulso e V è la velocità della ruota. where PWT is the time duration of the pulse output and V is the wheel speed.

Il metodo comprende anche determinare la condizione di usura della ruota in base alla lunghezza di curvatura magnetica dei segnali dai rilevatori di ruota come rappresentato dalla fase 67. Come discusso in precedenza, il diametro della ruota è una funzione della lunghezza di curvatura magnetica. L'interazione tra il bordino della ruota e il rilevatore di ruota aumenta dovuta alla condizione di usura della ruota. Quale risultato, aumenta anche la lunghezza di curvatura magnetica del segnale dal rilevatore di ruota. La condizione di usura della ruota può essere determinata confrontando la lunghezza di curvatura magnetica valutata con la lunghezza di curvatura magnetica predeterminata della ruota . The method also comprises determining the wear condition of the wheel based on the magnetic bend length of the signals from the wheel detectors as represented by step 67. As discussed above, the wheel diameter is a function of the magnetic bend length. The interaction between the flange of the wheel and the wheel detector increases due to the wear condition of the wheel. As a result, the magnetic curvature length of the signal from the wheel detector also increases. The wear condition of the wheel can be determined by comparing the evaluated magnetic bending length with the predetermined magnetic bending length of the wheel.

Il metodo comprende ulteriormente confrontare il valore di classificazione di velocità indipendente (CLcaratterastica) con uno o più valori di classificazione di soglia della ruota (CLsogiia) come rappresentato dalla fase 76. In una presente forma di realizzazione illustrata, se il valore di classificazione di velocità indipendente è maggiore del valore di classificazione di soglia della ruota, la ruota è classificata come una ruota di locomotiva come rappresentato dalla fase 78. Se il valore di classificazione di velocità indipendente è maggiore del valore di classificazione di soglia della ruota, il sistema di elaborazione confronta il numero di ruote con un conteggio di soglia (per esempio, 4) come rappresentato dalla fase 80. Il numero di ruote può essere rilevato utilizzando un contatore di ruota. Se il numero di ruote è maggiore del (od uguale a, come può essere il caso) conteggio di soglia, la ruota è classificata come ruota di locomotiva. Se il numero di ruote è minore del calcolo di soglia, la distanza tra le ruote successive è confrontata con una distanza di soglia [dist_ruota (loco )] come rappresentato dalla fase 82. Se la distanza tra le ruote successive è maggiore della distanza di soglia, la ruota è classificata come una ruota di locomotiva. Se la distanza tra le successive ruote è minore della distanza di soglia, la ruota è classificata come una ruota di carrello come rappresentato dalla fase 84. Come sarà apprezzato da quelli esperti nell'arte, le particolari soglie per la dimensione ed i numeri di ruote dipenderanno dalla particolare apparecchiatura utilizzata o anticipata dal sistema ferroviario. The method further comprises comparing the independent speed classification value (CLcharacterastic) with one or more wheel threshold classification values (CLsogiia) as represented by step 76. In a present illustrated embodiment, if the speed classification value independent is greater than the wheel's threshold classification value, the wheel is classified as a locomotive wheel as represented by step 78. If the independent speed classification value is greater than the wheel's threshold classification value, the processing system compares the number of wheels with a threshold count (for example, 4) as represented by step 80. The number of wheels can be detected using a wheel counter. If the number of wheels is greater than (or equal to, as may be the case) threshold count, the wheel is classified as a locomotive wheel. If the number of wheels is less than the threshold calculation, the distance between the successive wheels is compared with a threshold distance [wheel_dist (loco)] as represented by step 82. If the distance between the following wheels is greater than the threshold distance , the wheel is classified as a locomotive wheel. If the distance between successive wheels is less than the threshold distance, the wheel is classified as a carriage wheel as represented by step 84. As will be appreciated by those skilled in the art, the particular thresholds for the size and numbers of wheels they will depend on the particular equipment used or anticipated by the rail system.

