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JP7513490B2 - Method for detecting changes in degree of contact between turnouts and device for monitoring degree of contact between turnouts - Google Patents
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JP7513490B2 - Method for detecting changes in degree of contact between turnouts and device for monitoring degree of contact between turnouts - Google Patents

Method for detecting changes in degree of contact between turnouts and device for monitoring degree of contact between turnouts Download PDF

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Description

本発明は、分岐器における基本レールとトングレールとの密着度合の変化を検出する分岐器密着度合変化検出方法等に関する。 The present invention relates to a method for detecting changes in the degree of contact between a base rail and a tongue rail at a turnout.

鉄道における分岐器の保守作業として、トングレールと基本レールとの密着力が適正であるかの測定が行われる。この作業は、保守作業員が現場に出向いて実施するものであり、その際に使用する各種の密着力測定装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 As part of maintenance work for railway turnouts, the adhesion force between the tongue rail and the base rail is measured to see if it is appropriate. This work is carried out by maintenance workers on-site, and various adhesion force measuring devices are known for use in this work (see, for example, Patent Document 1).

特開2014-21033号公報JP 2014-21033 A

鉄道の保守作業は、主に列車が運行されない夜間に行われることが多く、時間制約がある。近年では、鉄道沿線設備の状態を遠隔から集中監視するシステムの構築が進められており、分岐器の密着力についても、常時監視できるようにすることが望まれている。密着力そのものは、実際に現場に出向いて専用の測定装置を用いて測定する必要があるが、分岐器を常時監視して密着力の変化を検出できるようになれば、分岐器の異常或いは異常の兆候を速やかに発見し、保守や復旧作業に役立てることができる。 Railway maintenance work is often carried out at night when trains are not running, and is therefore time-constrained. In recent years, progress has been made in building systems for remotely and centrally monitoring the condition of railway line facilities, and there is a desire to be able to constantly monitor the adhesion force of turnouts as well. The adhesion force itself needs to be measured on-site using a dedicated measuring device, but if it were possible to constantly monitor turnouts and detect changes in adhesion force, it would be possible to quickly discover abnormalities or signs of abnormalities in the turnouts, and this could be used for maintenance and restoration work.

本発明が解決しようとする課題は、分岐器を常時監視して密着力の変化を検出できる新たな技術を提供すること、である。 The problem that this invention aims to solve is to provide a new technology that can constantly monitor turnouts and detect changes in adhesion.

上記課題を解決するための第1の発明は、
定位側においてトングレールを基本レールに密着させる定位側密着状態と、反位側においてトングレールを基本レールに密着させる反位側密着状態とのうちの一方の密着状態から他方の密着状態へと分岐器を転換させる電気転てつ機の転換動作毎の音響データを取得するデータ取得ステップ(例えば、図9のステップS1)と、
前記音響データに基づいて、前記一方の密着状態を離間させる離間期の音響の大きさを示す離間期音響値と、前記他方の密着状態にさせる密着期の音響の大きさを示す密着期音響値とを算出する算出ステップ(例えば、図9のステップS3,S5)と、
前記離間期音響値および前記密着期音響値に基づいて、前記トングレールが前記基本レールに密着する密着度合に変化が生じたことを検出する検出ステップ(例えば、図9のステップS7,S9)と、
を含む分岐器密着度合変化検出方法である。
The first invention for solving the above problem is:
a data acquiring step (e.g., step S1 in FIG. 9 ) of acquiring acoustic data for each switching operation of an electric point machine that switches a turnout from one of a normal contact state where the tongue rail is in close contact with the base rail on the normal side and an opposite contact state where the tongue rail is in close contact with the base rail on the opposite side to the other contact state;
a calculation step (e.g., steps S3 and S5 in FIG. 9 ) of calculating, based on the acoustic data, a separation period acoustic value indicating the magnitude of the sound in a separation period for separating one of the contact states and a contact period acoustic value indicating the magnitude of the sound in a contact period for bringing the other of the contact states;
a detection step (e.g., steps S7 and S9 in FIG. 9 ) of detecting a change in the degree of contact between the tongue rail and the base rail based on the separation period acoustic value and the contact period acoustic value;
The method for detecting a change in the degree of closeness of a switch includes the steps of:

また、他の発明として、
定位側においてトングレールを基本レールに密着させる定位側密着状態と、反位側においてトングレールを基本レールに密着させる反位側密着状態とのうちの一方の密着状態から他方の密着状態へと分岐器を転換させる電気転てつ機の転換動作毎の音響データを取得するデータ取得部(例えば、図5のデータ取得部202)と、
前記音響データに基づいて、前記一方の密着状態を離間させる離間期の音響の大きさを示す離間期音響値と、前記他方の密着状態にさせる密着期の音響の大きさを示す密着期音響値とを算出する算出部(例えば、図5の音響値算出部204)と、
前記離間期音響値および前記密着期音響値に基づいて、前記トングレールが前記基本レールに密着する密着度合に変化が生じたことを検出する検出部(例えば、図5の密着度合検出部206)と、
を備えた分岐器密着度合監視装置(例えば、図5の分岐器密着度合監視装置1)を構成しても良い。
In addition, as another invention,
a data acquisition unit (e.g., the data acquisition unit 202 in FIG. 5 ) for acquiring acoustic data for each switching operation of an electric point machine for switching a turnout from one of a normal contact state where the tongue rail is in close contact with the base rail on the normal side and an opposite contact state where the tongue rail is in close contact with the base rail on the opposite side to the other contact state;
a calculation unit (e.g., the acoustic value calculation unit 204 in FIG. 5 ) that calculates, based on the acoustic data, a separation period acoustic value indicating the magnitude of the acoustic in a separation period for separating the one of the close contact states and a close contact period acoustic value indicating the magnitude of the acoustic in a close contact period for bringing the other of the close contact states;
a detection unit (e.g., the contact degree detection unit 206 in FIG. 5 ) that detects a change in the degree of contact between the tongue rail and the base rail based on the separation period acoustic value and the contact period acoustic value;
In the above embodiment, a turnout contact degree monitoring device (for example, the turnout contact degree monitoring device 1 in FIG. 5) may be configured to include the above.

第1の発明等によれば、電気転てつ機による分岐器の転換動作毎の音響データから、基本レールにトングレールを密着させる密着度合の変化を検出することができる。つまり、分岐器を常時監視して密着力の変化を検出することができる。電気転てつ機の転換動作によってトングレールが転換する際に音響が生じるが、この音響は電気転てつ機の音響データとして取得される。基本レールとトングレールとの密着力が変化すると、トングレールが転換して基本レールに密着或いは離間する際に生じる音響に変化が生じる。これにより、電気転てつ機の音響データの変化から、分岐器の基本レールとトングレールとの密着力が変化したことを検出できるのである。 According to the first invention, etc., it is possible to detect a change in the degree of adhesion of the tongue rail to the base rail from the acoustic data for each switching operation of the turnout by the electric point machine. In other words, it is possible to constantly monitor the turnout and detect changes in the adhesion force. When the tongue rail is switched by the switching operation of the electric point machine, sound is generated, and this sound is acquired as acoustic data of the electric point machine. When the adhesion force between the base rail and the tongue rail changes, a change occurs in the sound generated when the tongue rail is switched and comes into contact with or separates from the base rail. As a result, it is possible to detect a change in the adhesion force between the base rail and the tongue rail of the turnout from a change in the acoustic data of the electric point machine.

第2の発明は、第1の発明において、
前記算出ステップは、連続する複数回分の音響データに基づいて、定位側および反位側それぞれの離間期音響値および密着期音響値を算出し、
前記検出ステップは、
定位側の離間期音響値に基づく前記検出の結果と定位側の密着期音響値に基づく前記検出の結果とを用いて定位側の密着度合の異常を判定するステップ(例えば、図9のステップS7)と、
反位側の離間期音響値に基づく前記検出の結果と反位側の密着期音響値に基づく前記検出の結果とを用いて反位側の密着度合の異常を判定するステップ(例えば、図9のステップS9)と、
を含む、
分岐器密着度合変化検出方法である。
The second invention is the first invention,
The calculation step includes calculating a separation period acoustic value and a contact period acoustic value for each of the localized side and the contralateral side based on a plurality of consecutive acoustic data,
The detection step includes:
A step of determining an abnormality in the degree of close contact on the localization side using the result of the detection based on the acoustic value of the separation period on the localization side and the result of the detection based on the acoustic value of the close contact period on the localization side (for example, step S7 in FIG. 9 );
A step of determining an abnormality in the degree of contact on the opposite side using the result of the detection based on the acoustic value of the separation period on the opposite side and the result of the detection based on the acoustic value of the contact period on the opposite side (for example, step S9 in FIG. 9 );
including,
A method for detecting a change in the degree of adhesion of a switch.

