NL2017659B1 - Treindetectie eenheid - Google Patents

Abstract

De uitvinding heeft betrekking op een treindetectie eenheid voor het detecteren van een passerende trein. Een eerste aspect van de uitvinding voorziet in een treindetectie eenheid voor het detecteren van de aanwezigheid van een trein in een sectie van een railbaan, waarbij de treindetectie eenheid gehuisvest is een behuizing omvattende een voeding, welke ingericht is voor het voeden van de elektrische onderdelen van de treindetectie eenheid, stuurmiddelen, welke ingericht zijn voor het aansturen van detectie middelen, detectiemiddelen, omvattende een detectie eenheid welke ingericht is voor het aan de stuurmiddelen afgeven van een detectiesignaal bij het detecteren van een trein nabij de behuizing van de treindetectie eenheid, communicatiemiddelen, welke ingericht zijn voor draadloze communicatie met een op afstand gelegen communicatie inrichting, voor het naar de op afstand gelegen communicatie inrichting overbrengen van het detectiesignaal, waarbij de communicatiemiddelen ingericht voor communicatie over een openbaar telecommunicatienetwerk.

Description

Octrooicentrum

Nederland

© 2017659 (21) Aanvraagnummer: 2017659 © Aanvraag ingediend: 21/10/2016

BI OCTROOI (51) Int. CL:

B61L 23/06 (2016.01)

(Tl) Aanvraag ingeschreven:	(73) Octrooihouder(s):
30/04/2018	Dual Inventive Holding B.V. te OISTERWIJK.
(43) Aanvraag gepubliceerd:
-	(72) Uitvinder(s):
	Lex Josephus Maria van der Poel
(Ft) Octrooi verleend:	te OISTERWIJK.
30/04/2018
(45) Octrooischrift uitgegeven:	θ Gemachtigde:
30/04/2018	ir. J.M.G. Dohmen c.s. te Eindhoven.

© Treindetectie eenheid © De uitvinding heeft betrekking op een treindetectie eenheid voor het detecteren van een passerende trein. Een eerste aspect van de uitvinding voorziet in een treindetectie eenheid voor het detecteren van de aanwezigheid van een trein in een sectie van een railbaan, waarbij de treindetectie eenheid gehuisvest is een behuizing omvattende een voeding, welke ingericht is voor het voeden van de elektrische onderdelen van de treindetectie eenheid, stuurmiddelen, welke ingericht zijn voor het aansturen van detectie middelen, detectiemiddelen, omvattende een detectie eenheid welke ingericht is voor het aan de stuurmiddelen afgeven van een detectiesignaal bij het detecteren van een trein nabij de behuizing van de treindetectie eenheid, communicatiemiddelen, welke ingericht zijn voor draadloze communicatie met een op afstand gelegen communicatie inrichting, voor het naar de op afstand gelegen communicatie inrichting overbrengen van het detectiesignaal, waarbij de communicatiemiddelen ingericht voor communicatie over een openbaar telecommunicatienetwerk.

NL BI 2017659

Dit octrooi is verleend ongeacht het bijgevoegde resultaat van het onderzoek naar de stand van de techniek en schriftelijke opinie. Het octrooischrift komt overeen met de oorspronkelijk ingediende stukken.

Korte aanduiding: Treindetectie eenheid

Beschrijving

De uitvinding heeft betrekking op een treindetectie eenheid voor het detecteren van een passerende trein.

Het Nederlandse spoorwegennet, maar ook spoorwegennetten in andere landen bestaan uit veel meersporige baanvakken en emplacementen. Aan dat uitvoerige spoornet, dat veelvuldig bereden worden, dienen met enige regelmaat werkzaamheden worden te worden uitgevoerd.

Om de veiligheid van de mensen die aan het spoor werken, ookwel onderhoudswerkers of kort spoorwerkers of railbaanwerkers genoemd, te waarborgen wordt veelal een bepaald gedeelte van het spoor buitendienst gesteld. Er kan één sectie, meerdere secties of een geheel baanvak gelijktijdig buitendienst worden gesteld.

Wanneer een gedeelte van het spoor buitendienst is gesteld, kan op dat moment geen gebruik gemaakt worden van dat deel van het spoor en dit kan ongewenste verstoring opleveren voor de dienstregeling. Zeker wanneer het een druk bereden deel van het spoornet betreft, of er werkzaamheden uitgevoerd moeten worden op een ongunstig moment van de dag, tijdens de spits bijvoorbeeld, kan het ongewenst zijn dat deel van het spoor buitendienst te stellen.

