ES2207986T3 - Procedimiento para reconocer daños en el trafico ferroviario. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para reconocer daños que perjudican la seguridad de funcionamiento en el tráfico ferroviario de vehículos ferroviarios agrupados formando trenes, especialmente trenes de alta velocidad, con mecanismos de rodadura de varios ejes agrupados en bogies (17) y que presentan un par de ruedas por cada eje, caracterizado porque se forma con las señales de salida de transductores de sonido (30) asociados a cada bogie (17) un modelo de ruido de bogie en el que está almacenado el ruido o su espectro de frecuencia en función del tiempo, y porque en un análisis de modelos se vigila cada modelo de ruido de bogie en cuanto a variaciones en el tiempo y se comparan entre sí y se valoran las variaciones en el tiempo en al menos una pluralidad de modelos de ruido de bogie pertenecientes a bogies (17) consecutivos.

Description

Procedimiento para reconocer daños en el tráfico ferroviario.

La invención concierne a un procedimiento para reconocer daños que perjudican la seguridad de funcionamiento en el tráfico ferroviario de vehículos ferroviarios agrupados formando trenes, especialmente trenes de alta velocidad, del género definido en el preámbulo de la reivindicación 1.

Para la seguridad en el tráfico ferroviario es ineludible reconocer a tiempo daños que puedan conducir a considerables perturbaciones del funcionamiento o incluso a accidentes con riesgo para las personas. Tales daños pueden presentarse tanto en el tren, y aquí en los distintos bogies de los vagones y del vehículo tractor, como en el trayecto de la vía, y aquí en el cuerpo de la vía o en la superestructura. Hasta ahora se han realizado para ello inspecciones, mantenimientos y controles de los trayectos de vía y del parque de trenes a intervalos regulares, efectuándose también ensayos de materiales en partes del vehículo relevantes para la seguridad, como los mecanismos de rodadura y las ruedas de los vehículos ferroviarios, para descubrir a tiempo fatigas del material, fisuras y similares que, a largo plazo, conduzcan a daños. A pesar de estos controles regulares e intensos, se presentan entre los intervalos de inspección daños que se mantienen sin descubrir hasta la próxima inspección y que albergan en sí un riesgo considerable para el tráfico ferroviario.

En un procedimiento conocido para vigilar vehículos ferroviarios agrupados formando trenes (DE 298 11 208 U1) se han dispuesto en todos los bogies como sensores unos piezoelementos que van asociados cada uno de ellos a un eje y unidos con una unidad de evaluación central a través de una unión alámbrica. Los sensores captan las vibraciones provocadas por irregularidades en el recorrido de rodadura de las ruedas, por ejemplo al pasar sobre un punto de empalme soldado en los carriles, y transmiten señales correspondientes a la unidad de evaluación. La unidad de evaluación compara las señales una con otra y reconoce un funcionamiento inalterado cuando todas las señales son iguales y se presentan desplazadas en el tiempo. Si una de las ruedas presenta un daño, por ejemplo una rotura de la rueda o un aplanamiento en el perímetro de la rueda, únicamente el sensor asociado a esta rueda emite una señal. Dado que faltan señales correspondientes de los restantes sensores, la unidad de evaluación reconoce una perturbación y emite una señal de aviso óptica o acústica e induce eventualmente un frenado de emergencia.

La invención se basa en el problema de indicar un procedimiento de la clase citada al principio con el que se reconozcan inmediatamente al menos daños que se presenten en los vehículos ferroviarios durante el funcionamiento de marcha, de modo que eventualmente el conductor pueda adoptar medidas correspondientes, por ejemplo un frenado forzoso, para evitar un aumento de la magnitud del daño.

El problema se resuelve con las características de la reivindicación 1.

