Brevet FR2301425A1 — publié le 19760917

La présente invention concerne un dispositif pour 1 saisie, la transmission et le contrôle de valeurs de mesure qui caracte- risent les conditions de marche de véhicules de voies ferres. De nombreux véhicules de voies ferrées se trouvant en ser vice, en particulier des wagons de marchandises, ne comportent pas d'alimentation en énergie électrique. Cependant, s'il s'agit de contrôler la sécurité de fonctionnement des véhicules de voies ferrées en continu par voie électrique et de permettre un adressa ge automatique de véhicules sans fil, de l'énergie électrique doit être fournie dans ce but. Ce problème pourrait être résolu en prévoyant d'une manière générale un couplage automatique avec des contacts électriques incorporés sur tous les véhicules et en aménageant des lignes électriques passant par les véhicules. On ne peut cependant pas s'attendre à ce que de tels dispositifs soient installés dans un proche avenir.Or le besoin se fait déjà sentir de procéder à des mesures spêcifiques aux véhicules in dividuels et de prévoir des--systèmes de transmission de données en vue d'accroître la sécurité de fonctionnement et d'augmenter la fréquence de rotation des véhicules. I1 est déjà connu un procédé de saisie et d'indication cen tral permettant de reconnattre des dégâts causéS aux surfaces de roulement de roues et des grippages par échauffement de boîtes d'essieu d'un convoi de voies ferrées et par lequel des dégâts causés à des surfaces de roulement et des grippages par échauf fement sont enregistrés par des capteurs de mesure montés sur les coptes d'essieu des roues du train et les résultats de mesure sont transformés en signaux électriques, puis filtrés par un cir cuit électronique eS transmis à un dispositif indicateur, prévu spécialement pour chaque véhicule, dans lequel il sont groupés et enregistrés par un circuit électronique chaque fois sous la forme d'un signal de défaut relatif à des dégâts causés à des surfaces de roulement ou à des grippages par 'chauffement, tandis qu a partir d'un montage central prévu sur la locomotive des im pulsions sont envoyées périodiquement dans une ligne reliant les véhicules du train à la locomotive, lesouelles impulsions sont transmises par des lignes à retard, prévues à l'entrée de chaque circuit électronique de chaque véhicule, en synchronisme avec la cadence d'un générateur d'impulsions dans le montage central, de manière ralentie, aux véhicules suivants où le dispositif indicateur et enregistreur est chaque fois interrogé en réglant en conséquence un datage temporisateur et les signal de défaut sont envoyés, par l'intermédiaire d'une deuxième ligne et d'une matrice d'adressage ainsi que d'un circuIt temporisateur additionnel, au dispositif indicateur central situé dans la locomo tive (demande de brevet allemand publiée No. 2 106 371.8). Ce procédé suppose cepend-vlt une transmission des valeurs de mesure par fil. En conséquence, la présente invention a pour objet de créer un dispositif permettant la saisie, la transmission et le contrôle de valeurs de mesure qui caractérisentsles conditions de service de véhicules de voies ferrées et dans lequel chaque véhicule comporte un système électrique d'alimentation et de contrôle des valeurs de fonctionnement et un système de transmission de données par voie hertzienne (sans fil).La solution apportée à ce problème suivant la présente invention consiste en ce que des appareils de mesure destinés à reconnaître des grippages par échauffement, des zones aplaties, des essieux déraillés,etc., dans chaque véhicule d'un train sont reliés à un circuit d'exploitation électronique dans lequel les valeurs de mesure sont contrôlées pour vérifiersi elles dépassent des valeurs limites mises en mémoire, en ce qu'il est relié au circuit d'exploitation électronique un émetteur/récepteur hyperfre- quence par l'intermédiaire duquel, en cas de dépassement d'une valeur limite, un signal codé en fréquence est transmis à un poste central d'indication optique et acoustique prévu sur la locomotive du train et en ce qu'il est relié à chaque circuit d'exploitation électronique un dispositif indicateur mécanique qui marque en cas d'incident le véhicule concerné. L'invention est expliquée plus en détail ci-dessous à l'aide d'un exemple de réalisation représenté au dessin annexé. La fig. 1 montre l'ensemble du parcours de transmission. Sur une boîte d'essieu 1 d'un véhicule de voie ferrée comportant une Jante de roue 2 se trouvent différents appareils de mesure dont certains sont représentés à la figure. Ils sont groupés dans un équipement de mesure 3 de la boîte d'essieu. Cet ensemble