In dat geval moeten (onderhouds)werkzaamheden uitgevoerd worden op een in gebruik zijnde deel van het spoor, tussen de momenten dat er treinen passeren. Om de railbaanwerkers te waarschuwen voor een naderende trein is het bekend om treinbewakingssystemen te gebruiken die de railbaanwerkers waarschuwen middels een auditief signaal voor een naderende trein, zodat ze zich tijdig naar een veilige zone kunnen verplaatsen.

Bekende mobiele treinbewakingsystemen bestaan uit middelen om een trein te detecteren, en middelen om de railbaanwerkers met een geluidssignaal te waarschuwen wanneer een trein nadert. De detectiemiddelen zijn veelal sensoren die detecteren als er een trein overheen rijdt. In dat geval wordt er een Radio Frequentie, RF signaal naar de waarschuwingsmiddelen gestuurd die verderop geplaatst zijn in de nabijheid van de railbaanwerkers en derhalve de plaats waar de daadwerkelijke werkzaamheden wordt verricht. Hoe verder de afstand tussen de werkzaamheden en de sensor, hoe meer tijd voor de railbaanwerkers om naar een veilige zone te verplaatsen.

De detectiemiddelen voor het detecteren van de aanwezigheid van een (passerende) trein kunnen tevens voor andere doeleinden gebruikt worden. Zo kunnen er andere redenen zijn om vast te willen stellen of er een trein de detectiemiddelen passeert. Bijvoorbeeld op druk bereden stukken spoor, dan wel op of nabij emplacementen kan het gewenst zijn om middels een detectiemiddel vast te stellen of er bijvoorbeeld een trein een baanvak of sectie binnen gaat. Indien dat het geval is kan de verkeersleiding en/of machinist daarover geïnformeerd worden, dan wel kan er direct ingegrepen worden op de treinbesturing voor daarachter opvolgende treinen. In toenemende mate wordt nationaal (ATB in Nederland) maar ook internationaal (ERTMS in Europa) gebruik gemaakt van treinbeinvloedingssystemen. De detectiemiddelen vormen een belangrijke schakel binnen deze treinbeinvloedingssystemen.

Bestaande detectiemiddelen of detectie eenheden bestaan er in diverse varianten. Een oud maar nog altijd veel toegepaste vorm van detectie is middels een laagfrequente spoorstroomloop. Daarbij omvat elke sectie van het betreffende spoor een voeding die op via de spoorstaven van het spoor aangesloten is op een relais. De spanning tussen de spoorstaven houdt in ruststand, wanneer er geen trein aanwezig is, het relais “op”. Wanneer er een trein de sectie binnenkomt veroorzaken de assen van de trein kortsluiting tussen de twee spoorstaven, waardoor het relais afvalt en het betreffende sein op rood gaat. Dit systeem kent echter enkele nadelen, zo worden onder andere sommige railvoertuigen niet herkent en kan de stroomloop storing veroorzaken in elektrische schakeling van de passerende treinen. Als alternatief wordt ook gebruik gemaakt van een hogere spanning, zodat de kortsluiting sneller optreedt. Ook bij deze hogere spanning worden nog altijd sommige treinen niet herkent en wordt de kans op storing in andere elektronica groter.

Naast spoorstroomloopsystemen worden er ook pedalen gebruikt om treinen te detecteren. Een passerende trein drukt dan mechanisch een spoorstaaf een klein deel in waardoor een schakelaar wordt bekrachtigd en de trein wordt gedetecteerd. Dergeiijke systemen zijn lastig te integreren in bestaande rails en zeer onderhoudsgevoelig. Ook de bedrijfszekerheid van dergeiijke systemen is niet optimaal.

Het is tevens bekend om passerende treinen met detectielussen waar te nemen. Dergeiijke systemen hebben als nadeel dat ze eveneens lastig te integreren in bestaande rails en onderhoudsgevoelig zijn. Het aanbrengen van de lus is tijdrovend en dient nauwkeurig te worden uitgevoerd en de robuustheid van dergeiijke systemen is niet optimaal. Zo kunnen de lussen veel hinder ondervinden van zware treinen die de lus passeren en die druk uitoefenen op de koperen leiding van de lus, het geen uiteindelijk in kabelbreuk kan resulteren. Bovenal zijn dergeiijke detectielussen niet bepaald flexibel. Eenmaal geïnstalleerd kunnen ze niet eenvoudig verwijderd worden en hergebruik is nagenoeg uitgesloten. Ook de aansturing en voeding van dergeiijke lussen zijn zwakke punten van het systeem. Het aanleggen en onderhouden van de bekabeling (zowel aansturing als voeding) tussen de detectielus en bijvoorbeeld een nabijgelegen schakelhuisje is een tijdrovende en kostbare aangelegenheid en vaak oorzaak van storingen.

