EP0958986B1 - Einrichtung zum Überwachen von Gleisfrei-Meldeanlagen - Google Patents
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- EP0958986B1 EP0958986B1 EP99890162A EP99890162A EP0958986B1 EP 0958986 B1 EP0958986 B1 EP 0958986B1 EP 99890162 A EP99890162 A EP 99890162A EP 99890162 A EP99890162 A EP 99890162A EP 0958986 B1 EP0958986 B1 EP 0958986B1
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Classifications
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Definitions
- the invention relates to a device for monitoring track-free signaling systems with Gleisstrom Vietnameseß wornen, axle counters or the like and an evaluation circuit in which the track-free signaling system is connected to a supply voltage source and signal voltages of the signaling system are evaluated in the evaluation circuit.
- Track-free signaling systems are used to monitor railway lines to ensure the safety of the vehicle.
- two different configurations of such systems are common.
- a measurement of the track circuit with an insulated rail track with such a system is suitable for applications of about 1500 m monitoring distance.
- the test section can be selected to be correspondingly larger.
- a particular rail section is limited by insulating joints and the mutually insulated rails electrically separated from the subsequent track sections.
- a supply voltage is constantly applied, this supply voltage in the existing of damping resistor, insulating section and a track relay open signaling circuit drives a supply current. Since the insulation of rails by foreign influences, such as weather od. Like., Only imperfectly succeed, usually flow more or less high leakage currents, whereby the length of the track to be monitored is limited. The discharge current flowing through such insulation defects can flow away through the sleepers and bedding, whereby the quiescent current is correspondingly reduced. However, this quiescent current must in any case be sufficient to keep the track relay in a tightened position.
- the vehicle axles form a low-impedance electrical shunt to the track relay, over which flows a side stream.
- the remaining electricity will be down to one reduced residual amount, whereby the track relay drops and the track section is reported as busy.
- the auxiliary voltage, the track voltage and, due to the design of the track relay as motor relay the phase shift are of essential importance.
- very specific limit values of this operating data must be observed so that the function is safely maintained.
- Counting points can hiebei be formed by wheel sensors, rail contacts and an associated electronic junction box. Rail contacts may consist of transmitter and receiver units mounted opposite the rail track.
- the formation of such axle counters can also enable a direction detection, wherein the signals of different metering points or the receiving coils of such counter are processed in largely the same branches.
- the measured voltages are amplified, rectified and then used to control a voltage / limit transducer. These converters deliver two fundamental frequencies when not installed.
- two counts are available on separate counting wires and another pulse on a monitoring wire for controlling a motor counter.
- the number of axles entering and exiting can be determined and a section declared free if there is a match between the number of axles retracted and the number of axles extended. If the two counter readings do not match, this means a busy message of the section, for safety reasons, a busy message of the section must be made even if any pulse of the Counting point is actuated, but no counting and counting occurs.
- Devices for monitoring track sections can be found, for example, in DE 36 34 696 A1, DE 44 05 039 A1, CH 684 257 A5, DE 196 31 564 A1 or DE 42 21 779 A1.
- AT 316 644 B describes a circuit arrangement in axle counting systems, which monitors the functioning of counting points and then responds when a specific fault, such as the failure of a voltage signal, has occurred.
- DE 4 217 694 A1 describes an arrangement for the evaluation of two voltages belonging to a monitoring kress.
- Monitoring devices in the known type usually provide additional sensors and additional facilities vorraus, so that in addition to the fact that errors are recognized only when they occur, not only the design effort is increased, but also the meaningfulness of such interference from the extent of the selected redundancy depends.
- the invention now aims to provide a device of the type mentioned, in which in addition to conventional, proven and standardized track-free signaling systems monitoring is made possible, which allows a trend analysis and thus makes early attention to the possible occurrence of future errors.
- the inventive Device also aims to dispense with additional components in the field of sensors or measuring devices or axle counter to actually monitor those measuring devices or axle counter, the signals of which are evaluated in the track-free signaling system.
- the device according to the invention essentially consists in the fact that operating parameters of the signaling system such as the supply and signal voltages and possibly the phase ofistsmeßock in the idle state are fed independently of the track-free signaling system of a separate monitoring device, the operating parameters in dependence measured and evaluated by time.
- the inventive design hiebei made so that the track-free signaling system includes at least one motor track relay and that the supply voltage or an auxiliary voltage to the relay, the tapped to the supply voltage source, insulated rail sections tapped signal voltage and the phase angle of the two voltage measurements are measured and monitored at rest.
- the track circuit measurements both the track voltage, the auxiliary voltage and the phase shift are monitored and compared with known operating parameters of the track-free signaling system used in each case.
- a change in the voltage on the motor relay as a result of a change in the ballast resistance is thus recognized early as well as a change in the phase position, which would put the safe function in the sequence in question.
