EP1086872A1 - Presence signal generating circuit - Google Patents

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EP1086872A1
EP1086872A1 EP00120639A EP00120639A EP1086872A1 EP 1086872 A1 EP1086872 A1 EP 1086872A1 EP 00120639 A EP00120639 A EP 00120639A EP 00120639 A EP00120639 A EP 00120639A EP 1086872 A1 EP1086872 A1 EP 1086872A1
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EP
European Patent Office
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signal
switching
sensor
der
die
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Application number
EP00120639A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Gerhard Ulke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tiefenbach GmbH
Original Assignee
Tiefenbach GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Tiefenbach GmbH filed Critical Tiefenbach GmbH
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    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
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    • B61L1/16Devices for counting axles; Devices for counting vehicles
    • B61L1/161Devices for counting axles; Devices for counting vehicles characterised by the counting methods
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L1/00Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or train
    • B61L1/02Electric devices associated with track, e.g. rail contacts
    • B61L1/08Electric devices associated with track, e.g. rail contacts magnetically actuated; electrostatically actuated
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L1/00Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or train
    • B61L1/16Devices for counting axles; Devices for counting vehicles
    • B61L1/163Detection devices
    • B61L1/165Electrical
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
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    • B61L29/00Safety means for rail/road crossing traffic
    • B61L29/24Means for warning road traffic that a gate is closed or closing, or that rail traffic is approaching, e.g. for visible or audible warning
    • B61L29/28Means for warning road traffic that a gate is closed or closing, or that rail traffic is approaching, e.g. for visible or audible warning electrically operated
    • B61L29/284Means for warning road traffic that a gate is closed or closing, or that rail traffic is approaching, e.g. for visible or audible warning electrically operated using rail-contacts, rail microphones, or the like, controlled by the vehicle

Definitions

  • the invention relates to a circuit for generating a presence signal according to the preamble of claim 1
  • This circuit is known, for example, from the published documents 41 23 837 (TiG 9001), 43 25 406 (TiG 9201) and 44 21 327 (TiG 9301).
  • the sensor belonging to the circuit is mounted on the rail in the magnetic area of influence of the wheels passing over and emits an electrical output signal when a wheel is passed over.
  • the output signals of several such sensors which are arranged on both sides of a road crossing the rail path, can be used to switch the monitoring signals of the level crossing (OS 44 21 327).
  • the output signals of the sensors are reliably recognized, so that on the one hand the warning is given when a railway vehicle is approaching but on the other hand unnecessary occupancy and blocking of the transition is avoided.
  • OS 44 21 327 two sensors, each provided as double-rail switches, are provided in front of and behind the intersection. Their output signals are converted into square wave signals (switching signals). Assuming one and the same direction of travel, the rising edge of such a square-wave signal causes a counting pulse to be read into the memory and the falling edge to read out a counting pulse from the memory. The problem is that the output signal is not present long enough or is too indistinct, so that the presence signal is not or prematurely counted out of the memory.
  • the object of the invention is to design the sensor so that the presence of the railway vehicle is reliably signaled .
  • the deletion of the presence signal is not made dependent on the course of the output signal from the sensor. Rather, the deletion takes place after a certain time, which is predetermined for the circuit by a memory or computer contained therein and which is adapted to the speed of the railway vehicle.
  • This solution has the advantage that repeated swelling and decaying of the output signal, which can occur in particular at high speeds and at the end of the crossing of the wheel, has no effect on the generation of the presence signal.
  • by adapting the presence signal to the speed of the vehicle it is ensured that the presence signal always covers a certain travel distance of the wheel or vehicle that is independent of its speed.
  • the switching signal does not depend on the speed of the railway vehicle with regard to the reliability of its evaluation. At slow speeds, it can be expected that a wheel will stop on the sensor and reverse its direction of travel. In this case, the absence of the wheel would be incorrectly signaled after the predetermined time. In the development according to claim 2, this is avoided.
  • the presence signal is deleted here when the output signal falls below a predefined threshold value and the switching signal thus drops, provided the previously determined speed of the rail vehicle falls below a predefined value. If such sensors are used to secure level crossings or switches, this speed could be around 60 km / h.
  • the circuit according to claim 3 has the advantage that the presence of the wheel or Vehicle before the final generation of the warning signal or presence signal can still be verified by a second measurement. Doing so can delay result from the fact that the switching signal of the first sensor by the Switch signal of a second sensor following in the route is confirmed. Hereby the deceleration automatically becomes that of the speed of the railway vehicle customized.
  • the speed can be determined by special sensors.
  • the Sensor arrangement double rail switch according to claim 4 has the advantage that from the sequence of their output signals in addition to the speed also the Lets determine the direction of travel of the wheel being driven over This allows the positive or negative evaluation of the counting pulses can be influenced.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

The detection circuit provides a signal (4.1,5.1) in response to the passage of a rail vehicle wheel, using an electromagnetic sensor (4,5) attached to the track rail within the magnetic field of the rail vehicle wheel, with provision of a corresponding switch signal (4.2,5.2), compared with a threshold value for providing the wheel detection signal. The sensor signal and the switch signal are erased after a time interval which is related to the velocity of the rail vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Erzeugung eines Anwesenheitssignals nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1
Diese Schaltung ist z.B. durch die Offenlegungsschriften 41 23 837 (TiG 9001), 43 25 406 (TiG 9201) und 44 21 327 (TiG 9301) bekannt.
