WO2014063921A1 - Verfahren und vorrichtung zur schienenbrucherkennung - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur schienenbrucherkennung Download PDFInfo
- Publication number
- WO2014063921A1 WO2014063921A1 PCT/EP2013/071092 EP2013071092W WO2014063921A1 WO 2014063921 A1 WO2014063921 A1 WO 2014063921A1 EP 2013071092 W EP2013071092 W EP 2013071092W WO 2014063921 A1 WO2014063921 A1 WO 2014063921A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- rail
- rolling
- rail vehicle
- abrollsignalanteile
- sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L23/00—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains
- B61L23/04—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for monitoring the mechanical state of the route
- B61L23/042—Track changes detection
- B61L23/044—Broken rails
Definitions
- the invention relates to a method for detecting broken rails and to a device of this type.
- the term "rail breakage detection” here includes not only rail breakages but all dangerous structural changes to the rail, in particular also notches, cuts or breaks.
- Rail breaks can lead to serious accidents in railway traffic, rail breaks even to major disasters. Therefore, there is a need to detect rail breakages at an early stage so that preventive repairs to the rail can avoid accidents and major disasters.
- track circuits are used for rail break detection.
- the disadvantages are, above all, the lack of reliability of the evaluation and the dependence of the measuring sensitivity on the effects of weathering, in particular with regard to snowfall and rainfall.
- a detection of a rail break by means of track circuit is only possible if the rail is already completely broken.
- the object of the invention is to specify a method and a device for rail break detection which eliminate these disadvantages and, moreover, enable a greater measuring sensitivity and a higher reliability of the evaluation.
- the aim is also to avoid impairments to the regular train traffic as a result of rail breakage detection.
- the object is achieved by evaluating on the vehicle side a time profile of at least one sensed rolling signal, in particular a rolling noise or a rolling oscillation, on at least one wheel axle of the rail vehicle with regard to changes with respect to the time course with intact rail.
- the object is also achieved by a device in which the rail vehicle has at least one sensor assigned to at least one wheel axle for detecting a time course of a roll-off signal, in particular a rolling noise or a roll-off vibration, the sensor having an evaluation device for comparing the current time History is associated with the time course with intact rail.
- the sensor is firmly connected to the wheel axle of the rail vehicle, so that the vibration behavior is detected at the attachment point.
- the measuring signal changes, in particular the rolling noise or the rolling oscillation.
- the magnitude of the change depends on the extent of the damage.
- With sufficient sensitivity of the sensor creates an early warning system for incipient rail breaks. There- repairs can be carried out before the emergence of acutely dangerous conditions. It is also advantageous that no trackside installations are required.
- the sensed roll-off signal is also largely weather-independent. Reliability and availability of claimed rail break detection are much higher than in the known methods.
- the measurement can be carried out by any rail vehicle of the regular driving operation. A slower or special measuring vehicle is not required.
- rolling signals of a plurality of wheel axles of the rail vehicle are pushed one above the other according to their mutual measuring time distance and cross-correlated, wherein rail vehicle related statistical Abrollsignalanowski eliminated and remaining rail-related Abrollsignalanmaschine be evaluated with respect to rail break-induced peaks.
- rail vehicle noise for example bearing noise and general roll noise, which typically represents statistical noise, can be eliminated.
- rail-related Abrollsignalanmaschine that repeat through the measurement of several, especially one behind the other, axes.
- the principle is that the rolling vibrations of the axle are recorded on at least two consecutive axes and correlated against each other in a speed-dependent manner. This makes it possible to filter out the rail-related irregularities while suppressing the vehicle-induced disturbing vibrations.
- Route atlas which includes the location of switches and other track facilities.
- the route atlas serves to determine the time of an expected track-side fault and to assign the corresponding fault pattern. The knowledge of the cause of the fault does not confuse it with a fault caused by a rail break.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schienenbrucherkennung sowie eine diesbezügliche Vorrichtung. Um hohe Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit ohne gleisseitige Einrichtungen zu erreichen, ist vorgesehen, dass schienenfahrzeugseitig ein zeitlicher Verlauf mindestens eines sensorisch erfassten Abrollsignals, insbesondere eines Abrollgeräusches oder einer Abrollschwingung, an mindestens einer Radachse des Schienenfahrzeuges hinsichtlich Änderungen gegenüber dem zeitlichen Verlauf bei intakter Schiene ausgewertet wird.
Description
Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zur Schienenbrucherkennung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schienenbrucherkennung sowie eine diesbezügliche Vorrichtung. Unter dem Begriff Schienenbrucherkennung sind hier nicht nur Schienendurchbrü- che, sondern alle gefährlichen Strukturveränderungen an der Schiene, insbesondere auch Kerben, Einschnitte oder Anbrüche, subsummiert.