- Track relays are usually operated in closed circuit, with interruptions or resistance increases in the circuit, such as rail breakage, breakage of the leads or broken rail connections as well as short circuits lead to relay drop, and thus pretend a track occupancy message.
- An excessively high leakage current due to faulty track insulation or faulty insulation joints also leads to a drop in the track relay and to a busy signal. Due to the continuous monitoring in the idle state, such leakage currents, which sometimes also increase slowly in operation, or emerging defective track insulation can be recognized early and already indicate additional maintenance and testing outside the usual maintenance intervals.
- the training is therefore made so that the monitoring device is electrically decoupled from the safety signaling device and / or the maximum occurring in case of failure voltage increase of the monitoring device is electronically limited.
- the design is advantageously such that the measured values of the monitoring device a central computer of a switch diagnosis system are supplied and a trend analysis is performed in the computer.
- the measuring modules for additional monitoring device are hiebei deviating from the use of direct current measurements usually directly on the track and not in the interlocking. Measured values that are obtained when driving over the measuring point and thus in the damping of the wheel sensor are excluded from the evaluation, the error trend detection can detect changes by the continuous detection of the operating parameters when moods in the frequency-selective circuits of the outdoor and indoor equipment and a drifting away the frequency occurs, further when changes in the electrical parameters of the indoor and outdoor equipment occur and not least temperature dependencies are detected.
- the device in order to exclude measured values when passing over the measuring points, is advantageously designed such that the monitoring circuit is connected to the signaling system for suppressing measured values during the characteristic signal changes in the event of a busy reporting process.
- Another possibility to hide measured values during a busy reporting process is when these temporary measured values are detected and eliminated as interference signals by means of a computer program.
- All known safety devices can additionally generate a fault message at best.
- an additional expense of sensor technology for example by applying a separate reference voltage at intervals, which should simulate a driving, only the current operation of the sensors can be checked, but not a trend analysis be made.
- FIG. 2 shows a detail of the wiring of the monitoring device for the track circuit detection device
- FIG. 3 shows a modified embodiment using axle counters in the context of the track-free signaling system.
- rails 1 and 2 of a track can be seen, which are formed over a distance a relative to the respective rails 1 and 2 isolated.
- the area a of the rails 1 and 2 is separated by corresponding insulating joints from the rest of the track and it is applied to this track section, a voltage across the feed lines 3 and 4.
- the voltage is tapped via the signal lines 5 and fed to a motor track relay 6.
- a turn diagnosis system is provided, which, as shown in the following figures, is coupled to the track-free signaling system.
- the switch diagnostics system comprises a central computer 7 with a corresponding display 8 and optionally a printer 9, the data for the switch diagnostics system being obtained from a plurality of different systems 10.
- the systems 10 can each detect different functions of the switch via associated sensors, such as tongue position, tongue spacing and wear-dependent criteria, which will not be described in more detail below. It is essential to link the switch diagnosis system with the track-free signaling system in a manner which Repercussions and feedback on the safe operation of the track-free signaling system excludes.
- a detail of a track-free signaling system with a motor track relay 6 can be seen for this purpose.
- An auxiliary voltage is applied to such a motor track relay via lines 11.
- the motor track relay 6 is provided via the lines 12 tapped from the track track voltage available. With correct phase angle of the signals and corresponding amplitude, the operation of the motor track relay takes place in the desired manner. If, for example, the track voltage drops significantly due to the rolling over of axles due to the low-impedance shunt resistance across the axles, the motor track relay responds and signals the busy condition.
- the separate monitoring device now includes carefulsmeßmodule 13 and 14 for monitoring the track voltage and the auxiliary voltage, wherein the evaluation of the signals takes place both in terms of their amplitude in aaccosmeßscrien 15 and with respect to their phase position in the corresponding component 16.
- the signals obtained in this way arrive via input and output interfaces 17 in the system bus 18 and are provided via a head group 19 to the central computer, in which a trend calculation is made.
- a value of the amplitude of one or both of the voltage measuring modules that changes over time causes a drift in the voltage and thus possible insulation problems.
- a change in the phase position also allows for the time to draw conclusions, to which due to an undesirable shift of the phase position, the motor track relay will no longer respond correctly.
- Fig. 3 is a modified embodiment using Ach Lucas drivingen seen, wherein along the rails 1 and 2 wheel sensors are arranged.
- Achsterrorism drivingen as safety equipment for free and busy reporting of sections usually consist of a plurality of such metering points, as defined by the sensors 20, which are arranged at least at the beginning and at the end of a section and evaluated in an arranged in the interlocking engine counter 21 become.
- Telecommunication cables 22 are used to connect the metering points to the engine meter.