La FIG. 9 è un grafico che illustra una variazione tra un valore di classificazione di una ruota indipendente, diametro della ruota, e velocità della ruota secondo alcune forme di realizzazione esemplificative della presente invenzione. Il sistema di elaborazione esemplificativo valuta un piano di classificazione di una ruota 81 in base al valore di classificazione della ruota indipendente, al diametro della ruota, e alla velocità della ruota. Nella forma di realizzazione esemplificativa illustrata, il piano di classificazione della ruota 81 può essere inoltre classificato in una pluralità di sezioni di piano 83, 85, 87, 89, 91, e 93. Per esempio, se un punto di intersezione dei dati della ruota comprendenti il valore di classificazione indipendente della ruota, il diametro della ruota, e la velocità della ruota, coincide con la sezione del piano 83, la ruota viene classificata come ruota di locomotiva. In un altro esempio, se un punto di intersezione dei dati della ruota coincide con le sezioni del piano 87, 91, la ruota può essere classificata come una ruota di carrello. Dovrebbe essere qui notato che il piano di classificazione della ruota illustrato 81 è semplicemente un esempio, e può variare a seconda della applicazione . FIG. 9 is a graph illustrating a variation between an independent wheel rating value, wheel diameter, and wheel speed according to some exemplary embodiments of the present invention. The exemplary processing system evaluates a classification plane of a wheel 81 based on the classification value of the independent wheel, the diameter of the wheel, and the speed of the wheel. In the illustrated exemplary embodiment, the classification plane of the wheel 81 can be further classified into a plurality of plane sections 83, 85, 87, 89, 91, and 93. For example, if a wheel data intersection point comprising the independent classification value of the wheel, the wheel diameter, and the speed of the wheel, coincides with the section of the plane 83, the wheel is classified as a locomotive wheel. In another example, if an intersection point of the wheel data coincides with the plane sections 87, 91, the wheel can be classified as a carriage wheel. It should be noted here that the illustrated wheel classification plan 81 is merely an example, and may vary depending on the application.

La FIG. 10 è un grafico che illustra una variazione tra l'ampiezza di impulso (PW) dei segnali dai rilevatori di ruota contro la distanza (distDRT) tra i punti centrali dei rilevatori di ruota secondo alcune forme di realizzazione esemplificative della presente invenzione. Le linee 95, 97 rappresentano piani di classificazione della ruota. Dovrebbe essere qui notato che i piani di classificazione della ruota 95, 97 possono variare a seconda della applicazione vale a dire in base al diametro della ruota e alla distanza tra i punti centrali dei rilevatori di ruota. Se un punto dati 99 corrispondente alla ruota è al di sopra il piano di classificazione della ruota 95, la ruota può essere classificata come una ruota di locomotiva. Se un punto dati 101 corrispondente alla ruota è al disotto del piano di classificazione della ruota 97, la ruota è classificata come una ruota di carrello. Se un punto dati 103 corrispondente alla ruota, è tra i piani di classificazione della ruota 95, 97, la ruota non è classificata né come una ruota di locomotiva né come una ruota di carrello. FIG. 10 is a graph illustrating a variation between the pulse width (PW) of the signals from the wheel detectors versus the distance (distDRT) between the center points of the wheel detectors according to some exemplary embodiments of the present invention. Lines 95, 97 represent classification planes of the wheel. It should be noted here that the classification planes of the wheel 95, 97 may vary according to the application i.e. according to the diameter of the wheel and the distance between the center points of the wheel detectors. If a data point 99 corresponding to the wheel is above the classification plane of the wheel 95, the wheel can be classified as a locomotive wheel. If a data point 101 corresponding to the wheel is below the classification plane of the wheel 97, the wheel is classified as a carriage wheel. If a data point 103 corresponding to the wheel is between the wheel classification planes 95, 97, the wheel is classified neither as a locomotive wheel nor as a bogie wheel.

La FIG. 11 è una illustrazione grafica di segnali ad impulsi quale funzione di temporizzazione per una singola occupazione od esistenza di una ruota in un rilevatore di ruota per un periodo di tempo minore di un limite soglia di tempo secondo alcune forme di realizzazione della presente invenzione. Come discusso sopra, il sistema di elaborazione è inoltre configurato a verificare la classificazione delle ruote in base ai segnali dai rilevatori di ruota 42, 44. Fattori che possono essere indicativi di relazioni di segnale che possono mettere in questione la classificazione come movimenti transitori di un veicolo, guasto del sensore, vandalismo e così via possono essere analizzati per verificare o dequalificare la classificazione delle ruote. Secondo le forme di realizzazione esemplificative della presente invenzione, il sistema di elaborazione può, per esempio, verificare la rilevazione di una ruota di carrello. FIG. 11 is a graphical illustration of pulse signals as a timing function for a single occupancy or existence of a wheel in a wheel detector for a period of time less than a threshold time limit according to some embodiments of the present invention. As discussed above, the processing system is also configured to verify the classification of the wheels based on the signals from the wheel detectors 42, 44. Factors which may be indicative of signal relationships that may question the classification as transient movements of a vehicle, sensor failure, vandalism and so on can be analyzed to verify or de-qualify the wheel classification. According to the exemplary embodiments of the present invention, the processing system may, for example, verify the detection of a carriage wheel.

