EP2673179B1 - Vorrichtung zur detektion des belegt- oder freizustandes eines gleisabschnitts sowie verfahren zum betreiben einer solchen vorrichtung - Google Patents

Vorrichtung zur detektion des belegt- oder freizustandes eines gleisabschnitts sowie verfahren zum betreiben einer solchen vorrichtung Download PDF

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EP2673179B1
EP2673179B1 EP12715538.0A EP12715538A EP2673179B1 EP 2673179 B1 EP2673179 B1 EP 2673179B1 EP 12715538 A EP12715538 A EP 12715538A EP 2673179 B1 EP2673179 B1 EP 2673179B1
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EP
European Patent Office
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frequency
sig
outgoing signal
track section
signal
Prior art date
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EP12715538.0A
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French (fr)
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EP2673179A1 (de
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Gerald Lude
Frank PLENZDORF
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/20—Trackside control of safe travel of vehicle or train, e.g. braking curve calculation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L1/00—Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or train
    • B61L1/18—Railway track circuits
    • B61L1/181—Details
    • B61L1/187—Use of alternating current
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L1/00—Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or train
    • B61L1/18—Railway track circuits
    • B61L1/181—Details
    • B61L1/188—Use of coded current

Definitions

  • the present invention relates to a device for detecting the occupancy or free state of a track section, comprising a transmitter for feeding a transmission signal into the rails of the track section and at least one receiver for receiving a caused by a transmission of the transmission signal on the rails of the track section reception signal.
  • Such a device is in connection with a trained as a track circuit track vacancy detection device, for example, from the company publication of Siemens AG "FTG S - track vacancy with the audio frequency track circuit FTG S", order no. A19100-V100-B607-V2 known.
  • a transmitter feeds a transmission signal in the form of an AC voltage into the rails of a track section to be monitored.
  • a receiver receives a receive signal in the form of the incoming voltage and evaluates the receive signal. Due to the fact that a rail vehicle traveling through the track section causes a short circuit between the rails of the track section through its axes, the transmission of the transmission signal to the receiver is prevented. This thus makes it possible to detect the busy condition of the track section in question.
  • a device according to the preamble of claim 1 is moreover also from the document US Pat. No. 3,927,851 known.
  • the present invention has for its object to provide a device for detecting the occupancy or free state of a track section of the type mentioned, which allows a simplified startup.
  • a device for detecting the busy or idle state of a track section with a transmitter for feeding a transmission signal in the rails of the track section and at least one receiver for receiving a by transmitting the transmission signal on the rails of the Track section caused receive signal, wherein the device is designed, the frequency of the transmission signal automatically, without adjustment work in the field of outdoor equipment to adapt to a respective resonant frequency by varying the frequency of the transmission signal, determines the resonant frequency of the transmission signal and sets the frequency of the transmission signal to the determined resonant frequency.
  • the device according to the invention is thus dispensed with a vote of the system to a fixed predetermined resonance frequency.
  • the frequency of the transmit signal for the operation of the device i. the operating frequency, just chosen so that this corresponds specifically to the respective track section of a resonant frequency of the transmission signal.
  • the device according to the invention is advantageously designed such that it varies the frequency of the transmission signal, based on the variation of the frequency of the transmission signal, determines a resonant frequency of the transmission signal and then adjusts the frequency of the transmission signal to the determined resonance frequency.
  • an automatic resonance adjustment i. an automatic adjustment of the frequency of the transmission signal to the respective resonance frequency, possible, so that advantageously no adjustment work in the field of outdoor facilities are required.
  • the adjustment process can be carried out according to the invention, for example software-based by means of a control loop.
  • the device according to the invention has considerable advantages in terms of the time required and the associated costs in the commissioning of the device for detecting the busy or free state of a track section.
  • further savings result from the fact that cost-intensive components for manually adjusting the frequency to the resonance frequency can be omitted.
  • known devices for detecting the busy or free state of a track section usually Adaptable by configuration to different operating frequencies. So known track circuits, for example, in the frequency range between 9.5 and 16.5 KHz, the different operating frequencies each having a frequency spacing of 1 KHz.
  • the device according to the invention can be developed such that the device can be adapted by configuration to different operating frequencies and is designed to vary the frequency of the transmission signal in the region of the respective configured operating frequency. It is thus possible, by configuration - with relatively little effort - for example, initially specify an operating frequency of 12.5 kHz.