- the metering points themselves consist of the wheel sensors 20 and rail contacts and an electronic junction box 23.
- the rail contacts themselves consist in turn usually of transmitting and receiving devices, which are mounted opposite one another on the rail web. In each such device next to each other two coils are arranged, which allow by their offset direction detection.
- the signals of the two receiving coils are processed separately in two substantially identical branches, the voltages are rectified rectified in the rule and then used to control a voltage / limit transducer. These Transducers deliver two basic frequencies when the arrangement is not used.
- the two frequencies are now further processed in the electronic junction boxes 23 by means of carrier and Pululformerbau phenomenon, so that two counts on separate Zähladern and a pulse on a monitoring wire for controlling a motor counter 21 is available.
- the number of axles entering and exiting the section can be counted and a section declared free if there is a match between the number of axles retracted and the number of extended axles. If the counter readings do not match, a busy message occurs. A busy message but also occurs when any pulse generator of the counting is pressed, but no counting and counting occurs or a line break occurs in the connecting lines to the counting point.
- the separate monitoring circuits 24 again operating parameters are detected, in the case of the embodiment of FIG. 3, the supply voltage of the counting point and the two rest frequencies and amplitudes are detected.
- the monitoring device is located in a separate housing next to the electronic terminal boxes to be monitored and allows the continuous measurement of the operating parameters of the metering point at rest.
- the respectively obtained signals are made available to the central computer 7 via signal lines 25 and the components described in FIG.
- Deviating from the arrangement at the track current measurement the measuring modules are located directly on the track and not in the interlocking. Measured values which are obtained when the measuring point is passed over and thus when the wheel sensors are damped are excluded from the evaluation.
- the fault detection occurs due to the continuous detection of the operating parameters and in particular their temporal change. In detail are for the Trend detection Discriminations in the frequency-selective circuits or a drifting of the frequencies as well as changes in the electrical parameters and temperature-related changes can be detected and evaluated as a trend.
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Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Überwachen von Gleisfrei-Meldeanlagen mit Gleisstromkreismeßeinrichtungen, Achszählern oder dergleichen und einer Auswerteschaltung, bei welcher die Gleisfrei-Meldeanlage mit einer Speisespannungsquelle verbunden ist und Signalspannungen der Meldeanlage in der Auswerteschaltung ausgewertet werden.
- Gleisfrei-Meldeanlagen dienen der Überwachung von Bahnstrecken, um die Sicherheit der Befahrung zu gewährleisten. Prinzipiell sind zwei verschiedene Ausbildungen derartiger Anlagen verbreitet. In einer ersten derartigen Anlage erfolgt eine Messung des Gleisstromkreises mit einer isolierten Schienenstrecke, wobei sich eine derartige Anlage für Einsatzbereiche von etwa 1500 m Überwachungsstrecke eignet. Alternativ existieren eine Reihe von Ausbildungen, welche die einfahrenden und ausfahrenden Achsen innerhalb einer Prüfstrecke durch Achszähler erfassen. In diesem zweiten Fall kann die Meßstrecke entsprechend größer gewählt werden.
- Bei Gleisstromkreismessung wird ein bestimmter Schienenabschnitt durch Isolierstöße begrenzt und die gegeneinander isolierten Schienen von den anschließenden Gleisabschnitten elektrisch getrennt. Es wird eine Speisespannung ständig angelegt, wobei diese Speisespannung in dem aus Dämpfungswiderstand, Isolierabschnitt und einem Gleisrelais bestehenden Freimeldestromkreis einen Speisestrom antreibt. Da die Isolation von Schienen durch Fremdeinflüsse, wie Witterung od. dgl., nur unvollkommen gelingt, fließen üblicherweise mehr oder minder hohe Leckströme, wodurch die Länge der zu überwachenden Strecke begrenzt ist. Der durch derartige Isolationsmängel fließende Ableitungsstrom kann durch die Schwellen und Bettung abfließen, wodurch der Ruhestrom entsprechend verkleinert wird. Dieser Ruhestrom muß jedoch jedenfalls dafür ausreichen, um das Gleisrelais in angezogenener Stellung zu halten. Wenn nun das Fahrzeug in den isolierten Abschnitt einfährt, bilden die Fahrzeugachsen einen niederohmigen elektrischen Nebenschluß zum Gleisrelais, über welchen ein Nebenstrom fließt. Der verbleibende Strom wird bis auf einen kleinen Restbetrag verringert, wodurch das Gleisrelais abfällt und der Gleisabschnitt als besetzt gemeldet wird. Für das sichere Schalten des Motorrelais sind hiebei die Hilfsspannung, die Gleisspannung und aufgrund der Ausbildung des Gleisrelais als Motorrelais, die Phasenverschiebung von wesentlicher Bedeutung. Für jede Bauweise eines Motorrelais sind ganz bestimmte Grenzwerte dieser genannten Betriebsdaten einzuhalten, damit die Funktion sicher erhalten bleibt.
