SISTEMA DE DETECCIÓN DE TRENES EN LÍNEAS FERROVIARIAS.

La invención se refiere a un sistema de detección de trenes en líneas ferroviarias de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. Los sistemas de detección de trenes son conocidos en la técnica, tal como se describe por ejemplo en una solicitud de patente anterior del presente solicitante, con número de publicación EP 1338492. Este sistema de detección de trenes se conoce como circuito de vía. La vía de una línea ferroviaria se divide en una pluralidad de segmentos. Cada segmento, conocido como bloque, tiene una unidad asociada con el mismo, con un transmisor y un receptor diseñados para conexión alternativa entre sí y a uno de los dos extremos opuestos de un segmento de vía correspondiente. Una señal es inyectada por el transmisor en un extremo del segmento de vía y se recibe en el extremo opuesto de la misma. La señal transmitida tiene unas características de frecuencia, amplitud y codificación predeterminadas y definidas apropiadamente con lo cual, cuando un tren está presente en el segmento de vía, el cortocircuito entre los raíles del segmento de vía causado por los ejes del tren provoca un cambio, particularmente una reducción de la de la señal y permite la detección del tren. Otros sistemas de la técnica anterior son los llamados contadores de ejes, que incluyen sensores para la detección de los ejes de un tren que pasa por un bloque. Los sistemas de detección de trenes de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 son también conocidos a partir de los documentos EP 0 878 373, DE 2047 147 y WO 01/96164. En otros sistemas, la vía y los segmentos se utilizan para la comunicación de mensajes entre el tren y la unidad de señalización, y viceversa. Todos los sistemas de la técnica anterior citados incluyen unidades electrónicas de operación, que son básicamente de tipo de hardware y tienen una construcción dedicada, de propósito especial diseñada para la de la función específica de las mismas. Por ejemplo, en relación con los circuitos de vía y tal como se describe en el documento anterior con número de publicación EP 1338492, cuyo contenido de información se integra aquí por referencia, las unidades operativas del circuito de vía situadas en la vía, es decir, las unidades de vía o señalización, incluyen todas las secciones necesarias para su funcionamiento. En particular, estas unidades operativas incluyen secciones de interfaz de segmentos de vía y secciones de diagnóstico, así como secciones para generar las señales a transmitir y para el procesamiento de las señales de recepción y secciones para la comunicación con la unidad de gestión central de tráfico ferroviario, es decir, para la transmisión de datos de presencia de trenes a dicha unidad central de gestión y para la recepción de controles desde dicha unidad de gestión central. Además, aún sobre los circuitos de vía, varios tipos de construcción son conocidos, que son utilizados en diferentes sistemas, cada uno con sus ventajas e inconvenientes. Así, por ejemplo, en ciertos circuitos de vía, la unión que conecta el receptor y el transmisor en el segmento de vía es controlado mediante un interruptor que, dependiendo de la dirección del tren esperada, selecciona el extremo del transmisor del segmento de la vía, y en consecuencia, el extremo receptor, lo que en realidad define una dirección de propagación de la señal en el segmento de vía. Estas uniones, conocidas como uniones direccionales, permiten el uso de técnicas de codificación de señal acústica o por pulsos. Las unidades, que están especialmente diseñadas para operar en uno de los modos mencionados anteriormente, no pueden funcionar en otros modos, por lo cual las unidades operativas específicas dedicadas tienen que proporcionarse para cada tipo de circuito de vía, que tienen cabezas de interfaz de vía con una construcción especialmente dedicada a la codificación de la señal particular y el modo de transmisión y, especialmente incluyen las secciones para generar la señal a transmitir y para el procesamiento de la señal recibida, cuyas secciones se construyen de acuerdo con las técnicas utilizadas para la codificación y descodificación o procesamiento de dichas señales de recuperación de la información de presencia de trenes. Como resultado, cualquier modificación tecnológica de una línea ferroviaria requiere el mantenimiento de la tecnología de circuitos de vía existente para evitar el reemplazo de las unidades operativas o la sustitución de las unidades operativas para la adaptación a las nuevas tecnologías del circuito de vía, la última opción implicando la sustitución de las piezas de estas unidades operativas que podrían ser utilizadas incluso en combinación con las nuevas tecnologías de circuitos de vía. Además, cada uno de los diferentes tipos de circuitos de vía tienen características particulares que los hacen más o menos adecuados para su uso en diferentes condiciones operativas, de desgaste o degradación de los segmentos de la vía. En la técnica anterior, una vez un tipo de circuito de vía ha sido seleccionado y las unidades operativas dedicadas al tipo de circuitos de vía seleccionados han sido instaladas, el modo operativo del circuito de vía no