El procedimiento según la invención tiene la ventaja de que los mecanismos de rodadura - agrupados en bogies - de los distintos vehículos ferroviarios de un tren, especialmente un tren de alta velocidad, son vigilados en cuanto a ruido continuamente y en línea y con ellos se ponen de manifiesto enseguida, es decir, inmediatamente a la aparición del daño, los daños que se presenten en las ruedas o en los cojinetes de eje, de modo que se puedan sacar consecuencias correspondientes por parte del conductor del tren. Con ayuda de los ruidos recogidos en los bogies, el procedimiento está en condiciones de diferenciar entre daños en el tren, es decir, en uno u otro bogie, y en el trayecto de vía. El reconocimiento de daños es unívoco y proporciona una manifestación tanto cuantitativa como cualitativa sobre el daño reconocido. Debido al alto número de sensores existentes en los bogies para la captación de ruidos y la comparación multidimensional de los modelos de bogies en el análisis de modelos, el procedimiento tiene una alta seguridad frente a averías y una pequeña tasa de alarmas falsas.

Se desprenden de las demás reivindicaciones formas de ejecución convenientes del procedimiento según la invención con ejecuciones y perfeccionamientos ventajosos de esta última.

Según una forma de ejecución ventajosa de la invención, se deriva de la totalidad de los modelos de ruido de los bogies un modelo de ruido del tren en el que está almacenado para cada modelo de ruido de bogie, en coordinación espacial con el bogie, en función del tiempo, la amplitud y fase en diferentes bandas de frecuencia que cubren el dominio de frecuencia en su totalidad. Para el análisis de modelos se aprovechan las variaciones temporales a través de los bogies en todas las bandas de frecuencia.

Mediante esta transformación de los modelos de ruido de los bogies en un modelo de ruido de tren que tiene en cuenta las particularidades del tren y la realización del análisis de modelos en el modelo de ruido del tren resulta posible una diferenciación ampliamente segura frente a perturbaciones y unívoca entre daños en el tren y en el trayecto de vía con una tasa de alarmas falsas fuertemente limitada. Se pueden eliminar particularidades del trayecto de vía, por ejemplo puentes y túneles, y éstas no conducen a una alarma de daño.

La tasa de alarmas falsas en el reconocimiento de daños del trayecto de vía se reduce aún más haciendo que, según una forma de ejecución ventajosa de la invención, se incorporen en el análisis de modelos informaciones sobre el trayecto de vía actualmente recorrido, las cuales se toman de una red de trayectos digitalmente archivada, y según otra forma de ejecución de la invención se precalculan en el análisis de modelos, por medio de la velocidad de marcha y las distancias conocidas entre bogies, instantes de aparición de variaciones iguales en los modelos de ruido de los bogies, así como, en caso de coincidencia de los instantes del precálculo y de su aparición real, se reconocen daños en el trayecto de vía.

Según otra ejecución de la invención, las perturbaciones y daños reconocidos se archivan en índices de perturbaciones, concretamente en asociación con el bogie o con el plano del trayecto de vía, para poder verificar así de manera reproducible los daños descubiertos con el fin de adoptar medidas de reparación.

Según una forma de ejecución preferida de la invención, se asigna a al menos cada rueda del mecanismo de rodadura en cada bogie un transductor de sonido y se acopla éste acústicamente bien a la rueda asociada. Como transductor de sonido se emplean preferiblemente transductores de sonido estructural, pero éstos pueden sustituirse también por micrófonos. Es posible una combinación de transductores de sonido estructural y de sonido en el aire. Con las señales de salida de cada transductor de sonido se forma un modelo de ruido de rueda en el que el ruido o su espectro de frecuencia está almacenado en función del tiempo. La formación del modelo de ruido de bogie se efectúa mediante suma y/o combinación lógica de los modelos de ruido de las ruedas. Mediante la derivación descrita de los modelos de ruido de los bogies de la totalidad de los modelos de ruido de las ruedas de un bogie se reduce drásticamente la tasa de alarmas falsas, ya que, por un lado, las desviaciones originadas por la fabricación en el comportamiento del ruido de las distintas ruedas no son interpretadas como daños y, por otro lado, las variaciones de ruido originadas por los daños en solamente una rueda no pasan inadvertidos en el ruido total del bogie.

