ES2240037T3 - Metodo para evaluar señales de contacto con rail. - Google Patents
Metodo para evaluar señales de contacto con rail.Info
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Abstract
Procedimiento para el tratamiento de señales de contacto con carril en un punto (ZP) de recuento con los pasos siguientes: a) a partir de las señales de contacto con carril extraídas de al menos un contacto (SK1, SK2) de carril se detectan señales computables (21; 41). b) las señales computables se envían (23; 43) en tiempo real a un dispositivo (AWE) de evaluación, el cual puede detectar de ello los valores indicados por el contador, caracterizado por el paso siguiente: c) en el punto de recuento se detectan (24; 45) los valores indicados por el contador a partir de las señales computables y adicionalmente se envían las señales computables al dispositivo (25; 46) de evaluación.
Description
Método para evaluar señales de contacto con
raíl.
La invención concierne a un procedimiento para la
evaluación de señales de contacto con carril en un punto de
recuento, un punto de recuento para la ejecución del procedimiento,
un dispositivo de evaluación y un dispositivo contador de ejes.
Los dispositivos contadores de ejes se utilizan
en el tráfico relacionado con los carriles, en particular en
cooperación con dispositivos de aviso de vía libre o con el seguro
para pasos a nivel. Un dispositivo contador de ejes tiene la tarea
de registrar y contar los pasos de ejes sobre contactos de carril.
Habitualmente, un dispositivo contador de ejes está compuesto de un
punto de recuento, un dispositivo de evaluación instalado en un
puesto de maniobra y un enlace de vía que conecta entre sí al punto
de recuento y al dispositivo de evaluación. El punto de recuento
comprende por su parte la mayoría de las veces dos contactos de
carril y una caja de conexiones electrónica. Las señales basadas en
corriente alterna moduladas en amplitud procedentes de los contactos
de carril (frecuencia aprox. 30 kHz) se transforman en la caja de
conexiones electrónica en señales de onda rectangular normalizadas.
Estas señales de onda rectangular se transfieren a continuación en
tiempo real a través de los enlaces de vía al dispositivo de
evaluación. Solamente allí se obtendrá a partir de la sucesión de
las señales de onda rectangular un valor indicado por el
contador.
Puesto que los puntos de recuento con frecuencia
están muy lejos del dispositivo de evaluación, se pueden producir
fallos de transmisión cuando hay perturbaciones electromagnéticas
externas. Debido a ello, puede ocurrir que no se reconozcan ni se
contabilicen por el dispositivo de evaluación pasos de ejes que sí
han sido registrados. La consecuencia de esto son perjuicios en el
servicio, ya que por ejemplo algunos tramos de vía pueden evaluarse
erróneamente como ocupados.
Por el documento US 5.629.509 se conoce un
procedimiento acorde con el preámbulo de la reivindicación 1.
A partir de un trabajo de G. Poppe con el título
"Einsatzbereich des neuen
Mikrorechner-Zählpunktes Zp34C" en la revista
"Eisenbahntechnischen Rundschau" (ETR), 41 (1992), H.
7-8, páginas 519 - 522, se conoce un dispositivo
contador de ejes, en el que estos problemas se resuelven realizando
un costoso procesamiento de la señal en el punto de recuento. El
punto de recuento presenta para ello un microprocesador
eventualmente configurado como redundante que ya "in
situ" detecta los valores indicados por el contador. La
transferencia del actual valor indicado por el contador únicamente
se efectúa a través de la instalación interna del puesto de
maniobra, y ciertamente en forma de telegramas digitales
codificados y seguros. No se produce una transmisión de señales de
onda rectangulares analógicas. Mediante la transmisión digital por
telegrama es muy raro que se produzcan fallos en la transmisión, con
lo que se reduce el número de daños en el servicio. Si realmente se
perdiese un telegrama en los enlaces de vía o no pudiera ser
reconstruido, entonces la instalación interna reclama de nuevo un
telegrama en el punto de recuento.
Puesto que la detección del valor indicado por el
contador tiene directamente relevancia en la seguridad, se
establecen unas exigencias muy elevadas para el Hardware y el
Software que se van a utilizar en el punto de recuento. Debido a
ello, los puntos de recuento son relativamente caros y laboriosos.