Met de al maar toenemende mate van dichtheid van het spoorwegennet en de mate waarin het spoorwegennet steeds intensiever bereden wordt, neemt de behoefte aan spooronderdelen die bedrijfszekerder, storingsvrijer, flexibeler en onderhoudsvriendelijker zijn steeds verder toe.

De uitvinding beoogt in bovengenoemde behoefte te voorzien. Een doel van de uitvinding is derhalve om te voorzien in een verbeterde treindetectie eenheid. Meer in het bijzonder is het een verder doel van de uitvinding om in een verbeterde treindetectie eenheid te voorzien welke ten minste een of meer is van robuuster, bedrijfszekerder meer storingvrij, flexibeler of onderhoudsvriendelijker.

Het voorgenoemde doel wordt bereikt, in een eerste aspect van de uitvinding, met een treindetectie eenheid voor het detecteren van de aanwezigheid van een trein in een sectie van een railbaan, waarbij de treindetectie eenheid gehuisvest is een behuizing omvattende:

een voeding, welke ingericht is voor het voeden van de elektrische onderdelen van de treindetectie eenheid;

stuurmiddelen, welke ingericht zijn voor het aansturen van detectie middelen;

detectiemiddelen, omvattende een detectie-unit welke ingericht is voor het aan de stuurmiddelen afgeven van een detectiesignaal bij het detecteren van een trein nabij de behuizing van de treindetectie eenheid;

communicatiemiddelen, welke ingericht zijn voor draadloze communicatie met een op afstand gelegen communicatie inrichting, voor het naar de op afstand gelegen communicatie inrichting overbrengen van het detectiesignaal, waarbij de communicatiemiddelen ingericht voor communicatie over een openbaar telecommunicatienetwerk.

Zoals gezegd, wordt het spoorwegennet steeds intensiever gebruikt en neemt de dichtheid van het spoorwegennet almaar toe. Enkelsporige baanvakken nemen toe tot meersporige baanvakken, nieuwe routes worden aangelegd en nieuwe dorpen en steden ontsloten.

Baanvakken zijn spoorstukken tussen twee veelal grotere stations. Deze baanvakken kunnen uit één spoor bestaan maar omvatten meestal meerdere sporen. Wanneer er meer sporen zijn, ook wel meersporigheid genoemd, hebben treinen met tegengestelde richtingen een eigen spoor, bijvoorbeeld wanneer er sprake is van een dubbelspoor. Dit in tegenstelling tot een enkelspoor waarbij treinen in beide richtingen gebruik moeten maken van één en hetzelfde spoor.

Naast enkel en dubbelspoor zijn er ook baanvakken waarin drie of soms wel vier sporen parallel aan elkaar lopen en ten minste in Nederland is er in enkele gevallen ook sprake van een zessporig traject. De baanvakken kunnen weer opgedeeld zijn in zogenoemde blokken volgens het blokstelsel. Per blok mag er maar één railvoertuig aanwezig en een baanvak bestaat veelal uit verschillende aaneengeschakelde blokken maar een kort baanvak kan in principe ook uit een enkel blok bestaan.

Uit onderzoek blijkt, dat een groot deel van de storingen in de baanvakken en emplacementen als ook uitval van treinen het directe gevolg zijn van, of ten minste in grote mate gerelateerd zijn problemen met bekabeling in en naast het spoor.

Treindetectie eenheden worden gebruikt voor het detecteren van de aanwezigheid van een (passerende) trein en kunnen voor andere doeleinden gebruikt worden. De communicatie tussen een treindetectie eenheid en andere delen van het spoor, bijvoorbeeld een audio/visueel signaleringssysteem of een schakelkast naast het spoor, verloopt ofwel via een fysieke kabel, die al dan niet is ingegraven, ofwel via een draadloze verbinding. Deze draadloze verbinding betreft echter een point-to-point verbinding over de korte, midden of lange golf. Daar waar bekabelde verbindingen alle nadelige gevolgen ondervinden zoals die ook voorkomen bij andere kabels in en om het spoor, zijnde breuken, slijtage, onjuiste plaatsing, gevaar te worden geraakt bij graafwerkzaamheden, enz., ondervinden dergelijke draadloze verbindingen andere problemen zoals slechte bereikbaarheid, slecht bereik, sterk onderhevig aan storing door andere signalen op en om het spoor. Een treindetectie eenheid die ingericht is om met andere onderdelen van het systeem te communiceren over een openbaar telecommunicatienetwerk, in het bijzonder een cellulair mobiel netwerk, heeft deze nadelen niet. De betrouwbaarheid, bedrijfszekerheid, invloedbaarheid door interferentie of andere signalen afkomstig op en rondom het spoor, als ook de dekking zijn vele malen beter dan bij treindetectie eenheden met bestaande draadloze communicatie modules die rechtstreeks met een ontvanger communiceren over een korte golf, middengolf of lange golf.