Der zu der Schaltung gehörende Sensor ist an der Schiene im magnetischen Einflußbereich der überfahrenden Räder montiert und gibt bei Überfahrt eines Rades ein elektrisches Ausgangssignal ab. Die Ausgangssignale mehrerer derartiger Sensoren, die beidseits einer den Schienenweg kreuzenden Straße angeordnet sind, können zur Schaltung der Überwachungssignale des Bahnübergangs benutzt werden (OS 44 21 327). Es kommt z.B. in dieser Anwendung darauf an, daß die Ausgangssignale der Sensoren zuverlässig erkannt werden, damit einerseits die Warnung bei Annäherung eines Eisenbahnfahrzeugs gewährleistet ist, andererseits aber eine unnötige Belegung und Sperrung des Übergangs vermieden wird.
Nach der OS 44 21 327 sind dazu vor und hinter der Straßenkreuzung je zwei jeweils als Doppelschienenschalter vorgesehene Sensoren vorgesehen. Ihre Ausgangssignale werden in Rechtecksignale (Schaltsignale) umgesetzt. Ein und dieselbe Fahrtrichtung vorausgesetzt- bewirkt die ansteigende Flanke eines solchen Rechtecksignals die Einlesung eines Zählimpulses in den Speicher und die absteigende Flanke die Auslesung eines Zählimpulses aus dem Speicher. Dabei besteht das Problem, daß das Ausgangssignal nicht lange genug ansteht oder aber zu undeutlich ist, so daß der Anwesenheitssignal nicht oder vorzeitig aus dem Speicher ausgezählt wird, Aufgabe der Erfindung ist es, den Sensor so auszugestalten, daß die Anwesenheit des Eisenbahnfahrzeugs zuverlässig signalisiert wird.
In der Lösung nach Anspruch 1 wird die Löschung des Anwesenheitssignales nicht von dem Verlauf des Ausgangssignals des Sensors abhängig gemacht. Vielmehr erfolgt die Löschung nach einer bestimmten Zeit, welche der Schaltung durch einen darin enthaltenen Speicher oder Rechner vorgegeben und der Geschwindigkeit des Eisenbahnfahrzeugs angepaßt ist.
Diese Lösung hat den Vorteil, daß ein wiederholtes An- und Abschwellen des Ausgangssignals, welches insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten und zum Ende der Überfahrt des Rades vorkommen kann, ohne Auswirkungen für die Erzeugung der Anwesenheitssignals bleibt.
Andererseits wird durch die Anpassung des Anwesenheitssignals an die Geschwindigkeit des Fahrzeugs gewährleistet, daß das Anwesenheitssignal stets eine bestimmte von dessen Geschwindigkeit unabhängige Fahrtstrecke des Rades bzw. Fahrzeugs abdeckt. Im Gegensatz zum Verlauf des Ausgangssignals des Sensors hängt das Schaltsignal hinsichtlich der Zuverlässigkeit seiner Auswertung nicht von der Geschwindigkeit des Eisenbahnfahrzeugs ab.
Bei langsamen Geschwindigkeiten ist damit zu rechnen, daß ein Rad auf dem Sensor stehen bleibt und seine Fahrtrichtung umkehrt. In diesem Falle würde fälschlicher Weise die Abwesenheit des Rades nach der vorbestimmten Zeit signalisiert. Bei der Weiterbildung nach Anspruch 2 wird dies vermieden.
Die Löschung des Anwesenheitssignales erfolgt hier, wenn das Ausgangssignal einen vorgegebenen Schwellwert unterschreitet und dadurch das Schaltsignal abfällt, sofern die zuvor ermittelte Geschwindigkeit des Eisenbahnfahrzeugs einen vorgegebenen Wert unterschreitet. Bei Verwendung solcher Sensoren für die Sicherung von Bahnübergängen oder Weichen könnte diese Geschwindigkeit bei etwa 60 km/h liegen.
The invention relates to a circuit for generating a presence signal according to the preamble of claim 1
This circuit is known, for example, from the published documents 41 23 837 (TiG 9001), 43 25 406 (TiG 9201) and 44 21 327 (TiG 9301).
The sensor belonging to the circuit is mounted on the rail in the magnetic area of influence of the wheels passing over and emits an electrical output signal when a wheel is passed over. The output signals of several such sensors, which are arranged on both sides of a road crossing the rail path, can be used to switch the monitoring signals of the level crossing (OS 44 21 327). It is important in this application, for example, that the output signals of the sensors are reliably recognized, so that on the one hand the warning is given when a railway vehicle is approaching but on the other hand unnecessary occupancy and blocking of the transition is avoided.
According to OS 44 21 327, two sensors, each provided as double-rail switches, are provided in front of and behind the intersection. Their output signals are converted into square wave signals (switching signals). Assuming one and the same direction of travel, the rising edge of such a square-wave signal causes a counting pulse to be read into the memory and the falling edge to read out a counting pulse from the memory. The problem is that the output signal is not present long enough or is too indistinct, so that the presence signal is not or prematurely counted out of the memory. The object of the invention is to design the sensor so that the presence of the railway vehicle is reliably signaled .
