Fehlerdetektor – Wikipedia
EIN Defektdetektor ist ein Gerät, das auf Eisenbahnen verwendet wird, um Achs- und Signalprobleme in vorbeifahrenden Zügen zu erkennen. Die Detektoren sind normalerweise in die Spuren integriert und enthalten häufig Sensoren, um verschiedene Arten von Problemen zu erkennen, die auftreten können. Defektdetektoren waren eine Erfindung, die es den amerikanischen Eisenbahnen ermöglichte, die Kombüse im hinteren Teil des Zuges sowie verschiedene entlang der Strecke stationierte Bahnhofsagenten zu beseitigen, um unsichere Bedingungen zu erkennen. Der Einsatz von Defektdetektoren hat sich seitdem auf andere Eisenbahnen in Übersee ausgeweitet.
Geschichte[edit]
Vor dem Aufkommen automatisierter Detektoren rauchten Zugpersonal an Bord und Gleisarbeiter, die Züge visuell auf Defekte untersuchten, z. B. “Hotboxes” (überhitzte Lager), rot oder leuchteten rot. In den 1940er Jahren umfassten automatische Defektdetektoren Infrarotsensoren für Hotboxen, Drähte, die die Freiraumhülle zur Erkennung hoher und breiter Lasten umrissen, und “spröde Stangen” – zerbrechliche Stangen, die zwischen den Schienen montiert sind – zur Erkennung von Schleppgeräten. Die Detektoren würden ihre Daten über Kabelverbindungen zu Fernauslesungen in Stationen, Büros oder ineinandergreifenden Türmen übertragen, wo eine Stift- und Zylinderanzeige einen Messwert für jede Achse aufzeichnen würde. Ein Defekt würde eine scharfe Spitze in der Grafik registrieren und ein Alarm würde ertönen oder ein sichtbares Signal würde an das Zugpersonal gegeben.
Die ersten computergesteuerten Detektoren hatten Lichter, die die Art des Defekts anzeigten, und eine numerische Anzeige der zugehörigen Achsnummer.
Seaboard Air Line war die erste Eisenbahn, die Defektdetektoren installierte, die ihre Ergebnisse über Funkgeräte des Zugpersonals “sprachen”. Spätere Modelle ermöglichten es den Besatzungen, mit dem Detektor über eine Tastentonfunktion ihrer Funkgeräte zu interagieren, um den Fehlerbericht abzurufen. Heutzutage sind Fehlerdetektoren in der Regel Teil der allgemeinen Überwachungsplattformen, die den Zugstatus verfolgen.[1]
Ein Fehlerdetektor würde folgendermaßen klingen: (Dies war die Anzeige des Campville-Fehlerdetektors in Campville, Florida, in der CSX Wildwood-Unterteilung, am 6. April 2019.) CSX-Gerätedefektdetektor. Milepost 700.1. Keine Defekte. Keine Defekte. Gesamtachsen 738. Zuglänge 13764. Geschwindigkeit 45. Ende der Übertragung
Sensoren[edit]
Die an den Standorten des Defektdetektors installierten Sensoren können Folgendes umfassen und werden erläutert:
Heiße Box[edit]
Hot Boxes oder Hot Bearing Detectors werden verwendet, um die Temperatur der Gleitlager eines Zuges zu messen. Sie bestehen normalerweise aus zwei Infrarotaugen auf jeder Seite der Gleise, die zu den Lagern des Zuges aufblicken. Sie registrieren die Strahlung aus jedem Tagebuch, das über sie läuft. Wenn ein Lager die maximale Temperatur für eine sichere Fahrt erreicht, markiert der Detektor diese und zählt sie als Defekt.
Schleppgerätedetektoren[edit]
Eine Kegelsäule sitzt über die gesamte Breite der Eisenbahn (genau wie ein Querbinder), die an einem Schalter befestigt ist. Alles, was aus dem Zug gezogen wird, trifft diesen Kegel und drückt ihn zurück, wodurch ein Kontakt unterbrochen wird. Es kehrt dann in seine normale Position zurück, um sich auf alles vorzubereiten, was unter dem Zug schleppen könnte. Der Detektor registriert diese Aktion und kennzeichnet sie als Fehler. Spröde Stangen werden noch an anderer Stelle verwendet, müssen aber noch repariert werden. Im Laufe der Zeit müssen die Metallklappen des Schleppgerätedetektors ersetzt werden, da sie stark beschädigt sind. Einwegsysteme umfassen typischerweise eine zerbrechliche Eingriffsstange oder einen Edelstahldraht / -geflecht, der zwischen den Schienen und typischerweise auch außerhalb der Schienen aufgereiht und an den Schwellen befestigt ist. Wenn die Stange oder das Geflecht von etwas getroffen wird, bricht es und die Unterbrechung des Stromkreises weist darauf hin, dass sich ein ziehender Gegenstand befindet. Automatische Rücksetzsysteme umfassen typischerweise ein Drehzapfensystem, damit sich das Ziel nach einem Treffer selbst zurücksetzen kann.
