JP2005114637A - 車両の異常検出システム及び異常検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両基地を出庫あるいは入庫する際に台車や車体に異常がないかを音の測定で検出し、部位を絞った詳細な目視・打音検査と一体化することにより、効率的でしかも確実な車両の異常検出システム並びに検出方法を提案すること。
【解決手段】車両基地内の走行レールの一部にレール継ぎ目を持たせ、このレール継ぎ目をゆっくり一定の速度（５〜１０ｋｍ／ｈ）で通過する際の台車及び車体各部の振動を地上設備により音でキャッチし、平常時と比較して異常を検出するようにしたことである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、鉄道車両の異常を検出するシステム及び検出方法に関するものであり、日々点検の目視・打音検査と併用して用いられる車両の異常検出に関するものである。

従来の日々点検では、目視と打音検査が主体で、台車（車輪・車軸を含む）や車体各部のボルトのゆるみ、傷等の点検がなされている。
なし なし

上記従来の方法においては、点検に時間がかかり、多くの専門の検査員を必要とするという課題があった。

本発明の目的は、車両基地を出庫あるいは入庫する際に台車や車体に異常がないかを音の測定で検出し、部位を絞った詳細な目視・打音検査と一体化することにより、効率的でしかも確実な車両の異常検出システム並びに検出方法を提案することである。

車両基地内の走行レールの一部にレール継ぎ目を持たせ、このレール継ぎ目をゆっくり一定の速度（５〜１０ｋｍ／ｈ）で通過する際の台車及び車体各部の振動を地上設備により音でキャッチし、平常時と比較して異常を検出するようにしたことである。

上記のように構成されている車両の異常検出システムでは、車輪がレール継ぎ目を通過するときに受ける加振により、車体・台車の各部の異常振動（例えば、ボルトの緩みによるびびり振動等）が発生すれば、これを検出してアラームを発信することができるので、検査員はその部位の目視・打音検査等の点検を入念にでき、日々の検査業務を著しく効率化することができる。また、これらのデータは日々積み重ねていくことができるので、異常レベルを超さなくても徐々に異常レベルに近づいている等の情報も得られ、きめ細かい検査が可能である。さらに、将来的にはデータの積み重ねにより信頼性を上げ、打音検査なしのシステムに持っていき、より効率化することも可能である。

発明の実施の形態を実施例に基き図面を参照し説明する。

図１は本発明の１実施例を示す車両の異常検出システムのシステム構成図である。本実施例において、１は車両基地内に設置されたレールであり、途中にレール継ぎ目２を持たせている。３はレール継ぎ目２の近傍に設置した騒音計であり、この実施例では前後・左右合計９個の騒音計３１〜３９を配置している。４はデータ収録装置で、騒音計３１〜３９と結んで、出力をデータ処理装置５に送っている。

図２は図１における騒音計３の設置位置を走行する車両との関連で示したものであり、６は枕木、７は道床、８は車両の車輪、９は台車、１０は車体であり、騒音計３は道床７あるいは枕木６に取付けている。

検査対象の車両の車輪８がレール継ぎ目２に近づいた時点から騒音計３のデータ採りを始め、レール継ぎ目２の通過後まで測定する。実際には車軸分の車輪がそれぞれのレールを通過するので、編成車両の車軸通過を全て記録することになる。

データ収録装置４で収録したデータを５のデータ処理装置に送って、レール継ぎ目２通過時の最大音発生時の周波数分析を実施し、事前に記録された平常時の周波数分析結果との差分により異常を検出する。

この時、レール継ぎ目２を通過するときの速度を一定にしておくことが検出精度を上げることになり、暗騒音の影響を除去するためには、レール継ぎ目２通過時の最大騒音の周波数特性からレール継ぎ目２通過前の騒音の周波数特性を差し引いた信号をベースとすることにより、検出精度を上げることができる。また、車輪がレール継ぎ目を通過するときのごつんという転動音は低周波成分が主体であり、周波数分析をすることによりその影響を少なくすることができる。平常時に現れていないピーク周波数に注目することも検出精度を上げる有効な手段である。また、平常時のデータは、数回以上の平均とし、その際のばらつきも明確にし、このばらつき範囲を超えた場合に異常を検出させるようにするとよい。