Otra desventaja que se produce es que las señales computables no
entran en tiempo real en el puesto de maniobra. Debido a ello,
especialmente en los trayectos de alta velocidad, en los cuales con
frecuencia los trenes hacen el recorrido a más de 70 metros por
segundo, la determinación de la posición de los trenes es
imprecisa, lo cual afecta perjudicialmente a la capacidad de los
trayectos.
En consecuencia, es tarea de la invención
presentar un procedimiento para el tratamiento de las señales de
contacto con carril en un punto de recuento, que permita una
transmisión rápida y segura a un dispositivo de evaluación. Además,
también es tarea de la invención presentar un punto de recuento
para la ejecución del procedimiento y un dispositivo de evaluación
que actúe conjuntamente con el punto de recuento.
Un procedimiento que resuelve esta tarea es el
objeto de la reivindicación 1. De acuerdo con la invención, no
solamente se envían señales computables en tiempo real sino que
adicionalmente también se determinan los valores indicados por el
contador los cuales se determinan de forma independiente por el
punto de recuento a partir de las señales computables. Si a
consecuencia de una perturbación una señal computable no fuera
recogida por el dispositivo de evaluación, entonces el propio
dispositivo de evaluación o también un jefe de circulación puede
reconocer y eventualmente corregir dicha perturbación con ayuda del
valor indicado por el contador enviado adicionalmente. Esta
redundancia añadida conduce a una clara estabilización del servicio
y sin embargo se puede conseguir con tan solo unos pequeños costes
adicionales en la construcción.
En un ventajoso ejemplo de ejecución de la
invención, según la reivindicación 2, los valores indicados por el
contador que han sido determinados por el punto de recuento, son
enviados al dispositivo de evaluación cuando no se envían las
señales computables. De esta forma, el envío de señales computables
tiene preferencia sobre el envío de valores indicados por el
contador. Esto garantiza que los valores indicados por el contador
son transmitidos siempre en tiempo real al dispositivo de
evaluación. En comparación con el procedimiento en el cual desde el
punto de recuento se envían únicamente valores indicados por el
contador, con la invención se pueden por tanto conseguir tiempos de
reacción del sistema sustancialmente más cortos. Esto permite además
reducir la longitud de los tramos de vía y/o elevar la velocidad de
circulación sobre el trayecto. En los pasos a nivel en los que los
puntos de recuento resuelven la seguridad del paso a nivel, se puede
acortar la distancia entre el punto de recuento y el paso a nivel.
Sobre todo, en los casos de vehículos sobre carriles que se
aproximan lentamente, con ello se disminuyen los tiempos de espera
para los vehículos o las personas que quieren atravesar el paso a
nivel.
En otra variante del procedimiento según la
reivindicación 3, el punto de recuento envía los valores indicados
por el contador determinados por él, al dispositivo de evaluación
en forma de muestras de frecuencia que abarcan dos frecuencias como
mínimo. De esta forma es posible una transmisión secuencial de datos
sencilla, segura y que se puede realizar con elementos estándar
usuales en el mercado.
Un punto de recuento para la ejecución del
procedimiento es objeto de las reivindicaciones 4 y 5, un
dispositivo de evaluación es objeto de la reivindicación 6 y un
dispositivo de recuento de ejes es objeto de la reivindicación
7.
La invención se explica a continuación con
detalle con la ayuda de los ejemplos de ejecución y de los dibujos.
Se muestran:
Figura 1: Representación esquemática de un
dispositivo contador de ejes;
Figura 2: Diagrama de proceso para el
procedimiento según la reivindicación 1;
Figura 3: Representación esquemática de un
ventajosos ejemplo de ejecución de un punto de recuento ZP acorde
con la invención;
Figura 4: Diagrama de proceso para una variante
del procedimiento acorde con la invención;
Figura 5: Representación esquemática de un
dispositivo de evaluación acorde con la invención.
La figura 1 muestra una vía G de ferrocarril, en
uno de cuyos carriles se han colocado dos contactos de carril SK1 y
SK2, cuya ejecución (electromagnética, óptica, etc.) sin embargo no
es esencial en relación con la invención. Los contactos de carril
están unidos a través de líneas de alimentación con una caja de
conexiones electrónica EAK, la cual se encuentra preferiblemente en
la inmediata proximidad de los contactos de carril. La caja de
conexiones EAK electrónica procesa las señales de contacto con
carril que habían sido detectadas y suministradas por los contactos
de carril SK1 y SK2. Los contactos de carril SK1 y SK2 juntamente
con la caja EAK de conexiones electrónica forman el punto de
recuento ZP. A través de un enlace de vía LINE, la caja de
conexiones EAK electrónica y con ella el punto de recuento ZP están
en conexión con un dispositivo AWE de evaluación. El dispositivo AWE
de evaluación se encuentra ubicado por ejemplo en un puesto de
maniobra o asignado a un paso a nivel.
A continuación se explica con más detalle una
primera variante del procedimiento acorde con la invención, con la
ayuda del diagrama de proceso representado en la figura 2. En
primer lugar, la caja de conexiones EAK electrónica detecta en un
paso 21 señales computables a partir de las señales de contacto con
carril suministradas. Una señal computable se define en esta
ocasión como una señal a partir de la cual un receptor puede
determinar que ha tenido lugar un paso de eje. La señal computable
puede ser por ejemplo, un breve impulso, por medio del cual un
receptor - en este caso por tanto el dispositivo AWE de evaluación
- es avisado de que se ha producido un paso de eje. Esta señal
computable también puede ser una secuencia de frecuencia que, como
se explicará con más detalle en un ejemplo de ejecución que se
describirá después, representa una combinación de estados de
hundimiento y que tiene que seguir evaluándose aún más por el
dispositivo de evaluación. Mientras que las señales de contacto con
carril se transfieren continuamente a la caja EAK de conexiones
electrónica, las señales computables definidas en el sentido
explicado más arriba se determinan únicamente cuando realmente tiene
lugar un paso de eje, y por tanto las señales de contacto con
carril experimentan un cambio significativo.
En el paso 22 se comprueba si está presente una
señal computable. En caso de que ocurra esto, entonces en un paso
23 se envía la señal computable al dispositivo de evaluación. En
paralelo o a continuación de esto, en un paso 24 se detecta en el
punto de recuento ZP un valor indicado por el contador actualizado.
La forma de proceder en este caso es básicamente conocida y también
se puede deducir del trabajo citado al principio de G. Poppe. En
esta variante está ahora previsto enviar este valor indicado por el
contador no inmediatamente sino tan solo cuando en un paso 25 se
comprueba que no ha sido enviada ninguna señal computable al
dispositivo de evaluación. Por consiguiente, el envío de señales
computables tiene básicamente preferencia de modo que el dispositivo
de evaluación siempre esté informado por el camino más rápido
posible acerca de cualquier modificación de una señal de contacto
con carril.
Sobre cual sea el procedimiento de transmisión
(analógico, digital, eléctrico, óptico, etc.) mediante el cual se
envían individualmente las señales computables y los valores
indicados por el contador al dispositivo AWE de evaluación no es una
cuestión esencial para la invención, siempre que se garantice que
tanto los valores indicados por el contador como también las
señales computables sean transferidos, teniendo siempre preferencia
el envío de las señales computables sobre el envío de los valores
indicados por el contador.
Con la ayuda de las figuras 3 y 4 se explica a
continuación un ejemplo de ejecución que se basa en el que acabamos
de describir. En este segundo ejemplo de ejecución tanto las
señales computables como también los resultados del recuento se
transmiten como señales de audiofrecuencia a través de los enlaces
de vía. A través de una interface no representada con detalle en la
figura 3, un dispositivo de evaluación de las señales SIGA, ubicado
en la caja de conexiones electrónica EAK, recibe las señales de
contacto con carril que han sido suministradas por los contactos de
carril SK1 y SK2. En el ejemplo representado se ha supuesto que las
señales de contacto con carril, moduladas en amplitud, son señales
basadas en corriente alterna, al igual que también son descritas en
el trabajo de G. Poppe citado al principio. El dispositivo de
evaluación de las señales SIGA, a partir de esas señales y de un
modo en sí mismo tradicional, detecta las señales de onda
rectangular cuyas bajadas o hundimientos representan los pasos de
ejes.
En la figura 3, arriba a la derecha, está
representado el desarrollo en el tiempo de estas señales de onda
rectangular para el caso de un paso de eje sobre dos contactos de
carril contiguos. Se ha supuesto que en primer lugar se pasa sobre
el contacto de carril SK1. Consecuentemente, la señal de onda
rectangular que se detecta a partir de la señal SK1 de contacto con
carril es la que primero se hunde. El mismo trazado de señal se
repite poco después para el otro contacto de carril SK2. A partir de
la secuencia temporal de los hundimientos se puede determinar la
dirección en la que el eje del vehículo ha recorrido los dos
contactos SK1 y SK2 de carril. Además, en la figura 3 se puede
reconocer que hay exactamente cuatro situaciones diferentes de
hundimiento que pueden surgir en la combinación de dos contactos de
carril. El "estado de hundimiento" caracterizada por el
símbolo 0 recuadrado está caracterizada porque ni el contacto de
carril SK1 ni el contacto de carril SK2 han sido recorridos. Ese
estado se designará por tanto en lo sucesivo como estado cero. En
el estado de hundimiento 1 ambos contactos de carril registran al
mismo tiempo un paso de eje. En las situaciones de hundimiento A y B
solamente uno de los dos contactos de carril SK1 o SK2 registran un
paso de eje.
Mediante evaluación de la secuencia temporal de
las situaciones de hundimiento, un dispositivo AWE de evaluación
está en situación de determinar el número de ejes y también la
dirección de un vehículo sobre carriles que transita por encima de
los contactos de carril. En consecuencia, a cada estado de
hundimiento se asigna una definida frecuencia f_{1}...f_{4} en
un dispositivo FQAE selector de frecuencias y dicha frecuencia se
envía a través de los enlaces de vía al dispositivo AWE de
evaluación. Las frecuencias las pone a disposición un generador FQG
de frecuencias. Por consiguiente, en este ejemplo de ejecución, las
señales computables mencionadas más arriba no son otras que un
grupo de cuatro señales eléctricas de diferente frecuencia, las
cuales representan situaciones de hundimiento y mediante cuya
evaluación se puede deducir la existencia de un paso de eje.
De acuerdo con la invención además esta prevista
una unidad ZSE de detección del valor indicado por el contador que
a partir de las situaciones de hundimiento 0, 1, A y B
suministradas detecta de forma independiente el valor indicado por
el contador mediante recuento hacia arriba o hacia abajo. Esta
detección corresponde básicamente a aquella que también se realiza
en el dispositivo de evaluación basada en la ya conocida
transmisión en tiempo real, y por tanto no se explica con más
detalle. El valor indicado por el contador determinado por la
unidad ZSE de detección del valor indicado por el contador se envía
a un tomador de decisiones ENT que está conectado adicionalmente con
el dispositivo de evaluación de las señales SIGA. Si el estado de
hundimiento detectado coincide con el estado 0 cero, entonces el
tomador de decisiones ENT transforma el suministrado valor indicado
por el contador en un nivel lógico. Con preferencia los valores
indicados por el contador se transforman en números binarios con lo
cual solamente se necesitan dos niveles lógicos. Así por ejemplo,
el valor 86 indicado por el contador se transformaría en el número
binario 1010110 y los ceros de este número binario se asignarían al
nivel L y los unos se asignarían al nivel H. Esta secuencia de
niveles la hace seguir el tomador de decisiones ENT al dispositivo
FQAE selector de frecuencias. Allí se asigna a cada uno de los
niveles L y H una respectiva frecuencia f_{5} o f_{6}. La
totalidad de la transmisión necesita por consiguiente tan solo seis
frecuencias diferentes f_{1} o f_{6} precisamente cuatro
frecuencias para la transmisión de las situaciones de hundimiento
(0, A, B, 1) y dos frecuencias para la transmisión de los valores
indicados por el contador. En el ejemplo de ejecución representado
el envío al estado 0 cero no es reclamado por el dispositivo de
evaluación de las señales SIGA, sino por el tomador de decisiones
ENT. A veces, también se puede renunciar totalmente al envío del
estado cero; entonces solamente se necesitan cinco frecuencias
diferentes.