In vergelijking met bij treindetectie eenheden die fysiek bedraad aangesloten worden op een ontvanger (zoals een lokaal signaleringsysteem dat bij detectie van een trein een audio/visueel signaal afgeeft), heeft de treindetectie eenheid volgens de uitvinding het voordeel dat er geen kabelbreuken op kunnen treden, er geen kostbare tijd, energie en kosten verloren gaan met het aanbrengen en al dan niet ingraven van een kabel langs het spoor. Bovendien is door de afwezigheid van de kabel(s) de tijd die nodig is om een dergelijke treindetectie eenheid bij het spoor te installeren korter. Wanneer het een deel van het spoor betreft dat niet buitendienst is gesteld, is het wenselijk deze tijd te minimaliseren. Zeker omdat de treindetectie eenheid veelal onderdeel is van een trein waarschuwingssysteem, en het spoor derhalve tijdens installatie van het systeem onbewaakt is.

Doordat de communicatie van de treindetectie eenheid niet meer lokaal is maar de eenheid direct in verbinding staat met een openbaar telecommunicatienetwerk, wordt het mogelijk om ten alle tijden de status uit te lezen. Bij voorkeur worden ook andere eigenschappen van de eenheid via het openbare telecommunicatienetwerk inzichtelijk, zoals bijvoorbeeld een status van de eenheid, is deze ingeschakeld of niet, heeft deze een trein gedetecteerd of niet, en zo ja, wanneer, wat is de status van de accu(s). In het bijzonder is de treindetectie eenheid fail safe uitgevoerd wat wil zeggen dat als de treindetectie eenheid faalt (niet werkt naar behoren), de eenheid naar een bedrijfsmodus terug zal vallen die veilig is en niet tot ongevallen zal leiden. Aangezien een treindetectie eenheid tot doel heeft treinen te detecteren en op grond daarvan een deel van het spoor buitendienst te stellen en/of spoorwerkers te alarmeren voor de naderende trein, is de veilige modus in dit geval het doorgeven van de detectie van een trein. De vooraf gedefinieerde veilige toestand is dus het doorgeven van deze gedetecteerde trein. In het geval van de treindetectie eenheid volgens de uitvinding is deze bij voorkeur redundant uitgevoerd waarbij deze ingericht is om ten minste via één weg, doch bij voorkeur via twee wegen vast te stellen of er een trein gedetecteerd is, en of deze melding goed is doorgegeven. Bij voorkeur kan de treindetectie eenheid daarom ingericht zijn om een bevestiging te ontvangen van de ontvanger dat het bericht aangekomen is. De centrale op afstand gelegen communicatie inrichting (een centrale server of een bij het spoor geplaatste waarschuwingseenheid) bevestigd de treindetectie eenheid dat het bericht goed ontvangen is. Wordt deze bevestiging door de detectie eenheid niet ontvangen, dan kan deze besluiten het bericht nogmaals te verzenden, alvorens in de failsafe modus te schieten. Bij meervoudige redundantie kan ook een techniek toegepast worden van gewogen gemiddelden waarbij de meest voorkomende waarde van de parallelle systemen als correcte waarde wordt aangenomen. Andere vormen van redundantie kunnen eveneens toegepast worden en de vakman zal begrijpen welke geschikt zijn.

Met openbaar telecommunicatienetwerk wordt bij voorkeur een mobiel of cellulair telecommunicatienetwerk bedoelt. Onder communicatie over dit netwerk kunnen diverse implementaties worden verstaan. Zo vindt de communicatie bij voorkeur plaats over een netwerk waarin in laag 1 van het OSI model de communicatie volgens een openbaar, cellulair, netwerk wordt uitgevoerd. Bij voorkeur op een hogere OSI laag, bij voorbeeld binnen de netwerk laag, laag 3, is het netwerk verschaft door een telecom-operator welke bij voorkeur een voor deze dienst afgeschermd netwerk ter beschikking stelt. Het moge voor de vakman duidelijk zijn dat hier een netwerk wordt bedoelt dat uit cellen is opgebouwd waarbinnen diverse varianten mogelijk zijn.

De treindetectie eenheid heeft als zodanig diverse voordelen ten opzichte van thans bekende treindetectie eenheid. Ten eerste is bedrading, althans ten minste voor de besturing doch bij voorkeur ook voor de voeding, overbodig, hetgeen de robuustheid ten goede komt. Ten tweede zijn er bijkomstige voordelen, zoals het centraal, op afstand uitlezen en aansturen. Dit maakt het tevens mogelijk om dynamisch een waarschuwingssysteem in te richten waarbij diverse treindetectie eenheden lokaal dan wel op afstand aan de configuratie toe kunnen worden gevoegd, uit de configuratie worden gehaald, in/uitgeschakeld, hun status uitgelezen, etc.

In een voorbeeld omvat de detectie-unit een hall sensor. Het detecteren van de trein door de detectie-unit kan op verschillende manieren worden uitgevoerd. Bijvoorbeeld met een detectielus, waarmee een groot metalen object door de lus kan worden waargenomen. Als alternatief kan een metaal object zoals een passerende trein ook een magneet aantrekken die zich door een spoel verplaatst, het geen veld induceert dat door de in de spoel opgewekte stroom kan worden waargenomen. De detectie-unit kan ook een nabijheidsensor omvatten, bijvoorbeeld een Inductieve nabijheidssensor, of een capacitieve nabijheidssensor.

Echter, het is gebleken dat dergelijke sensoren in een spoor applicatie waarbij treinen moeten worden gedetecteerd minder goed functioneren dan een detectie-unit welke een hall sensor omvat. De hall sensor is een betrouwbare sensor welke voor deze toepassing bijzonder geschikt is.

In een voorbeeld omvat de detectie-unit een op enige afstand van de hall sensor geplaatste permanente magneet. De hall sensor detecteert de verandering in het magnetisch veld op het moment dat een metaal object in de buurt komt en daarmee het magnetisch veld verstoort. Het gebruikelijk aanwezige aardmagnetisch veld is echter zwak. Door een (permanente) magneet te plaatsen op enige afstand, bij voorkeur in de lengterichting van de behuizing en daarmee in gebruik in de richting van de spoorstaaf en dus de passerende trein, wordt er een veel sterker magnetisch veld aangelegd. Verandering van dat magnetisch veld kan dan ook beter worden waargenomen door de hall sensor, het geen de nauwkeurigheid en bedrijfszekerheid van de sensor ten goede komt. De magneet is bij voorkeur aan een zijde bevestigd van een U vormige geleider of magneet dan wel materiaal dat de magnetische veldlijnen doorgeeft richting de hall sensor. De hall sensor bevind zich dan bij voorkeur aan de andere zijde, aan het andere uiteinde van de U vormige geleider.

In een voorbeeld omvat de detectie-unit een spoel en in het bijzonder een elektromagneet. Wanneer er geen signaal wordt ontvangen van de detectie-unit en de hall sensor in het bijzonder, kan dit betekenen dat er geen trein nabij is. Echter, het kan ook zo zijn dat de sensor defect is en dat er wel degelijk een trein nabij is. Om dat scenario uit te sluiten, is de detectie-unit bij voorkeur ingericht om het magnetisch veld van de permanente magneet te verstoren, net als dat het geval zou zijn bij een nabije trein, bijvoorbeeld door het bekrachtigen van een elektromagneet. Deze kan actief het magnetisch veld veranderen/beïnvloeden en indien de hall sensor goed functioneert, zou dit moeten worden waargenomen. Bij voorkeur wordt op gezette tijden het de sensor op die manier getest om zeker te zijn dat deze nog goed functioneert. Bij voorkeur wordt deze test op afstand geregeld en bewaakt en wordt de goede (al dan niet onjuiste) werking van de sensor op afstand geregistreerd/gelogd.

In een voorbeeld omvat de treindetectie eenheid verder een accu, welke ingericht is voor het voeden van de treindetectie eenheid.

Bij voorkeur heeft de treindetectie eenheid een of meerdere ingebouwde accu’s. Dit kunnen bijvoorbeeld accu’s zijn van het lithium-ion of lithiumion-polymeer type. De accu kan in een voorbeeld gebruikt worden om de communicatie-eenheid te voeden, opdat deze niet afhankelijk is van een externe voeding vanuit het seinhuis of dergelijke. Het kan tevens een voeding betreffen als hulpvoeding bij het wegvallen van een anders verschafte primaire voeding, bijvoorbeeld vanuit een seinhuis of een schakelkast naast het spoor. De voeding voorziet tenminste de communicatiemiddelen/eenheid van voeding doch bij voorkeur alle onderdelen van de treindetectie eenheid.

In een voorbeeld omvat de treindetectie eenheid verder een laadeenheid, welke ingericht is voor het opladen van de accu en bij voorkeur ingericht is om aangesloten te worden op extern zonnepaneel voor het op basis van zonlicht opladen van de accu.