Nella forma di realizzazione illustrata, due segnali ad impulsi 86, 88 sono emessi dai rilevatori rispettivamente 42, 44. Il segnale di uscita 86 indica una singola occupazione o l'esistenza di una ruota sul rilevatore di ruota 42 per una durata minore di un limite soglia di tempo (T0). La occupazione della ruota può risultare per esempio, dalla presenza di una locomotiva o di un carrello. Il segnale ad impulsi 88 indica che non vi è presenza di una ruota sul rilevatore di ruota 44. Nella forma di realizzazione illustrata, l'occupazione non viene classificata come un carrello. In the illustrated embodiment, two pulse signals 86, 88 are output from the detectors 42, 44 respectively. The output signal 86 indicates a single occupation or the existence of a wheel on the wheel detector 42 for a duration less than a limit time threshold (T0). Wheel occupation may result, for example, from the presence of a locomotive or bogie. The pulse signal 88 indicates that there is no presence of a wheel on the wheel detector 44. In the illustrated embodiment, the occupation is not classified as a trolley.

La FIG. 12 è una illustrazione grafica di segnali ad impulsi quale funzione di temporizzazione per una singola occupazione od esistenza di una ruota su un rilevatore di ruota per un periodo di tempo maggiore di un limite soglia di tempo secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente invenzione. Nella forma di realizzazione illustrata, due segnali ad impulsi 86, 88 sono emessi dai rilevatori rispettivamente 42, 44. Il segnale di uscita 86 indica una singola occupazione od esistenza di una ruota sul rilevatore di ruota 42 per una durata maggiore di un limite soglia di tempo (T0). Inoltre, l'occupazione della ruota può risultare per esempio, da una locomotiva o da un carrello. Il segnale ad impulsi 88 indica che non vi è alcuna esistenza di ruota sul rilevatore di ruota 44. Nella forma di realizzazione illustrata, l'occupazione della ruota sul rilevatore 42 è classificata come un treno . FIG. 12 is a graphic illustration of pulse signals as a timing function for a single occupancy or existence of a wheel on a wheel detector for a time period greater than a time threshold limit according to an exemplary embodiment of the present invention. In the illustrated embodiment, two pulse signals 86, 88 are output from the detectors 42, 44 respectively. The output signal 86 indicates a single occupation or existence of a wheel on the wheel detector 42 for a duration greater than a threshold limit of time (T0). Also, the wheel occupation can result from, for example, a locomotive or a bogie. The pulse signal 88 indicates that there is no existence of a wheel on the wheel detector 44. In the illustrated embodiment, the occupation of the wheel on the detector 42 is classified as a train.

La FIG. 13 è una illustrazione grafica di segnali ad impulsi quale funzione di temporizzazione per una sequenza di due singole occupazioni od esistenze di una ruota su due rilevatori di ruota secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente invenzione. Nella forma di realizzazione illustrata, due segnali ad impulsi 86, 88 sono emessi dai rilevatori rispettivamente 42, 44. I segnali ad impulsi 86, 88 indicano una sequenza corretta di due singole occupazioni od esistenze contemporanee di una ruota sui due rilevatori di ruota 42, 44. La sequenza illustrata indica un conteggio di ruota e può essere generata da una locomotiva o da un carrello. Vandalismo non viene preso in considerazione nello scenario illustrato. Nella forma di realizzazione illustrata, l'algoritmo di classificazione della ruota è iniziato e le ruote sono classificate come ruote di treno o ruote di carrello confrontando il numero di ruote e la distanza tra ruote successive con limiti soglia predeterminati. Come discusso in precedenza, se il numero di ruote è minore del limite soglia di conteggio e la distanza tra ruote successive è minore del limite di soglia di distanza, l'occupazione viene identificata come un carrello ed eliminata. FIG. 13 is a graphical illustration of pulse signals as a timing function for a sequence of two individual occupations or existences of a wheel on two wheel detectors according to an exemplary embodiment of the present invention. In the illustrated embodiment, two pulse signals 86, 88 are emitted by the detectors 42, 44 respectively. The pulse signals 86, 88 indicate a correct sequence of two single simultaneous occupations or existences of a wheel on the two wheel detectors 42, 44. The sequence shown indicates a wheel count and can be generated from a locomotive or bogie. Vandalism is not taken into consideration in the illustrated scenario. In the illustrated embodiment, the wheel classification algorithm is initiated and the wheels are classified as train wheels or bogie wheels by comparing the number of wheels and the distance between successive wheels with predetermined threshold limits. As discussed above, if the number of wheels is less than the counting threshold limit and the distance between successive wheels is less than the distance threshold limit, the occupation is identified as a cart and eliminated.