In the solution according to claim 1, the deletion of the presence signal is not made dependent on the course of the output signal from the sensor. Rather, the deletion takes place after a certain time, which is predetermined for the circuit by a memory or computer contained therein and which is adapted to the speed of the railway vehicle.
This solution has the advantage that repeated swelling and decaying of the output signal, which can occur in particular at high speeds and at the end of the crossing of the wheel, has no effect on the generation of the presence signal.
On the other hand, by adapting the presence signal to the speed of the vehicle, it is ensured that the presence signal always covers a certain travel distance of the wheel or vehicle that is independent of its speed. In contrast to the course of the output signal of the sensor, the switching signal does not depend on the speed of the railway vehicle with regard to the reliability of its evaluation.
At slow speeds, it can be expected that a wheel will stop on the sensor and reverse its direction of travel. In this case, the absence of the wheel would be incorrectly signaled after the predetermined time. In the development according to claim 2, this is avoided.
The presence signal is deleted here when the output signal falls below a predefined threshold value and the switching signal thus drops, provided the previously determined speed of the rail vehicle falls below a predefined value. If such sensors are used to secure level crossings or switches, this speed could be around 60 km / h.

Die Schaltung nach Anspruch 3 hat den Vorteil, daß die Anwesenheit des Rades bzw. Fahrzeugs vor der endgültigen Erzeugung des Warnsignals oder Anwesenheitssignals noch durch eine zweite Messung verifiziert werden kann. Dabei kann die Verzögerung sich auch dadurch ergeben, daß das Schaltsignal des ersten Sensors durch das Schaltsignal eines zweiten, im Fahrweg folgenden Sensors bestätigt wird. Hierdurch wird die Verzögerung automatisch der der Geschwindigkeit des Eisenbahnfahrzeugs angepaßt.The circuit according to claim 3 has the advantage that the presence of the wheel or Vehicle before the final generation of the warning signal or presence signal can still be verified by a second measurement. Doing so can delay result from the fact that the switching signal of the first sensor by the Switch signal of a second sensor following in the route is confirmed. Hereby the deceleration automatically becomes that of the speed of the railway vehicle customized.

Die Ermittlung der Geschwindigkeit kann durch besondere Sensoren erfolgen. Die Sensoranordnung (Doppelschienenschalter) nach Anspruch 4 hat den Vorteil, daß sich aus der Aufeinanderfolge ihrer Ausgangssignale neben der Geschwindigkeit auch die Fahrtrichtung des überfahrenden Rades bestimmen läßt. Hierdurch kann die positive oder negative Bewertung der Zählimpulse beeinflußt werden.The speed can be determined by special sensors. The Sensor arrangement (double rail switch) according to claim 4 has the advantage that from the sequence of their output signals in addition to the speed also the Lets determine the direction of travel of the wheel being driven over This allows the positive or negative evaluation of the counting pulses can be influenced.

Im Schienenweg werden heute zur Überwachung des Eisenbahnbetriebs besondere Meßsonden angeordnet, die z.B. die Temperatur der vorüber fahrenden Achsen berührungslos abtasten. Wegen der nicht beherrschbaren Störeinflüsse ist hierbei ein absoluter Meßwert nicht zu gewinnen. Jedoch kann aus dem Vergleich der ermittelten Meßwerte untereinander oder mit einem Referenzwert oder Referenzverlauf der Temperatur eine zuverlässige Aussage über den Zustand des kontrollierten Teils des Zuges gewonnen werden. Durch die Ausbildung der Erfindung nach Anspruch 5 wird die Möglichkeit eröffnet, für die Messung eine absolut festgelegte und von Messung zu Messung genau reproduzierbare Meßstrecke und Meßdauer festzulegen. Dadurch wird die Aussage ermöglicht, ob ein während der Messung anstehendes Meßsignal in seiner Höhe und seinem Verlauf den regulären, zuvor ermittelten Werten entspricht.
Beginn und Ende der Anwesenheitssignale werden nicht notwendig durch dieselben Sensoren erzeugt. Bei langen Überwachungsstrecken sind Sensoren am Beginn und am Ende der Strecke erforderlich. Insofern sei auf die bereits erwähnte OS 44 21 327 (TiG 9301) verwiesen. In diesen Fällen wird bei der Ausführung nach Anspruch 6 dafür Sorge getragen, daß das Einzählen und das Auszählen der Zählimpulse in den gemeinsamen Überwachungsspeicher zuverlässig und reproduzierbar vonstatten geht. Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben.