第2の発明によれば、分岐器は、転換動作毎に転換方向が変化するから、分岐器における定位側と反位側とを区別して密着度合の変化を検出することができる。また、定位側および反位側のそれぞれについて、基本レールからトングレールが離間および密着する際の両方での音響の変化に基づくことから、密着度合の変化をより精度良く検出できるようになる。 According to the second invention, since the turnout changes its turning direction with each turning operation, it is possible to detect changes in the degree of contact by distinguishing between the normal side and the opposite side of the turnout. In addition, since the change in the degree of contact is based on the change in sound when the tongue rail separates from and contacts the base rail for each of the normal side and the opposite side, it becomes possible to detect changes in the degree of contact more accurately.

第3の発明は、第1又は第2の発明において、
前記算出ステップは、前記音響データから、1回の転換動作中の前記離間期および前記密着期として予め定められた期間のデータ部分を取り出して前記離間期音響値および前記密着期音響値を算出する、
分岐器密着度合変化検出方法である。
A third invention is the first or second invention,
The calculation step includes extracting data portions of the acoustic data during a period that is predetermined as the separation period and the close contact period during one conversion operation, and calculating the separation period acoustic value and the close contact period acoustic value.
A method for detecting a change in the degree of adhesion of a switch.

第3の発明によれば、離間期および密着期は転換動作中において予め定められた期間であり、この各期間のデータ部分を取り出すことで、容易に音響値を算出することができる。 According to the third invention, the separation period and the contact period are predetermined periods during the conversion operation, and the acoustic value can be easily calculated by extracting the data portion of each period.

分岐器密着度合監視装置の適用システム例。An example of a system that uses a turnout adhesion monitoring device. 音響データの一例。An example of acoustic data. 密着度合の変化の検出の説明図。FIG. 11 is an explanatory diagram of detection of a change in the degree of contact. 密着度合の変化の検出の説明図。FIG. 11 is an explanatory diagram of detection of a change in the degree of contact. 分岐器密着度合監視装置の機能構成図。FIG. 2 is a functional configuration diagram of a switch contact degree monitoring device. 期間設定データの一例。13 is an example of period setting data. 密着度合変化検出テーブルの一例。13 shows an example of a close contact degree change detection table. 検出結果データの一例。An example of detection result data. 分岐器密着度合監視処理のフローチャート。4 is a flowchart of a turnout contact degree monitoring process.

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態によって本発明が限定されるものではなく、本発明を適用可能な形態が以下の実施形態に限定されるものでもない。また、図面の記載において、同一要素には同一符号を付す。 Below, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiment described below, and the forms to which the present invention can be applied are not limited to the following embodiment. In addition, in the description of the drawings, the same elements are given the same reference numerals.

[システム構成]
図1は、本実施形態における分岐器密着度合監視装置1の適用システム例である。図1によれば、分岐器密着度合監視装置1は、転てつ機10それぞれに対応付けて設置された複数の制御端末20と、通信ネットワークNを介して通信可能に接続されている。
[System configuration]
Fig. 1 shows an example of a system to which a turnout contact degree monitoring device 1 according to the present embodiment is applied. According to Fig. 1, the turnout contact degree monitoring device 1 is communicably connected to a plurality of control terminals 20, each of which is installed in correspondence with a corresponding one of the points 10, via a communication network N.

転てつ機10は、動力源として電気モータ12を用いる電気転てつ機であり、主要構成として、電気モータ12やクラッチ、転換歯車群13、動作かん14、鎖錠かん等を有する。転てつ機10は、電気モータ12の回転出力をクラッチを介して転換歯車群13に伝達し、転換歯車群13が転換機構並びに鎖錠機構を駆動させるのに適切なトルクに変換することで動作かん14を直動運動させる。これにより、動作かん14に連結されたトングレールを転換移動させて分岐器を定位/反位に転換させる。より具体的には、図2を参照して後述するように、鎖錠機構が解錠動作を行った後、トングレールの基本レールへの密着を開放してトングレールを基本レールから離間させることで転換方向への転換中に移行する。そして転換終期においてトングレールを基本レールに密着させた後、鎖錠機構の鎖錠動作によって動作かん14を固定する。これら一連の転換動作を行う。この転てつ機10の転換動作は、不図示の連動装置が出力する転換指令に従った駆動制御用の制御端末の下、実行される。転換指令には転換方向の指示と転換開始の指示とが含まれる。駆動制御用の制御端末は、この転換指令に従って電気モータ12の回転方向や、回転動作の開始および停止に関する駆動制御を行う。転換が完了した場合、駆動制御用の制御端末は、転換が終了した旨の信号を連動装置に通知する。 The point machine 10 is an electric point machine that uses an electric motor 12 as a power source, and has the electric motor 12, a clutch, a switching gear group 13, an operating rod 14, a locking rod, etc. as its main components. The point machine 10 transmits the rotation output of the electric motor 12 to the switching gear group 13 via the clutch, and the switching gear group 13 converts it into a torque appropriate for driving the switching mechanism and the locking mechanism, thereby causing the operating rod 14 to move linearly. This causes the tongue rail connected to the operating rod 14 to move in a switching manner and switch the turnout to the normal position/reverse position. More specifically, as will be described later with reference to FIG. 2, after the locking mechanism performs an unlocking operation, the tongue rail is released from its contact with the base rail and the tongue rail is separated from the base rail, thereby moving into the switching direction. Then, at the end of the switching, the tongue rail is brought into contact with the base rail, and the operating rod 14 is fixed by the locking operation of the locking mechanism. This series of switching operations is performed. The switching operation of the point 10 is performed under the control of a control terminal for drive control according to a switching command output by an interlocking device (not shown). The switching command includes an instruction for the switching direction and an instruction to start switching. The control terminal for drive control performs drive control related to the rotation direction of the electric motor 12 and the start and stop of the rotation operation according to this switching command. When switching is complete, the control terminal for drive control notifies the interlocking device of the completion of switching with a signal.

また、転てつ機10は、転換動作中に生じる音響を検知するための音響センサ16を内蔵或いは外付けして有する。なお、音響センサ16を、転てつ機10の周囲や近傍等の近接位置に設置するとしてもよい。但し、周辺の環境音が大きい場合には転てつ機10の内部に音響センサ16を設置する。転てつ機10の転換動作中に生じる音響には各種の音響があるが、インパルス的な瞬時の音響を除いて、特に基本レールに対するトングレールの離間/密着時に生じる音響が大きい。この基本レールに対するトングレールの離間/密着時に生じる音響には、基本レールとトングレールとの接触に起因する音響の他、その接触により動作かん14に生じる振動に起因する音響が含まれる。音響センサ16による検知信号は、随時、対応する制御端末20へ出力される。また、周辺の環境音等のノイズ音が大きい場合には、音響センサ16にフィルター回路を具備させて、転換動作に係る音響の音域(周波数)に応じた信号以外を除去し、除去後の信号を制御端末20へ出力することにする。 The point machine 10 also has an internal or external acoustic sensor 16 for detecting sounds generated during switching operations. The acoustic sensor 16 may be installed in a nearby position such as around or near the point machine 10. However, if the surrounding environmental sounds are loud, the acoustic sensor 16 is installed inside the point machine 10. There are various types of sounds generated during the switching operation of the point machine 10, but except for impulse-like instantaneous sounds, the sound generated when the tongue rail separates from or contacts the base rail is particularly loud. The sound generated when the tongue rail separates from or contacts the base rail includes sounds caused by contact between the base rail and the tongue rail, as well as sounds caused by vibrations generated in the operating rod 14 due to the contact. The detection signal by the acoustic sensor 16 is output to the corresponding control terminal 20 at any time. If the surrounding environmental sounds and other noise sounds are loud, the acoustic sensor 16 is equipped with a filter circuit to remove signals other than those corresponding to the range (frequency) of the sounds related to the switching operation, and the removed signal is output to the control terminal 20.

