CN118176142A - 用于监测铁路线路的监测单元和用于监测铁路线路的方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于监测铁路线路的监测单元(28)，所述监测单元(28)包括处理单元(29)、可连接到所述铁路线路的轨道(23)的至少一个车轮传感器(30)以及可连接到铁路线路的铁路道岔(21)的传感器装置(20)，其中，所述车轮传感器(30)和所述传感器装置(30)与所述处理单元(29)连接，并且所述处理单元(29)包括可连接到信号***(43)的输出端(35)。此外，提供了一种用于监测铁路线路的方法。

Description

用于监测铁路线路的监测单元和用于监测铁路线路的方法

提供了一种用于监测铁路线路的监测单元和一种监测铁路线路的方法。

为了监测铁路线路，有必要监测可移动铁路元件(例如铁路道岔的部件)的状态。轨道车辆从铁路道岔上方安全通过的先决条件是铁路道岔的可移动铁路元件被布置在预定位置。这能够意味着，铁路道岔的尖轨处于其与铁路道岔的基本轨(stock rail)直接接触或接近直接接触的位置，或者处于尖轨与基本轨间隔开足够远使得经过的轨道车辆的车轮能够安全地通过铁路道岔的位置。铁路辙叉也是如此。因此，有必要监测这些可移动铁路元件的状态。只有当检测到可移动铁路元件处于轨道车辆能够安全通过铁路道岔的状态(这意味着没有脱轨的风险)时，才允许轨道车辆通过铁路道岔。此外，有必要监测可移动铁路元件是否停留在测量位置。

此外，有必要监测轨道车辆在铁路线路上的位置。为了避免碰撞，有必要监测轨道车辆的位置和移动方向。还能够监测轨道车辆或铁路线路的其他状况。

目的是提供一种用于有效地监测铁路线路的监测单元。另一个目的是提供一种用于监测铁路线路的有效方法。

这些目标是通过独立权利要求来实现的。进一步的实施例是从属权利要求的主题。

根据用于监测铁路线路的监测单元的至少一个实施例，监测单元包括处理单元。处理单元能够被配置为处理和/或评估信号。处理单元还能够被配置为接收和/或组合信号。此外，处理单元能够被配置为提供信号。铁路线路能够包括一个或更多个轨道。

根据监测单元的至少一个实施例，监测单元包括可连接到铁路线路的轨道的至少一个车轮传感器。车轮传感器能够被配置为检测轨道车辆的车轮经过车轮传感器的位置。车轮传感器能够包括金属传感器。车轮传感器能够被配置为以非接触式测量的方式检测轨道车辆的车轮的经过。车轮传感器还能够配置为检测导电材料的移动。车轮传感器能够被配置为检测导电材料在车轮传感器附近的移动。车轮传感器能够被配置为确定轨道车辆经过车轮传感器的位置的速度、轨道车辆的行驶方向、轨道车辆车轮的数量中的至少一个。车轮传感器能够是计轴器。车轮传感器能够被配置为连接到铁路线路的轨道。车轮传感器能够经由轨道爪与轨道连接。这意味着，轨道爪能够固定到轨道，并且车轮传感器与轨道爪机械连接。轨道爪设置在轨道的与轨道车辆的车轮能够在轨道上方经过的一侧背离的一侧。因此，车轮传感器被布置在相对于轨道的固定位置处。

根据监测单元的至少一个实施例，监测单元包括可连接到铁路线路的铁路道岔的传感器装置。传感器装置能够被配置为连接到铁路道岔。“铁路道岔”的其他表述有“尖轨道岔(point switch)”、“铁道道岔(railroad switch)”、“轨道道岔(track switch)”、“道岔口(turnout)”、“尖轨组(set of point)”、“多个尖轨(points)”、“道岔(switch)”和“尖轨(point)”。传感器装置能够可连接到铁路道岔的不可移动部分。铁路道岔的不可移动部分能够是基本轨。“基本轨”的另一个表述是“闭合轨(closure rail)”。传感器装置能够具有与车轮传感器的设置不同的设置。传感器装置能够包括轨道爪。轨道爪能够可连接到铁路道岔的不可移动部分。

车轮传感器和传感器装置与处理单元连接。车轮传感器和传感器装置能够分别与处理单元连接。车轮传感器和传感器装置也能够相互连接，并且存在从车轮传感器和传感器装置到处理单元的连接。例如，车轮传感器和传感器装置相互连接，并且传感器装置与处理单元连接。也可以是车轮传感器和传感器装置相互连接，并且车轮传感器与处理单元连接。车轮传感器和传感器装置能够经由至少一根线缆与处理单元连接。也可以是车轮传感器和传感器装置用无线方式与处理单元连接。处理单元、车轮传感器和传感器装置能够被总线***所包含。也可以是处理单元、车轮传感器和传感器装置布置在总线***内或形成总线***。