La FIG. 14 è una illustrazione grafica di segnali ad impulsi quale funzione di temporizzazione per due sequenze di due occupazioni od esistenze di due ruote su due rilevatori di ruota secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente invenzione. Nella forma di realizzazione illustrata, due segnali ad impulsi 86, 88 sono emessi dai rilevatori rispettivamente 42, 44. I segnali ad impulsi 86, 88 indicano due sequenze corretta di due singole occupazioni od esistenze contemporanee di due ruote Al, A2 sui due rilevatori di ruota 42, 44. La sequenza illustrata indica un conteggio di due ruote e può essere generata da una locomotiva o da un carrello. Vandalismo non viene preso in conoiderazione nello scenario illustrato. Nella forma di realizzazione illustrata, l'algoritmo di classificazione della ruota è iniziato e le ruote sono classificate come ruote di treno o ruote di carrello confrontando il numero di ruote e la distanza tra ruote successive con limiti soglia predeterminati. Se il numero di ruote è minore del limite soglia di conteggio e la distanza tra ruote successive è minore del limite di soglia di distanza, l'occupazione viene identificata come un carrello ed eliminata. FIG. 14 is a graphic illustration of pulse signals as a timing function for two sequences of two occupations or existences of two wheels on two wheel detectors according to an exemplary embodiment of the present invention. In the illustrated embodiment, two pulse signals 86, 88 are emitted by the detectors 42, 44 respectively. The pulse signals 86, 88 indicate two correct sequences of two single simultaneous occupations or existences of two wheels A1, A2 on the two detectors of wheel 42, 44. The illustrated sequence indicates a two-wheel count and can be generated by a locomotive or bogie. Vandalism is not taken into consideration in the scenario illustrated. In the illustrated embodiment, the wheel classification algorithm is initiated and the wheels are classified as train wheels or bogie wheels by comparing the number of wheels and the distance between successive wheels with predetermined threshold limits. If the number of wheels is less than the count threshold limit and the distance between successive wheels is less than the distance threshold limit, the occupation is identified as a trolley and eliminated.

La FIG. 15 è una illustrazione grafica di segnali ad impulsi quale funzione di temporizzazione per una sequenza disgiunta di due ruote su due rilevatori di ruota secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente invenzione. Nella forma di realizzazione illustrata, due segnali ad impulsi 86, 88 sono emessi dai rilevatori rispettivamente 42, 44. I segnali ad impulsi 86, 88 indicano che una ruota Al occupa il rilevatore di ruota 42 e un'altra ruota A2 occupa il rilevatore di ruota 44. La sequenza illustrata indica che nessuna ruota viene contata e può essere generata per esempio, soltanto da un carrello. Comunque, nella forma di realizzazione illustrata, l'occupazione non viene classificata come un carrello. FIG. 15 is a graphic illustration of pulse signals as a timing function for a disjoint sequence of two wheels on two wheel detectors according to an exemplary embodiment of the present invention. In the illustrated embodiment, two pulse signals 86, 88 are output from the detectors 42, 44 respectively. The pulse signals 86, 88 indicate that one wheel A1 occupies the wheel detector 42 and another wheel A2 occupies the wheel detector wheel 44. The illustrated sequence indicates that no wheel is counted and can be generated for example only by a trolley. However, in the illustrated embodiment, the occupation is not classified as a trolley.