Detektoren für hohe Autos oder verschobene Lasten[edit]
Infrarotstrahlen werden horizontal über dem Gleis (hohes Auto) oder vertikal neben dem Gleis (verlagerte Last) platziert. Alles, was den Strahl bricht, wird als Defekt gewertet. Ein Detektor für hohe Autos wird überall dort platziert, wo ein Auto mit überhöhter Höhe auf eine Linie mit geringem Abstand geführt werden könnte. Ein Detektor für verschobene Lasten ist hauptsächlich auf Eisenbahnen zu finden, auf denen Doppelstapelzüge vorherrschen, da die Container möglicherweise falsch ausgerichtet sind und eine Gefahr für Brückenbinder oder Tunnelwände darstellen.
Radaufpralldetektoren[edit]
Radsensoren entlang der Gleise fühlen nach flachen Stellen auf den Rädern des Zuges. Jedes platte Rad, dessen Fahrt zu gefährlich wird (eine große flache Stelle am Zugrad), wird als Defekt gewertet. Typischerweise verwenden diese Systeme Beschleunigungsmesser, Dehnungsmessstreifen, Glasfasermethoden oder den neuesten Radaufprallphasendetektor (WIPD). Ein Radaufprall-Lastdetektor (WILD) misst Aufprall, normalisiert diese Aufprallmessungen jedoch nicht gegen irgendetwas: einfach gegen den Aufprallwert. Sie versuchen nicht, Unterschiede in der gefederten Masse zu berücksichtigen, da sie eher den Aufprall von Raddefekten als die Aufpralllast messen. Daher wird derselbe Raddefekt einen viel größeren Aufprall registrieren, wenn ein Wagen beladen wird, als wenn er leer ist. Ein Radzustandsüberwachungsdetektor überwacht den Zustand des Rades unabhängig von der gefederten Masse – unabhängig von der Last. Dazu subtrahieren sie die Radmasse, um den normalisierten Aufprallwert zu erhalten. Diese Systeme sind daher typischerweise besser in der Lage, kleinere Defekte mit größerer Auflösung zu erkennen.
Gleit- / Heißraddetektor[edit]
Typischerweise eine Länge von seitlich gerichteten Infrarotdetektoren, die erkennen können, ob ein Rad blockiert ist und entlang der Spur rutscht oder ob die Bremsen blockiert sind, wodurch sich das gesamte Rad erwärmt.
Fahrzeugungleichgewichtsdetektoren (Seite an Seite und Ende an Ende)[edit]
Diese Detektoren sind typischerweise eine rohe Wiegebrücke und / oder ein WILD-System, da sie sich nur mit der Messung von Gewichtsunterschieden befassen. Sie müssen nicht so genau sein wie geeignete Brückenwaagen oder WILD-Systeme, sondern gerade genau genug, um das Gewicht der Drehgestelle während eines Zugdurchgangs zu mitteln, um das relative Gleichgewicht der Wagen zu berechnen und festzustellen, ob eine Schiene unannehmbar größer beladen ist ( in Prozent) als der andere. Dies wird normalerweise nicht bei leeren Waggons durchgeführt, da erhebliche prozentuale Ungleichgewichte durch Gewichtsschwankungen aufgrund von Drehgestellverfolgungsgeometrie oder Jagdproblemen verursacht werden können, die in Bezug auf Gewichtsunterschiede im Vergleich zum Laden eines Wagens relativ akzentuiert sind.
Abstandsmessmonitore[edit]
Diese Detektoren können eine Vielzahl von Sensoren (Video, Laser, Infrarot) verwenden. In der Regel handelt es sich jedoch um eine Sicherheitsvorhanganordnung: ein Portal über der Schiene mit Sensoren zur Erkennung von Gegenständen außerhalb des Abstandsmessgeräts. Sie überprüfen daher den Sicherheitsumschlag und alarmieren, wenn außerhalb davon etwas entdeckt wird.
Detektoren für niedrigen Schlauch (Luftschlauch)[edit]
Diese Systeme unterscheiden sich von Schleppgerätedetektoren, die nach etwas suchen, das aus dem Zug gezogen wird, der mit den Schwellen verbunden ist. Niedrige Schlauchdetektoren suchen speziell zwischen zwei Wagen, um den Abfall der Bremsschläuche zu messen. Die Bremsschläuche brauchen etwas Erschlaffung, aber zu viel, und sie können schlagen oder sich lösen. Typischerweise verwenden diese Systeme einen vertikalen Balken, der auf einer Seite der Spur installiert ist, wobei Infrarotsensoren über die Spur auf einen Partnerbalken gerichtet sind und Empfänger installiert sind, die zurück auf die Infrarotstrahlen gerichtet sind. Wenn ein Zug vorbeifährt, schauen die Infrarotsensoren speziell in den Kopplungsbereich und alarmieren, wenn in dem Bereich etwas erkannt wird, das niedriger als akzeptabel ist.