- Bei der Verwendung von Achszähleinrichtungen werden in der Regel eine Mehrzahl von Zählpunkten definiert, die sich zumindest am Beginn und am Ende eines definierten Abschnittes befinden und deren Signal in einem im Stellwerk befindlichen Zähler ausgewertet werden. Zählpunkte können hiebei von Radsensoren, Schienenkontakten und einem zugehörigen elektronischen Anschlußkasten gebildet sein. Schienenkontakte können aus Sender- und Empfangsgeräten bestehen, die gegenüberliegend am Schienenstrang montiert sind. Die Ausbildung derartiger Achszähler kann auch eine Richtungserkennung ermöglichen, wobei die Signale verschiedener Zählpunkte bzw. der Empfangsspulen derartiger zähleinrichtung in weitestgehend gleichen Zweigen verarbeitet werden. Üblicherweise werden die gemessenen Spannungen verstärkt, gleichgerichtet und danach zur Steuerung eines Spannungs-/Grenzwandlers benutzt. Diese Wandler liefern bei nichtbefahrener Anordnung zwei Grundfrequenzen. Nach Weiterverarbeitung dieser Frequenzen in einem elektronischen Anschlußkasten mittels Trigger- und Impulsformenbaugruppen stehen dann zwei Zählimpulse auf getrennten Zähladern und ein weiterer Impuls auf einer Überwacherader zur Ansteuerung eines Motorzählwerkes zur Verfügung. Bei diesen Einrichtungen kann in einem bestimmten Abschnitt die Anzahl von ein- bzw. ausfahrenden Achsen ermittelt werden und ein Abschnitt als frei gemeldet werden, wenn zwischen der Zahl der eingefahrenen und der Zahl der ausgefahrenen Achsen Übereinstimmung besteht. Wenn die beiden Zählerstände nicht übereinstimmen, bedeutet dies eine Besetztmeldung des Abschnittes, wobei aus sicherheitstechnischen Gründen eine Besetztmeldung des Abschnittes auch dann erfolgen muß, wenn irgendein Impulsgeber der Zählstelle betätigt wird, aber keine Ein- und Auszählung zustande kommt.
- Mit immer höher werdenden Fahrgeschwingigkeiten und höheren Achslasten sowie einer ständig steigenden Zugdichte, ist eine bedarfsorientierte Instandhaltung nicht mehr ausreichend, und es scheint erstrebenswert, mittels einer Trenderkennung eine vorbeugende Ferndiagnose und damit eine vorbeugende Instandhaltung zu ermöglichen.
- Die bisher bekannten Überwachungseinrichtungen, mit welchen zusätzlich zur Meldeanlage Fehlzustände diagnostiziert werden sollen, lassen Aussagen immer erst dann zu, wenn der Fehler bereits aufgetreten ist.
- Einrichtungen zur Überwachung von Gleisabschnitten sind beispielsweise der DE 36 34 696 A1, der DE 44 05 039 A1, der CH 684 257 A5, der DE 196 31 564 A1 oder der DE 42 21 779 A1, zu entnehmen. In der AT 316 644 B ist eine Schaltungsanordnung in Achszählanlagen beschrieben, welche die Funktionsfähigkeit von Zählstellen überwacht und dann anspricht, wenn eine bestimmte Störung, wie beispielsweise der Ausfall eines Spannungssignales, aufgetreten ist. Die DE 4 217 694 A1 beschreibt eine Anordnung zur Auswertung von zwei zu einem Überwachungskress gehörenden spannungen.
- Überwachungseinrichtungen in der bekannten Art setzen zumeist zusätzliche Sensoren und zusätzliche Einrichtungen vorraus, sodaß neben dem Umstand, daß Fehler erst erkannt werden, wenn sie aufgetreten sind, nicht nur der konstruktive Aufwand erhöht wird, sondern darüberhinaus auch die Aussagekraft derartiger Störsignale vom Ausmaß der gewählten Redundanz abhängt.
- Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher zusätzlich zu konventionellen, erprobten und standardisierten Gleisfrei-Meldeanlagen eine Überwachung ermöglicht wird, welche eine Trendanalyse ermöglicht und damit auf das mögliche Auftreten von zukünftigen Fehlern frühzeitig aufmerksam macht. Die erfindungsgemäße Einrichtung zielt darüberhinaus darauf ab, auf zusätzliche Bauteile im Bereich der Sensoren bzw. Meßeinrichtungen oder Achszähler zu verzichten, um tatsächlich diejenigen Meßeinrichtungen bzw. Achszähler zu überwachen, deren Signale in der Gleisfrei-Meldeanlage ausgewertet werden. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die erfindungsgemäße Einrichtung im wesentlichen darin, daß Betriebskenngrößen der Meldeanlage wie z.B. die Speise- und die Signalspannungen sowie ggf. die Phasenlage der Spannungsmeßwerte im Ruhezustand unabhängig von der Gleisfrei-Meldeanlage einer gesonderten Überwachungseinrichtung zugeführt sind, wobei die Betriebskenngrößen in Abhängigkeit von der Zeit gemessen und ausgewertet werden. Dadurch, daß nun zusätzlich zu den üblichen Betriebsgrößen, welche die Signale für die Gleisfrei-Meldeanlagen generieren, Betriebskenngrößen der Meldeanlagen überwacht werden, und diese in einer von der Gleisfrei-Meldeanlage unabhängigen gesonderten Überwachungseinrichtung ausgewertet werden, wird die Möglichkeit geschaffen, Änderungen der Betriebskenngrößen lange vor dem Auftreten einer tatsächlichen Störung zu erfassen, und auf diese Weise auf den möglichen Zeitpunkt einer Störung in Form eines Trends schließen zu können. Wesentlich für die erfindungsgemäße Einrichtung ist somit die Unabhängigkeit einer zweiten Überwachungseinrichtung von der Gleisfrei-Meldeanlage und die Auswertung der Betriebskenngrößen der Meldeanlage in dieser gesonderten Überwachungseinrichtung nach Kriterien, welche in der Gleisfrei-Meldeanlage selbst nicht überwacht werden. Während die Gleisfrei-Meldeanlage lediglich den Frei- oder Belegtzustand signalisiert, muß eine derartige zusätzliche Überwachungseinrichtung die Betriebskenngrößen der Meldeanlage im Ruhezustand kontinuierlich in bestimmten Zeitabständen überwachen, um die gewünschte Trendanalyse zu ermöglichen.
- Mit Vorteil ist die erfindungsgemäße Ausbildung hiebei so getroffen, daß die Gleisfrei-Meldeanlage wenigstens ein Motorgleisrelais enthält und daß die Speisespannung bzw. eine Hilfsspannung zum Relais, die an mit der Speisespannungsquelle verbundenen, isolierten Schienenabschnitten abgegriffene Signalspannung und die Phasenlage der beiden Spannungsmeßwerte im Ruhezustand gemessen und überwacht werden. Bei einer derartigen Überwachung werden im Falle der Gleisstromkreismessungen, sowohl die Gleisspannung, die Hilfsspannung als auch die Phasenverschiebung überwacht und mit bekannten Betriebsparametern der jeweils verwendeten Gleisfrei-Meldeanlage verglichen. Eine Änderung der Spannung am Motorrelais infolge einer Änderung des Bettungswiderstandes wird somit frühzeitig ebenso erkannt, wie eine Änderung der Phasenlage, welche die sichere Funktion in der Folge in Frage stellen würde. Gleisrelais werden üblicherweise in Ruhestromschaltung betrieben, wobei Unterbrechungen oder Widerstandserhöhungen im Stromkreis, wie Schienenbruch, Bruch der Anschlußleitungen oder defekte Schienenverbindungen ebenso wie Kurzschlüsse zum Relaisabfall führen, und damit bereits eine Gleisbesetztmeldung vortäuschen. Ein zu hoher Ableitstrom durch mangelhafte Gleisisolierung oder schadhafte Isolierstöße führt gleichfalls zu einem Abfall des Gleisrelais und zu einer Besetztmeldung. Durch die kontinuierliche Überwachung im Ruhezustand können derartige, im Betrieb teilweise auch langsam ansteigende Ableitströme, oder sich abzeichnende mangelhafte Gleisisolierung frühzeitig erkannt werden und bereits außerhalb der üblichen Wartungsintervalle eine zusätzliche Wartung und Überprüfung indizieren.
- Wesentlich für die sichere Funktion einer derartigen Überwachungseinrichtung ist naturgemäß auch der Umstand, daß die Überwachungseinrichtung in keiner Weise die Gleisfrei-Meldeanlage beeinflussen darf, und die Funktion der standardisierten Gleisfrei-Meldeanlage daher völlig von der Überwachungseinrichtung getrennt bleiben muß. Mit Vorteil ist die Ausbildung daher so getroffen, daß die Überwachungseinrichtung gegenüber der Sicherheitsmeldeeinrichtung elektrisch entkoppelt ist und/oder der im Störfall maximal auftretende Spannungsanstieg der Überwachungseinrichtung elektronisch begrenzt ist.
- Um eine sichere Trendanalyse vorzunehmen, ist mit Vorteil die Ausbildung so getroffen, daß die Meßwerte der Überwachungseinrichtung einem zentralen Rechner eines Weichendiagnosesystems zugeführt sind und im Rechner eine Trendanalyse vorgenommen wird.