La FIG. 16 è una illustrazione grafica di segnali ad impulsi quale funzione di temporizzazione per una sequenza disgiunta di una ruota su due rilevatori di ruota secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente invenzione. Nella forma di realizzazione illustrata, due segnali ad impulsi 86, 88 sono emessi dai rilevatori rispettivamente 42, 44. I segnali ad impulsi 86, 88 indicano che una ruota Al occupa entrambi i rilevatori 42, 44. La sequenza illustrata indica che nessuna ruota viene contata e può essere generata per esempio, soltanto da un carrello. Comunque, nella forma di realizzazione illustrata, l'occupazione non viene classificata come un carrello. FIG. 16 is a graphical illustration of pulse signals as a timing function for a disjoint sequence of a wheel on two wheel detectors according to an exemplary embodiment of the present invention. In the illustrated embodiment, two pulse signals 86, 88 are output from the detectors 42, 44 respectively. The pulse signals 86, 88 indicate that a wheel A1 occupies both detectors 42, 44. The illustrated sequence indicates that no wheel is being counted and can be generated for example only by a shopping cart. However, in the illustrated embodiment, the occupation is not classified as a trolley.

La FIG. 17 è una illustrazione grafica di segnali ad impulsi quale funzione di temporizzazione per due sequenze disgiunte di due ruote su due rilevatori di ruota secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente invenzione. Nella forma di realizzazione illustrata, due segnali ad impulsi 86, 88 sono emessi dai rilevatori rispettivamente 42, 44. I segnali ad impulsi 86, 88 indicano che una ruota Al occupa entrambi i rilevatori 42, 44. Similmente la ruota A2 occupa entrambi i rilevatori 42, 44. La sequenza illustrata indica che nessuna ruota viene contata e può essere generata per esempio, soltanto da un carrello. Nella forma di realizzazione illustrata, l'occupazione è classificata come un carrello o treno confrontando i fattori di classificazione come velocità della ruota, lunghezza di occupazione, e distanza tra successive ruote con limiti soglia predeterminati. Se la velocità della ruota è minore del limite di soglia di velocità, e la lunghezza di occupazione è minore della lunghezza di occupazione di soglia, e la distanza tra le ruote successive è minore del limite di distanza di soglia, l'occupazione è classificata come carrello ed eliminata. FIG. 17 is a graphic illustration of pulse signals as a timing function for two disjoint sequences of two wheels on two wheel detectors according to an exemplary embodiment of the present invention. In the illustrated embodiment, two pulse signals 86, 88 are emitted by the detectors 42, 44 respectively. The pulse signals 86, 88 indicate that a wheel A1 occupies both detectors 42, 44. Similarly the wheel A2 occupies both detectors 42, 44. The illustrated sequence indicates that no wheels are counted and can be generated for example only from a trolley. In the illustrated embodiment, the occupancy is classified as a bogie or train by comparing the classification factors such as wheel speed, occupancy length, and distance between successive wheels with predetermined threshold limits. If the wheel speed is less than the threshold speed limit, and the occupation length is less than the threshold occupation length, and the distance between successive wheels is less than the threshold distance limit, the occupation is classified as cart and deleted.

La FIG. 18 è una illustrazione grafica di segnali ad impulsi quale funzione di temporizzazione per una sequenza di una o più ruote su un rilevatore secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente invenzione. Nella forma di realizzazione illustrata, due segnali ad impulsi 86, 88 sono emessi dai rilevatori rispettivamente 42, 44. I segnali ad impulsi 86, 88 indicano che due ruote Al, A2 producono occupazioni multiple sul rilevatore di ruota 42, mentre nessuna ruota occupa il rilevatore 44. La sequenza illustrata indica che nessuna ruota viene contata e può essere generata per esempio, soltanto da un carrello. Comunque, nella forma di realizzazione illustrata, l'occupazione non viene classificata come un carrello. FIG. 18 is a graphic illustration of pulse signals as a timing function for a sequence of one or more wheels on a detector according to an exemplary embodiment of the present invention. In the illustrated embodiment, two pulse signals 86, 88 are output from the detectors 42, 44 respectively. The pulse signals 86, 88 indicate that two wheels A1, A2 produce multiple occupations on the wheel detector 42, while no wheel occupies the detector 44. The illustrated sequence indicates that no wheels are counted and can be generated for example only by a trolley. However, in the illustrated embodiment, the occupation is not classified as a trolley.