se puede cambiar a menos que las unidades operativas también sean reemplazadas. La sustitución implicaría desventajas de costes, y no sería factible debido a limitaciones de tiempo. Sin embargo, en algunos casos, por ejemplo en el caso de la degradación oxidativa de los raíles, los circuitos de vía impulsivos se deben utilizar, que garantizan una menor atenuación de la señal. Las condiciones operativas de la vía también pueden depender del clima. Toda las cortas variaciones climáticas 2 E08425091 07-11-2011   podrían no tenerse en cuenta como eventos transitorios, hay zonas climáticas en las que los efectos del clima, tal como la lluvia, la nieve y el hielo son de carácter estacional y permanecen durante un período de tiempo relativamente largo, al tiempo que sigue siendo de corta duración cuando se considera el tiempo y los costes necesarios para cambiar las tecnologías de detección de trenes que no sean las adecuadas en el uso y particularmente adecuada para esas condiciones meteorológicas. Debe indicarse además que, al final de una temporada, sigue una nueva temporada, con condiciones climáticas cambiantes de nuevo. Otro inconveniente de los circuitos de vía de la técnica anterior es que cada unidad operativa se conecta de forma independiente de los otros a la vía y la unidad central de gestión de tráfico ferroviario, es decir, los ordenadores interconectados. Esto requiere costes considerables en términos de materiales e instalación. La rigidez estructural de los modos de las unidades operativas asociadas a los circuitos de vía es un obstáculo, especialmente en la adaptación y el mantenimiento de las líneas existentes, pero también a la hora de hacer nuevas líneas con dispositivos o sistemas de diferentes fabricantes que se combinan juntos, en el que la selección de tecnologías de operación y construcción dependen de la tradición. También se conocen tipos de circuitos de vía en los cuales las uniones para la conexión del transmisor y el receptor de las unidades operativas son de tipo no direccional y la señal que se inyecta en los circuitos de vía se propaga en ambas direcciones. Una vez más aquí las unidades operativas están construidas con una estructura y una arquitectura dedicada a sus tareas previstas y, concretamente, a los modos de interfaz de la vía. En cuanto a los circuitos de vía, existen una serie de variantes de los mismos, en su mayoría incluyendo: Frecuencia de audio sin uniones, Frecuencia baja de unión mecánica; Unión mecánica impulsiva. Una desventaja adicional sobre todos los circuitos de vía es que las secciones de la vía controladas no pueden ser más largas de unos 2 km. Incluso en esta longitud, las secciones de vía exigen la provisión de condensadores dispuestos a lo largo del segmento de vía con el fin de compensar la pérdida de energía de la señal. Además, cualquier fallo o mal funcionamiento de una unidad operativa o un circuito de vía requiere restablecer el circuito de vía y/o la unidad operativa correspondiente, ya que el mal funcionamiento o avería activa una señal restrictiva para el circuito de la vía correspondiente, es decir, una condición de presencia de un tren, cuya señal se transmite a la unidad de gestión del tráfico. Así, si no hay ninguna unidad de operación de reemplazo disponible, entonces el circuito de la vía correspondiente permanecerá inactivo, con lo cual se verá obligado a una condición permisiva o siempre indicará una condición de mal funcionamiento. En cuanto a las otras unidades, como los contadores de ejes y la vía para las secciones de comunicación de trenes, tienen substancialmente... [Seguir leyendo]

a) una línea de ferrocarril que tiene al menos una vía, cuya vía se divide en una pluralidad de segmentos de vía sucesivos, conocidos como bloques de vía, b) medios (10, 100) para la generación y la transmisión de señales para la detección del tren previstos para cada uno de dichos segmentos de vía; c) y medios (317, 104) para la recepción desde el bloque de vía de dichas señales de detección producidas mediante un cambio de las señales transmitidas; d) medios (311) para el procesamiento de las señales de detección recibidas desde el bloque de vía para determinar las condiciones operativas o de trabajo del bloque de vía basados en los cambios encontrados en las señales recibidas respecto a las señales transmitidas; e) medios (313) para la generación de señales de estado indicativas de las condiciones operativas o de trabajo del bloque de vía y para la transmisión de dichas señales de estado a una unidad de control central de la red ferroviaria (1); f) los medios (110) para la recepción de señales de control para la detección del tren desde dicha unidad de control central de la red ferroviaria (1); g) una o más cabezas de la interfaz local (30) están asociadas con cada bloque de vía para la interfaz con un bloque de vía correspondiente, que incluyen: los medios (100) para generar y transmitir señales para la detección del tren y los medios (104) para recibir desde el bloque de vía dichas señales de detección producidas mediante un cambio de las señales de detección transmitidas al bloque de vía; h) dichas cabezas de interfaz local (30) también incluyen una interfaz (301) para la comunicación