JP3618453B2

JP3618453B2 - Railroad dynamic limit detection system

Info

Publication number: JP3618453B2
Application number: JP07807696A
Authority: JP
Inventors: 民雄奥谷; 和敏佐藤; 明男塩谷; 彰斉藤; 和雄市川
Original assignee: Railway Technical Research Institute; Kyowa Electronic Instruments Co Ltd; Samgong Co Ltd
Current assignee: Railway Technical Research Institute; Kyowa Electronic Instruments Co Ltd; Samgong Co Ltd
Priority date: 1996-03-07
Filing date: 1996-03-07
Publication date: 2005-02-09
Anticipated expiration: 2016-03-07
Also published as: JPH09240472A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、鉄道の力学式限界支障検知システムに関し、より詳しくは、鉄道線路が敷設される近傍に鉄道限界を支障する現象が発生した時に、これを即刻検知し、適切な警報発生等を行なうのに好適な鉄道の力学式限界支障検知システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、新幹線にあっては、これに隣接する道路または高架橋からの自動車等の転落、切り取り箇所での土砂崩壊を始め、新幹線に並設される在来線での列車脱線など、鉄道建築限界を支障する現象が発生した場合、線路自体を破壊する危険性があるほか、線路の破壊に至っていなくとも、列車等の通行を阻害または不能にしたり、列車衝突や脱線事故を引き起こす虞れがある。
【０００３】
従って、このような建築限界支障は、鉄道の安全性確保の面からも早期に発見し、早期に対処して列車の衝突や脱線等の事故を未然に防止しなければならない。
ここで、建築限界とは、車両の走行に支障をきたさないように、沿線建造物の位置に対して設けられた寸法上の限度をいい、いかなる建造物もこれを侵してその内に入ることを許さない規則となっている。この建築限界は、車両限界に余裕空間を加えた寸法をもっている。
【０００４】
この余裕空間は、車輪の軌間に対する横動遊間、軌道狂い、車両走行中の動揺、車両ばねの不つり合い、車輪タイヤの摩耗などによっても車両と建造物が接触しないこと、またその際、乗客、乗務員が窓より身体の一部を出しても危険でないこと等を条件として定められている。
ところで、鉄道建築限界を支障する現象が発生しているか否かを確認する最も典型的な従来の方法としては、鉄道の線路近傍を保線区員等が巡回し、その保線区員等の目視による安全確認方法が行なわれていた。
【０００５】
しかしながら、このような安全確認は、保線区員等の巡回警備での目視に頼っているため、多くの人手と時間を要していた。しかも、保線区員等が線路周辺の異常を発見したとしても、それを走行中の列車に伝達するまでには、更に時間を要するため、列車側での安全の確認がなされるまでの間、列車を徐行させたり、停止させたりすることにより対処せざるを得なかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の鉄道建築限界支障検知は、保線作業員等の目視による監視に頼っていたため、線路周辺の異常を早期に発見し、早期に対処することが困難であった。
また、鉄道の線路周辺を人手により常時巡回監視するには、多数の保線区員等が必要になり、その人員の確保に困難を来すほか、人件費も膨大なものとなってしまうという難点があった。
【０００７】
従って、人手による線路周辺の点検、監視には限度があり、しかも、線路周辺の点検、監視の結果を確認するために列車側でも徐行または停車等を強いられ、結果的に特に異常がない場合でも、確認作業等のために列車の運行に支障をきたしていた。
ところで、上述のような鉄道線路周辺の異常を人海戦術的に監視する方法に代え、監視要員無しでも監視し得るようにするには、何らかの検知器を鉄道建築限界の線路近傍に設置し、その出力信号に基づいて線路近傍の異常を判定し得るような設備を設ければよいと考えられる。
【０００８】
例えば、検知器としては、検知線、検知網、水銀スイッチなどを用いたスイッチ方式や汎用型の傾斜計を用いればよいと考えられる。
しかしながら、スイッチ方式等は、スイッチのＯＮ／ＯＦＦ信号により異常の有無を判定するだけであるので、このスイッチのＯＮ／ＯＦＦ信号だけでは、異常の程度が判定できず、連続的な監視も不向きで、線路周辺の異常を未然乃至は早期に検知することができず、また正確性に欠けるという問題がある。
【０００９】
また、汎用型の傾斜計を用いた場合、スイッチ方式の有する上記のような難点はある程度解消し得るものの、特定の方向の傾斜にのみ感応する構造になっているため、単一のもので全方位に対する傾斜を検知することができない。
そこで、汎用型の傾斜計を複数個その受感軸方向を互いにずらせて組み合わせれば、その傾斜計個数に応じた方位の傾斜を検知することができる。
しかしながら、この汎用型傾斜計の場合１つの測定点に数個の傾斜計を設けねばならないため、大幅なコストアップに繋がるという問題があり、しかも、汎用型の傾斜計は、その取扱いが面倒で、極端に傾斜すると故障してしまうという難点がある。
【００１０】
また、上記スイッチ方式のセンサおよび汎用型の傾斜計は、いずれの場合も、その出力信号が一定レベル以上に達したことをもって直ちに限界支障したものと判定するように構成した場合、これらのセンサに保線区員などが不用意に接触したりして、センサが傾斜すると異常の警報が発せられてしまい、原状態に復旧することが直ちに行えず、また、センサから異常の信号が生じた場合に、現実に異常事態が発生したのか、センサ自体の不良なのかの判別が困難であり、結局、誤作動・誤警報を生じてしまう虞れがあるほか、保線区員などが不用意に傾斜させたセンサの初期設定も面倒で多くの場合、センサの交換を伴うなど多くの手数がかかるという問題がある。
【００１１】
このため、保線区員等の目視に頼ることなく、いかにして誤動作、誤警報の発生を阻止し、真の限界支障のみを的確に且つ早期に検知し、正しい警報を発し得るようにするかということが克服すべき大きな課題として存在する。
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、保線区員等の目視に頼ることなく、また、傾斜計自体の故障や断線に基づく限界支障検知の不良や誤検出の発生を排除でき、鉄道建築限界の支障を常時監視し、限界支障している時はこれを迅速に且つ的確に把握するとともに、限界支障が生じた旨の警報信号を生成し、その限界支障に対して、迅速に対処することができる鉄道の力学式限界支障検知システムを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、鉄道建築限界を支障する支障物を検知し、適切な警報発生等に供するための鉄道の力学式限界支障検知システムであって、鉄道建築限界外の鉄道線路の近傍に前記鉄道線路に沿って略鉛直に建植される複数の検知柱と、前記各検知柱に内装され、対応する前記検知柱が前記鉄道建築限界を支障する支障物により鉛直軸方向から傾斜した時に水平面上での方角に関らずその傾斜角に応じた電気信号を出力する全方位型の傾斜計と、前記各傾斜計の出力信号を順次選択し、選択した前記傾斜計の出力信号と予め設定した閾値との比較に基づき前記各検知柱の傾斜が前記鉄道建築限界を支障する支障物により生じたことを判別して警報信号を生成する信号処理装置と、前記鉄道線路の沿線に配設され、前記警報信号に基づいて点滅発光信号を発生する特殊信号発光機を具備することを特徴とするものである。
【００１３】
本発明における上記信号処理装置は、前記傾斜計の出力信号をそれぞれ傾斜角度に応じた角度値に変換するための角度変換手段と、前記角度値と所定の閾値との比較に基づいて限界支障を判定するための限界支障判定手段とを含んで構成されていることを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明における信号処理装置は、前記傾斜計の出力信号レベルが予め設定した所定の範囲外にあるときは該傾斜計を異常と判定する異常判定手段を含んで構成されていることを特徴とするものである。
また、本発明における傾斜計は、その出力信号および所定の閾値の少なくとも一方を相対的に調整することにより傾斜計の初期値を零に調整する零調整手段を含んで構成されていることを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明における傾斜計は、密閉ケースと、この密閉ケース内にあって常に鉛直姿勢を維持するように支持体によりあらゆる方向に揺動可能に支持された揺動体と、この揺動体の下端に取付けられた磁石と、前記密閉ケースの中心軸線上であって前記磁石から所定間隔離して対向するように前記密閉ケースに一体的に設置されたホール素子と、上記密閉ケースの下部に連接された回路収容ケース内に収納され、前記ホール素子に一定の電圧の電力を供給したり、ホール電圧を増幅したりする回路部品と、この回路部品と接続され、その回路部品より出力される信号を、前記回路収容ケースから導出するケーブルとを備え、前記密閉ケースおよび回路収容ケースを前記検知柱の上方部位に設置してなることを特徴とするものである。
また、本発明における各検知柱には、対応する前記傾斜計の設置角度を確認するための水準器が設置されていることを特徴とするものである。
また、本発明における力学式限界支障検知システムは、前記警報信号が伝送される監視センタを具備することを特徴とするものである。