La FIG. 19 è una illustrazione grafica di segnali ad impulsi quale funzione di temporizzazione per una sequenza generata da un guasto che determina l'occupazione contemporanea su due rilevatori di ruota simultaneamente secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente invenzione. Nella forma di realizzazione illustrata, due segnali ad impulsi 86, 88 sono emessi dai rilevatori rispettivamente 42, 44. I segnali ad impulsi 86, 88 indicano un guasto che determina una occupazione contemporanea su entrambi i rilevatori 42, 44. La sequenza illustrata indica che nessuna ruota viene contata e può essere generata soltanto da un guasto o vandalismo. Scenari di guasto possono comprendere un difetto del sensore, rotture nella rotaia o nella ruota, rivestimento di sporcizia sulle ruote, o simile. Nella forma di realizzazione illustrata, l'algoritmo di identificazione e classificazione della ruota non è attivato. FIG. 19 is a graphical illustration of pulse signals as a timing function for a sequence generated by a fault causing simultaneous occupation of two wheel detectors simultaneously according to an exemplary embodiment of the present invention. In the illustrated embodiment, two pulse signals 86, 88 are output from the detectors 42, 44 respectively. The pulse signals 86, 88 indicate a fault causing simultaneous occupation on both detectors 42, 44. The illustrated sequence indicates that no wheels are counted and can only be generated by a breakdown or vandalism. Failure scenarios may include a sensor defect, rail or wheel breakage, dirt coating on the wheels, or the like. In the illustrated embodiment, the wheel identification and classification algorithm is not activated.

La FIG. 20 è una illustrazione grafica di segnali ad impulsi quale funzione di temporizzazione per una sequenza generata da un guasto che determina l'occupazione permanente su due rilevatori di ruota simultaneamente secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente invenzione. Nella forma di realizzazione illustrata, due segnali ad impulsi 86, 88 sono emessi dai rilevatori rispettivamente 42, 44. I segnali ad impulsi 86, 88 indicano che inizialmente il rilevatore 42 è occupato mentre il rilevatore 44 è libero. Dopo un certo periodo di tempo, il rilevatore 44 è anch'esso occupato. In seguito entrambi i rilevatori 42, 44 sono occupati. La sequenza illustrata indica che nessuna ruota viene contata e può essere generata da una locomotiva, o un carrello, o un guasto, oppure vandalismo. Nella forma di realizzazione illustrata, l'algoritmo di identificazione e classificazione della ruota non è attivato. FIG. 20 is a graphical illustration of pulse signals as a timing function for a sequence generated by a fault causing permanent occupation on two wheel detectors simultaneously according to an exemplary embodiment of the present invention. In the illustrated embodiment, two pulse signals 86, 88 are emitted by the detectors 42, 44 respectively. The pulse signals 86, 88 indicate that initially the detector 42 is occupied while the detector 44 is free. After a certain period of time, detector 44 is also busy. Thereafter, both detectors 42, 44 are occupied. The illustrated sequence indicates that no wheels are counted and can be generated by a locomotive, or a bogie, or a breakdown, or vandalism. In the illustrated embodiment, the wheel identification and classification algorithm is not activated.

Dovrebbe essere qui notato che le forme di realizzazione esemplificative illustrate nelle FIGG. It should be noted here that the exemplary embodiments illustrated in FIGS.

11-20 sono esempi di scenari valutati per identificare qualsiasi rischio potenziale associato con la introduzione della tecnica di eliminazione del carrello. Le forme di realizzazione esemplificative illustrate nelle FIGG. 13 e 16 comportano la rilevazione del transito di due ruote attraverso i rilevatori 42, 44 ed è una richiesta per la attivazione della tecnica di eliminazione del carrello. Le forme di realizzazione esemplificative illustrate nelle FIGG. 10-12, 14-15, e 17-18 comportano la rilevazione soltanto di una ruota. Quale risultato, la tecnica di eliminazione del carrello non è attivata. 11-20 are examples of scenarios evaluated to identify any potential risks associated with the introduction of the cart elimination technique. The exemplary embodiments illustrated in FIGS. 13 and 16 involve the detection of the transit of two wheels through the detectors 42, 44 and is a request for the activation of the trolley elimination technique. The exemplary embodiments illustrated in FIGS. 10-12, 14-15, and 17-18 involve the detection of only one wheel. As a result, the cart delete technique is not activated.