Se describe seguidamente la invención con más detalle haciendo referencia a un ejemplo de ejecución de un dispositivo representado en el dibujo para reconocer daños en el tráfico ferroviario. Muestran en representación esquemática:

La Figura 1, un esquema de bloques y un dispositivo para reconocer daños en el tren y el trayecto de vía en el tráfico ferroviario,

la Figura 2, un alzado lateral de un bogie de un vagón de tren,

La Figura 3, una vista en planta del bogie de la Figura 2,

la Figura 4, un esquema de desarrollo para explicar el procedimiento de reconocimiento de daños por medio del dispositivo según la Figura 1,

la Figura 5, un detalle más especificado del esquema de desarrollo para ilustrar un caso de daño,

las Figuras 6 y 7, cada una de ellas una representación ampliada de un modelo de ruido de bogie según la Figura 5 en funcionamiento sin avería (Figura 6) y al presentarse un caso de avería (Figura 7),

la Figura 8, una representación simplificada de un modelo de ruido de tren para una banda de frecuencia seleccionada X bajo funcionamiento sin avería,

la Figura 9, una representación idéntica a la de la Figura 8 al pasar sobre un puente,

la Figura 10, una representación idéntica a la de la Figura 8 al presentarse un defecto en un bogie, y

la Figura 11, una representación idéntica a la de la Figura 8 al presentarse un defecto en un trayecto de vía.

El dispositivo representado en esquema de bloques en la Figura 1 para reconocer daños que perjudican la seguridad de funcionamiento en el tráfico ferroviario de trenes, especialmente trenes de alta velocidad, presenta un procesador 11 montado en un puesto central 10 previsto preferiblemente dentro del vehículo tractor del tren, cuyo procesador está unido a través de un interfaz de bus 12 con un sistema de bus 13 y a través de otro interfaz 14 con una línea de señal 16 que conduce al puesto de conducción 15 del tren. El sistema de bus 13 se extiende desde el puesto central 10 hasta los distintos bogies 17 de los vehículos ferroviarios individuales acoplados formando el tren. Además, en el puesto central 10 están presentes varios soportes de datos 18, 19 que van unidos con un procesador 11. En el soporte de datos 18 pueden estar archivadas informaciones Z sobre el tren, como tipo de vagón, tipo de vehículo tractor, número de vagones, clase de bogies y número de bogies, y están archivadas informaciones S sobre el trayecto de vía, como túneles, puentes, agujas, etc., que están integradas preferiblemente en un plano del trayecto digitalmente archivado. Dado que en general los trenes están compuestos casi siempre en forma más o menos variable, se tiene que, para lograr una mayor flexibilidad, las informaciones del tren son proporcionadas preferiblemente desde el puesto de conducción 15 al procesador 11. El soporte de datos 19 sirve como un denominado índice de averías en el que se archivan daños reconocidos por el dispositivo en el tren o en el trayecto de vía en asociación con el sensor de daño correspondiente.

En el puesto de conducción 15 están dispuestos emisores 20, 21 de señales de aviso ópticas y acústicas que se activan en caso de daño por medio de señales de control generadas en el procesador 11, así como una unidad de visualización 22 en forma de una pantalla, sobre la cual se visualizan la clase, el lugar y la calidad del daño. Por medio de un teclado de entrada 23 el conductor puede comunicarse con el procesador 11, pudiendo, por ejemplo, introducir las informaciones para el tren individual.

