PL229783B1

PL229783B1 - Method and the system for testing correct operation of induction sensors for detecting presence of a wheel in the railway rolling stock

Info

Publication number: PL229783B1
Application number: PL416549A
Authority: PL
Inventors: Mariusz Buława; Henryk Stolc; Wojciech Ulatowski
Original assignee: Voestalpine Signaling Sopot Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia; Voestalpine Signaling Sopot Spólka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Priority date: 2016-03-21
Filing date: 2016-03-21
Publication date: 2018-08-31
Also published as: PL416549A1

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób testowania czujników indukcyjnych do wykrywania obecności koła taboru szynowego polegający na wyposażeniu czujników indukcyjnych posiadających układ detekcji, w układ testujący i wygenerowaniu wewnętrznego sygnału imitującego obecność koła pojazdu szynowego w okresie jego nieobecności oraz przekazaniu wyniku testu do układu nadrzędnego. Przy pomocy generatora impulsu testu (GI) generuje się pierwszy wewnętrzny sygnał (P), charakteryzujący się ustalonym okresem czasu oraz ustaloną wartością, który kieruje się poprzez układ załączający (KZ), do układu odstrajającego (UO). Przy pomocy układu odstrajającego (UO) odstraja się układ detekcji (UD) poprzez skierowanie drugiego sygnału wewnętrznego (X), do osiągnięcia stanu zbliżonego do rzeczywistej obecności koła pojazdu szynowego. Uzyskany z układu detekcji (UD) trzeci wewnętrzny sygnał (XP) kieruje się do układu porównującego (UP), w którym dokonuje się porównania poprzez ustalenie wartości wynikowej według zależności: W1 = Wx - Wxp ? 0, W2 = Wx - Wxp < 0, gdzie: W1 - oznacza wartość wynikową poprawną, W2 - oznacza wartość wynikową niepoprawną Wx - oznacza wartość sygnału X, Wxp - oznacza wartość sygnału XP. Z układu porównującego (UP) poprzez stopień wyjściowy (ZP) przesyła się zewnętrzny sygnał (Y) do układu nadrzędnego (UN) zawierający wartość wynikową testu. Ujawniono również układ do testowania czujników indukcyjnych do wykrywania obecności koła taboru szynowego, stanowiący integralną część czujnika indukcyjnego zawierającego układ detekcji połączony z układem nadrzędnym.The subject of the application is a method of testing inductive sensors for detecting the presence of a rolling stock wheel, which consists in equipping inductive sensors with a detection system with a test system and generating an internal signal imitating the presence of a rail vehicle wheel during its absence and transferring the test result to a supervisory system. By means of the test pulse generator (GI), a first internal signal (P) is generated, characterized by a predetermined period of time and a predetermined value, which is routed via the switching circuit (KZ) to the deterrence circuit (UO). With the aid of deterrence system (UO), the detection system (UD) is detuned by sending a second internal signal (X) to achieve a state close to the actual presence of a rail vehicle wheel. The third internal signal (XP) obtained from the detection system (UD) is directed to the comparison system (UP), where the comparison is made by determining the result value according to the relationship: W1 = Wx - Wxp? 0, W2 = Wx - Wxp <0, where: W1 - means the result value is correct, W2 - means the result value is incorrect Wx - means the signal value X, Wxp - means the signal value XP. From the comparer (UP), via the output stage (ZP), an external signal (Y) is sent to the superordinate system (UN) containing the test result. Also disclosed is an inductive sensor testing system for detecting the presence of a rolling stock wheel being an integral part of an inductive sensor having a detection system connected to a host system.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób i układ do testowania poprawnego działania czujników indukcyjnych wykrywających obecność koła taboru szynowego.The subject of the invention is a method and a system for testing the correct operation of inductive sensors detecting the presence of a rolling stock wheel.