Schienenbrüche können zu erheblichen Unfällen im Eisenbahnverkehr führen, Schienendurchbrüche sogar zu großen Katastrophen. Daher besteht das Erfordernis, Schienenbrüche bereits in einem frühen Stadium zu erkennen, so dass durch vorbeugende Reparaturen an der Schiene Unfälle und große Katastrophen vermieden werden können.
Bei einem bekannten Verfahren werden Gleisstromkreise zur Schienenbrucherkennung verwendet. Nachteilig sind vor allem die mangelnde Zuverlässigkeit der Auswertung und die Abhängigkeit der Messempfindlichkeit von Witterungseinflüssen, insbesondere bezüglich Schneefall und Regen. Außerdem ist eine Detektion eines Schienenbruches mittels Gleisstromkreis erst dann möglich, wenn die Schiene bereits komplett durchgebrochen ist.
Bekannt ist außerdem ein Wirbelstromverfahren, bei dem ein Schienenfahrzeug Wirbelströme in die Schiene induziert und durch Schienenbrüche verursache Anomalien auswertet. Dieses Wirbelstromverfahren ist jedoch nur bei langsamer Fahrt über den zu prüfenden Schienenbereich möglich, so dass der reguläre Eisenbahnverkehr behindert werden kann. Das gleiche Problem tritt bei einer Materialanalyse auf der Grundlage von Ultraschallemissionen auf. Erforderlich ist hier ein spezielles Ultraschall-Prüf-Schienenfahrzeug .
Bekannt ist auch die Auswertung des Rückstreuverhaltens einer LWL-Lichtwellenleiter-Faser, die in einer Schienenkehle eingeklebt wurde. Nachteilig ist vor allem der erhebliche stre- ckenseitige Installationsaufwand .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Schienenbrucherkennung anzugeben, welche diese Nachteile beseitigen und darüber hinaus eine größere Messempfindlichkeit und eine höhere Zuverlässigkeit der Aus- wertung ermöglichen. Insbesondere wird außerdem angestrebt, Beeinträchtigungen des regulären Zugverkehrs infolge der Schienenbruchdetektion zu vermeiden.
Die Aufgabe wird verfahrensgemäß dadurch gelöst, dass schie- nenfahrzeugseitig ein zeitlicher Verlauf mindestens eines sensorisch erfassten Abrollsignals, insbesondere eines Abrollgeräusches oder einer Abrollschwingung, an mindestens einer Radachse des Schienenfahrzeuges hinsichtlich Änderungen gegenüber dem zeitlichen Verlauf bei intakter Schiene ausge- wertet wird.
Die Aufgabe wird auch durch eine Vorrichtung gelöst, bei der das Schienenfahrzeug mindestens einen mindestens einer Radachse zugeordneten Sensor zur Erfassung eines zeitlichen Ver- laufs eines Abrollsignals, insbesondere eines Abrollgeräusches oder einer Abrollschwingung, aufweist, wobei der Sensor mit einer Auswertevorrichtung zum Vergleich des aktuellen zeitlichen Verlaufs mit dem zeitlichen Verlauf bei intakter Schiene verbunden ist.
Der Sensor wird mit der Radachse des Schienenfahrzeuges fest verbunden, so dass das Schwingverhalten an dem Befestigungspunkt erfasst wird. Bei Rissen und Materialinhomogenitäten der überfahrenen Schiene verändert sich das Messsignal, ins- besondere das Abrollgeräusch oder die Abrollschwingung. Die Größenordnung der Änderung hängt von dem Ausmaß der Schädigung ab. Bei ausreichender Empfindlichkeit des Sensors entsteht ein Frühwarnsystem für beginnende Schienenbrüche. Da-
durch können Reparaturarbeiten vor der Entstehung akut gefährlicher Zustände durchgeführt werden. Vorteilhaft ist darüber hinaus, dass keinerlei gleisseitige Installationen erforderlich sind. Das sensorisch erfasste Abrollsignal ist au- ßerdem weitgehend witterungsunabhängig. Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit der beanspruchten Schienenbrucherkennung sind wesentlich höher als bei den bekannten Verfahren. Die Messung kann von jedem Schienenfahrzeug des regulären Fahrbetriebes durchgeführt werden. Ein langsameres oder spezielles Mess- fahrzeug ist nicht erforderlich.
