JPH07294324A - レール振動感知装置 - Google Patents
レール振動感知装置Info
- Publication number
- JPH07294324A JPH07294324A JP10893894A JP10893894A JPH07294324A JP H07294324 A JPH07294324 A JP H07294324A JP 10893894 A JP10893894 A JP 10893894A JP 10893894 A JP10893894 A JP 10893894A JP H07294324 A JPH07294324 A JP H07294324A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration
- rail
- vibration sensors
- train
- output signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 支持部材３０に等間隔に取り付けられた複数
の振動センサ２２〜２８を鉄道レール２０に装着し、レ
ールを衝撃して発生した振動波が隣接する振動センサ間
を伝播するに要する時間に遅延時間が等しい遅延素子４
０〜４４を隣接する振動センサの出力端子間に接続し、
列車が接近する側と反対側の振動センサから出力信号を
得る。 【効果】 列車の接近する側から伝わる振動波を検知し
た振動センサの出力が加算されるので、１個の振動セン
サを使用する従来の装置の感度に比較して、振動センサ
の個数倍の感度に向上する。
の振動センサ２２〜２８を鉄道レール２０に装着し、レ
ールを衝撃して発生した振動波が隣接する振動センサ間
を伝播するに要する時間に遅延時間が等しい遅延素子４
０〜４４を隣接する振動センサの出力端子間に接続し、
列車が接近する側と反対側の振動センサから出力信号を
得る。 【効果】 列車の接近する側から伝わる振動波を検知し
た振動センサの出力が加算されるので、１個の振動セン
サを使用する従来の装置の感度に比較して、振動センサ
の個数倍の感度に向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、列車によるレールの振
動を感知するレール振動感知装置に関する。
動を感知するレール振動感知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】鉄道線路、ケーブル等に関し現場で作業
をする場合に、作業現場から数１００ｍ離れた所に監視
員が立ち、列車が接近すると、監視員が笛等を使用して
作業員に列車の接近を知らせることより、列車による作
業中の事故の防止が図られている。しかし、緊急の作業
等で監視員が持ち場を離れたために、警告を発すること
ができず、そのために事故が起きる場合もある。
をする場合に、作業現場から数１００ｍ離れた所に監視
員が立ち、列車が接近すると、監視員が笛等を使用して
作業員に列車の接近を知らせることより、列車による作
業中の事故の防止が図られている。しかし、緊急の作業
等で監視員が持ち場を離れたために、警告を発すること
ができず、そのために事故が起きる場合もある。
【０００３】この様な事故発生の防止を確実にするため
に、図２に示す様なマイクロフォン、圧電素子等の振動
センサ１０を使用して列車の接近を監視する装置が考え
られている。振動センサ１０は、列車の車輪が接しない
レール１２の部分、例えばレール断面の凹部内に磁石を
介して取付られる。通常規格のレールは長さ２５ｍであ
り、２５ｍ毎にレール間の継ぎ目がある。振動センサ１
０は、列車がレールの継ぎ目を通過する際の衝撃により
発生してレールを伝播する振動波を感知する。
に、図２に示す様なマイクロフォン、圧電素子等の振動
センサ１０を使用して列車の接近を監視する装置が考え
られている。振動センサ１０は、列車の車輪が接しない
レール１２の部分、例えばレール断面の凹部内に磁石を
介して取付られる。通常規格のレールは長さ２５ｍであ
り、２５ｍ毎にレール間の継ぎ目がある。振動センサ１
０は、列車がレールの継ぎ目を通過する際の衝撃により
発生してレールを伝播する振動波を感知する。
【０００４】振動センサ１０で感知された機械的振動
は、振動センサ１０内で同一周波数の電気信号に変換さ
れ、レールの振動周波数付近に帯域幅を有する帯域通過