Es zeigen:

  • Fig.1: einen Doppelschienenschalter und die dadurch erzeugten Signale zur Messung der Achstemperatur mittels einer Temperaturmeßsonde
  • Fig.2: einen Bahnübergang mit Sicherung durch Doppelschienenschalter
  • In den Figuren tragen funktionsgleiche Teile und Signale dieselben Bezugszeichen. Für beide Figuren gilt:
    Die Anwesenheit eines Eisenbahnfahrzeuges auf einem Schienenweg mit Schienen 2 wird durch einen Sensor 3 (elektromagnetischen Doppelschienenschalter 3) ermittelt. Der Doppelschienenschalter 3 ist an der Schiene 2 befestigt und befindet sich im elektromagnetischen Einflußbereich der auf der Schiene 2 fahrenden Räder 1 des Eisenbahnfahrzeugs. Der Doppelschienenschalter 3 umfaßt zwei Teilsensoren 4 und 5. Dabei handelt es sich um elektromagnetische Spulen, die mit einer Auswertschaltung 6 verbunden sind und der Auswertschaltung bei Überfahrt eines Rades ein Ausgangssignal 4.1 des Sensors 4 bzw. Ausgangssignal 5.1des Sensors 5 zuführen. Die Ausgangssignale 4.1 bzw. 5.1 haben theoretisch die Form einer Glockenkurve, wobei die Darstellung in Figur 1 erheblich idealisiert ist. Vielmehr ist der Verlauf der Ausgangssignale durch unbeherrschbare Störeinflüsse erheblich gestört. Das gilt namentlich für das Abfallen und Ausklingen der Ausgangssignale 4.1 bzw. 5.1, da sich hier auch elektromagnetische geschwindigkeitsabhängige Einflüsse bemerkbar machen.
    Die Ausgangssignale sind relativ zu einander zeitversetzt, da die Sensoren längs des Schienenweges örtlich um den Abstand A versetzt sind. In Figur 1 ist der zeitliche Versatz Tv so groß wie der örtliche Versatz A dargestellt. Dadurch soll die Proportionalität dieser beiden Größen dargestellt werden. In einem zeitlichen Maßstab ist Tv = A/Geschwindigkeit des Rades.
    Durch die Ausgangssignale werden in der Auswertschaltung 6 ein Schaltsignal 4.2 des Sensors 4 und ein Schaltsignal 5.2 des Sensors 5 erzeugt. Diese rechteckigen Schaltsignale fallen ein, wenn das jeweilige Ausgangssignal 4.1 bzw. 5.1 einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet. Die konstant bleibenden Schaltsignale fallen ab, wenn das jeweilige Ausgangssignal 4.1 bzw. 5.1 einen vorgegebenen Schwellwert unterschreitet. Da es sich um Rechtecksignale handelt, sind diese Schaltsignale für die Signalisierung der Anwesenheit eines Rades zwar gut geeignet. Wenn jedoch die Ausgangssignale 4.1 bzw. 5.1 durch Störeinflüsse derart schwanken, daß dabei auch der vorgegebene Schwellwert mehrfach und unbeabsichtigt überschritten und unterschritten wird, werden dadurch auch die Schaltsignale unsicher.
    In Fig. 1 ist dargestellt, in welcher Weise die Schaltung der Sensoren eingerichtet ist, um damit die Messung der Achs- und Lagertemperatur des Rades zu steuern. Hierzu ist an der Schiene eine Temperaturmeßsonde, Meßsonde 7 ―in Fahrtrichtung-kurz hinter dem Doppelschienenschalter befestigt. Die Zeitdauer der Messung wird durch eine Steuereinrichtung 8 vorgegeben, welche durch die Auswertschaltung 6 angesteuert wird.
    Die Auswertschaltung 6 erzeugt hierzu nicht nur die Schaltsignale 4.2 bzw. 5.2 der Sensoren 4 und 5 sondern darüber hinaus auch ein Freigabesignal 6.1, welches das Meßfenster, d.h. die Meßdauerfür die Temperaturmessung vorgibt.
    Dieses Freigabesignal 6.1 fällt ein mit der ersten Einfallflanke eines der Schaltsignale 4.2 oder 5.2. Hier ist die Einfallflanke des Schaltsignals 4.2 des ―in Fahrtrichtung-ersten Elektromagnetischen Teilsensors 4 gewählt. Die beiden Einfallflanken der Schaltsignale 4.2 und 5.2 werden außerdem benutzt, um die Überfahrtdauer des Rades 1 (Versatz Tv) zu bestimmen. Hierzu ist in der Schaltung eine Vergleicheinrichtung vorhanden, durch welche die Zeitdauer (Versatz Tv) zwischen dem Einfall der beiden Schaltsignale 4.2 und 5.2 festgestellt wird. Dieser zeitliche Versatz Tv wird sodann durch einen in der Schaltung vorhandenen Multiplikator mit einem vorgegebenen Faktor FFenster multipliziert. Es ergibt sich damit die Dauer TFenster des Meßsignals 6.1. Zu bemerken ist, daß der Abfall des Meßsignals durch ein Verzögerungsglied verzögert wird bis der zeitliche Versatz Tv durch die Einfallflanke des zweiten Schaltsignals bestimmt ist. Die Dauer des Meßsignals entspricht einer Meßstrecke 9 (Fig. 1), die von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs unabhängig ist. Hierzu können auch Zählimpulse erzeugt und in einen Überwachungsspeicher ein- bzw. ausgezählt und ein Anwesenheitssignal durch den Überwachungsspeicher erzeugt werden, solange die Zahl der eingezählten Impulse nicht der Zahl der ausgezählten Impulse entspricht. Die positiven Impulse werden durch die aufsteigenden und die negativen Impulse durch die abfallenden Flanken erzeugt. Das Schaltsignal des zweiten Sensors wird hierbei ― vorzugsweise- nicht schon gelöscht, wenn das Ausgangssignal des zweiten Sensors 5 den Schwellwert unterschreitet, sondern nach einer Einschaltzeit die ein Vielfaches der Versatzzeit Tv ist (Ts = Tv * Fs ). Hierzu kann auf die weiter unten folgende Beschreibung verwiesen werden.