处理单元包括可连接到信号***的输出端。信号***能够包括或是信号箱、信号塔、铁路控制中心、联锁、安全***或区域控制器。信号***也可能包括或是一个或更多个上述部件或***的诊断***、维护***或监测***。处理单元的输出端能够被配置为连接到信号***。输出端能够经由线缆或无线方式可连接到信号***。处理单元和信号***之间的连接能够是数据连接。

根据监测单元的至少一个实施例，监测单元包括处理单元、可连接到铁路线路的轨道的至少一个车轮传感器和可连接到铁路线路的铁路道岔的传感器装置，其中车轮传感器和传感器装置与处理单元连接，并且处理单元包括可连接到信号***的输出端。

监测单元的优点在于，用于监测铁路线路的两种不同类型的传感器与处理单元连接。车轮传感器可连接到铁路线路的轨道，并因此被配置为监测轨道上的铁路交通。例如，车轮传感器被配置为检测轨道车辆从车轮传感器的位置上方经过。传感器装置可连接到铁路道岔。传感器装置能够被配置为监测铁路道岔的至少一个可移动部分的移动。这意味着，车轮传感器能够用于监测铁路交通，并且传感器装置能够用于监测铁路道岔。有利地，车轮传感器和传感器装置不单独地与信号***连接，而是它们均与处理单元连接。以这种方式，处理单元能够评估和/或组合从车轮传感器和传感器装置二者接收的信号。所评估的和/或组合的信号能够在处理单元的输出端处提供，并且它们能够被提供给信号***。这样，监测单元符合安全标准，因为轨道车辆的移动和铁路道岔的至少一个可移动部分的位置都受到监测。此外，由于信号***能够接收所评估的数据，所以在信号***中需要较少的评估。因此，监测单元能够有效地监测铁路线路。

为了避免轨道车辆的碰撞，避免由于铁路道岔的可移动部分的导致脱轨的定位而导致的轨道车辆的脱轨，并避免在铁路道岔的移动部分处于不是为轨道车辆的通过而配置的位置的情况下，由轨道车辆从铁路道岔上方经过引起的铁路道岔的损坏，需要监测轨道车辆的移动和铁路道岔的至少可移动部分的移动。如果在铁路道岔的可移动部分处于不是为轨道车辆的通过而配置的位置的情况下，轨道车辆从铁路道岔上方经过，则通过监测单元检测轨道车辆和可移动铁路元件的位置。评估单元能够被配置为组合这些信息。该组合的信息能够有利地提供给信号***，信号***允许执行进一步的步骤。例如，可能需要在轨道车辆这次通过之后修理或维护可移动铁路元件。从而提高了安全性。

车轮传感器可连接到的轨道能够是铁路道岔的轨道。车轮传感器可连接的轨道能够是铁路道岔的不可移动轨道。因此，能够利用车轮传感器和传感器装置来监测铁路道岔。这提高了监测铁路线路的准确性。

根据监测单元的至少一个实施例，监测单元包括可连接到铁路线路的另一轨道的至少一个另外的车轮传感器。也可以是监测单元包括多个另外的车轮传感器，它们均可连接到铁路线路的轨道。如果监测单元包括一个以上的车轮传感器，则能够以提高的精度监测铁路线路。监测单元包括的车轮传感器越多，沿着铁路线路能够监测的位置就更多。因此，能够检测铁路线路上轨道车辆的移动。

根据监测单元的至少一个实施例，处理单元被配置为接收由车轮传感器检测的信号和/或由传感器装置检测的信号。车轮传感器和传感器装置能够各自被配置为检测信号。车轮传感器和传感器装置能够各自包括输出端，在该输出端能够提供检测的信号。处理单元能够包括输入端。处理单元能够被配置为在其输入端处接收由车轮传感器检测的信号和/或由传感器装置检测的信号。因此，有利地，在被评估的信号被提供给信号***之前，由车轮传感器和传感器装置检测的信号能够被处理单元评估和组合。因此，需要对信号***进行较少的评估。

根据监测单元的至少一个实施例，传感器装置包括传感器，该传感器被配置为以非接触式测量的方式测量铁路道岔的可移动铁路元件的至少一个节段的空间位置。空间位置能够是空间中的位置。这意味着，传感器能够被配置为测量可移动铁路元件的节段被布置在哪里。传感器能够具有感测范围，传感器被配置为测量在该感测范围内可移动铁路元件的节段的空间位置。感测范围能够是体积或面积。传感器能够被配置为检测感测范围内导电材料的移动。因此，感测范围至少部分地布置在传感器之外。传感器能够被配置为在可移动铁路元件被配置为在其中移动的整个范围内测量所述节段的空间位置。