In een voorbeeld omvat de treindetectie eenheid verder laadeenheid, welke verder ingericht is om aangesloten te worden op extern zonnepaneel voor het op basis van zonlicht opladen van de accu, en waarbij de behuizing van de treindetectie eenheid verder een geïntegreerd zonnepaneel omvat dat aangesloten is op de laad-eenheid.

Bij voorkeur kan de accu opgeladen worden middels een laad eenheid die ingericht is voor het verschaffen van een voltage geschikt voor het laden van de accu. Verder is de laad-eenheid bij voorkeur geschikt om aangesloten te worden op een extern afzonderlijk zonnepaneel, dan wel op een in of aan de behuizing bevestigd zonnepaneel zodat de accu opgeladen kan worden middels zonlicht. Als alternatief kan ook worden voorzien in andere vormen van duurzame energievoorzieningen. Bijvoorbeeld een windmolen met dynamo, al dan niet in combinatie met zonnecellen, maar dit kunnen ook inrichtingen zijn die ontworpen zijn om andere vormen van energie naar elektrische energie om te zetten. Bijvoorbeeld waarbij beweging in het spoor (trilling, beweging van de spoorstaven of magnetische inductie door een passerende trein, enz.) omgezet wordt naar elektrische energie die in een accu kan worden opgeslagen.

In een voorbeeld zijn de communicatiemiddelen ingericht voor draadloze cellulaire communicatie over een cellulair mobiel netwerk, in het bijzonder een 2G GSM, 2,5G GPRS of EDGE, 3G UMTS, HSDPA of LTE, 4G LTE Advanced, GSM-R of FRMCS netwerk.

Bij voorkeur vindt de draadloze communicatie plaats over een cellulair mobiel netwerk. Dit kan een conventioneel netwerk zijn UMTS, LTE of LTE Advanced, maar ook een rail specifiek netwerk zoals GSM-R of toekomstig FRMCS of soortgelijk netwerk.

In een voorbeeld zijn de communicatiemiddelen redundant uitgevoerd en ingericht zijn voor het opzetten van ten minste twee simultane draadloze verbindingen.

In een voorbeeld worden de ten minste twee simultane draadloze verbindingen opgezet over verschillende cellulaire mobiele netwerken.

Ten behoeve van de betrouwbaarheid en bedrijfszekerheid is de draadloze communicatie-eenheid ingericht om een redundante verbinding op te zetten. Dit bij voorkeur gelijktijdig over verschillen netwerken, bij voorkeur over een tweetal aparte commerciële telecommunicatienetwerken. Dit garandeert dat stuursignalen goed ontvangen worden en opdrachten voor het aansturen van het wissel te allen tijden worden uitgevoerd.

In een voorbeeld omvat de behuizing ten minste een hendel welke scharnierbaar is met de behuizing en ingericht is om de behuizing aan een spoorstaaf van een railbaan te vergrendelen.

In een voorbeeld omvat de behuizing verder ten minste één en bij voorkeur meerdere magneten welke ingericht zijn om de behuizing aan een spoorstaaf van een railbaan te vergrendelen.

In een voorbeeld betreffen de magneten elektromagneten en is de hendel ingericht om bij omzetten van de handel de elektromagneten te bekrachtigen om de behuizing aan een spoorstaaf van een railbaan te vergrendelen.

Invloed van passerende treinen moeten er niet voor zorgen dat de treindetectie eenheid losraakt van het spoor. Anderzijds moet diefstal voorkomen worden, of althans het risico daarop worden verminderd. Ten behoeve daarvan is het gewenst om de treindetectie eenheid robuust uit te voeren en in te richten om te kunnen vergrendelen met een onderdeel van het spoor. Dit kan met een of meerdere magneten die in de behuizing zitten. Daarmee kan de behuizing aan een metaal voorwerp zoals een spoorstaaf worden bevestigd. De magneten kunnen ook elektromagneten zijn die middels een regeleenheid aangestuurd kunnen worden. Indien bekrachtigd, blijft de behuizing krachtig tegen het metaal object (spoorstaaf) geklemd. Bij voorkeur is de treindetectie eenheid echter voorzien van een hendel welke in een open en gesloten toestand kan worden gebracht en waarmee de behuizing van de treindetectie eenheid op mechanische wijze aan een onderdeel van het spoor kan worden bevestigd, bij voorkeur een spoorstaaf. Bij voorkeur wordt met de handel de behuizing echter op elektrische wijze aan een onderdeel van het spoor bevestigen, bijvoorbeeld door het bekrachtigen van de elektromagneten. Bij voorkeur is de treindetectie eenheid ingericht om vast te stellen of de behuizing van de spoorstaaf wordt verwijderd, bijvoorbeeld doordat het magnetische veld verstoord wordt zonder dat daarvoor eerst de handel in een juiste stand is geplaatst, dan wel dat de eenheid vooraf op afstand elektronisch in een vrijgave stand wordt gebracht. Indien de eenheid vaststelt dat de behuizing van de spoorstaaf wordt gehaald, kan deze dit communiceren over het openbare telecommunicatienetwerk. Daarmee kan diefstal of onjuist dan wel oneigenlijk gebruik op afstand worden gesignaleerd. Het vaststellen of de behuizing van de spoorstaaf wordt verwijderd kan ook uitgevoerd zijn door de treindetectie eenheid te voorzien van een accelerometer. Deze kan worden geactiveerd zodra de eenheid is geïnstalleerd en in gebruik wordt genomen. Dit kan bij voorkeur ook remote worden uitgevoerd. Enige beweging neemt de accelerometer vervolgens waar en communiceert dit naar bij voorkeur de centrale server over het telecommunicatienetwerk. Zodoende kan manipulatie of ongewenst gebruik worden waargenomen en gesignaleerd.