制御端末20は、対応する転てつ機10の近傍に、或いは転てつ機10の筐体内に設置される。また、制御端末20は、音響データ抽出部24と、送受信部26と、時計部28とを有する。 The control terminal 20 is installed near the corresponding point machine 10 or inside the housing of the point machine 10. The control terminal 20 also has an acoustic data extraction unit 24, a transmission/reception unit 26, and a clock unit 28.

音響データ抽出部24は、音響センサ16の検知信号から、転てつ機10の1回の転換動作に係る音響データを抽出する。1回の転換動作とは、電気モータ12の回転動作の開始から停止までの期間であり、当該期間の開始および終了のタイミングは、連動装置から取得する情報で判断することができる。連動装置は、転てつ機10に対して転換方向および転換開始の指示を含む転換指令を出力しており、転てつ機10は、この転換指令が入力された旨の信号を制御端末20に出力するため、この信号を転てつ機10から取得することで、当該期間の開始のタイミングを判断することができる。また、転換が完了した場合、転てつ機10から連動装置へ転換が完了した旨もしくは転換状態の信号が通知されるとともに、当該信号を転てつ機10が制御端末20に出力するため、この信号を転てつ機10から取得することで、当該期間の終了のタイミングを判断することができる。そして、抽出した音響データを、転換方向や転換動作を行った日時等のデータと対応付けて、分岐器密着度合監視装置1へ送信する。 The acoustic data extraction unit 24 extracts acoustic data related to one switching operation of the point 10 from the detection signal of the acoustic sensor 16. One switching operation is the period from the start to the stop of the rotation operation of the electric motor 12, and the start and end timing of the period can be determined from information obtained from the interlocking device. The interlocking device outputs a switching command including a switching direction and switching start instruction to the point 10, and the point 10 outputs a signal to the control terminal 20 that this switching command has been input, so the start timing of the period can be determined by obtaining this signal from the point 10. In addition, when the switching is completed, the point 10 notifies the interlocking device of the completion of the switching or a signal of the switching state, and the point 10 outputs the signal to the control terminal 20, so the end timing of the period can be determined by obtaining this signal from the point 10. The extracted acoustic data is then associated with data such as the turning direction and the date and time when the turning operation was performed, and transmitted to the turnout contact degree monitoring device 1.

送受信部26は、通信ネットワークNを介して、分岐器密着度合監視装置1といった外部装置とデータの送受信を行う。時計部28は、現在日時や指定タイミングからの経過時間を計時する。 The transmitter/receiver unit 26 transmits and receives data to and from external devices such as the switch contact degree monitoring device 1 via the communication network N. The clock unit 28 measures the current date and time and the elapsed time from a specified timing.

分岐器密着度合監視装置1は、転てつ機10を含む鉄道設備を集中監視する鉄道設備監視システムの一つの装置或いは中央装置の一機能として実現される。分岐器密着度合監視装置1は、転てつ機10毎に、制御端末20から取得した当該転てつ機10の転換動作毎の音響データに基づき、当該転てつ機10が転換させる分岐器の基本レールとトングレールとの密着力を示す密着度合を監視して、密着度合が変化したことを検出する。 The turnout contact degree monitoring device 1 is realized as one device or one function of a central device in a railway equipment monitoring system that centrally monitors railway equipment including points 10. For each point 10, the turnout contact degree monitoring device 1 monitors the contact degree, which indicates the contact force between the base rail and tongue rail of the turnout that the point 10 switches, based on the acoustic data for each switching operation of the point 10 acquired from the control terminal 20, and detects any change in the contact degree.

[原理]
分岐器密着度合監視装置1によってなされる、転てつ機10の音響データに基づく分岐器の密着度合の変化の検出について説明する。図2は、1回の転換動作に係る音響データの概要を示す図である。図2では、横軸を時刻として、音響センサ16による検知信号の波形の概略を示している。転てつ機10の転換動作は、(1)鎖錠されて動作かん14が停止状態にあるときから、電気モータ12の回転を開始して鎖錠機構を解錠する期間である解錠工程、(2)転換機構による動作かん14の直動運動を開始させることでトングレールを基本レールから離間させて転換を開始し、反対側のトングレールを基本レールに接するまで転換させた後、トングレールの先端を基本レールに密着させるまでの期間である転換中工程、(3)鎖錠機構を鎖錠して動作かん14を停止状態とさせ、電気モータ12の動作を停止するまでの期間である鎖錠工程、からなる。
[principle]
The detection of the change in the degree of contact of the point based on the acoustic data of the point 10 by the turnout contact degree monitoring device 1 will be described. Fig. 2 is a diagram showing an outline of the acoustic data related to one switching operation. In Fig. 2, the horizontal axis shows the outline of the waveform of the detection signal by the acoustic sensor 16. The switching operation of the point 10 includes: (1) an unlocking process, which is a period from when the operating rod 14 is locked and stopped to when the electric motor 12 starts rotating to unlock the locking mechanism; (2) a switching process, which is a period from when the operating rod 14 is locked and stopped to when the electric motor 12 starts rotating to when the switching mechanism starts the linear motion of the operating rod 14 by the switching mechanism to move the tongue rail away from the base rail to start switching, until the tongue rail on the opposite side is switched to the base rail, and until the tip of the tongue rail is brought into close contact with the base rail; and (3) a locking process, which is a period from when the locking mechanism is locked to when the operating rod 14 is stopped to when the electric motor 12 is stopped.

図2に示すように、1回の転換動作に係る音響データの特徴として、転換中工程の最初と最後の期間における信号波形の変動が、他の期間に比較して大きくなっている。これは、トングレールが基本レールに対して離間或いは密着する際に生じる音響が、転てつ機10に設置されている音響センサ16によって検知されるからである。離間/密着の間は、トングレールが床板上を移動する際の摺動に起因する音響が生じているが、離間/密着時に生じる音響に比べると小さい。 As shown in FIG. 2, a feature of the acoustic data for one switching operation is that the fluctuations in the signal waveform during the first and last periods of the switching process are larger than in other periods. This is because the acoustic sensor 16 installed on the point machine 10 detects the sound generated when the tongue rail separates from or contacts the base rail. During the separation/contact period, sound is generated due to the sliding of the tongue rail as it moves on the floor plate, but this is smaller than the sound generated during separation/contact.

つまり、転換中工程の最初の期間(以下、この期間を「離間期」と呼ぶ)では、基本レールに密着していたトングレールが、転換を開始して基本レールから離間する際に生じる音響である。また、転換中工程の最後の期間(以下、この期間を「密着期」と呼ぶ)では、基本レールから離間していたトングレールが、基本レールに当接した後、密着するように押し付けられる際に生じる音響である。本実施形態では、トングレールが基本レールから離間および密着する際に生じる音響に着目し、音響データの離間期および密着期における信号波形の指標値(本実施形態では音響値)が、予め定められた基準範囲内か基準範囲外かによって、密着度合の変化(すなわち密着度合が基準から変化したか)を検出する。 In other words, during the first period of the conversion process (hereinafter, this period will be referred to as the "separation period"), the sound is generated when the tongue rail, which was in close contact with the base rail, starts conversion and separates from the base rail. Also, during the last period of the conversion process (hereinafter, this period will be referred to as the "contact period"), the sound is generated when the tongue rail, which was separated from the base rail, comes into contact with the base rail and is then pressed against it to make contact. In this embodiment, attention is focused on the sound generated when the tongue rail separates from and contacts the base rail, and a change in the degree of contact (i.e., whether the degree of contact has changed from the standard) is detected depending on whether the index value (in this embodiment, the acoustic value) of the signal waveform during the separation period and contact period of the acoustic data is within or outside a predetermined reference range.