相应的空间位置能够与可移动铁路元件的节段和铁路道岔的不可移动部分之间的距离有关。对于可移动铁路元件与不可移动部分直接接触的情况，测量的距离为0。对于可移动铁路元件不与不可移动部分直接接触的情况，节段与不可移动部分之间的距离大于0。相应的空间位置与节段和不可移动部分之间的距离相关能够意味着节段的空间位置是相对于不可移动部分测量的。换句话说，测量的空间位置能够给出节段和不可移动部分之间的距离。

可移动铁路元件例如能够是尖轨或铁路辙叉。因此，可移动铁路元件是铁路道岔的一部分。可移动铁路元件能够是铁路道岔的可移动部分。可移动铁路元件能够是轨道的一部分，或者它能够包括轨道。“尖轨”的另一个表述是“岔轨”。“铁路辙叉”的另一个表述是“可移动的辙叉”。可移动铁路元件能够具有细长的形状。由于传感器只能检测可移动铁路元件的布置在传感器的感测范围内的部分，因此传感器被配置为测量可移动铁路元件的至少一个节段的空间位置。这意味着，如果可移动铁路元件明显大于传感器，则传感器只能测量可移动铁路元件的节段的空间位置。传感器能够被配置为测量可移动铁路元件的布置在传感器的感测范围内的那个节段的空间位置。可移动铁路元件的节段是可移动铁路元件的一部分。该节段不一定与可移动铁路元件的其它部分分开。很可能的是，节段在哪里开始，在哪里结束是不可见的。节段在可移动铁路元件中节段的位置由该节段布置在传感器的感测范围内的先决条件来限定。这意味着，可移动铁路元件的节段是传感器被配置用于检测的可移动铁路元件的那部分。传感器不被配置为检测可移动铁路元件的布置在感测范围之外的部分的空间位置。

可移动铁路元件的节段能够是可移动铁路元件的前部节段。这意味着，该节段能够布置在可移动铁路元件的被配置为与可移动铁路元件的其它节段相比移动最大距离的位置处。如果可移动铁路元件是尖轨，则该节段能够布置在尖轨的应当在尖轨的端部位置之一处与铁路道岔的不可移动轨道直接接触的位置处。

传感器被配置为以非接触式测量的方式测量空间位置能够意味着传感器不与可移动铁路元件直接接触。这意味着，传感器被布置为与可移动铁路元件间隔开。传感器能够包括非接触式位置传感器，或者传感器能够是非接触式位置传感器。这意味着，传感器被配置为在不与可移动铁路元件机械接触的情况下确定可移动铁路元件的节段的位置。传感器能够包括至少一个非接触式位置传感器、至少一个金属传感器、至少一个电感式传感器或至少一个电容传感器。也可能的是，传感器包括这些传感器中的一个或更多个传感器中的至少两个或多个。传感器能够包括这些传感器中的一个或更多个传感器的二维阵列。传感器能够是双通道传感器。

根据监测单元的至少一个实施例，传感器被配置为区分可移动铁路元件的节段的至少两个不同的空间位置。这能够意味着，传感器被配置为测量可移动铁路元件的节段的至少两个不同的空间位置。因此，对于可移动铁路元件的节段的两个不同的空间位置，传感器被配置为确定所述节段的空间位置。这两个不同的空间位置被布置为相互间隔开。这两个不同的空间位置能够是可移动铁路元件的端部位置。端部位置能够是可移动铁路元件能够到达的被布置为彼此相距最远的两个位置。也可能的是，这两个不同的空间位置是可移动铁路元件的节段的端部位置。传感器能够被配置为检测可移动铁路元件的节段的至少一个第一边缘的移动。节段的与第一边缘相对布置的节段第二边缘能够布置在感测范围之外。在这种情况下，传感器能够通过测量节段的第一边缘的空间位置来测量节段的空间位置。如果第一边缘被布置在感测范围之外，则第二边缘能够被布置在感测范围内。在这种情况下，传感器能够通过测量节段的第二边缘的空间位置来测量所述节段的空间位置。

传感器能够布置在可移动铁路元件的下方。特别地，传感器能够布置在可移动铁路元件的节段的下方。这意味着，传感器被布置在可移动铁路元件的与经过的轨道车辆的车轮能够在可移动铁路元件上移动的一侧背离的一侧处。

传感器能够与轨道爪机械连接。传感器能够经由至少一个螺钉与轨道爪连接。传感器能够与轨道爪直接接触。轨道爪能够与铁路道岔的基本轨连接。传感器的设置能够与车轮传感器的设置不同。

传感器装置的优点在于，能够测量可移动铁路元件的节段的实际空间位置。传感器能够被配置为测量感测范围内的节段的空间位置。因此，确定了节段的实际位置。与仅能够确定可移动铁路元件的端部位置的***相比，利用传感器装置有利地还能够确定端部位置之间的节段的位置。这允许以提高的精度来分析可移动铁路元件的状态。不仅确定可移动铁路元件是否到达其端部位置之一，而且能够确定节段的实际空间位置。这允许监测可移动铁路元件的缺陷和磨损。