本発明は以上説明したように構成されているので、以下に記載したような効果を奏する。本実施例によれば、車輪がレール継ぎ目を通過するときに加振を受け、車体あるいは台車各部の異常振動（例えば、ボルトの緩みによるびびり振動等）が発生すれば、これを検出してアラームを発信することができるので、検査員はその部位の目視・打音検査等の点検を入念にでき、日々の検査業務を著しく効率化することができる。また、これらのデータは日々積み重ねていくことができるので、異常レベルを超さなくても徐々に異常レベルに近づいている等の情報も得られ、きめ細かい検査が可能である。さらに、将来的にはデータの積み重ねにより信頼性を上げ、打音検査なしのシステムに持っていき、より効率化することも可能である。

本実施例では騒音計３を９個使用しているが、異常音の周波数により異常場所がすぐに特定できるような場合には、騒音計の設定個数を減らしてもよい。また、特定の位置に監視したい部位がある場合には、その位置に対応した位置に騒音計を取り付けてもよい。騒音計３は騒音計全体を道床７に配置してもよいし、センサ部のみを配置し、その他の部分をデータ収録装置４と一体にさせてもよい。騒音計は雨の影響を受けやすいので、車両基地内の建屋内に設けるのがよい。

さらに、実際の車両の走行速度は設定の速度より若干の差が生じるので、レール継ぎ目の前後２箇所に車両の通過検知センサを置いてレール継ぎ目を通過する速度を計測し、設定速度に合わせてデータを補正することが有効である。

以上述べたように、本発明によれば、車両基地を出庫あるいは入庫する際に台車や車体に異常がないかを音の測定で検出し、部位を絞った詳細な目視・打音検査と一体化することにより、効率的でしかも確実な車両の異常検出システム並びに検出方法を提供することができる。

本発明の１実施例を示す車両の異常検出システムのシステム構成図である。 本発明による車両の異常検出システムの配置の１例を示す断面図である。

符号の説明

１．レール
２．レール継ぎ目
３．騒音計
４．データ収録装置
５．データ処理装置
６．枕木
７．道床
８．車輪
９．台車
１０．車体

Claims (9)

1. 車両の走行時の異常検出システムであって、レールに設けたレール継ぎ目、レール継ぎ目の近傍の道床に設けた騒音計、騒音計の出力を取り込むデータ収録装置とデータ処理装置からなり、データ処理した騒音の分析結果より通過車両の異常を検出するようにしたことを特徴とする車両の異常検出システム。
2. 特許請求項１の車両の異常検出システムにおいて、前記騒音計を複数個設け、検知した異常音に対する車両側の位置を特定できるようにしたことを特徴とする車両の異常検出システム。
3. 特許請求項１の車両の異常検出システムにおいて、前記レール継ぎ目・前記騒音計を車両基地内の建屋内に設け、前記騒音計の防水を可能としたことを特徴とする車両の異常検出システム。
4. 車両の走行時の異常検出方法であって、レールにレール継ぎ目を持たせ、このレール継ぎ目の近傍の道床に設けた騒音計の出力を取り込んでデータ処理し、レール継ぎ目を通過するときの台車・車体の各部の振動による騒音を検出して、平常時の騒音との比較により異常を検知するようにしたことを特徴とする車両の異常検出方法。
5. 特許請求項４の車両の異常検出方法において、前記レール継ぎ目を通過する速度を一定の低速とし、平常時の騒音との比較をしやすくしたことを特徴とする車両の異常検出方法。
6. 特許請求項４の車両の異常検出方法において、前記レール継ぎ目の前後２つの位置に車両検知センサを置いてレール継ぎ目を通過する車両の速度を計測し、平常時のデータに相当する速度補正をしたことを特徴とする車両の異常検出方法。
7. 特許請求項４の車両の異常検出方法において、検知した騒音を周波数分析し、平常時の同様の分析結果との比較により異常を検知することにより、車輪の転動音の影響を少なくしたことを特徴とする車両の異常検出方法。
8. 特許請求項４の車両の異常検出方法において、前記レール継ぎ目通過の直前のデータとの比較により異常を検知することにより、暗騒音の影響を少なくしたことを特徴とする車両の異常検出方法。
9. 特許請求項４の車両の異常検出方法において、前記異常検出を日々の点検として実施し、異常が発生した時には打音検査を実施して真の異常個所を特定することを特徴とした車両の異常検出方法。