    In der Ausführung der Erfindung nach Fig. 2 sind zwei Sensoren, auch hier in Form von Doppelschienenschaltern 3.1 und 3.2 ―in Fahrtrichtung- vor und hinter einem Straßenübergang angeordnet. Die Sensoren dienen zur Auslösung eines Warnsignals bei Anwesenheit eines Fahrzeugs in dem Schienenbereich zwischen den Sensoren. Die Sensoren erfassen die Überfahrt jedes Rades 1 des Eisenbahnfahrzeuges auf der Schiene 2 an der die Sensoren mit dem Abstand der größten Zuglänge befestigt sind. Die Ausgangssignale der beiden Doppelschienenschalter 3 werden in ihrer Auswertschaltung 6 auch hier in rechteckige Schaltsignale 4.2 und 5.2 umgesetzt (siehe oben). Die Auswertschaltung des ―in Fahrtrichtung- ersten Doppelschienenschalters erzeugt mit der aufsteigenden oder absteigenden Flanke (im Beispiel: der aufsteigenden Flanke) des Schaltsignals einen Zählimpuls 11. Dabei werden die Zählimpulse 11.1 und 11.2 des ―in Fahrtrichtung- ersten Doppelschienenschalters positiv bewertet und in den Überwachungsspeicher 10 eingelesen. Dieser erzeugt ein Warnsignal 12, solange die Zahl der eingelesenen positiven Zählimpulse ungleich der Zahl der negativen Zählimpulse ist. Bei der Überfahrt eines jeden Rades über den ―in Fahrtrichtung- hinter der Straßenüberfahrt gelegenen zweiten Doppelschienenschalters werden ebenfalls rechteckige Schaltsignale 4.2 und 5.2 erzeugt.
    Wie die Signalfolge in Fig.2A zeigt, hängen diese Schaltsignale jedoch in ihrer Dauer nicht von dem Verlauf der Ausgangssignale 4.1, 4.2 ab, Vielmehr sind sie abhängig von dem zeitlichen Versatz bzw. der Geschwindigkeit des Rades. Wenn z.B. der zeitliche Versatz Tv einer Geschwindigkeit über 60 km/h (A/ Tv>60 km/h) entspricht, ergibt sich die Zeitdauer des Schaltsignals durch Multiplikation des Versatzes Tv mit einem vorgegebenen Faktor FImp. Daher haben diese Schaltsignale sehr deutliche und eindeutige abfallende Flanken. Durch diese abfallenden Flanken werden weitere Zählimpulse 11.3 und 11.4 erzeugt. Diese Auszählimpulse 11.3 und 11.4 des zweiten Doppelschienenschalters werden negativ bewertet und in den Überwachungsspeicher 10 eingelesen. Wenn die Zahl der positiven der Zahl der negativen Zählimpulse entspricht, erfolgt die Löschung des Warnsignals 12.
    Wenn jedoch ―wie die Signalfolge in Fig. 2B zeigt- der zeitliche Versatz Tv einer Geschwindigkeit weniger als z.B. 60 km/h entspricht (A/ Tv<60 km/h), ergibt sich die Zeitdauer des Schaltsignals aus dem Verlauf der Ausgangssignale; d.h.: wenn die Auswertsignale unter einen vorgegebenen Schwellwert fallen, fallen die Schaltsignale ab. Da durch diese abfallenden Flanken der Schaltsignale die Zählimpulse 11.3 und 11.4 erzeugt und diese Zählimpulse negativ bewertet werden, wird in diesem Falle das Warnsignal in Abhängigkeit von dem Verlauf der Ausgangssignale der Sensoren gelöscht. Bezugszeichen
    1.
    Rad 1
    2.
    Schiene 2
    3.
    Doppelschienenschalter 3
    4.
    Elektromagnetischer Sensor, Teilsensor 4
    4.1
    Ausgangssignal des Sensors 4
    4.2
    Schaltsignal des Sensors 4
    5.
    Elektromagnetischer Sensor, Teilsensor 5
    5.1
    Ausgangssignal des Sensors 5
    5.2
    Schaltsignal des Sensors 5
    6.
    Auswertschaltung 6
    6.1
    Freigabesignal Meßfenster, Meßdauer
    7.
    Temperaturmeßsonde, Meßsonde 7
    8.
    Steuereinrichtung 8
    9.
    Meßstrecke 9
    10.
    Speicher, Überwachungsspeicher 10
    11.
    Zählimpulse 11
    11.1
    Einzählimpuls, positiver Zählimpuls 11.1
    11.2
    Einzählimpuls, positiver Zählimpuls 11.2
    11.3
    Auszählimpuls, negativer Zählimpuls 11.3
    11.4
    Auszählimpuls, negativer Zählimpuls 11.4
    12.
    Warnsignal
    To monitor railway operations, special measuring probes are arranged in the railroad today, which, for example, sense the temperature of the axles passing by without contact. Due to the unmanageable interference, an absolute measured value cannot be obtained. However, a reliable statement about the state of the controlled part of the train can be obtained from the comparison of the measured values determined with one another or with a reference value or reference course of the temperature. The embodiment of the invention according to claim 5 opens up the possibility of specifying an absolutely fixed measuring section and measuring duration which can be reproduced exactly from measuring to measuring. This enables the statement to be made as to whether the level and course of a measurement signal present during the measurement corresponds to the regular, previously determined values.
    The beginning and end of the presence signals are not necessarily generated by the same sensors. In the case of long monitoring sections, sensors are required at the beginning and at the end of the section. In this respect, reference is made to the OS 44 21 327 (TiG 9301) already mentioned. In these cases, care is taken in the embodiment according to claim 6 that the counting-in and counting-out of the counting pulses in the common monitoring memory takes place reliably and reproducibly. Exemplary embodiments of the invention are described below with reference to the drawing.
    Show it:
  • Fig.1: a double rail switch and the signals generated thereby for measuring the axis temperature by means of a temperature measuring probe
  • Fig.2: a level crossing with security by double rail switch
  • Parts and signals with the same function have the same reference symbols in the figures. The following applies to both figures:
    The presence of a railway vehicle on a rail track with rails 2 is determined by a sensor 3 (electromagnetic double rail switch 3). The double rail switch 3 is fastened to the rail 2 and is located in the electromagnetic area of influence of the wheels 1 of the railway vehicle traveling on the rail 2. The double rail switch 3 comprises two sub-sensors 4 and 5. These are electromagnetic coils which are connected to an evaluation circuit 6 and which supply an output signal 4.1 of the sensor 4 or output signal 5.1 of the sensor 5 to the evaluation circuit when a wheel is passed over. The output signals 4.1 and 5.1 theoretically have the shape of a bell curve, the illustration in FIG. 1 being considerably idealized. Rather, the course of the output signals is considerably disturbed by uncontrollable interference. This applies in particular to the drop and decay of the output signals 4.1 and 5.1, since electromagnetic speed-dependent influences can also be felt here.
    The output signals are time-shifted relative to one another, since the sensors are offset locally by the distance A along the rail path. In Figure 1, the time offset T v is shown as large as the local offset A. This is to show the proportionality of these two quantities. Is on a temporal scale T v = A / speed of the wheel ,
    A switching signal 4.2 of the sensor 4 and a switching signal 5.2 of the sensor 5 are generated in the evaluation circuit 6 by the output signals. These rectangular switching signals occur when the respective output signal 4.1 or 5.1 exceeds a predetermined threshold value. The switching signals which remain constant drop when the respective output signal 4.1 or 5.1 falls below a predetermined threshold value. Since these are square-wave signals, these switching signals are well suited for signaling the presence of a wheel. However, if the output signals 4.1 and 5.1 fluctuate due to interference in such a way that the predetermined threshold value is exceeded and fallen below several times and unintentionally, the switching signals also become unsafe.
    1 shows the manner in which the switching of the sensors is set up in order to control the measurement of the axle and bearing temperature of the wheel. For this purpose, a temperature measuring probe is attached to the rail, measuring probe 7 ― in the direction of travel - just behind the double rail switch. The duration of the measurement is predetermined by a control device 8, which is controlled by the evaluation circuit 6.
    For this purpose, the evaluation circuit 6 not only generates the switching signals 4.2 or 5.2 of the sensors 4 and 5, but also a release signal 6.1 which specifies the measuring window, ie the measuring duration for the temperature measurement.
    This enable signal 6.1 is received with the first flank of one of the switching signals 4.2 or 5.2. Here, the incidence edge of the switching signal 4.2 of the ―in the direction of travel-first electromagnetic part sensor 4 is selected. The two flanks of the switching signals 4.2 and 5.2 are also used to determine the crossing time of the wheel 1 (offset T v ). For this purpose, a comparison device is provided in the circuit, by means of which the time period (offset T v ) between the incidence of the two switching signals 4.2 and 5.2 is determined. This time offset T v is then multiplied by a multiplier present in the circuit by a predetermined factor F window . This results in the duration T window of the measurement signal 6.1. It should be noted that the drop in the measurement signal is delayed by a delay element until the time offset T v is determined by the incidence edge of the second switching signal. The duration of the measurement signal corresponds to a measurement section 9 (FIG. 1), which is independent of the speed of the vehicle. For this purpose, counting pulses can also be generated and counted or counted in a monitoring memory and a presence signal can be generated by the monitoring memory as long as the number of counted pulses does not correspond to the number of counted pulses. The positive impulses are generated by the rising and the negative impulses by the falling edges. The switching signal of the second sensor is - preferably - not already deleted when the output signal of the second sensor 5 falls below the threshold value, but after a switch-on time which is a multiple of the offset time T v ( T s = T v * F s ). For this purpose, reference can be made to the description below.
    In the embodiment of the invention according to FIG. 2, two sensors, also in the form of double rail switches 3.1 and 3.2 in the direction of travel, are arranged in front of and behind a road crossing. The sensors are used to trigger a warning signal when a vehicle is present in the rail area between the sensors. The sensors detect the crossing of each wheel 1 of the railway vehicle on the rail 2 to which the sensors are attached at the distance of the greatest train length. The output signals of the two double rail switches 3 are also converted into rectangular switching signals 4.2 and 5.2 in their evaluation circuit 6 (see above). The evaluation circuit of the ―in the direction of travel - first double rail switch generates a counting pulse 11 with the rising or falling edge (in the example: the rising edge) of the switching signal. The counting pulses 11.1 and 11.2 of the ―in the direction of travel - first double rail switch are evaluated positively and stored in the monitoring memory 10 read. This generates a warning signal 12 as long as the number of positive counting pulses read is not equal to the number of negative counting pulses. When each wheel passes over the second double rail switch located in the direction of travel behind the road crossing, rectangular switching signals 4.2 and 5.2 are also generated.
    As the signal sequence in FIG. 2A shows, the duration of these switching signals does not depend on the course of the output signals 4.1, 4.2, but rather depends on the time offset or the speed of the wheel. If, for example, the time offset T v of a speed over 60 km / h ( A / T v > 60 km / h ), the duration of the switching signal is obtained by multiplying the offset T v by a predetermined factor F Imp . Therefore, these switching signals have very clear and unambiguous falling edges. These falling edges generate further counting pulses 11.3 and 11.4. These counting pulses 11.3 and 11.4 of the second double-rail switch are evaluated negatively and read into the monitoring memory 10. If the number of positive counts corresponds to the number of negative counts, the warning signal 12 is deleted.
    However, if ― as the signal sequence in FIG. 2B shows - the time offset T v corresponds to a speed less than 60 km / h ( A / T v <60 km / h ), the duration of the switching signal results from the course of the output signals; ie: if the evaluation signals fall below a predefined threshold value, the switching signals drop. Since the counting pulses 11.3 and 11.4 are generated by these falling edges of the switching signals and these counting pulses are evaluated negatively, the warning signal is deleted in this case depending on the course of the output signals of the sensors. Reference numerals
    1.
    Bike 1
    2nd
    Rail 2
    3rd
    Double rail switch 3
    4th
    Electromagnetic sensor, partial sensor 4
    4.1
    Output signal from sensor 4
    4.2
    Switching signal from sensor 4
    5.
    Electromagnetic sensor, partial sensor 5
    5.1
    Output signal from sensor 5
    5.2
    Switching signal from sensor 5
    6.
    Evaluation circuit 6
    6.1
    Release signal measurement window, measurement duration
    7.
    Temperature measuring probe, measuring probe 7
    8th.
    Control device 8
    9.
    Measuring section 9
    10th
    Memory, monitoring memory 10
    11.
    Counts 11
    11.1
    Counting pulse, positive counting pulse 11.1
    11.2
    Counting pulse, positive counting pulse 11.2
    11.3
    Counting pulse, negative counting pulse 11.3
    11.4
    Counting pulse, negative counting pulse 11.4
    12th
    Warning signal

    Claims (6)

    Schaltung zur Erzeugung eines Anwesenheitssignals, welches die Überfahrt eines Rades und die Anwesenheit eines Eisenbahnfahrzeugs auf einem Schienenweg anzeigt,
    wobei ein elektromagnetischer Sensor, welcher an der Schiene im magnetischen Einflußbereich der überfahrenden Räder montiert ist, bei Überfahrt eines Rades ein elektrisches Ausgangssignal abgibt,
    durch das Ausgangssignal ein Schaltsignal erzeugt wird und das Anwesenheitssignal dadurch erzeugt wird, daß das Schaltsignal einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet;
    Kennzeichen:
    die Löschung des Anwesenheitssignals erfolgt nach einer vorgegebenen Zeit, welche der Geschwindigkeit des Eisenbahnfahrzeugs angepaßt, insbesondere proportional ist, wobei vorzugsweise das Schaltsignal nach der vorgegebenen Zeit gelöscht und durch seine Löschung auch das Anwesenheitssignal wieder gelöscht wird.
    Circuit for generating a presence signal, which indicates the crossing of a wheel and the presence of a railway vehicle on a rail track,
    an electromagnetic sensor, which is mounted on the rail in the magnetic area of influence of the wheels passing over, emits an electrical output signal when a wheel is passed over,
    a switching signal is generated by the output signal and the presence signal is generated in that the switching signal exceeds a predetermined threshold value;
    Mark:
    the presence signal is deleted after a predetermined time which is adapted to the speed of the railway vehicle, in particular being proportional, the switching signal preferably being deleted after the predetermined time and the presence signal also being deleted by its deletion.
    Schaltung nach Anspruch 1;
    Kennzeichen:
    die Löschung des Schaltsignals bzw. des Schalt- und des Anwesenheitssignales erfolgt, wenn das Ausgangssignal einen vorgegebenen Schwellwert unterschreitet, sofern die zuvor ermittelte Geschwindigkeit des Eisenbahnfahrzeugs einen vorgegebenen Wert unterschreitet.
    Circuit according to claim 1;
    Mark:
    the switching signal or the switching and presence signals are deleted when the output signal falls below a predetermined threshold value, provided that the previously determined speed of the railway vehicle falls below a predetermined value.
    Schaltung nach Anspruch 1 oder 2;
    Kennzeichen:
    der Anwesenheitssignal wird mit einer vorgewählten Verzögerung, welche vorzugsweise der Geschwindigkeit des Eisenbahnfahrzeugs angepaßt ist, erzeugt.
    Circuit according to claim 1 or 2;
    Mark:
    the presence signal is generated with a preselected delay, which is preferably adapted to the speed of the railway vehicle.
    Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3;
    Kennzeichen:
    der Sensor besteht aus zwei Teilsensoren, welche an der Schiene ―in Fahrtrichtung-in kurzem Abstand zu einander montiert sind und bei Überfahrt eines Rades zeitversetzt je ein elektrisches Ausgangssignal abgeben (Doppelschienenschalter); aus dem zeitlichen Versatz der Ausgangssignale und der dadurch erzeugten zeitversetzten Schaltsignale wird die Geschwindigkeit des Rades ermittelt; die Löschung des Schaltsignales und die dadurch bewirkte Löschung des Anwesenheitssignales erfolgt in Abhängigkeit von der ermittelten Geschwindigkeit des Eisenbahnfahrzeugs.
    Circuit according to one of claims 1 to 3;
    Mark:
    the sensor consists of two sub-sensors, which are mounted on the rail ― in the direction of travel - at a short distance from each other and each time emitting an electrical output signal when a wheel is crossed (double rail switch); the speed of the wheel is determined from the time offset of the output signals and the time-shifted switching signals generated thereby; the switching signal is erased and the presence signal is erased as a function of the determined speed of the railway vehicle.
    Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4;
    Kennzeichen:
    die Schaltung ist mit einem Temperatursensor zur Ermittlung der Achstemperatur des Eisenbahnfahrzeugs verbunden, welcher im Schienenweg angebracht ist und zur Abgabe eines Temperatursignals in einem Zeitraum wirksam ist, welcher von der Zeitdauer des Schaltsignales oder Anwesenheitssignals abhängig ist.
    Circuit according to one of claims 1 to 4;
    Mark:
    the circuit is connected to a temperature sensor for determining the axle temperature of the railway vehicle, which is mounted in the railroad and is effective for emitting a temperature signal in a time period which is dependent on the duration of the switching signal or presence signal.
    Schaltung nach einem der Ansprüche 3 oder 4;
    Kennzeichen:
    mehrere gleichartige Sensoren sind an dem Schienenweg beidseits eines Straßenübergangs angeordnet;
    die Schaltsignale der Sensoren dienen zum Einzählen von Zählimpulsen in einen Überwachungsspeicher;
    die Zählimpulse des ―in Fahrtrichtung- vor dem Straßenübergang gelegenen Sensors werden positiv und die Zählimpulse des hinter dem Straßenübergang gelegenen Sensors negativ bewertet (bzw. umgekehrt); das Anwesenheitssignal steht an, solange die Zahlen der in den Überwachungsspeicher eingezählten positiven bzw. negativen Zählimpulsen ungleich ist;
    die Zählimpulse des ―in Fahrtrichtung- hinter dem Straßenübergang gelegenen Sensors werden durch die Löschung seines Schaltsignals bewirkt, welche nach einem der Ansprüche 1 und 2 erfolgt.
    Circuit according to one of claims 3 or 4;
    Mark:
    several sensors of the same type are arranged on the rail path on both sides of a road crossing;
    the switching signals of the sensors are used for counting counting pulses into a monitoring memory;
    the counts of the ―in the direction of travel- sensor located in front of the crossing are positive and the counts of the sensor behind the crossing are assessed negatively (or vice versa); the presence signal is present as long as the numbers of the positive or negative counting pulses counted into the monitoring memory are not equal;
    the counting pulses of the sensor located in the direction of travel behind the road crossing are caused by the deletion of its switching signal, which takes place according to one of claims 1 and 2.
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    Cited By (2)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    CN103552581A (en) * 2013-11-12 2014-02-05 哈尔滨理工大学 Wheel sensor
    CN106864485A (en) * 2017-03-20 2017-06-20 北京智川科技发展有限公司 The identifying device and its system of railway switch state

    Citations (3)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    DE2319164B1 (en) * 1973-04-16 1974-10-17 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Arrangement for suppressing electrical pulses below a predetermined minimum length, especially in axle counting systems
    US4379330A (en) * 1981-01-14 1983-04-05 Servo Corporation Of America Railroad car wheel detector
    DE4421327A1 (en) * 1993-07-21 1995-01-26 Tiefenbach Gmbh Warning system

    Patent Citations (3)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    DE2319164B1 (en) * 1973-04-16 1974-10-17 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Arrangement for suppressing electrical pulses below a predetermined minimum length, especially in axle counting systems
    US4379330A (en) * 1981-01-14 1983-04-05 Servo Corporation Of America Railroad car wheel detector
    DE4421327A1 (en) * 1993-07-21 1995-01-26 Tiefenbach Gmbh Warning system

    Cited By (4)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    CN103552581A (en) * 2013-11-12 2014-02-05 哈尔滨理工大学 Wheel sensor
    CN103552581B (en) * 2013-11-12 2016-01-13 哈尔滨理工大学 Wheel sensor
    CN106864485A (en) * 2017-03-20 2017-06-20 北京智川科技发展有限公司 The identifying device and its system of railway switch state
    CN106864485B (en) * 2017-03-20 2019-04-19 北京智川科技发展有限公司 The identification device and its system of railway switch state

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