  • the variation of the frequency of the transmission signal in the range of the respective configured operating frequency makes it possible subsequently to determine the resonance frequency resulting from the respective conditions and to set this as the frequency of the transmission signal.
  • the frequency of the transmission signal is varied within a range of +/- 100 Hz by this configured operating frequency and, with respect to the relevant track circuit, a resonance frequency of 12.43 KHz is determined.
  • This resonant frequency is thus transmitted by the device as the transmission frequency, i. as the operating frequency used in the regular operation of the device set.
  • the device can be adapted by configuration to different operating frequencies by means of exchangeable tuning inserts arranged in track connection housings. This offers the advantage that an adaptation to different operating frequencies only a selection of the corresponding Tuning inserts required and thus very little effort is possible
  • the device according to the invention is designed for determining the resonance frequency on the basis of the reception signal. This offers the advantage that based on the reception signal received by the at least one receiver with respect to the entire signal transmission path, i. both on the transmitter side and on the receiver side, while largely using components that are usually present anyway, a determination of the resonant frequency based on the overall system is possible.
  • the device according to the invention can also be so pronounced that the device is designed to generate a transmission signal coded by means of a frequency modulation.
  • a corresponding frequency modulation of the transmission signal has the advantage that this increases the reliability with respect to interference and the track circuit is particularly insensitive to electrical influences by harmonics in the train return current.
  • the present invention has the object to provide a method for operating a device for detecting the busy or free state of a track section, which allows a simplified startup of the device.
  • a method for operating a device for detecting the busy or idle state of a track section wherein the device comprises a transmitter for feeding a transmission signal in the rails of the track section and at least one receiver for receiving a by a transmission of the transmission signal
  • the frequency of the fed into the rails of the track section transmission signal is adjusted automatically, without adjustment work in the field of outdoor equipment to a respective resonance frequency by the frequency of the transmission signal is varied, based on the variation of the frequency of the transmission signal, a resonance frequency of the transmission signal is determined and the frequency of the transmission signal is set to the determined resonance frequency.
  • the method according to the invention is configured such that the frequency of the transmission signal is varied in the range of an operating frequency adapted by configuration.
  • the method according to the invention can also be developed in such a way that the frequency of the transmission signal is varied in the region of an operating frequency adjusted by configuration by means of exchangeable tuning inserts arranged in track connection housings.
  • the resonance frequency is determined on the basis of the reception signal.
  • the inventive method can also be configured such that the transmission signal is coded by means of a frequency modulation.
  • a device V for detecting the busy or free state of a track section G has a transmitter S for feeding a transmission signal SIG S in the form of an AC voltage in the rails F of the track section G.
  • the device V comprises a receiver E for receiving a by the transmission of the transmission signal SIG s on the rails F of the track section G effected reception signal SIG E.
  • an AC voltage of the frequency or operating frequency f1 is provided for the track section G.
  • the adjacent track sections are operated with an alternating voltage of different frequency f5 or f3.
  • the arrangement shown in the figure is an audio frequency track circuit with a plurality of frequencies, in which an AC voltage in the form of a transmission signal SIG s in the audio frequency range is fed into the tracks F of the track section G.
  • the device V can be arranged for example in a signal box of a railway installation or a railway monitoring system. This offers the advantage that a particularly high level of reliability is achieved, since mechanical load and climatic influences with respect to the electronic components of the device V have a lower effect than if these components were accommodated near the railway would be the case. In addition, this results in further advantages in terms of availability and maintenance of the device V, ie in particular the transmitter S and the receiver E.
  • the track connection housing GAG1, GAG2 contain no active electronic components, but essentially only a resonant circuit for frequency-selective amplifying the input or output signals of predetermined operating frequency, ie in the case of the illustrated in the figure track section G of the transmission signal SIG s or the reception Signal SIG E of the frequency f1.
  • track connection housing GAG1 and GAG2 depending on the particular implementation and embodiment also to the device V for detecting the busy or free state of the track section G can be expected, in which case the device V thus deviates from the representation of Figure would also include the track connection housing GAG1 and GAG2.
  • the transmission signal SIG s of the transmitter S is coded by means of a modulation in the form of a frequency modulation.