另一个优点是空间位置是非接触式确定的。因此，不需要将传感器机械地连接到可移动铁路元件。以这种方式，与需要与可移动铁路元件机械接触的传感器装置相比，简化了传感器装置的安装和维护。本文描述的传感器装置能够经由轨道爪与不可移动的轨道连接。传感器机械连接到轨道爪。不需要将传感器进一步机械连接到铁路道岔的其他部件。此外，不需要钻孔。这意味着减少了安装传感器装置所需的时间。由此，还能够减少在铁路道岔上停止铁路交通所需的时间。这也增加了安装或维护传感器装置的人员的安全性，因为他们需要花费在轨道上或轨道处的时间减少了。

传感器被配置为非接触式测量还具有传感器不暴露于摩擦或其他机械冲击的优点。因此，避免了传感器由于与可移动铁路元件的机械接触而损坏。

根据监测单元的至少一个实施例，可移动铁路元件包括尖轨。传感器装置能够有利地监测铁路道岔的可移动部件，例如尖轨。为了避免轨道车辆脱轨，有必要监测铁路道岔的可移动部件。

根据监测单元的至少一个实施例，可移动铁路元件包括铁路辙叉。

根据监测单元的至少一个实施例，传感器被配置为区分可移动铁路元件的节段的至少三个不同的空间位置。传感器被配置为测量可移动铁路元件的节段的至少三个不同的空间位置。因此，对于可移动铁路元件的节段的三个不同的空间位置，传感器被配置为确定所述节段的空间位置。三个不同的空间位置被布置为相互间隔开。因此，传感器被配置为不仅确定可移动铁路元件的节段的端部位置，还确定不是端部位置的至少一个位置。由此，当测量可移动铁路元件的节段的实际空间位置时，能够更详细地指定可移动铁路元件的缺陷。此外，因为能够监测节段在其端部位置时节段的实际位置的变化，因此还能够监测可移动铁路元件的磨损。在可移动铁路元件已经使用了一段时间之后，该节段可能不再到达其应该处于其闭合或打开状态的精确空间位置。例如，在可移动铁路元件的闭合状态下，可移动铁路元件应该与相邻的轨道直接接触。一段时间后，由于可移动铁路元件的磨损，可移动铁路元件可能不再到达与相邻轨道直接接触的位置。通过测量可移动铁路元件的节段的实际空间位置，能够检测和监测与相邻轨道直接接触的位置的这种偏差。对于可移动铁路元件的打开位置(其中可移动铁路元件处于经过的轨道车辆的车轮能够在可移动铁路元件和相邻轨道之间通过的位置)可能也是如此。因此，能够以更高的精度来监测可移动铁路元件的位置。

根据监测单元的至少一个实施例，传感器被配置为区分可移动铁路元件的节段的至少四个不同的空间位置。传感器被配置为测量可移动铁路元件的节段的至少四个不同的空间位置。因此，对于可移动铁路元件的节段的四个不同的空间位置，传感器被配置为确定所述节段的空间位置。四个不同的空间位置被布置为互相间隔开。监测节段的实际位置提高了精度。

根据监测单元的至少一个实施例，传感器被配置为区分可移动铁路元件的节段的多个不同的空间位置。传感器被配置为测量可移动铁路元件的节段的多个不同的空间位置。因此，对于可移动铁路元件的节段的多个空间位置，传感器被配置为确定所述节段的空间位置。不同的空间位置被布置为相互间隔开或相互邻近。监测节段的实际位置提高了精度。

根据监测单元的至少一个实施例，传感器装置被配置为向处理单元提供传感器信号，并且传感器信号包括所测量的空间位置。因此，传感器装置被配置为向处理单元提供关于可移动铁路元件的节段被布置在何处的信息。根据这些信息，能够确定轨道车辆是否能够安全地通过铁路道岔。因此，处理单元能够被配置为评估传感器信号。

根据监测单元的至少一个实施例，传感器装置被配置为向处理单元提供传感器信号，并且传感器信号包括铁路道岔的状态指示器。铁路道岔的状态指示器能够包括关于铁路道岔状态的任何信息，例如铁路道岔是否已经被牵引。

根据监测单元的至少一个实施例，处理单元被配置为在其输出端处向信号***提供输出信号，并且输出信号包括来自传感器信号的信息。输出信号能够是被评估的信号。输出信号也可能是组合信号。输出信号能够包括传感器信号。输出信号还可能包括由传感器测量的空间位置。以这种方式，能够将铁路道岔的可移动铁路节段所在位置的信息提供给信号***。