Un bogie 17 de un vagón de tren está representado esquemáticamente en alzado lateral en la Figura 2 y en vista en planta en la Figura 3. El bogie 17 presenta un mecanismo de rodadura de dos ejes con un total de cuatro ruedas 24 que están montadas por parejas de manera solidaria en rotación sobre uno de los dos ejes 29. Cada eje 29 está apoyado en dos cojinetes de eje 25 que están alojados en un bastidor 26 del bogie 17. Los cojinetes de eje 25 están cubiertos en el lado frontal con casquetes 27 en los que se han practicado aberturas de alojamiento para emisores de valores de medida. El bogie 17 puede girar en conjunto en torno a un pivote montado en el chasis del vagón, no representado, que está alojado en un cojinete liso 28 dispuesto en posición centrada en el bastidor 26. Cada vagón del tren tiene dos bogies 17, de modo que en la composición de vagones que forma el tren está presente un número grande de bogies 17. En cada abertura de alojamiento de los casquetes de eje 27 está instalado un transductor de sonido 30 que va unido a través de una unión enchufable 31 con una electrónica integrada en una caja 32 para la preamplificación y/o la conversión analógica/digital de las señales de salida eléctricas del transductor de sonido 30. Las cajas 32 de la electrónica están fijadas al bastidor 26 del bogie 17 y se pueden conectar al sistema de bus 13 por medio de un enchufe 33. Como transductor de sonido 30 se emplea preferiblemente un transductor de sonido estructural. Es posible tanto la utilización de transductores de sonido estructural, por ejemplo micrófonos, como la combinación de transductores de sonido estructural y de sonido en el aire. Cada bogie 17 presenta en el ejemplo de ejecución un total de cuatro transductores de sonido 30 que están bien acoplados a la rueda asociada 24 del mecanismo de rodadura, de modo que se cada transductor de sonido 30 recoge ruidos generados por la rueda asociada 24. Las señales de salida de los transductores de sonido 30 son preamplificadas y convertidas digitalmente, y las señales digitales son transmitidas al procesador 11 a través del sistema de bus 13 construido en banda ancha y archivadas allí.

Para reconocer daños producidos en los vehículos ferroviarios o en el trayecto de vía actualmente recorrido por el tren se procesan en línea en el procesador 11 los datos archivados de la manera que se describe seguidamente. A fines de ilustración, se ha representado en la Figura 4 un esquema de desarrollo del proceso de señales, estando agrupados en bloques los distintos pasos del procedimiento.

De la pluralidad de bogies 17 existentes en el tren se han representado en la Figura 4 solamente el primero y el enésimo bogie 17 con los cuatro transductores de sonido 30 por cada bogie 17, así como las cuatro cajas de electrónica 32 para la preamplificación y la conversión A/D de las señales de salida de los cuatro transductores 30. Rige la misma consideración para los demás bogies 17. Con las señales de salida digitales de los cuatro transductores de sonido 30 por bogie 17, archivadas en el procesador 11, se forma en los bloques 34 un modelo de ruido de rueda en el que está almacenado el ruido o su espectro de frecuencia (amplitud y fase) en función del tiempo. Ese modelo de ruido de rueda está representado a título de ejemplo en la Figura 5 para los cuatro transductores de sonido de rueda 30 del primer bogie 17. La amplitud (nivel en dB), solamente indicada aquí, está simbolizada por la intensidad de las líneas de frecuencia. Es posible una representación idéntica para la fase. La representación gráfica de los modelos de ruido de rueda según la Figura 5 sirve únicamente para facilitar la comprensión del desarrollo del procedimiento. Las funciones se presentan en realidad solamente como juegos de datos. Con los cuatro modelos de ruido de las ruedas 24 pertenecientes a un bogie 17 se forma un modelo de ruido de bogie por suma y/o combinación lógica de los cuatro modelos de ruido de rueda (bloque 36 en la Figura 4). En el modelo de ruido de bogie 37, como se representa también a título de ejemplo en la Figura 5, está almacenado nuevamente el espectro de frecuencia en función del tiempo, estando caracterizada la amplitud (nivel en dB) por la intensidad de las líneas de frecuencia. El bloque 36 trabaja con un algoritmo adecuado para asegurar que una anomalía de ruido que se presente en una de las cuatro ruedas 24 no pase desapercibida en el ruido suma de las cuatro ruedas, sino que se conserve claramente en el modelo de ruido de bogie 37. Este se ha representado a título de ejemplo en la Figura 5 con relación a un daño de la tercera rueda 24 del bogie 17. Las ruedas No. 1, 2 y 4 del bogie 17 (visto de izquierda a derecha en la Figura 5) son plenamente funcionales y están exentas de daños, y debido a su clase de construcción y montaje, muestran un espectro de frecuencia típico, en el que las líneas de frecuencia más marcadas y constantes en el tiempo pueden provenir de resonancias propias de las ruedas 24. Los desequilibrios en las ruedas 24 se hacen también perceptibles como líneas de frecuencia, si bien éstas varían en función del número de revoluciones en la rueda 24. Este modelo de ruido de rueda es típico del ruido producido por la rueda 24 durante la marcha y puede considerarse como una denominada "huella dactilar" de la rueda 24. En aras de una mayor sencillez, se ha supuesto en la Figura 5 que las tres ruedas No. 1, 2 y 4 poseen la misma "huella dactilar". La rueda No. 3 presenta un daño, por ejemplo un desconchado o un punto de fisura en la pestaña, lo que conduce a un desplazamiento de la resonancias propias de la rueda y repercute en el espectro de frecuencia mediante un desplazamiento de una o varias líneas de frecuencia (véase la representación del modelo de ruido 35 para la tercera rueda 24). Dado que con una sencilla suma de los cuatro modelos de ruido de rueda para formar el modelo de ruido del bogie pasaría desapercibida la línea de frecuencia característica del daño de la tercera rueda 24 en el espectro de frecuencia del modelo de ruido del bogie y posiblemente no sería detectada, se asegura mediante un algoritmo adecuado en el bloque 36 que esta línea de frecuencia se destaque en el modelo de ruido del bogie por medio de una alta amplitud (nivel en dB), tal como se representa a título de ejemplo en el modelo de ruido de bogie 37 en la Figura 5.