digital de mensajes, de acuerdo con un protocolo de comunicación predeterminado, con una unidad de procesamiento y control (10) separada; i) dicha unidad de procesamiento y control (10) incluye una interfaz de comunicación de mensajes digitales (172) que opera con el mismo protocolo de comunicación que las cabezas de interfaz local (30); j) y dicha unidad de procesamiento y control (10) incluye hardware (311, 312, 313, 318) en cuyas memorias se almacena un programa de procesamiento y control, para ser ejecutado mediante dicho hardware y por el cual dicha unidad de procesamiento y control (10) genera y transmite las señales de control a las cabezas de interfaz local (30) para activar dichas cabezas de interfaz local para generar y transmitir señales de detección predeterminadas y para la recepción de señales de detección; k) y en el que la unidad de procesamiento y control (10) procesa las señales de detección recibidas desde las cabezas de la interfaz local (30) para determinar las condiciones operativas o de trabajo del bloque de vía basadas en los cambios encontrados en las señales recibidas respecto a las señales transmitidas, y genera las señales de estado indicativas de las condiciones operativas o de trabajo del bloque de vía; l), mientras que dicha unidad de procesamiento y control (10) se comunica con la unidad de control central de la red ferroviaria (1) para la transmisión a la misma de dichas señales de estado; m) en el que las cabezas de interfaz (30) y/o el bloque de vía y la unidad de procesamiento y control (10) tienen medios (104, 107, 311, 317) para una comprobación de diagnóstico de sus condiciones operativas, caracterizado porque n) la unidad central de procesamiento tiene medios para la integración de dos o más circuitos de vía; o) los medios de diagnóstico y los medios para la integración de dos o más circuitos de vía son un programa de diagnóstico y un programa de integración de circuitos de vía que se almacenan y son ejecutados por la unidad de procesamiento y control (10) o una subsección de dicha unidad (311, 312, 313). 2. Sistema de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la interfaz (301) para la comunicación entre las cabezas de la interfaz local (30) y la unidad de procesamiento y control (10) opera con un protocolo de comunicación de red, proporcionándose una red de comunicación (20). 3. Sistema de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque se proporcionan múltiples unidades de procesamiento y control (10) paralelo, que están dispuestas a lo largo de una línea ferroviaria, cada una controlando y procesando las señales de un subconjunto de cabezas de interfaz local (30) que están conectadas a los bloques de vía correspondientes de un subconjunto de bloques de vía, mientras que cada unidad de procesamiento y control (10) se comunica de forma independiente con la unidad de control central de la red ferroviaria (1), cada cabeza de interfaz local (30) y/o cada bloque de vía y cada unidad de procesamiento y control (10) estando identificado de manera única mediante un código de identificación que está asociado a las señales para la comunicación entre las cabezas de interfaz local (30) y la unidad de procesamiento y control correspondiente (10) y entre dichas unidades de procesamiento y control (10) y la unidad de control central de la red ferroviaria (1). 4. Sistema de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las cabezas de interfaz local (30), que interactúan con cada bloque de vía constituyen la unidad de transmisión y la unidad de recepción del circuito de vía, para generar una señal de detección de trenes y transmitir dicha señal al bloque de vía y para la recepción de dicha señal de detección de trenes desde dicho bloque de vía, mientras que la unidad de procesamiento y control (10) es la unidad que controla las unidades de transmisión y recepción y los medios para el procesamiento de las señales de detección recibidas desde el bloque de vía para determinar la presencia o ausencia de un tren en dicho bloque de vía. E08425091 07-11-2011   5. Sistema de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque la unidad de procesamiento y control (10) tiene medios (312, 313, 316) para la generación de señales para la indicación simulada de la presencia o ausencia del tren en uno o más bloques de vía. 6. Sistema de acuerdo con la reivindicación 5,caracterizado porque los medios (310, 310; 311, 312, 313, 318) para la integración de dos o más circuitos de vía correspondientes a dos o más bloques de vía adyacentes en un circuito de vía compuesto único y, en caso de fallo de uno de dichos dos o más circuitos de vía, las unidades de transmisión y recepción de los circuitos de vía defectuosos se sustituyen por al menos una unidad de transmisión y una unidad de recepción entre los circuito/s de trabajo, sirviendo dicha al menos una unidad de transmisión y dicha al menos una unidad de recepción al conjunto de dos o más circuitos de vía integrados. 16 E08425091 07-11-2011   17 E08425091 07-11-2011   18 E08425091 07-11-2011   19 E08425091 07-11-2011   E08425091 07-11-2011   21 E08425091 07-11-2011   22 E08425091 07-11-2011   23 E08425091 07-11-2011   24 E08425091 07-11-2011   E08425091 07-11-2011