同一の転てつ機であれば、1回の転換動作に係る音響データの期間の長さには大きな差異がなく、解錠工程、転換中工程および鎖錠工程の各工程の長さも一定とみなすことができる。従って、1回の転換動作に係る音響データを、解錠工程、転換中工程および鎖錠工程の各工程に分割することが可能である。そして、転換中工程のうち、期間の開始時点から所定長さの期間を離間期とし、期間の終了時点から遡って所定長さの期間を密着期とする。離間期および密着期の期間の長さは、転てつ機毎に、分岐器或いは転てつ機の設置時や定期検査時の測定結果から定めておくことができる。 For the same point machine, there is no significant difference in the length of the acoustic data period related to one switching operation, and the length of each of the unlocking process, switching process, and locking process can be considered to be constant. Therefore, it is possible to divide the acoustic data related to one switching operation into the unlocking process, switching process, and locking process. In the switching process, a period of a predetermined length from the start of the period is considered to be the separation period, and a period of a predetermined length from the end of the period is considered to be the close period. The lengths of the separation period and close period can be determined for each point machine from the results of measurements when the turnout or point machine is installed or during regular inspection.

離間期および密着期それぞれの期間における信号波形の振幅の平均値を、当該期間における音響の大きさを示す音響値とする。離間期における音響の大きさを表す振幅の平均値を離間期音響値と呼び、密着期における音響の大きさを表す振幅の平均値を密着期音響値と呼ぶ。 The average amplitude of the signal waveform during each of the separation period and the contact period is taken as the acoustic value indicating the loudness of the sound during that period. The average amplitude representing the loudness of the sound during the separation period is called the separation period acoustic value, and the average amplitude representing the loudness of the sound during the contact period is called the contact period acoustic value.

基本レールとトングレール先端との密着力が変化する(弱くなる)と、トングレールが基本レールと密着或いは離間する際に生じる音響に変化が生じ、その結果、音響センサ16によって検知される音響の大きさ(音響値)が変化する。密着度合の変化と音響値との間には比例的な関係が見られる。このため、密着度合の変化無しとみなす音響値の範囲を閾値範囲として定めておき、音響値が閾値範囲内であれば、密着度合の変化無しと判定し、音響値が閾値範囲外であれば、密着度合の変化有りと判定する。この閾値範囲は、例えば分岐器或いは転てつ機の設置時や定期検査時の測定結果から定めておくことができる。 When the adhesion between the base rail and the tip of the tongue rail changes (becomes weaker), the sound generated when the tongue rail comes into contact with or separates from the base rail changes, and as a result, the magnitude of the sound (acoustic value) detected by the acoustic sensor 16 changes. A proportional relationship is observed between the change in the degree of adhesion and the acoustic value. For this reason, a threshold range is set as the range of acoustic values that is considered to indicate no change in the degree of adhesion. If the acoustic value is within the threshold range, it is determined that there is no change in the degree of adhesion, and if the acoustic value is outside the threshold range, it is determined that there is a change in the degree of adhesion. This threshold range can be set, for example, from the results of measurements when a turnout or switch is installed or during a regular inspection.

分岐器では、左右の2本のトングレールのうち、一方のトングレールが基本レールに密着した密着側となり、他方のトングレールは基本レールから離れた開口側となる。そして、トングレールの転換によって密着側と開口側とが逆になり、一方のトングレールが開口側、他方のトングレールが密着側となる。このため、左右の2本のトングレールを区別して密着度合の変化を検出する必要がある。また、左右の2本のトングレールそれぞれについて、基本レールから離間する際、および、基本レールに密着する際のそれぞれの音響について密着度合の変化を検出し、それらの検出結果から、該当するトングレールの密着度合の異常を判定する。 At a turnout, one of the two tongue rails on the left and right is the close side that is in close contact with the base rail, and the other is the open side that is away from the base rail. When the tongue rail is turned, the close side and the open side are reversed, so that one tongue rail becomes the open side and the other tongue rail becomes the close side. For this reason, it is necessary to distinguish between the two left and right tongue rails and detect the change in the degree of contact. In addition, for each of the two left and right tongue rails, the change in the degree of contact is detected for the sound when they move away from the base rail and when they come into contact with the base rail, and from these detection results, an abnormality in the degree of contact of the relevant tongue rail is judged.

図3,図4は、密着度合の変化の検出を説明する図である。図3は、分岐器が定位から反位に転換した場合であり、図4は、分岐器が反位から定位に転換した場合である。図3,図4の何れにおいても、上側に、基本レールに対するトングレールの位置関係を示し、下側に、転換動作に係る音響データの概要を示している。また、トングレール30aが基本レールに密着し、トングレール30bが基本レールから離間している状態を定位とし、トングレール30aが基本レールから離間し、トングレール30bが基本レールに密着している状態を反位としている。定位側のトングレール30aが基本レールに密着している状態を定位側密着状態と呼び、また、反位側のトングレール30bが基本レールに密着している状態を反位側密着状態と呼ぶ。 Figures 3 and 4 are diagrams for explaining the detection of changes in the degree of contact. Figure 3 shows the case where the turnout is switched from normal position to reverse position, and Figure 4 shows the case where the turnout is switched from reverse position to normal position. In both Figures 3 and 4, the upper side shows the positional relationship of the tongue rail with respect to the base rail, and the lower side shows an overview of the acoustic data related to the switching operation. In addition, the state in which the tongue rail 30a is in contact with the base rail and the tongue rail 30b is separated from the base rail is called normal position, and the state in which the tongue rail 30a is separated from the base rail and the tongue rail 30b is in contact with the base rail is called reverse position. The state in which the tongue rail 30a on the normal side is in contact with the base rail is called normal side contact state, and the state in which the tongue rail 30b on the reverse side is in contact with the base rail is called reverse side contact state.

図3に示すように、分岐器が定位から反位へ変換する際の音響データにおいて、離間期は、密着状態にあった定位側のトングレール30aが基本レールから離間する際の音響が主成分となる。このため、この離間期を「定位側の離間期」と呼び、定位側の離間期間における音響値(離間期音響値)を「定位側の離間期音響値」と呼ぶ。また、密着期は、離間状態にあった反位側のトングレール30bが基本レールに密着する際の音響が主成分となる。このため、この密着期を「反位側の密着期」と呼び、反位側の密着期における音響値(密着期音響値)を「反位側の密着期音響値」と呼ぶ。 As shown in FIG. 3, in the acoustic data when the turnout is converted from the normal position to the reverse position, the main component of the separation period is the sound when the tongue rail 30a on the normal position side, which was in a tight contact state, separates from the base rail. For this reason, this separation period is called the "normal position side separation period", and the acoustic value during the separation period on the normal position side (separation period acoustic value) is called the "normal position side separation period acoustic value". Also, the main component of the contact period is the sound when the tongue rail 30b on the reverse side, which was in a separated state, comes into contact with the base rail. For this reason, this contact period is called the "reverse side contact period", and the acoustic value during the reverse side contact period (contact period acoustic value) is called the "reverse side contact period acoustic value".

図4に示すように、分岐器が反位から定位に転換する際の音響データにおいて、離間期は、密着状態にあった反位側のトングレール30bが基本レールから離間する際の音響が主成分となる。このため、この離間期を「反位側の離間期」と呼び、反位側の離間期間における音響値(離間期音響値)を「反位側の離間期音響値」と呼ぶ。また、密着期は、離間状態にあった定位側のトングレール30aが基本レールに密着する際の音響が主成分となる。このため、この密着期を「定位側の密着期」と呼び、定位側の密着期における音響値(密着期振幅)を「定位側の密着期音響値」と呼ぶ。 As shown in FIG. 4, in the acoustic data when the turnout is switched from the reverse position to the normal position, the main component of the separation period is the sound when the tongue rail 30b on the reverse side, which was in a tight contact state, separates from the base rail. For this reason, this separation period is called the "reverse side separation period", and the acoustic value during the separation period on the reverse side (separation period acoustic value) is called the "reverse side separation period acoustic value". Also, the main component of the contact period is the sound when the tongue rail 30a on the normal side, which was in a separated state, comes into contact with the base rail. For this reason, this contact period is called the "normal side contact period", and the acoustic value during the normal side contact period (contact period amplitude) is called the "normal side contact period acoustic value".