【００１６】
【作用】
上記のように構成された鉄道の力学式限界支障検知システムは、鉄道建築限界外の鉄道線路の近傍に鉄道線路に沿って略鉛直に設置された複数の検知柱内に装着され、対応する検知柱が鉄道建築限界を支障する何らかの物理的現象により鉛直軸に対して傾斜した時にその傾斜角に応じた電気信号を出力する各傾斜計の出力信号を順次選択し、選択した傾斜計の出力信号と所定の閾値との比較に基づき前記限界支障を判別して警報信号を生成すると共に、鉄道線路の沿線に配設された特殊信号発光機が前記警報信号に基づいて点滅発光信号を発生するので、列車の走行に支障を来すおそれのある限界支障状況を検出器である傾斜計の出力に基づいて把握し、限界支障が生じたときには、警報等を発生させることができる。これにより、列車側から容易に限界支障発生を目視することができる。
【００１７】
また、傾斜計の出力信号を、角度値に変換し、限界支障判定手段により、その角度が所定値以上となったときに限界支障と判定するようにし、また、傾斜計の出力信号および所定の閾値の少なくとも一方を相対的に調整する零調整手段により傾斜計の初期値を零に調整し得るようにしているため、必ずしも傾斜計は、正確に鉛直に設置する必要はなく、また、たとえ保線区員等が所定範囲内で不用意に傾けてもその角度を初期値（零）として設定することができ、直ちに原状に復旧させることができる。
【００１８】
さらに、異常判定手段を設け、傾斜計の出力信号レベルが予め設定した所定の範囲外（上限また下限を越える状態）にあるときは、傾斜計を異常と判定するようにして、傾斜計の自己診断を可能にしている。
また、傾斜計を全方位型にすることにより、設置時の検知柱の周方向の向き（水平面上での方向）を任意とし、検知柱が鉛直軸に対していずれの方向に傾斜しても、その傾斜角を正確に検出できるほか、一箇所に設置される検知柱内に傾斜計を１個収容するだけで足り、コストの低減化と検出器の小型化を実現している。このようにして、鉄道建築限界を支障する物理的現象を監視し、この物理的現象による限界支障を的確に把握するとともに、限界支障を早期に発見して、迅速な対処に供することを可能にしている。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。
図１は、本発明に係る鉄道の力学式限界支障検知システムの全体構成を示すブロック図である。
図１に示す鉄道の力学式限界支障検知システムは、複数の傾斜計を含む検出器１、Ａ／Ｄ（アナログ−ディジタル）変換器２、および演算処理装置（信号処理装置）３を備えている。なお、各検出器１は、鉄道線路の近傍の鉄道建築限界外に略鉛直に設置される後述の検知柱と、この検知柱内に装着される全方位型傾斜計から構成される。
【００２０】
前記各検出器１は、鉄道建築限界外であって、その鉄道建築限界近傍の鉄道線路に沿って後述の検知柱によって所定間隔（例えば、２０ｍ間隔）に設置される。これらの検出器１は、各々鉛直方向からの傾斜角に対応する電気信号を出力する。
上記傾斜計は、鉛直方向に維持されているとき、最大出力を示し、鉛直方向からの傾きに応じて図７に示す特性曲線に示すような特性でその出力電圧が減少する。
【００２１】
Ａ／Ｄ変換器２は、各検出器１からの出力信号であるアナログ信号（電圧）を図示省略の多点切換器（例えば、マルチプレクサ）により順次選択し、そのアナログ信号を予め設定した所定の時間間隔で離散的にサンプリングし、このサンプリング値を電圧値（振幅値）に応じて量子化し、符号化することによりディジタル信号（検出データ）に変換する。
【００２２】
演算処理装置３は、各検出器１のＡ／Ｄ変換された検出データを取り込むと共に、これら検出データと予め設定した所定の閾値とを比較することにより前記限界支障を判別して警報信号を生成する信号処理手段と、各傾斜計の出力信号を、所定の演算式［例えば後述する（１）式］により傾斜角度に応じた角度値θｓに変換するための角度変換手段と、前記角度値と所定の閾値ｄとの比較に基づいて限界支障を判定するための限界支障判定手段と、傾斜計の出力信号レベルが予め設定した所定の範囲外にあるときに該傾斜計を異常と判定する異常判定手段を含んだ構成になっている。
【００２３】
演算処理装置３で生成され出力される警報信号は、例えば沿線に設置された点滅発光する特殊信号発光機４のような警報装置に信号伝送ケーブルなどを介して与えられ、さらに、前記警報信号及び限界支障判定信号、異常判定信号等は、監視センタ５に図示省略の信号伝送装置及び信号伝送ケーブルを通して監視センタ５に伝送される。前記Ａ／Ｄ変換器２及び演算処理装置３は、例えば現場に設置される図示省略の制御盤内に設けられる。
【００２４】
具体的には、演算処理装置３は、図２に示すフローチャートに従った処理を行う。
即ち、各検出器１（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．ｍ）の出力電圧Ｖ_１〜Ｖ_ｍがそれぞれ図３に示すように、Ｖａ−Ｖｂ間にあるか否かを判定し（ステップＳ１１）、Ｖａ−Ｖｂ間にあるときは検出器１が正常に作動していることを意味する。尚、この実施例における各検出器１、即ち傾斜計１１の正常時の出力電圧の範囲は、この実施例の場合、０．８Ｖ〜９．２Ｖである。
【００２５】
ステップＳ１１で、電圧Ｖ_１〜Ｖ_ｍがＶａよりも小さい場合またはＶｂより大きい場合には、検出器１の異常または該当する検出器１を接続するケーブルの断線と判定して、その異常のある検出器１の信号を限界支障の判定から除外する。尚、このような機能部分を、ここでは、異常判定手段と称することとする。
次に、角度変換手段によって、図７に示すような特性を示す出力電圧Ｖ_１〜Ｖ_ｍをそれぞれ角度値に変換する。
【００２６】
この変換は、電圧をＶｓ（ｓ＝１〜ｍ）とすると、例えば最小自乗法による近似を用いて、下記の（１）式の係数α、β、γ、δを、予め検出器１毎に計測した角度に対する変換特性曲線に基づいて設定し、検出電圧Ｖｓを下記の（１）式に当てはめることにより角度に変換する（ステップＳ１２）。
θｓ＝αｓ・Ｖｓ^３＋βｓ・Ｖｓ^２＋γｓ・Ｖｓ＋δｓ ………（１）
尚、このように、各検出器の出力信号を傾斜角度に応じた角度値に変換する機能実現手段を、ここでは、角度変換手段と称することとする。
【００２７】
図３は、検出器１の出力電圧Ｖｓと、正常時の出力電圧範囲Ｖａ〜Ｖｂ及び閾値電圧Ｖｃとの関係を模式的に表した図である。この図３から明らかなように、出力電圧ＶｓがＶｃ−Ｖｂ間にある時は限界支障が発生しておらず、出力電圧ＶｓがＶａ−Ｖｃ間にある時は、限界支障が発生しているとして処理される。また、出力電圧ＶｓがＶａに満たない時、またはＶｂを越える時は、検出器１を接続するケーブルの断線または検出器１の異常として処理される。
【００２８】
ステップＳ１３では、角度θ_１〜θ_ｍを閾値ｄと比較し、角度θ_１〜θ_ｍのうちの１つでも閾値ｄ以上であれば限界支障発生と判定し、警報を発生する（ステップＳ１４）。ステップＳ１３において、角度θ_１〜θ_ｍが全て閾値ｄに満たなければ限界支障は発生していない、と判定して次の測定に戻る。このような処理を繰り返して、限界支障の検出を行う。
【００２９】
次に、この実施例に用いられる検出器の具体的な構成について、図４〜図６を参照して説明する。
図４は、本実施例における検出器の外観図を示す。
この図４において、検出器１は、所定長さの金属製の筒状の検知柱１０と、この検知柱１０内の上端部に装着された傾斜計１１を備える。検知柱１０の下端には、検知柱１０を鉄道線路の近傍に鉛直に設置するための補強リブ１２ａを有する基板１２が固定され、検知柱１０の上端部に、その開口を閉塞するキャップ１３が取り付けられている。
【００３０】
１４は検知柱１０にステンレスバンド１４ａにより取り付けられた接続箱であり、この接続箱１４の内部で、外部から導入される制御盤等からの信号ケーブルと傾斜計１１の信号ケーブルとを接続する。
前記傾斜計１１は、図５に示すように、ケース１５と、このケース１５の下端開口を密封するアクリル等の樹脂材から成形された円筒状をなす結合部材１６およびケース１５の上端開口を密封するアクリル等の樹脂材から成形された上部板１７とにより密閉空間を形成する。
【００３１】
結合部材１６の下面中央に形成した凹部１６ａ内には、ケース１５の中心軸線上に位置してホール素子１８が固定配置されている。上部板１７の中央には、ケース１５の中心軸線Ｌに一致させて水密に螺合した調整ねじ１９が設けられており、この調整ねじ１９のケース１５内に突出した下端部中心には、可撓性を有する細線状の吊り材２０が固着され、この吊り材２０の垂下端には、上端中央を固着することにより３〜５ｇ程度の揺動体としての振子体２１が鉛直に吊下されている。この振子体２１の下端部中央には、永久磁石２２が埋設されている。
【００３２】
結合部材１６の下面には、図示は省略したが、永久磁石２２の磁束Ｂ（図６参照）をホール素子１８に対し直角に有効に誘導させるための磁性部材を添着することが望ましい。
上記ケース１５内には、所定の空気溜め空間２４を存してシリコンオイル等のダンピング液体２５が充填されている。
【００３３】
前記調整ねじ１９は、ホール素子１８と永久磁石２２間の間隔を調節するものであり、これにより、ホール素子１８のホール電圧を調整し得るようになっている。また、前記ダンピング液体２５は、振子体２１に作用する振動を抑制して微小振動、衝撃等の外乱に対する応答を低減させるためのものであり、さらに、空気溜め空間２４は、ダンピング液体２５の温度の上昇に伴う熱膨張を吸収してケース１５内の圧力上昇を抑制するものである。
【００３４】
図５において、２６はケース１５の下端に一体的に結合した回路収容部であり、この回路収容部２６は、ケース１５より長い合成樹脂製の円筒状のケース２７と、このケース２７の上端開口を閉塞し、ケース１５の下端をも閉塞する合成樹脂製の上記の結合部材１６と、ケース２７の下端開口を閉塞する合成樹脂製の蓋部材２９と、ケース２７内に収容され、前記結合部材１６と蓋部材２９間に差し渡し状態に支持された回路基板３０とから構成されている。