Se comprende que el proceso representado puede
configurarse de modo alternativo en muchos aspectos. Así por
ejemplo, la detección del valor indicado por el contador solamente
se puede realizar cuando el tomador de decisiones ENT verifica que
existen situaciones de cero (es decir que no está siendo transitado
ningún contacto de carril). El cambio entre los dos diferentes
modos de envío - envío de señales computables o de valores
indicados por el contador - puede estar programado, teniendo que
estar asegurado simplemente que las señales computables serán
enviadas con preferencia.
Igualmente es posible prever que el tomador de
decisiones ENT libere el envío de los valores indicados por el
contador solamente cuando existan situaciones de cero a lo largo de
un periodo de tiempo previamente establecido. Si las situaciones de
hundimiento se determinan de modo cíclico, entonces en vez del
tiempo también se puede tomar como baremo el número de las
situaciones de hundimiento que han sido determinadas sucesivamente.
Esto se ha puesto de relieve en el diagrama de proceso dibujado en
la figura 4. Después de la detección en el paso 41 de las
situaciones de hundimiento, en el paso 42 se comprueba si el estado
de hundimiento es igual al estado de cero. En el caso de que el
estado de hundimiento sea diferente al estado de cero, en el paso 43
se envía el estado de hundimiento. En el caso de que exista un
estado de cero, entonces en el paso 44 se comprueba si ya se ha
determinado una secuencia de situaciones de cero de longitud
predeterminada. En el caso de que esto suceda, en el paso 45 se
detecta el valor indicado por el contador y en el paso 46 se envía
al dispositivo AWE de evaluación. En esta variante se evita
interrumpir con demasiada frecuencia los intentos de envío entre
pasos de ejes porque haya que enviar nuevas señales
computables.
En un tercer ejemplo de ejecución las señales
computables y los valores indicados por el contador no se envían
sucesivamente sino que se envían al mismo tiempo desde el punto de
recuento al dispositivo de evaluación. Para ello, simplemente hay
que asegurarse de que se pueden enviar no solamente una sino varias
de las frecuencias f_{1}...f_{6} descritas más arriba. De esta
forma es posible poder establecer que será enviado continuamente el
actual valor indicado por el contador con ayuda de la muestra de
frecuencias formada a partir de las frecuencias f_{5} y f_{6}.
Tan pronto como existan señales computables se procede al envío
adicional de ellas utilizando las frecuencias f_{1}...f_{4}. En
este ejemplo de ejecución no es necesario un tomador de
decisiones.
Con preferencia, las frecuencias utilizadas están
situadas en un rango que permite el uso de elementos estándar
habituales en el mercado para los dispositivos de envío y
recepción. De esta forma se pueden transmitir sin problemas
frecuencias entre 300 Hz y 3400 Hz a través de líneas telefónicas
convencionales. Pero hay que hacer notar que por supuesto también
entran en consideración cualesquiera otros tipos de transmisión;
así por ejemplo, las señales computables que como ha sido descrito
se han de transmitir en tiempo real pueden transmitirse en
audiofrecuencia, mientras que para los valores indicados por el
contador se elegirá un transmisión digital por telegrama.
Un dispositivo AWE de evaluación acorde con la
invención está representado en la figura 5. Junto a una interface a
través de la cual se puede establecer un enlace de comunicaciones
con un punto de recuento ZP, este dispositivo tiene una unidad EE
receptora para la recepción de señales computables transmitidas en
tiempo real y para la recepción de valores indicados por el
contador. Además está prevista una unidad de evaluación ZSA1 en sí
conocida, que a partir de las señales computables detecta valores
indicados por el contador. Dependiendo del procedimiento de
transmisión empleado, eventualmente puede ser necesaria otra unidad
de evaluación ZSA2, la cual reprocesa los valores indicados por el
contador recibidos. En esta otra unidad de evaluación ZSA2 podría
tener lugar por ejemplo una evaluación de telegramas. Si, como ha
sido indicado en la figura 5, la unidad EE receptora entrega
niveles lógicos L y H, entonces eventualmente se pueden reprocesar
estos datos directamente por el siguiente comparador VGL, con lo
cual se puede eliminar la unidad de evaluación ZSA2. El comparador
VGL, que compara los valores directamente recibidos con los
detectados, introduce el resultado de la comparación directamente
en la instalación de orden superior (por ejemplo el dispositivo de
aviso de carril libre o paso a nivel) o lo hace seguir a una unidad
AE de salida. La unidad AE de salida representa la interface con
una persona encargada del servicio y muestra por ejemplo el valor
indicado por el contador o los avisos de fallos.