W obecnie stosowanych rozwiązaniach czujników indukcyjnych wykrywających koło taboru szynowego poprawność ich działania jest weryfikowana tylko i wyłącznie podczas przejazdu nad nimi rzeczywistego koła. Podczas przejazdu rzeczywistego koła uaktywniane są bloki czujnika indukcyjnego, które w czasie spoczynku tj. nieobecności koła nad tym czujnikiem są nieaktywne. Oznacza to, że potencjalna usterka każdego z bloków, która nie jest wykrywana inherentnie będzie wykryta tylko i wyłącznie podczas przejazdu koła nad czujnikiem indukcyjnym.In the currently used solutions of inductive sensors detecting a rolling stock wheel, the correctness of their operation is verified only and exclusively when a real wheel passes over them. During the real wheel passage, inductive sensor blocks are activated, which are inactive during rest, i.e. in the absence of a wheel over this sensor. This means that a potential failure of each block, which is not detected inherently, will only be detected when the wheel passes over the inductive sensor.

W wyniku analizy bezpieczeństwa, dla każdego czujnika indukcyjnego zostaje zdefiniowany indywidulany przedział czasu, po którym każda usterka w każdym z bloków tego czujnika musi zostać wykryta.As a result of the safety analysis, an individual time interval is defined for each inductive sensor, after which each fault in each of the blocks of that sensor must be detected.

Z opisu patentowego EP 1491864 A2 znany jest sposób i układ do testowania poprawnego działania czujników indukcyjnych do wykrywania koła taboru szynowego. Sposób testowania polega na wygenerowaniu sygnału imitującego obecność koła poprzez wprawienie w ruch elementu metalowego w pobliżu tego koła.The patent description EP 1491864 A2 discloses a method and a system for testing the correct operation of inductive sensors for detecting a rolling stock wheel. The method of testing is to generate a signal that imitates the presence of a wheel by moving a metal element in the vicinity of the wheel.

Przedmiotem wynalazku jest układ do testowania wykonany w czujniku indukcyjnym wykrywającym koła pojazdów szynowych, załączający testowanie układu detekcji tego czujnika oraz oceniający i generujący wynik testu. Wynikiem testu może być wejście czujnika indukcyjnego w stan błędu oraz przekazanie informacji o pozytywnym lub negatywnym wyniku testu do układu nadrzędnego.The subject of the invention is a testing system made in an inductive sensor detecting the wheels of rail vehicles, commencing testing of the detection system of this sensor and evaluating and generating a test result. The result of the test may be the inductive sensor entering the error state and the transfer of information about a positive or negative test result to a supervisory system.

Sposób testowania czujników indukcyjnych do wykrywania obecności koła taboru szynowego polegający na wyposażeniu tych czujników, posiadających układ detekcji, w układ testujący i wygenerowaniu wewnętrznego sygnału imitującego obecność koła pojazdu szynowego podczas jego nieobecności charakteryzuje się według wynalazku tym, że generuje się przy pomocy generatora impulsu testu pierwszy wewnętrzny sygnał, charakteryzujący się ustalonym okresem czasu oraz ustaloną wartością, który kieruje się poprzez układ załączający do układu odstrajającego, którego celem jest wywołanie żądanej zmiany parametrów obwodu rezonansowego czujnika indukcyjnego. Układ detekcji odstraja się przy pomocy drugiego sygnału wewnętrznego wygenerowanego przez układ odstrajający, do osiągnięcia stanu zbliżonego do rzeczywistej obecności koła pojazdu szynowego. Uzyskany z układu detekcji trzeci wewnętrzny sygnał kieruje się do układu porównującego, w którym dokonuje się porównania poprzez ustalenie wartości wynikowej według zależności:The method of testing inductive sensors for detecting the presence of a rolling stock wheel by providing these sensors with a detection system with a test system and generating an internal signal imitating the presence of a rail vehicle wheel in its absence, according to the invention, in that it is generated by means of the first test pulse generator. an internal signal, characterized by a predetermined period of time and a predetermined value, which is routed through a switching circuit to a detecting circuit, the purpose of which is to effect a desired change in the parameters of the resonant circuit of the inductive sensor. The detection system detects by means of a second internal signal generated by the deterrent circuit to a state close to the actual presence of a rail vehicle wheel. The third internal signal obtained from the detection system is sent to the comparing system, where the comparison is made by determining the result value according to the relationship:

W1 = Wx-Wxp > 0,W1 = Wx-Wxp> 0,

W2 = Wx-Wxp < 0, gdzie: W1 - oznacza wartość wynikową poprawną,W2 = Wx-Wxp <0, where: W1 - means the correct result,

W2 - oznacza wartość wynikową niepoprawną,W2 - means incorrect result value,

Wx - oznacza wartość sygnału X,Wx - means the value of the signal X,

Wxp - oznacza wartość sygnału XP, po czym z układu porównującego poprzez stopień wyjściowy przesyła się zewnętrzny sygnał do układu nadrzędnego zawierający wartość wynikową testu.Wxp - means the value of the XP signal, then from the comparing system through the output stage an external signal is sent to the supervisory system containing the test result value.

Układ do testowania czujników indukcyjnych do wykrywania obecności koła taboru szynowego, stanowiący integralną część czujnika indukcyjnego zawierającego układ detekcji, który to czujnik indukcyjny jest połączony z układem nadrzędnym charakteryzuje się według wynalazku tym, że składa się z układu generatora impulsu testu, który połączony jest z układem załączającym, który połączony jest z układem odstrajającym dla układu detekcji.An inductive sensor test system for detecting the presence of a rolling stock wheel, which is an integral part of an inductive sensor having a detection system, which inductive sensor is connected to a supervisory system, and is characterized according to the invention in that it consists of a test pulse generator system which is connected to the system. switching on, which is connected to the deterrent circuit for the detection circuit.

Układ do testowania ponadto zawiera układ porównujący, który połączony jest ze stopniem wyjściowym.The test system further comprises a comparator connected to the output stage.

Układ odstrajający zaopatrzony jest w wyjście do układu detekcji, a układ porównujący zaopatrzony jest w wejście od układu detekcji, zaś stopień wyjściowy zaopatrzony jest w wejście od układu detekcji oraz wyjście do układu nadrzędnego.The detecting circuit is provided with an output to the detection circuit, and the comparison circuit is provided with an input from the detection circuit, and the output stage is provided with an input from the detection circuit and an output to the master circuit.

Układ testujący jest układem niezależnym względem układu detekcji i nie wypływa na detekcje rzeczywistych kół pojazdów szynowych. Oznacza to, że pomiędzy impulsami testującymi z generatora impulsów testu, przy braku koła nad czujnikiem indukcyjnym, wartość zewnętrznego sygnału odwzorowuje stan spoczynkowy, zaś przy obecności rzeczywistego koła, zewnętrzny sygnał zmienia stan do wartości odpowiedniej dla detekcji koła. W obu przypadkach wartości zewnętrznego sygnału pozwalająThe testing system is independent of the detection system and does not affect the detection of real wheels of rail vehicles. That is, between the test pulses from the test pulse generator, in the absence of a wheel above the inductive sensor, the value of the external signal represents the idle state, and with the presence of a real wheel, the external signal changes state to a value suitable for wheel detection. In both cases, the values of the external signal allow

PL 229 783 B1 na detekcje przyczyn zmian tj. czy zmiana zewnętrznego sygnału Y jest w wynikiem testu, czy też jest spowodowana przejazdem rzeczywistego koła. Informacja o wyniku testu jest udostępniana w sygnale wyjściowym Y poprzez dodatkowy pojedynczy impuls, lub ciąg impulsów, lub wartość prądu, lub częstotliwość, lub kombinację tych czynników.On the detection of the causes of changes, i.e. whether the change of the external signal Y is the result of the test or is it caused by the passage of the real wheel. The test result information is provided in the output signal Y by an additional single pulse, or pulse train, or a current value or frequency, or a combination of these factors.

Wynalazek pozwala na bezosobowe zweryfikowanie poprawnej pracy całego układu detekcji czujników indukcyjnych do wykrywania koła taboru szynowego.The invention allows for impersonal verification of the correct operation of the entire detection system of inductive sensors for detecting a rolling stock wheel.