- Im Falle der Verwendung von Achszähleinrichtungen werden die für derartige Einrichtungen charakteristischen Betriebskenngrößen erfaßt, wobei mit Vorteil so vorgegangen wird, daß bei Achszähleinrichtungen als Betriebskenngrößen im Ruhezustand die Versorgungsspannung, die Ruhefrequenzen und die Ruhesignalamplituden überwacht werden. Die Meßmodule für zusätzliche Überwachungseinrichtung befinden sich hiebei abweichend vom Einsatz bei Gleichstrommessungen in der Regel unmittelbar an der Gleisstrecke und nicht im Stellwerk. Meßwerte, welche bei Überfahren des Meßpunktes und damit bei der Bedämpfung des Radsensors erhalten werden, werden aus der Auswertung ausgeklammert, wobei die Fehlertrenderkennung durch die kontinuierliche Erfassung der Betriebsparameter Veränderungen erkennen läßt, wenn Verstimmungen in den frequenzselektiven Kreisen der Außen- und Innenanlagen und ein Wegdriften der Frequenzen auftritt, weiters wenn Änderungen in den elektrischen Parametern der Innen- und Außenanlage auftreten und nicht zuletzt Temperaturabhängigkeiten festgestellt werden.
- Insbesondere um Meßwerte beim Überfahren der Meßpunkte auszuklammern, ist mit Vorteil die Einrichtung so ausgebildet, daß die Überwachungsschaltung mit der Meldeanlage zur Unterdrückung von Meßwerten während der charakteristischen Signaländerungen bei einem Belegt-Meldevorgang verbunden ist.
- Eine weitere Möglichkeit Meßwerte während eines Belegt-Meldevorgangs auszublenden ist gegeben, wenn diese kurzzeitig andauernden Meßwerte als Störsignale mittels eines Rechnerprogrammes erkannt und ausgeschieden werden.
- Alle bekannten sicherheitstechnischen Einrichtungen können zusätzlich bestenfalls eine Störungsmeldung generieren. Für den Fall eines zusätzlichen Aufwandes an Sensorik, beispielsweise durch Anlegen einer gesonderten Referenzspannung in Zeitabständen, welche eine Befahrung simulieren sollen, kann lediglich die momentane Funktionsweise der Sensorik überprüft werden, nicht aber eine Trendanalyse vorgenommen werden.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
- In dieser zeigen Fig. 1 ein Gesamtschaubild einer Überwachungseinrichtung für eine Gleisstromkreismeldeeinrichtung, Fig. 2 ein Detail der Beschaltung der Überwachungseinrichtung für die Gleisstromkreismeldeeinrichtung und Fig. 3 eine abgewandelte Ausbildung unter Verwendung von Achszählern im Rahmen der Gleisfrei-Meldeanlage.
- In Fig. 1 sind Schienen 1 und 2 eines Gleises ersichtlich, welche über eine Strecke a gegenüber den jeweiligen Schienen 1 und 2 isoliert ausgebildet sind. Der Bereich a der Schienen 1 und 2 ist durch entsprechende Isolierstöße vom übrigen Verlauf des Gleises getrennt und es wird an diesen Gleisabschnitt eine Spannung über die Speiseleitungen 3 und 4 angelegt. Die Spannung wird über die Signalleitungen 5 abgegriffen und einem Motorgleisrelais 6 zugeführt.
- Unabhängig von den Bauteilen für die Gleisfrei-Meldeanlage ist ein Weichendiagnosesystem vorgesehen, welches, wie in den nachfolgenden Figuren dargestellt, mit der Gleisfrei-Meldeanlage gekoppelt wird. Das Weichendiagnosesystem umfaßt hiebei einen Zentralrechner 7 mit entsprechender Anzeige 8 sowie gegebenenfalls einen Drucker 9, wobei die Daten für das Weichendiagnosesystem aus einer Mehrzahl von unterschiedlichen Systemen 10 gewonnen werden. Die Systeme 10 können jeweils über zugeordnete Sensoren unterschiedliche Funktionen der Weiche, wie beispielsweise Zungenstellung, Zungenabstand sowie verschleißabhängige Kriterien, erfassen, was im folgenden aber nicht näher dargestellt ist. Wesentlich ist die Verknüpfung des Weichendiagnosesystemes mit der Gleisfrei-Meldeanlage in einer Weise, welche Rückwirkungen und Rückkopplungen auf die sichere Funktion der Gleisfrei-Meldeanlage ausschließt.