  • Appropriate Codings are used to increase the reliability of interference, ie, for example, to reduce the likelihood of emulation of a correspondingly coded transmission signal SIG s by interference amplitudes.
  • the device V shown in the figure for detecting the busy or free state of the track section G is now advantageous in that it is used to vary the frequency of the transmit signal SIG S , to determine a resonant frequency of the transmit signal SIG s and to set the frequency of the transmission signal SIG s is formed to the determined resonance frequency.
  • the device V in addition to the transmitter S and the receiver E further comprises an evaluation device AE on.
  • This resonance-achieving frequency is set by the evaluation device AE as the working frequency, ie as the frequency of the transmission signal in the effective operation of the device.
  • the device V for detecting the busy or free state of a track section thus has the fundamental advantage that an automatic adjustment process of the track circuit with respect to the present in each case resonance frequency is possible.
  • the evaluation device AE advantageously implements a software-based control loop, as a result of which work in the outdoor installation, ie in particular in the area of the track connection housing GAG1 and GAG2, is advantageously not required for matching the system to the respective resonance frequency.
  • the device V by means of exchangeable tuning inserts arranged in the track connection housings GAG1 and GAG2 can advantageously be configured by configuration only to different operating frequencies f1, f3, f5.
  • the adjustment of the system with respect to the respective resonance frequency is carried out in each case by varying the frequency of the transmission signal SIG S in the range of the operating frequency configured by means of the tuning inserts, ie in the present exemplary embodiment f1.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Detektion des Belegt- oder Freizustandes eines Gleisabschnitts, mit einem Sender zum Einspeisen eines Sende-Signals in die Fahrschienen des Gleisabschnitts und zumindest einem Empfänger zum Empfangen eines durch eine Übertragung des Sende-Signals über die Fahrschienen des Gleisabschnitts bewirkten Empfangs-Signals.
  • Eine solche Vorrichtung ist im Zusammenhang mit einer als Gleisstromkreis ausgebildeten Gleisfreimeldeeinrichtung beispielsweise aus der Firmenveröffentlichung der Siemens AG "FTG S - Gleisfreimeldung mit dem Tonfrequenz-Gleisstromkreis FTG S", Bestell-Nr. A19100-V100-B607-V2 bekannt. Dabei speist ein Sender ein Sende-Signal in Form einer Wechselspannung in die Fahrschienen eines zu überwachenden Gleisabschnitts ein. Ein Empfänger empfängt ein Empfangs-Signal in Form der ankommenden Spannung und wertet das Empfangs-Signal aus. Dadurch, dass ein den Gleisabschnitt befahrendes Schienenfahrzeug durch seine Achsen einen Kurzschluss zwischen den Fahrschienen des Gleisabschnitts bewirkt, wird die Übertragung des Sende-Signals an den Empfänger verhindert. Dies ermöglicht es somit, den Belegtzustand des betreffenden Gleisabschnitts zu erkennen.
  • Um das Sende-Signal möglichst niederohmig und somit mit maximalem Wirkungsgrad in den betreffenden Gleisabschnitt einspeisen zu können, wird bei bekannten Gleisfreimeldesystemen in Form von entsprechenden Tonfrequenz-Gleisstromkreisen im Rahmen der Inbetriebnahme des Systems üblicherweise ein Abgleich auf eine Resonanzfrequenz vorgenommen. Eine hierfür geeignete Schaltung zum Resonanzabgleich der Ein- und/oder Auskoppelschwingkreise von Gleisstromkreisen ist aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift DE 9307918 U1 bekannt. Dabei erfolgt der Resonanzabgleich bei der bekannten Schaltung durch Veränderung der Kapazität eines Kondensators.
  • Bei der bekannten Schaltung ist für jeden einzelnen Gleisabschnitt manuell ein entsprechender Resonanzabgleich vorzunehmen. Ursache hierfür ist, dass die Gesamtinduktivität des jeweiligen Schwingkreises insbesondere auch von der Induktivität der Schienen des jeweiligen Gleisabschnitts abhängt. In der Praxis ergeben sich hierdurch im Rahmen der Inbetriebnahme von Gleisfreimeldesystemen erhebliche Aufwände in Bezug auf die hierfür erforderliche Zeit sowie die hiermit verbundenen Kosten.
  • Eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist darüber hinaus auch aus dem Dokument US 3 927 851 A bekannt.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Detektion des Belegt- oder Freizustandes eines Gleisabschnitts der eingangs genannten Art anzugeben, die eine vereinfachte Inbetriebnahme ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zur Detektion des Belegt- oder Freizustandes eines Gleisabschnitts, mit einem Sender zum Einspeisen eines Sende-Signals in die Fahrschienen des Gleisabschnitts und zumindest einem Empfänger zum Empfangen eines durch eine Übertragung des Sende-Signals über die Fahrschienen des Gleisabschnitts bewirkten Empfangs-Signals, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, die Frequenz des Sende-Signals automatisch, ohne Abgleicharbeiten im Bereich der Außenanlage an eine jeweilige Resonanzfrequenz anzupassen, indem sie die Frequenz des Sende-Signals variiert, die Resonanzfrequenz des Sende-Signals ermittelt sowie die Frequenz des Sende-Signals auf die ermittelte Resonanzfrequenz einstellt.
  • Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird somit auf eine Abstimmung des Systems auf eine fest vorgegebene Resonanzfrequenz verzichtet. Stattdessen wird die Frequenz des Sende-Signals für den Betrieb der Vorrichtung, d.h. die Arbeitsfrequenz, gerade so gewählt, dass diese spezifisch für den jeweiligen Gleisabschnitt einer Resonanzfrequenz des Sende-Signals entspricht. Hierzu ist die erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhafterweise derart ausgebildet, dass sie die Frequenz des Sende-Signals variiert, anhand der Variation der Frequenz des Sende-Signals eine Resonanzfrequenz des Sende-Signals ermittelt und hieraufhin die Frequenz des Sende-Signals auf die ermittelte Resonanzfrequenz einstellt. Vorteilhafterweise ist hierbei erfindungsgemäß ein automatischer Resonanzabgleich, d.h. eine automatische Anpassung der Frequenz des Sende-Signals an die jeweilige Resonanzfrequenz, möglich, so dass vorteilhafterweise keine Abgleicharbeiten im Bereich der Außenanlage erforderlich sind. Der Abgleichvorgang kann erfindungsgemäß beispielsweise softwarebasiert mittels eines Regelkreises erfolgen.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist erhebliche Vorteile bezüglich des zeitlichen Aufwands sowie der hiermit verbundenen Kosten bei der Inbetriebnahme der Vorrichtung zur Detektion des Belegt- oder Freizustands eines Gleisabschnitts auf. Darüber hinaus ergeben sich weitere Einsparungen dadurch, dass kostenintensive Bauteile zum manuellen Abgleich der Frequenz auf die Resonanzfrequenz entfallen können. Des Weiteren sind für den Resonanzabgleich vorteilhafterweise auch keine speziellen Einmessgeräte, etwa in Form vergleichsweise teurer frequenzselektiver Effektivwertmessgeräte, erforderlich.
  • Zur Vermeidung von Störbeeinflussungen benachbarter Gleisstromkreise sind bekannte Vorrichtungen zur Detektion des Belegt- oder Freizustandes eines Gleisabschnitts üblicherweise per Konfiguration an unterschiedliche Betriebsfrequenzen anpassbar. So arbeiten bekannte Gleisstromkreise beispielsweise im Frequenzbereich zwischen 9,5 und 16,5 KHz, wobei die unterschiedlichen Betriebsfrequenzen jeweils einen Frequenzabstand von 1 KHz aufweisen.
