Améliorer la signalisation ferroviaire grâce à des systèmes avancés de comptage d'essieux
Les systèmes ferroviaires dépendent de diverses technologies pour assurer des opérations ferroviaires fluides, sûres et efficaces, les systèmes de comptage d'essieux et de circuits de voie jouant un rôle essentiel à cet égard. Si les deux technologies ont pour objectif fondamental de surveiller et de détecter les passages de trains, les compteurs d'essieux se sont imposés comme le choix privilégié des exploitants du monde entier. Cela est dû en grande partie à un certain nombre de caractéristiques et d'avantages associés à cette technologie, tels que des niveaux élevés de fiabilité, de disponibilité et de sécurité par rapport aux systèmes de circuits de voie.
Circuits de voie: une méthode conventionnelle de détection des trains
La technologie des circuits de voie constitue la pierre angulaire des systèmes de signalisation ferroviaire depuis des décennies, grâce à son principe de fonctionnement simple. Ce mécanisme consiste essentiellement à utiliser les voies ferrées pour compléter un circuit électrique. Dans une configuration typique, un courant électrique basse tension est envoyé par un rail et reçu par l'autre, avec un joint ou un espace isolé séparant les différentes sections de la voie. Ces sections sont reliées à une source d'alimentation à une extrémité et à un relais de détection ou à un récepteur à l'autre extrémité. La source d'alimentation envoie en permanence un courant basse tension dans un rail, et le courant circule à nouveau dans l'autre rail jusqu'au récepteur, complétant ainsi le circuit.
Lorsqu'un train est absent d'une section de voie, le courant circule sans interruption à travers les rails jusqu'au récepteur, qui indique à son tour que cette section de voie est libre. Cependant, lorsqu'un train s'engage sur le tronçon, ses essieux en métal conducteur comblent l'écart entre les deux rails, ce qui crée un court-circuit ou un shunt. Le court-circuit dévie alors le courant vers les essieux du train, au lieu de l'acheminer sur toute la longueur du rail jusqu'au récepteur. Le fait que le courant soit dévié entraîne la désexcitation du relais situé à l'extrémité du circuit, ce qui signale que la section de voie est occupée.
Les systèmes de comptage d'essieux et leur adoption au niveau Mondial
Les compteurs d'essieux sont utilisés à diverses fins dans le domaine de la signalisation ferroviaire, en particulier dans les cas où des systèmes de détection des trains hautement fiables et disponibles sont nécessaires. En raison de ses performances globales et de ses niveaux élevés de disponibilité et de fiabilité, la technologie de comptage d'essieux est devenue la pierre angulaire de la signalisation ferroviaire moderne. Contrairement aux circuits de voie, la technologie de comptage d'essieux repose sur l'utilisation de capteurs inductifs qui détectent les roues des trains qui passent par un point désigné sur la voie. Chaque fois qu'une roue de train traverse le capteur, un signal est généré, qui est ensuite envoyé à l'unité d'évaluation pour un traitement ultérieur.
Comme son nom l'indique, le comptage d'essieux consiste à compter les essieux d'un véhicule ferroviaire entrant dans une section de voie. Si un essieu d'un véhicule ferroviaire traverse le point de détection, le système de comptage d'essieux augmente la valeur du compteur de la section de voie concernée. Si un essieu d'un véhicule ferroviaire traverse le point de détection en dehors d'une section de voie, le système diminue la valeur du compteur de la section de voie concernée - cette procédure fonctionne dans les deux sens. Si le nombre d'essieux entrants est égal au nombre d'essieux sortants, le tronçon de voie est dégagé. Toutefois, si le nombre d'essieux comptabilisés à l'entrée est supérieur au nombre d'essieux décomptés à la sortie, le tronçon de voie est marqué comme étant occupé. Si le nombre d'essieux est négatif ou si une erreur se produit, une condition d'erreur est déclenchée - dans ce cas, le système se met en sécurité en marquant la section de voie comme occupée jusqu'à ce que l'erreur soit résolue.
L'un des principaux avantages des compteurs d'essieux par rapport aux circuits de voie est leur capacité à fournir à l'exploitant des fonctionnalités et des options avancées qui dépassent de loin les données classiques de détection de trains. Ces données comprennent des informations telles que le sens de circulation, le nombre d'essieux, la vitesse ainsi que des données de diagnostic. Grâce à leurs performances globales et à leurs fonctionnalités avancées, les solutions modernes de comptage d'essieux constituent un élément essentiel des systèmes de signalisation et du réseau ferroviaire dans le monde entier.
Le Frauscher Advanced Counter FAdC®, un système de comptage d'essieux à la pointe de la technologie
Applications et interfaces du FAdC®
Le Frauscher Advanced Counter FAdC® est un système de comptage d'essieux largement reconnu, fabriqué par Frauscher Sensor Technology. Depuis sa création, le FAdC® a été utilisé dans de nombreux projets à travers le monde, grâce aux nombreux avantages qu'il offre aux exploitants. Le FAdC® constitue la base idéale pour répondre aux exigences spécifiques des clients et du marché, conformément aux normes de sécurité les plus strictes, comme le stipule le niveau d'intégrité de sécurité 4. Cela fait du système un choix idéal pour des applications vitales telles que la protection des passages à niveau et la détection de sections de voies "libres" (sans matériel roulant), entre autres. En outre, l'absence d'électronique dans le boîtier de raccordement de la voie signifie qu'aucun composant électronique n'est exposé à des influences environnementales directes, ce qui réduit les besoins en termes de maintenance ainsi que la complexité du système, tout en permettant de réduire les coûts.