- In Fig. 2 ist zu diesem Zweck ein Detail einer Gleisfrei-Meldeanlage mit einem Motorgleisrelais 6 ersichtlich. An ein derartiges Motorgleisrelais wird über Leitungen 11 eine Hilfsspannung angelegt. Dem Motorgleisrelais 6 wird über die Leitungen 12 die vom Gleis abgegriffene Gleisspannung zur Verfügung gestellt. Bei korrekter Phasenlage der Signale und entsprechender Amplitude erfolgt die Betätigung des Motorgleisrelais in der gewünschten Weise. Sinkt die Gleisspannung beispielsweise durch das Überrollen von Achsen aufgrund des niederohmigen Nebenwiderstandes über die Achsen deutlich ab, spricht das Motorgleisrelais an und meldet den Besetztzustand.
- Die gesonderte Überwachungseinrichtung umfaßt nun Spannungsmeßmodule 13 und 14 für die Überwachung der Gleisspannung sowie der Hilfsspannung, wobei die Auswertung der Signale sowohl in bezug auf ihre Amplitude in einer Spannungsmeßschaltung 15 als auch in bezug auf ihre Phasenlage in dem entsprechenden Bauteil 16 erfolgt. Die auf diese Weise erhaltenen Signale gelangen über Eingangs- und Ausgangsinterfaces 17 in den Systembus 18 und werden über eine Kopfgruppe 19 dem Zentralrechner zur Verfügung gestellt, in welchem eine Trendberechnung vorgenommen wird. Ein über die Zeit sich ändernder Wert der Amplitude eines oder beider der Spannungsmeßmodule läßt ein Driften der Spannung und damit auf mögliche Probleme der Isolation schließen. Eine Veränderung der Phasenlage läßt gleichfalls auf den Zeitpunkt Rückschlüsse zu, zu welchem aufgrund einer unerwünschten Verschiebung der Phasenlage das Motorgleisrelais nicht mehr korrekt ansprechen wird. Da an beiden Schienen nur unvollkommen isoliert werden kann, fließt immer ein unerwünschter Ableitungsstrom beispielsweise durch die Schwellen und die Bettung, welche den Ruhestrom entsprechend verkleinert. Ein derartiger Ruhestrom muß aber jedenfalls groß genug bleiben, um das Gleisrelais in angezogener Stellung zu halten. Erst wenn ein Fahrzeug in den isolierten Abschnitt einfährt und die Fahrzeugachsen einen niederohmigen elektrischen Nebenschluß zum Gleisrelais ausbilden, wird der Ruhestrom bis auf einen Restbetrag verringert, welcher das Gleisrelais zum Abfallen bringt und die Besetztmeldung des Gleisabschnittes zur Folge hat. Für jede Bauweise eines derartigen Motorrelais 6 sind jeweils ganz bestimmte Grenzwerte für Hilfsspannung, Gleisspannung und Phasenverschiebung einzuhalten, um die Funktion dieses Relais sicherzustellen. Üblicherweise werden Motorrelais nach einem vorgelegten Zeitplan auf ihre Funktionstüchtigkeit überprüft, wobei zu diesem Zweck Eingangsgrößen. Bei einer derartigen Überprüfung wird aber ausschließlich das Motorrelais auf Funktionstauglichkeit geprüft und nicht die von isolierten Gleisabschnitt eingeleiteten Meßgrößen.
- In Fig. 3 ist eine abgewandelte Ausbildung unter Verwendung von Achzähleinrichtungen ersichtlich, wobei längs der Schienen 1 bzw. 2 Radsensoren angeordnet sind. Achszähleinrichtungen als sicherheitstechnische Einrichtungen zur Frei- und Besetztmeldung von Streckenabschnitten bestehen in der Regel aus einer Mehrzahl derartiger Zählpunkte, wie sie durch die Sensoren 20 definiert sind, welche wenigstens am Beginn und am Ende eines Abschnittes angeordnet sind und in einem im Stellwerk angeordneten Motorzählwerk 21 ausgewertet werden. Zur Verbindung der Zählpunkte mit dem Motorzählwerk werden Fernmeldekabel 22 eingesetzt.
- Die Zählpunkte selbst bestehen aus den Radsensoren 20 bzw. Schienenkontakten und einem elektronischen Anschlußkasten 23. Die Schienenkontakte selbst bestehen wiederum in der Regel aus Sende- und Empfangsgeräten, die jeweils gegenüberliegend am Schienensteg montiert sind. In jedem derartigen Gerät sind nebeneinander zwei Spulen angeordnet, die durch ihren Versatz eine Richtungserkennung ermöglichen. Im elektronischen Anschlußgerät 23 werden die Signale der beiden Empfangsspulen separat in zwei weitgehend gleichen Zweigen verarbeitet, wobei die Spannungen in der Regel verstärkt gleichgerichtet und danach zur Steuerung eines Spannungs-/Grenzwandlers benutzt werden. Diese Wandler liefern bei nicht befahrener Anordnung jeweils zwei Grundfrequenzen.