  • Vorteilhafterweise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung derart weitergebildet sein, dass die Vorrichtung per Konfiguration an unterschiedliche Betriebsfrequenzen anpassbar ist und zur Variation der Frequenz des Sende-Signals im Bereich der jeweiligen konfigurierten Betriebsfrequenz ausgebildet ist. Hierbei ist es somit möglich, per Konfiguration - mit vergleichsweise geringem Aufwand - beispielsweise zunächst eine Betriebsfrequenz von 12,5 KHz vorzugeben. Die Variation der Frequenz des Sende-Signals im Bereich der jeweiligen konfigurierten Betriebsfrequenz erlaubt es in der Folge, die aus den jeweiligen Gegebenheiten resultierende Resonanzfrequenz zu ermitteln und diese als Frequenz des Sende-Signals einzustellen. Ausgehend von der im genannten Beispiel per Konfiguration vorgegebenen Betriebsfrequenz von 12,5 KHz ist es beispielsweise denkbar, dass die Frequenz des Sende-Signals in einem Bereich von +/- 100 Hz um diese konfigurierte Betriebsfrequenz variiert wird und hierbei bezüglich des betreffenden Gleisstromkreises eine Resonanzfrequenz von 12,43 KHz ermittelt wird. Diese Resonanzfrequenz wird somit seitens der Vorrichtung als Sende-Frequenz, d.h. als im regulären Betrieb der Vorrichtung verwendete Arbeitsfrequenz, eingestellt.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Vorrichtung mittels in Gleisanschlussgehäusen angeordneten austauschbaren Abstimmeinsätzen per Konfiguration an unterschiedliche Betriebsfrequenzen anpassbar. Dies bietet den Vorteil, dass eine Anpassung an unterschiedliche Betriebsfrequenzen lediglich eine Auswahl der entsprechenden Abstimmeinsätze erforderlich macht und damit besonders aufwandsarm möglich ist
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Weiterbildung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ermitteln der Resonanzfrequenz anhand des Empfangs-Signals ausgebildet. Dies bietet den Vorteil, dass anhand des durch den zumindest einen Empfänger empfangenen Empfangs-Signal bezogen auf den gesamten Signalübertragungsweg, d.h. sowohl sendeseitig als auch empfangsseitig, unter weitgehender Verwendung ohnehin üblicherweise vorhandener Komponenten eine auf das Gesamtsystem bezogene Ermittlung der Resonanzfrequenz möglich ist.
  • Vorzugsweise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch derart ausgeprägt sein, dass die Vorrichtung zum Erzeugen eines mittels einer Frequenzmodulation codierten Sende-Signals ausgebildet ist. Eine entsprechende Frequenzmodulation des Sende-Signals bietet den Vorteil, dass hierdurch die Zuverlässigkeit gegenüber Störbeeinflussungen erhöht und der Gleisstromkreis insbesondere gegen elektrische Beeinflussungen durch Oberschwingungen im Bahnrückstrom unempfindlich wird.
  • Hinsichtlich des Verfahrens liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zur Detektion des Belegt- oder Freizustandes eines Gleisabschnitts anzugeben, das eine vereinfachte Inbetriebnahme der Vorrichtung ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zur Detektion des Belegt- oder Freizustandes eines Gleisabschnitts, wobei die Vorrichtung einen Sender zum Einspeisen eines Sende-Signals in die Fahrschienen des Gleisabschnitts und zumindest einen Empfänger zum Empfangen eines durch eine Übertragung des Sende-Signals über die Fahrschienen des Gleisabschnitts bewirkten Empfangs-Signals umfasst, und wobei bei dem Verfahren die Frequenz des in die Fahrschienen des Gleisabschnitts eingespeisten Sende-Signals automatisch, ohne Abgleicharbeiten im Bereich der Außenanlage an eine jeweilige Resonanzfrequenz angepasst wird, indem die Frequenz des Sende-Signals variiert wird, anhand der Variation der Frequenz des Sende-Signals eine Resonanzfrequenz des Sende-Signals ermittelt wird und die Frequenz des Sende-Signals auf die ermittelte Resonanzfrequenz eingestellt wird.
  • Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechen denjenigen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, so dass diesbezüglich auf die entsprechenden vorstehenden Ausführungen verwiesen wird. Gleiches gilt hinsichtlich der im Folgenden genannten bevorzugten Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens in Bezug auf die entsprechenden bevorzugten Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, so dass auch diesbezüglich auf die jeweiligen vorstehenden Ausführungen verwiesen wird.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist das erfindungsgemäße Verfahren derart ausgestaltet, dass die Frequenz des Sende-Signals im Bereich einer per Konfiguration angepassten Betriebsfrequenz variiert wird.
  • Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Verfahren auch derart weitergebildet sein, dass die Frequenz des Sende-Signals im Bereich einer per Konfiguration mittels in Gleisanschlussgehäusen angeordneten austauschbaren Abstimmeinsätzen angepassten Betriebsfrequenz variiert wird.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Resonanzfrequenz anhand des Empfangs-Signals ermittelt.
  • Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Verfahren auch derart ausgestaltet sein, dass das Sende-Signal mittels einer Frequenzmodulation codiert wird.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierzu zeigt die
    • Figur
    zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer schematischen Skizze eine Anordnung mit einem Gleisabschnitt sowie einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • In der Figur ist eine Vorrichtung V zur Detektion des Belegt- oder Freizustandes eines Gleisabschnitts G dargestellt. Die Vorrichtung V weist einen Sender S zum Einspeisen eines Sende-Signals SIGS in Form einer Wechselspannung in die Fahrschienen F des Gleisabschnitts G auf. Darüber hinaus umfasst die Vorrichtung V einen Empfänger E zum Empfangen eines durch die Übertragung des Sende-Signals SIGs über die Fahrschienen F des Gleisabschnitts G bewirkten Empfangs-Signals SIGE.
  • Entsprechend der Darstellung in der Figur ist für den Gleisabschnitt G eine Wechselspannung der Frequenz beziehungsweise Betriebsfrequenz f1 vorgesehen. Um eine zuverlässige Unterscheidung der jeweiligen Signale zu ermöglichen, werden die benachbarten Gleisabschnitte mit einer Wechselspannung unterschiedlicher Frequenz f5 beziehungsweise f3 betrieben. Im Folgenden sei angenommen, dass es sich bei der in der Figur gezeigten Anordnung um einen Tonfrequenz-Gleisstromkreis mit mehreren Frequenzen handelt, bei dem eine Wechselspannung in Form eines Sende-Signals SIGs im Tonfrequenzbereich in die Fahrschienen F des Gleisabschnitts G eingespeist wird.
  • Die Vorrichtung V kann beispielsweise in einem Stellwerk einer Eisenbahnanlage beziehungsweise einer Eisenbahnüberwachungsanlage angeordnet sein. Dies bietet den Vorteil, dass eine besonders hohe Zuverlässigkeit erreicht wird, da sich mechanische Beanspruchung und klimatische Einflüsse bezogen auf die elektronischen Komponenten der Vorrichtung V geringer auswirken, als dies im Falle einer Unterbringung dieser Komponenten in Gleisnähe der Fall wäre. Darüber hinaus ergeben sich hierdurch weitere Vorteile hinsichtlich der Verfügbarkeit und Wartung der Vorrichtung V, d.h. insbesondere des Senders S sowie des Empfängers E. Mittels der waagerechten strichpunktierten Linie ist in der Figur eine entsprechende Trennung zwischen der Innenanlage, der die Vorrichtung V zugeordnet ist, und der Außenanlage, zu der der Gleisabschnitt G gehört, angedeutet.
  • Entsprechend der Darstellung in der Figur sind gleisseitig Gleisanschlussgehäuse GAG1, GAG2 angeordnet, die zum Einbringen des durch den Sender S eingespeisten beziehungsweise bereitgestellten Sende-Signals SIGs in die Fahrschienen F beziehungsweise zum Auslesen des an den Empfänger E übermitteln Empfangs-Signals SIGE aus den Fahrschienen F dienen. Üblicherweise enthalten die Gleisanschlussgehäuse GAG1, GAG2 hierbei keine aktiven elektronischen Komponenten, sondern im Wesentlichen lediglich einen Schwingkreis zum frequenzselektiven Verstärken der ein- beziehungsweise ausgespeisten Signale vorgegebener Betriebsfrequenz, d.h. im Falle des in der Figur dargestellten Gleisabschnitts G des Sende-Signals SIGs beziehungsweise des Empfangs-Signals SIGE der Frequenz f1.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass die Gleisanschlussgehäuse GAG1 und GAG2 in Abhängigkeit von der jeweiligen Realisierung und Ausführungsform auch zu der Vorrichtung V zur Detektion des Belegt- oder Freizustandes des Gleisabschnitts G gerechnet werden können, in welchem Fall die Vorrichtung V somit abweichend von der Darstellung der Figur auch die Gleisanschlussgehäuse GAG1 und GAG2 umfassen würde.