Gemäß Anspruch 2 ist vorgesehen, dass Abrollsignale mehrerer Radachsen des Schienenfahrzeuges entsprechend ihres gegenseitigen Messzeitabstandes übereinander geschoben und kreuzkor- reliert werden, wobei schienenfahrzeugbedingte statistische Abrollsignalanteile eliminiert und verbleibende schienenbedingte Abrollsignalanteile hinsichtlich schienenbruchbeding- ter Peaks ausgewertet werden. Auf diese Weise können schienenfahrzeugseitige Geräusche, zum Beispiel Lagergeräusche und allgemeine Rollgeräusche, die typischerweise ein statistisches Rauschen darstellen, eliminiert werden. Es verbleiben die schienenbedingten Abrollsignalanteile, die sich durch die Messung an mehreren, insbesondere hintereinander liegenden, Achsen wiederholen. Das Prinzip besteht darin, dass an min- desten zwei hintereinander liegenden Achsen die Abrollschwingungen der Achse aufgezeichnet und gegeneinander geschwindigkeitsabhängig korreliert werden. Damit lassen sich die schienenbedingten Unregelmäßigkeiten herausfiltern, während die fahrzeugbedingten Störschwingungen unterdrückt werden.
Um diese fahrzeugbedingten statistischen Abrollsignalanteile zu ermitteln, ist gemäß Anspruch 3 vorgesehen, dass die Abrollsignale ohne Berücksichtigung des Messzeitabstandes korreliert werden. Auf diese Weise lassen sich fahrzeugbedingte statistische Abrollsignalanteile, die an allen Messstellen auftreten, das heißt also fahrzeugweite Schwingungen, ermitteln und eliminieren.
Gemäß Anspruch 4 ist vorgesehen, dass schienenbedingte, aber nicht schienenbruchbedingte Abrollsignalanteile, beispielsweise bei Weichenüberfahrt, durch Vergleich mit hinterlegten Abrollsignalmustern herausgefiltert werden. Unterstützend kann dazu ein für andere Zwecke üblicherweise vorhandener
Streckenatlas, der die Position von Weichen und anderen Streckeneinrichtungen beinhaltet, genutzt werden. Der Streckenatlas dient für diese zusätzliche Anwendung dazu, den Zeitpunkt einer zu erwartenden streckenseitigen Störstelle zu bestimmen und das entsprechende Störmuster zuzuordnen. Durch die Kenntnis der Störungsursache wird diese nicht mit einer schienen- bruchbedingten Störung verwechselt.
Claims
1. Verfahren zur Schienenbrucherkennung,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
schienenfahrzeugseitig ein zeitlicher Verlauf mindestens eines sensorisch erfassten Abrollsignals, insbesondere eines Abrollgeräusches oder einer Abrollschwingung, an mindestens einer Radachse des Schienenfahrzeuges hinsichtlich Änderungen gegenüber dem zeitlichen Verlauf bei intakter Schiene ausge- wertet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
Abrollsignale mehrerer Radachsen des Schienenfahrzeuges ent- sprechend ihres gegenseitigen Messzeitabstandes übereinander geschoben und kreuzkorreliert werden, wobei schienenfahrzeugbedingte statistische Abrollsignalanteile eliminiert und verbleibende schienenbedingte Abrollsignalanteile hinsichtlich schienenbruchbedingter Peaks ausgewertet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die schienenfahrzeugbedingten statistischen Abrollsignalanteile ermittelt werden, indem die Abrollsignale ohne Berück- sichtigung des Messzeitabstandes korreliert werden.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3 ,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
schienenbedingte, aber nicht schienenbruchbedingte Abrollsig- nalanteile, beispielsweise bei Weichenüberfahrt, durch Vergleich mit hinterlegten Abrollsignalmustern herausgefiltert werden .
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
das Schienenfahrzeug mindestens einen mindestens einer Radachse zugeordneten Sensor zur Erfassung eines zeitlichen Ver-
laufes eines Abrollsignals, insbesondere eines Abrollgeräusches oder einer Abrollschwingung, aufweist und dass der Sensor mit einer Auswertevorrichtung zum Vergleich des aktuellen zeitlichen Verlaufes mit den zeitlichen Verlauf bei intakter Schiene verbunden ist.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE201210219210 DE102012219210A1 (de) | 2012-10-22 | 2012-10-22 | Verfahren und Vorrichtung zur Schienenbrucherkennung |
| DE102012219210.7 | 2012-10-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2014063921A1 true WO2014063921A1 (de) | 2014-05-01 |
Family
ID=49448121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/EP2013/071092 Ceased WO2014063921A1 (de) | 2012-10-22 | 2013-10-09 | Verfahren und vorrichtung zur schienenbrucherkennung |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102012219210A1 (de) |
| WO (1) | WO2014063921A1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114544771A (zh) * | 2022-04-24 | 2022-05-27 | 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司 | 一种基于相关算法的岔区断轨实时监测方法及装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2990294B1 (de) | 2014-08-25 | 2017-10-18 | Schweizerische Bundesbahnen SBB | Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung der Federung von Schienenfahrzeugen |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19826764A1 (de) * | 1998-06-05 | 1999-12-16 | Siemens Ag | Verfahren und Einrichtung zur Zustandsbewertung eines Bahngleises |