De uitvinding zal verder nader worden toegelicht aan de hand van een figuren. Daarin toont:

Figuren 1a-d een treindetectie eenheid volgens een aspect van de uitvinding.

In figuren 1a-1d worden vanuit verschillende perspectieven een uitvoering van een detectie eenheid 110 volgens de uitvinding getoond, in dit geval een detectie eenheid 110 voorzien van een detectie-unit in de vorm van een hall sensor. Dit kan echter ook een detectie-unit zijn in de vorm van een inductieve sensor, een capacitieve sensor, een detectie/inductielus etc. Deze omvat een lichtunit 310, die in dit geval als een logo is uitgevoerd van de producent, welk logo 310 op kan lichten indien de detectie eenheid 110 in gebruik is. In Figuur 3b is duidelijk te zien uit welke onderdelen de detectie eenheid is opgebouwd. Deze omvat een externe connector 320 voor het bekabeld aansluiten van de eenheid 110 met andere eenheden van het systeem of met een computer voor het programmeren van de software in de eenheid 110. Verder omvat de eenheid 110 een drietal detectie sensoren 330a-c. Daarmee wordt op een betrouwbare wijze volgens het hall-effect bepaald of er zich een groot metaal omvattend voorwerp nabij de sensor bevindt. Indien dit het geval is, zullen de sensoren 330a-c dit waarnemen en naar de server 160 en/of andere onderdelen van het systeem 100 communiceren. De eenheid 110 is verder voorzien van een batterij 350 en sterke magneten 340a-b, bij voorkeur elektromagneten. Met de magneten 340a-b kan de eenheid 110 aan de spoorstaven worden bevestigd zoals weergegeven in figuur 3c. Met behulp van een hendel 360, welke van stand 360b naar 360a kan wordt verplaatst, kan de detectie eenheid 110 eenvoudig van de spoorstaven worden verwijderd.

Met een treindetectie eenheid volgens een aspect van de uitvinding is het mogelijk om een directe draadloze verbinding op te zetten tussen een centrale lokale, en/of bij voorkeur op afstand gelegen server, middels de in de treindetectie eenheid aanwezige communicatiemiddelen. Met de treindetectie eenheid 110 volgens de uitvinding wordt de besturing mogelijk via ontvangen opdrachten vanaf de draadloze communicatiemiddelen in de treindetectie eenheid 110. De voeding wordt bij voorkeur geleverd door een interne voeding, zulks in de vorm van een accu 360. In de praktijk zullen dit veelal een aantal accu’s zijn, zulks ten behoeve van de benodigde capaciteit en de benodigde zekerheid bij het wegvallen van een van de accu’s of een van de cellen van de accu’s. De accu’s zijn bij voorkeur lithium-ion dan wel lithium-ion-polymeer accu’s vanwege de gunstige gewicht/capaciteit verhouding en de eigenschap dat ze een hoge piekstroom kunnen leveren.

De accu is bij voorkeur van een dergelijke capaciteit dat daarmee alle componenten van de detectie eenheid gevoed kunnen worden, zodat deze volledig autonoom is. De accu(s) zijn bij voorkeur oplaadbaar middels verschillende aansluitingen, bijvoorbeeld via een externe voedingsconnector 320 waarop de accu gevoed kan worden vanuit het seinhuis, dan wel via een niet getoonde zonnepaneel of ander externe voedingsbron. Dit kan een los zonnepaneel of voedingsbron zijn welke aan de een niet getoonde laad-eenheid wordt aangesloten. Bij voorkeur is dit zonnepaneel echter een integraal onderdeel van de behuizing, hetgeen de kans op diefstal en schade kleiner maakt.