そして、1本のトングレールについて、少なくとも転換方向が異なる2回以上の転換動作に係る音響データを用いて、密着度合の変化を検出する。すなわち、定位側のトングレール30aについては、分岐器が定位から反位に転換する際の音響データにおける定位側の離間期音響値(図3参照)と、分岐器が反位から定位に転換する際の音響データにおける定位側の密着期音響値(図4参照)とに基づいて検出する。具体的には、定位側の離間期音響値および定位側の密着期音響値がともに所定の閾値範囲外、つまり変化有りである場合に、定位側のトングレール30aの密着度合を異常、と判定する。 Then, for one tongue rail, a change in the degree of contact is detected using acoustic data relating to at least two turning operations with different turning directions. That is, for the tongue rail 30a on the normal side, the change is detected based on the acoustic value of the normal side during the separation period in the acoustic data when the turnout turns from normal to opposite position (see FIG. 3) and the acoustic value of the normal side during the contact period in the acoustic data when the turnout turns from opposite position to normal (see FIG. 4). Specifically, if both the acoustic value of the normal side during the separation period and the acoustic value of the normal side during the contact period are outside the predetermined threshold range, i.e., if there is a change, the degree of contact of the tongue rail 30a on the normal side is determined to be abnormal.

また、反位側のトングレール30bについては、分岐器が定位から反位に転換する際の音響データにおける反位側の密着期音響値(図3参照)と、分岐器が反位から定位に転換する際の音響データにおける反位側の離間期音響値(図4参照)とに基づいて検出する。具体的には、反位側の離間期音響値および反位側の密着期音響値がともに所定の閾値範囲外、つまり変化有りである場合に、反位側のトングレール30bの密着度合を異常、と判定する。 The opposite tongue rail 30b is detected based on the opposite side's close contact period acoustic value (see FIG. 3) in the acoustic data when the turnout changes from normal to opposite position, and the opposite side's separation period acoustic value (see FIG. 4) in the acoustic data when the turnout changes from opposite to normal position. Specifically, if the opposite side separation period acoustic value and the opposite side close contact period acoustic value are both outside the predetermined threshold range, i.e., if there is a change, the degree of close contact of the opposite side tongue rail 30b is determined to be abnormal.

なお、閾値範囲は、離間期と密着期とで異なるとしてもよいし同じとしてもよい。また、定位側のトングレールと反位側のトングレールとで異なることにしてもよいし、同じとしてもよい。 The threshold range may be different or the same for the separation period and the close contact period. Also, the threshold range may be different or the same for the tongue rail on the position side and the tongue rail on the opposite side.

[機能構成]
図5は、分岐器密着度合監視装置1の機能構成を示すブロック図である。図5によれば、分岐器密着度合監視装置1は、操作部102と、表示部104と、音出力部106と、通信部108と、処理部200と、記憶部300とを備え、一種のコンピュータとして構成することができる。
[Functional configuration]
Fig. 5 is a block diagram showing the functional configuration of the turnout contact degree monitoring device 1. According to Fig. 5, the turnout contact degree monitoring device 1 includes an operation unit 102, a display unit 104, a sound output unit 106, a communication unit 108, a processing unit 200, and a storage unit 300, and can be configured as a kind of computer.

操作部102は、例えばボタンスイッチやタッチパネル、キーボード等の入力装置で実現され、なされた操作に応じた操作信号を処理部200に出力する。表示部104は、例えばLCD(Liquid Crystal Display)やタッチパネル等の表示装置で実現され、処理部200からの表示信号に応じた各種表示を行う。音出力部106は、例えばスピーカ等の音出力装置で実現され、処理部200からの音信号に応じた各種音出力を行う。通信部108は、例えば有線或いは無線による通信装置で実現され、通信ネットワークNを介して各制御端末20と通信を行う。 The operation unit 102 is realized by an input device such as a button switch, a touch panel, or a keyboard, and outputs an operation signal corresponding to the operation performed to the processing unit 200. The display unit 104 is realized by a display device such as an LCD (Liquid Crystal Display) or a touch panel, and performs various displays corresponding to display signals from the processing unit 200. The sound output unit 106 is realized by a sound output device such as a speaker, and performs various sound outputs corresponding to sound signals from the processing unit 200. The communication unit 108 is realized by a wired or wireless communication device, and communicates with each control terminal 20 via the communication network N.

処理部200は、例えばCPU(Central Processing Unit)等の演算装置で実現され、記憶部300に記憶されたプログラムやデータ等に基づいて、分岐器密着度合監視装置1を構成する各部への指示やデータ転送を行い、分岐器密着度合監視装置1の全体制御を行う。また、処理部200は、記憶部300に記憶された分岐器密着度合監視プログラム302を実行することで、データ取得部202、音響値算出部204、密着度合検出部206、の各機能ブロックとして機能する。但し、これらの機能ブロックは、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等によってそれぞれ独立した演算回路として構成することも可能である。 The processing unit 200 is realized by an arithmetic device such as a CPU (Central Processing Unit), and based on the programs and data stored in the memory unit 300, issues instructions and transfers data to each component constituting the turnout contact degree monitoring device 1, and performs overall control of the turnout contact degree monitoring device 1. The processing unit 200 also executes the turnout contact degree monitoring program 302 stored in the memory unit 300, thereby functioning as each of the functional blocks of the data acquisition unit 202, the acoustic value calculation unit 204, and the contact degree detection unit 206. However, these functional blocks can also be configured as independent arithmetic circuits using ASICs (Application Specific Integrated Circuits), FPGAs (Field Programmable Gate Arrays), etc.

処理部200は、分岐器密着度合監視装置1が監視対象とする全ての転てつ機10に関して、記憶部300に記憶した転てつ機管理データ310によって管理している。転てつ機管理データ310は、転てつ機10毎に生成され、当該転てつ機10を識別する転てつ機ID312と、期間設定データ314と、密着度合変化検出テーブル316と、検出結果データ318と、を格納している。 The processing unit 200 manages all points 10 monitored by the turnout contact degree monitoring device 1 using point management data 310 stored in the memory unit 300. The point management data 310 is generated for each point 10, and stores a point ID 312 that identifies the point 10, period setting data 314, a contact degree change detection table 316, and detection result data 318.

図6は、期間設定データ314の一例である。図6によれば、期間設定データ314は、1回の転換動作における、解錠工程、転換中工程および鎖錠工程の各工程と、転換中工程における離間期および密着期の各期間とのそれぞれについて、その期間の開始時点および終了時点を、転換動作の開始時点を基準として定めている。本実施形態では、転換方向に関わらず共通の期間設定データ314を用いることとするが、転換方向に応じて異なる期間設定データ314を定めておき、転換方向に応じた期間設定データ314を用いることとしてもよい。 Figure 6 is an example of period setting data 314. According to Figure 6, the period setting data 314 defines the start and end points of each of the unlocking process, the converting process, and the locking process in one conversion operation, and each of the periods of the separation period and close contact period in the converting process, based on the start point of the conversion operation. In this embodiment, a common period setting data 314 is used regardless of the conversion direction, but different period setting data 314 may be defined depending on the conversion direction, and the period setting data 314 according to the conversion direction may be used.

図7は、密着度合変化検出テーブル316の一例である。図7によれば、密着度合変化検出テーブル316は、密着度合の変化有無を判定するための音響値の閾値範囲を定めるデータテーブルであり、転換方向別に、音響値と、密着度合の変化有無とを対応付けて格納している。この閾値範囲は、例えば分岐器或いは転てつ機の設置時や定期検査時の測定結果から定めておくことができる。 Figure 7 is an example of the degree of contact change detection table 316. According to Figure 7, the degree of contact change detection table 316 is a data table that determines the threshold range of the acoustic value for determining whether or not there is a change in the degree of contact, and stores the acoustic value and the presence or absence of a change in the degree of contact in association with each turning direction. This threshold range can be determined, for example, from the results of measurements when a switch or point machine is installed or during a regular inspection.

