欠陥検出器

2000年代には、欠陥検出器にコンピュータが組み込まれるようになり、列車の状態に関するより詳細で正確なレポートが生成されるようになった。最新のシステムでは、コンピュータプログラムを使用して写真を分析し、潜在的なエラーを特定して、人間が確認する。^{[ 2 ]}焦点の一つは、列車を停止して検査する必要があり、遅延の原因となる誤検出の数を減らすことである。^{[ 2 ]}

ホットボックスまたはホットベアリング検出器（HBD）は、列車のジャーナルベアリングの温度を測定するために使用されます。通常、線路の両側に2つの赤外線センサーがあり、列車のベアリングを見上げています。^{[ 3 ]}

それらは、通過するすべてのジャーナルベアリングからの放射線を記録します。ベアリングが安全な走行のための最高温度に達すると、検出器はそれを欠陥として警告し、カウントします。ベアリングはわずか3分で焼き切れる可能性があるため、ホットボックス検出器の設置は多くの鉄道で非常に一般的です。^{[ 3 ]}

これらの検出器は通過する列車の音を聞き、ベアリングの不具合に対応する音を識別します。^{[ 2 ]}ベアリングの不具合による音に似た音が識別された場合、その音のする車両は次の停車駅で列車から切り離され、検査され、必要に応じて修理されます。これらはホットボックス検出器によって発生する誤検出の数を減らすためにも使用されます。^{[ 2 ]}

線路の幅全体にわたって円錐の列が（枕木のように）分岐器に取り付けられています。列車から引きずり出されたものはこの円錐に当たり、円錐を押し戻して接点を切断します。その後、円錐は元の位置に戻り、列車の下に引きずり込まれる可能性のある他のものに備えます。検出器はこの動作を検知し、欠陥としてフラグを立てます。脆い棒は他の場所ではまだ使用されていますが、修理が必要です。引きずり装置検出器の金属製のフラップは、時間の経過とともに損傷が大きくなるため、交換する必要があります。^{[ 3 ]}

使い捨てシステムでは、通常、レール間に張られた、またはレールの外側にも張られた、枕木に固定された、壊れやすい係合バーまたはステンレス鋼線/編組線が使用されます。バーまたは編組線が何かにぶつかると、それが壊れ、回路の遮断によって引きずり物があることが警告されます。^{[ 3 ]}

自動リセットシステムは通常、標的が命中後に自動的にリセットされるように、ピボットピンシステムを採用している。

赤外線ビームは、線路の上方（高車検知）または線路の横（偏荷重検知）に水平に設置されます。ビームを遮断するものはすべて欠陥としてカウントされます。高車検知器は、高さ制限を超える車両が低クリアランス線路に誤って進入する可能性がある場所に設置されます。偏荷重検知器は、コンテナがずれて橋梁トラスやトンネル壁に危険を及ぼす可能性があるため、ダブルスタック列車が普及している鉄道で主に使用されています。

線路沿いの車輪センサーは、列車の車輪の平らな部分を感知します。走行するには危険すぎるほど平らな車輪（列車の車輪に大きな平らな部分がある）は欠陥としてカウントされます。通常、これらのシステムは加速度計、ひずみゲージ、光ファイバー方式、または最新の車輪衝撃位相検出器（WIPD）を使用します。車輪衝撃荷重検出器（WILD）は衝撃を測定しますが、これらの衝撃測定値を何かに対して正規化しません。単に衝撃の読み取り値です。衝撃荷重ではなく車輪の欠陥の衝撃を測定しているため、ばね質量の違いに対応しようとはしません。したがって、同じ車輪の欠陥でも、貨車が空の場合よりも、貨車が積載されている場合の方がはるかに大きな衝撃が記録されます。^{[ 4 ]}

ホイール状態監視装置は、ばね上質量（荷重）とは無関係にホイールの状態を監視します。これは、ホイールの質量を差し引いて正規化された衝撃値を算出することで実現されます。そのため、これらのシステムは一般的に、より小さな欠陥をより高い解像度で検出する能力に優れています。

通常は、側面を検知する赤外線検出器の列で構成されており、車輪がロックしてレール上を滑っているか、ブレーキがロックして車輪全体が過熱しているかを検知できる。

これらの検出器は、重量差の測定のみを目的としているため、通常は簡素な計量台やWILDシステムです。本格的な計量台やWILDシステムほどの精度は必要なく、列車通過中に台車の重量を平均して貨車の相対的なバランスを計算し、一方のレールが他方のレールよりも許容範囲を超えて（パーセンテージで）積載されているかどうかを判断できるだけの精度があれば十分です。台車の軌道形状やハンチングの問題による重量変動によって、パーセンテージの不均衡が著しく生じる可能性があるため、通常は空の貨車ではこのような測定は行われません。重量差の観点から見ると、空の貨車は積載時と比べて不均衡が相対的に顕著になります。