En las Figuras 6 y 7 se representan a escala ampliada otros ejemplos de ejecución para un modelo de ruido de bogie. A fines de ilustración, se ha dibujado adicionalmente la evolución de la amplitud (nivel en dB) en función de la frecuencia durante el instante t = 0. En la representación de la Figura 6 se ha supuesto que el bogie 17 con su mecanismo de rodadura está totalmente intacto, de modo que este modelo de ruido de bogie puede considerarse como una denominada "huella dactilar" del bogie No. 1. Cada bogie adicional No. 2 a n (Figura 1) presenta en general una "huella dactilar" autónoma que se diferencia algo de la anterior. En la Figura 7 se ha supuesto que durante aproximadamente 3,5 s ha tenido lugar un daño en el bogie No. 1; por ejemplo, se ha desconchado una parte de un anillo de rodadura de una rueda. Esto se hace perceptible por medio de una línea de frecuencia con alto nivel y por la aparición de otros armónicos en el espectro de frecuencia. La llamada "huella dactilar" del bogie No. 1 para el funcionamiento inalterado se ha modificado así en grado significativo.

Para el reconocimiento de daños se procede básicamente de modo que en un análisis de cada modelo de ruido de bogie se vigilan las variaciones en el tiempo del ruido o de su espectro de frecuencia, y, además, se comparan entre sí y se valoran las variaciones en el tiempo en los modelos de ruido de bogie que pertenecen a bogies consecutivos 17. De este análisis de modelos se extraen seguidamente conclusiones sobre la naturaleza y la calidad de un daño que se presente en el vehículo ferroviario y/o en el trayecto de vía. La clase del daño y la calidad del mismo se visualizan en la unidad de visualización 22 del puesto de conducción 15 y las correspondientes alarmas de daños se dan a conocer por medio de los emisores de señal de aviso 20, 21. En caso de daños extremos se ponen automáticamente en marcha también medidas inmediatamente necesarias, como, por ejemplo, el frenado del tren. Si los daños son menos graves o los daños detectados provienen del trayecto de vía, éstos se pueden archivar en el índice de averías del soporte de datos 19 en asociación con los lugares de daño, sean los bogies del tren o el plano del trayecto de vía.