【００３５】
前記回路基板３０には、後述する、電源回路３４と、この電源回路３４の電圧を一定化してホール素子１８に供給する定電圧レギュレータ３５、ホール素子１８から発生するホール電圧を差動的に増幅する差動増幅回路３６、この差動増幅回路３６の出力を増幅する増幅回路３７、バッファ回路３８等から成る回路部品３０ａが実装されている。
また、蓋部材２９には、ケーブル取付部材３１によって信号及び電源用ケーブル３２の端部が結合されている。
【００３６】
このケーブル３２の信号用及び電源の伝送用の各芯線３２ａは、回路基板３０に設けた信号出力端子及び電源端子（いずれも図示省略）に接続され、さらに回路基板３０とホール素子１８間は、リード線３３により接続されている。
上述のようなホール素子１８、振子体２１及び永久磁石２２等を収容するケース１５は、検知柱１０の最上部に設置され、その下部には、各種回路を実装する回路基板３０を収容するケース２７が設置されており、そして、信号及び電源用ケーブル３２がケース２７の下端から引き出されている。
【００３７】
次に、回路基板３０に実装された各種回路の具体的構成を図６に基づいて説明する。
図６において、３４はＤＣ２４Ｖの電圧をＤＣ１２Ｖの電圧に変換する電源回路であり、この電源回路３４の出力端には、ホール素子１８に供給される所定の定電圧を発生する定電圧レギュレータ（定電圧発生回路）３５が接続されている。
【００３８】
定電圧レギュレータ３５は、スイッチングトランジスタ３５ａと、抵抗Ｒ１とＲ２により検出した出力電圧とツェナーダイオード３５ｂで設定される基準電圧とを比較して出力電圧が一定となるようにトランジスタ３５ａのゲートを制御するオペアンプ３５ｃとから構成され、この定電圧レギュレータ３５の出力端には、ホール素子１８が接続されている。
【００３９】
３６はホール素子１８に永久磁石２２の磁界をかけることにより、ホール素子１８から発生する電圧（ホール起電力）の差分を増幅する差動増幅回路であり、この差動増幅回路３６は、オペアンプ３６ａから構成され、ホール素子１８に発生する温度および外乱によるドリフト成分を相殺して傾斜角に相当する電圧成分のみを取り出すようになっている。
【００４０】
また、差動増幅回路３６の出力側には、これらの出力電圧を増幅する増幅回路３７が接続されており、この増幅回路３７は、差動増幅回路３６からの出力電圧を増幅するオペアンプ３７ａと、振子体２１の鉛直方向がケース１５の中心軸線に一致して永久磁石２２がホール素子１８に正対しているとき、または検出器１を鉄道線路の近傍に設置したときに増幅回路３７の出力初期値が最大となるようにオペアンプ３７ａの出力を調整する零調用可変抵抗３７ｂとゲインを決定する入力抵抗３７ｃと、帰還抵抗３７ｄとから構成されている。
【００４１】
また、増幅回路３７の出力側には、オペアンプ３８ａ、抵抗３８ｂ，３８ｃおよびコンデンサ３８ｄからなるバッファ回路３８が接続されており、このバッファ回路３８の出力信号は、ケーブル３２を通して不図示の傾斜角処理用の制御盤等へ送出される。
【００４２】
次に、このように構成された、鉄道の力学式限界支障検知システムの動作を説明する。
各検出器１が鉄道建築限界を支障する物理的現象により傾斜されると、各検出器１の傾斜計１１から傾斜角度に応じた電圧信号Ｖ_１〜Ｖ_ｍが出力される。
この電圧信号は、Ａ／Ｄ変換器２で離散的にサンプリングされディジタル化されて、電圧Ｖ_１〜Ｖ_ｍを示すデータとして演算処理装置３に与えられる。
【００４３】
演算処理装置３内の異常判定手段（図示せず）は、ステップＳ１１で、各検出器１の各出力電圧Ｖ_１〜Ｖ_ｍがそれぞれ図３に示すＶａ−Ｖｂ間にあるか否かを判定する。出力電圧Ｖ_１〜Ｖ_ｍが、Ｖａ−Ｖｂ間にあるときは、検出器１が正常に作動していると判定する。ステップＳ１１では、電圧Ｖ_１〜Ｖ_ｍがＶａよりも小さい場合またはＶｂより大きい場合には、検出器１の異常または該当する検出器１を接続するケーブルの断線と判定する。この場合は、その異常のある検出器１の信号は、限界支障の判定から除外される。
【００４４】
次に、ステップＳ１２で、角度変換手段が、電圧Ｖ_１〜Ｖ_ｍをそれぞれ角度値に変換する。この変換は、（１）式に基づいて行われる。
ステップＳ１３では、比較手段により、角度θ_１〜θ_ｍが閾値ｄと比較され、角度θ_１〜θ_ｍのうちの１つでも閾値ｄ以上であれば限界支障発生と判定され、ステップＳ１４で警報が発生される。
ステップＳ１３で、角度θ_１〜θ_ｍが全て閾値ｄ以下であれば、比較手段により正常な状態にあると判定して次の測定に戻る。このような処理を繰り返して、限界支障の検出を行う。
【００４５】
このようにして、鉄道建築限界を支障する物理的現象により検出器１が傾動して限界支障が検出され、警報信号が生成されると、沿線の適宜個所に配設した特殊信号発光機４から点滅発光信号が発生し、監視センタ５に限界支障発生による警報が通知されるなどして、列車側から容易に限界支障発生を目視することができる。
【００４６】
次に、検出器１の動作について説明する。
図４〜図６において、鉄道建築限界を支障する物理的現象が発生しない場合は、検知柱１０等を含む検出器１全体が略鉛直姿勢を保っており、その結果、常に鉛直姿勢を保つ振子体２１の軸線はケース１５の中心軸Ｌと略一致する状態におかれ、且つ永久磁石２２は、ホール素子１８に正対している。このため、定電圧レギュレータ３５から定電圧を印加することによりホール素子１８に流れる電流Ｉの方向に対し永久磁石２２の磁束Ｂが直角に加えられると、ホール素子１８から発生するホール電圧Ｖは最大値を示す。
【００４７】
図７は、横軸に傾斜角度、縦軸に出力電圧（Ｖ）を取って表わしたホール素子１８の出力特性を示すもので、ホール素子１８の出力電圧Ｖは、傾斜角度が０度のときに最大（例えば、９．２Ｖ）となり、傾斜角度が０度を中心にして（＋）方向および（−）方向へ増加するにつれて図示のように減少する。
このホール電圧は、差動増幅回路３６において差分が検出され、温度その他のドリフト成分を相殺された後、増幅回路３７に入力される。この増幅回路３７では、差動増幅回路３６からの出力電圧をオペアンプ３６ａで増幅して出力する。この時の傾斜角に対するホール素子１８の出力電圧は、０．８Ｖ〜９．２Ｖである。
【００４８】
一方、図５において、鉄道建築限界を支障する物理的現象により、検知柱１０を含めた傾斜計１１全体が矢印Ａで示す左方向へ傾いたとすると、吊り材２０により吊下され、且つダンピング液体２５内に浸漬されている振子体２１は、鉛直姿勢を保ったまま、その下端側がホール素子１８に対し傾斜角度に応じて中心軸線Ｌから左方向へ相対的に変位する。これに伴い永久磁石２２からホール素子１８に直角に加えられる有効磁束数Ｂが永久磁石２２の相対変位量に応じて減少し、ホール素子１８から発生するホール電圧Ｖも減少する。
【００４９】
このホール電圧Ｖが差動増幅回路３６に入力されると、温度および外乱によるドリフト成分が除去され、傾斜角度に応じた成分のみが増幅回路３７に出力される。増幅回路３７では、差動増幅回路３６からの出力電圧をオペアンプ３７ａにより増幅する。以下、演算処理装置３において、図２に示す処理が上記と同様に行われる。
【００５０】
以上のように、この検出器１においては、検出器１が鉄道建築限界を支障する物理的現象により任意の方位に傾斜したときに、永久磁石２２とホール素子１８との相対的位置が変化し、これにより、ホール素子１８と直交する永久磁石２２からの有効磁束数を変化させ、このときのホール素子１８に発生するホール電圧値から傾斜角を検出するようにしているから、被測定対象に設置された傾斜計が鉛直軸からいずれの方位に傾斜しても、その傾斜角度を測定することができるとともに、振子体２１は、吊り糸あるいはピアノ線のような細線状の可撓性を有する吊り材２０により吊持されているから、傾斜に対する振子体２１の機械的応答性が良好となり、摩擦摺動部分が存在しないから、ヒステリシス特性が頗る良好であり、高精度の傾斜角測定が実現可能になる。
【００５１】
また、この検出器１においては、振子体２１の鉛直方向がケース１５の中心軸線に一致して永久磁石２２がホール素子１８に正対しているとき、または検出器１を鉄道線路の近傍に設置したときに増幅回路３７の出力初期値が最大となるようにオペアンプ３７ａの出力を調整する零調用可変抵抗３７ｂを備えているので、検出器１の保守時などに、検出器１が僅かに傾斜した場合、その傾斜計１１の傾きがゼロになるように（鉛直になるように）、その姿勢を元に戻すことなく、零調用可変抵抗３７ｂを調節することにより、検出器１から出力される初期値を零調整することができる。
【００５２】
そして、零調用可変抵抗３７ｂを外部から調節できるように構成にしておけば、その零調整操作が簡便になる。
さらに、傾斜計１１を図５に示すように全方位型構造にすることにより、設置時の検知柱１０の周方向の向きは任意であり、検知柱１０が鉛直軸に対していずれの方向に傾斜しても、その傾斜角を検出できるほか、一箇所に設置される検知柱及びこれに装着される傾斜計も１個で済み、検知柱１０の小型化と鉄道の力学式限界支障検知システムの低コスト化を実現できる。
【００５３】
さらに、この実施例の検出器１においては、ホール素子１８、振子体２１及び永久磁石２２等を収容するケース１５を検知柱１０の最上部に位置させ、その下部に各種回路を実装する回路基板３０を収容するケース２７を位置させ、そして、信号及び電源用ケーブル３２をケース２７の下端から引き出す配置構成になっているから、傾斜計１１の傾斜角検出部分を検知柱１０の最上部に位置させることにより、検知柱１０の小さな傾斜角に対してもホール素子１８と振子体２１内の永久磁石２２との相対変位を大きくすることができ、また、ケーブル３２を傾斜計１１の下端から引き出すことにより、ケーブル３２の接続箱１４への配線が検知柱１０内を通して可能となり、ケーブル３２の外力の影響を受けにくくすることができる。
【００５４】