La FIG. 21 è uno schema delle operazioni che illustra fasi esemplificative comprese nel metodo di classificazione di declassificazione o dequalificazione di ruote di carrello secondo alcune forme di realizzazione esemplificative della presente invenzione. Il metodo comprende generare segnali rappresentativi della presenza delle ruote attraverso la pluralità di rilevatori di ruota come rappresentato dalla fase 90. Nella forma di realizzazione illustrata, una coppia di rilevatori di ruota magnetici aventi frequenze di eccitazione reciprocamente differenti possono essere utilizzati. I segnali rappresentativi della presenza delle ruote dai rilevatori di ruota sono trasmessi al sistema di elaborazione 26 come rappresentato dalla fase 92. Il metodo comprende ulteriormente verificare la classificazione delle ruote in base ai segnali dai rilevatori di ruota come rappresentato dalla fase 94. Fattori quali movimenti transitori del veicolo, guasto del sensore, vandalismo, possono essere analizzati per verificare o dequalificare la classificazione delle ruote. FIG. 21 is a diagram of operations illustrating exemplary steps included in the classification method of declassification or disqualification of trolley wheels according to some exemplary embodiments of the present invention. The method comprises generating signals representative of the presence of the wheels through the plurality of wheel detectors as represented by step 90. In the illustrated embodiment, a pair of magnetic wheel detectors having mutually different excitation frequencies can be used. The signals representative of the presence of the wheels from the wheel detectors are transmitted to the processing system 26 as represented by step 92. The method further comprises verifying the classification of the wheels based on the signals from the wheel detectors as represented by step 94. Factors such as movements vehicle transients, sensor failure, vandalism, can be analyzed to verify or disqualify the wheel classification.

Nella forma di realizzazione illustrata, una lunghezza di occupazione (lunghezza di curvatura magnetica) di una prima ruota del veicolo su rotaia è confrontata ad un limite di lunghezza di soglia come rappresentato dalla fase 96. Se la lunghezza di occupazione della prima ruota è maggiore del limite di lunghezza di soglia, la ruota è classificata come una ruota di locomotiva. Se la lunghezza di occupazione della prima ruota è minore del limite di lunghezza di soglia, la velocità della prima ruota è confrontata con un limite di velocità di soglia come rappresentato dalla fase 100. Se la velocità della prima ruota è maggiore del limite di velocità di soglia, la ruota è classificata come una ruota di locomotiva. Se la velocità della prima ruota è minore del limite di velocità di soglia, la prima ruota è identificata come una ruota potenziale di carrello come rappresentato dalla fase 102. Il metodo comprende ulteriormente confrontare la lunghezza di occupazione di una seconda ruota del veicolo su rotaia con un limite di lunghezza di soglia come rappresentato dalla fase 104. Nella forma di realizzazione illustrata, la prima ruota e la seconda ruota sono ruote successive del veicolo su rotaia. Se la lunghezza di occupazione della seconda ruota è maggiore del limite di lunghezza di soglia, la ruota è classificata come una ruota di locomotiva. Se la lunghezza di occupazione della seconda ruota è minore del limite di lunghezza di soglia, la velocità della seconda ruota è confrontata con un limite di velocità di soglia come rappresentato dalla fase 106. Se la velocità della seconda ruota è maggiore del limite di velocità di soglia, la ruota è classificata come una ruota di locomotiva. Se la velocità della seconda ruota è minore del limite di velocità di soglia, la seconda ruota è identificata come una ruota potenziale di carrello come rappresentato dalla fase 108. In the illustrated embodiment, an occupancy length (magnetic curvature length) of a first wheel of the rail vehicle is compared to a threshold length limit as represented by step 96. If the occupancy length of the first wheel is greater than threshold length limit, the wheel is classified as a locomotive wheel. If the occupation length of the first wheel is less than the threshold length limit, the speed of the first wheel is compared with a threshold speed limit as represented by step 100. If the speed of the first wheel is greater than the speed limit of threshold, the wheel is classified as a locomotive wheel. If the speed of the first wheel is less than the threshold speed limit, the first wheel is identified as a potential bogie wheel as represented by step 102. The method further comprises comparing the occupancy length of a second wheel of the rail vehicle with a threshold length limit as represented by step 104. In the illustrated embodiment, the first wheel and the second wheel are successive wheels of the rail vehicle. If the occupation length of the second wheel is greater than the threshold length limit, the wheel is classified as a locomotive wheel. If the occupation length of the second wheel is less than the threshold length limit, the speed of the second wheel is compared with a threshold speed limit as represented by step 106. If the speed of the second wheel is greater than the speed limit of threshold, the wheel is classified as a locomotive wheel. If the second wheel speed is less than the threshold speed limit, the second wheel is identified as a potential carriage wheel as represented by step 108.