Video- / Bildinspektionssysteme[edit]
Diese Systeme stützen sich auf eine Reihe von Videogeräten an verschiedenen Stellen zwischen den Schienen und auf beiden Seiten der Schiene, um nach bestimmten Drehgestellkomponenten (wie Bremsbalken, Federn, Reibungskeilen usw.) zu suchen, und diese Daten werden dann einer Bildanalyse unterzogen Stellen Sie fest, ob Wartungsprobleme vorliegen.
Radprofilsysteme[edit]
Dies sind Laser-Arrays, die zwischen oder anstelle einer Schwelle installiert sind. Sie zeigen auf das Radprofil und messen die Profilform spezifisch, wobei verschiedene Winkel- und Längenmessungen vorgenommen werden. Die Systeme geben auch Differenzmessungen für die beiden Räder eines Radsatzes an.
Drehgestell-Leistungsdetektoren[edit]
Drehgestellleistungsdetektoren überwachen die Drehgestellverfolgungsgeometrie und das Jagdverhalten (Instabilität). Die Drehgestell-Verfolgungsgeometrie umfasst die Verfolgung der Position und des Anstellwinkels pro Achse sowie Drehung, Verschiebung, Fehlausrichtung zwischen den Achsen und den Verfolgungsfehler pro Drehgestell. Drehgestell-Leistungsdetektoren können eine frühzeitige Erkennung von Drehgestelldefekten und eine frühzeitige Warnung vor Entgleisungsrisiken durch Flanschklettern oder Schienenbruch ermöglichen.[2]
Drehgestellleistungsdetektoren verwenden meistens optische Methoden und werden neben der Schiene mit an den Schienen festgeklemmten Radsensoren installiert.
Schienenbruchmonitore[edit]
Diese Detektoren injizieren entweder Frequenzen in die Schiene oder stützen sich auf vorhandene Gleisstromkreise, um Schienenbrüche zu erkennen. Diese Detektoren werden am häufigsten von Hochgeschwindigkeitsnetzwerken verwendet.
Schienentemperaturmonitore[edit]
Diese Detektoren sind ein Netz kleiner Detektoren, die an einem bestimmten Schienenabschnitt installiert sind. Die Detektoren sind in der Regel eine Mischung aus Temperatursensoren und Dehnungsmessstreifen (messen Sie also in Grad Celsius und Kilonewton Kraft). Sie messen Temperatur und Spannung / Spannung auf der Schiene, um sicherzustellen, dass diese Maßnahmen nicht über die Grenzen der strukturellen Integrität hinausgehen. Diese Systeme werden zunächst auf einen bestimmten „neutralen Zustand“ kalibriert, messen jedoch die Schiene mit neutraler Kompression (kein Ziehen oder Drücken) und einer vereinbarten neutralen Umgebungstemperatur. Das System misst dann die Schiene, um festzustellen, ob diese Parameter zu weit vom neutralen Zustand entfernt sind, und alarmiert, wenn sich die Schiene einem Verstoß gegen die strukturelle Integrität nähert.
Bodengeräusche (GBN)[edit]
Dies ist eine Kombination aus Beschleunigungsmessern auf der Strecke und einem weiteren Beschleunigungsmesser, der im Grundgestein neben der Strecke installiert ist. Die Korrelation dieser Messungen zeigt an, wie viel spurgeborenes Geräusch sich durch den Ballast in die Grundgesteinsschichten ausbreitet. Dies korreliert direkt mit den Geräuschpegeln in der Umgebung. Diese Systeme werden üblicherweise in der Nähe oder in Tunneln installiert.
Bremsblockdetektoren[edit]
Diese unterscheiden sich von generischen Video-Imaging-Systemen, da sie speziell für die Abbildung des Bandes über der Schiene vorgesehen sind, in der sich der Bremsschuh befindet. Das System identifiziert die Rückplatte des Bremsbackens und ermittelt dann, wie viel Bremsklotz in Millimetern noch vorhanden ist. Wenn das System keinen Bremsblock hinter der Rückplatte erkennt, erkennt das System den Belag normalerweise als fehlend.
Einwiegen von Bewegungssensoren für Achslasten oder Unwuchten.[edit]
Breitlastdetektoren[edit]
Eine Brücke überspannt die Eisenbahn mit zwei Laserstrahlen, die auf jeder Seite des vorbeifahrenden Zuges nach unten scheinen. Alles, was den Strahl durchschneidet, wird als Defekt gewertet. Dieser Sensor kann auch in den Detektor für hohe Fahrzeuge integriert werden.
Strukturanzeige & Belastungsanzeige[edit]
Galerie[edit]
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Ein CSX-Defektdetektor im hinteren Geräteschuppen.
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Übersicht über die Installation eines Radaufpralldetektors
Siehe auch[edit]
Verweise[edit]
Externe Links[edit]
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