comprend suivant l'exemple de réalisation représenté, par exemple, un détecteur de température 4, un contact thermique 5, un marquage en couleur 6 de la boîte d'essieu et un accéléromètre 7. Le détecteur de température 4 détecte des températures excé dentaires inadmissibles de la botte d'essieu, le contact ther tique 5 se ferle en cas de danger d'incendie tandis que l'accé léromètre 7 sert à déterminer des zones aplaties de la jante de roue 2. Le marquage en couleur 6 doit permettre de reconnattre rapidement un palier ayant chauffé excessivement.L'équipement de mesure 3 monts sur la boîte d'essieu est relié électriquement & n dispositif central de contrôle à valeurs limites 8 pour la température excédentaire des boîtes d'essieu, l'accélération de. roues et l'accélération du véhicule, lequel dispositif est relié & un émetteur/récepteur hyperfréquence et à un appareil pour l'alimentation en courant a régulation de tension 9.L'é nergie nécessaire à l'ensemble de l'équipement électronique est fournie en cours de narche par une ou plusieurs génératrices a courant alternatif 10, Au dispositif central de contrôle à va leurs limites 8 monté sur le châssis du véhicule sont en outre encore relis des deux côtés des volets d'identification néca- niques 11 qui en cas de température excessive d'une boîte d'es sieu indiquent le véhicule concerné afin de pouvoir rapidement le reconnaître à l'arrêt du train. Il peut en outre Stre prévu d'autres appareils de mesure. Dans le cas d l'exemple de réalisation représenté, il est par exemple encore prévu dans le dispositif central de contrôle à valeurs tes 8 un accéléromètres 16 qui détecte les fortes tré @pidations le produisant en cours de déraillement d'un essieu. Par l'intermédiaire d'une antenne 12 chaque véhicule de voie ferrée est en communication avec un récepteur hyperfréquence 15 installé sur la locomotive. A partir de ce dernier des signaux arrivent à un poste d'avertissement ou d'alarme 14. On peut également prévoir une transmission directe a partir de chaque véhicule de voie ferrée a la locomotive mais cela né cessite une @nergie d'émission relativement importante. C'est pourquoi il convient de choisir un autre iodle de transmission suivant lequel une signalisation se réalise par l'intermédiaire de dipôles d'un véhicule à l'autre jusqu'au récepteur installé sur la locomotive. Il faut alors prévoir sur les véhicules des dipôles 15 montés sur leurs extrémités et des lignes électriques qui assurent la transnission à l'intérieur du véhicule Jusqu'au récepteur de chaque véhicule et à partir de l'émetteur de chaque véhicule jusqu'au véhicule suivant.Dans ce procédé l'énergie nécessaire à l'émission est extrêmement réduite. Les éléments entourés des traits mixtes 17 à la figure sont expliqués plus en détail ci-dessous. La fig. 2 illustre le dispositif dans ses détails. L'équipement de mesure 3 monté sur la botte d'essieu comprend le détecteur de température 4 destiné à reconnattre une température excédentaire de 800 qui correspond à un niveau "avertissement" et une température excédentaire de 1200 correspondant à un niveau "alarme". Le détecteur est constitué par une résistance métallique à coefficient de température linéaire dans une plage de température d'utilisation allant de 500 au-dessous de la température ambiante jusqu'à 250 au-dessus de la température ambiante, laquelle résistance est parcourue par un courant constant fourni par l'une des sources de courant constant 19.Le contact thermique 5 se ferme à une température de danger laminent de 250e audessus de la température ambiante et agit, en contournant tous les autres circuits de mesure, directement pour commandeur un émetteur hyperfréquence 28. Les chocs subis par la botte d'essieu sous l'effet de zones aplaties des surfaces de roulement de roues sont reconnus par l'accéléromètre piezoélectrique 7 et sont amenés à un circuit 18 capable de détecter des zones aplaties d'une manière angulairement sélective. A cette fin la génératrice a courant alternatif 10 délivre des données angulaires incrémentales numériques dans les positions de tension alternative nulle. Le dispositif d'alimentation en courant 9 alimente l'ensemble de l'équipement électronique avec les tensions de service constantes nécessaires. Pour mesurer des températures excédentaires des bottes d'essieu il faut mesurer la température ambiante. Dans le présent cas deux températures excédentaires respectivement de 80 et 120- doivent être reconnues. Dans ce but deux points de mesure de température ambiante 20 sont prévus dans le dispositif central de contrôle à valeurs-limites 8. Les détecteurs de température correspondent dans leur mode de fonctionnement à ceux montés sur les boîtes d'essieux. Au moyen de résistances de réglage 21 et 22, on réalise par l'intermédiaire 'une alimentation en courant constant à partir des sourcesde courant constant 19 une correction constante des niveaux comparatifs de tension qui correspondent aux deux températures excédentaires limites.Les niveaux comparatifs de température ambiante sont rendus indé pendants de la charge par des transformateurs d'impédance 23. Jusqu'à douze points de mesure 4 peuvent être comparés par l'in termédiaire de discriminateurs de tension 24 aux niveaux de tem- pérature ambiante.En présence d'une température excédentaire in@dmissible un signal de défaut numérique arrive, par l'intermédiaire de cir cuits logiques OU 25 englobant tous les points de mesure, à des circuits logiques OU 26 qui combinent les différents types de défaut de manière a commander en code de fréquence des étages modulateurs de basse fréquence 27 de l'émetteur hyperfréquence 28. Le signal hyperfréquence modulé et codé en fréquence est émis par 1'intermédiaire de l'antenne 12 ou des dipôles 15. Dans un récepteur 13 prévu sur la locomotive se réalisent une démo dulation et un affichage, codé en fréquence, spécifique des défauts. C'est seulement en présence d'un défaut que l'émetteur hyperfréquence 28 est mis en circuit par l'intermédiaire du cir cuit logique OU 29 et du commutateur électronique 30. Un deuxième commutateur électronique 31 actionne de manière pulsée les deux volets Il pour identifier le véhicule défectueux du convol. De même que les températures excédentaires, des zones aplaties détectées, des températures excédentaires dépassant la limite de 250o et un déraillement des roues agissent respective ment par l'intermédiaire du circuit logique OU 32, dii circuit logique OU 33 et de l'indicateur 16 sur les circuits logiques OU 26. En présence d'une température excédentaire de 80 au niveau d'une boîte d'essieu quelconque l'émetteur hyperfréquence est modulé avec la fréquence basse fi et en présence d'une tempéra- ture excédentaire de 1200 il est modulé avec la fréquence fa tandis qu'en cas de déraillement la modulation s'effectue avec les deux fréquences. Un dépassenent de la température excéden- taire limite de 2500 est signalée également par modulation avec une fréquencef1. La présence d'une zone aplatie provoque une modulation avec une fréquence f3. D'autres dépassements de valeurs limites de fonctionnement peuvent être signalés par une combinaison de ce trois fréquences. Ce dispositif permet de surveiller en continu à partir de la locomotive toutes les boîtes d'essieu et roues d'un train er marche. En outre, on peut également -constater aussitôt à partir de la locomotive le déraillement d'un véhicule. De plus, les foncticns de mesure peuvent également être étendues par exempleàla détection de fuites dans des wagons-citernes, de températures excessives de wagons fr-gorifiquessetc. L'alimentation en énergie électrique réalisée indépendamment pour chaque véhicule peut également être utilisée pour signaler sans fil des données spécifiques aux véhicules. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour la saisie, la transmission et le con trôle de valeurs de mesure et de données qui caractérisent les conditions de marche de véhicules de voie ferrée, caractérisé en ce que des appareils de mesure destinés à reconnaître des grippages par échauffement excessif, des zones aplaties de roues, des essieux déraillés,etc. sur chaque véhicule d'un convoi sont reliés à un circuit d'exploitation électronique dans lequel les valeurs de mesure sont contrôlées pour vérifier si elles dépas sent des valeurs limites mises en mémoire, en ce qu'il est re lié au circuit d'exploitation électronique un émetteur/récepteur hyperfréquence par l'intermédiaire duquel, en cas de dépassement d'une valeur limite, un signal codé en fréquence est transmis à un poste central d'indication optique et acoustique installé sur la locomotive, en ce qutil est relié à chaque circuit d'exploi talion électronique un dispositif indicateur mécanique qui en cas d'incident identifie le-véhicule et la boîte d'essieu con cernés et en ce que l'ensemble de l'équipement électronique d'un véhicule est alimenté indépendamment par une génératrice à cou rant alternatif propre au véhicule. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la transmission entre ltémetteur-hyperfrfiquence du véhi cule concerné et le poste central se réalise dirctement. 3 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la transmission à partir de l'émetteur hyperfréquence du véhicule concerné au poste central se réalise de véhicule en véhicule.