ケース１５および２７を検知柱１０内に収納するに当たっては、結合部材１６および蓋部材２９の外周面に形成された凹溝に嵌入させたＯリング２３が検知柱１０の内壁に密着し、回路収容部２６内へ水分が侵入するのを防止する役目を果たしている。
【００５５】
尚、本発明は、上述し且つ図面に示された実施例のみに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形実施が可能である。
例えば、傾斜計については、例示したものに限らず、水平面上での方角に関らずその傾斜に対応した電気信号を出力するものであれば、いかなる原理に基づくものであっても適用することができる。
また、何らかの原因で傾斜計がある程度傾斜（軽度の局部傾斜）した場合、その傾斜計の傾きがゼロになるように（即ち、鉛直になるように）姿勢を元に戻すことなく、角度変換手段により求めた角度値を零調整することで、再計測が可能なるように構成してもよい。
【００５６】
また、施設管理の省力化を図るために、遠隔地での自動計測システムとその計測データの伝送システムを構築することもできる。
また、本発明に係る傾斜計は、図７に示すような傾斜角度に対する出力特性を有しているから、鉄道線路等に設置するに際しては、必らずしも鉛直に設置する必要はなく、設置角度（鉛直方向からの）から鉄道限界を支障するまでの角度が検出できる範囲内ならば、傾斜した状態で設置してもよい。
従って、厳密に鉛直状態での設置をしなくてすむので、設置作業が極めて容易化される。
【００５７】
また、図示は省略したが、傾斜計の設置角度を確認するための水準器が、検知柱の上部から視認し得るように、キャップ１３の上面側に確認窓を設け、その確認窓をメタクリル樹脂のような透明体でカバーされた状態で設置されている。この水準器で検知柱の鉛直方向からのずれ状態を観察しながら、検知柱を設置することができ、便宜である。
【００５８】
また、検知柱を保線区員等が不用意に接触して、傾動させたような場合、上記水準器を目安にして傾斜状態から鉛直方向に向けて復旧させるときなどにも役立たせることができる。
もちろん、このように設置角度を人為的にあるいは不用意に僅かでも変化させた場合は、零調整手段によって傾斜計の出力信号が零となるように設定すればよい。
【００５９】
また、検知柱の設置区間は、列車脱線や破損自動車等により隣接線路に走行してくる列車が併発事故を発生するのを防止するという観点から定められるもので、例えば、１０ｍとか２０ｍ間隔に設置する場合が多いが必らずしもこれに限られるものではない。
また、各検知柱から出力される信号は、現場検知器を介して監視センターに送信されるが、監視センターにおいて、検知柱単位で位置検知ができるように配線処理することが望ましい。
【００６０】
また、傾斜計の出力信号と比較するために設定する閾値のレベルは、この実施例の場合、初期状態より１０°傾斜したときのレベルに設定してあるが、検知対象が、従来線車両の脱線による限界支障の検知であるのか、従来線車両からの積荷落下による限界支障を検知するのか、限界内であっても列車運転に支障のないものは検知しないようにするのか、等によって異なるレベルに設定するようにしてもよい。
【００６１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、鉄道建築限界外の鉄道線路の近傍に鉄道線路に沿って略鉛直に設置された複数の検知柱内に装着され、対応する検知柱が鉄道建築限界を支障する物理的現象により鉛直軸方向から所定量を越えて傾斜した時にその傾斜角に応じた電気信号を出力する各傾斜計の出力信号を順次選択し、選択した傾斜計の出力信号と所定の閾値との比較に基づき前記限界支障を判別して警報信号を生成すると共に、鉄道線路の沿線に配設された特殊信号発光機が前記警報信号に基づいて点滅発光信号を発生するようにしたので、保線区員等の目視に頼ることなく、鉄道建築限界を支障する物理的現象を常時監視し、この物理的現象による限界支障を迅速に且つ的確に把握するとともに、その限界支障に対して迅速に対処し得る鉄道の力学式限界支障検知システムを提供することができる。
【００６２】
また、本発明によれば、信号処理装置の角度変換手段により傾斜計の出力信号を、それぞれ傾斜角度に応じた角度値に変換し、さらにその角度値と所定の閾値との比較に基づいて限界支障を判定するように構成したので、傾斜計を内蔵した検知柱の設置に際し、必らずしも鉛直に設置する必要はなく、ある程度傾いた状態に設置することができ、設置作業が容易になるほか、不用意に保線区員等が検知柱に触れて傾けても、一定の範囲ならば初期位置に復旧させる必要はなく、大きく傾けたとしても略鉛直方向に復旧させるだけでよい。
【００６３】
また、本発明によれば、傾斜計の出力信号および所定の閾値の少なくとも一方を相対的に調整する零調整手段により傾斜計の初期値を零に設定するすることができるので、上述したように、検知柱の設置角度が鉛直方向に設置されていなくても、任意の角度位置において零調整することができる。さらに、本発明によれば、異常判定手段を設けたので装置の動作状態を常時監視する自己診断が可能になり、実際に鉄道限界を支障しているにも拘らず、その限界支障の検出がなされなかったり、逆に、鉄道限界を支障していないにも拘らず、限界支障が生じたと判定するような誤検出を確実に回避することができる。
【００６４】
また、本発明によれば、傾斜計を密閉ケース内にあって常に鉛直姿勢を維持するように支持体によりあらゆる方向に揺動可能に揺動体を支持し、この揺動体の下端には磁石を取付け、さらに密閉ケースの中心軸線上であって磁石から所定間隔離して対向するように密閉ケースの下部にホール素子を収容するように構成したから、構成が簡素で、小型に構成でき、従って細長い検知柱の中に、収容することができ、従来の汎用型の傾斜計のように過傾斜により故障してしまうという欠点がないばかりでなく、倒立させて振動を加えても故障する虞れはなく、極めて堅牢で長期に亘る使用においても故障および性能（特性）の低下を来たすことがなく、実地試験において、温度の変化や電源電圧の変動などの影響を実験してみたところは、実用上問題のない程度に収っていることが確認された。
【００６５】
そして、このような構成であるから、従来の傾斜計であれば、少なくともＸ軸方向とＹ軸方向にそれぞれ受感軸を持つものを２個並設する必要があったものを、本発明によれば、単に１個の傾斜計を検知柱に収納すれば足りるため、傾斜計に対するコストを低減化でき、さらには、傾斜計を収容する検知柱の直径も小型化でき、その分でもコストを低減化でき、延いては、鉄道線路の近傍に設置される検知柱は、無数といえる程の数量であることから、トータルのコストダウンは膨大な額にのぼり、この面での効果だけでも甚大である。
また、本発明によれば、各検知柱に対応する傾斜計の設置角度を確認するための水準器を設置するようにしたので、この水準器で検知柱の鉛直方向からのずれ状態を観察しながら、検知柱を設置することができ、便宜である。また、検知柱を保線区員等が不用意に接触して、傾動させたような場合、上記水準器を目安にして傾斜状態から鉛直方向に向けて復旧させるときなどにも役立たせることができる。もちろん、このように設置角度を人為的にあるいは不用意に僅かでも変化させた場合は、零調整手段によって傾斜計の出力信号が零となるように設定すればよい。
また、本発明によれば、警報信号が伝送される監視センタを具備するので、監視センタに限界支障発生による警報が通知されるなどして、列車側から容易に限界支障発生を目視することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る鉄道の力学式限界支障検知システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】本実施例における鉄道の力学式限界支障検知システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】本実施例における鉄道の力学式限界支障検知システムの動作を説明するための検出器出力電圧と上下限電圧および閾値との関係を模式的に示す図である。
【図４】本実施例における検出器の側面図である。
【図５】本実施例の検出器を構成する傾斜計の拡大断面図である。
【図６】本実施例の傾斜計の信号処理に使用される各部回路の一具体例を示す回路構成図である。
【図７】本実施例におけるホール素子の傾斜角度に対する出力特性図である。
【符号の説明】
１検出器
２Ａ／Ｄ（アナログ−ディジタル）変換器
３演算処理装置
４特殊信号発光機
５監視センタ
１０検知柱
１１傾斜計
１２基板
１３キャップ
１４接続箱
１５ケース
１６結合部材
１７上部板
１８ホール素子
１９調整ねじ
２０吊り材
２１振子体
２２永久磁石
２３Ｏリング
２４空気溜め
２５ダンピング液体
２６回路収容部
２７ケース
２９蓋部材
３０回路基板
３０ａ回路部品
３１ケーブル取付部材
３２信号及び電源用ケーブル
３３リード線
３４電源回路
３５定電圧レギュレータ
３６差動増幅回路
３７増幅回路
３８バッファ回路[0001]
[Industrial application fields]
More specifically, the present invention relates to a railway dynamic limit detection system, and more specifically, when a phenomenon that interferes with a railway limit occurs near a railway track, this is immediately detected and an appropriate alarm is generated. The present invention relates to a railway dynamic type limit obstacle detection system suitable for the above.
[0002]
[Prior art]
For example, in the case of the Shinkansen, there are limits to railway construction, such as the fall of automobiles from adjacent roads or viaducts, the collapse of landslides at cut-out locations, and the derailment of trains on conventional lines that are installed along the Shinkansen In the event of trouble, there is a risk of destroying the track itself, and even if the track has not been destroyed, there is a risk that it will hinder or disable the passage of trains, etc., and may cause a train collision or derailment accident. .
[0003]
Therefore, such a construction limit obstacle must be detected early in terms of ensuring the safety of the railway and dealt with early to prevent accidents such as train collisions and derailments.
Here, the building limit is a dimensional limit provided for the position of the building along the line so as not to hinder the running of the vehicle, and any building may invade it and enter it. It is a rule that does not allow. This building limit has a dimension obtained by adding an extra space to the vehicle limit.
[0004]
This marginal space is such that there is no contact between the vehicle and the building due to lateral movement relative to the wheel gauge, track misalignment, swaying while the vehicle is running, vehicle spring imbalance, wheel tire wear, etc. It is stipulated that it is not dangerous for a crew member to take part of the body out of the window.
By the way, as the most typical conventional method for confirming whether or not a phenomenon that hinders the railway construction limit has occurred, a track maintenance clerk patrols the vicinity of the railroad track, and the track maintenance ward etc. There was a safety confirmation method.
[0005]
However, such safety confirmation relies on visual inspection by the patrol guards of track maintenance ward, etc., and therefore requires a lot of manpower and time. Moreover, even if the track maintenance clerk finds an abnormality around the track, it takes more time to transmit it to the running train, so until the safety is confirmed on the train side, I had to cope by slowing down or stopping the train.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, since conventional railway construction limit trouble detection relies on visual monitoring by track maintenance workers or the like, it is difficult to detect abnormalities around the track early and deal with them early.
In addition, in order to constantly monitor the periphery of railway tracks manually, a large number of track maintenance staff members are required, which makes it difficult to secure the personnel and that labor costs are enormous. was there.
[0007]
Therefore, there are limits to manual inspection and monitoring around the track, and if the train side is forced to slow down or stop to check the results of the inspection and monitoring of the track, there are no particular abnormalities as a result. However, the train operation was hindered due to confirmation work.
By the way, instead of the method of monitoring the abnormalities around the railroad track as described above, in order to be able to monitor without monitoring personnel, some detector is installed near the railroad building limit track, It is considered that a facility capable of determining an abnormality in the vicinity of the line based on the output signal may be provided.
[0008]
For example, as the detector, a switch system using a detection line, a detection network, a mercury switch, or the like, or a general-purpose inclinometer may be used.
However, since the switch method only determines the presence / absence of an abnormality by the ON / OFF signal of the switch, the degree of abnormality cannot be determined only by the ON / OFF signal of this switch, and continuous monitoring is not suitable. However, there is a problem that an abnormality around the track cannot be detected in advance or at an early stage, and accuracy is lacking.
[0009]
In addition, when a general-purpose inclinometer is used, the above-mentioned difficulties of the switch method can be solved to some extent, but the structure is sensitive only to the inclination in a specific direction. The inclination with respect to the azimuth cannot be detected.
Therefore, if a plurality of general-purpose inclinometers are combined with their sensitive axis directions shifted from each other, the inclination of the azimuth corresponding to the number of inclinometers can be detected.
However, in the case of this general-purpose type inclinometer, several inclinometers must be provided at one measuring point, which leads to a significant cost increase. In addition, the general-purpose type inclinometer is troublesome to handle. If it is extremely inclined, it has a drawback that it breaks down.
[0010]
In addition, in any case, the switch type sensor and the general-purpose type inclinometer are configured to determine that the output signal has reached a certain level or more and immediately determine that there is a limit problem. If a track maintenance clerk inadvertently touches and the sensor tilts, an abnormal alarm will be issued, and it will not be possible to immediately restore the original state, or if an abnormal signal is generated from the sensor In addition, it is difficult to determine whether an abnormal situation has actually occurred or the sensor itself is defective. Eventually, malfunctions and alarms may occur. In addition, the initial setting of the sensor is troublesome, and in many cases, there is a problem that it takes a lot of work such as replacement of the sensor.
[0011]
Therefore, how to prevent the occurrence of malfunctions and false alarms without relying on visual inspection of track maintenance staff, etc., to detect only true marginal problems accurately and early, and to issue correct alarms. This is a major issue to be overcome.
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and the object of the present invention is not to rely on the visual inspection of maintenance staff, etc., and the failure of the limit trouble detection based on the failure or disconnection of the inclinometer itself, Occurrence of false detections can be eliminated, and troubles at the limits of railway construction are constantly monitored. When there is a trouble, the alarm is quickly and accurately grasped, and a warning signal indicating that the trouble has occurred is generated. It is an object of the present invention to provide a railway dynamic limit detection system that can quickly cope with a limit failure.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention detects a obstacle that hinders a railway building limit, and provides a system for detecting a dynamic mechanical limit obstacle for use in generating an appropriate alarm.SoIn the vicinity of railway tracks outside the limits of railway constructionAlong the railroad tracksIt is erected verticallypluralA detection column;EachBuilt in the detection column,CorrespondingAn omnidirectional inclinometer that outputs an electrical signal according to the inclination angle regardless of the direction on the horizontal plane when the detection column is inclined from the vertical axis direction by an obstacle that hinders the railway building limit;The output signal of each inclinometer was selected in sequence and selectedBased on the comparison between the output signal of the inclinometer and a preset threshold valueeachA signal processing device for generating an alarm signal by discriminating that the inclination of the detection column is caused by an obstacle that hinders the railway building limitAnd a special signal light emitter that is disposed along the railway line and generates a flashing light emission signal based on the alarm signalIt is characterized by comprising.
[0013]
The signal processing device according to the present invention has a limit hindrance based on a comparison between an angle conversion means for converting an output signal of the inclinometer into an angle value corresponding to an inclination angle, and the angle value and a predetermined threshold value. It is comprised including the limit trouble determination means for determining.
[0014]
In addition, the signal processing apparatus according to the present invention includes an abnormality determination unit that determines that the inclinometer is abnormal when the output signal level of the inclinometer is outside a predetermined range set in advance. It is what.
The inclinometer according to the present invention includes zero adjustment means for adjusting the initial value of the inclinometer to zero by relatively adjusting at least one of the output signal and a predetermined threshold value. It is what.
[0015]
An inclinometer according to the present invention includes a sealed case, a swinging body that is supported in such a manner as to be swingable in all directions by the support so as to always maintain a vertical posture, and a lower end of the swinging body. A magnet mounted on the sealing case, a hall element integrally installed on the sealing case so as to be opposed to the magnet on a central axis of the sealing case with a predetermined distance, and a lower part of the sealing case. A circuit component that is housed in a circuit housing case and supplies a constant voltage to the Hall element or amplifies the Hall voltage, and a signal output from the circuit component connected to the circuit component. And a cable led out from the circuit housing case, wherein the sealed case and the circuit housing case are installed in an upper part of the detection column.
Further, each detection column in the present invention is provided with a level for confirming the installation angle of the corresponding inclinometer.
In addition, the mechanical limit trouble detection system according to the present invention includes a monitoring center to which the alarm signal is transmitted.
[0016]
[Action]
The railway dynamic limit detection system configured as described above is located near the railway track outside the railway construction limit.Along the railroad tracksInstalled almost verticallypluralMounted in the detection column,CorrespondingWhen the detection column is tilted with respect to the vertical axis due to some physical phenomenon that hinders the railway building limit, an electrical signal corresponding to the tilt angle is output.Select the output signal of each inclinometer sequentially and selectBased on a comparison between the output signal of the inclinometer and a predetermined threshold value, the limit obstacle is discriminated and an alarm signal is generated.In addition, a special signal light emitter disposed along the railway line generates a flashing light emission signal based on the warning signal.Therefore, it is possible to grasp the limit trouble situation that may interfere with the traveling of the train based on the output of the inclinometer as a detector, and to generate an alarm or the like when the limit trouble occurs.Thereby, it is possible to visually check the occurrence of the limit trouble from the train side.
[0017]
In addition, the output signal of the inclinometer is converted into an angle value, and the limit trouble determining means determines that the trouble is a limit trouble when the angle exceeds a predetermined value. Since the initial value of the inclinometer can be adjusted to zero by the zero adjustment means that relatively adjusts at least one of the threshold values, the inclinometer does not necessarily need to be installed vertically correctly, Even if a ward member or the like inclines inadvertently within a predetermined range, the angle can be set as an initial value (zero) and can be immediately restored to the original state.
[0018]
Further, an abnormality determination means is provided, and when the output signal level of the inclinometer is outside a predetermined range (a state where the upper limit or the lower limit is exceeded), the inclinometer is determined to be abnormal, Diagnosis is possible.
In addition, by making the inclinometer an omnidirectional type, the circumferential direction of the detection column (direction on the horizontal plane) at the time of installation can be made arbitrary, and the detection column can be tilted in any direction with respect to the vertical axis. In addition to being able to accurately detect the tilt angle, it is only necessary to house one inclinometer in a detection column installed at one location, thereby reducing costs and downsizing the detector. In this way, it is possible to monitor physical phenomena that hinder the limits of railway construction, to accurately grasp the limit hindrances caused by these physical phenomena, and to detect limit hindrances at an early stage so that they can be promptly dealt with. ing.
[0019]
【Example】
Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a railway dynamical limit trouble detection system according to the present invention.
The railway dynamic limit detection system shown in FIG. 1 includes a detector 1 including a plurality of inclinometers, an A / D (analog-digital) converter 2, and an arithmetic processing device (signal processing device) 3. . Each detector 1 includes a detection column (described later) installed substantially vertically outside the limit of railway construction near the railroad track, and an omnidirectional inclinometer mounted in the detection column.
[0020]
Each said detector 1 is outside a railway construction limit, Comprising: It installs at predetermined intervals (for example, 20-m intervals) by the detection pillar mentioned later along the railway track near the railway construction limit. Each of these detectors 1 outputs an electrical signal corresponding to an inclination angle from the vertical direction.
When the inclinometer is maintained in the vertical direction, it exhibits a maximum output, and its output voltage decreases with the characteristics shown in the characteristic curve shown in FIG. 7 according to the inclination from the vertical direction.
[0021]
The A / D converter 2 sequentially selects an analog signal (voltage) which is an output signal from each detector 1 by a multipoint switch (for example, a multiplexer) (not shown), and the analog signal is set to a predetermined value set in advance. Sampling is performed discretely at time intervals, and the sampling value is quantized according to a voltage value (amplitude value) and encoded to convert it into a digital signal (detection data).
[0022]
The arithmetic processing unit 3 takes in the detection data obtained by A / D conversion of each detector 1 and compares the detection data with a predetermined threshold value to determine the limit trouble and generate an alarm signal. Signal processing means, an angle conversion means for converting an output signal of each inclinometer into an angle value θs corresponding to an inclination angle by a predetermined arithmetic expression [e.g., expression (1) described later], and the angle value Limit fault determination means for determining a limit fault based on a comparison with a predetermined threshold d, and an abnormality that determines that the inclinometer is abnormal when the output signal level of the inclinometer is outside a predetermined range set in advance The configuration includes a determination means.
[0023]
The alarm signal generated and output by the arithmetic processing unit 3 is given to an alarm device such as a special signal light emitting device 4 that emits flashing light installed along the line, for example, via a signal transmission cable, and the alarm signal and The limit trouble determination signal, the abnormality determination signal, and the like are transmitted to the monitoring center 5 through a signal transmission device and a signal transmission cable (not shown). The A / D converter 2 and the arithmetic processing unit 3 are provided, for example, in a control panel (not shown) installed on the site.
[0024]
Specifically, the arithmetic processing unit 3 performs processing according to the flowchart shown in FIG.
That is, the output voltage V of each detector 1 (No. 1 to No. m).₁  ~ V_m  As shown in FIG. 3, it is determined whether or not Va is between Va and Vb (step S11). If it is between Va and Vb, it means that the detector 1 is operating normally. In this embodiment, the normal output voltage range of each detector 1, that is, the inclinometer 11, is 0.8V to 9.2V in this embodiment.
[0025]
In step S11, the voltage V₁  ~ V_m  If V is smaller than Va or larger than Vb, it is determined that the detector 1 is abnormal or that the cable connecting the corresponding detector 1 is broken, and the signal of the abnormal detector 1 is determined to be a limit hindrance. Exclude from Here, such a functional part is referred to as an abnormality determination means.
Next, the output voltage V having the characteristics shown in FIG.₁  ~ V_m  Are converted into angle values.
[0026]
In this conversion, assuming that the voltage is Vs (s = 1 to m), the coefficients α, β, γ, and δ in the following equation (1) are preliminarily set for each detector 1 by using approximation by the method of least squares, for example. It sets based on the conversion characteristic curve with respect to the measured angle, and converts into the angle by applying the detection voltage Vs to the following (1) Formula (step S12).
θs = αs · Vs³  + Βs · Vs²  + Γs · Vs + δs (1)
Note that the function realization means for converting the output signal of each detector into an angle value corresponding to the inclination angle is referred to herein as angle conversion means.
[0027]
FIG. 3 is a diagram schematically showing the relationship between the output voltage Vs of the detector 1, the normal output voltage range Va to Vb, and the threshold voltage Vc. As apparent from FIG. 3, when the output voltage Vs is between Vc and Vb, no limit hindrance has occurred, and when the output voltage Vs is between Va and Vc, a limit hindrance has occurred. Is processed as Further, when the output voltage Vs is less than Va or exceeds Vb, it is processed as a disconnection of the cable connecting the detector 1 or an abnormality of the detector 1.
[0028]
In step S13, the angle θ₁  ~ Θ_m  Is compared with the threshold value d and the angle θ₁  ~ Θ_m  If at least one of them is equal to or greater than the threshold value d, it is determined that a limit trouble has occurred, and an alarm is generated (step S14). In step S13, the angle θ₁  ~ Θ_m  If all of the values do not satisfy the threshold value d, it is determined that no limit trouble has occurred, and the process returns to the next measurement. Such a process is repeated to detect a limit hindrance.
[0029]
Next, a specific configuration of the detector used in this embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 4 shows an external view of the detector in the present embodiment.
In FIG. 4, the detector 1 includes a metal cylindrical detection column 10 having a predetermined length, and an inclinometer 11 attached to the upper end of the detection column 10. A substrate 12 having a reinforcing rib 12a for vertically installing the detection column 10 in the vicinity of the railroad track is fixed to the lower end of the detection column 10, and a cap 13 for closing the opening is provided at the upper end portion of the detection column 10. It is attached.
[0030]
Reference numeral 14 denotes a connection box attached to the detection column 10 by a stainless steel band 14a. Inside the connection box 14, a signal cable from a control panel or the like introduced from the outside and a signal cable of the inclinometer 11 are connected.
As shown in FIG. 5, the inclinometer 11 seals the case 15, a cylindrical coupling member 16 formed from a resin material such as acrylic that seals the lower end opening of the case 15, and the upper end opening of the case 15. A sealed space is formed by the upper plate 17 formed from a resin material such as acrylic.
[0031]
In the recess 16a formed at the center of the lower surface of the coupling member 16, a Hall element 18 is fixedly disposed on the central axis of the case 15. At the center of the upper plate 17, an adjustment screw 19 is provided which is screwed in a watertight manner so as to coincide with the central axis L of the case 15. A slender material 20 having flexibility is fixed, and a pendulum body 21 as a swinging body of about 3 to 5 g is suspended vertically by fixing the center of the upper end to the hanging end of the hanging material 20. Yes. A permanent magnet 22 is embedded in the center of the lower end of the pendulum body 21.
[0032]
Although not shown in the drawings, it is desirable to attach a magnetic member for effectively guiding the magnetic flux B (see FIG. 6) of the permanent magnet 22 to the Hall element 18 at right angles to the lower surface of the coupling member 16.
The case 15 is filled with a damping liquid 25 such as silicon oil in a predetermined air reservoir space 24.
[0033]
The adjusting screw 19 adjusts the distance between the Hall element 18 and the permanent magnet 22, and thereby the Hall voltage of the Hall element 18 can be adjusted. The damping liquid 25 is for suppressing the vibration acting on the pendulum body 21 to reduce the response to disturbances such as minute vibrations and shocks. Further, the air reservoir space 24 is a temperature of the damping liquid 25. It absorbs the thermal expansion accompanying the rise of the pressure and suppresses the pressure rise in the case 15.
[0034]
In FIG. 5, reference numeral 26 denotes a circuit housing portion integrally coupled to the lower end of the case 15. The circuit housing portion 26 includes a cylindrical case 27 made of a synthetic resin longer than the case 15 and an upper end opening of the case 27. The above-mentioned coupling member 16 made of synthetic resin that closes the lower end of the case 15, a lid member 29 made of synthetic resin that closes the lower end opening of the case 27, and the coupling member housed in the case 27 16 and the cover member 29, and a circuit board 30 supported in a passing state.
[0035]
The circuit board 30 includes a power supply circuit 34, a constant voltage regulator 35 that supplies the Hall element 18 with a voltage of the power supply circuit 34 to be described later, and a Hall voltage generated from the Hall element 18 that are differentially amplified. A circuit component 30a including a differential amplifier circuit 36, an amplifier circuit 37 that amplifies the output of the differential amplifier circuit 36, a buffer circuit 38, and the like is mounted.
Further, the end of the signal and power cable 32 is coupled to the lid member 29 by a cable attachment member 31.
[0036]
Each core wire 32a for signal transmission and power transmission of the cable 32 is connected to a signal output terminal and a power supply terminal (both not shown) provided on the circuit board 30. Further, between the circuit board 30 and the Hall element 18, They are connected by lead wires 33.
The case 15 that houses the Hall element 18, the pendulum body 21, the permanent magnet 22, and the like as described above is installed at the uppermost part of the detection column 10, and the case that houses the circuit board 30 on which various circuits are mounted. 27 and a signal and power cable 32 are drawn from the lower end of the case 27.
[0037]
Next, specific configurations of various circuits mounted on the circuit board 30 will be described with reference to FIG.
In FIG. 6, reference numeral 34 denotes a power supply circuit that converts a DC 24 V voltage into a DC 12 V voltage. A constant voltage regulator (constant voltage) that generates a predetermined constant voltage supplied to the Hall element 18 is provided at the output end of the power supply circuit 34. Voltage generation circuit) 35 is connected.
[0038]
The constant voltage regulator 35 compares the output voltage detected by the switching transistor 35a and the resistors R1 and R2 with the reference voltage set by the Zener diode 35b, and controls the gate of the transistor 35a so that the output voltage becomes constant. The Hall element 18 is connected to the output terminal of the constant voltage regulator 35.
[0039]
Reference numeral 36 denotes a differential amplifier circuit that amplifies a difference in voltage (Hall electromotive force) generated from the Hall element 18 by applying a magnetic field of the permanent magnet 22 to the Hall element 18. The differential amplifier circuit 36 includes an operational amplifier 36a. The temperature component generated in the Hall element 18 and the drift component due to the disturbance are canceled out, and only the voltage component corresponding to the tilt angle is extracted.
[0040]
An amplifier circuit 37 that amplifies these output voltages is connected to the output side of the differential amplifier circuit 36. The amplifier circuit 37 includes an operational amplifier 37a that amplifies the output voltage from the differential amplifier circuit 36. The output of the amplifier circuit 37 when the vertical direction of the pendulum body 21 coincides with the central axis of the case 15 and the permanent magnet 22 faces the hall element 18 or when the detector 1 is installed in the vicinity of the railway track. It comprises a zero-adjustment variable resistor 37b that adjusts the output of the operational amplifier 37a so that the initial value becomes maximum, an input resistor 37c that determines the gain, and a feedback resistor 37d.
[0041]
A buffer circuit 38 including an operational amplifier 38a, resistors 38b and 38c, and a capacitor 38d is connected to the output side of the amplifier circuit 37. An output signal of the buffer circuit 38 is processed through an inclination angle process (not shown) through the cable 32. Sent to the control panel.
[0042]
Next, the operation of the railway dynamic limit limit detection system configured as described above will be described.
When each detector 1 is tilted due to a physical phenomenon that hinders the railway construction limit, the voltage signal V corresponding to the tilt angle from the inclinometer 11 of each detector 1.₁  ~ V_m  Is output.
This voltage signal is discretely sampled and digitized by the A / D converter 2, and the voltage V₁  ~ V_m  Is provided to the arithmetic processing unit 3 as data indicating the above.
[0043]
In step S11, an abnormality determination unit (not shown) in the arithmetic processing unit 3 outputs each output voltage V of each detector 1.₁  ~ V_m  Is determined between Va and Vb shown in FIG. Output voltage V₁  ~ V_m  Is between Va and Vb, it is determined that the detector 1 is operating normally. In step S11, the voltage V₁  ~ V_m  Is smaller than Va or larger than Vb, it is determined that the detector 1 is abnormal or that the cable connecting the corresponding detector 1 is disconnected. In this case, the signal of the abnormal detector 1 is excluded from the determination of the limit trouble.
[0044]
Next, in step S12, the angle conversion means₁  ~ V_m  Are converted into angle values. This conversion is performed based on the equation (1).
In step S13, the angle θ₁  ~ Θ_m  Is compared with the threshold d and the angle θ₁  ~ Θ_m  If at least one of them is greater than or equal to the threshold value d, it is determined that a limit trouble has occurred, and an alarm is generated in step S14.
In step S13, the angle θ₁  ~ Θ_m  Are all equal to or less than the threshold value d, the comparison means determines that the state is normal and returns to the next measurement. Such a process is repeated to detect a limit hindrance.
[0045]
In this way, when the detector 1 is tilted due to a physical phenomenon that hinders the railway building limit and the limit hindrance is detected and an alarm signal is generated, the special signal light emitter 4 disposed at an appropriate location along the railway line. A blinking light emission signal is generated, and a warning due to the occurrence of a limit trouble is notified to the monitoring center 5, so that the occurrence of the limit trouble can be easily observed from the train side.
[0046]
Next, the operation of the detector 1 will be described.
4 to 6, when a physical phenomenon that hinders the railway building limit does not occur, the entire detector 1 including the detection column 10 and the like maintains a substantially vertical posture, and as a result, a pendulum that always maintains a vertical posture. The axis of the body 21 is in a state substantially coincident with the central axis L of the case 15, and the permanent magnet 22 faces the hall element 18. Therefore, when a constant voltage is applied from the constant voltage regulator 35 and the magnetic flux B of the permanent magnet 22 is applied at right angles to the direction of the current I flowing through the Hall element 18, the Hall voltage V generated from the Hall element 18 is maximum. Indicates the value.
[0047]
FIG. 7 shows the output characteristics of the Hall element 18 expressed with the inclination angle on the horizontal axis and the output voltage (V) on the vertical axis. The output voltage V of the Hall element 18 is when the inclination angle is 0 degree. At a maximum (for example, 9.2 V), and decreases as shown in the figure as the inclination angle increases in the (+) direction and the (−) direction around 0 degree.
The Hall voltage is input to the amplifier circuit 37 after a difference is detected by the differential amplifier circuit 36 and temperature and other drift components are canceled out. In the amplifier circuit 37, the output voltage from the differential amplifier circuit 36 is amplified by the operational amplifier 36a and output. The output voltage of the Hall element 18 with respect to the tilt angle at this time is 0.8V to 9.2V.
[0048]
On the other hand, in FIG. 5, if the entire inclinometer 11 including the detection column 10 is tilted to the left as indicated by the arrow A due to a physical phenomenon that hinders the railway construction limit, it is suspended by the suspension material 20 and the damping liquid. The pendulum body 21 immersed in 25 is displaced relative to the Hall element 18 in the left direction relative to the Hall element 18 in accordance with the inclination angle while maintaining the vertical posture. Accordingly, the effective magnetic flux number B applied perpendicularly from the permanent magnet 22 to the Hall element 18 decreases according to the relative displacement amount of the permanent magnet 22, and the Hall voltage V generated from the Hall element 18 also decreases.
[0049]
When the Hall voltage V is input to the differential amplifier circuit 36, drift components due to temperature and disturbance are removed, and only the component corresponding to the tilt angle is output to the amplifier circuit 37. In the amplifier circuit 37, the output voltage from the differential amplifier circuit 36 is amplified by the operational amplifier 37a. Thereafter, the processing shown in FIG. 2 is performed in the arithmetic processing unit 3 in the same manner as described above.
[0050]
As described above, in this detector 1, when the detector 1 is inclined in an arbitrary direction due to a physical phenomenon that hinders the railway building limit, the relative position between the permanent magnet 22 and the Hall element 18 changes. Thus, the effective magnetic flux number from the permanent magnet 22 orthogonal to the Hall element 18 is changed, and the inclination angle is detected from the Hall voltage value generated in the Hall element 18 at this time. Even if the installed inclinometer tilts in any direction from the vertical axis, the tilt angle can be measured, and the pendulum body 21 has a thin line-like flexibility such as a hanging thread or a piano wire. Since it is suspended by the suspension member 20, the mechanical response of the pendulum body 21 with respect to the inclination becomes good, and since there is no friction sliding portion, the hysteresis characteristic is good and the inclination with high precision is high. Measurement can be realized.
[0051]
In this detector 1, the vertical direction of the pendulum body 21 coincides with the central axis of the case 15 and the permanent magnet 22 faces the hall element 18, or the detector 1 is installed in the vicinity of the railway track. Since the zero adjustment variable resistor 37b for adjusting the output of the operational amplifier 37a is provided so that the initial output value of the amplifier circuit 37 becomes the maximum when the detector 1 is maintained, the detector 1 is slightly inclined during maintenance of the detector 1 or the like. In this case, it is output from the detector 1 by adjusting the zero-adjustment variable resistor 37b so that the inclination of the inclinometer 11 becomes zero (becomes vertical) without returning its posture. The initial value can be adjusted to zero.
[0052]
If the zero adjustment variable resistor 37b can be adjusted from the outside, the zero adjustment operation becomes simple.
Furthermore, by making the inclinometer 11 have an omnidirectional structure as shown in FIG. 5, the circumferential direction of the detection column 10 at the time of installation is arbitrary, and the detection column 10 is in any direction with respect to the vertical axis. In addition to being able to detect the inclination angle even if it is tilted, it is only necessary to have a single detection column and an inclinometer attached to it. The detection column 10 can be downsized and a dynamic mechanical limit obstacle detection system can be used. Cost reduction.
[0053]
Furthermore, in the detector 1 of this embodiment, a circuit board on which a case 15 that accommodates the Hall element 18, the pendulum body 21, the permanent magnet 22, and the like is positioned at the top of the detection column 10 and various circuits are mounted below the case 15. 30 is located, and the signal and power cable 32 is arranged to be pulled out from the lower end of the case 27. Therefore, the inclination angle detection portion of the inclinometer 11 is positioned at the top of the detection column 10. By doing so, the relative displacement between the Hall element 18 and the permanent magnet 22 in the pendulum body 21 can be increased even with a small inclination angle of the detection column 10, and the cable 32 is pulled out from the lower end of the inclinometer 11. As a result, the cable 32 can be wired to the connection box 14 through the detection column 10, and can be made less susceptible to the external force of the cable 32.
[0054]
When housing the cases 15 and 27 in the detection column 10, the O-ring 23 fitted in the concave grooves formed on the outer peripheral surfaces of the coupling member 16 and the lid member 29 is in close contact with the inner wall of the detection column 10 to accommodate the circuit. This serves to prevent moisture from entering the portion 26.
[0055]
The present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
For example, the inclinometer is not limited to the example illustrated, but may be applied based on any principle as long as it outputs an electrical signal corresponding to the inclination regardless of the direction on the horizontal plane. Can do.
In addition, when the inclinometer tilts to some extent (slight local tilt) for some reason, the angle converting means does not return the posture so that the tilt of the inclinometer becomes zero (that is, vertical). It may be configured such that re-measurement is possible by zero-adjusting the angle value obtained by the above.
[0056]
In addition, in order to save labor in facility management, it is possible to construct an automatic measurement system at a remote location and a transmission system for the measurement data.
In addition, since the inclinometer according to the present invention has output characteristics with respect to an inclination angle as shown in FIG. 7, when installing on a railway track or the like, it is not always necessary to install vertically. If the angle from the installation angle (from the vertical direction) to the point where the railroad limit is hindered can be detected, the vehicle may be installed in an inclined state.
Therefore, it is not necessary to strictly install in the vertical state, and the installation work is greatly facilitated.
[0057]
Although not shown, a confirmation window is provided on the upper surface side of the cap 13 so that a level for confirming the installation angle of the inclinometer can be seen from the upper part of the detection column, and the confirmation window is made of methacrylic resin. It is installed in a state covered with a transparent body. This level is convenient because the detection column can be installed while observing the shift state of the detection column from the vertical direction.
[0058]
In addition, when a maintenance track member inadvertently touches and tilts the detection column, it can also be useful when recovering from the inclined state to the vertical direction using the level as a guide. .
Of course, when the installation angle is artificially or carelessly changed as described above, the zero adjustment means may be set so that the output signal of the inclinometer becomes zero.
[0059]
In addition, the detection column installation section is determined from the viewpoint of preventing a train traveling on an adjacent track due to train derailment or damaged automobiles from occurring, for example, at intervals of 10 m or 20 m. In many cases, this is not necessarily limited to this.
In addition, signals output from each detection column are transmitted to the monitoring center via the on-site detector, and it is desirable to perform wiring processing so that position detection can be performed in units of detection columns in the monitoring center.
[0060]
In addition, in this embodiment, the threshold level set for comparison with the output signal of the inclinometer is set to a level when tilted by 10 ° from the initial state. Different levels depending on whether it is a detection of a limit hindrance due to derailment, a limit hindrance due to a load drop from a conventional line vehicle, or a detection that does not hinder train operation even within the limit You may make it set to.
[0061]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the present invention, in the vicinity of the railway track outside the railway construction limit.Along the railroad tracksInstalled almost verticallypluralMounted in the detection column,CorrespondingWhen the detection column is tilted beyond a predetermined amount from the vertical axis due to a physical phenomenon that hinders the railway construction limit, an electrical signal corresponding to the tilt angle is output.Select the output signal of each inclinometer sequentially and selectBased on a comparison between the output signal of the inclinometer and a predetermined threshold value, the limit obstacle is discriminated and an alarm signal is generated.In addition, a special signal light emitter disposed along the railway line generates a flashing light emission signal based on the warning signal.As a result, the physical phenomena that hinder the railway building limit are constantly monitored without relying on the visual inspection of track maintenance staff, etc., and the limit hindrance due to this physical phenomenon is quickly and accurately understood, and the limit hindrance Therefore, it is possible to provide a railway system dynamic limit obstacle detection system capable of quickly dealing with the above.
[0062]
Further, according to the present invention, the output signal of the inclinometer is converted into an angle value corresponding to the inclination angle by the angle conversion means of the signal processing device, and the limit is based on a comparison between the angle value and a predetermined threshold value. Since it is configured to judge troubles, it is not always necessary to install a detection column with a built-in inclinometer, it can be installed in a tilted state to a certain degree, and installation work is easy. In addition, even if the track maintenance clerk inadvertently touches the detection column and tilts it, there is no need to restore it to the initial position within a certain range.
[0063]
In addition, according to the present invention, the initial value of the inclinometer can be set to zero by the zero adjustment means that relatively adjusts at least one of the output signal of the inclinometer and the predetermined threshold value. Even if the installation angle of the detection column is not installed in the vertical direction, zero adjustment can be performed at an arbitrary angle position. Furthermore, according to the present invention, since the abnormality determining means is provided, it is possible to perform self-diagnosis to constantly monitor the operation state of the apparatus, and the detection of the limit trouble is performed even though the railway limit is actually hindered. It is possible to reliably avoid erroneous detection that is determined not to have been made or, conversely, although the railway limit is not hindered.
[0064]
Further, according to the present invention, the oscillating device is supported in such a manner that the inclinometer is in a sealed case and can be oscillated in all directions by the support so that the vertical posture is always maintained, and a magnet is provided at the lower end of the oscillating body. Since the Hall element is accommodated in the lower part of the sealing case so as to be mounted on the central axis of the sealing case and separated from the magnet by a predetermined distance, the structure is simple and can be configured in a small size, and thus is elongated. It can be accommodated in the detection column, and it does not have the disadvantage of failure due to over-inclination like conventional general-purpose inclinometers, but there is a risk of failure even if inverted and applied vibration However, even if it is extremely robust and used for a long period of time, it does not cause failure or performance (characteristic) deterioration. In practical tests, the effects of temperature changes and power supply voltage fluctuations were tested. It was confirmed that Osamu' to the extent there is no problem.
[0065]
And since it is such a structure, if it was a conventional inclinometer, what had to arrange two things with a perception axis in each of the X-axis direction and the Y-axis direction at least was arranged in this invention. Therefore, since it is sufficient to store only one inclinometer in the detection column, the cost for the inclinometer can be reduced, and further, the diameter of the detection column for accommodating the inclinometer can be reduced, and the cost can be reduced accordingly. The number of detection pillars installed in the vicinity of the railway track can be said to be innumerable, so the total cost reduction is enormous, and the effect in this aspect alone is enormous. It is.
Further, according to the present invention, since a level for confirming the installation angle of the inclinometer corresponding to each detection column is installed, the level shift of the detection column from the vertical direction is observed with this level. However, a detection column can be installed for convenience. In addition, when the track maintenance clerk etc. inadvertently contacts and tilts the detection column, it can also be useful when recovering from the tilted state toward the vertical direction using the level as a guide. . Of course, when the installation angle is artificially or inadvertently changed even slightly, the output signal of the inclinometer may be set to zero by the zero adjustment means.
Further, according to the present invention, since the monitoring center to which the alarm signal is transmitted is provided, the monitoring center is notified of the alarm due to the occurrence of the limit trouble, so that the occurrence of the limit trouble can be easily visually observed from the train side. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a railway dynamic limit limit detection system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the railway dynamical limit obstacle detection system in the present embodiment.
FIG. 3 is a diagram schematically showing the relationship between the detector output voltage, the upper and lower limit voltages, and the threshold value for explaining the operation of the dynamic limit limit detection system for railways in this embodiment.
FIG. 4 is a side view of a detector in the present embodiment.
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of an inclinometer constituting the detector of the present embodiment.
FIG. 6 is a circuit configuration diagram showing a specific example of each circuit used for signal processing of the inclinometer of the present embodiment.
FIG. 7 is an output characteristic diagram with respect to the inclination angle of the Hall element in the present embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Detector
2 A / D (analog-digital) converter
3 arithmetic processing unit
4 Special signal emitter
5 Monitoring center
10 Detection pillar
11 Inclinometer
12 Substrate
13 cap
14 Connection box
15 cases
16 Connecting members
17 Upper plate
18 Hall element
19 Adjustment screw
20 Hanging material
21 Pendulum body
22 Permanent magnet
23 O-ring
24 Air reservoir
25 Damping liquid
26 Circuit housing part
27 cases
29 Lid member
30 Circuit board
30a circuit components
31 Cable mounting member
32 Signal and power cable
33 Lead wire
34 Power supply circuit
35 constant voltage regulator
36 Differential amplifier circuit
37 Amplifier circuit
38 Buffer circuit

Claims

Detecting the obstacle to hinder the railway construction gauge, met appropriate alarm or the like railway for providing the occurrence mechanical type limit obstacle detection system, substantially along the railroad track in the vicinity of the railway construction gauge outside railroad a plurality of sensing posts to be vertically TateShoku, decorated to each sensing post, about the direction in a horizontal plane when the detection pillars corresponding is inclined from the vertical axis by an obstacle to hinder the railway construction gauge Instead, an omnidirectional inclinometer that outputs an electrical signal corresponding to the tilt angle and the output signal of each inclinometer are sequentially selected, and the selected output signal of the inclinometer is compared with a preset threshold value. Based on the warning signal, a signal processing device for determining that the inclination of each detection column is caused by an obstacle that hinders the railway building limit, and generating a warning signal , along the railroad track. Flashes and generates a flash signal Train Dynamics formula limit obstacle detection system characterized by comprising a special signal emitting device.

2. The railway dynamic limit detection system according to claim 1, wherein the signal processing device includes an angle conversion unit configured to convert an output signal of the inclinometer into an angle value corresponding to an inclination angle, and the angle value. And a limit fault determination means for determining a limit fault based on a comparison between the threshold value and a predetermined threshold value.

3. The railway dynamic limit detection system according to claim 1 or 2 , wherein the signal processing device abnormalizes the inclinometer when the output signal level of the inclinometer is out of a predetermined range. An abnormality determination means for determining a dynamical limit of a railway, characterized in that it includes an abnormality determination means.

4. The railway dynamic limit detection system according to claim 1 , wherein the inclinometer relatively adjusts at least one of the output signal and a predetermined threshold value. 5. A railway dynamic limit detection system including a zero adjustment means for adjusting an initial value of an inclinometer to zero.

5. The railway dynamic limit detection system according to any one of claims 1 to 4 , wherein the inclinometer is in a sealed case and in the sealed case so as to always maintain a vertical posture. And a magnet mounted on the lower end of the rocking body so as to be opposed to the magnet on a central axis of the sealing case with a predetermined distance from each other. A hall element integrally installed in the hermetic case and a circuit housing case connected to a lower part of the hermetic case to supply a constant voltage power to the hall element or amplify the hall voltage. A circuit component connected to the circuit component and a cable for leading out a signal output from the circuit component from the circuit housing case, and the sealed case and the circuit housing case are A railroad dynamic limit detection system characterized by being installed above the detection column.

6. The railway dynamic limit detection system according to claim 1, wherein each of the detection pillars has a level for confirming an installation angle of the corresponding inclinometer. Railway system dynamic limit obstacle detection system characterized by being installed.

The railway dynamic limit fault detection system according to any one of claims 1 to 6, further comprising a monitoring center to which the warning signal is transmitted. Detection system.