Wynalazek objaśniony bliżej w przykładach wykonania i na rysunkach, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy układu zamontowanego w czujniku indukcyjnym, fig. 2 przedstawia schemat blokowy układu odstrajania układu detekcji, który zbudowany jest z układu indukcyjnego sprzężonego magnetycznie z układem detekcji, fig. 3 przedstawia schemat blokowy układu odstrajania układu detekcji, który zbudowany jest z układu pojemności, a fig. 4 przedstawia schemat blokowy układu odstrajania układu detekcji, który zbudowany jest z układu indukcyjnego dołączanego bezpośrednio w układ detekcji.The invention is explained in more detail in the embodiments and in the drawings, in which Fig. 1 shows a block diagram of a circuit mounted in an inductive sensor, Fig. 2 shows a block diagram of a detecting circuit of the detection circuit, which is made of an inductive circuit magnetically coupled to the detection circuit, Fig. 3. 4 shows a block diagram of a detecting circuit of a detection circuit, which is built of a capacitance circuit, and Fig. 4 shows a block diagram of a detecting circuit of a detection circuit, which is built of an induction circuit connected directly to the detection circuit.

P r z y k ł a d 1P r z k ł a d 1

Jak pokazano na fig. 1 w czujniku indukcyjnym zainstalowany jest układ detekcji UD stanowiący integralną część tego czujnika. Układ detekcji UD dołączony jest do układu nadrzędnego UN.As shown in Fig. 1, a UD detection system is installed in the inductive sensor as an integral part of the sensor. The UD detection system is connected to the UN supervisory system.

W czujniku tym zamontowany jest układ testujący UT składający się z układu generatora impulsu testu Gl, który połączony jest z układem załączającym KZ, który połączony jest z układem odstrajającym UO dla układu detekcji UD.The sensor is fitted with the UT test system, consisting of the G1 test pulse generator, which is connected to the KZ switching system, which is connected to the UO deterrent system for the UD detection system.

Układ testujący UT ponadto zawiera układ porównujący UP, który połączony jest ze stopniem wyjściowym ZP.The UT test circuit further comprises a comparison circuit UP which is coupled to the output stage ZP.

Układ odstrajający UO zaopatrzony jest w wyjście do układu detekcji UD, a układ porównujący UP zaopatrzony jest w wejście od układu detekcji UD, zaś stopień wyjściowy ZP zaopatrzony jest w wejście od układu detekcji UD oraz wyjście do układu nadrzędnego UN.The UO deterrent system is equipped with an output to the UD detection system, and the UP comparison system is equipped with an input from the UD detection system, and the ZP output stage is equipped with an input from the UD detection system and an output to the UN superior system.

Testowanie czujnika indukcyjnego polega na tym, że generuje się przy pomocy generatora impulsu testu Gl pierwszy wewnętrzny sygnał P, charakteryzujący się ustalonym okresem czasu oraz ustaloną wartością, który kieruje się poprzez układ załączający KZ do układu odstrajającego UO.The testing of the inductive sensor consists in generating, by means of the test pulse generator G1, a first internal signal P, characterized by a predetermined period of time and a predetermined value, which is directed through the circuit switching KZ to the detecting circuit UO.

Jak pokazano na fig. 2 układ odstrajający UO układ rezonansowy UR układu detekcji UD zbudowany jest z zewnętrznego obwodu indukcyjnego wpływającego poprzez sprzężenie magnetyczne na obwód magnetyczny cewki obwodu rezonansowego, który to obwód indukcyjny charakteryzuje się parametrami dostosowanymi do parametrów czujnika indukcyjnego. Układ odstrajający UO jest załączany przez klucz tranzystorowy w układzie załączającym KZ powodując odstrojenie układu rezonansowego UR układu detekcji UD w sposób zbliżony do przejazdu koła rzeczywistego pojazdu szynowego. Odstrojenia dokonuje się poprzez skierowanie do układu detekcji UD drugiego sygnału wewnętrznego X, do osiągnięcia stanu zbliżonego do rzeczywistej obecności koła pojazdu szynowego.As shown in Fig. 2, the UO deterrence circuit, the UR resonant circuit of the UD detection circuit consists of an external inductive circuit influencing the magnetic circuit of the resonant circuit coil through magnetic coupling, the inductive circuit having parameters adapted to the parameters of the inductive sensor. The UO deterrent system is switched on by the transistor key in the KZ switching system, causing the UR resonant resonance system of the UD detection system to be detuned in a manner similar to the travel of the real wheel of the rail vehicle. The detuning is performed by sending the second internal signal X to the UD detection system, until the state is close to the actual presence of the rail vehicle wheel.