フィルタ（ＢＰＦ）１４に供給される。ＢＰＦ１４は、
列車の通過により生じる振動に基づく信号のみを通過さ
せて、信号レベル検出器１６に送る。信号検出器１６
は、ＢＰＦ１４の出力信号の存否を検出し、出力信号が
存在する場合に検出信号を発生する。信号検出器１６か
らの検出信号は警報音発生器１８に供給され、警報音発
生器１８は適当な警報音を発生して、作業員に避難を指
示する。
は、振動センサ１０内で同一周波数の電気信号に変換さ
れ、レールの振動周波数付近に帯域幅を有する帯域通過
フィルタ（ＢＰＦ）１４に供給される。ＢＰＦ１４は、
列車の通過により生じる振動に基づく信号のみを通過さ
せて、信号レベル検出器１６に送る。信号検出器１６
は、ＢＰＦ１４の出力信号の存否を検出し、出力信号が
存在する場合に検出信号を発生する。信号検出器１６か
らの検出信号は警報音発生器１８に供給され、警報音発
生器１８は適当な警報音を発生して、作業員に避難を指
示する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】鉄道線路は、上述の如
く通常のレールを使用すると２５ｍ間隔で継ぎ目が存在
する。このため、レールを伝播する振動波は、継ぎ目を
通過する度に減衰された後に振動センサで感知される。
この減衰量は、約８ｄＢ程度であると推定されている。
従来の装置において適当な振動センサを使用した実験に
よれば、列車が速度８７ｋｍ／ｈで走行して接近する場
合、列車の接近を検知してから列車が目前を通過するま
での時間は約１３秒、距離にして３１３ｍであった。列
車の速度が上昇する程通過までの時間は短くなり、作業
員が避難するために十分な時間前に列車が接近したこと
を検知するためには、高感度の振動センサを必要とす
る。しかし、高感度の振動センサは高価であると共に、
その高感度性には技術的に限界がある。
く通常のレールを使用すると２５ｍ間隔で継ぎ目が存在
する。このため、レールを伝播する振動波は、継ぎ目を
通過する度に減衰された後に振動センサで感知される。
この減衰量は、約８ｄＢ程度であると推定されている。
従来の装置において適当な振動センサを使用した実験に
よれば、列車が速度８７ｋｍ／ｈで走行して接近する場
合、列車の接近を検知してから列車が目前を通過するま
での時間は約１３秒、距離にして３１３ｍであった。列
車の速度が上昇する程通過までの時間は短くなり、作業
員が避難するために十分な時間前に列車が接近したこと
を検知するためには、高感度の振動センサを必要とす
る。しかし、高感度の振動センサは高価であると共に、
その高感度性には技術的に限界がある。
【０００６】したがって、本発明の目的は、安価な振動
センサを使用して、レールを伝播する振動波を高感度に
感知するレール振動感知装置の提供にある。
センサを使用して、レールを伝播する振動波を高感度に
感知するレール振動感知装置の提供にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明のレール
振動感知装置においては、支持部材に等間隔に取り付け
られた複数の振動センサを鉄道レールに装着し、レール
を衝撃して発生した振動波が隣接する振動センサ間を伝
播するに要する時間に遅延時間が等しい遅延素子を隣接
する振動センサの出力端子間に接続し、列車が接近する
側と反対側の振動センサから出力信号を得る。これによ
り、１個の振動センサを使用する従来の装置の感度に比
較して、振動センサの個数倍の感度に向上する。
振動感知装置においては、支持部材に等間隔に取り付け
られた複数の振動センサを鉄道レールに装着し、レール
を衝撃して発生した振動波が隣接する振動センサ間を伝
播するに要する時間に遅延時間が等しい遅延素子を隣接
する振動センサの出力端子間に接続し、列車が接近する
側と反対側の振動センサから出力信号を得る。これによ
り、１個の振動センサを使用する従来の装置の感度に比
較して、振動センサの個数倍の感度に向上する。
【０００８】
【実施例】図１は、レール２０に取り付けられた本発明
によるレール振動感知装置を示す。この装置は、振動を
感知するための例えばマイクロフォン、圧電素子である
複数個の振動センサ２２、２４、２６及び２８を有す
る。これらの振動センサ２２、２４、２６及び２８は支
持部材３０に中心間距離ｓで等間隔且つ１列に取り付け
られる。振動センサ２２、２４、２６及び２８の各々の
周囲には磁石３２、３４、３６及び３８が取り付けられ
る。振動センサ２２、２４、２６及び２８は磁石３２、
３４、３６及び３８の磁力により、列車の車輪が接触し
ないレール２０の部分に等間隔に１列に装着される。
によるレール振動感知装置を示す。この装置は、振動を
感知するための例えばマイクロフォン、圧電素子である
複数個の振動センサ２２、２４、２６及び２８を有す
る。これらの振動センサ２２、２４、２６及び２８は支
持部材３０に中心間距離ｓで等間隔且つ１列に取り付け
られる。振動センサ２２、２４、２６及び２８の各々の
周囲には磁石３２、３４、３６及び３８が取り付けられ
る。振動センサ２２、２４、２６及び２８は磁石３２、
３４、３６及び３８の磁力により、列車の車輪が接触し
ないレール２０の部分に等間隔に１列に装着される。
【０００９】振動センサ２２の出力信号は遅延素子４０
の入力端子に供給され、遅延素子４０の出力信号は振動
センサ２４の出力信号と共に遅延素子４２の入力端子に
供給され、遅延素子４２の出力信号は振動素子２６の出
力信号と共に遅延素子４４の入力端子に供給され、遅延
素子４４の出力信号は振動素子２８の出力信号と共に出
力端子４６からレール振動感知装置装置の出力信号とし
て出力される。この出力信号は、図２に示す様なＢＰＦ
に供給され、例えば、警報音の発生のために使用され
る。遅延素子４０〜４４としては、例えば増幅器を介し
た磁歪遅延素子、ガラス遅延素子、ＳＡＷ素子等の音響
的遅延素子が好適である。
の入力端子に供給され、遅延素子４０の出力信号は振動
センサ２４の出力信号と共に遅延素子４２の入力端子に
供給され、遅延素子４２の出力信号は振動素子２６の出
力信号と共に遅延素子４４の入力端子に供給され、遅延
素子４４の出力信号は振動素子２８の出力信号と共に出
力端子４６からレール振動感知装置装置の出力信号とし
て出力される。この出力信号は、図２に示す様なＢＰＦ
に供給され、例えば、警報音の発生のために使用され
る。遅延素子４０〜４４としては、例えば増幅器を介し
た磁歪遅延素子、ガラス遅延素子、ＳＡＷ素子等の音響
的遅延素子が好適である。
【００１０】一般に振動波の伝播速度は媒質に依存し、
レール２０を衝撃して生じる振動波の伝播速度をｖ（ｍ
／秒）とすると、上述の如く、各振動センサの間隔はｓ
（ｍ）であるので、隣接する振動センサ間を振動波が伝
播する時間ｔは、ｔ＝ｓ／ｖ（秒）である。したがっ
て、遅延素子４０、４２及び４４の各々の遅延時間をｓ
／ｖ（秒）に等しくすれば、振動波の同一部分について
各遅延素子４０、４２及び４４で感知して得た信号を順
次加算することができる。即ち、時点ｔ0に振動センサ
２２で感知された振動波は、ｓ／ｖ（秒）毎後のｔ1、
ｔ2及びt3に振動センサ２４、２６及び２８で感知され
る。間隔ｓ間での振動波の減衰が略０であると仮定する
と、時点ｔ0の振動センサ２２の出力信号の振幅Ａは、
遅延素子４０を介して時点ｔ1に振動センサ２４の出力
信号の振幅Ａと加算されて振幅２Ａの信号が生成され
る。振幅２Ａは遅延素子４２を介して時点ｔ2に振動セ
ンサ２６の出力信号の振幅Ａと加算されて振幅３Ａの信
号が生成される。振幅３Ａは遅延素子４４を介して時点
ｔ3に振動センサ２８の出力信号の振幅Ａと加算されて
振幅４Ａの信号が出力端子４６に生成される。
レール２０を衝撃して生じる振動波の伝播速度をｖ（ｍ
／秒）とすると、上述の如く、各振動センサの間隔はｓ
（ｍ）であるので、隣接する振動センサ間を振動波が伝
播する時間ｔは、ｔ＝ｓ／ｖ（秒）である。したがっ
て、遅延素子４０、４２及び４４の各々の遅延時間をｓ
／ｖ（秒）に等しくすれば、振動波の同一部分について
各遅延素子４０、４２及び４４で感知して得た信号を順
次加算することができる。即ち、時点ｔ0に振動センサ
２２で感知された振動波は、ｓ／ｖ（秒）毎後のｔ1、
ｔ2及びt3に振動センサ２４、２６及び２８で感知され
る。間隔ｓ間での振動波の減衰が略０であると仮定する
と、時点ｔ0の振動センサ２２の出力信号の振幅Ａは、
遅延素子４０を介して時点ｔ1に振動センサ２４の出力
信号の振幅Ａと加算されて振幅２Ａの信号が生成され
る。振幅２Ａは遅延素子４２を介して時点ｔ2に振動セ
ンサ２６の出力信号の振幅Ａと加算されて振幅３Ａの信
号が生成される。振幅３Ａは遅延素子４４を介して時点
ｔ3に振動センサ２８の出力信号の振幅Ａと加算されて
振幅４Ａの信号が出力端子４６に生成される。
【００１１】この様に、本発明の装置においては、レー
ル２０に沿って等間隔に複数の振動センサ２２、２４、
２６及び２８を装着し、隣接する振動センサ間を振動波
が伝播するに要する時間に遅延時間が等しい遅延素子を
隣接する振動センサの出力端子間に接続し、列車が接近
する側と反対側の振動センサの出力端子から出力信号を
得る。これにより、１個の振動センサを使用する従来の
装置に比較して、振動センサの個数倍、例えば上述の如
く４個の振動センサを使用した場合は、振動を感知する
感度を４倍に上げることができる。この装置では、出力
端子側から伝播する雑音や工事等で周辺で発生する騒音
に対しては、上述の様な振動波の振幅が加算されて出力
端子に現れる作用は生じないので、接近する列車による
振動に対してのみ感度が向上する。よって、列車の接近
を検知できる距離が伸び、安全性が高い。
ル２０に沿って等間隔に複数の振動センサ２２、２４、
２６及び２８を装着し、隣接する振動センサ間を振動波
が伝播するに要する時間に遅延時間が等しい遅延素子を
隣接する振動センサの出力端子間に接続し、列車が接近
する側と反対側の振動センサの出力端子から出力信号を
得る。これにより、１個の振動センサを使用する従来の
装置に比較して、振動センサの個数倍、例えば上述の如
く４個の振動センサを使用した場合は、振動を感知する
感度を４倍に上げることができる。この装置では、出力
端子側から伝播する雑音や工事等で周辺で発生する騒音
に対しては、上述の様な振動波の振幅が加算されて出力
端子に現れる作用は生じないので、接近する列車による
振動に対してのみ感度が向上する。よって、列車の接近
を検知できる距離が伸び、安全性が高い。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、１個の振動センサを使
用する場合に比較して、使用する振動センサの個数倍に
感度を上げることができるので、安価な振動センサを使
用して、レールを伝播する振動を高感度に感知すること
ができる。
用する場合に比較して、使用する振動センサの個数倍に
感度を上げることができるので、安価な振動センサを使
用して、レールを伝播する振動を高感度に感知すること
ができる。
【図１】本発明によるレール振動感知装置を示すブロッ
ク図。
ク図。
【図２】従来の列車接近警報装置を示すブロック図。
２０ レール ２２、２４、２６ 振動センサ ４０、４２、４４ 遅延素子
Claims (1)
- 【請求項１】 鉄道レールに沿って等間隔に取り付けら
れる複数の振動センサと、 上記鉄道レールを衝撃することで発生する振動波が隣接
する上記振動センサ間を伝播するに要する時間に等しい
遅延時間を有し、上記振動センサの出力端子間に夫々接
続された複数の遅延素子とを具え、 列車が接近する側と反対側の振動センサから出力信号を
得ることを特徴とするレール振動感知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10893894A JPH07294324A (ja) | 1994-04-25 | 1994-04-25 | レール振動感知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10893894A JPH07294324A (ja) | 1994-04-25 | 1994-04-25 | レール振動感知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07294324A true JPH07294324A (ja) | 1995-11-10 |
Family
ID=14497463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10893894A Pending JPH07294324A (ja) | 1994-04-25 | 1994-04-25 | レール振動感知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07294324A (ja) |
-
1994
- 1994-04-25 JP JP10893894A patent/JPH07294324A/ja active Pending
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