根据监测单元的至少一个实施例，车轮传感器包括电感式传感器。电感式传感器能够被配置为检测导电材料在电感式传感器附近的移动。电感式传感器能够包括一个或更多个线圈。监测单元还能够包括另外的车轮传感器，该车轮传感器还包括电感式传感器。车轮传感器和另外的车轮传感器能够具有相同的设置。车轮传感器和另外的车轮传感器能够是冗余的。利用电感式传感器，能够以可靠的方式检测轨道车辆从车轮传感器的位置上方经过。

根据监测单元的至少一个实施例，处理单元被配置为从车轮传感器接收位置信号，处理单元被配置为在其输出端处向信号***提供输出信号，并且输出信号包括来自位置信号的信息。位置信号能够包括由车轮传感器检测的信号。例如，位置信号包括轨道车辆经过车轮传感器的位置或车轮传感器计数了多少个车轴的信息。位置信号还可能包括车轮传感器沿着铁路线路布置的位置的信息。输出信号能够是被评估的信号。输出信号也可能是组合信号。输出信号能够包括位置信号。输出信号还可能包括车轮传感器沿着铁路线路布置的位置的信息。输出信号能够进一步包括轨道车辆是否从车轮传感器的位置上方经过的信息。通过这种方式，能够将轨道车辆在铁路线路上移动的信息提供给信号***。

根据监测单元的至少一个实施例，位置信号包括轨道车辆的车轮经过车轮传感器的位置的信息。以这种方式，能够有利地监测轨道车辆沿着铁路线路的移动。

此外，提供了一种用于监测铁路线路的方法。监测单元能够优选地用于本文所述的方法中。这意味着针对用于监测铁路线路的监测单元所公开的所有特征针对用于监测铁路线路的方法所公开，反之亦然。该方法能够利用监测单元来执行。

根据用于监测铁路线路的方法的至少一个实施例，该方法包括通过连接到铁路线路的轨道的车轮传感器来检测至少一个位置信号的步骤。当轨道车辆经过车轮传感器的布置位置时，能够检测到位置信号。这意味着，轨道车辆的车轮在车轮传感器的布置位置处从轨道上方经过。

该方法还包括将位置信号传送到处理单元。这能够意味着位置信号被发送或传输到处理单元。

该方法还包括通过布置在铁路线路的铁路道岔处的传感器装置来检测至少一个传感器信号。传感器信号能够由传感器装置所包括的传感器来检测。

该方法还包括将传感器信号传送到处理单元。这能够意味着传感器信号被发送或传输到处理单元。处理单元、车轮传感器和传感器装置能够由监测单元所包含。

该方法还包括由处理单元将输出信号提供给信号***。在位置信号和传感器信号被传输到处理单元之后，输出信号被提供给信号***。

该方法的优点在于，位置信号和传感器信号首先被传输到处理单元，然后处理单元的输出信号被提供到信号***。因此，不需要将位置信号和传感器信号传输到信号***。处理单元能够评估和/或组合位置信号和传感器信号。所评估的和/或组合的信号能够被提供给信号***。这样，监测单元符合安全标准，因为轨道车辆的移动和铁路道岔的至少一个可移动部分的位置都受到监测。此外，由于信号***能够接收所评估的数据，所以在信号***中需要较少的评估。因此，该方法能够有效地监测铁路线路。

根据该方法的至少一个实施例，输出信号包括来自位置信号的信息和来自传感器信号的信息。输出信号能够包括位置信号和/或传感器信号。输出信号能够是基于位置信号和传感器信号的评估信号。因此，输出信号能够包括从位置信号和传感器信号的评估中得到的信息。例如，输出信号包括轨道车辆能够安全通过铁路道岔的信息。如果铁路道岔的可移动铁路元件被测量到处于预定位置，并且车轮传感器没有检测到在铁路道岔附近轨道车辆应该沿其移动的道路上的另一轨道车辆，则轨道车辆的安全通过是可能的。为了符合安全要求，必须对这两种情况进行监测。有利地，通过采用该方法，能够满足安全要求。

根据该方法的至少一个实施例，传感器装置的传感器以非接触式测量的方式测量铁路道岔的可移动铁路元件的至少一个节段的空间位置，其中传感器被配置为区分可移动铁路元件的节段的至少两个不同的空间位置。

根据该方法的至少一个实施例，传感器信号包括所测量的空间位置。这意味着，传感器信号包括由传感器测量的空间位置。这具有的优点是，可移动铁路元件的实际位置被确定并提供给处理单元用于进一步评估。例如，通过评估传感器信号，能够监测铁路道岔的状态，并且能够检测可移动铁路元件的磨损。这使得能够在铁路道岔达到可能对通过的轨道车辆造成危险的状态之前对铁路道岔进行维修或维护。