  • Im Rahmen des beschriebenen Ausführungsbeispiels sei angenommen, dass das Sende-Signal SIGs des Senders S mittels einer Modulation in Form einer Frequenzmodulation codiert ist. Entsprechende Codierungen werden verwendet, um die Zuverlässigkeit bei Störbeeinflussungen zu erhöhen, d.h. beispielsweise die Wahrscheinlichkeit der Nachbildung eines entsprechend codierten Sende-Signals SIGs durch Störamplituden zu verringern. Dabei können entsprechende Störungen einerseits durch externe Quellen, andererseits aber auch durch andere Vorrichtungen V, d.h. beispielsweise durch in der Nähe angeordnete Gleisstromkreise, verursacht werden.
  • Bei bekannten Gleisfreimeldesystemen auf Basis von Tonfrequenz-Gleisstromkreisen ist bei der Inbetriebnahme des Systems eine manuelle Einstellung der in Gleisnähe befindlichen Abstimmeinsätze mittels veränderlicher Kapazitäten und/oder Induktivitäten erforderlich. Dabei wird hinsichtlich des eingespeisten Sende-Signals SIGS sowie gegebenenfalls auch des ausgespeisten Empfangs-Signals SIGE ein Resonanzabgleich vorgenommen, um hierdurch bei der Signalein- sowie gegebenenfalls Signalausspeisung in beziehungsweise aus dem jeweiligen Gleisabschnitt einen möglichst hohen Wirkungsgrad zu erzielen. Der entsprechende Abgleich weist in der Praxis jedoch den Nachteil auf, dass er einen erheblichen Aufwand an Zeit und damit Kosten verursacht, da er im Rahmen der Inbetriebnahme des jeweiligen Gleisstromkreises manuell durch entsprechendes Personal mit Hilfe eines darüber hinaus vergleichsweise teuren Einmessgerätes durchzuführen ist.
  • Die in der Figur dargestellte Vorrichtung V zur Detektion des Belegt- oder Freizustandes des Gleisabschnitts G ist nun dahingehend vorteilhaft, dass sie zur Variation der Frequenz des Sende-Signals SIGS, zum Ermitteln einer Resonanzfrequenz des Sende-Signals SIGs sowie zum Einstellen der Frequenz des Sende-Signals SIGs auf die ermittelte Resonanzfrequenz ausgebildet ist. Hierzu weist die Vorrichtung V neben dem Sender S und dem Empfänger E weiterhin eine Auswerte-Einrichtung AE auf. Diese ermöglicht eine softwarebasierte Variation der Frequenz des Sende-Signals SIGS, d.h. der Sendefrequenz, und erlaubt es, das Erreichen der Resonanzfrequenz anhand des mittels des Empfängers E empfangenen Empfangs-Signals SIGE zu erkennen. Diese Resonanz erzielende Frequenz wird durch die Auswerte-Einrichtung AE als Arbeitsfrequenz, d.h. als Frequenz des Sende-Signals im Wirkbetrieb der Vorrichtung, eingestellt.
  • Die Vorrichtung V zur Detektion des Belegt- oder Freizustands eines Gleisabschnitts weist somit den grundlegenden Vorteil auf, dass ein automatischer Abgleichvorgang des Gleisstromkreises im Hinblick auf die im jeweiligen Einzelfall vorliegende Resonanzfrequenz möglich ist. Hierzu realisiert die Auswerte-Einrichtung AE vorteilhafterweise einen softwarebasierten Regelkreis, wodurch Arbeiten in der Außenanlage, d.h. insbesondere im Bereich der Gleisanschlussgehäuse GAG1 und GAG2, zum Abgleichen des Systems auf die jeweilige Resonanzfrequenz vorteilhafterweise nicht erforderlich sind. Stattdessen ist die Vorrichtung V mittels in den Gleisanschlussgehäusen GAG1 und GAG2 angeordneten austauschbaren Abstimmeinsätzen vorteilhafterweise per Konfiguration lediglich an unterschiedliche Betriebsfrequenzen f1, f3, f5 anpassbar. Der Abgleich des Systems in Bezug auf die jeweilige Resonanzfrequenz wird hingegen jeweils durch Variation der Frequenz des Sende-Signals SIGS im Bereich der mittels der Abstimmeinsätze konfigurierten Betriebsfrequenz, d.h. im vorliegenden Ausführungsbeispiel f1, vorgenommen.