Para simplificar el análisis de modelos se deriva primero en el bloque 38 según la Figura 4 de todos los modelos de ruido de los bogies No. 1 a n, empleando las informaciones Z del tren, un denominado modelo de ruido del tren, en el que se han almacenado para cada modelo de ruido de bogie, en asociación en el espacio con la posición del bogie 17 dentro del tren, la amplitud y la fase en bandas de frecuencias diferentes en función del tiempo. Este modelo de ruido del tren para una banda de frecuencia seleccionada X se ha representado a título de ejemplo en las Figuras 8 a 11. Para el caso del ejemplo en el que el tren posee un total de dieciséis bogies 17, se han representado aquí para cada bogie No. 1 a 16 la amplitud (nivel en dB) en la banda de frecuencia X en función del tiempo. A fines de simplificación, en las representaciones de las Figuras 8 a 11 se han representado solamente valores de exploración individuales en un intervalo de tiempo de 2 s de entre los valores de exploración obtenidos para ello por medio de una alta exploración en el tiempo a partir de los modelos de ruido de bogie. Para cada banda de frecuencia adicional está presente una misma representación, de modo que la suma de las bandas de frecuencia cubre todo el espectro de frecuencia de, por ejemplo, 1 Hz - 3 a 4 kHz. El análisis de modelos anteriormente descrito para el reconocimiento de daños con vigilancia de las variaciones en el tiempo en los distintos modelos de ruido de bogie y la comparación de las variaciones en el tiempo en los modelos de ruido de bogies consecutivos 17 se realizan entonces en el bloque 39 mediante comparación multidimensional de las variaciones en el tiempo de la amplitud (nivel en dB) en función del tiempo, las bandas de frecuencia y los bogies. En este análisis de modelos se tienen en cuenta tanto la velocidad de marcha v como las informaciones de trayecto S provenientes del soporte de datos 18, como, por ejemplo, los lugares de puentes, túneles, agujas y similares.

En la Figura 8 se parte de un funcionamiento sin averías del tren. Todos los mecanismos de rodadura de los bogies No. 1 a 16 giran correctamente. El modelo de ruido del tren muestra niveles constantes en el tiempo casi iguales o niveles no significativamente diferentes en todas las bandas de frecuencia.

En la representación del modelo de ruido del tren según la Figura 9 se han representado esquemáticamente las repercusiones de pasar por un puente sobre el modelo de ruido del tren. En el instante t = 2 s los cuatro bogies de los dos primeros vagones y el bogie más delantero del tercer vagón, como bogie No. 5, se encuentran sobre el puente. Seguidamente, los bogies No. 6 a 13 pasan sucesivamente sobre el puente, de modo que, al cabo de 4 segundos, todos los bogies No. 1 a 13 se encuentran sobre el puente. Después de 8 segundos, los tres primeros bogies No. 1 a 3 han abandonado nuevamente el puente, mientras que los tres últimos bogies 14 a 16 han llegado ya al puente. La comparación multidimensional de las variaciones de nivel en función del tiempo y de los bogies No. 1 a 16 en las distintas bandas de frecuencia permite apreciar que no se trata aquí de un daño, sino de una particularidad del trayecto de la vía. Mediante el aprovechamiento adicional de las informaciones S del trayecto tomadas del soporte de datos 18 se confirma que en estos instantes, en los que se presenta el modelo de ruido del tren representado en la Figura 9, el tren ha pasado por un puente.