図8は、検出結果データ318の一例である。図8によれば、検出結果データ318は、当該転てつ機10の転換動作毎に生成され、当該転換動作がなされた転換日時と、転換方向と、音響データと、離間期音響値と、密着期音響値と、密着度合の判定結果とを格納している。転換日時、転換方向、および、音響データは、データ取得部202によって取得される。離間期音響値および密着期音響値は、音響値算出部204によって算出される。転換方向が定位から反位ならば、離間期音響値は、定位側の離間期音響値であり、密着期音響値は、反位側の密着期音響値である。転換方向が反位から定位ならば、離間期音響値は、反位側の離間期音響値であり、密着期音響値は、定位側の密着期音響値である。密着度合の判定結果は、密着度合検出部206による判定結果である。 FIG. 8 is an example of the detection result data 318. According to FIG. 8, the detection result data 318 is generated for each switching operation of the switch 10, and stores the switching date and time when the switching operation is performed, the switching direction, the acoustic data, the separation period acoustic value, the close contact period acoustic value, and the judgment result of the degree of close contact. The switching date and time, the switching direction, and the acoustic data are acquired by the data acquisition unit 202. The separation period acoustic value and the close contact period acoustic value are calculated by the acoustic value calculation unit 204. If the switching direction is from normal position to reverse position, the separation period acoustic value is the separation period acoustic value of the normal position side, and the close contact period acoustic value is the close contact period acoustic value of the reverse side. If the switching direction is from reverse position to normal position, the separation period acoustic value is the separation period acoustic value of the reverse side, and the close contact period acoustic value is the close contact period acoustic value of the normal position side. The judgment result of the degree of close contact is the judgment result by the close contact degree detection unit 206.

データ取得部202は、制御端末20から、転てつ機10の転換動作毎の音響データを、当該転てつ機10の転換方向や転換日時を示す情報とともに取得する。データ取得部202は、1回の転換動作に係る音響データを取得すると、当該転換動作に係る検出結果データ318を生成する。 The data acquisition unit 202 acquires acoustic data for each switching operation of the point machine 10 from the control terminal 20, together with information indicating the switching direction and switching date and time of the point machine 10. When the data acquisition unit 202 acquires acoustic data relating to one switching operation, it generates detection result data 318 relating to the switching operation.

音響値算出部204は、データ取得部202によって取得された音響データに基づいて、離間期の音響の大きさを示す離間期音響値と、密着期の音響の大きさを示す密着期音響値と、を算出する。つまり、音響データから、1回の転換動作中の離間期および密着期として予め定められた期間のデータ部分を取り出して振幅の平均を求めることで、離間期音響値および密着期音響値を算出する。音響データにおける離間期および密着期の期間は、該当する転てつ機管理データ310の期間設定データ314として定められている。 The acoustic value calculation unit 204 calculates a separation period acoustic value indicating the magnitude of the sound during the separation period and a close-contact period acoustic value indicating the magnitude of the sound during the close-contact period based on the acoustic data acquired by the data acquisition unit 202. In other words, the separation period acoustic value and close-contact period acoustic value are calculated by extracting data portions of the acoustic data for periods predetermined as the separation period and close-contact period during one switching operation and averaging the amplitudes. The periods of the separation period and close-contact period in the acoustic data are determined as the period setting data 314 of the corresponding point machine management data 310.

分岐器は、転換動作毎に転換方向が変化するから、1回の転換動作に関する音響データ毎に離間期音響値および密着期音響値を算出することで、連続する複数回分の音響データに基づいて、定位側および反位側それぞれの離間期音響値および密着期音響値を算出する、ことになる。また、転換方向の異なる複数の音響データのうち、密着状態が定位側密着状態から転換するときの音響データに基づいて、定位側の離間期音響値および反位側の密着期音響値を算出し、密着状態が反位側密着状態から転換するときの音響データに基づいて、反位側の離間期音響値および定位側の密着期音響値を算出する、ことになる。 Because the switch changes the turning direction for each turning operation, the separation period acoustic value and close contact period acoustic value are calculated for each acoustic data related to one turning operation, and the separation period acoustic value and close contact period acoustic value for each of the normal side and the opposite side are calculated based on multiple consecutive acoustic data. In addition, the separation period acoustic value of the normal side and the close contact period acoustic value of the opposite side are calculated based on acoustic data when the close contact state changes from the normal side close contact state among multiple acoustic data with different turning directions, and the separation period acoustic value of the opposite side and the close contact period acoustic value of the normal side are calculated based on acoustic data when the close contact state changes from the opposite side close contact state.

密着度合検出部206は、音響値算出部204によって算出された離間期音響値および密着期音響値に基づいて、分岐器がトングレールを基本レールに密着させる密着度合に変化が生じたことを検出する。つまり、定位側の離間期音響値および定位側の密着期音響値それぞれについて、所定の閾値範囲外であるかを判定し、ともに閾値範囲外である場合に、定位側の密着度合として異常と判定する。また、反位側の離間期音響値および反位側の密着期音響値それぞれについて、所定の閾値範囲外であるかを判定し、ともに閾値範囲外である場合に、反位側の密着度合として異常と判定する。密着度合の変化有無を判定するための音響値の閾値範囲は、該当する転てつ機管理データ310の密着度合変化検出テーブル316として定められている。 The contact degree detection unit 206 detects a change in the degree of contact that the turnout brings the tongue rail into contact with the base rail, based on the separation period acoustic value and the contact period acoustic value calculated by the acoustic value calculation unit 204. That is, it determines whether the separation period acoustic value of the normal side and the contact period acoustic value of the normal side are outside a predetermined threshold range, and if both are outside the threshold range, it determines that the degree of contact on the normal side is abnormal. It also determines whether the separation period acoustic value of the opposite side and the contact period acoustic value of the opposite side are outside a predetermined threshold range, and if both are outside the threshold range, it determines that the degree of contact on the opposite side is abnormal. The threshold range of the acoustic value for determining whether the degree of contact has changed is defined as the contact degree change detection table 316 of the corresponding point management data 310.

記憶部300は、ハードディスクやROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等の記憶装置で実現され、処理部200が分岐器密着度合監視装置1を統合的に制御するためのプログラムやデータ等を記憶しているとともに、処理部200の作業領域として用いられ、処理部200が各種プログラムに従って実行した演算結果や、操作部102や通信部108を介した入力データ等が一時的に格納される。本実施形態では、記憶部300には、分岐器密着度合監視プログラム302と、転てつ機管理データ310と、が記憶される。 The memory unit 300 is realized by a storage device such as a hard disk, ROM (Read Only Memory), or RAM (Random Access Memory), and stores programs and data for the processing unit 200 to comprehensively control the switch contact degree monitoring device 1. The memory unit 300 is also used as a working area for the processing unit 200, and temporarily stores the results of calculations performed by the processing unit 200 according to various programs, and input data via the operation unit 102 and communication unit 108. In this embodiment, the memory unit 300 stores a switch contact degree monitoring program 302 and point machine management data 310.

[処理の流れ]
図9は、分岐器密着度合監視処理の流れを説明するフローチャートである。この処理は、分岐器密着度合監視装置1において、処理部200が、転てつ機10それぞれを対象として並列的に実行する。
[Process flow]
9 is a flowchart for explaining the flow of the turnout contact degree monitoring process. This process is executed in parallel by the processing unit 200 in the turnout contact degree monitoring device 1 for each of the points 10.