  • Entsprechend den vorstehenden Ausführungen in Zusammenhang mit dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der erfindungsgemä-ßen Vorrichtung sowie dem entsprechenden Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird insbesondere der Vorteil erzielt, dass ein zeit- und somit kostenintensiver manueller Resonanzabgleich, etwa mittels Abstimmeinsätzen mit variabler Induktivität und/oder Kapazität, bei der Inbetriebnahme beispielsweise von Tonfrequenz-Gleisstromkreisen entfallen kann. Darüber hinaus ergeben sich dadurch weitere Kosteneinsparungen, dass auf vergleichsweise kostenintensive Bauteile, etwa in Form veränderlicher Induktivitäten und/oder Kapazitäten auf den Abstimmeinsätzen, verzichtet werden kann. Gleiches gilt hinsichtlich mobiler Einmessgeräte zum manuellen Resonanzabgleich im Gleisbereich, die ebenfalls nicht mehr benötigt werden.

Claims (10)

  1. Vorrichtung (V) zur Detektion des Belegt- oder Freizustandes eines Gleisabschnitts (G), mit
    - einem Sender (S) zum Einspeisen eines Sende-Signals (SIGS) in die Fahrschienen (F) des Gleisabschnitts (G) und
    - zumindest einem Empfänger (E) zum Empfangen eines durch eine Übertragung des Sende-Signals (SIGS) über die Fahrschienen (F) des Gleisabschnitts (G) bewirkten Empfangs-Signals (SIGE),
    dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (V) ausgebildet ist, die Frequenz des Sende-Signals (SIGS) automatisch, ohne Abgleicharbeiten im Bereich der Außenanlage an eine jeweilige Resonanzfrequenz anzupassen, indem sie
    - die Frequenz des Sende-Signals (SIGS) variiert,
    - die Resonanzfrequenz des Sende-Signals (SIGS) ermittelt sowie
    - die Frequenz des Sende-Signals (SIGS) auf die ermittelte Resonanzfrequenz einstellt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (V)
    - per Konfiguration an unterschiedliche Betriebsfrequenzen (f1, f3, f5) anpassbar ist und
    - zur Variation der Frequenz des Sende-Signals (SIGS) im Bereich der jeweiligen konfigurierten Betriebsfrequenz (f1) ausgebildet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (V) mittels in Gleisanschlussgehäusen (GAG1, GAG2) angeordneten austauschbaren Abstimmeinsätzen per Konfiguration an unterschiedliche Betriebsfrequenzen (f1, f3, f5) anpassbar ist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (V) zum Ermitteln der Resonanzfrequenz anhand des Empfangs-Signals (SIGE) ausgebildet ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (V) zum Erzeugen eines mittels einer Frequenzmodulation codierten Sende-Signals (SIGS) ausgebildet ist.
  6. Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung (V) zur Detektion des Belegt- oder Freizustandes eines Gleisabschnitts (G), wobei die Vorrichtung (V) einen Sender (S) zum Einspeisen eines Sende-Signals (SIGS) in die Fahrschienen (F) des Gleisabschnitts (G) und zumindest einen Empfänger (E) zum Empfangen eines durch eine Übertragung des Sende-Signals (SIGS) über die Fahrschienen (F) des Gleisabschnitts (G) bewirkten Empfangs-Signals (SIGE) umfasst, und wobei bei dem Verfahren die Frequenz des in die Fahrschienen (F) des Gleisabschnitts (G) eingespeisten Sende-Signals (SIGS) automatisch, ohne Abgleicharbeiten im Bereich der Außenanlage an eine jeweilige Resonanzfrequenz angepasst wird, indem
    - die Frequenz des Sende-Signals (SIGS) variiert wird,
    - anhand der Variation der Frequenz des Sende-Signals (SIGS) eine Resonanzfrequenz des Sende-Signals (SIGS) ermittelt wird und
    - die Frequenz des Sende-Signals (SIGS) auf die ermittelte Resonanzfrequenz eingestellt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz des Sende-Signals (SIGS) im Bereich einer per Konfiguration angepassten Betriebsfrequenz (f1) variiert wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz des Sende-Signals (SIGS) im Bereich einer per Konfiguration mittels in Gleisanschlussgehäusen (GAG1, GAG2) angeordneten austauschbaren Abstimmeinsätzen angepassten Betriebsfrequenz (f1) variiert wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Resonanzfrequenz anhand des Empfangs-Signals (SIGE) ermittelt wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Sende-Signal (SIGS) mittels einer Frequenzmodulation codiert wird.
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