これらの検出器は、さまざまなセンサー（ビデオ、レーザー、赤外線など）を使用できますが、一般的には安全カーテン方式を採用しています。これは、レール上に設置されたガントリーにセンサーを取り付け、クリアランスゲージの外側にあるものを検知する仕組みです。つまり、安全範囲をチェックし、範囲外のものが検知された場合は警告を発します。

これらのシステムは、列車から枕木に引っ張られているものを探す引きずり装置検出器とは異なります。低圧ホース検出器は、特に2つの貨車の間を調べ、ブレーキホースの垂れ下がりを測定します。ブレーキホースには多少の垂れ下がりが必要ですが、地面や機器に接触して外れてしまうほど大きく垂れ下がってはいけません。

通常、これらのシステムでは、線路の片側に設置された垂直バーを使用し、線路を挟んで反対側の連結バーに向けて設置された受信機が赤外線ビームを反射するように配置されています。列車が通過すると、赤外線センサーは連結部を重点的に監視し、許容値よりも低い値が検出された場合は警告を発します。

これらのシステムは、レールと線路の両側のさまざまな場所に設置されたビデオデバイスのアレイに依存しており、特定の台車コンポーネント（ブレーキビーム、スプリング、摩擦ウェッジなど）を探し、このデータを画像解析に通してメンテナンス上の問題があるかどうかを判断します。^{[ 2 ]}

これらは、枕木の間または枕木の代わりに設置されるレーザーアレイです。車輪のプロファイルを上向きに照射し、角度や長さなど様々な測定値を取得することで、プロファイルの形状を詳細に測定します。また、このシステムは、車輪セットを構成する2つの車輪の差動測定値も提供します。

台車性能検出器は、台車の走行形状と、ハンチング（不安定性）挙動を監視します。

台車トラッキングジオメトリには、車軸ごとのトラッキング位置と迎角、および台車ごとの回転、ずれ、車軸間のミスアライメント、トラッキングエラーが含まれます。台車性能検出器は、台車の欠陥を早期に検出し、フランジの上昇やレールの破損による脱線リスクを早期に警告することができます。^{[ 5 ]}

台車性能検出器は、多くの場合光学式を採用しており、レールに車輪センサーを固定して線路のすぐそばに設置される。

これらの検出器は、レールに無線信号を注入して監視するか、既存の軌道回路の電気的連続性を利用して、線路の断線を検出します。これらの検出器は、高速鉄道網で最も一般的に使用されています。

これらの検出器は、特定のレール区間に設置された小型検出器の網目状の構造物です。検出器は通常、温度センサーとひずみゲージ（摂氏とキロニュートンの力で測定）を組み合わせたもので、レールの温度と応力／張力を測定し、これらの値が構造的健全性の範囲を超えていないことを確認します。

これらのシステムは、まずレールを中立圧縮状態（引っ張りや押し込みがない状態）で測定し、合意された中立的な周囲温度に調整することで、特定の「中立状態」に校正されます。その後、システムはレールを測定し、これらのパラメータが中立状態から大きく逸脱していないかを確認し、レールが構造的完全性の侵害に近づいている場合は警告を発します。

これは、線路に設置された加速度計と、線路脇の岩盤に設置された別の加速度計を組み合わせたものです。これらの測定値の相関関係から、線路から発生する騒音がバラストを通して岩盤層にどれだけ伝わっているかが分かります。これは、周辺地域で発生する騒音レベルと直接相関しています。

地上設置型の騒音発生装置は、トンネル付近またはトンネル内部によく設置される。

これらは一般的なビデオ画像システムとは異なり、ブレーキシューが収まるレール上部のバンドを画像化することに特化しています。システムはブレーキシューのバックプレートを識別し、ブレーキブロックがどれだけ残っているかをミリメートル単位で算出します。バックプレートより先にブレーキブロックが検出されない場合、システムは通常、ブレーキパッドが欠落していると判断します。

参照：走行中の鉄道重量測定および鉄道車軸荷重

線路を跨ぐ橋には、通過する列車の両側にレーザー光線を照射する2本のビームが設置されている。ビームを横切るものはすべて欠陥としてカウントされる。このセンサーは、高車高検知器に組み込むことも可能である。