先ず、データ取得部202が、制御端末20から送信されてくる転換動作毎の音響データを取得する(ステップS1)。この音響データには、分岐器の転換方向や転換日時を示す情報が付加されている。すると、音響値算出部204が、取得された音響データから、離間期の期間のデータ部分を取り出し、振幅の平均を求めることで、音響の大きさを示す離間期音響値を算出する(ステップS3)。転換方向が定位から反位ならば、定位側の離間期音響値、転換方向が反位から定位ならば、反位側の離間期音響値、となる。また、音響データから、密着期の期間のデータ部分を取り出し、振幅の平均を求めることで、音響の大きさを示す密着期音響値を算出する(ステップS5)。転換方向が定位から反位ならば、反位側の密着期音響値、転換方向が反位から定位ならば、定位側の密着期音響値、となる。 First, the data acquisition unit 202 acquires acoustic data for each turning operation transmitted from the control terminal 20 (step S1). This acoustic data includes information indicating the turning direction of the switch and the turning date and time. Then, the acoustic value calculation unit 204 extracts the data portion of the separation period from the acquired acoustic data, and calculates the average amplitude to calculate the separation period acoustic value indicating the magnitude of the sound (step S3). If the turning direction is from the normal position to the opposite position, the separation period acoustic value is the normal position side, and if the turning direction is from the opposite position to the normal position, the separation period acoustic value is the opposite position side. In addition, the data portion of the close contact period is extracted from the acoustic data, and the average amplitude is calculated to calculate the close contact period acoustic value indicating the magnitude of the sound (step S5). If the turning direction is from the normal position to the opposite position, the close contact period acoustic value is the opposite position side, and if the turning direction is from the opposite position to the normal position, the close contact period acoustic value is the normal position side.

続いて、密着度合検出部206が、今回取得した音響データから算出された離間期音響値および密着期音響値と、前回取得した音響データから算出された離間期音響値および密着期音響値とに基づき、分岐器の密着度合の変化を検出する。 Next, the close contact detection unit 206 detects a change in the close contact of the branch based on the separation period acoustic value and close contact period acoustic value calculated from the currently acquired acoustic data and the separation period acoustic value and close contact period acoustic value calculated from the previously acquired acoustic data.

つまり、今回の転換方向が定位から反位ならば、今回取得した音響データから算出された定位側の離間期音響値、および、前回取得した音響データから算出された定位側の密着期音響値それぞれについて、密着度合の変化有無を判定する。今回の転換方向が反位から定位ならば、今回取得した音響データから算出された定位側の密着期音響値、および、前回取得した音響データから算出された定位側の離間期音響値それぞれについて、密着度合の変化有無を判定する。そして、転換方向が何れであっても、定位側の離間期音響値についての判定結果が密着度合の変化有りであり、且つ、定位側の密着期音響値についての判定結果が密着度合の変化有りであった場合に、定位側の密着度合の変化有りと最終判定する(ステップS7)。 In other words, if the current change direction is from normal to opposite, the presence or absence of a change in the degree of contact is determined for the localized side separation period acoustic value calculated from the currently acquired acoustic data and the localized side close contact period acoustic value calculated from the previously acquired acoustic data. If the current change direction is from opposite to normal, the presence or absence of a change in the degree of contact is determined for the localized side close contact period acoustic value calculated from the currently acquired acoustic data and the localized side separation period acoustic value calculated from the previously acquired acoustic data. Then, regardless of the change direction, if the determination result for the localized side separation period acoustic value indicates that there is a change in the degree of contact and the determination result for the localized side close contact period acoustic value indicates that there is a change in the degree of contact, a final determination is made that there is a change in the degree of contact on the localized side (step S7).

また、今回の転換方向が定位から反位ならば、今回取得した音響データから算出された反位側の密着期音響値、および、前回取得した音響データから算出された反位側の離間期音響値それぞれについて、密着度合の変化有無を判定する。今回の転換方向が反位から定位ならば、今回取得した音響データから算出された反位側の離間期音響値、および、前回取得した音響データから算出された反位側の密着期音響値それぞれについて、密着度合の変化有無を判定する。そして、転換方向が何れであっても、反位側の離間期音響値についての判定結果が密着度合の変化有りであり、且つ、反位側の密着期音響値についての判定結果が密着度合の変化有りであった場合に、反位側の密着度合の変化有りと最終判定する(ステップS9)。 If the current change direction is from normal to opposite, the presence or absence of a change in the degree of contact is determined for the opposite side close contact period acoustic value calculated from the currently acquired acoustic data and the opposite side separation period acoustic value calculated from the previously acquired acoustic data. If the current change direction is from opposite to normal, the presence or absence of a change in the degree of contact is determined for the opposite side separation period acoustic value calculated from the currently acquired acoustic data and the opposite side close contact period acoustic value calculated from the previously acquired acoustic data. Then, regardless of the change direction, if the determination result for the opposite side separation period acoustic value indicates that there has been a change in the degree of contact and the determination result for the opposite side close contact period acoustic value indicates that there has been a change in the degree of contact, a final determination is made that there has been a change in the degree of contact on the opposite side (step S9).

以上の処理を行うと、処理部200は、本処理を終了するかを判断し、終了しないならば(ステップS11:NO)、ステップS1に戻る。終了するならば(ステップS11:YES)、本処理は終了となる。 After performing the above processing, the processing unit 200 judges whether to end this processing, and if not (step S11: NO), returns to step S1. If it is to be ended (step S11: YES), this processing ends.

[作用効果]
このように、本実施形態の分岐器密着度合監視装置1によれば、転てつ機10による分岐器の転換動作毎の音響データから、基本レールにトングレールを密着させる密着度合の変化を検出することで、分岐器を常時監視して密着力の変化を検出することができる。つまり、転てつ機10の転換動作によってトングレールが転換する際に音響が生じるが、この音響は、転てつ機10が有する音響センサ16によって音響データとして検知される。基本レールとトングレールとの密着力が変化すると、トングレールが転換して基本レールに密着或いは離間する際に生じる音響に変化が生じる。これにより、転てつ機10の音響データの変化から、分岐器の基本レールとトングレールとの密着力が変化したことを検出できる。
[Action and Effect]
In this way, according to the turnout contact degree monitoring device 1 of the present embodiment, the turnout can be constantly monitored to detect changes in the contact degree of the tongue rail against the base rail from the acoustic data of each switching operation of the turnout by the point 10. That is, when the tongue rail is switched by the switching operation of the point 10, sound is generated, and this sound is detected as acoustic data by the acoustic sensor 16 of the point 10. When the contact force between the base rail and the tongue rail changes, the sound generated when the tongue rail is switched to contact or separate from the base rail changes. As a result, a change in the contact force between the base rail and the tongue rail of the turnout can be detected from the change in the acoustic data of the point 10.

[変形例]
なお、本発明の適用可能な実施形態は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能なのは勿論である。
[Modification]
Incidentally, the applicable embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and can of course be modified as appropriate without departing from the spirit of the present invention.

(A)変化有無の判定
上述の実施形態では、離間期音響値および密着期音響値の各音響値について、所定の閾値範囲外である場合に密着度合に“変化有り”と判定するようにしたが、この“変化有り”の判定を段階的に行うようにしても良い。具体的には、密着度合変化検出テーブル316(図7参照)において、密着度合を“変化有り”とした音響値の範囲を段階的な複数範囲として定め、“変化無し”と判定する閾値範囲から離れるほど、“やや変化あり”や“大きな変化有り”といったように“変化有り”の程度が高くなるように定める。そして、各音響値について判定した“変化有り”の程度の組み合わせに応じて、定位側或いは反位側の密着度合の“異常有り”の程度を、“異常の兆し有り”や“要点検”といったように段階的に判定する。
(A) Judgment of the presence or absence of change In the above embodiment, the degree of contact is judged to have "changed" when each acoustic value of the separation period and the close contact period is outside a predetermined threshold range, but this judgment of "changed" may be made in stages. Specifically, in the close contact change detection table 316 (see FIG. 7), the range of acoustic values that indicate "changed" in the degree of contact is defined as multiple stepped ranges, and the degree of "changed" is set to be higher, such as "slight change" or "big change", as the range moves away from the threshold range that determines "no change". Then, depending on the combination of the degree of "changed" judged for each acoustic value, the degree of "abnormality" of the close contact on the localization side or the opposite side is judged in stages, such as "signs of abnormality" or "inspection required".

(B)音響値
上述の実施形態では、離間期および密着期それぞれの期間における信号波形の振幅の平均値を、当該期間における音響の大きさを示す音響値として、離間期および密着期における信号波形の指標値とした。しかし、信号波形の振幅の平均値ではなく、音響の大きさを表す別の指標値を用いることとしてもよい。例えば、振幅の2乗平均平方根(RMS)や、実効値、波高率、等を指標値として用いることとしてもよい。
(B) Acoustic Value In the above embodiment, the average value of the amplitude of the signal waveform during each of the separation period and the contact period is set as the index value of the signal waveform during the separation period and the contact period as the acoustic value indicating the magnitude of the sound during the period. However, instead of the average value of the amplitude of the signal waveform, another index value indicating the magnitude of the sound may be used. For example, the root mean square (RMS) of the amplitude, the effective value, the crest factor, etc. may be used as the index value.