根据该方法的至少一个实施例，位置信号包括轨道车辆的车轮经过车轮传感器的位置的信息。因此，车轮传感器能够用于监测铁路线路上的铁路交通。

以下对附图的描述能够进一步说明和解释示例性实施例。功能相同或具有相同效果的部件由相同的附图标记表示。相同或实际上相同的部件可能仅针对它们首先出现的附图进行描述。不需要在连续的附图中重复其描述。

图1示出了用于监测铁路线路的监测单元的示例性实施例。

图2示出了用于监测具有铁路道岔的铁路线路的监测单元的示例性实施例。

图3、图4和图5描述了监测单元的传感器装置的示例性实施例。

图6示出了传感器装置的示例性实施例的俯视图。

图7描述了用于监测铁路线路的方法的示例性实施例。

图1示出了用于监测铁路线路的监测单元28的示例性实施例的示意图。监测单元28包括处理单元29。处理单元29被布置成与铁路线路间隔开。监测单元28还包括三个车轮传感器30，每个车轮传感器30分别连接到铁路线路的轨道23。图1示出了铁路线路的一部分。在该部分中，铁路线路包括铁路道岔21。三个车轮传感器30被布置在铁路道岔21周围的不同位置处。每个车轮传感器30分别通过轨道爪22连接到轨道23。

监测单元28还包括四个传感器装置20，每个传感器装置20连接到铁路线路的铁路道岔21的轨道23。传感器装置20每个都包括轨道爪22，该轨道爪22分别连接到铁路道岔21的轨道23。轨道23能够分别是基本轨。

车轮传感器30和传感器装置20与处理单元29连接。处理单元29包括连接到信号***43的输出端35。

在图1中，三个车轮传感器30被编号为第一车轮传感器38、第二车轮传感器39和第三车轮传感器40。此外，传感器装置20被编号为第一传感器装置41、第二传感器装置42、第三传感器装置44和第四传感器装置45。第一车轮传感器38与处理单元29连接。第二车轮传感器39与第一车轮传感器38连接。第一传感器装置41与第二车轮传感器39连接。第二传感器装置42与第一传感器装置41连接。第三传感器装置44与第二传感器装置42连接。第四传感器装置45与第三传感器装置44连接。第三车轮传感器40与第四传感器装置45连接。通过这种方式，车轮传感器38、39、40和传感器装置41、42、44、45与处理单元29连接。连接能够通过线缆或无线方式形成。处理单元29被配置为接收由车轮传感器30检测的信号和由传感器装置20检测的信号。

每个传感器装置20都包括传感器24，该传感器24被配置为以非接触式测量的方式测量铁路道岔21的可移动铁路元件25的至少一个节段34的空间位置，并且区分可移动铁路元件25的节段34的至少两个不同的空间位置。可移动铁路元件25包括尖轨26。图1所示的铁路道岔21包括两个可移动铁路元件25。与每个可移动铁路元件25相邻地布置有铁路道岔21的轨道23。两个传感器装置20连接到每个轨道23。对于四个传感器装置20，传感器24被布置在相应的可移动铁路元件25的下方。

对于每个传感器装置20，传感器24也可能被配置为区分可移动铁路元件25的节段34的至少三个不同的空间位置。每个传感器装置20被配置为向处理单元29提供传感器信号，并且传感器信号包括所测量的空间位置。处理单元29被配置为在其输出端35处向信号***43提供输出信号，并且输出信号包括来自传感器信号的信息。

每个车轮传感器30包括电感式传感器。每个车轮传感器30还可能包括两个电感式传感器。处理单元29被配置为从每个车轮传感器30接收位置信号，处理单元29被配置为在其输出端35处向信号***43提供输出信号，并且输出信号包括来自位置信号的信息。每个位置信号包括轨道车辆的车轮经过相应的车轮传感器30的位置的信息。

图2示出了具有铁路道岔21的监测单元28的示例性实施例。铁路道岔包括可移动铁路元件25。在图2中，可移动铁路元件25的前部46不与铁路道岔的轨道23直接接触。轨道23是基本轨。可移动铁路元件25被布置为与轨道23间隔开。在这种布置中，轨道车辆能够从图2中的左侧移动到右上角位置，或者反过来移动。在另一种状态下，可移动铁路元件25能够与轨道23直接接触。在这种布置中，轨道车辆能够从图2中的左侧移动到右下角位置，或者反过来移动。为了安全的铁路交通，有必要监测可移动铁路元件25的位置。

处理单元29被布置成与铁路线路间隔开。一个车轮传感器30连接到轨道23，一个传感器装置20连接到铁路道岔21的轨道23。车轮传感器30和传感器装置20与处理单元29连接，并且处理单元29包括可连接到信号***43的输出端35。