En la Figura 10 se representa la repercusión de un defecto en el bogie No. 5 sobre el modelo de ruido del tren. La amplitud (nivel en dB) del ruido en el bogie No. 5 crece en grado significativo y se mantiene ampliamente constante durante todo el tiempo. En los demás bogies no se presenta este aumento de nivel. Este aumento de nivel se continúa en las bandas de frecuencia en cuyos armónicos aparece esta frecuencia. El análisis de modelos mediante comparación multidimensional de las amplitudes en función del tiempo, los bogies No. 1 a 16 y las bandas de frecuencia da como resultado un daño inequívoco en el bogie No. 5. Ayudándose de la altura del nivel y otras informaciones Z del tren se clasifica el daño y se visualiza la calidad del daño en la unidad de visualización 22 del puesto de conducción 15. Si el daño es sólo insignificante, de modo que se puede tolerar una prosecución del viaje, se almacena este daño en asociación con el bogie No. 5 en el índice de averías del soporte de datos 19. Se verifica aquí además qué rueda 24 del bogie defectuoso 17 presenta el daño. A este fin, se investigan los cuatro modelos de ruido de las ruedas del bogie defectuoso 17 en busca de variaciones debidas al daño en el ruido o en su espectro de frecuencia (véase la Figura 5). Si el daño es tan considerable que una prosecución del viaje alberga un riesgo desproporcionadamente alto, se le indica este daño al conductor del tren mediante señales de aviso acústicas y ópticas adicionales, de modo que éste inicia un frenado y para el tren. Sin embargo, se puede automatizar también el frenado forzoso del tren haciendo que el procesador 11 genere señales de mando correspondientes para iniciar un frenado forzoso.

En la Figura 11 se representa esquemáticamente el modo en que un defecto en el trayecto de la vía repercute sobre el modelo de ruido del tren. Un defecto de esta clase del trayecto de la vía puede estar fundado, por ejemplo, en una pieza de la vía colocada en hueco o no suficientemente fijada, una rendija en el ramal de carril y similares. Como puede apreciarse en la Figura 11, el primer bogie pasa en el instante
t = 2 s por el sitio dañado en el trayecto de vía que es recorrido sucesivamente por todos los bogies No. 2 a 16. Al pasar por el sitio dañado se presenta un significativo aumento de nivel en el bogie No. 1, que se desplaza en el tiempo a través de todos los bogies No. 2 a 16. Como ya se ha expuesto anteriormente, se han representado también en la Figura 11 los diferentes valores de exploración cada 2 s solamente, de modo que el aumento de nivel en los bogies No. 2 a 5 no es visible. Al cabo de otros 2 s, los bogies No. 6 y 7 pasan por el sitio dañado y después de otros 2 s lo hacen los bogies No. 12 y 13. La comparación multidimensional de las variaciones de nivel en función del tiempo, los bogies y las bandas de frecuencia da como resultado una variación en el tiempo del significativo aumento de nivel a través de los bogies No. 1 a 16, de modo que el daño reconocido a partir del modelo de ruido del tren se adjudica inequívocamente al trayecto de vía. Dado que es conocido el emplazamiento momentáneo del tren durante el viaje, el daño del trayecto de vía se almacena en el índice de averías del soporte de datos 19 en asociación con el lugar del daño, de modo que, después de una evaluación fuera de línea del soporte de datos 19, un equipo de reparaciones puede eliminar el sitio dañado definido en el trayecto de vía.

Cabe consignar una vez más que los modelos de ruido del tren representados en las Figuras 8 a 11 y los modelos de ruido de rueda y los modelos de ruido de bogie representados en las Figuras 5 a 7 se han representado gráficamente sólo con fines de mejorar la comprensión del procedimiento según la invención. Estos modelos de ruido se presentan en el procesador 11 únicamente como juegos de datos que tienen que tratarse con algoritmos de evaluación correspondientes.

En el ejemplo de ejecución descrito se evalúan los juegos de datos en el dominio de la frecuencia, lo que se ha descrito anteriormente con detalle recurriendo a la amplitud. Sin embargo, dado que también están contenidas informaciones en la fase del ruido, se realiza, además, una evaluación comparable de la fase en el espectro de frecuencia. A consecuencia de las relaciones conocidas entre el dominio de la frecuencia y el dominio del tiempo de señales y a consecuencia de la posibilidad matemática de transformar las señales del dominio del tiempo al dominio de la frecuencia, y viceversa, los juegos de datos pueden evaluarse también en el dominio del tiempo, prescindiéndose de una transformación previa al dominio de la frecuencia.