- Die beiden Frequenzen werden nun in den elektronischen Anschlußkästen 23 mittels Träger und Impulformerbaugruppen weiterverarbeitet, sodaß zwei Zählimpulse auf getrennten Zähladern und ein Impuls auf einer Überwachungsader zur Ansteuerung eines Motorzählwerkes 21 zur Verfügung steht.
- Mit derartigen Schienenkontakten kann die in den Abschnitt einfahrende und aus dem Abschnitt ausfahrende Anzahl der Achsen gezählt werden und ein Abschnitt dann als frei gemeldet werden, wenn zwischen der Zahl der eingefahrenen und der Zahl der ausgefahrenen Achsen Übereinstimmung besteht. Wenn die Zählerstände nicht übereinstimmen, erfolgt eine Besetztmeldung. Eine Besetztmeldung erfolgt aber auch dann, wenn irgendein Impulsgeber der Zählstellen betätigt wird, aber keine Ein- und Auszählung zustande kommt oder ein Leitungsbruch in den Verbindungsleitungen zur Zählstelle auftritt.
- In den gesonderten Überwachungsschaltungen 24 werden nun wiederum Betriebsparameter erfaßt, wobei im Fall der Ausbildung nach Fig. 3 die Versorgungsspannung des Zählpunktes sowie die beiden Ruhefrequenzen und Amplituden erfaßt werden. Die Überwachungseinrichtung befindet sich in einem eigenen Gehäuse neben den zu überwachenden elektronischen Anschlußkästen und erlaubt die kontinuierliche Messung der Betriebsparameter des zählpunktes im Ruhezustand. Die jeweils gewonnenen Signale werden über Signalleitungen 25 und die in Fig. 2 beschriebenen Bauteile dem Zentralrechner 7 zur Verfügung gestellt. Die Meßmodule befinden sich hier abweichend von der Anordnung bei der Gleisstrommessung unmittelbar an der Gleisstrecke und nicht im Stellwerk. Meßwerte, welche bei Überfahren des Meßpunktes und damit bei der Bedämpfung der Radsensoren erhalten werden, werden aus der Auswertung ausgeklammert. Die Fehlertrenderkennung erfolgt aufgrund der kontinuierlichen Erfassung der Betriebsparameter und insbesondere ihrer zeitlichen Veränderung. Im einzelnen sind für die Trenderkennung Verstimmungen in den frequenzselektiven Kreisen bzw. ein Wegdriften der Frequenzen sowie Änderungen in den elektrischen Parametern und temperaturbedingte Veränderungen erkennbar und als Trend auswertbar.
Claims (6)
- Einrichtung zum Überwachen von Gleisfrei-Meldeanlagen mit Gleisstromkreismeßeinrichtungen, Achszählern, oder dergleichen und einer Auswerteschaltung bei welcher die Gleisfrei-Meldeanlage mit einer Speisespannungsquelle verbunden ist und Signalspannungen der Meldeanlage in der Auswerteschaltung ausgewertet werden, dadurch gekennzeichnet, daß Betriebskenngrößen der Meldeanlage wie z.B. die Speise- und die Signalspannungen sowie ggf. die Phasenlage der Spannungsmeßwerte im Ruhezustand unabhängig von der Gleisfrei-Meldeanlage einer gesonderten Überwachungseinrichtung zugeführt sind, wobei die Betriebskenngrößen in Abhängigkeit von der Zeit gemessen und ausgewertet werden.
- Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleisfrei-Meldeanlage wenigstens ein Motorgleisrelais (6) enthält und daß die Speisespannung bzw. eine Hilfsspannung zum Relais (6), die an mit der Speisespannungsquelle verbundenen, isolierten Schienenabschnitten (1,2) abgegriffene Signalspannung und die Phasenlage der beiden Spannungsmeßwerte im Ruhezustand gemessen und überwacht werden.
- Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung gegenüber der Sicherheitsmeldeeinrichtung elektrisch entkoppelt ist und/oder der im Störfall maximal auftretende Spannungsanstieg der Überwachungseinrichtung elektronisch begrenzt ist.
- Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwerte der Überwachungseinrichtung einem zentralen Rechner (7) eines Weichendiagnosesystems zugeführt sind und im Rechner (7) eine Trendanalyse vorgenommen wird.
- Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Achszähleinrichtungen als Betriebskenngrößen im Ruhezustand die Versorgungsspannung, die Ruhefrequenzen und die Ruhesignalamplituden überwacht werden.
- Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsschaltung mit der Meldeanlage zur Unterdrückung von Meßwerten während der charakteristischen Signaländerungen bei einem Belegt-Meldevorgang verbunden ist.
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