在图3中，示出了传感器装置20的另一个示例性实施例的横截面。图3示出了侧视图，其中示出了穿过轨道23的横截面。轨道爪22布置在轨道23的下方，并且利用两个夹持部件31固定到轨道23。铁路道岔21包含轨道23。轨道爪22的不同部分通过螺钉32相互连接。传感器24被布置为邻近轨道爪22并且与轨道爪22机械连接。可移动铁路元件25布置在传感器24上方并且邻近轨道23。传感器24被布置为与可移动铁路元件25间隔开。这意味着，传感器24和可移动铁路元件25不机械接触。可移动铁路元件25被配置为沿横向方向x移动。横向方向x由图3中的箭头指示。

在图3中，示出了可移动铁路元件25的布置，其被称为第一布置。在可移动铁路元件25的第一布置中，可移动铁路元件25的节段34处于其相对于轨道23最近的位置。在这种情况下，可移动铁路元件25与轨道23直接接触。可移动铁路元件25的顶部33具有与轨道23的顶部33的形状相配合的形状。在面向可移动铁路元件25的一侧，轨道23包括形状与可移动铁路元件25的形状相适应的区域。这意味着，轨道23的顶部33包括面向可移动铁路元件25的顶部33的表面，该表面平行于可移动铁路元件25的面向轨道23的表面延伸。轨道23和可移动铁路元件25的这种形状使得可移动铁路元件25能够处于与轨道23直接接触的闭合位置。由于这两个表面相互平行地延伸，所以避免了处于闭合位置的可移动铁路元件25和轨道23之间的缝隙。

传感器24能够包括多个传感器部件，例如线圈。传感器部件能够各自被配置为检测导电材料在相应传感器部件的感测范围内的移动。通过采用多个传感器部件，能够增加传感器24的感测范围。可移动铁路元件25能够包括导电材料。

可移动铁路元件25包括第一边缘36和与第一边缘36相对设置的第二边缘37。在图3中，第二边缘37被设置为比第一边缘36更靠近轨道23。在第一布置中，第二边缘37不布置在传感器24上方。然而，第一边缘36布置在传感器24的上方。传感器24检测可移动铁路元件25的第一边缘36。

如果传感器24包括多个线圈，则每个线圈都具有感测范围，线圈被配置为感测在该感测范围内导电材料的移动。这意味着，如果可移动铁路元件25进入线圈的感测范围，则线圈被部分阻尼。因此，能够检测可移动铁路元件25的这种移动。一旦可移动铁路元件25延伸超过线圈的整个感测范围，则线圈被完全阻尼，并且可移动铁路元件25的进一步移动不会改变线圈的状态。这意味着，在这种情况下，线圈不能检测到可移动铁路元件25的进一步移动。只有当可移动铁路元件25没有延伸超过线圈的整个感测范围时，才能检测到可移动铁路元件25的进一步移动。通过评估多个线圈的信号，能够确定可移动铁路元件25的位置。在第一布置中，第一边缘36的移动引起传感器24的信号的变化。因此，可移动铁路元件25的第一边缘36由传感器24检测。

图4示出了与图3相同的穿过传感器装置20的横截面，但可移动铁路元件25被布置在不同的位置处。可移动铁路元件25布置在可移动铁路元件25的节段34被布置成与轨道23间隔开的第二布置中。这意味着，在第二布置中，节段34被布置为与轨道23间隔比在第一布置中更远的距离。在可移动铁路元件25的第二布置中，可移动铁路元件25的节段34能够布置在其与轨道23的最大距离处。

在第二布置中，可移动铁路元件25的第一边缘36不布置在传感器24上方，而第二边缘37布置在传感器24上方。因此，在第二布置中，传感器24检测可移动铁路元件25的第二边缘37。

图5示出了与图3相同的穿过传感器装置20的横截面，但可移动铁路元件25被布置在不同的位置。在图5中，可移动铁路元件25布置在图3所示位置和图4所示位置之间的位置处。可移动铁路元件25不与轨道23直接接触，并且被布置为与轨道23间隔开。

图6示出了安装到铁路***21的轨道23的传感器装置20的示例性实施例。传感器装置20包括轨道爪22，该轨道爪22连接到铁路***21的轨道23。图6示出了轨道23的俯视图。轨道爪22设置在轨道23的下方。因此，在图6中只能看到轨道爪22的部分。传感器24与轨道爪22机械地连接。可移动铁路元件25布置在轨道23附近。传感器24设置在可移动铁路元件25的下方。因此，在图6中传感器24不可见。