La distanza tra la prima e la seconda ruota è confrontata con un limite di distanza di soglia come rappresentato dalla fase 110. Se la distanza tra la prima e la seconda ruota è maggiore del limite di distanza di soglia, le ruote sono classificate come ruote di locomotiva. Se la distanza tra la prima e la seconda ruota è minore del limite di distanza di soglia, la routine di eliminazione del carrello viene attiva come rappresentato dalla fase 112. Il sistema secondo le forme di realizzazione della presente invenzione facilita la distinzione di vari oggetti sul binario ferroviario e consente l'indicazione del binario ferroviario libero durante la presenza di ruote di carrelli di spinta, carrelli di servizio inclinabili, locomotori a scartamento ridotto, o simile . The distance between the first and second wheel is compared with a threshold distance limit as represented by step 110. If the distance between the first and second wheel is greater than the threshold distance limit, the wheels are classified as wheels of locomotive. If the distance between the first and second wheel is less than the threshold distance limit, the carriage clearing routine is activated as represented by step 112. The system according to the embodiments of the present invention facilitates the distinction of various objects on the railway track and allows the indication of the free railway track during the presence of push trolley wheels, tilting service trolleys, narrow gauge locomotives, or similar.

Mentre soltanto alcune caratteristiche della invenzione sono state qui illustrate e descritte, molte modifiche e cambiamenti verranno in mente a quelli esperti nell'arte. Deve, quindi, essere compreso che le rivendicazioni allegate sono destinate a coprire tutte tali modifiche e cambiamenti quando rientrano nel vero spirito della invenzione . While only a few features of the invention have been illustrated and described herein, many modifications and changes will occur to those skilled in the art. It is therefore to be understood that the appended claims are intended to cover all such modifications and changes when they fall within the true spirit of the invention.

Claims

CLAIMS A system (10) for detecting and classifying a wheel (12) of a rail vehicle (14) traveling on a railway track (16) comprising: a plurality of wheel detectors (24) coupled to a rail (18) of the railway track (16) and configured to detect the presence of the wheel (12) and generate its representative signals; and a processing system (26) coupled to the wheel detectors (24) and configured to receive and process the signals; wherein the processing system (26) is configured to classify the wheel (12) based on an independent speed classification value calculated based on the signals from the wheel detectors (24).

The system (10) of claim 1, further comprising at least one power source coupled to the wheel detectors (24) and configured to supply electrical power to the wheel detectors (24).

The system (10) of claim 1, wherein the processing system (26) is configured to verify the classification of the wheel (12) based on the transient movement of the rail vehicle (14) on the railway track (16).

The system (10) of claim 3, wherein the processing system (26) is configured to disqualify the classification of the wheel (12) based on the transient movement of the rail vehicle (14) on the railway track (16).

The system (10) of claim 1, wherein the processing system (26) is configured to compare a certain number of wheels (12) of the rail vehicle (14) with a wheel count threshold limit for classifying the wheel (12); and wherein the wheel is classified as a locomotive wheel when the number of wheels of the rail vehicle (14) is greater than the wheel count threshold limit.

The system (10) of claim 5, wherein the processing system (26) is configured to compare a distance between adjacent wheels of the rail vehicle (14) with a threshold distance limit; and wherein the wheel is classified as a locomotive wheel when the distance between adjacent wheels is greater than the threshold distance limit and as a bogie wheel when the distance between mutually adjacent wheels is less than the threshold distance limit.

7. Method for verifying the classification of at least one wheel (12) of a rail vehicle (14) traveling on a railway track (16) comprising: generating signals representative of the presence of the wheel (12) through a plurality of wheel detectors (24); transmitting the signals from the plurality of wheel detectors (24) to a processing system (26); And processing the signals from the plurality of wheel detectors (24) to verify the classification of the wheel.

The method of claim 7, further comprising eliminating the classification of the wheel based on the transient movement of the rail vehicle (14) on the railway track (16); wherein the wheel is a cart wheel.

The method of claim 7, further comprising classifying a first wheel as a potential first carriage wheel when an occupancy length of the first wheel is less than a threshold length limit and a first wheel axis speed is less than a threshold speed limit.

The method of claim 9, further comprising classifying a second wheel as a potential second carriage wheel when an occupancy length of the second wheel is less than the threshold length limit and a second wheel axis speed is less than the limit of threshold speed.