Claims (7)
1. Procedimiento para el tratamiento de señales
de contacto con carril en un punto (ZP) de recuento con los pasos
siguientes:
- a)
- a partir de las señales de contacto con carril extraídas de al menos un contacto (SK1, SK2) de carril se detectan señales computables (21; 41).
- b)
- las señales computables se envían (23; 43) en tiempo real a un dispositivo (AWE) de evaluación, el cual puede detectar de ello los valores indicados por el contador, caracterizado por el paso siguiente:
- c)
- en el punto de recuento se detectan (24; 45) los valores indicados por el contador a partir de las señales computables y adicionalmente se envían las señales computables al dispositivo (25; 46) de evaluación.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el
que los valores indicados por el contador determinados por el punto
de recuento se envían al dispositivo de evaluación cuando no se
envía ninguna señal computable.
3. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 o 2, en el que el punto de recuento envía los
valores indicados por el contador al dispositivo de evaluación en
forma de muestras de frecuencias que abarca al menos dos
frecuencias (f_{5}, f_{6}).
4. Punto (ZP) de recuento para un dispositivo
contador de ejes con
- a)
- un dispositivo (SIGA) de evaluación de las señales para la detección de señales computables a partir de las señales de contacto con carril extraídas de al menos un contacto (SK1, SK2) de carril, caracterizado porque
- b)
- el punto de recuento comprende una unidad (ZSE) de detección del valor indicado por el contador que a partir de las señales computables detecta los valores indicados por el contador, y porque
- c)
- está prevista una unidad (FQAE, FQG) emisora para el envío en tiempo real de las señales computables a un dispositivo (AWE) de evaluación y para el envío de los valores indicados por el contador detectados.
5. Punto de recuento según la reivindicación 4,
en el que está previsto un tomador (ENT) de decisiones que asegura
que los valores indicados por el contador detectados por el punto de
recuento son enviados al dispositivo de evaluación cuando no se está
enviando ninguna señal computable.
6. Dispositivo (AWE) de evaluación para un
dispositivo contador de ejes con una interface a través de la cual
se puede establecer un enlace de comunicaciones con un punto (ZP)
de recuento según la reivindicación 4 o 5, caracterizado
por:
- a)
- una unidad (EE) receptora para la recepción en tiempo real de las señales computables transmitidas y de los valores indicados por el contador,
- b)
- una unidad (ZSA1) de evaluación para la detección de los valores indicados por el contador a partir de las señales computables recibidas, y
- c)
- un comparador (VGL) que compara unos con otros los valores indicados por el contador recibidos y detectados.
7. Dispositivo contador de ejes que comprende un
punto de recuento según la reivindicación 4 y un dispositivo de
evaluación según la reivindicación 6.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| DE19901568A DE19901568A1 (de) | 1999-01-16 | 1999-01-16 | Verfahren zur Auswertung von Schienenkontaktsignalen |
| DE19901568 | 1999-01-16 |
Publications (1)
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|---|---|
| ES2240037T3 true ES2240037T3 (es) | 2005-10-16 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1026062B1 (es) |
| AT (1) | ATE296222T1 (es) |
| DE (2) | DE19901568A1 (es) |
| ES (1) | ES2240037T3 (es) |
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| EP1026062B1 (de) | 2005-05-25 |
| DE50010367D1 (de) | 2005-06-30 |
| EP1026062A3 (de) | 2002-05-15 |
| DE19901568A1 (de) | 2000-07-27 |
| ATE296222T1 (de) | 2005-06-15 |
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