| DE19946227C1 (de) * | 1999-09-22 | 2001-05-23 | Siemens Ag | Verfahren zum Erkennen eines Schienenbruches |
| DE102009041823A1 (de) * | 2009-09-18 | 2011-03-24 | Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH | Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung des Fahrverhaltens eines Schienenfahrzeugs |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19957587C2 (de) * | 1998-06-23 | 2002-08-01 | Albrecht Mayer | Sensorüberwachungssystem für mehrachsige Fahrzeuge |
| DE102008049224A1 (de) * | 2008-09-27 | 2010-06-02 | Thales Defence Deutschland Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Überprüfen mindestens eines Laufwerks eines auf einem Gleis fahrbaren Schienenfahrzeugs auf einen Defekt |
-
2012
- 2012-10-22 DE DE201210219210 patent/DE102012219210A1/de not_active Withdrawn
-
2013
- 2013-10-09 WO PCT/EP2013/071092 patent/WO2014063921A1/de not_active Ceased
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19826764A1 (de) * | 1998-06-05 | 1999-12-16 | Siemens Ag | Verfahren und Einrichtung zur Zustandsbewertung eines Bahngleises |
| DE19946227C1 (de) * | 1999-09-22 | 2001-05-23 | Siemens Ag | Verfahren zum Erkennen eines Schienenbruches |
| DE102009041823A1 (de) * | 2009-09-18 | 2011-03-24 | Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH | Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung des Fahrverhaltens eines Schienenfahrzeugs |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114544771A (zh) * | 2022-04-24 | 2022-05-27 | 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司 | 一种基于相关算法的岔区断轨实时监测方法及装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102012219210A1 (de) | 2014-04-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE102004045457B4 (de) | Verfahren zur Diagnose und zum Zustandsmonitoring von Weichen, Kreuzungen oder Kreuzungsweichen sowie Schienenstößen durch ein Schienenfahrzeug | |
| DE102019210884B4 (de) | Messanordnung sowie Verfahren zur Ermittlung einer Distanz zwischen einem an einem achsmontierten Getriebe eines schienengebundenen Fahrzeugs angeordneten Abstandssensor und einer Messnullfläche außerhalb des Getriebes im laufenden Betrieb | |
| DE202010006811U1 (de) | Schienenprüfvorrichtung | |
| EP3329286B1 (de) | Verfahren zur erkennung eines defekts eines beschleunigungssensors und messsystem | |
| WO2011032948A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur überwachung des fahrverhaltens eines schienenfahrzeugs | |
| DE102008058244A1 (de) | System zur Analyse des Fahrwerkzustands bei Schienenfahrzeugen | |
| DE19852220C2 (de) | Verfahren zur Erkennung von Schäden im Schienenverkehr | |
| DE102011084160A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Schienenbrucherkennung | |
| DE102016108273A1 (de) | Verfahren zur Auswertung von Signalen wenigstens eines Vibrationssensors | |
| DE19837476A1 (de) | Verfahren zum vorbeugenden Überwachen des Fahrverhaltens von Schienenfahrzeugen | |
| DE10020519B4 (de) | Verfahren zum Überwachen von Fahreigenschaften eines Schienenfahrzeuges | |
| DE102004014282B4 (de) | Diagnose und Zustandsmonitoring im Überlaufbereich von Weichen, starren Herzstücken und Kreuzungen | |
| WO2014063921A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur schienenbrucherkennung | |
| EP1904356A2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur erfassung der entgleisungsgefahr von schienenfahrzeugen | |
| AT410925B (de) | Verfahren und vorrichtung zur bestimmung des raddurchmessers und/oder der fahrtgeschwindigkeit eines schienenfahrzeuges | |
| EP3158344B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur entgleisungserkennung | |
| DE102008008578B3 (de) | Ermittlung der dynamischen Radkraft eines Eisenbahnfahrzeugs auf das Herzstück einer Weiche | |
| DE102009015011A1 (de) | Verfahren zur Überwachung der Laufstabilität bei Schienenfahrzeugen | |
| DE102007006833A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Auslösen von Aktionen | |
| DE102017003162A1 (de) | Verfahren und System zur Messung von auf eine Eisenbahnschiene wirkenden Kräften Y und Q und zur Bestimmung des Verhältnisses dieser Kräfte Y/Q | |
| DE102015004068A1 (de) | Verfahren und System zum Betrieb einer Gleisanlage | |
| DE10057740A1 (de) | Einrichtung zum Erkennen von Unregelmäßigkeiten an Eisenbahnrädern | |
| DE102004015244B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung der Gleislagequalität | |
| DE102023200489B4 (de) | Verfahren zum Lokalisieren eines Kraftfahrzeugs sowie Kraftfahrzeug | |
| DE102012219109A1 (de) | Verfahren zur Ermittlung der Geschwindigkeit eines Schienenfahrzeugs |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 13779776 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 13779776 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |