專(zhuān)利名稱(chēng):用于軌道車(chē)輛的裝置和方法
用于軌道車(chē)輛的裝置和方法本發(fā)明涉及用于軌道車(chē)輛的測(cè)量設(shè)備和/或檢查設(shè)備的裝置和方法。軌道車(chē)輛通常提供眾多可能性來(lái)將測(cè)量設(shè)備或檢查設(shè)備固定在其上。幾乎所有這些可能性在軌道車(chē)輛類(lèi)型不同的情況中都要求固定機(jī)構(gòu)的復(fù)雜匹配。此外,許多測(cè)量設(shè)備和檢查設(shè)備要求至軌道車(chē)輛或進(jìn)入軌道車(chē)輛中以及從軌道車(chē)輛離開(kāi)或者從軌道車(chē)輛出來(lái)的通道盡可能不受阻,例如以便經(jīng)由無(wú)線(xiàn)電傳輸數(shù)據(jù)。因此,通常將測(cè)量設(shè)備和/或檢查設(shè)備固定在軌道車(chē)輛的外上部區(qū)域上,然而這由于在軌道車(chē)輛上的最為不同的和可能更換的上部結(jié)構(gòu)而與大的困難度相聯(lián)系。某些固定可能性例如在底盤(pán)上的固定可能性?xún)H僅在附加的安全性檢查中予以考慮,這使得這些固定機(jī)構(gòu)昂貴并且無(wú)吸引力。本發(fā)明的任務(wù)是提供用于軌道車(chē)輛的裝置和方法,其實(shí)現(xiàn)在工作中在被固定的裝置的最優(yōu)工作方式的情況下與軌道車(chē)輛的通用并且簡(jiǎn)單的耦合。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,裝置構(gòu)建為使得其可以與軌道車(chē)輛的車(chē)輛車(chē)軸的軸耦合。耦合可以有利地通過(guò)對(duì)軸的盤(pán)繞來(lái)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明認(rèn)識(shí)到,布置在軌道車(chē)輛的軸上提供了特別的優(yōu)點(diǎn)。尤其是,軌道車(chē)輛的軸屬于軌道車(chē)輛的少數(shù)僅允許在其結(jié)構(gòu)形式方面有小偏差的部件。典型地,在全球范圍大致只使用兩種直徑。這提供了如下可能性將裝置例如傳感器、分析單元等等以特別不復(fù)雜并且簡(jiǎn)單的方式設(shè)置在軌道車(chē)輛上。尤其是,為軌道車(chē)輛加裝這種裝置通過(guò)布置在軌道車(chē)輛的軸上而被特別簡(jiǎn)化??梢允∪ナ潞蟮陌踩詸z查。對(duì)于在軌道車(chē)輛上要進(jìn)行的幾乎所有測(cè)量方法和檢查方法而言,在軌道車(chē)輛的一個(gè)或多個(gè)軸上布置相應(yīng)的傳感器和與其相關(guān)的電子系統(tǒng)提供了令人驚訝的優(yōu)點(diǎn)。這在下文中借助對(duì)于本發(fā)明的眾多方面的描述而變得清楚。該裝置可以以力配合方式與軸耦合,使得在軌道車(chē)輛的工作中不出現(xiàn)相對(duì)于軸的移動(dòng)。尤其是,該裝置應(yīng)該與軸耦合,使得該裝置在軸旋轉(zhuǎn)時(shí)隨著軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)一起運(yùn)動(dòng)。該裝置例如可以借助一個(gè)(或多個(gè))圍繞軸打環(huán)的帶而固定在軸上。在此,裝置和/或固定帶的朝向軸的側(cè)可以具有結(jié)。朝向軸的側(cè)也可以按照輪胎面的形式構(gòu)建。由此, 在軸上形成盡可能小的支承面??梢詷?gòu)建該面或者結(jié),以便有利于液體從軸流出。這均會(huì)減小對(duì)軸的腐蝕,其在該固定方式的情況下可以是關(guān)鍵方面。該裝置可以有利地與軸耦合,使得在軸上不出現(xiàn)缺口效應(yīng)(Kertwirkimg)。該裝置可以與軸耦合,使得不損傷安置在軸上的涂裝層。就此而言,該裝置與軸耦合的力作用可以調(diào)節(jié)為使得該力作用不變得過(guò)大。該裝置或者固定裝置(例如帶)可以具有比在軸上的涂裝層軟的材料。該裝置或者固定裝置(例如帶)可以具有比軸的鋼軟的材料。該裝置可以有利地設(shè)置在軸上,使得該裝并不設(shè)置在軸的中心。從軸的中心出發(fā)或者從軌道車(chē)輛的中心出發(fā)沿著軸向方向的略微移動(dòng)出于機(jī)械原因尤其可以提供優(yōu)點(diǎn)。此外,這樣針對(duì)不同的擴(kuò)展方案可以實(shí)現(xiàn)至運(yùn)輸容器或者其下側(cè)的瞄準(zhǔn)線(xiàn)。必要時(shí)也可以以該方式為該裝置圍繞軸的旋轉(zhuǎn)提供更多空間。由此也可以使得安裝容易。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,該裝置尤其可以包括電子系統(tǒng)。電子系統(tǒng)可以構(gòu)建用于檢測(cè)車(chē)輛數(shù)據(jù)或者與車(chē)輛關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)或信息。雖然布置在軌道車(chē)輛的軸上對(duì)于大量數(shù)據(jù)的檢測(cè)實(shí)際顯得有問(wèn)題,但一些特別有利的應(yīng)用可能性已被證實(shí)。
本發(fā)明也提供了用于軌道車(chē)輛的定位或者位置確定的裝置和方法。于是,該裝置可以有利地構(gòu)建為執(zhí)行無(wú)線(xiàn)電定位方法。無(wú)線(xiàn)電定位方法可以基于位置固定的無(wú)線(xiàn)電基準(zhǔn)站(熱點(diǎn))的使用。在此,該裝置可以構(gòu)建在軌道車(chē)輛的軸上,以便在無(wú)線(xiàn)的無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)的范圍中工作。根據(jù)本發(fā)明的另一方面可以構(gòu)建該裝置,以便基于衛(wèi)星導(dǎo)航方法實(shí)施無(wú)線(xiàn)電定位方法。無(wú)線(xiàn)電定位方法尤其可以基于伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。無(wú)線(xiàn)電定位方法也可以使用全球定位系統(tǒng)(GPQ。為此,尤其可以將GPS接收器設(shè)置在軌道車(chē)輛的軸上。在將GPS接收器設(shè)置在軌道車(chē)輛的軸上時(shí)尤其要注意由軌道車(chē)輛引起的反射和遮擋。因此會(huì)有利的是使裝置在軸上相對(duì)于軌道車(chē)輛的邊緣側(cè)向地在軸向方向上移動(dòng)。本發(fā)明也提供了用于確定軌道車(chē)輛的裝載狀態(tài)的裝置和方法。在一個(gè)有利的擴(kuò)展方案中,該裝置可以具有適于執(zhí)行在軸和軌道車(chē)輛下側(cè)之間的距離測(cè)量的電子系統(tǒng)。該裝置于是可以用于確定軌道車(chē)輛的裝載狀態(tài)。軸和軌道車(chē)輛下側(cè)之間的距離測(cè)量可以借助無(wú)線(xiàn)方法、尤其在使用無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的情況下實(shí)現(xiàn)。尤其可以將脈沖式無(wú)線(xiàn)電信號(hào)用于軸和軌道車(chē)輛下側(cè)之間的距離測(cè)量。該脈沖式無(wú)線(xiàn)電信號(hào)可以有利地由設(shè)置在軸上的裝置發(fā)出。 在使用脈沖式無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的情況下,軸和軌道車(chē)輛下側(cè)之間的距離測(cè)量可以借助對(duì)脈沖式無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的反向散射的測(cè)量來(lái)實(shí)現(xiàn)。為此,可以有利地將相應(yīng)的檢測(cè)電子系統(tǒng)設(shè)置在軸上的該裝置中。在另一實(shí)施形式中,可以在該裝置中設(shè)置超聲發(fā)射器和超聲接收器,借助其可以測(cè)量聲波在軸線(xiàn)和車(chē)廂下側(cè)上的已知對(duì)象之間的傳播時(shí)間。在此,有益的會(huì)是只有當(dāng)安裝在該裝置中的加速度傳感器檢測(cè)到超聲傳感器處于確定的旋轉(zhuǎn)角度(有利地軸的上頂點(diǎn)) 時(shí),才執(zhí)行測(cè)量。本發(fā)明也提供了用于確定軌道車(chē)輛的質(zhì)量的裝置和方法。為此可以有利地分析設(shè)置在軌道車(chē)輛的軸上的加速度傳感器的輸出信號(hào)。貨車(chē)車(chē)廂的質(zhì)量可以通過(guò)如下方式確定貨車(chē)車(chē)廂在沖擊(轉(zhuǎn)軌沖擊(Rangiersto β)、道岔的行經(jīng))之后以對(duì)于質(zhì)量典型的方式(頻率、幅度)振蕩。通過(guò)在軸(軸線(xiàn))上的加速度傳感器可以在方向和強(qiáng)度方面確定沖擊,通過(guò)在底盤(pán)上的另一傳感器或者通過(guò)相同的加速度傳感器可以確定該振蕩。從這些測(cè)量數(shù)據(jù)中可以確定車(chē)廂的質(zhì)量并且在已知車(chē)輛自重的情況下確定負(fù)載質(zhì)量并且由此確定裝載狀態(tài)。通過(guò)沖擊在軸線(xiàn)中產(chǎn)生的振蕩也可以通過(guò)安置在該裝置的殼體中的合適的結(jié)
構(gòu)聲傳感器(KSrperschallsensor)來(lái)確定。就此而言,布置在軸線(xiàn)上比布置在車(chē)輛上
或者在輪轂或輪上優(yōu)選。本發(fā)明也提供了一種用于行駛狀態(tài)“施行制動(dòng)”的統(tǒng)計(jì)學(xué)檢測(cè)與速度減小相結(jié)合用以確定制動(dòng)磨損的方法。在此分析固定在軌道車(chē)輛的一個(gè)軸或多個(gè)軸上的傳感器的至少一個(gè)信號(hào)。然后,從傳感器信號(hào)中導(dǎo)出軌道車(chē)輛的加速度或者速度。其然后與制動(dòng)的狀態(tài) (施行或未施行)比較并且從其中導(dǎo)出速度改變來(lái)源于何處。從其中同樣可以導(dǎo)出制動(dòng)的磨損。分析相應(yīng)地構(gòu)建為借助傳感器信號(hào)(或者加速度傳感器)和制動(dòng)的激活狀態(tài)來(lái)確定制動(dòng)的磨損。分析可以在軌道車(chē)輛的軸上的裝置中進(jìn)行。當(dāng)操作制動(dòng)器時(shí),例如盡管列車(chē)還在加速或者其行駛并未相應(yīng)減慢,則該分析也可以?xún)H僅是例如僅僅以誤碼表現(xiàn)的部分分析。布置在軌道車(chē)輛的軸上對(duì)于該測(cè)量是特別有利的。在另一有利的擴(kuò)展方案中,該裝置尤其可以構(gòu)建為檢測(cè)軌道車(chē)輛的制動(dòng)。為此,該裝置可以有利地包含帶有至軸(軸線(xiàn))上的耦合部的結(jié)構(gòu)聲傳感器。制動(dòng)過(guò)程的頻繁性和持續(xù)時(shí)間是用于車(chē)輛的磨損并且由此是車(chē)輛的維修需求的關(guān)鍵量度。通過(guò)輪盤(pán)與軸線(xiàn)的牢固的形狀配合的連接在其之間實(shí)現(xiàn)良好的聲學(xué)傳遞。位于該裝置的朝向軸的側(cè)上的傳感器與軸的聲學(xué)耦合經(jīng)由中間件實(shí)現(xiàn),該中間件能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)聲的良好傳遞,然而并不損傷軸上的涂裝層。制動(dòng)的施行通過(guò)在輪盤(pán)中的強(qiáng)烈摩擦產(chǎn)生可借助傳感器測(cè)量的結(jié)構(gòu)聲的顯著改變。有利地,使用在數(shù)赫茲到2000赫茲之間的測(cè)量頻率。分析電子系統(tǒng)可以在使用附加的速度信號(hào)的情況下執(zhí)行兩個(gè)狀態(tài)“解除制動(dòng)”和“施行制動(dòng)”的相應(yīng)的校準(zhǔn)。在此,在解除的制動(dòng)的情況下車(chē)輛加速度的聲學(xué)輪廓以統(tǒng)計(jì)學(xué)方式來(lái)檢測(cè)并且被用于比較。以統(tǒng)計(jì)學(xué)方式檢測(cè)制動(dòng)磨損的另一改進(jìn)是包括制動(dòng)能量在內(nèi),其可以借助在軸上的加速度傳感器來(lái)確定。通過(guò)由此確定的、在行駛狀態(tài)“施行制動(dòng)”期間速度的減小(或者延遲),制動(dòng)的強(qiáng)度可以確定并且存儲(chǔ)用于后來(lái)的磨損分析。布置在軌道車(chē)輛的軸上是特別有利的,因?yàn)楦蓴_性的背景噪聲影響和衰減在此是小的。該裝置也可以有利地包括溫度傳感器。通常,該溫度傳感器可以用于檢測(cè)環(huán)境溫度。溫度測(cè)量也可以有利地用于確定軌道車(chē)輛的軸承的過(guò)熱(Heisslaufen)。尤其是,可以借助紅外傳感器確定溫度。于是,相應(yīng)的紅外傳感器同樣可以有利地設(shè)置在軸上的該裝置中。布置(兩個(gè))溫度傳感器、尤其將紅外傳感器布置在檢視方向朝向輪內(nèi)側(cè)的該裝置中可以有利地用于檢測(cè)所謂的熱軸(Heisslaeufer),因?yàn)檩S承恰好位于輪的另一側(cè)上。在此,布置在軸上也證明為是特別有利的。在另一有利的擴(kuò)展方案中,進(jìn)一步構(gòu)建有利地設(shè)置在軌道車(chē)輛的軸上的裝置,以便根據(jù)空間濾波器方法(Ortsfilterverfahren)執(zhí)行軌道車(chē)輛的位置確定。空間濾波器方法可以基于對(duì)可由該裝置檢測(cè)的測(cè)量量和/或特征的以前以地理坐標(biāo)參考方式記錄的局部模式的比較。尤其是,其可以基于以地理坐標(biāo)參考方式檢測(cè)和存儲(chǔ)加速度值(通過(guò)軌道引起的沖擊和行經(jīng)道岔、道岔中的方向改變、通過(guò)轉(zhuǎn)彎引起的方向改變、在上坡線(xiàn)路或者下坡線(xiàn)路情況下的垂直方向改變、反復(fù)的路徑輪廓、加速度輪廓、速度輪廓例如在駛過(guò)車(chē)站時(shí)減慢、反復(fù)的停留時(shí)間以及電磁波)。為此,該裝置可以有利地具有無(wú)線(xiàn)電接收器和相應(yīng)的天線(xiàn),借助其可以接收不同的頻率范圍的電磁波。這樣檢測(cè)的加速度值和電磁波的模式可以與確定的線(xiàn)路區(qū)段關(guān)聯(lián)。通過(guò)與以前的地理坐標(biāo)參考的記錄相比較以該方式和方法即使在沒(méi)有衛(wèi)星導(dǎo)航的情況下也可以實(shí)現(xiàn)軌道車(chē)輛的定位或者位置確定。該裝置可以構(gòu)建為接收在IOOMHz以下的頻率范圍中的電磁波并且由其確定局部的模式。該裝置可以構(gòu)建為接收在IMHz以下的頻率范圍中的電磁波并且由此確定局部模式。該裝置可以構(gòu)建為接收在 IOOMHz以上并且在900MHz以下的頻率范圍中的電磁波并且由其確定局部模式。該裝置可以構(gòu)建為接收在2. 4GHz以上的頻率范圍中的電磁波并且由其確定局部模式。位置確定可以有利地為衛(wèi)星導(dǎo)航方法和衛(wèi)星導(dǎo)航裝置與空間濾波器方法的組合??臻g濾波器方法也可以基于轉(zhuǎn)彎(Kurven)的檢測(cè)。為此,考慮使用加速度傳感器。有利地,于是可以將加速度傳感器設(shè)置在軸上的裝置中。空間濾波器方法也可以基于加速度的檢測(cè)。尤其是,通過(guò)輪在確定的線(xiàn)路區(qū)段上滾動(dòng)產(chǎn)生的確定的、特殊的模式或者特征可以被分析用于檢測(cè)軌道車(chē)輛的位置。空間濾波器方法也可以基于聲學(xué)信號(hào)。尤其是,在軌道車(chē)輛的軸上的裝置于是也可以具有聲學(xué)傳感器,譬如麥克風(fēng)或者結(jié)構(gòu)聲傳感器等等。聲學(xué)信號(hào)于是例如可以用于檢測(cè)軌道車(chē)輛的制動(dòng)行為。此外,可以借助加速度值和/或以聲學(xué)方式和方法分析線(xiàn)路區(qū)段、 道岔、轉(zhuǎn)彎等等。為此,根據(jù)本發(fā)明的裝置可以確定在線(xiàn)路區(qū)段上的軌道車(chē)輛的位置或者相對(duì)位置,或者進(jìn)一步傳輸相應(yīng)的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)在軌道車(chē)輛外部被用于確定位置或者速度以及另外的車(chē)輛工作參數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的另一有利方面,該裝置也可以構(gòu)建為基于圖像檢測(cè)執(zhí)行空間濾波器方法。為此,該裝置可以具有圖像傳感器或者亮度傳感器。該傳感器可以檢測(cè)點(diǎn)的、線(xiàn)的或面的圖像信息、亮度或者色彩或者色差或亮度差。這些檢測(cè)信號(hào)于是同樣可以用于確定軌道車(chē)輛的位置。為了通過(guò)空間濾波器確定位置,貨車(chē)車(chē)廂車(chē)隊(duì)的一小部分可以有利地配備有傳感器和精確的衛(wèi)星導(dǎo)航接收器(例如GPS、伽利略、EGNOS(歐洲地球同步衛(wèi)星導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng))、 AGPS(輔助全球衛(wèi)星定位系統(tǒng))、DGPS (差分全球定位系統(tǒng)))。所確定的測(cè)量數(shù)據(jù)與所確定的測(cè)量的位置和時(shí)刻結(jié)合并且為了以后的分析被局部存儲(chǔ)或者經(jīng)由無(wú)線(xiàn)電連接(例如 GSM(全球移動(dòng)通信系統(tǒng))、衛(wèi)星通信)傳送給數(shù)據(jù)庫(kù)。由此,構(gòu)建“位置特定的加速度或者無(wú)線(xiàn)電波等等的地圖”。貨車(chē)車(chē)廂車(chē)隊(duì)的其余的較大的部分于是可以?xún)H僅配備有廉價(jià)的傳感器。在此不需要精確的、昂貴的衛(wèi)星導(dǎo)航接收器。通過(guò)將所接收的測(cè)量數(shù)據(jù)與記錄在數(shù)據(jù)庫(kù)中的“地圖”比較來(lái)確定位置。比較可以在傳感器或者在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中進(jìn)行。為了可以在傳感器中執(zhí)行比較,將來(lái)自數(shù)據(jù)庫(kù)的相關(guān)數(shù)據(jù)經(jīng)由無(wú)線(xiàn)電連接(GSM、衛(wèi)星通信、局部無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò))傳輸給傳感器。然而,對(duì)于傳輸這些數(shù)據(jù)特別有利的是“數(shù)字廣播”方法(例如 DAB(數(shù)字聲廣播)),因?yàn)閺闹醒?數(shù)據(jù)庫(kù))向許多傳感器傳輸相同的數(shù)據(jù)(“地圖”)(l:n 關(guān)系)。借助下面描述的里程傳感器可以從在“地圖”中確定的位置精確地進(jìn)行進(jìn)一步計(jì)算(耦合方法)。證明的是借助該方法,軌道精確的定位是可能的。這尤其在轉(zhuǎn)軌工作中和在軌道施工工程中(觸發(fā)紅色警報(bào)(Rottenwarrumg))是重要的。配備有衛(wèi)星導(dǎo)航的貨車(chē)車(chē)廂車(chē)隊(duì)的小數(shù)目足以保證不斷地自動(dòng)更新“地圖”。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面提供了如下裝置,其構(gòu)建為確定軌道車(chē)輛的車(chē)廂序列。在此情況下,可以借助車(chē)廂在確定時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)確定車(chē)廂的相對(duì)位置。為此,可以有利地將運(yùn)動(dòng)傳感器固定在軌道車(chē)輛上。運(yùn)動(dòng)傳感器可以有利地設(shè)置在一個(gè)車(chē)廂和/或多個(gè)車(chē)廂的軸上。有利地,運(yùn)動(dòng)傳感器位于軌道車(chē)輛或者列車(chē)的每個(gè)車(chē)廂上。于是借助運(yùn)動(dòng)傳感器實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的確定。在一個(gè)有利的擴(kuò)展方案中,運(yùn)動(dòng)傳感器可以是設(shè)置在軌道車(chē)輛的軸上的加速度傳感器。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù),主任檢車(chē)員必須手工檢查列車(chē)編組順序表和車(chē)廂的序列是否正確。檢查是耗時(shí)并且麻煩的。根據(jù)本發(fā)明的該方面,列車(chē)或者軌道車(chē)輛的車(chē)廂配備有根據(jù)本發(fā)明的該方面的裝置。尤其是,裝置以根據(jù)本發(fā)明的方式設(shè)置在軌道車(chē)輛的軸上。在一個(gè)實(shí)施形式中,在起動(dòng)時(shí)在軸上的每個(gè)裝置存儲(chǔ)該裝置何時(shí)起動(dòng)的時(shí)間。軸將所測(cè)量的起動(dòng)時(shí)間和其當(dāng)前的時(shí)間發(fā)送給相鄰的軸或者用于收集所有數(shù)據(jù)的通信單元。當(dāng)前時(shí)間的傳送用于時(shí)鐘的同步,使得數(shù)據(jù)接收器可以非常精確地確定在軸的起動(dòng)時(shí)間方面的差。由于車(chē)廂緩沖器的高彈性和如今常見(jiàn)的掛鉤連接,列車(chē)在縱向上具有相當(dāng)大的彈簧效應(yīng)。尤其在通過(guò)火車(chē)頭進(jìn)行列車(chē)轉(zhuǎn)軌或者制動(dòng)時(shí)出現(xiàn)列車(chē)的壓縮。由此,在隨后牽拉列車(chē)時(shí)每個(gè)單個(gè)車(chē)廂的運(yùn)動(dòng)開(kāi)始的時(shí)刻延遲。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供了一種用于確定軌道車(chē)輛(也就是說(shuō)帶有多個(gè)車(chē)廂的軌道車(chē)輛,即列車(chē))的車(chē)廂序列的方法。在此,軌道車(chē)輛的車(chē)廂的首次運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻與軌道車(chē)輛的另一車(chē)廂的首次運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻一起被分析,用于確定這兩個(gè)車(chē)廂的相對(duì)位置。運(yùn)動(dòng)有利地涉及車(chē)廂的前向運(yùn)動(dòng)和后向運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)可以通過(guò)安置確定運(yùn)動(dòng)值的運(yùn)動(dòng)傳感器來(lái)確定,運(yùn)動(dòng)值被濾波或者評(píng)價(jià),以便消除簡(jiǎn)單的振動(dòng)或者干擾。本發(fā)明的該方面基于如下認(rèn)識(shí)軌道車(chē)輛在起動(dòng)時(shí)在不同的時(shí)刻運(yùn)動(dòng)。由于軌道車(chē)輛的車(chē)廂的離合器的彈簧效應(yīng),在起動(dòng)時(shí)在各車(chē)廂之間引起時(shí)間延遲。因此,根據(jù)本發(fā)明的方法尤其基于以下原理確定運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻并且用于確定車(chē)廂序列。在此,將傳感器布置在車(chē)廂的軸上是特別容錯(cuò)的并且有利的。對(duì)于通過(guò)列車(chē)運(yùn)動(dòng)的起始確定列車(chē)序列可替選地,該確定也可以在行駛期間通過(guò)對(duì)外部事件(例如行經(jīng)道岔)的出現(xiàn)的時(shí)間比較來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的該方面基于如下認(rèn)識(shí) 運(yùn)動(dòng)中的列車(chē)的所有車(chē)廂在有限的時(shí)間中經(jīng)過(guò)具有特定特性(例如不平坦性)的位置。行經(jīng)道岔被所有車(chē)廂記錄并且設(shè)置有在所有裝置中同步運(yùn)行的時(shí)鐘的時(shí)間戳。為了檢驗(yàn)真實(shí)性,在該事件中可以有利地存儲(chǔ)車(chē)廂的當(dāng)前速度。該速度必須在相關(guān)的列車(chē)的車(chē)廂的所有事件中近似相同,因?yàn)榱熊?chē)的所有車(chē)廂以相同的速度行駛。事件的比較可以在列車(chē)中的任意裝置中進(jìn)行或者在列車(chē)旁的另一位置進(jìn)行。相應(yīng)的分析箱(Auswertebox)也可以有針對(duì)性地設(shè)置在有意觸發(fā)這種事件生成的位置(例如道岔)上。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,分析、即時(shí)刻的比較可以在軌道車(chē)輛的軸上的裝置中進(jìn)行。此外,對(duì)軸之間的無(wú)線(xiàn)電信號(hào)強(qiáng)度的附加分析實(shí)現(xiàn)真實(shí)性檢驗(yàn)由此可以將在相同時(shí)間在相同車(chē)站中在其他軌道上起動(dòng)的車(chē)廂從該列車(chē)的車(chē)廂表中濾除。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,分析也可以在軌道車(chē)輛外部的分析單元中進(jìn)行。分析也可以有利地在軌道車(chē)輛外部的便攜裝置中進(jìn)行,該裝置由負(fù)有檢查車(chē)廂序列任務(wù)的人員操作。手持裝置于是構(gòu)建為接收和比較每個(gè)車(chē)廂的運(yùn)動(dòng)起始的時(shí)刻。在另一擴(kuò)展方案中,這在車(chē)廂的軸上的裝置中進(jìn)行。根據(jù)另一方面,車(chē)廂的首次運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻的分析也可以在軌道車(chē)輛的車(chē)廂內(nèi)、尤其在火車(chē)頭或者牽引機(jī)車(chē)內(nèi)進(jìn)行。為此,首次運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻可以由在軸上的傳感器傳送給下一車(chē)廂的下一軸的下一傳感器。在此情況下,尤其可以在軌道車(chē)輛的車(chē)廂的軸上的傳感器之間構(gòu)建自組織網(wǎng)絡(luò)(Ad-hoc-Netwerk)。在此,在軌道車(chē)輛的車(chē)廂的軸上的裝置可以將數(shù)據(jù)分別傳送給軸上的下一裝置,其又傳送這些數(shù)據(jù),直至最后達(dá)到在其上可以進(jìn)行分析的車(chē)廂或者列車(chē)上的位置。因此,就此而言,該裝置布置在軸上是特別有利的。運(yùn)動(dòng)可以有利地為軌道車(chē)輛的輪的滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)。因此,在有利的擴(kuò)展方案中傳感器尤其可以設(shè)置在固定在軌道車(chē)輛的軸上的裝置中,這些傳感器適于確定輪的旋轉(zhuǎn)。當(dāng)在其上固定有帶有相應(yīng)的傳感器的裝置的車(chē)輛車(chē)軸的軸與輪的旋轉(zhuǎn)一致地旋轉(zhuǎn)時(shí),可以使用軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)檢測(cè)輪的旋轉(zhuǎn)并且由此檢測(cè)車(chē)廂或者軌道車(chē)輛的相關(guān)的運(yùn)動(dòng)。尤其是,于是可以將定時(shí)器或者實(shí)時(shí)時(shí)鐘設(shè)置在該裝置中,其說(shuō)明運(yùn)動(dòng)開(kāi)始的時(shí)刻。于是,運(yùn)動(dòng)開(kāi)始可以設(shè)置有絕對(duì)的(實(shí)時(shí)時(shí)鐘)時(shí)間戳或者相對(duì)的(通常的受時(shí)鐘控制的定時(shí)器)時(shí)間戳。 在另一實(shí)施例中,也可以在軸上的裝置外部的分析單元中從無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、借助基于時(shí)間的定位系統(tǒng)(GPS)或者外部時(shí)間基準(zhǔn)(定時(shí)器或者實(shí)時(shí)時(shí)鐘)提取時(shí)刻。于是,在軌道車(chē)輛的軸上的裝置將僅僅發(fā)信號(hào)通知或者傳送運(yùn)動(dòng)的起始。于是,可以有利地將軸和/或車(chē)廂的 ID(標(biāo)識(shí)號(hào)碼)與數(shù)據(jù)鏈接。軸的ID例如可以設(shè)置在軸上的裝置中的固定存儲(chǔ)器(ROM、 EEPROM(可擦除只讀存儲(chǔ)器))中。ID于是可以是明確的號(hào)碼,其分別僅僅出現(xiàn)唯一一次。 為軸分配ID于是對(duì)于軸的整個(gè)使用壽命而言會(huì)唯一并且確定地進(jìn)行。車(chē)廂ID的分配可以有利地在制造商處為車(chē)廂裝備輪副及其軸或者在維修站進(jìn)行更換之后進(jìn)行。ID于是可以被用于車(chē)廂的運(yùn)動(dòng)開(kāi)始的指示器。當(dāng)大量車(chē)廂相繼起動(dòng)時(shí),這于是是相關(guān)的。于是,在短時(shí)段中會(huì)連續(xù)地出現(xiàn)大量消息運(yùn)動(dòng)已開(kāi)始。對(duì)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的軸和/或車(chē)廂的區(qū)分于是可以在一個(gè)或多個(gè)軸上或者在牽引車(chē)(火車(chē)頭)中的一個(gè)或多個(gè)分析單元內(nèi)或者在車(chē)廂外在便攜裝置中進(jìn)行。運(yùn)動(dòng)檢測(cè)可以有利地通過(guò)將由運(yùn)動(dòng)傳感器報(bào)告的信號(hào)與閾值比較來(lái)進(jìn)行。當(dāng)運(yùn)動(dòng)信號(hào)在閾值之上具有一定的連續(xù)性時(shí),才用信號(hào)通知或者確定起動(dòng)開(kāi)始。這會(huì)是有利的,以便排除短時(shí)的沖擊和干擾。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,該裝置可以包括加速度傳感器。加速度傳感器可以適于確定沿著至少一個(gè)第一軸線(xiàn)(即在沿著軸線(xiàn)例如笛卡兒坐標(biāo)系的方向上)的靜態(tài)加速度。 加速度傳感器可以設(shè)置在軌道車(chē)輛的旋轉(zhuǎn)本體上,該本體響應(yīng)于車(chē)輛的行駛運(yùn)動(dòng)而旋轉(zhuǎn), 使得加速度傳感器在車(chē)輛的輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(與行駛速度成比例)的情況下運(yùn)動(dòng),從而使得由加速度傳感器測(cè)量的地球重力加速度的分量由于第一軸線(xiàn)相對(duì)于地球重力場(chǎng)的角度改變而改變。即,加速度傳感器可以處于地球重力場(chǎng)中并且經(jīng)歷旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),由此軸線(xiàn)的在其中該加速度傳感器確定靜態(tài)加速度(例如地球重力加速度)的位置可以改變。加速度傳感器可以輸出表征所測(cè)量的加速度的信號(hào)。下面進(jìn)一步描述了加速度傳感器的其他方面。這些方面可以有利地與車(chē)廂序列的確定組合。同樣,本發(fā)明的所有其他方面例如定位、網(wǎng)絡(luò)形成、制動(dòng)作用確定、溫度測(cè)量等等可以有利地與本發(fā)明的該方面和其他方面組合。特別適用于本發(fā)明的這些方面的是這些方面得益于該裝置布置在軌道車(chē)輛的軸上。本發(fā)明也提供了一種用于確定軌道車(chē)輛的車(chē)廂序列的方法。軌道車(chē)輛于是可以包括多個(gè)車(chē)廂。在此,例如將對(duì)車(chē)廂的相同外部機(jī)械作用出現(xiàn)的時(shí)刻進(jìn)行彼此比較。為此,信號(hào)有利地被固定在車(chē)廂的軸上的傳感器分析。傳感器可以是加速度傳感器。本發(fā)明也提供了一種用于有規(guī)律地檢驗(yàn)軌道車(chē)輛的列車(chē)完整性的方法,該軌道車(chē)輛包括多個(gè)車(chē)廂。在此,可以將當(dāng)前確定的列車(chē)序列分別與用作基準(zhǔn)的列車(chē)序列比較。確定當(dāng)前的列車(chē)序列借助分析固定在車(chē)廂的一個(gè)或多個(gè)軸上的傳感器的信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)。前面所描述的在外部事件中確定列車(chē)的序列的裝置也可以有利地用于在沿著線(xiàn)路的任意位置上檢驗(yàn)列車(chē)完整性。為此,僅僅需要在行駛開(kāi)始時(shí)確定并且存儲(chǔ)在分析裝置中的列車(chē)序列和當(dāng)前確定的列車(chē)序列之間的比較。分析可以在位于列車(chē)上的分析電子系統(tǒng)中進(jìn)行,或者通過(guò)(例如安置在軌道旁的)位置固定的設(shè)備來(lái)進(jìn)行。有利的也可以是所有在分析裝置中確定的數(shù)據(jù)經(jīng)由廣域無(wú)線(xiàn)電連接(例如GSM)傳送給中央,并且在那里進(jìn)行關(guān)于列車(chē)完整性的集中式分析。后者提供了如下可能性當(dāng)不再提供列車(chē)完整性時(shí),立即開(kāi)始另外的動(dòng)作??梢杂欣貥?gòu)建上面說(shuō)明的用于確定列車(chē)序列的方法,以便生成列車(chē)的車(chē)廂的列表。在此,可以有利地構(gòu)建對(duì)在列車(chē)的一個(gè)車(chē)廂或所有車(chē)廂的一個(gè)或多個(gè)軸上的傳感器信號(hào)的分析,使得確定列車(chē)的組織(Zusammenstellug)或者所謂的車(chē)廂序列。這稱(chēng)為列車(chē)命名(aigtaufe)。特別有利的是,為此不需要在各個(gè)裝置中的時(shí)鐘的精確同步。在制動(dòng)測(cè)試中,在列車(chē)出發(fā)之前由火車(chē)司機(jī)中央地通過(guò)提高和降低在主空氣通道中的氣壓以受控方式首先操作列車(chē)的所有制動(dòng)器并且隨后又脫開(kāi)這些制動(dòng)器。對(duì)于單個(gè)車(chē)廂的制動(dòng)器實(shí)際上是否反應(yīng)的檢驗(yàn)通過(guò)在制動(dòng)壓力回路中的合適的壓力傳感器元件或者在制動(dòng)桿中的記錄并分析變化的位移傳感器實(shí)現(xiàn)。如果所有車(chē)廂的制動(dòng)器成功反應(yīng),則通過(guò)制動(dòng)測(cè)試?;旧?,在所說(shuō)明的方法中出現(xiàn)如下問(wèn)題將“普通的”工作制動(dòng)與制動(dòng)測(cè)試區(qū)分。為此,根據(jù)本發(fā)明的該方面可以有利地在軌道車(chē)輛的軸上的裝置中設(shè)置運(yùn)動(dòng)傳感器, 其輸出信號(hào)可以被分析,用于區(qū)別行駛的軌道車(chē)輛和靜止的軌道車(chē)輛。因?yàn)閮H僅在執(zhí)行制動(dòng)測(cè)試的情況下首先將被脫開(kāi)的制動(dòng)器使能(im Stand angelegt)并且隨后又脫開(kāi),而在此列車(chē)不改變其速度,所以裝置也可以根據(jù)本發(fā)明的該方面有利地構(gòu)建和用于制動(dòng)測(cè)試。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,也提供了一種無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò),其部件(網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn))在使用軌道車(chē)輛的軸上的裝置的情況下來(lái)限定。尤其是,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以位于列車(chē)的車(chē)廂的軸上。網(wǎng)絡(luò)可以?xún)?yōu)選地具有無(wú)線(xiàn)的自組織網(wǎng)絡(luò)的特性。在此可以設(shè)計(jì)在軌道車(chē)輛的軸上的裝置自發(fā)地限定為相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。在另一擴(kuò)展方案中,電子系統(tǒng)(確定的傳感器等等)的一部分可以位于軌道車(chē)輛的軸上并且該電子系統(tǒng)的另一部分可以集中式地安置在軌道車(chē)輛的另一位置上的遠(yuǎn)程信息處理單元中。由此,列車(chē)的組織不受限制。根據(jù)一個(gè)有利的擴(kuò)展方案,數(shù)據(jù)傳輸于是可以沿著網(wǎng)絡(luò)從軌道車(chē)輛上(或者軸上)的裝置至相鄰的軌道車(chē)輛(例如相同列車(chē)的另一車(chē)廂)上的相應(yīng)裝置(尤其至列車(chē)的該車(chē)廂的軸上的裝置或者另一車(chē)廂的軸上的裝置)進(jìn)行。由此可以沿著載貨列車(chē)或者載人列車(chē)跨越大距離。單個(gè)裝置于是僅僅須能夠發(fā)送至下一車(chē)廂(或者軸)。由此,可以顯著節(jié)約能量。在該裝置內(nèi)可以設(shè)置認(rèn)證例程和授權(quán)例程以及認(rèn)證數(shù)據(jù)和授權(quán)數(shù)據(jù)。尤其,可以進(jìn)行與軌道車(chē)輛的相關(guān)。在一個(gè)實(shí)施形式中,該裝置可以關(guān)于其與軌道車(chē)輛的相關(guān)來(lái)編程。 由此,避免由軌道車(chē)輛上的裝置構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)的錯(cuò)誤組成(Fehlzusammensetzimgen)。于是, 網(wǎng)絡(luò)可以構(gòu)建為確定列車(chē)的車(chē)廂序列。此外,網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)本發(fā)明的所有其他方面來(lái)構(gòu)建, 如其在此之前和之后被描述那樣。本發(fā)明也涉及一種用于為軌道車(chē)輛加裝如下裝置的方法,該裝置固定在該軌道車(chē)輛的軸上。固定可以有利地借助圍繞軸打環(huán)的帶實(shí)現(xiàn)。因此,本發(fā)明具有如下任務(wù)提供用于監(jiān)控軌道車(chē)輛、尤其貨車(chē)車(chē)廂的裝置和方法,其適于使用在軌道車(chē)輛中并且尤其能夠?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)單地為軌道車(chē)輛加裝該裝置。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了一種用于監(jiān)控具有輪的軌道車(chē)輛的裝置。根據(jù)本發(fā)明的該方面,該裝置可以包括加速度傳感器。加速度傳感器可以適于確定沿著至少一個(gè)第一軸(即沿著軸線(xiàn)例如笛卡兒坐標(biāo)系的方向)的靜態(tài)加速度。加速度傳感器可以設(shè)置在軌道車(chē)輛的旋轉(zhuǎn)本體上,該旋轉(zhuǎn)本體響應(yīng)于車(chē)輛的行駛運(yùn)動(dòng)而旋轉(zhuǎn),使得加速度傳感器在車(chē)輛的輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(與行駛速度成比例)時(shí)運(yùn)動(dòng),從而使得由加速度傳感器所測(cè)量的地球重力加速度的分量由于第一軸線(xiàn)相對(duì)于地球重力場(chǎng)的角度改變而改變。加速度傳感器于是可以處于地球重力場(chǎng)中并且經(jīng)歷旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),由此軸線(xiàn)的在其中該加速度傳感器確定靜態(tài)加速度(例如地球重力加速度)的位置可以改變。加速度傳感器可以輸出表征所測(cè)量的加速度的信號(hào)。該裝置可以包括分析單元,該分析單元構(gòu)建為,接收加速度傳感器的輸出信號(hào),該輸出信號(hào)說(shuō)明所測(cè)量的加速度;并且基于該輸出信號(hào)確定軌道車(chē)輛的行駛速度和 /或里程。分析單元可以構(gòu)建為從關(guān)于時(shí)間的加速度值的曲線(xiàn)中確定至少里程或者行駛速度。此外,分析單元可以構(gòu)建為檢測(cè)來(lái)自加速度傳感器的信號(hào)的至少一個(gè)故障信號(hào)。如隨后還要說(shuō)明的那樣,可以有利地將多個(gè)加速度傳感器以相對(duì)于彼此固定的角度設(shè)置在軌道車(chē)輛的軸上。雖然旋轉(zhuǎn)本體可以是軌道車(chē)輛的一個(gè)或多個(gè)輪本身。然而,旋轉(zhuǎn)本體有利地僅僅與輪耦合并且與輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)一致地運(yùn)動(dòng),這反映了在與車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的加速度傳感器的輸出信號(hào)的改變。當(dāng)輪的輪周長(zhǎng)以及輪的轉(zhuǎn)動(dòng)和加速度傳感器的旋轉(zhuǎn)之間的關(guān)系已知時(shí),例如可以從傳感器信號(hào)(靜態(tài)加速度的改變)中計(jì)算出車(chē)輛的里程。因此,輪的輪周長(zhǎng)或者直徑有利地存儲(chǔ)在分析單元中。此外,分析單元可以構(gòu)建為從傳感器信號(hào)中確定軌道車(chē)輛的瞬時(shí)的速度或者加速度。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利方面,加速度傳感器例如設(shè)置在與輪耦合的車(chē)輛車(chē)軸的軸旁或軸上,使得加速度傳感器在列車(chē)的正常前向行駛或者后向行駛的情況下在輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中圍繞軸的中心點(diǎn)運(yùn)動(dòng)(例如以與軸上的輪相同的轉(zhuǎn)動(dòng)速度)。由此形成的加速度傳感器的輸出信號(hào)輸送給分析單元,該分析單元適于基于該輸出信號(hào)確定軌道車(chē)輛的里程。在軌道車(chē)輛沿著一個(gè)方向連續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí),加速度傳感器圍繞軌道車(chē)輛的車(chē)輛車(chē)軸的軸運(yùn)動(dòng),并且加速度傳感器以其測(cè)量靜態(tài)加速度的軸線(xiàn)的角度相對(duì)于地球重力場(chǎng)(或者在地球重力場(chǎng)中)(相對(duì)于地球重力場(chǎng)的場(chǎng)線(xiàn))改變。這始終適用的是,加速度傳感器即在地球重力場(chǎng)中或者一般而言在行星的靜態(tài)重力場(chǎng)中旋轉(zhuǎn),只要在其中加速度傳感器可以確定加速度的軸線(xiàn)經(jīng)歷相對(duì)于重力場(chǎng)的角度改變,使得得出所測(cè)量的加速度的改變。同時(shí),本發(fā)明的該方面也能夠?qū)崿F(xiàn)確定無(wú)意的加速度值并且將其與確定的故障組相關(guān)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面構(gòu)建分析單元,以便確定由輪和軸構(gòu)成的完整的車(chē)輛車(chē)軸或者貨車(chē)車(chē)廂車(chē)軸的(即并不直接為軌道車(chē)輛的而是單個(gè)的車(chē)輛車(chē)軸的)里程。于是這特別在軌道車(chē)輛的車(chē)輛車(chē)軸被替換時(shí)有重大的意義。由此,單個(gè)的車(chē)輛車(chē)軸可以具有與相同的軌道車(chē)輛的另一車(chē)輛車(chē)軸不同的里程。在本發(fā)明的上下文中,“軸”表示車(chē)輛車(chē)軸的連接兩個(gè)輪的軸。根據(jù)本發(fā)明的該方面,分析單元與加速度傳感器一起例如固定在車(chē)輛車(chē)軸上的單件式的(在殼體中)、緊湊的裝置中。分析單元確定傳感器(或者裝置)固定在其上的車(chē)輛車(chē)軸的里程。此外,分析單元可以構(gòu)建為,從多個(gè)車(chē)輛車(chē)軸或者多個(gè)車(chē)輛車(chē)軸之一的運(yùn)行的里程(Leistimg)的增量(相對(duì)的增加)中確定軌道車(chē)輛的里程、即軌道車(chē)輛的走完的路程。在可以與車(chē)輛車(chē)軸有關(guān)地直接在車(chē)輛車(chē)軸上的分析單元中進(jìn)行的加速度信號(hào)的分析期間,多個(gè)車(chē)輛車(chē)軸的已經(jīng)預(yù)分析的信號(hào)可以在軌道車(chē)輛的中央單元(隨后作為通信單元來(lái)更詳細(xì)地描述)中相關(guān)并且與其他參數(shù)或者信號(hào)比較。根據(jù)本發(fā)明尤其認(rèn)識(shí)到從加速度傳感器的反映由加速度傳感器測(cè)量的加速度的輸出信號(hào)中可以有利地借助電子分析確定里程和/或行駛速度,并且同時(shí)可以確定最重要的故障信號(hào)。在車(chē)輛的連續(xù)的前向運(yùn)動(dòng)或者后向運(yùn)動(dòng)中,輸出信號(hào)是周期性信號(hào),在理想情況下是正弦信號(hào)。在已知輪周長(zhǎng)的情況下分析單元可以有利地例如從正弦信號(hào)的周期或頻率(或者正弦信號(hào)的最大值的距離或正弦信號(hào)的零點(diǎn)的距離)中確定軌道車(chē)輛跑完的里禾呈。
有利地,從加速度傳感器的輸出信號(hào)的最大值/最小值(極值)中確定里程或者行駛速度是可能的。原因在于根據(jù)在其中加速度傳感器測(cè)量靜態(tài)加速度的一個(gè)或多個(gè)軸線(xiàn)的位置會(huì)出現(xiàn)(所測(cè)量的加速度值的)偏移,其中該輸出信號(hào)(所測(cè)量的加速度)相對(duì)于零位線(xiàn)移動(dòng)該偏移。因此,零通常不如輸出信號(hào)的最大值或者最小值合適。(例如在微控制器中)自動(dòng)分析加速度傳感器的輸出信號(hào)于是可以有利地構(gòu)建為基于輸出信號(hào)的最大值或者最小值確定里程并且提供反映里程的相應(yīng)的輸出值。加速度傳感器可以有利地設(shè)置為使得在其中加速度傳感器可以確定靜態(tài)加速度的至少一個(gè)軸線(xiàn)定向?yàn)槭沟迷谳啽罆r(shí)未出現(xiàn)軸線(xiàn)相對(duì)于重力場(chǎng)的角度改變。這于是可以有利在構(gòu)建分析單元時(shí)被考慮。分析單元可以構(gòu)建為基于加速度傳感器的該輸出信號(hào)(或者多個(gè)這種輸出信號(hào))確定軌道車(chē)輛的輪的抱死。在此,例如可以檢測(cè)軌道車(chē)輛的制動(dòng)器的錯(cuò)誤操作或者故障,其引起損傷和磨損。通常,制動(dòng)器在轉(zhuǎn)軌時(shí)根本不或者并不恰當(dāng)?shù)孛撻_(kāi),或者制動(dòng)力相對(duì)于負(fù)載狀態(tài)并不正確地被調(diào)節(jié)。根據(jù)本發(fā)明的裝置可以構(gòu)建為檢測(cè)故障。尤其是,分析單元可以包含實(shí)時(shí)時(shí)鐘,并且輪抱死的出現(xiàn)(開(kāi)始)設(shè)置有時(shí)間標(biāo)記并且必要時(shí)確定故障行為的持續(xù)時(shí)間。有利地,加速度傳感器可以設(shè)置在與輪耦合的軸(例如軸線(xiàn),其與軌道車(chē)輛的兩個(gè)輪連接)的外圓周上?;旧?,加速度傳感器也可以有利地設(shè)置在輪上或者設(shè)置在輪轂上或輪轂中。然而根據(jù)本發(fā)明,布置在車(chē)輛車(chē)軸的軸上出于上述原因認(rèn)識(shí)到是特別有利的。 在此,傳感器或者在其中安置有傳感器的裝置可以作為整體基本上圍繞軸并且在此圍繞自己的軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)。借助布置在輪或者輪轂上也可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。加速度傳感器可以有利地設(shè)置為使得在其中加速度傳感器可以確定靜態(tài)加速度的第一軸線(xiàn)在該加速度傳感器安置在其上的旋轉(zhuǎn)部分(例如車(chē)輛車(chē)軸的軸)的橫截面的外圓周上指向切線(xiàn)方向。加速度傳感器典型地具有一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)彼此垂直的軸向方向 (也稱(chēng)為軸線(xiàn)或者維度),在其中加速度傳感器可以確定加速度。針對(duì)這些軸向(軸線(xiàn)、維度)中的每個(gè),加速度傳感器可以提供輸出信號(hào)。因?yàn)閭鞲衅饕部梢栽谶@些方向的每個(gè)上確定靜態(tài)加速度(例如地球重力加速度),所以運(yùn)動(dòng)傳感器的輸出信號(hào)典型地提供關(guān)于加速度值在一個(gè)、兩個(gè)或者所有三個(gè)方向上改變的信息。如果加速度傳感器的軸線(xiàn)之一指向切向方向、即車(chē)輛車(chē)軸的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向,則在恒定的轉(zhuǎn)動(dòng)速度的情況下形成正弦的輸出信號(hào)。此外,輸出信號(hào)也提供關(guān)于輪在緩慢運(yùn)動(dòng)的情況下或者也在靜止?fàn)顟B(tài)中的旋轉(zhuǎn)角或者位置的信息。加速度傳感器距車(chē)輛車(chē)軸的軸的中部的有利距離例如為大約100mm。有利地,加速度傳感器可以在軸旋轉(zhuǎn)時(shí)于是在直徑為大約200mm的圓軌道上運(yùn)動(dòng)。加速度傳感器設(shè)置在其上的旋轉(zhuǎn)本體(例如車(chē)輛車(chē)軸的軸)的典型直徑D可以為D = 173mm或160mm??梢源_定的是例如在該距離的情況下在典型的加速度傳感器中引起如下信號(hào),其特性有利于與里程、轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)和確定的錯(cuò)誤操作有關(guān)的分析。傳感器設(shè)置得越接近在旋轉(zhuǎn)本體或者軸的(相對(duì)于橫截面的)中心上,則該信號(hào)可能與在確定的分析信號(hào)方面的干擾量疊加得越少。然而,中心通常難以達(dá)到或者根本無(wú)法達(dá)到。布置在輪的輪轂上可以(只要輪轂可達(dá)到)于是也會(huì)是有利的,然而該布置幾乎不適于加裝。有利地,加速度傳感器也可以設(shè)置為使得在其中加速度傳感器確定加速度的第二軸向相對(duì)于軸(或者旋轉(zhuǎn)本體)的橫截面從軸的中心指向徑向方向。如果具有兩個(gè)軸向方向的傳感器被使用并且根據(jù)本發(fā)明的該方面來(lái)設(shè)置,則可以在徑向方向和切向方向上確定加速度。由此可以有利地確定輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向,因?yàn)榕c相應(yīng)的軸線(xiàn)相關(guān)的輸出信號(hào)根據(jù)車(chē)輛的一個(gè)或多個(gè)輪朝哪個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)而位于相對(duì)于彼此的特定的相位中。根據(jù)本發(fā)明的該方面的分析單元于是有利地構(gòu)建,使得該分析單元確定輸出信號(hào)的相位并且由此導(dǎo)出關(guān)于輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向的信息。最后,加速度傳感器可以有利地設(shè)置,使得還有第三軸向方向橫向于行駛方向地指向例如軸的軸向方向,其中在第三軸向方向中加速度傳感器可以確定加速度。由此,例如還可以確定車(chē)輛或者軸或車(chē)輛車(chē)軸的傾斜。由此,例如可以推斷轉(zhuǎn)彎行駛或者特定的外部故障狀態(tài),其同樣可以被自動(dòng)識(shí)別或者例如與其出現(xiàn)的時(shí)刻(時(shí)間戳)一起被存儲(chǔ)和/或傳輸。加速度傳感器于是可以構(gòu)建為一維、二維或者三維的傳感器,其中確定加速度的軸向方向分別成對(duì)地彼此垂直。也可以在軸圓周的不同位置上使用多個(gè)一維、二維或者三維的傳感器,這使分析變得容易,因?yàn)榭梢员苊饫缱鳛楦蓴_量的由于離心力形成的偏移。根據(jù)本發(fā)明的裝置可以有利地具有加速度傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、用于供電的電池、 用于預(yù)分析或者全面分析(根據(jù)上述方面)傳感器的輸出信號(hào)的微處理器和用于存儲(chǔ)加速度傳感器的輸出信號(hào)的信息的存儲(chǔ)器。此外,可以設(shè)置功能模塊,用于傳輸至少被預(yù)處理 (例如數(shù)字化或者與故障模式有關(guān)地檢驗(yàn))或者被存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。一個(gè)或多個(gè)加速度傳感器、 存儲(chǔ)器、無(wú)線(xiàn)電模塊和/或微處理器以及其他部件可以有利地安置在監(jiān)固的共同殼體中。 該殼體(裝置)有利地固定在車(chē)輛車(chē)軸(軸)上。為了避免不平衡,理想地例如在車(chē)輛車(chē)軸的軸的對(duì)置的側(cè)上設(shè)置平衡物。分析可以首先構(gòu)建為提供對(duì)里程的確定,即車(chē)輛的里程(Kilometerstandes)或者所行駛的公里數(shù)或者走完的路程。除了確定車(chē)輛車(chē)軸的輪的里程或者傾斜之外,分析還可以基于對(duì)與正弦曲線(xiàn)的偏差的檢測(cè)來(lái)確定在旋轉(zhuǎn)對(duì)象(例如軸承或者工作面,尤其扁平部分(Flachstellen))上的損傷。當(dāng)與正弦形狀的偏差以軸線(xiàn)的頻率在相同的軸線(xiàn)角度位置的情況下周期性重復(fù)時(shí),這指示例如在輪上或者在軸承中的干擾。分析單元于是可以構(gòu)建為使得其自動(dòng)識(shí)別和區(qū)分該故障的類(lèi)型(確定的故障模式)。存儲(chǔ)和/或傳輸于是可以以可能帶有時(shí)間戳的誤碼的形式進(jìn)行。以類(lèi)似的方式可以借助根據(jù)本發(fā)明構(gòu)建的分析單元,在軌道車(chē)輛上的加速度傳感器的傳感器信號(hào)被接收,借助檢測(cè)在垂直方向上單獨(dú)地出現(xiàn)的加速度值確定在底座 (Untergrimd)(例如軌道)上的損傷。存儲(chǔ)和/或傳輸于是可以以可能帶有時(shí)間戳的誤碼的形式進(jìn)行。最后,在橫向上的沖擊(例如在裝載的情況下)或者在縱向上的沖擊(例如通過(guò)轉(zhuǎn)軌沖擊引起)通過(guò)分析在水平方向上的加速度的變化是可能的。分析單元可以構(gòu)建為檢測(cè)這些沖擊并且將這些沖擊與故障類(lèi)型相關(guān)。存儲(chǔ)和/或傳輸于是可以以可能帶有時(shí)間戳的誤碼的形式進(jìn)行。為了檢測(cè)水平?jīng)_擊和垂直沖擊,需要沿著第一軸向方向的加速度傳感器的加速度值和沿著第二軸向方向的加速度值(相對(duì)于旋轉(zhuǎn)本體或軸為徑向或者切向)?;陉P(guān)于傳感器在旋轉(zhuǎn)本體上的布置的預(yù)知可以從加速度的矢量合成中推斷沖擊的方向。也就是說(shuō), 可以從傳感器信號(hào)中確定,沖擊在哪個(gè)方向(例如垂直或者水平)上出現(xiàn)。有利地,應(yīng)在水平方向上檢測(cè)沖擊,其等于或者大于2. 4g(g =地球重力加速度),因?yàn)榭梢源_定,沖擊從該強(qiáng)度起引起損傷風(fēng)險(xiǎn)提高或者指示軌道車(chē)輛的非正規(guī)操作。這種信號(hào)也可以與特定的誤碼和必要時(shí)與時(shí)間戳一起被存儲(chǔ)和/或傳輸。例如當(dāng)檢測(cè)到正弦信號(hào)以恒定時(shí)間間隔(間隔頻率khwellenfachfrequenz)與在所有軸線(xiàn)上至少具有在垂直方向上的周期重復(fù)特征的干擾量的連續(xù)疊加時(shí),也可以檢測(cè)到輪-軌道接觸的損耗(例如通過(guò)脫軌引起)。通過(guò)記錄非周期的加速度值(震動(dòng)),而不在此期間測(cè)量周期信號(hào)(也就是說(shuō)軸線(xiàn)不轉(zhuǎn)動(dòng)),可以確定輪的抱死。該故障的檢測(cè)對(duì)電子系統(tǒng)提出了提高的要求,因?yàn)樵摴收蠒?huì)在靜止?fàn)顟B(tài)中出現(xiàn)。因此,分析單元應(yīng)該有利地構(gòu)建,使得其能夠在輪或軸旋轉(zhuǎn)的情況下或者在輪或軸不旋轉(zhuǎn)的情況下確定軌道車(chē)輛的向前移動(dòng)。為此,車(chē)輛車(chē)軸上的裝置可以具有附加的振動(dòng)傳感器,其借助提高的車(chē)輛振動(dòng)確定車(chē)輛運(yùn)動(dòng)的起始并且隨之才激活加速度傳感器。這可以極大地降低能量消耗。這也可以有利地用于確定車(chē)廂序列。有利地,分析單元也可以構(gòu)建為通過(guò)分析由于在第二軸向方向(徑向方向)上的離心力引起的恒穩(wěn)部分(Gleichanteils)來(lái)確定或者附加地校驗(yàn)軸線(xiàn)的轉(zhuǎn)速。該量可以用于其它傳感器信號(hào)的檢查或者真實(shí)性檢驗(yàn)。由離心力引起的恒穩(wěn)部分可以通過(guò)使用兩個(gè)相切的、有利地以90°的角度安置在軸上的加速度傳感器來(lái)避免。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利方面,也提供了一種用于監(jiān)控軌道車(chē)輛的方法。在此,測(cè)量沿著至少一個(gè)第一軸線(xiàn)的靜態(tài)加速度,其中軸線(xiàn)在地球重力場(chǎng)中根據(jù)車(chē)輛的輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)旋轉(zhuǎn),使得所測(cè)量的靜態(tài)加速度的分量由于第一軸線(xiàn)相對(duì)于地球重力場(chǎng)的角度改變而改變。于是,從在一個(gè)、兩個(gè)或者三個(gè)軸向(如之前闡述的那樣)上測(cè)量的加速度值中計(jì)算行駛速度或者里程或者這兩者。附加地可以從加速度信號(hào)中確定即例如旋轉(zhuǎn)本體(例如輪、 軸、輪轂等等)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速、里程、速度(正弦信號(hào)的頻率)、運(yùn)行方向(從兩個(gè)正弦信號(hào)的相位中)和大量不同的其他信號(hào)和軌道車(chē)輛的至少一個(gè)干擾或者故障狀態(tài)。本發(fā)明的一個(gè)有利方面在于,可以在沒(méi)有特別的干預(yù)措施的情況下并且以簡(jiǎn)單的、成本廉價(jià)的方式和方法為軌道車(chē)輛加裝或者裝備根據(jù)本發(fā)明的裝置。因此,本發(fā)明也提供了一種用于對(duì)帶有輪的軌道車(chē)輛進(jìn)行加裝的方法,其中軌道車(chē)輛配備有用于監(jiān)控軌道車(chē)輛的裝置。在此,可以使用根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的裝置(如前面所闡述的那樣)。 有利的會(huì)是以根據(jù)本發(fā)明的方式將軌道車(chē)輛、軌道車(chē)輛的車(chē)廂或者包括(一個(gè)或多個(gè))牽引車(chē)的所有車(chē)廂的一個(gè)或每個(gè)軸與一個(gè)或多個(gè)裝置耦合。在此,可確定沿著至少一個(gè)軸線(xiàn)的靜態(tài)加速度的加速度傳感器可以設(shè)置在軌道車(chē)輛的旋轉(zhuǎn)本體上(例如有利地在連接兩個(gè)輪的軸上),使得加速度傳感器在車(chē)輛的輪旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)(有利地與行駛速度成比例),使得由加速度傳感器測(cè)量的地球重力加速度的分量由于軸線(xiàn)相對(duì)于地球重力場(chǎng)的角度改變而改變。此外,分析單元直接設(shè)置在加速度傳感器中,即也設(shè)置在旋轉(zhuǎn)本體(例如軸)上,設(shè)置在軌道車(chē)輛本身上的任何處或者在軌道車(chē)輛外部。分析包含對(duì)軌道車(chē)輛的行駛工作的至少一個(gè)故障或者干擾(例如輪的抱死)的檢測(cè)。有利地,已經(jīng)被至少部分分析的加速度傳感器的輸出信號(hào)的傳輸以無(wú)線(xiàn)方式例如以km 狀態(tài)和/或誤碼形式進(jìn)行。通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的在軸上的布置避免對(duì)軌道車(chē)輛的任何較大干預(yù)措施,如其在兩件式的傳送器(傳感器系統(tǒng))情況下所需要的那樣。此外,避免了在兩件式系統(tǒng)的情況下傳送器和傳感器的不完善的調(diào)整的不可避免的故障源。所有重要的車(chē)輛值(里程、速度、故障、車(chē)架診斷)可以借助例如在軌道車(chē)輛的軸上的緊湊的傳感器(裝置)來(lái)確定。在一個(gè)有利的擴(kuò)展方案中,該裝置固定在軸上或者帶有環(huán)繞的鋼帶的車(chē)輛車(chē)軸或者貨車(chē)車(chē)廂車(chē)軸的軸上,這進(jìn)一步降低了加裝開(kāi)銷(xiāo)。在此,可以使用有利的材料,其將鋼帶和軸之間的腐蝕保持為小。尤其是,也可以在軸和鋼帶之間加入塑料材料或者聚合物的層。 已證明的是不同的電子系統(tǒng)、空間濾波器、制動(dòng)傳感器和/或溫度傳感器、紅外傳感器和 /或距離傳感器、運(yùn)動(dòng)傳感器、振動(dòng)傳感器、加速度傳感器和/或分析電子系統(tǒng)設(shè)置在裝置中,該裝置應(yīng)設(shè)置在車(chē)輛車(chē)軸的軸上。該裝置可以有利地構(gòu)建為使得產(chǎn)生盡可能小的作用于裝置(例如裝置)上的扭曲力。因此,該裝置(裝置)在軸的方向上(沿著軸的中心軸線(xiàn))的延伸會(huì)盡可能小。裝置(裝置)大致布置在車(chē)輛車(chē)軸的軸的中部中同樣是有利的。 該裝置(殼體尺寸)的高度H與寬度B的比例不應(yīng)該低于H B = 1 2;該裝置于是應(yīng)該在徑向上最大從軸伸出如其在軸的軸向方向中延伸那樣的一半遠(yuǎn)。這有利于借助環(huán)繞的鋼帶(或者兩個(gè)平行的鋼帶)來(lái)固定。與軌道車(chē)輛的軸的直徑D有關(guān)地,該裝置的高度H 和寬度B大致形成如下比例D H B = 4 1 2。如果還考慮鋼帶的寬度S,則得到以下有利的大致比例D H B S = 6 1.5 3.3 1。有利地偏離該比例不應(yīng)超過(guò) 50%。已證明的是對(duì)扭曲力的抵抗能力由此提高。除了加速度傳感器之外,可以在軸(例如車(chē)輛車(chē)軸或者貨車(chē)車(chē)廂車(chē)軸的軸)上的裝置中設(shè)置電池、微處理器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和無(wú)線(xiàn)電模塊。加速度傳感器的輸出信號(hào)于是可以根據(jù)上面的描述來(lái)分析。有利地,傳感器裝置(Sensorik)僅僅由安置在旋轉(zhuǎn)本體上的緊湊部分構(gòu)成。該部分可以與車(chē)輛的旋轉(zhuǎn)本體例如車(chē)輛車(chē)軸(或者車(chē)輛車(chē)軸的軸)牢固連接并且必須在修理工作中不與車(chē)輛車(chē)軸或者車(chē)輛車(chē)軸的軸分離。該部分于是可以是單件式、緊湊并且易于安裝,以便將維護(hù)開(kāi)銷(xiāo)或者加裝開(kāi)銷(xiāo)保持為小。因?yàn)樵趥鞲衅餮b置中不存在運(yùn)動(dòng)的部件,所以根據(jù)本發(fā)明的裝置實(shí)際上無(wú)磨損并且不要求對(duì)車(chē)架的干預(yù)措施。由此,固定在旋轉(zhuǎn)部分上的根據(jù)本發(fā)明的裝置例如可以有利地由單軸線(xiàn)至三軸線(xiàn)的(例如微機(jī)械的或者壓電的)加速度傳感器、用于能量供給的電池、用于數(shù)據(jù)處理和分析的微處理器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、用于中間存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器、用于將數(shù)據(jù)傳輸給合適的讀取器或者其他分析裝置的無(wú)線(xiàn)電模塊以及殼體構(gòu)成。此外,有利地設(shè)置有用于避免不平衡的平衡物。該平衡物可以以與該裝置類(lèi)似的方式借助鋼帶固定在車(chē)輛車(chē)軸或者軸上。也會(huì)有利的是將電池用作平衡物。這些部件可以在殼體中受保護(hù)而免受外部影響并且安裝到要監(jiān)控的車(chē)輛車(chē)軸(或者軸)上。為此,絲毫不需要改變要監(jiān)控的系統(tǒng)。為了避免不平衡,在安裝傳感器時(shí)可以將平衡物安裝在車(chē)輛車(chē)軸或者車(chē)輛車(chē)軸的軸的與傳感器對(duì)置的側(cè)上。在開(kāi)始運(yùn)行之后,根據(jù)本發(fā)明的裝置根據(jù)旋轉(zhuǎn)本體(例如連接兩個(gè)輪的軸線(xiàn)或者軸)的轉(zhuǎn)動(dòng)角來(lái)測(cè)量重力的改變并且分析數(shù)據(jù),以便由其確定里程和必要時(shí)至少一個(gè)故障 (必要時(shí)與相關(guān)的誤碼一起)。由其導(dǎo)出的信息例如存儲(chǔ)在模塊中并且在調(diào)用時(shí)或者在預(yù)設(shè)置的時(shí)刻例如經(jīng)由無(wú)線(xiàn)電傳輸給合適的分析裝置,以便在那里確定行駛速度或者里程。 與基于兩個(gè)部件(傳送器和傳感器)的傳統(tǒng)的解決方案不同,根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的參考點(diǎn)是地球或者地球重力場(chǎng)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,如之前描述地構(gòu)建的裝置固定在軌道車(chē)輛的一個(gè)車(chē)輛車(chē)軸上或者有利地在每個(gè)車(chē)輛車(chē)軸上。在本發(fā)明的一個(gè)有利的擴(kuò)展方案中,在軌道車(chē)輛上可以設(shè)置遠(yuǎn)程信息處理單元, 其以無(wú)線(xiàn)方式從一個(gè)或多個(gè)裝置(例如在每個(gè)車(chē)輛車(chē)軸上一個(gè))接收數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以是速度、里程、車(chē)輛車(chē)軸或者車(chē)輛車(chē)軸的軸的轉(zhuǎn)速。有利地,恰好不傳輸加速度值(即例如模擬傳感器信號(hào))本身,而是這些值基于數(shù)據(jù)的預(yù)處理。在此,可以有利地考慮車(chē)輛車(chē)軸的轉(zhuǎn)速、里程(km狀態(tài))、速度、車(chē)輛車(chē)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和特定的誤碼,這些誤碼可以涉及故障,例如輪或者車(chē)輛車(chē)軸的抱死、在水平方向或者垂直方向上的沖擊以及脫軌。此外,對(duì)于每個(gè)故障可以傳輸時(shí)刻和必要時(shí)傳輸故障的持續(xù)時(shí)間。遠(yuǎn)程信息處理單元可以構(gòu)建為借助移動(dòng)無(wú)線(xiàn)電技術(shù)(GSM、UMTS等等)傳送數(shù)據(jù)。該遠(yuǎn)程信息處理單元也可以包含用于確定位置的GPS(全球定位系統(tǒng))單元。遠(yuǎn)程信息處理單元可以非常有利地包含振動(dòng)傳感器,以便可以確定,車(chē)輛何時(shí)運(yùn)動(dòng)。這能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)約能量。除了移動(dòng)無(wú)線(xiàn)電之外,也考慮經(jīng)由人造衛(wèi)星的通信,因?yàn)檐壍儡?chē)輛、尤其貨車(chē)車(chē)廂可以會(huì)途徑?jīng)]有必要的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)或者網(wǎng)絡(luò)覆蓋的區(qū)域。不僅僅確定和傳輸涉及軸的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù),而且確定和傳輸故障信息。在此,首先考慮輪的抱死,以及垂直沖擊或者水平?jīng)_擊。作為故障報(bào)告,在裝置中的分析單元例如檢測(cè)軸承損傷、脫軌或者輪的抱死,并且將其指派給誤碼,誤碼隨后被傳輸。尤其是,與輪抱死的檢測(cè)有關(guān)地可以構(gòu)建分析單元,以便該分析單元在超過(guò)最大振動(dòng)水平的情況下才激活。為了檢測(cè)該類(lèi)型的振動(dòng)有利地不使用加速度傳感器,因?yàn)闉榇四芰肯膶⑦^(guò)高。已證明的是有利地設(shè)置其他傳感器,其中其涉及具有非常小的電流消耗的振動(dòng)傳感器。該傳感器優(yōu)選地設(shè)置和分析為使得在足夠強(qiáng)烈的振動(dòng)的情況下才激活其他電路部分。為此,例如可以將振動(dòng)的最小水平和最小持續(xù)時(shí)間作為閾值存儲(chǔ)在該裝置中。在輪抱死的情況下應(yīng)注意到,例如與防抱死系統(tǒng)相比,在現(xiàn)有的傳感器裝置的情況下重要的是確定輪或者與輪牢固連接的軸在軌道車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)中不旋轉(zhuǎn)??傃灾仓迷谲?chē)輛車(chē)軸或者車(chē)輛車(chē)軸的軸上的裝置的能量供給裝置應(yīng)構(gòu)建為使得該能量供給裝置自主地具有大約六年運(yùn)行時(shí)間,在中間不必充電。尤其考慮C型電池(C 電池)或者D型電池(D電池)。這些電池具有結(jié)合有利的結(jié)構(gòu)形式的合適能量?jī)?chǔ)備。合適的可以是例如使用兩個(gè)C電池替代D電池,以便將這些C電池分布在軸的圓周上使得這些 C電池在重量分布方面至少部分地相互補(bǔ)償。蓄電池(可重復(fù)充電的電池)令人吃驚地證明為較不合適的。就此而言,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面也提供了一種根據(jù)在此公開(kāi)的方面中的一個(gè)或多個(gè)的裝置,其包括帶有上述特性的一個(gè)或多個(gè)電池。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了一種裝置,其設(shè)置在軌道車(chē)輛之下、有利地設(shè)置在軌道車(chē)輛的軸上并且構(gòu)建為檢測(cè)軌道車(chē)輛的負(fù)荷的特性。例如,該裝置可以構(gòu)建為確定軌道車(chē)輛的裝載狀態(tài)。該裝置也可以構(gòu)建為辨識(shí)軌道車(chē)輛的負(fù)荷。該裝置也可以構(gòu)建為控制或者調(diào)節(jié)軌道車(chē)輛的負(fù)荷或者裝載。尤其是,可以檢測(cè)負(fù)荷容器并且有利地檢測(cè)其裝載狀態(tài)。為此,該裝置可以有利地使用無(wú)線(xiàn)電信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施形式中,可以由該裝置讀取負(fù)荷元件上的RFID標(biāo)簽。為此,在軌道車(chē)輛的軸上的裝置有利地具有用于無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的讀取裝置。也考慮其他檢測(cè)方法。本發(fā)明的該方面有利地利用如下情況許多軌道車(chē)輛、例如貨車(chē)車(chē)廂具有木底部,其并不屏蔽從軌道車(chē)輛之下來(lái)的無(wú)線(xiàn)電線(xiàn)路。因此,根據(jù)本發(fā)明的傳感器在軌道車(chē)輛之下的布置特別適于從那里進(jìn)行負(fù)荷的檢測(cè)和檢查,該布置可以從那里例如在與相應(yīng)的無(wú)線(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施(如其在此描述的那樣)的相互作用中用于物流目的。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,可以提供一種基礎(chǔ)設(shè)施,其檢測(cè)并且集中地分析加速度傳感器的數(shù)據(jù),根據(jù)本發(fā)明這些加速度傳感器固定并且根據(jù)本發(fā)明構(gòu)建在車(chē)輛上、尤其軌道車(chē)輛例如貨車(chē)車(chē)廂上。由此,可以提供使用數(shù)據(jù)和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),其以簡(jiǎn)單方式改進(jìn)用于軌道車(chē)輛的物流。在此,有利地附加的是,軌道車(chē)輛可以非常簡(jiǎn)單并且在無(wú)需耗時(shí)的許可手續(xù)的情況下來(lái)加裝。軌道車(chē)輛可以有利地具有遠(yuǎn)程信息處理單元,在其中收集和進(jìn)一步傳輸來(lái)自固定在一個(gè)或多個(gè)車(chē)輛車(chē)軸或者車(chē)輛車(chē)軸的軸上的裝置的數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面認(rèn)識(shí)到加速度傳感器作為旋轉(zhuǎn)傳感器于是可以用于里程確定、速度確定等等并且在該功能中也可以確定故障條件。因此,得出用于旋轉(zhuǎn)相關(guān)的參數(shù)和干擾量的加速度傳感器的特別有利的、協(xié)同作用的使用可能性。在此,令人吃驚地確定 也可以構(gòu)建設(shè)置用于檢測(cè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度傳感器,以便檢測(cè)軌道車(chē)輛的最重要的故障條件。此外,已表明的是有利地將加速度傳感器與至少一個(gè)振動(dòng)傳感器組合,以便可以更好地檢測(cè)最重要的故障之一,即輪的抱死,而在此并不使傳感器的高敏感的能量預(yù)算不當(dāng)?shù)丶又刎?fù)擔(dān)。恰好在能量預(yù)算方面出乎意料地可以特別有利地找到分析的分割。在此情況下, 值得注意的是與數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)預(yù)分析和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)有關(guān)的能量平衡。此外,本發(fā)明提供了一種可靠的可能性,以在軌道車(chē)輛的情況下區(qū)分在軌道車(chē)輛中與里程有關(guān)的車(chē)輛車(chē)軸或者車(chē)輛車(chē)軸的軸(即軌道車(chē)輛的每個(gè)車(chē)輛車(chē)軸的里程),并且由此進(jìn)行車(chē)輛評(píng)價(jià),車(chē)輛評(píng)價(jià)超越軌道車(chē)輛的簡(jiǎn)單的總里程。與機(jī)動(dòng)車(chē)輛應(yīng)用不同,在軌道車(chē)輛的情況下,基本上令人感興趣的是其他參數(shù),其要求完全不同的分析和布置。此外,根據(jù)本發(fā)明的分析應(yīng)該能夠尤其檢測(cè)超過(guò)2. 4g的水平?jīng)_擊。用于讀取和將數(shù)據(jù)寫(xiě)入到裝置中的移動(dòng)裝置應(yīng)該構(gòu)建為,與在較接近的環(huán)境中的多個(gè)裝置無(wú)沖突地通信。為此,可以借助特定的傳感器(例如簧片傳感器(Reed-knsor)) 和激勵(lì)器(例如磁體)激活僅僅少量或者僅僅唯一的裝置。其他有利的可能性可以設(shè)置無(wú)線(xiàn)電協(xié)議,其能夠?qū)崿F(xiàn)同時(shí)與多個(gè)裝置接觸并且借助標(biāo)識(shí)號(hào)碼明確地辨識(shí)這些裝置。尤其是,多個(gè)貨車(chē)車(chē)廂可以同時(shí)位于貨運(yùn)站上,這些貨車(chē)車(chē)廂可以在每個(gè)車(chē)輛車(chē)軸上具有裝置。 這些裝置可以有利地被中央無(wú)線(xiàn)電站讀取和寫(xiě)入。在另一擴(kuò)展方案中,讀取和寫(xiě)入借助被帶到相應(yīng)裝置的緊鄰的附近中的移動(dòng)裝置來(lái)進(jìn)行。在另一擴(kuò)展方案中,與車(chē)輛車(chē)軸的裝置的通信借助遠(yuǎn)程信息處理單元進(jìn)行。如果該遠(yuǎn)程信息處理單元設(shè)計(jì)用于GPS,則遠(yuǎn)程信息處理單元應(yīng)盡可能設(shè)置為使得其可以良好接收GPS信號(hào)。側(cè)向地在軌道車(chē)輛的上部區(qū)域中的布置適合。在另一擴(kuò)展方案中,GPS接收器也可以設(shè)置在軌道車(chē)輛的軸上的裝置中。在此,要注意可能的遮擋和反射。對(duì)于特別與安全性相關(guān)的應(yīng)用而言,在裝置中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)不僅應(yīng)該是非易失性的 (例如EEPROM等等),而且應(yīng)該防操作。此外,與車(chē)輛車(chē)軸相關(guān)的裝置例如可以通過(guò)措施例如密封來(lái)防更換。裝置可以將內(nèi)部數(shù)據(jù)加密并且在數(shù)據(jù)可以被讀取或者操作之前設(shè)置驗(yàn)證詢(xún)問(wèn)。在此,可以區(qū)分不同功能的人員。例如,可以在裝置中設(shè)置分析單元,使得僅僅確定的維護(hù)人員允許讀取或操作確定的數(shù)據(jù)??傃灾?,本發(fā)明的幾個(gè)方面能夠以有利的方式實(shí)現(xiàn)將部件固定在軌道車(chē)輛上。本發(fā)明尤其基于以下認(rèn)識(shí)軌道車(chē)輛的軸可以有利地用于固定裝置、尤其電子系統(tǒng)。裝置的安置必須尤其非常牢固,然而在軸上提供盡可能少的支承面。由此避免水聚集,由此減小對(duì)軸的腐蝕。必須避免在軸上的缺口效應(yīng)。同樣對(duì)涂裝的損傷應(yīng)該消失。用于固定的帶可以由鋼制成。然而適合的是,在鋼帶的內(nèi)側(cè)、即朝向軸的側(cè)上使用其他材料例如聚合物等等。該材料可以在朝向軸的側(cè)上具有結(jié)輪廓或者汽車(chē)輪胎面。由此進(jìn)一步減小支承面并且對(duì)材料進(jìn)行防護(hù)。作為固定材料,尤其考慮比軸或者軸上的涂裝層的材料更軟的材料。結(jié)和輪胎面同樣可以使用在朝向鋼帶的側(cè)上,因?yàn)樵诖艘矔?huì)與腐蝕方面有關(guān)。裝置在軸上固定應(yīng)該是防滑的。可通過(guò)在軌道車(chē)輛的軸上的裝置來(lái)確定的一個(gè)重要特性在于,軌道車(chē)輛的行駛是否由于制動(dòng)作用或者出于其他原因減小。在此,該裝置尤其可以構(gòu)建為可以在車(chē)輛的上坡和制動(dòng)進(jìn)行區(qū)分。為此,可以有利地將聲學(xué)傳感器設(shè)置在該裝置中,該裝置設(shè)置在軸上。電子系統(tǒng)于是可以構(gòu)建為分析特征波或者譜。同樣考慮將紅外傳感器使用在軸上的裝置中。 由此,可以識(shí)別所謂的熱軸。紅外傳感器尤其可以在脈沖式或者間隔的工作中使用。由此, 可以實(shí)現(xiàn)紅外傳感器的長(zhǎng)的工作時(shí)間。在使用于軌道車(chē)輛上的情況下這特別有意義。本發(fā)明于是大體上涉及裝置并且由此涉及相關(guān)的方法,其基于將裝置固定在軌道車(chē)輛的軸上。這些裝置可以有利地包括一個(gè)或多個(gè)上面描述的傳感器和/或本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面。為此,該裝置可以包括一個(gè)或多個(gè)部分,其可以單獨(dú)地或者共同地與軌道車(chē)輛的軸耦合。在此,這些部分設(shè)置為使得離心力或者扭曲力最小化。如果電子裝置的至少一部分也固定在軸上,則電子裝置的一部分也可以設(shè)置在軌道車(chē)輛的另外的位置上(遠(yuǎn)程信息處理單元)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,固定在軌道車(chē)輛的軸上并且根據(jù)本發(fā)明的上述方面之一來(lái)構(gòu)建的裝置此外可以構(gòu)建為確定軸的自激振蕩的頻率。該裝置尤其可以構(gòu)建為確定自激振蕩的頻率的改變。本發(fā)明的該方面基于以下認(rèn)識(shí)軸的損傷和變化的負(fù)載會(huì)引起軸的固有諧振頻率的移動(dòng)。軸在工作中被以非常不同的方式和方法來(lái)激勵(lì)用于自激振蕩。自激振蕩可以在固定在軌道車(chē)輛的軸上的、根據(jù)本發(fā)明的裝置中持續(xù)地被檢測(cè)。如果固有諧振頻率超過(guò)確定的閾值,則可以在改變指示軸被損傷時(shí)觸發(fā)警報(bào)。同樣,可以分析固有諧振頻相對(duì)于軸的負(fù)載或者磨損率的改變。尤其是,在軸上的裝置內(nèi)的分析單元構(gòu)建為對(duì)該固有諧振頻率的改變進(jìn)行分析。根據(jù)本發(fā)明的該方面,該裝置于是構(gòu)建為借助固定在軸上的裝置來(lái)利用軌道車(chē)輛的軸的固有頻率,以便在正在進(jìn)行的工作中、尤其在軌道車(chē)輛行駛期間進(jìn)行損傷分析。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,不需要軸的振蕩的他勵(lì)(Fremdanregimg)。更確切而言, 為此利用軸的正常的、工作常見(jiàn)的激勵(lì)。此外,該裝置可以構(gòu)建為借助軸的固有諧振頻率的移動(dòng)來(lái)確定軸的負(fù)載。尤其是,在軸上形成裂縫會(huì)導(dǎo)致固有頻率(固有諧振頻率)的改變。 以該方式和方法可以提前并且在正在進(jìn)行的工作期間識(shí)別出對(duì)火車(chē)車(chē)廂輪副的損傷。同樣可能的是測(cè)量當(dāng)前負(fù)荷的重量。在軸上的裝置尤其構(gòu)建為利用例如在裝載和卸載時(shí)、在轉(zhuǎn)軌時(shí)或者在行經(jīng)不平坦部例如道岔或者軌道之間的接口時(shí)、以及通過(guò)在工作面上和/或在軌道上的小的不平坦部引起的沖擊,用于激勵(lì)輪副的軸的自激振蕩。為此,根據(jù)本發(fā)明的裝置可以具有振蕩接收器(例如加速度傳感器、結(jié)構(gòu)聲麥克風(fēng)等等),其構(gòu)建為檢測(cè)和分析軸的自激振蕩。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,振蕩的分析可以直接在軸上的裝置中進(jìn)行并且與期望值比較。與期望值的偏差可以在說(shuō)明在軸上的裝置的辨識(shí)的情況下相對(duì)于確定的輪副或者確定的車(chē)廂來(lái)確定并且例如借助無(wú)線(xiàn)電通信來(lái)傳送。通過(guò)與自激振蕩的期望值比較或者通過(guò)自激振蕩的譜的比較于是可以提前確定,對(duì)軸的損傷是否可能將要出現(xiàn)并且由其可能造成危險(xiǎn)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,根據(jù)本發(fā)明的裝置構(gòu)建為借助確定固有諧振頻率來(lái)確定軸的彎曲負(fù)載。彎曲負(fù)載是通過(guò)軸要支承的負(fù)載的錯(cuò)移的作用點(diǎn)的結(jié)果,但是也通過(guò)軸的自重本身形成。已表明的是,軸的彎曲負(fù)載可以改變軸的固有頻率。因此,根據(jù)本發(fā)明的裝置尤其構(gòu)建為確定該由于彎曲負(fù)載引起的固有頻率的移動(dòng)。由此,可以根據(jù)本發(fā)明的另一方面確定車(chē)廂的當(dāng)前的車(chē)輛載重量(ailadimg)。車(chē)輛載重量的重量越大,則軸的彎曲負(fù)載越大并且由此軸的固有頻率的移動(dòng)越大。這尤其可以在未損傷軸的情況下有利地利用。在有損傷的軸(例如形成裂縫)的情況下,可以除了之前描述的、在彎曲負(fù)載的情況下固有頻譜的改變的效應(yīng)之外還檢測(cè)到與軸的旋轉(zhuǎn)角有關(guān)的軸的抗彎強(qiáng)度。由此,在軸旋轉(zhuǎn)的情況下,軸的固有頻譜以軸的旋轉(zhuǎn)頻率來(lái)調(diào)制。根據(jù)本發(fā)明的裝置于是構(gòu)建為檢測(cè)該調(diào)制。由此,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,損傷分析可以包含在借助軸的諧振頻率對(duì)軸的固有頻率的調(diào)制的分析中。本發(fā)明也涉及一種根據(jù)上述方面之一的方法,其中檢測(cè)并且分析固有頻率的改變。用于確定和分析固有頻率的改變的方法和裝置可以有利地與前面和后面進(jìn)一步提及的本發(fā)明的方面的一個(gè)或者多個(gè)結(jié)合。尤其是,可以確定固有頻率或者固有諧振頻率移動(dòng)的傳感器有利地設(shè)置在軌道車(chē)輛的軸上。本發(fā)明的另外的方面從借助附圖對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的描述得出,其中-
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的方面的設(shè)置在軌道車(chē)輛的軸上的裝置,-圖2示出了設(shè)置在軸上的裝置的另一視圖,-圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的裝置的簡(jiǎn)化的框圖,-圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在軸上的裝置的視圖,-圖5示出了帶有根據(jù)本發(fā)明的方面的裝置的軌道車(chē)輛的轉(zhuǎn)動(dòng)架的剖視圖和俯視圖,-圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在軸上的裝置的視圖,-圖7示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的側(cè)向橫截面的簡(jiǎn)化的視圖,-圖8示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的簡(jiǎn)化的視圖的另一視圖,-圖9示出了與在軌道車(chē)輛的車(chē)輛車(chē)軸的軸上的布置有關(guān)的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的簡(jiǎn)化視圖,-圖10示出了與在軌道車(chē)輛的車(chē)輛車(chē)軸的軸上的布置有關(guān)的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的簡(jiǎn)化視圖,-圖11示出了帶有根據(jù)本發(fā)明的方面的裝置和可能的基礎(chǔ)設(shè)施的軌道車(chē)輛的簡(jiǎn)化的視圖,-圖12示出了與加速度傳感器有關(guān)的一個(gè)實(shí)施例的視圖,-圖13示出了與加速度傳感器有關(guān)的一個(gè)實(shí)施例的視圖,-圖14示出了帶有在車(chē)輛的連續(xù)前向行駛的情況下在根據(jù)本發(fā)明的裝置中加速度傳感器的兩個(gè)信號(hào)的示例性時(shí)間變化曲線(xiàn)的曲線(xiàn)圖,-圖15示出了帶有在連續(xù)后向行駛的情況下在根據(jù)本發(fā)明的裝置中加速度傳感器的兩個(gè)信號(hào)的示例性時(shí)間變化曲線(xiàn)的曲線(xiàn)圖,
-圖16示出了帶有在連續(xù)前向行駛和對(duì)輪或軸承的示例性干擾的情況下在根據(jù)本發(fā)明的裝置中加速度傳感器的兩個(gè)信號(hào)的示例性時(shí)間變化曲線(xiàn)的曲線(xiàn)圖,-圖17示出了帶有在連續(xù)前向行駛和對(duì)底座的示例性干擾的情況下在根據(jù)本發(fā)明的裝置中加速度傳感器的兩個(gè)信號(hào)的示例性時(shí)間變化曲線(xiàn)的曲線(xiàn)圖,-圖18示出了帶有在連續(xù)前向行駛和水平方向上的沖擊的情況下在根據(jù)本發(fā)明的裝置中加速度傳感器的兩個(gè)信號(hào)的示例性時(shí)間變化曲線(xiàn)的曲線(xiàn)圖,-圖19示出了帶有在軸抱死的情況下在根據(jù)本發(fā)明的裝置中加速度傳感器的兩個(gè)信號(hào)的示例性時(shí)間變化曲線(xiàn)的曲線(xiàn)圖,-圖20示出了帶有在脫軌的情況下在根據(jù)本發(fā)明的裝置中加速度傳感器的兩個(gè)信號(hào)的示例性時(shí)間變化曲線(xiàn)的曲線(xiàn)圖,以及-圖21示出了涉及軌道車(chē)輛的車(chē)廂序列的確定的本發(fā)明的方面的簡(jiǎn)化的視圖,圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置的一個(gè)實(shí)施例的剖面的簡(jiǎn)化的視圖。示出了輪1,例如帶有結(jié)構(gòu)(未示出)的軌道車(chē)輛的輪。在輪1上安置有車(chē)輛車(chē)軸或者車(chē)輛車(chē)軸的軸2 (在本發(fā)明的上下文中通常簡(jiǎn)化地僅僅稱(chēng)為軸),其伸到圖平面中,使得僅僅示出其橫截面。軸 2可以典型地將軌道車(chē)輛的兩個(gè)相同類(lèi)型的輪1連接。在軸2上設(shè)置有裝置3,其可以根據(jù)在此描述的本發(fā)明的不同方面來(lái)構(gòu)建。一般而言,該裝置設(shè)置在軸上,而不是設(shè)置在軌道車(chē)輛的其他位置上。在軌道車(chē)輛前向運(yùn)動(dòng)和后向運(yùn)動(dòng)中,輪1在底座5上滾動(dòng),該底座例如可以是軌道。在裝置3中可以設(shè)置不同的傳感器,例如微處理器、存儲(chǔ)器、尤其半導(dǎo)體存儲(chǔ)器, 用于接收和/或發(fā)送數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)無(wú)線(xiàn)電模塊。就此而言,在裝置3內(nèi)已經(jīng)可以進(jìn)行所接收或者所檢測(cè)的數(shù)據(jù)的部分或者完全的預(yù)處理?;趥鞲衅餍盘?hào)于是尤其可以確定走完的路程(里程)、靜止?fàn)顟B(tài)、輪抱死、速度、異常工作狀態(tài)(磨損、脫軌)、軌道損傷、轉(zhuǎn)軌沖擊和工作持續(xù)時(shí)間、溫度、位置、車(chē)輛狀態(tài)、工作狀態(tài)等等。圖2示出了根據(jù)圖1的實(shí)施例的另一簡(jiǎn)化的視圖。示出了軌道車(chē)輛的輪1和軸2, 在其上根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例設(shè)置有根據(jù)本發(fā)明的裝置??煽吹降挠绕涫茄b置3,其如前面闡述那樣可以包含傳感器和用于預(yù)處理和傳輸數(shù)據(jù)的其他電子部件。軌道車(chē)輛的結(jié)構(gòu)可以完全不同地構(gòu)建,因此裝置在軸上的固定是特別有利的。圖3示出了裝置3的簡(jiǎn)化的框圖,如其可以固定在軌道車(chē)輛的軸2上。裝置3可以根據(jù)構(gòu)型包括不同的傳感器并且在不同的范圍中處理、存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)這些傳感器的信號(hào)。傳感器尤其可以是用于溫度測(cè)量的紅外傳感器256、用于檢測(cè)軸的振蕩的結(jié)構(gòu)聲傳感器257、 加速度傳感器21、距離傳感器258、用于位置確定的GPS接收器255、空間濾波器傳感器 253、(根據(jù)所實(shí)現(xiàn)的空間濾波器功能)振動(dòng)傳感器252和/或簧片傳感器251。紅外傳感器256可以分析紅外信號(hào),以便于是確定軸、軌道車(chē)輛的輪1或其他部分或者環(huán)境的溫度。結(jié)合紅外傳感器的溫度測(cè)量的有利應(yīng)用是識(shí)別熱軸。相應(yīng)的故障報(bào)告于是可以被裝置存儲(chǔ)和/或向外傳送。由此可以避免損傷。紅外傳感器可以有利地以脈動(dòng)方式和/或在間隔中工作,以便僅僅消耗少的功率。紅外傳感器可以有利地用于制動(dòng)盤(pán)的成像。結(jié)構(gòu)聲制動(dòng)傳感器257通??梢杂糜诖_定是否制動(dòng)。由此可以確定,行駛是否例如由于上坡或者因?yàn)橹苿?dòng)而減慢。在使用結(jié)構(gòu)聲傳感器的情況下可以檢測(cè)特征波或者譜。加速度傳感器21可以在一個(gè)、兩個(gè)和/或三個(gè)方向(根據(jù)圖1和2的X軸、Y軸和Z軸)上測(cè)量靜態(tài)加速度并且相應(yīng)地輸出三個(gè)與軸線(xiàn)相關(guān)的信號(hào)SX、SY和SZ (三維傳感器)。其在簡(jiǎn)化的實(shí)施形式中也可以是一維傳感器或者二維傳感器。這些信號(hào)在當(dāng)前的實(shí)施例中是模擬信號(hào)并且因此首先在模數(shù)轉(zhuǎn)換器22中數(shù)字化。數(shù)字化后的傳感器信號(hào)于是輸送給與模數(shù)轉(zhuǎn)換器22耦合的分析邏輯電路231。分析邏輯電路23或分析例程在最簡(jiǎn)單的情況下僅僅適于將所接收的傳感器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器M中和/或?qū)⑦@些數(shù)據(jù)借助無(wú)線(xiàn)電模塊27經(jīng)由天線(xiàn)四傳輸給其他分析單元,該分析邏輯電路231或分析例程可以是有線(xiàn)的或者實(shí)施為嵌入式微控制器系統(tǒng)(嵌入式微控制器系統(tǒng))。此外,裝置3可以包含激活邏輯電路25和運(yùn)動(dòng)識(shí)別部253,其負(fù)責(zé)只有當(dāng)裝置被需要時(shí),該裝置才接通。為此,激活邏輯電路25可以與簧片傳感器251耦合,該簧片傳感器借助外部場(chǎng)來(lái)激勵(lì),用于從裝置 3中讀取數(shù)據(jù)或者將數(shù)據(jù)寫(xiě)入到裝置3中。這可以在引入寫(xiě)/讀裝置12 (隨后描述)的情況下實(shí)現(xiàn)?;善瑐鞲衅?51尤其可以通過(guò)暫時(shí)地將磁體保持在里程傳感器3的緊鄰的附近 (幾厘米)中來(lái)激活。使用簧片傳感器的優(yōu)點(diǎn)在于,該傳感器本身不需要能量,而是僅僅激活邏輯電路25消耗電流。然而,激活邏輯電路25的電流消耗會(huì)保持得非常小?;善瑐鞲衅鞣浅5土摹;善瑐鞲衅鳠o(wú)觸碰和無(wú)接觸并且由此將毫無(wú)問(wèn)題地集成到牢固的殼體中。 當(dāng)在磁體和裝置3之間的小的距離構(gòu)建用于激活時(shí),可以實(shí)現(xiàn)其他優(yōu)點(diǎn)。由此可能的是當(dāng)多個(gè)裝置3安裝在貨車(chē)車(chē)廂上時(shí),有針對(duì)性地僅僅激活確定的裝置3。運(yùn)動(dòng)識(shí)別邏輯電路253可以有利地與振動(dòng)傳感器252耦合。由于裝置3要自主工作6至7年的長(zhǎng)時(shí)間,合適的能量管理是有利的。振動(dòng)傳感器252應(yīng)盡可能構(gòu)建為在所有方向上相同地檢測(cè)震動(dòng)。電流消耗應(yīng)該同樣非常小。用于在當(dāng)前的實(shí)施例中使用的有利的振動(dòng)傳感器可以是根據(jù)滾珠開(kāi)關(guān)原理(Ball-Switch)的振動(dòng)傳感器。振動(dòng)傳感器252可以借助大的串聯(lián)電阻耦合到電壓上并且與運(yùn)動(dòng)識(shí)別邏輯電路253耦合。運(yùn)動(dòng)識(shí)別邏輯電路253 負(fù)責(zé)在每次震動(dòng)時(shí)在信號(hào)中產(chǎn)生邊沿。這些邊沿有利地被累計(jì)(被計(jì)數(shù))。當(dāng)超過(guò)邊沿 (震動(dòng))的最大數(shù)目時(shí)(例如在確定的時(shí)間窗內(nèi)),才進(jìn)行裝置3的激活。由此可以保證 激活不過(guò)早地進(jìn)行,例如在由于軌道車(chē)輛的裝載引起的過(guò)小的震動(dòng)的情況下進(jìn)行激活。振動(dòng)可以以噪聲水平或者最大震動(dòng)數(shù)目的形式作為參數(shù)存儲(chǔ)在裝置中。由此可以考慮特定的車(chē)輛特性或者使用特性。通過(guò)激活裝置3,也首先激活加速度傳感器21,其用于確定軸2的旋轉(zhuǎn)。有利地可以由此確定軸2是否旋轉(zhuǎn)并且是否可能存在輪的抱死。同樣可以設(shè)置用于提供時(shí)基(例如用于裝置的部件并且用于借助時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)分析信號(hào)的時(shí)鐘控制和/或?qū)崟r(shí))的時(shí)間控制部觀(guān)。電池沈提供所需要的能量,其中可替選地當(dāng)然也可以設(shè)置蓄電池或者其他能量產(chǎn)生器,其能夠?qū)崿F(xiàn)裝置3的盡可能長(zhǎng)的自主工作。 有利地考慮提供8安培小時(shí)或者19安培小時(shí)的電池。這在C電池或者D電池的情況下情況如此。由此,可以借助根據(jù)本發(fā)明構(gòu)建的裝置3實(shí)現(xiàn)6至7年的運(yùn)行時(shí)間。在單元23中的分析可以超越中間存儲(chǔ)器和/或傳感器數(shù)據(jù)SX、SY和/或SZ的傳輸??梢栽O(shè)計(jì)為確定的分析步驟已經(jīng)在裝置3內(nèi)進(jìn)行,以便減小用于存儲(chǔ)/傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量或者使得事后的分析不是必要的。于是,可以基于傳感器信號(hào)SX、SY和SZ例如直接提供輪的旋轉(zhuǎn)數(shù)目或者走完的路程。此外,可以計(jì)算和/或傳輸確定的故障信號(hào)(輪抱死),其帶有時(shí)間說(shuō)明例如故障的時(shí)刻和/或持續(xù)時(shí)間。然而,這種數(shù)據(jù)分析也可以在固定在軌道車(chē)輛上的獨(dú)立的分析單元中進(jìn)行,或者固定地在軌道車(chē)輛外提供。分析邏輯電路 231于是尤其可以設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速計(jì)算、方向識(shí)別、速度計(jì)算、里程計(jì)算,組合一種或多種故障,例如轉(zhuǎn)軌沖擊檢測(cè)器(例如具有大于2. 4g的邊界值)、軌道沖擊檢測(cè)器、扁平部分檢測(cè)器 (Flachstellendetektor)、脫軌檢測(cè)器和/或抱死檢測(cè)器。替代無(wú)線(xiàn)電模塊27也可以設(shè)計(jì)其他接口,其實(shí)現(xiàn)以無(wú)線(xiàn)方式或者有線(xiàn)方式讀取加速度傳感器的數(shù)據(jù)。尤其考慮GSM、藍(lán)牙、UMTS (通用移動(dòng)通信系統(tǒng))、WLAN(無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)) 或者其他無(wú)線(xiàn)電接口。借助配置級(jí)233可以針對(duì)不同的實(shí)際情況對(duì)裝置進(jìn)行預(yù)配置。此外,可以設(shè)置警報(bào)部232,其在檢測(cè)到故障時(shí)觸發(fā)警報(bào)。已證明的是,有利地在裝置3中預(yù)處理大量傳感器數(shù)據(jù)譬如傳感器數(shù)據(jù)SX、SY、 SZ(如上面描述那樣)并且已經(jīng)輸出或傳輸計(jì)算出的量(里程或者km狀態(tài)、輪的抱死、誤碼等等)。這尤其與遠(yuǎn)程信息處理單元13 (隨后描述)結(jié)合是有利的,該遠(yuǎn)程信息處理單元可以接收固定在軌道車(chē)輛的多個(gè)車(chē)輛車(chē)軸2上的一個(gè)或多個(gè)裝置3的數(shù)據(jù)。因此,裝置3可以與軌道車(chē)輛的軸2相關(guān)。裝置3可以構(gòu)建為接收和存儲(chǔ)重要參數(shù)。與此相關(guān)的例如有輪直徑(或者半徑), 以便可以計(jì)算里程。此外,可以有利地將不同的車(chē)輛特定的參數(shù)譬如在輪抱死或者脫軌時(shí)的噪聲信號(hào)水平或噪聲信號(hào)幅度、軌道車(chē)輛的歷史(例如走完的km或者制造年份)寫(xiě)入到裝置的存儲(chǔ)器M中。此外,可以記錄垂直沖擊或者水平?jīng)_擊的最大值(例如2.4g,其中g(shù) 是地球重力加速度)。基于該參數(shù),裝置3可以自主地計(jì)算確定的旋轉(zhuǎn)特定的和故障引起的量并且輸出結(jié)果。輸出可以以完成的誤碼和km值的形式進(jìn)行。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,參數(shù)和/或計(jì)算出的值在裝置3中受保護(hù)以免操作。為此,可以使用加密方法。圖4示出了軌道車(chē)輛的一個(gè)剖面,其中說(shuō)明了溫度測(cè)量和圖像傳感器IMG的使用。 裝置3通常設(shè)置在軌道車(chē)輛的車(chē)輛車(chē)軸的軸2上。裝置3隨著軸2運(yùn)動(dòng),其中裝置3由此圍著軸旋轉(zhuǎn)。該轉(zhuǎn)動(dòng)與輪1的轉(zhuǎn)動(dòng)一致。如果出現(xiàn)在軸承中的熱軸,則這借助溫度傳感器 TEMP來(lái)確定。溫度傳感器可以是紅外傳感器。裝置3也可以有利地具有結(jié)構(gòu)聲傳感器KS。該結(jié)構(gòu)聲傳感器檢測(cè)聲波SW,其然后被分析。制動(dòng)器的操作于是可以以聲學(xué)途徑通過(guò)(經(jīng)由軸的)聲波SW來(lái)檢測(cè),因?yàn)橹苿?dòng)器的操作典型地引起聲學(xué)模式(譜、諧波等等)。其他故障狀態(tài)或者錯(cuò)誤操作也可以通過(guò)結(jié)構(gòu)聲傳感器來(lái)檢測(cè)。圖像傳感器IMG也可以設(shè)置在根據(jù)本發(fā)明的在軸上的裝置中。圖像傳感器IMG于是可以接收?qǐng)D像或者僅僅接收底座5的亮度信號(hào)。在此,該圖像傳感器可以有利地與軸的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)同步。這例如通過(guò)分析加速度傳感器的信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn),如其在此詳細(xì)描述的那樣。底座的圖像于是可以被分析,以便確定在已知的線(xiàn)路內(nèi)的絕對(duì)位置或者有利地僅僅確定相對(duì)位置。為此,圖像傳感器例如可以?xún)H僅檢測(cè)亮度值或者確定的色彩值。于是,檢測(cè)可以始終僅權(quán)在傳感器向下朝著底座定向時(shí)才進(jìn)行。由此,可以節(jié)約能量并且可以簡(jiǎn)化空間濾波。被檢測(cè)的圖像(或者僅僅圖像值、點(diǎn)等等)于是可以與已知的模式比較,以便于是確定位置。其他空間濾波器方法可以有利地使用加速度傳感器的信號(hào),如其隨后還詳細(xì)描述那樣。圖5示出了本發(fā)明的另一方面。根據(jù)本發(fā)明的裝置3通常設(shè)置在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的軌道車(chē)輛的軸上。裝置3可以包含一個(gè)或多個(gè)前面或者隨后提及的傳感器以及相應(yīng)的分析部、和/或存儲(chǔ)部和/或無(wú)線(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸裝置。裝置3有利地設(shè)置在帶有轉(zhuǎn)動(dòng)架的軌道車(chē)輛中,如在圖5中所示那樣。裝置3可以有利地并不精確地設(shè)置在軸2的中部M中。這提供了在圍繞軸2旋轉(zhuǎn)時(shí)的更多空間。此外,在該位置中常常有利地存在至軌道車(chē)輛的運(yùn)輸容器的底部的瞄準(zhǔn)線(xiàn)。這例如能夠有利地實(shí)現(xiàn)用于確定裝載狀態(tài)的距離測(cè)量。根據(jù)本發(fā)明的裝置3可以設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)架的一個(gè)或多個(gè)軸2上。彈性部(Federimg)7位于輪外部。這有利地被利用,因?yàn)橛纱诵纬蓮难b置3到輪1上的自由視野。這能夠借助裝置3實(shí)現(xiàn)其他的前面或者隨后提及的測(cè)量。圖6示出了本發(fā)明的另一實(shí)施例。在另一擴(kuò)展方案中可以設(shè)置用于距離測(cè)量的傳感器258。該傳感器可以有利地構(gòu)建為確定從軸出發(fā)至貨車(chē)車(chē)廂下側(cè)或者其他已知的位置固定的部分的距離。原則上可以考慮超聲發(fā)射器和超聲接收器,其能夠?qū)崿F(xiàn)借助超聲測(cè)量距離。然而,這些傳感器可能不能經(jīng)受住給定的環(huán)境條件,并且在旋轉(zhuǎn)的情況下(在必要情況下)無(wú)法足夠精確地測(cè)量。因此,也可以有利地設(shè)置基于無(wú)線(xiàn)電的傳感器,如這在圖6中所示那樣。設(shè)置在裝置3中的發(fā)射器可以發(fā)出脈沖信號(hào)TX并且測(cè)量其反向散射RX。由此, 可以測(cè)量軌道車(chē)輛的結(jié)構(gòu)的底部與軸2 (或者裝置3)之間的距離DISTX。這種按照雷達(dá)方式工作的方法相對(duì)于超聲會(huì)是有利的。距離測(cè)量可以用于確定軌道車(chē)輛或者貨車(chē)車(chē)廂的裝載狀態(tài)。在車(chē)輛被裝載時(shí),由于軌道車(chē)輛的彈性部7所以車(chē)輛車(chē)軸的軸2與結(jié)構(gòu)的底部之間的距離DISTX減小?;诖?,可以將距離用于裝載測(cè)量。有利地,距離測(cè)量可以與軸線(xiàn)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)同步。為此,可以使用根據(jù)本發(fā)明的眾多方面的加速度傳感器。由此,可以有針對(duì)性地在軸的確定的定向(有利地向上)中確定距所限定的反向散射面的距離。在此,也適合安置雷達(dá)反射器,該雷達(dá)反射器產(chǎn)生限定的、可復(fù)制的返回信號(hào)。這種反射器通過(guò)其與雷達(dá)頻率適配的形狀和尺寸產(chǎn)生非常有力的信號(hào)反射。由此,該返回信號(hào)可以非常良好地與在車(chē)廂下側(cè)的其他部件上的反射區(qū)別。雷達(dá)反射器可以有利地安置在軸之上的車(chē)廂下側(cè)上。此外,距離測(cè)量與軸線(xiàn)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同步化也使對(duì)于信號(hào)產(chǎn)生所必需的能量減小。圖7示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的簡(jiǎn)化的視圖。在該視圖中,實(shí)體的構(gòu)型和在軌道車(chē)輛的車(chē)輛車(chē)軸的軸2上的固定尤為重要。裝置3有利地安置在牢固的殼體中。電池 26 (在此例如為D電池)盡可能緊密地設(shè)置在軸2上。用于裝置3的殼體的基本形狀可以在軸2上較寬地實(shí)施。所提及的方面對(duì)所出現(xiàn)的力具有有利影響,這些力在當(dāng)前的應(yīng)用中會(huì)異常地高。裝置3可以借助一個(gè)或多個(gè)環(huán)繞的鋼帶245來(lái)固定。這以最小的時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)實(shí)現(xiàn)加裝。鋼帶M5的寬度S可以有利地為大約S = 30mm。裝置3在軸的軸向方向上的寬度B于是會(huì)有利地不超過(guò)100mm。鋼帶M5的寬度S和裝置3的寬度B之間的比例可以為大約S B=I 3.3。在軸2的對(duì)置的側(cè)上設(shè)置有平衡物4,以便補(bǔ)償不平衡。在橫截面中,裝置3和平衡物4的殼體具有近似梯形的輪廓或者寬基座。也可以考慮半圓形輪廓或者拱曲的輪廓。重要的是避免對(duì)傳感器模塊3的扭曲力。電子系統(tǒng)可以安置在裝置3的外側(cè)上。在該示意圖中(代表整個(gè)電子系統(tǒng)地)示出了電路板Ml、振動(dòng)傳感器252、無(wú)線(xiàn)電模塊27和天線(xiàn)四。振動(dòng)傳感器252和天線(xiàn)四位于電路板的與電池沈交疊的部分中,更確切而言在電路板Ml的內(nèi)側(cè)(朝向軸)上。存儲(chǔ)器(未示出)應(yīng)該是非易失性的存儲(chǔ)器 (例如EEPR0M)。裝置3可以有利地設(shè)置在軸2或者車(chē)輛車(chē)軸的中部。圖8示出了通過(guò)軸2以及裝置3和平衡物4的剖視圖,以便突出本發(fā)明的另一有利方面。裝置3和平衡物4的殼體在軸2的環(huán)繞的方向上被倒圓并且由此更好地與軸圓周匹配。可以設(shè)置增強(qiáng)拉條(VerstSrkimgsstreben)對(duì)2,以便吸收扭曲力和其他力。鋼帶245圍繞軸2并且通過(guò)用于裝置3和平衡物4的殼體的穿通部(DurchschUbe) 2430在裝置中簡(jiǎn)化地繪出了電池26、電路板Ml、無(wú)線(xiàn)電模塊27和振動(dòng)傳感器252。在那里有一部分或者整個(gè)的其他電子系統(tǒng),如其在圖3中所示那樣。尤其是,在那里也有加速度傳感器21。 裝置3的高度H可以在H = 45mm的范圍中。裝置的高度H與寬度B的比例于是可以為大約H B=I 2。軸可以具有173mm的直徑D,其中也可以考慮D = 160mm和必要時(shí)偏差的直徑。因此,使用鋼帶是有利的,其長(zhǎng)度可以靈活地來(lái)調(diào)節(jié),以便適于不同的軸直徑。通過(guò)使用鋼帶和帶有穿通部243的殼體使得加裝過(guò)程容易。裝置3和平衡物4在鋼帶下的移動(dòng)通過(guò)對(duì)車(chē)輛車(chē)軸或者軸的預(yù)限定的高的壓緊力并且有利地通過(guò)在鋼帶下的兩個(gè)殼體部分的機(jī)械保險(xiǎn)裝置來(lái)阻止。軸2和環(huán)繞的帶245之間的力配合應(yīng)該選擇為使得不出現(xiàn)對(duì)軸2的缺口效應(yīng)。也應(yīng)該避免對(duì)軸2上的涂裝層的損傷。裝置相對(duì)于軸線(xiàn)直徑或者軸直徑的尺寸確定于是可以如下得出D B H S = 180 100 45 30 = 6 3. 3 1.5 1。當(dāng)力爭(zhēng)以簡(jiǎn)單方式借助鋼帶固定在軸2上時(shí),有利地不會(huì)與這些值明顯(即分別不大于50%偏差)偏差。另一方面是鋼帶245和軸2之間的腐蝕。有利的會(huì)是在鋼帶245和軸2之間設(shè)置另外的層M4,其適于防止腐蝕。該層244僅僅圖解性地在軸2的圓周的一段上示出,然而其可以完整地圍繞軸2在鋼帶245下延伸。層244的朝向軸2的側(cè)于是可以具有結(jié)或者也可以輪胎面。其可以有利地構(gòu)建為使得存在可靠固定,其然而不導(dǎo)致軸的損傷并且保留盡可能少的濕氣。支持元件對(duì)7(按照足部的形式)傾斜,以便適合于軸的彎曲。這提高了對(duì)扭曲力、離心力和加速度力的魯棒性的耐抗能力。通過(guò)在殼體外側(cè)上使用多個(gè)合適的足部形成在軸線(xiàn)上的傳感器的自定向,通過(guò)該自定向在安裝時(shí)可以保證內(nèi)部傳感器的測(cè)量軸線(xiàn)精確地平行于或者垂直于軸地來(lái)定向。圖9示出了裝置3與軸2的耦合的另一有利的擴(kuò)展方案的透視構(gòu)型。在該擴(kuò)展方案中使用兩個(gè)環(huán)繞的帶(例如鋼帶)2M。由此可以進(jìn)一步減小腐蝕的傾向。此外,該擴(kuò)展方案可以與前面所描述類(lèi)似。大小關(guān)系于是可以轉(zhuǎn)移到這兩個(gè)帶上,其中替代在圖8中的鋼帶254的寬度S,現(xiàn)在僅僅考慮兩個(gè)鋼帶的外邊緣的距離。圖10示出了裝置3與軸2的耦合的另一有利的擴(kuò)展方案的透視圖。在該實(shí)施例中,設(shè)置有環(huán)繞封閉的套筒(Manschette),裝置3可以與可選的平衡物一起安置在該套筒中。環(huán)繞的殼體提供了對(duì)于落石、刮擦、操作等等的附加的保護(hù)。套筒也提供了在扭曲力方面的優(yōu)點(diǎn)。鋼帶邪4現(xiàn)在在套筒外部環(huán)繞一次。在此,現(xiàn)在要考慮與上面說(shuō)明的尺寸確定有關(guān)的鋼帶的距離。圖11示出了帶有根據(jù)本發(fā)明的裝置和用于以無(wú)線(xiàn)和有線(xiàn)方式傳輸信號(hào)并且監(jiān)控軌道車(chē)輛16的可選基礎(chǔ)設(shè)施的軌道車(chē)輛16 (車(chē)廂、有軌車(chē)等等)的示意性側(cè)視圖。軌道車(chē)輛16在軸2上具有裝置3和平衡物4。為此考慮兩個(gè)所示的軸2。裝置3可以如在此描述那樣構(gòu)建。由裝置3檢測(cè)并且必要時(shí)被預(yù)分析的數(shù)據(jù)可以以不同的途徑傳送給中央15。伴隨的帶有無(wú)線(xiàn)電通信裝置的遠(yuǎn)程信息處理單元13可以設(shè)置在軌道車(chē)輛16上并且經(jīng)由無(wú)線(xiàn)電線(xiàn)路17將由裝置3傳輸?shù)膫鞲衅餍盘?hào)(例如里程和必要時(shí)附加的信息或者預(yù)分析的結(jié)果,尤其誤碼、運(yùn)動(dòng)開(kāi)始的時(shí)刻等等)接收并且經(jīng)由第二無(wú)線(xiàn)電線(xiàn)路20傳送給中央15。遠(yuǎn)程信息處理單元有利地包含微控制器、無(wú)線(xiàn)電接口、存儲(chǔ)器、用于GPS、GSM、藍(lán)牙和/或UMTS 的模塊、電池和/或振動(dòng)傳感器以及必要時(shí)大量其他傳感器。此外,位置固定的無(wú)線(xiàn)電通信裝置14可以經(jīng)由無(wú)線(xiàn)電線(xiàn)路18來(lái)接收傳感器信號(hào)并且經(jīng)由附加的無(wú)線(xiàn)纜或者線(xiàn)纜連接的通信線(xiàn)路19傳送給中央15。無(wú)線(xiàn)電線(xiàn)路18也可以根據(jù)常用的移動(dòng)無(wú)線(xiàn)電標(biāo)準(zhǔn)(例如GSMU 或者M(jìn)TS)工作。數(shù)據(jù)可以在中央15中以集中方式檢測(cè)和分析。作為另一選擇方案,數(shù)據(jù)可以經(jīng)由無(wú)線(xiàn)或者線(xiàn)纜連接的通信連接11被移動(dòng)裝置12接收。經(jīng)由通信線(xiàn)路17、18和11 也可以設(shè)置和改變?cè)谘b置3中的參數(shù)。雖然與在較低的頻率的情況相比在軌道車(chē)輛上會(huì)出現(xiàn)更強(qiáng)的反射,無(wú)線(xiàn)電線(xiàn)路17可以有利地使用868MHz或者2. 4GHz的高的頻率范圍。這也已經(jīng)在大量裝置3的復(fù)雜的基礎(chǔ)設(shè)施和復(fù)雜的讀取場(chǎng)景和監(jiān)控場(chǎng)景的方面令人驚訝地證明為適宜的。使用較低的、特別對(duì)于火車(chē)工作而許可的無(wú)線(xiàn)電頻率對(duì)于波在貨車(chē)車(chē)廂環(huán)境中的傳播條件和通過(guò)公共用戶(hù)造成的可能的干擾會(huì)是有利的。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利方面,不僅僅是一個(gè)裝置3設(shè)置在軌道車(chē)輛16的車(chē)輛車(chē)軸的軸上,而是多個(gè)獨(dú)立的裝置3、3A等等設(shè)置在每個(gè)軸或者車(chē)輛車(chē)軸2上。根據(jù)本發(fā)明的該方面,裝置3、3A不僅僅與軌道車(chē)輛16相關(guān),而是實(shí)際上與相應(yīng)的軸或者車(chē)輛車(chē)軸2相關(guān)。 相應(yīng)地,遠(yuǎn)程信息處理單元13可以與兩個(gè)裝置3和3A通信。存在至裝置3A的無(wú)線(xiàn)電連接 17A。移動(dòng)裝置12也可以經(jīng)由無(wú)線(xiàn)電線(xiàn)路IlA與裝置3A接觸。最后,這也適用于位置固定的無(wú)線(xiàn)電通信裝置14,其經(jīng)由無(wú)線(xiàn)電線(xiàn)路18A與第二裝置通信。每個(gè)裝置3和3A可以如在此描述那樣構(gòu)建。有利地,現(xiàn)在遠(yuǎn)程信息處理單元13例如可以在裝置3和3A之間進(jìn)行區(qū)分,并且由此確定哪些信號(hào)(運(yùn)動(dòng)開(kāi)始、里程、速度、轉(zhuǎn)動(dòng)方向、輪抱死、制動(dòng)行為等等)源自哪個(gè)車(chē)輛車(chē)軸2。貨車(chē)車(chē)廂的里程例如可以在遠(yuǎn)程信息處理單元13中從各里程的增量中導(dǎo)出。因此,各車(chē)輛車(chē)軸2的里程和故障歷史的檢驗(yàn)是特別有利的,因?yàn)檐?chē)輛車(chē)軸2可以單獨(dú)地更換。在此,這些車(chē)輛車(chē)軸2可以具有與車(chē)輛不同的里程和故障歷史。在軌道車(chē)輛的安全性和可靠性方面,這些信息有重大的意義。在故障情況下,遠(yuǎn)程信息處理單元可以經(jīng)由無(wú)線(xiàn)電將警報(bào)信號(hào)傳送給中央。于是,可以快速發(fā)現(xiàn)并且必要時(shí)也可以排除故障。為了能夠?qū)崿F(xiàn)與車(chē)輛車(chē)軸2和軌道車(chē)輛16的相關(guān),可以在裝置中設(shè)置編碼。該編碼會(huì)是明確并且不可改變的。移動(dòng)裝置12可以構(gòu)建為一旦該移動(dòng)裝置緊密地位于要讀取的裝置3、3A上,則讀取裝置3、3A。為此,可以借助磁體激勵(lì)簧片傳感器251(參照?qǐng)D3)并且于是激活要被讀取的裝置。遠(yuǎn)程信息處理單元13可以構(gòu)建為借助GPS檢驗(yàn)軌道車(chē)輛的位置以及例如速度或運(yùn)動(dòng)方向。這可以間或進(jìn)行,以便進(jìn)行由裝置3、3A提供的數(shù)據(jù)的真實(shí)性檢查。尤其為了將由傳感器傳送的速度信號(hào)與當(dāng)前的GPS速度比較。此外,同樣可以在故障情況(例如報(bào)告 裝置的輪抱死)下檢查軌道車(chē)輛是否真真未運(yùn)動(dòng)。此外,軌道車(chē)輛必要時(shí)可以被定位。遠(yuǎn)程信息處理單元13也可以有利地具有振動(dòng)傳感器,其負(fù)責(zé)當(dāng)軌道車(chē)輛運(yùn)動(dòng)時(shí),才激活遠(yuǎn)程信息處理單元13。遠(yuǎn)程信息處理單元的自主運(yùn)行時(shí)間有利地為直至6年或7年。通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的裝置3和3A借助緊湊的、單件式和封閉的單元可以進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)識(shí)別和車(chē)架診斷,該單元可以簡(jiǎn)單地加裝。遠(yuǎn)程信息處理單元13可以在規(guī)則的時(shí)間間隔中詢(xún)問(wèn)裝置3、3A,而不是等待裝置的發(fā)送。在另一有利的擴(kuò)展方案中,遠(yuǎn)程信息處理單元13和裝置3、3A分別具有實(shí)時(shí)時(shí)鐘并且此外同步化。于是,確定時(shí)刻可以設(shè)置用于傳輸。對(duì)于故障情況(抱死、脫軌)也可以設(shè)置在所限定的時(shí)間間隔之外的傳輸,例如在裝置中的振動(dòng)傳感器252的同時(shí)響應(yīng)之后以及在遠(yuǎn)程信息處理單元13中在前的停止時(shí)間之后。圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置的一個(gè)實(shí)施例的剖面的簡(jiǎn)化的視圖。示出了輪1, 例如軌道車(chē)輛(未示出)的輪1。在輪1上安置有車(chē)輛車(chē)軸或者車(chē)輛車(chē)軸的軸2 (此外常常簡(jiǎn)化地僅僅稱(chēng)為軸),其伸到圖平面中,使得僅僅示出其橫截面。軸2可以典型地將軌道車(chē)輛的兩個(gè)相同類(lèi)型的輪1連接。在軸2上設(shè)置有單元3,其包括至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)傳感器,該運(yùn)動(dòng)傳感器可以在至少一個(gè)軸線(xiàn)(方向)中確定靜態(tài)加速度。在單元3的對(duì)置側(cè)上設(shè)置有平衡物4,以便避免不平衡。輪1在軌道車(chē)輛的前向運(yùn)動(dòng)或者后向運(yùn)動(dòng)時(shí)在底座5上滾動(dòng), 底座5例如可以是軌道。在其中加速度傳感器可以確定加速度的軸向方向通過(guò)X軸、Y軸和Z軸來(lái)表示。X軸、Y軸和Z軸分別彼此垂直。此外,地球重力或者重力場(chǎng)/地球重力加速度的方向通過(guò)箭頭IG示出。X軸指向相對(duì)于軸2的橫截面的圓周的切向方向,Z軸指向從軸2的中心來(lái)看的徑向方向并且Y軸指向軸2的軸向方向,即從圖平面出來(lái)。在圖3中, 除了加速度傳感器之外還可以設(shè)置微處理器、存儲(chǔ)器、尤其半導(dǎo)體存儲(chǔ)器和用于傳輸數(shù)據(jù)的無(wú)線(xiàn)電模塊。就此而言,可以在單元3內(nèi)已經(jīng)對(duì)借助加速度傳感器確定的信號(hào)進(jìn)行部分或者完全的預(yù)處理。替代無(wú)線(xiàn)電模塊地也可以設(shè)置其他接口,通過(guò)這些接口可以以無(wú)線(xiàn)或有線(xiàn)方式從單元3中讀取數(shù)據(jù)。車(chē)輛車(chē)軸或者軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與角速度ω —起被說(shuō)明。同樣,相對(duì)于地球重力加速度說(shuō)明旋轉(zhuǎn)角α。軸2的旋轉(zhuǎn)角α可以被運(yùn)動(dòng)傳感器檢測(cè)。在具體應(yīng)用中,于是可以檢測(cè)軸2的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)動(dòng)角、和/或傾斜、可能出現(xiàn)的在旋轉(zhuǎn)裝置上的不規(guī)則性、在底座上的不規(guī)則性和通過(guò)其他對(duì)象引起的沖擊。基于傳感器信號(hào)于是尤其可以確定走完的路程(里程)、靜止?fàn)顟B(tài)、輪抱死、速度、異常工作狀態(tài)(磨損、脫軌)、軌道損傷、轉(zhuǎn)軌沖擊和工作持續(xù)時(shí)間。加速度傳感器尤其測(cè)量作用于軸線(xiàn)和傳感器的地球重力加速度。 在地球重力場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的軸線(xiàn)或者軸2 (只要其相對(duì)于地球表面不成90°的角度)根據(jù)軸2 的變化的轉(zhuǎn)動(dòng)角來(lái)產(chǎn)生X軸傳感器和Z軸傳感器的周期信號(hào)。信號(hào)的頻率對(duì)應(yīng)于軸線(xiàn)的轉(zhuǎn)速。在本發(fā)明的中心在于傳感器信號(hào)的時(shí)間變化曲線(xiàn)的分析,用于確定里程或者行駛速度, 以及通過(guò)自動(dòng)化的分析對(duì)特定的干擾的檢測(cè)。圖13示出了根據(jù)圖12的實(shí)施例的另一簡(jiǎn)化的視圖。示出了軌道車(chē)輛的輪1和軸 2,在軸2上根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例設(shè)置有根據(jù)本發(fā)明的裝置??煽吹降挠绕涫菃卧?,其如前面所闡述的那樣除了加速度傳感器之外還可以包含用于預(yù)處理和傳輸數(shù)據(jù)的另外的電子部件。借助附圖再次在此得到軸向軸線(xiàn)的如下位置,在該位置中加速度傳感器可以確定加速度。Y軸指向軸2的軸向方向。Y軸能夠?qū)崿F(xiàn)確定軸2相對(duì)于水平線(xiàn)的傾斜。X軸指向軸的徑向方向,即在軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向上或者逆著軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。Z軸在徑向方向上延伸。 傾斜角度為Y。根據(jù)本發(fā)明的分析單元于是可以構(gòu)建為也確定軌道車(chē)輛的傾斜。圖14至20示出了針對(duì)軸向方向X和Z的傳感器信號(hào)SX和SZ,如其可以在根據(jù)本發(fā)明的方面的裝置3中出現(xiàn)并且轉(zhuǎn)發(fā)給分析單元或者微控制器?;谳斎胄盘?hào),分析單元 23或者根據(jù)圖11的單元13、14或者15提供確定的輸出信號(hào)或者測(cè)量結(jié)果。為此,分析單元23或者單元13、14或者15構(gòu)建為分析傳感器信號(hào)SX、SZ(或者沿著第三軸的與車(chē)輛車(chē)軸(軸2)的傾斜相關(guān)的第三信號(hào)SY)的時(shí)間變化曲線(xiàn)并且尤其計(jì)算里程和/或速度并且必要時(shí)檢測(cè)故障信號(hào)。圖14示出了帶有在車(chē)輛連續(xù)前向行駛的情況下裝置3 (如前面所描述的那樣)的加速度傳感器的兩個(gè)信號(hào)sx、SZ的示例性時(shí)間變化曲線(xiàn)的一部分的曲線(xiàn)圖。示出了加速度傳感器的輸出信號(hào)sx、SZ的、時(shí)間上的或者與轉(zhuǎn)動(dòng)角ω有關(guān)的曲線(xiàn),該加速度傳感器可以根據(jù)本發(fā)明與軌道車(chē)輛的車(chē)輛車(chē)軸2耦合。圖14涉及連續(xù)的前向行駛并且反映與X軸 (SX)和Z軸(SZ)相關(guān)的輸出信號(hào)SX、SZ。這些信號(hào)是周期性的正弦線(xiàn)號(hào),其疊加有小的干擾。與Z軸對(duì)應(yīng)的信號(hào)SZ相對(duì)于與X軸相關(guān)的信號(hào)SX具有與速度有關(guān)的偏置(錯(cuò)移),其在此示例性地為大約0. 5g(g是地球重力加速度)。轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的方向可以從與X軸相關(guān)的信號(hào)SX相對(duì)于與Z軸相關(guān)的信號(hào)SZ的相移中獲得。在當(dāng)前的情況下示出了前向行駛。圖15示出了根據(jù)圖14的信號(hào),其中圖15現(xiàn)在涉及后向行駛。相應(yīng)地,與Z軸相關(guān)的信號(hào)SZ超過(guò)X軸的信號(hào)SX。然而,在軌道車(chē)輛的速度相同的情況下,這些信號(hào)的周期或者頻率保持恒定。因此,從這些信號(hào)的最大值中可以在電子分析裝置中確定速度并且從在這些信號(hào)(或者甚至僅僅這些信號(hào)之一)的時(shí)間總曲線(xiàn)可以在電子分析裝置中確定完成的里程。圖16又示出了與圖14對(duì)應(yīng)的視圖,其中在旋轉(zhuǎn)部分上存在損傷,使得在周期性間隔中按比例地在兩個(gè)信號(hào)sx、sz中出現(xiàn)峰。這種峰(干擾尖峰等等)可以在分析的范圍中確定,該分析針對(duì)該干擾的識(shí)別構(gòu)建。周期性給出了如下說(shuō)明在旋轉(zhuǎn)的部分例如扁平部分上存在損傷或者在軸承或者作用面上存在缺陷。此外,可以從傳感器信號(hào)sx、SZ中推斷損傷的精確位置。分析單元(例如單元23或者單元12、13、14或者15之一)可以構(gòu)建為從傳感器信號(hào)SX、SZ中導(dǎo)出在輪上的損傷的具體位置。從加速度值SX和SZ的矢量合成中尤其可以確定加速度值或者沖擊的方向。因此,借助根據(jù)本發(fā)明的裝置也可以在垂直沖擊和水平?jīng)_擊之間進(jìn)行區(qū)別。在考慮得到的加速度值的方向的情況下可以區(qū)分不同的信號(hào)類(lèi)型或者故障類(lèi)型(軸承損傷、轉(zhuǎn)軌沖擊、裝載等等),如下面還進(jìn)一步闡述那樣。圖17再次示出了根據(jù)圖14的傳感器信號(hào)SX、SZ,其中現(xiàn)在在底座上、例如在軌道上存在損傷。在此情況下,在兩個(gè)軸線(xiàn)中成比例地在垂直方向上單獨(dú)地出現(xiàn)加速度值(離群值、干擾尖峰等等)。自動(dòng)分析于是可以構(gòu)建為使得將在垂直方向的單獨(dú)的干擾尖峰或者離群值評(píng)價(jià)和輸出為底座損傷。圖18示出了在沖擊在縱向方向上(例如轉(zhuǎn)軌)的情況下根據(jù)圖14的信號(hào)SX、 SZ0在此情況下,在兩個(gè)軸線(xiàn)中成比例地在水平方向上單獨(dú)地出現(xiàn)加速度值(離群值、干擾尖峰等等)。自動(dòng)分析于是可以構(gòu)建為使得信號(hào)的干擾尖峰被識(shí)別為縱向沖擊或者轉(zhuǎn)軌沖擊。尤其是,可以將在水平方向上的高于2. 4g的沖擊檢測(cè)并且作為故障必要時(shí)與時(shí)刻一起被輸出。圖19涉及如下情況其中軌道車(chē)廂從時(shí)刻tx起運(yùn)動(dòng),然而輪抱死。輸出信號(hào)SX、 SZ從時(shí)刻tx起示出非周期性的加速度值(由于震動(dòng)引起噪聲提高),而在此期間未測(cè)量到周期信號(hào)(也就是說(shuō)軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng))。在周期性的、與轉(zhuǎn)動(dòng)角有關(guān)的正弦形信號(hào)同時(shí)消失的情況下,提高的噪聲的出現(xiàn)于是可以識(shí)別為輪抱死。分析部于是可以將這些信號(hào)例如與出現(xiàn)的時(shí)刻和出現(xiàn)的持續(xù)時(shí)間一起存儲(chǔ)。最后,圖20示出了在脫軌或者輪-軌道接觸的持久性損耗的情況下加速度信號(hào) SX、SZ的可能的變化曲線(xiàn)。在此情況下,確定在恒定的時(shí)間間隔的情況下正弦信號(hào)與在所有軸線(xiàn)中的干擾量的連續(xù)疊加,部分帶有在垂直方向上的周期性循環(huán)的特征。這些信號(hào)的自動(dòng)識(shí)別于是借助所提及的特征是可能的并且可以在相應(yīng)地構(gòu)建的分析單元中被識(shí)別。必要時(shí)可以觸發(fā)警報(bào)信號(hào)或者至少確定時(shí)刻。根據(jù)本發(fā)明的另一方面也可以借助離心力、即在徑向方向(Z軸)上測(cè)量的加速度確定或者校驗(yàn)車(chē)輛車(chē)軸2的轉(zhuǎn)速。只要速度保持恒定,則這些部件涉及相同信號(hào) (Gleichsignal)。根據(jù)本發(fā)明的分析單元于是構(gòu)建為使得其進(jìn)行與該信號(hào)的比較。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特定擴(kuò)展方案可以將故障或者狀態(tài)與確定的、特定的簡(jiǎn)單誤碼相關(guān)。有利的例如是以下編碼表 權(quán)利要求
1.一種裝置,其包括傳感器并且構(gòu)建為與軌道車(chē)輛的軸耦合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其中耦合借助對(duì)軸的盤(pán)繞來(lái)實(shí)現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置,其構(gòu)建為,根據(jù)空間濾波器方法執(zhí)行軌道車(chē)輛的位置確定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置,其中該裝置構(gòu)建為在確定的時(shí)刻確定軌道車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置,其中該裝置構(gòu)建為在確定的時(shí)刻確定對(duì)車(chē)廂的外部機(jī)械作用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置,其中該裝置構(gòu)建用于檢測(cè)狀態(tài)“解除制動(dòng)”和/或 “施行制動(dòng)”。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置,其中該裝置包括溫度傳感器。
8.一種用于確定軌道車(chē)輛的車(chē)廂序列的方法,該軌道車(chē)輛包括多個(gè)車(chē)廂,其中通過(guò)分析固定在車(chē)廂的軸上的傳感器的信號(hào)來(lái)檢測(cè)對(duì)車(chē)廂的相同外部機(jī)械作用出現(xiàn)的時(shí)刻。
9.一種用于檢驗(yàn)軌道車(chē)輛的列車(chē)完整性的方法,該軌道車(chē)輛包括多個(gè)車(chē)廂,其中將當(dāng)前確定的列車(chē)序列分別與用作參考的列車(chē)序列比較并且分析固定在車(chē)廂的軸上的傳感器的信號(hào),用于確定當(dāng)前的列車(chē)序列。
10.一種用于行駛狀態(tài)“施行制動(dòng)”的統(tǒng)計(jì)學(xué)檢測(cè)與速度減小相結(jié)合用以確定制動(dòng)磨損的方法,其中分析固定在軌道車(chē)輛的軸上的傳感器的信號(hào)。
11.一種用于為軌道車(chē)輛加裝裝置的方法,其中所述裝置包括傳感器并且與軌道車(chē)輛的軸耦合。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其中耦合通過(guò)對(duì)軸的盤(pán)繞來(lái)實(shí)現(xiàn)。
13.一種用于監(jiān)控帶輪的軌道車(chē)輛的裝置,其包括加速度傳感器,該加速度傳感器適于沿著至少一個(gè)第一軸線(xiàn)確定靜態(tài)加速度,其中加速度傳感器設(shè)置在響應(yīng)于車(chē)輛的行駛運(yùn)動(dòng)而與車(chē)輛速度成比例地旋轉(zhuǎn)的本體上,使得加速度傳感器運(yùn)動(dòng),從而使得由加速度傳感器測(cè)量的地球重力加速度的分量由于所述第一軸線(xiàn)相對(duì)于地球重力場(chǎng)的角度改變而改變,以及分析單元,其構(gòu)建為接收加速度傳感器的表征所測(cè)量的加速度的輸出信號(hào),并且基于所述輸出信號(hào)確定軌道車(chē)輛的里程和至少一個(gè)故障狀態(tài)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置,其中加速度傳感器設(shè)置在車(chē)輛車(chē)軸的與輪之一耦合的軸的外圓周上。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的裝置,其中該裝置包含傳感器,該傳感器適于檢測(cè)軌道車(chē)輛的軸的自激振蕩。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置,其中該裝置進(jìn)一步構(gòu)建為,對(duì)所檢測(cè)的自激振蕩在與期望值的偏差方面進(jìn)行分析,并且于是推斷軸的損壞或者軸的負(fù)荷。
17.一種用于監(jiān)控軌道車(chē)輛的方法,其具有以下步驟沿著至少一個(gè)第一軸線(xiàn)測(cè)量靜態(tài)加速度,使軸根據(jù)車(chē)輛的輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)在地球重力場(chǎng)中旋轉(zhuǎn),使得所測(cè)量的靜態(tài)地球重力加速度的分量由于所述第一軸線(xiàn)相對(duì)于地球重力場(chǎng)的角度改變而改變,并且從所測(cè)量的加速度的變化曲線(xiàn)中確定軌道車(chē)輛的里程和至少一個(gè)故障狀態(tài)。
18.一種用于為帶輪的軌道車(chē)輛加裝用于監(jiān)控軌道車(chē)輛的行駛特性的裝置的方法將能夠沿著至少一個(gè)軸線(xiàn)確定靜態(tài)加速度的加速度傳感器設(shè)置在旋轉(zhuǎn)的本體上,使得加速度傳感器在車(chē)輛的輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng),從而使得由加速度傳感器測(cè)量的地球重力加速度的分量由于所述軸線(xiàn)相對(duì)于地球重力場(chǎng)的角度改變而變化,其中設(shè)置有分析單元,該分析單元構(gòu)建為從加速度傳感器的、說(shuō)明由加速度傳感器測(cè)量的加速度的輸出信號(hào)中確定軌道車(chē)輛的里程和至少一個(gè)故障狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及裝置和方法,其涉及傳感器在軌道車(chē)輛的軸上的布置。
文檔編號(hào)B60T8/32GK102333687SQ200980154759
公開(kāi)日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2009年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月19日
發(fā)明者庫(kù)爾特·根斯萊特, 維克托·貝倫茨, 羅爾夫-斯特凡·沙伊布勒, 霍爾格·萊泰爾 申請(qǐng)人:尤里卡導(dǎo)航解決方案公司