En ce qui concerne l'intégration avec des systèmes de rang supérieur, le FAdC® offre une architecture flexible grâce à une large gamme d'options d'interface qui garantissent une incorporation transparente dans les systèmes existants. En ce qui concerne les interfaces, le FAdC® offre trois possibilités distinctes : une interface relais, une interface optocoupleur et une interface Ethernet. Le FAdC® offre une interface relais avec la carte IO-EXB, grâce à laquelle les informations de deux sections de voie peuvent être émises en toute sécurité par IO-EXB et interfacées avec un système de rang supérieur, tel qu'un système d'enclenchement à relais. Plus important encore, grâce à sa carte de communication, le FAdC® offre également une interface Ethernet de pointe qui prend en charge de nombreux protocoles de sécurité tels que le Frauscher Safe Ethernet, des protocoles propres au client ainsi qu'EULYNX. Avec la mise en œuvre d'EULYNX, le FAdC® offre une interface transparente et normalisée pour les systèmes de signalisation.
Un large éventail d'options de configuration
En outre, la flexibilité et l'évolutivité du FAdC® permettent d'adapter le système aux exigences spécifiques du projet afin d'en assurer la réalisation la plus efficace et la plus économique possible - ce qui inclut également la possibilité de mettre en place une architecture entièrement décentralisée. La modularité du FAdC® est l'un des avantages les plus notables de ce système, qui comporte toute une série d'avantages techniques et économiques liés à la simplicité du système et à aux faibles coûts de maintenance et de mise en place.
L'architecture décentralisée dans le domaine ferroviaire améliore considérablement la robustesse et l'évolutivité du système. Contrairement aux systèmes centralisés, où un seul point de défaillance peut entraîner des perturbations généralisées, l'architecture décentralisée assure la répartition des fonctions de signalisation sur plusieurs nœuds interconnectés. Cette configuration permet au réseau ferroviaire de continuer à fonctionner même si une partie du système rencontre des problèmes, ce qui augmente la fiabilité globale et réduit les temps d'arrêt. À chaque endroit où le FAdC® est présent, il est possible d'ajouter autant de points de détection que nécessaire. Les emplacements décentralisés du FAdC® peuvent ensuite être reliés entre eux par un réseau de télécommunication, tel que la fibre optique - de même, les emplacements décentralisés peuvent aussi être reliés à un emplacement centralisé. Cet aspect présente souvent un avantage considérable pour l'opérateur puisque l'architecture réseau est simplifiée, la quantité de câblage est réduite et les coûts du projet sont moindres.
Des fonctions intelligentes
Bien que le FAdC® offre une fiabilité et une disponibilité incomparables, plusieurs fonctions innovantes ont néanmoins été incorporées dans le système afin d'en garantir les meilleures performances.
L'une de ces fonctions innovantes est le contrôle des têtes de comptage CHC, qui est hautement configurable pour répondre aux exigences de tout projet. La fonction principale du CHC est d'éviter que des erreurs de comptage et des messages d'erreur ne soient générés en raison d'interférences dues à des facteurs externes. Il s'agit notamment du trafic routier, de la présence d'objets métalliques ou de débris sur la voie, autant d'éléments susceptibles de fausser le comptage.
Grâce au CHC, les têtes de comptage peuvent être mises en veille lorsque les sections de voie adjacentes sont dégagées, afin d'éviter les perturbations susceptibles de générer des erreurs. En outre, le nombre de perturbations ou de fausses détections réprimées dans le système peut être librement configuré, ce qui signifie que la section de la voie ne devient occupée que lorsque le seuil fixé pour les perturbations est atteint. Dès qu'un véhicule en approche pénètre dans l'une des sections de voie adjacentes, la fonction répressive est immédiatement désactivée. Le système retrouve alors un fonctionnement normal de détection, conformément aux exigences SIL 4.
Tout comme le CHC, la fonction de supervision de la section de voie, abrégée en STS (Supervisor Track Section), est une fonction spéciale incluse dans le FAdC® qui est conçue pour augmenter la disponibilité des opérations ferroviaires. Le STS est un processus automatisé de correction des défauts qui garantit la réinitialisation automatique du système en cas d'erreur sur la voie, sans requérir d'intervention manuelle.
Le principe de fonctionnement du STS consiste en la superposition de sections de voie isolées avec une section de supervision. Si une erreur se produit sur une section de voie mais que la section correspondante du superviseur est dégagée, le système effectue automatiquement une réinitialisation. De même, une section de supervision défectueuse est réinitialisée si les sections de voie correspondantes qui sont couvertes par ce STS sont libres.
La disposition dans laquelle les têtes de comptage sur les sections de voie sont superposées aux sections du superviseur est hautement configurable et dépend des besoins et des exigences spécifiques du projet. Le STS est entièrement conforme à la norme SIL 4 et peut être utilisé dans une multitude d'applications telles que la détection de voies "libres". En ce sens, le STS offre une disponibilité supplémentaire tout en maintenant le plus haut niveau de sécurité.
Ces deux caractéristiques ne sont qu'un aperçu d'une série de fonctions innovantes et puissantes qui offrent, aux intégrateurs et aux opérateurs, la possibilité de simplifier leurs systèmes et leurs procédures d'exploitation. Comme le FAdC® constitue l'épine dorsale des systèmes de comptage d'essieux de Frauscher, les clients bénéficient d'améliorations continues et de nouveaux développements, avec un cycle d'innovation court.
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