图7描述了用于监测铁路线路的方法的示例性实施例。在该方法的第一步骤S1中，通过连接到铁路线路的轨道23的车轮传感器30检测至少一个位置信号。在该方法的第二步骤S2中，将位置信号传输到处理单元29。在该方法的第三步骤S3中，通过与铁路道岔21连接的传感器装置20检测至少一个传感器信号。在该方法的第四步骤S4中，将传感器信号传送到处理单元29。该方法的第二步骤S2在该方法的第一步骤S1之后进行。该方法的第四步骤S4在该方法的第三步骤S3之后执行。第一步骤S1和第三步骤S3能够以任何顺序执行或同时执行。在该方法的第五步骤S5中，由处理单元29将输出信号提供给信号***43。输出信号包括来自位置信号的信息和来自传感器信号的信息。为了获得传感器信号，传感器装置20的传感器24以非接触式测量的方式测量可移动铁路元件25的至少一个节段34的空间位置。传感器信号包括所测量的空间位置。位置信号包括轨道车辆的车轮经过车轮传感器30的位置的信息。

本专利申请要求欧洲专利申请21203954.9的优先权，其公开内容通过引用并入本文。

附图标记

20传感器装置

21铁路道岔

22轨道爪

23轨道

24传感器

25可移动铁路元件

26尖轨

28监测单元

29处理单元

30车轮传感器

31夹持部件

32螺钉

33顶部

34节段

35输出端

36第一边缘

37第二边缘

38第一车轮传感器

39第二车轮传感器

40第三车轮传感器

41第一传感器装置

42第二传感器装置

43信号***

44第三传感器装置

45第四传感器装置

46前部

x横向方向

S1-S5步骤

Claims (15)

1.一种用于监测铁路线路的监测单元(28)，所述监测单元(28)包括：

-处理单元(29)，

-至少一个车轮传感器(30)，其能够连接到所述铁路线路的轨道(23)，以及

-传感器装置(20)，其能够连接到所述铁路线路的铁路道岔(21)，其中

-所述车轮传感器(30)和所述传感器装置(20)与所述处理单元(29)连接，以及

-所述处理单元(29)包括能够连接到信号***(43)的输出端(35)。

2.根据权利要求1所述的监测单元(28)，其中，所述处理单元(29)被配置为接收由所述车轮传感器(30)检测的信号和/或由所述传感器装置(20)检测的信号。

3.根据前述权利要求之一所述的监测单元(28)，其中，所述传感器装置(20)包括传感器(24)，所述传感器(24)被配置为以非接触式测量的方式测量所述铁路道岔(21)的可移动铁路元件(25)的至少一个节段(34)的空间位置，并且区分所述可移动铁路元件(25)的所述节段(34)的至少两个不同的空间位置。

4.根据权利要求3所述的监测单元(28)，其中，所述可移动铁路元件(25)包括尖轨(26)。

5.根据权利要求3或4之一所述的监测单元(28)，其中，所述传感器(24)被配置为区分所述可移动铁路元件(25)的所述节段(34)的至少三个不同的空间位置。

6.根据权利要求3至5之一所述的监测单元(28)，其中，所述传感器装置(20)被配置为向所述处理单元(29)提供传感器信号，并且所述传感器信号包括所测量的空间位置。

7.根据权利要求6所述的监测单元(28)，其中，所述处理单元(29)被配置为在其输出端(35)处向所述信号***(43)提供输出信号，并且所述输出信号包括来自所述传感器信号的信息。

8.根据前述权利要求之一所述的监测单元(28)，其中，所述车轮传感器(30)包括电感式传感器(24)。

9.根据前述权利要求之一所述的监测单元(28)，其中，所述处理单元(29)被配置为接收来自所述车轮传感器(30)的位置信号，所述处理单元(29)被配置为在其输出端(35)处向所述信号***(43)提供输出信号，并且所述输出信号包括来自所述位置信号的信息。

10.根据权利要求9所述的监测单元(28)，其中，所述位置信号包括轨道车辆的车轮经过所述车轮传感器(30)的位置的信息。

11.一种用于监测铁路线路的方法，所述方法包括：

-通过连接到所述铁路线路的轨道(23)的车轮传感器(30)检测至少一个位置信号，

-将所述位置信号传送到处理单元(29)，

-通过与所述铁路线路的铁路道岔(21)连接的传感器装置(20)检测至少一个传感器信号，

-将所述传感器信号传送到所述处理单元(29)，以及

-由所述处理单元(29)将输出信号提供给信号***(43)。

12.根据权利要求11所述的用于监测铁路线路的方法，其中，所述输出信号包括来自所述位置信号的信息和来自所述传感器信号的信息。

13.根据权利要求11或12之一所述的用于监测铁路线路的方法，其中，由所述传感器装置(20)的传感器(24)以非接触式测量的方式测量所述铁路道岔(21)的可移动铁路元件(25)的至少一个节段(34)的空间位置，其中，所述传感器(24)被配置为区分所述可移动铁路元件(25)的所述节段(34)的至少两个不同的空间位置。

14.根据权利要求13所述的用于监测铁路线路的方法，其中，所述传感器信号包括所测量的空间位置。

15.根据权利要求11至14之一所述的用于监测铁路线路的方法，其中，所述位置信号包括轨道车辆的车轮经过所述车轮传感器(30)的位置的信息。