De communicatie-eenheid 28 communiceert bij voorkeur over een draadloos cellulair mobiel netwerk, zoals een 2G GSM, 2,5G GPRS of EDGE, 3G UMTS, HSDPA of LTE, 4G LTE Advanced, GSM-R of FRMCS netwerk. Bij voorkeur worden er meerdere gelijktijdige verbindingen met de centrale server 150 opgezet en bij voorkeur via verschillende netwerken. Dat maakt de verbinding bijzonder robuust.

Claims (14)

1. CONCLUSIES

   1. Treindetectie eenheid voor het detecteren van de aanwezigheid van een trein in een sectie van een railbaan, waarbij de treindetectie eenheid gehuisvest is een behuizing omvattende:

   een voeding, welke ingericht is voor het voeden van de elektrische onderdelen van de treindetectie eenheid;

   stuurmiddelen, welke ingericht zijn voor het aansturen van detectie middelen;

   detectiemiddelen, omvattende een detectie-unit welke ingericht is voor het aan de stuurmiddelen afgeven van een detectiesignaal bij het detecteren van een trein nabij de behuizing van de treindetectie eenheid;

   communicatiemiddelen, welke ingericht zijn voor draadloze communicatie met een op afstand gelegen communicatie inrichting, voor het naar de op afstand gelegen communicatie inrichting overbrengen van het detectiesignaal, waarbij de communicatiemiddelen ingericht voor communicatie over een openbaar telecommunicatienetwerk.
2. 2. Treindetectie eenheid volgens conclusie 1, waarbij de detectie-unit een hall sensor omvat.
3. 3. Treindetectie eenheid volgens conclusie 2, waarbij de detectie-unit een op enige afstand van de hall sensor geplaatste permanente magneet omvat.
4. 4. Treindetectie eenheid volgens conclusie 2 of 3, waarbij de detectieunit een elektromagneet omvat.
5. 5. Treindetectie eenheid volgens een van de voorgaande conclusies,, verder omvattende een accu, welke ingericht is voor het voeden van de treindetectie eenheid.
6. 6. Treindetectie eenheid volgens een van de voorgaande conclusies,, verder omvattende een laad-eenheid, welke ingericht is voor het opladen van de accu en bij voorkeur ingericht is om aangesloten te worden op extern zonnepaneel voor het op basis van zonlicht opladen van de accu.
7. 7. Treindetectie eenheid volgens een van de voorgaande conclusies,, verder omvattende een laad-eenheid, welke verder ingericht is om aangesloten te worden op extern zonnepaneel voor het op basis van zonlicht opladen van de accu, en waarbij de behuizing van de treindetectie eenheid verder een geïntegreerd zonnepaneel omvat dat aangesloten is op de laad-eenheid.
8. 8. Treindetectie eenheid volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de communicatiemiddelen ingericht zijn voor draadloze cellulaire communicatie over een cellulair mobiel netwerk, in het bijzonder een 2G GSM, 2,5G GPRS of EDGE, 3G UMTS, HSDPA of LTE, 4G LTE Advanced, GSM-R of FRMCS netwerk.
9. 9. Treindetectie eenheid volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de communicatiemiddelen redundant zijn uitgevoerd en ingericht zijn voor het opzetten van ten minste twee simultane draadloze verbindingen.
10. 10. Treindetectie eenheid volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de ten minste twee simultane draadloze verbindingen opgezet worden over verschillende cellulaire mobiele netwerken.
11. 11. Treindetectie eenheid volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de behuizing ten minste een hendel omvat welke scharnierbaar is met de behuizing en ingericht is om de behuizing aan een spoorstaaf van een railbaan te vergrendelen.
12. 12. Treindetectie eenheid volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de behuizing verder ten minste één en bij voorkeur meerdere magneten omvat welke ingericht zijn om de behuizing aan een spoorstaaf van een railbaan te vergrendelen.
13. 13. Treindetectie eenheid volgens conclusie 11 en 12, waarbij de magneten elektromagneten betreffen en de hendel ingericht is om bij omzetten van de handel de elektromagneten te bekrachtigen om de behuizing aan een spoorstaaf van een railbaan te vergrendelen.
14. 14. Treindetectie eenheid volgens conclusie een van de voorgaande conclusies, waarbij de behuizing verder ten minste één accelerometer omvat.

    1/1

    Fig. ia

    Fig. ib

    110

    Fig. 1c

    360a