Uzyskany z układu detekcji UD trzeci wewnętrzny sygnał XP kieruje się do układu porównującego UP, w którym dokonuje się testu poprzez ustalenie wartości wynikowej według zależności:The third internal signal XP obtained from the UD detection system is directed to the comparison system UP, where the test is carried out by determining the result value according to the relationship:

W1 = Wx - Wxp > 0,W1 = Wx - Wxp> 0,

W2 = Wx - Wxp < 0, gdzie: W1 - oznacza wartość wynikową poprawną,W2 = Wx - Wxp <0, where: W1 - means the correct result,

Wx - oznacza wartość sygnału X,Wx - means the value of the signal X,

Wxp - oznacza wartość sygnału XP, po czym z układu porównującego ZP poprzez stopień wyjściowy ZP przesyła się zewnętrzny sygnał Y do układu nadrzędnego UN zawierający wartość wynikową testu.Wxp - means the value of the signal XP, then from the system comparing ZP, through the output stage ZP, the external signal Y is sent to the master system UN containing the result of the test.

Po wykonaniu testu układ detekcji UD powraca do normalnej pracy i do przesyłania zewnętrznych sygnałów Y do układu nadrzędnego UN.After the test, the UD detection system returns to normal operation and to send external Y signals to the UN supervisory system.

P r z y k ł a d 2P r z k ł a d 2

Testowanie czujnika indukcyjnego prowadzi się jak w przykładzie 1, z tym że, jak pokazano na fig. 3, stosuje się układ odstrajający UO zbudowany z układu pojemności.The testing of the inductive sensor is carried out as in Example 1, except that, as shown in Fig. 3, a UO deterrent circuit composed of a capacitance circuit is used.

P r z y k ł a d 3P r z k ł a d 3

Testowanie czujnika indukcyjnego prowadzi się jak w przykładzie 1, z tym że, jak pokazano na fig. 4, stosuje się układ odstrajający UO zbudowany z układu indukcyjnego dołączonego bezpośrednio w układ detekcji UD.The testing of the inductive sensor is carried out as in Example 1, except that, as shown in Fig. 4, a UO deterrent circuit is used, composed of an inductive circuit connected directly to the UD detection circuit.

Claims

1. A method of testing inductive sensors for detecting the presence of a rolling stock wheel, consisting in equipping inductive sensors with a detection system with a test system and generating an internal signal imitating the presence of a rail vehicle wheel during its absence and transmitting the test result to a supervisory system, characterized by the fact that it generates by means of the test pulse generator (Gl), the first internal signal (P), characterized by a set period of time and a set value, is sent through the switching circuit (KZ) to the deterrent circuit (UO), by means of which the detection circuit ( UD) by sending the second internal signal (X) to a state close to the actual presence of a rail vehicle wheel, the third internal signal (XP) obtained from the detection system (UD) being sent to the comparison system (UP), in which the comparisons by determining the resultant value according to the relationship:

Wi = Wx - Wxp> 0,

W2 = Wx - Wxp <0, where: W1 - means the correct result,

W2 - means incorrect result value,

Wx - means the value of the signal X,

Wxp - means the value of the XP signal, then from the comparator (UP) through the output stage (ZP) the external signal (Y) is sent to the master system (UN) containing the test result.

2. The system for testing inductive sensors for detecting the presence of a rolling stock wheel, constituting an integral part of the inductive sensor containing the detection system connected to the supervisory system, characterized in that it consists of a test pulse generator system (Gl), which is connected to the switching system (KZ ), which is connected to the detecting circuit (UO) for the detection circuit (UD), and further including the comparison circuit (UP), which is connected to the output stage (ZP), the deterrent circuit (UO) having an output to the circuit detection circuit (UD), and the comparer (UP) has an input from the detection circuit (UD), and the output stage (ZP) has an input from the detection circuit (UD) and an output to the master circuit (UN).