Claims (12)

1. Procedimiento para reconocer daños que perjudican la seguridad de funcionamiento en el tráfico ferroviario de vehículos ferroviarios agrupados formando trenes, especialmente trenes de alta velocidad, con mecanismos de rodadura de varios ejes agrupados en bogies (17) y que presentan un par de ruedas por cada eje, caracterizado porque se forma con las señales de salida de transductores de sonido (30) asociados a cada bogie (17) un modelo de ruido de bogie en el que está almacenado el ruido o su espectro de frecuencia en función del tiempo, y porque en un análisis de modelos se vigila cada modelo de ruido de bogie en cuanto a variaciones en el tiempo y se comparan entre sí y se valoran las variaciones en el tiempo en al menos una pluralidad de modelos de ruido de bogie pertenecientes a bogies (17) consecutivos.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se extraen del análisis de modelos conclusiones sobre la clase y calidad de un daño producido en el vehículo ferroviario y/o en el trayecto de vía, y porque se visualiza la clase y calidad del daño y/o se adoptan a partir de éstas, de forma diferenciada, medidas inmediatas necesarias para la limitación del daño.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque se deriva de todos los modelos de ruido de bogie un modelo de ruido de tren en el que están almacenadas en función del tiempo para cada modelo de ruido de bogie, en correlación en el espacio con el bogie (17), la amplitud y la fase en diferentes bandas de frecuencia que cubren el dominio de frecuencia en su totalidad, y porque se aprovechan para el análisis de modelos las variaciones en el tiempo de la amplitud y la fase a través de los bogies (17) en todas las bandas de frecuencia.

4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque se incorporan, para la derivación del modelo de ruido del tren, informaciones (Z) de este último, como tipo de vehículo tractor y tipo de vagón, número de vagones, clase de bogies, número de bogies y su numeración correlativa.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque se incorporan, para el análisis de modelos, informaciones (S) sobre el trayecto de vía recorrido actual, que se toman de una red de trayectos digitalmente archivada.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque se calculan previamente para el análisis de modelos, por medio de la velocidad de marcha y las distancias conocidas entre los bogies, instantes de aparición de variaciones iguales en los modelos de ruido de los bogies (17), y porque se reconoce la existencia de un daño en el trayecto de vía cuando coinciden los instantes del cálculo previo y su aparición real.

7. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado porque con el reconocimiento del daño se determina con ayuda del plano del trayecto el lugar del daño y se archiva éste.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque los daños reconocidos en los vehículos ferroviarios y en el trayecto de vía se almacenan en índices de averías en correlación con la posición de los bogies o con el plano del trayecto.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque se indican acústica y/u ópticamente los daños reconocidos en el puesto de conducción (15) del tren.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque en cada bogie (17) está asociado al menos a cada rueda (24) del mecanismo de rodadura un transductor de sonido (30) y éste se acopla acústicamente a la rueda (24) asociada en la mejor forma posible, porque se forma con las señales de salida de cada transductor de sonido (30) un modelo de ruido de rueda en el que está almacenado el ruido o su espectro de frecuencia, es decir, la amplitud y la fase, en función del tiempo, y porque la formación del modelo de ruido de bogie se efectúa por suma y/o combinación lógica de los modelos de ruido de las ruedas.

11. Procedimiento según la reivindicación 10, caracterizado porque, al reconocerse un daño en un bogie (17), se investiga el modelo de ruido de rueda correspondiente al bogie defectuoso (17) en cuanto a variaciones de los ruidos o espectros de frecuencia originadas por el daño.

12. Procedimiento según la reivindicación 10 u 11, caracterizado porque las señales de salida de los transductores de sonido (30) son digitalizadas directamente a la salida de dichos transductores de sonido (30) y transmitidas, a través de un sistema de bus (13) de banda ancha, tendido desde un puesto central (10) del tren hasta los bogies (17), a un procesador (11) instalado en el puesto central (10), y porque en el procesador (11) se efectúa en línea con las señales de salida digitales aquí archivadas la derivación de los modelos de ruido de rueda, de bogie y de tren, así como la realización del análisis de modelos, y en caso de daño se generan señales de mando correspondientes para el aviso y visualización del daño y/o para la adopción de las medidas de limitación del daño.