(C)密着度合の変化有りの最終判定
上述の実施形態では、例えば、定位側であれば、定位側の離間期音響値についての判定結果が密着度合の変化有りであり、且つ、定位側の密着期音響値についての判定結果が密着度合の変化有りであった場合に、定位側の密着度合の変化有りと最終判定することとして説明した。しかし、複数の音響データについての判定結果を組み合わせて最終判定するのではなく、1回分の音響データに基づいて最終判定することとしてもよい。また、連続する3回以上の転換動作に係る音響データについての判定結果を組み合わせて最終判定することとしてもよい。
(C) Final Determination of Change in Degree of Contact In the above embodiment, for example, in the case of the localization side, if the determination result of the acoustic value of the separation period of the localization side indicates that there is a change in the degree of contact, and the determination result of the acoustic value of the close contact period of the localization side indicates that there is a change in the degree of contact, it is described that the final determination is made that there is a change in the degree of contact on the localization side. However, instead of making the final determination by combining the determination results of multiple acoustic data, the final determination may be made based on one acoustic data. Also, the final determination may be made by combining the determination results of acoustic data related to three or more consecutive conversion operations.

(D)不要な音響データの除去
転てつ機10は複数の音響センサ16を有するようにしてもよい。複数の音響センサ16それぞれの音響データを用いることで、音源の方向を判断し、不要な音響をノイズとして除外する等により、必要な音響のみを抽出することができる。必要な音響とは、基本レールに対するトングレールの離間/密着時に生じる音響であり、基本レールとトングレールとの接触に起因する音響や、その接触により動作かん14に生じる振動に起因する音響等を含む。
(D) Removal of Unnecessary Acoustic Data The point machine 10 may have a plurality of acoustic sensors 16. By using the acoustic data of each of the plurality of acoustic sensors 16, the direction of the sound source can be determined, and unnecessary sounds can be removed as noise, thereby extracting only necessary sounds. The necessary sounds are sounds generated when the tongue rail separates from or comes into contact with the base rail, and include sounds caused by contact between the base rail and the tongue rail, sounds caused by vibrations generated in the operating can 14 due to the contact, and the like.

1…分岐器密着度合監視装置
200…処理部
202…データ取得部、204…音響値算出部
206…密着度合検出部
300…記憶部
302…分岐器密着度合監視プログラム
310…転てつ機管理データ
312…転てつ機ID、314…期間設定データ
316…密着度合変化検出テーブル、318…検出結果データ
10…転てつ機
12…電気モータ、13…転換歯車群、14…動作かん、16…音響センサ
20…制御端末
24…音響データ抽出部、26…送受信部、28…時計部
Reference Signs List 1... Switch contact degree monitoring device 200... Processing unit 202... Data acquisition unit, 204... Acoustic value calculation unit 206... Contact degree detection unit 300... Storage unit 302... Switch contact degree monitoring program 310... Point management data 312... Point ID, 314... Period setting data 316... Contact degree change detection table, 318... Detection result data 10... Point 12... Electric motor, 13... Switching gear group, 14... Operation rod, 16... Acoustic sensor 20... Control terminal 24... Acoustic data extraction unit, 26... Transmitting/receiving unit, 28... Clock unit

Claims (4)

定位側においてトングレールを基本レールに密着させる定位側密着状態と、反位側においてトングレールを基本レールに密着させる反位側密着状態とのうちの一方の密着状態から他方の密着状態へと分岐器を転換させる電気転てつ機の転換動作毎の音響データを取得するデータ取得ステップと、
前記音響データに基づいて、前記一方の密着状態を離間させる離間期の音響の大きさを示す離間期音響値と、前記他方の密着状態にさせる密着期の音響の大きさを示す密着期音響値とを算出する算出ステップと、
前記離間期音響値および前記密着期音響値に基づいて、前記トングレールが前記基本レールに密着する密着度合に変化が生じたことを検出する検出ステップと、
を含む分岐器密着度合変化検出方法。
a data acquiring step of acquiring acoustic data for each switching operation of an electric point machine for switching a turnout from one of a normal contact state where the tongue rail is in close contact with the base rail on the normal side and an opposite contact state where the tongue rail is in close contact with the base rail on the opposite side to the other contact state;
a calculation step of calculating, based on the acoustic data, a separation period acoustic value indicating the magnitude of the sound in a separation period for separating the one of the close contact states, and a close contact period acoustic value indicating the magnitude of the sound in a close contact period for bringing the other of the close contact states;
a detection step of detecting a change in the degree of contact between the tongue rail and the base rail based on the separation period acoustic value and the contact period acoustic value;
A method for detecting a change in degree of adhesion of a switch, comprising:
前記算出ステップは、連続する複数回分の音響データに基づいて、定位側および反位側それぞれの離間期音響値および密着期音響値を算出し、
前記検出ステップは、
定位側の離間期音響値に基づく前記検出の結果と定位側の密着期音響値に基づく前記検出の結果とを用いて定位側の密着度合の異常を判定するステップと、
反位側の離間期音響値に基づく前記検出の結果と反位側の密着期音響値に基づく前記検出の結果とを用いて反位側の密着度合の異常を判定するステップと、
を含む、
請求項1に記載の分岐器密着度合変化検出方法。
The calculation step includes calculating a separation period acoustic value and a contact period acoustic value for each of the localized side and the contralateral side based on a plurality of consecutive acoustic data,
The detection step includes:
determining an abnormality in the degree of close contact on the localization side using a result of the detection based on an acoustic value during a separation period on the localization side and a result of the detection based on an acoustic value during a close contact period on the localization side;
determining whether the degree of contact on the opposite side is abnormal using the result of the detection based on the acoustic value during the separation period on the opposite side and the result of the detection based on the acoustic value during the contact period on the opposite side;
including,
The method for detecting a change in degree of adhesion of a turnout according to claim 1.
前記算出ステップは、前記音響データから、1回の転換動作中の前記離間期および前記密着期として予め定められた期間のデータ部分を取り出して前記離間期音響値および前記密着期音響値を算出する、
請求項1又は2に記載の分岐器密着度合変化検出方法。
The calculation step includes extracting data portions of the acoustic data during a period that is predetermined as the separation period and the close contact period during one conversion operation, and calculating the separation period acoustic value and the close contact period acoustic value.
3. A method for detecting a change in degree of adhesion of a branch or switch according to claim 1 or 2.
定位側においてトングレールを基本レールに密着させる定位側密着状態と、反位側においてトングレールを基本レールに密着させる反位側密着状態とのうちの一方の密着状態から他方の密着状態へと分岐器を転換させる電気転てつ機の転換動作毎の音響データを取得するデータ取得部と、
前記音響データに基づいて、前記一方の密着状態を離間させる離間期の音響の大きさを示す離間期音響値と、前記他方の密着状態にさせる密着期の音響の大きさを示す密着期音響値とを算出する算出部と、
前記離間期音響値および前記密着期音響値に基づいて、前記トングレールが前記基本レールに密着する密着度合に変化が生じたことを検出する検出部と、
を備えた分岐器密着度合監視装置。
a data acquiring unit for acquiring acoustic data for each switching operation of an electric point machine for switching a turnout from one of a normal contact state where the tongue rail is in close contact with the base rail on the normal side and an opposite contact state where the tongue rail is in close contact with the base rail on the opposite side to the other contact state;
a calculation unit that calculates, based on the acoustic data, a separation period acoustic value indicating the magnitude of the sound in a separation period for separating the one of the close contact states and a close contact period acoustic value indicating the magnitude of the sound in a close contact period for bringing the other of the close contact states;
a detection unit that detects a change in the degree of contact between the tongue rail and the base rail based on the separation period acoustic value and the contact period acoustic value;
A switch contact degree monitoring device equipped with the above.
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