Resumen
Device and system for characterizing vibrations in rails, system and method of detection of approach trains comprising said device and/or system, and method to detect the breakage of a rail using the system to characterize vibrations in rails. Device for characterizing vibrations in rails, comprising: an acquisition module, a processing module connected to said acquisition module, a power module, wherein the device is configured to measure, condition and digitize a parameter (p) of the mechanical vibration that propagates through the rail, obtaining a digitized vibration signal (svd), transmitting the digitized vibration signal (svd) measured by the acquisition module characterize through the digital processing of the digitized vibration signal (svd) by means of the processing module, obtaining an estimate of the power spectral density (psd) of the digitized vibration signal (svd) as a function of frequency and time and estimating whether the power spectral density (psd) estimation of the digitized vibration signal (svd) corresponds to a train. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
Reivindicaciones
1. 5 2. 10 3. 15 4. 20 5. 25 6. 30 7. 35 8. 4. - Dispositivo (10) según la reivindicación 3, en el que la etapa c) comprende analizar la estimación de la densidad espectral de potencia (PSD) de la señal de vibración digitalizada (SVD) a lo largo de un intervalo de tiempo (At1) dentro de al menos dos bandas de frecuencias (Af1, Af2). 9. 5. - Dispositivo (10) según la reivindicación 4, en el que las al menos dos bandas de frecuencias (Af1, Af2) son respectivamente las bandas de frecuencias de 1,2 a 1,4 kHz y de 38 kHz a 39 kHz. 10. 6. - Dispositivo (10) según cualquiera de las reivindicación de 1 o 2, en el que la etapa c) comprende aplicar una transformada de tipo Wavelet a la señal de vibración digitalizada (SVD). 11. 7. Dispositivo (10) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende al menos un módulo de geo-posicionamiento (24) configurado para determinar la posición geográfica en la que se encuentra el dispositivo (10). 12. 8. - Dispositivo (10) según la reivindicación 5, que comprende un primer módulo de comunicación (22) configurado para transmitir la posición del dispositivo (10), la caracterización de la vibración mecánica, la determinación de la densidad espectral de potencia (PSD) o todas, a un módulo de comunicaciones externo. 13. 9. - Dispositivo (10) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el módulo de procesamiento (2) está configurado para calcular una estimación de la distancia a la que se ha originado la vibración a partir de la regresión exponencial de la estimación de la densidad espectral de potencia (PSD) de la señal de vibración digitalizada (SVD). 14. 10. - Dispositivo (10) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el módulo de procesamiento (2) está configurado para calcular varios niveles de alerta de proximidad en función de un parámetro (C) de certeza obtenido de la estimación de la densidad espectral de potencia (PSD) de la señal de vibración digitalizada (SVD). 15. 11. - Dispositivo (10) según la reivindicación 10, que comprende un segundo módulo de comunicación configurado para transmitir una alerta de proximidad en función del valor del 16. 5 17. 10 18. 15 19. 20 20. 25 21. 30 22. 35 23. parámetro (C) de certeza. 24. 12. - Dispositivo (10) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el al menos un medio sensor (4) comprende un acelerómetro (4). 25. 13. - Dispositivo (10) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende al menos un medio de fijación unido al al menos un módulo de adquisición (1), en el que dicho al menos un medio de fijación está configurado para fijar el al menos un módulo de adquisición (1) a un rail (21), siendo preferiblemente el al menos un medio de fijación un sistema de fijación magnética. 26. 14. - Sistema para caracterizar vibraciones en railes, caracterizado porque comprende 27. - al menos un dispositivo generador de vibraciones configurado para estar en contacto con un raíl (21), que comprende: 28. • al menos un actuador mecánico configurado para golpear en el rail y generar una vibración mecánica, 29. • al menos un módulo de comunicaciones configurado para transmitir y recibir instrucciones, parámetros o ambos, 30. • al menos un módulo de procesamiento configurado para procesar 31. instrucciones y activar el al menos un actuador mecánico, 32. • al menos un módulo de alimentación, configurado para suministrar 33. alimentación eléctrica a todos los elementos del dispositivo generador de vibraciones, y 34. - al menos un dispositivo para caracterizar vibraciones (10) en railes según cualquiera de las reivindicaciones anteriores. 35. 15. - Sistema para caracterizar vibraciones en railes según la reivindicación 14, en el que el al menos un actuador mecánico del al menos un dispositivo generador de vibraciones comprende un solenoide con un émbolo metálico en su interior. 36. 16. - Sistema para caracterizar vibraciones en railes según la reivindicación 14 o 15, que comprende al menos un medio de fijación unido a dicho dispositivo generador de vibraciones, en el que dicho al menos un medio de fijación está configurado para fijar el dispositivo generador de vibraciones al rail (21). 37. 5 38. 10 39. 15 40. 20 41. 25 42. 30 43. 35 44. 17. - Sistema de alerta de acercamiento de trenes que circulan por raíles (21), caracterizado porque comprende, 45. - un dispositivo para caracterizar vibraciones (10) en railes (21) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, y 46. - unos medios de alerta (20) configurados para emitir un aviso, preferiblemente sonoro o visual o ambos, en función de la caracterización de la vibraciones mecánicas en los raíles (21). 47. 18. - Sistema de alerta de acercamiento de trenes que circulan por raíles (21), caracterizado porque comprende, 48. - un sistema para caracterizar vibraciones en railes según cualquiera de las reivindicaciones 14 a 16, y 49. - unos medios de alerta (20) configurados para emitir un aviso, preferiblemente sonoro o visual o ambos, en función de la caracterización de la vibraciones mecánicas en los raíles (21). 50. 19. - Sistema de alerta de acercamiento de trenes que circulan por raíles (21) según reivindicación 17 o 18, que comprende un segundo módulo de comunicaciones configurado para recibir la caracterización de la vibración mecánica medida y emitir un aviso en función de la misma. 51. 20. - Método para detectar el acercamiento de un tren que circula por raíles (21), caracterizado porque comprende, 52. - proveer un dispositivo para caracterizar vibraciones (10) en railes (21) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, 53. - colocar el dispositivo para caracterizar vibraciones en contacto con un rail (21), y 54. - activar el dispositivo para caracterizar vibraciones (10) para detectar el acercamiento de un tren. 55. 21. - Método para detectar la rotura de un rail caracterizado porque comprende, 56. - proveer un sistema para caracterizar vibraciones (10) en railes (21) según cualquiera de las reivindicaciones 14 a 16, 57. - colocar el generador de vibraciones en contacto con un rail (21) en una primera ubicación 58. - colocar el dispositivo para caracterizar vibraciones (10) en contacto con el rail (21) en 59. 27 60. una segunda ubicación diferente a la primer ubicación, 61. - activar el dispositivo para caracterizar vibraciones (10), y 62. - activar el generador de vibraciones para generar una vibración mecánica en el rail (21).
