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ES2605204B1 - DEVICE AND PROCEDURE FOR MEASURING THE HEIGHT OF CLUSTERS OF A SUBSTANCE IN RAILWAY ENVIRONMENTS - Google Patents

DEVICE AND PROCEDURE FOR MEASURING THE HEIGHT OF CLUSTERS OF A SUBSTANCE IN RAILWAY ENVIRONMENTS Download PDF

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ES2605204B1
ES2605204B1 ES201531299A ES201531299A ES2605204B1 ES 2605204 B1 ES2605204 B1 ES 2605204B1 ES 201531299 A ES201531299 A ES 201531299A ES 201531299 A ES201531299 A ES 201531299A ES 2605204 B1 ES2605204 B1 ES 2605204B1
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Spain
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height
substance
clusters
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load cell
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Miguel RODRÍGUEZ PLAZA
Eugenio DOMÍNGUEZ AMARILLO
Álvaro PÉREZ MASILLA
Victor GÓMEZ CASTRO
Diana ALONSO GIMENO
Constantino José GARCÍA SÁNCHEZ
María Luisa MORA MARTÍNEZ
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    • B61L23/04Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for monitoring the mechanical state of the route
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Abstract

Dispositivo y procedimiento para medir la altura de cúmulos de una sustancia en entornos ferroviarios.#Se divulga un dispositivo para medir la altura de cúmulos de una sustancia en entornos ferroviarios y su procedimiento de medida asociado. El dispositivo comprende: una célula de carga (2); un detector de presencia (3), que comprende al menos dos sensores de presencia (3') ubicados en un mismo plano vertical a diferentes alturas, configurados para activarse cuando detectan la presencia de la sustancia; y, unos medios de procesamiento (5) configurados para calcular: una primera altura del cúmulo de la sustancia a partir del peso medido por la célula de carga (2); y, una segunda altura a partir de una lectura de los detectores de presencia (3). Los medios de procesamiento están configurados para seleccionar como altura de cúmulos de la sustancia la primera altura si existe coherencia entre la primera y la segunda altura, y seleccionar como altura de cúmulos de la sustancia la segunda altura si existe incoherencia entre la primera y la segunda altura.Device and procedure for measuring the height of clusters of a substance in railway environments. # A device for measuring the height of clusters of a substance in railway environments and its associated measurement procedure is disclosed. The device comprises: a load cell (2); a presence detector (3), comprising at least two presence sensors (3 ') located in the same vertical plane at different heights, configured to activate when they detect the presence of the substance; and, processing means (5) configured to calculate: a first height of the substance cluster from the weight measured by the load cell (2); and, a second height from a reading of the presence detectors (3). The processing means are configured to select the first height as the cumulus height of the substance if there is consistency between the first and the second height, and select the second height as the cumulus height of the substance if there is inconsistency between the first and the second height.

Description

DESCRIPCIÓN DESCRIPTION

DISPOSITIVO Y PROCEDIMIENTO PARA MEDIR LA ALTURA DE CÚMULOS DE UNA SUSTANCIA EN ENTORNOS FERROVIARIOS DEVICE AND PROCEDURE FOR MEASURING THE HEIGHT OF CLUSTERS OF A SUBSTANCE IN RAILWAY ENVIRONMENTS

5  5

OBJETO DE LA INVENCIÓN OBJECT OF THE INVENTION

El objeto de la presente invención es un nuevo dispositivo capaz de determinar la cantidad de sustancia acumulada en un determinado lugar así como su procedimiento de medida asociado. La sustancia puede ser cualquier sustancia que se conozca su 10 densidad, y preferentemente, aquellas sustancias encontradas en entornos ferroviarios tales como agua, arena, hielo, cereales, etc. The object of the present invention is a new device capable of determining the amount of substance accumulated in a certain place as well as its associated measurement procedure. The substance may be any substance known to be dense, and preferably, those substances found in railway environments such as water, sand, ice, cereals, etc.

La presente invención pertenece en general al campo de los sensores de medida de altura de sustancias. Más preferentemente, la invención pertenece al campo de los 15 sensores de medida de la altura de arena empleados en el ámbito ferroviario y de comunicaciones en entornos desérticos. The present invention pertains in general to the field of substance height measurement sensors. More preferably, the invention belongs to the field of 15 sand height measurement sensors used in the railway and communications environments in desert environments.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN BACKGROUND OF THE INVENTION

20   twenty

En la actualidad, se están realizando grandes proyectos en tecnología ferroviaria tanto a nivel nacional como internacional. Entre ellos destacan varias líneas de alta velocidad que atraviesan zonas desérticas con climas extremos. Por ejemplo, es el caso del tren de alta velocidad que en Arabia Saudí recorrerá los 453 km que separan las ciudades de Medina y La Meca, donde parte del trayecto se realiza a través de un 25 desierto de arena. El paso del tren por el desierto incrementa enormemente los requisitos tanto de las vías como de los propios trenes, ya que ambos deben ser resistentes no sólo a altas temperaturas sino también soportar los inconvenientes técnicos creados por la arena. Currently, major projects in railway technology are being carried out both nationally and internationally. Among them are several high-speed lines that cross desert areas with extreme climates. For example, it is the case of the high-speed train that in Saudi Arabia will cover the 453 km that separate the cities of Medina and Mecca, where part of the route is made through a 25 sandy desert. The passage of the train through the desert greatly increases the requirements of both the tracks and the trains themselves, since both must be resistant not only to high temperatures but also to bear the technical inconveniences created by the sand.

30  30

En efecto, la invasión de las vías por arena procedente de dunas en movimiento o depositada por fenómenos de tormentas de arena y viento es una de las preocupaciones que pueden afectar tanto a la utilización como al mantenimiento de las instalaciones. En caso de depositarse sobre las vías una cantidad importante de In fact, the invasion of the roads by sand coming from moving dunes or deposited by phenomena of sand and wind storms is one of the concerns that can affect both the use and maintenance of the facilities. In case of depositing on the roads a significant amount of

arena, podría ser necesario disminuir la velocidad permitida temporalmente, llegando en casos extremos a interrumpir el tráfico de trenes por seguridad. sand, it might be necessary to decrease the speed allowed temporarily, reaching in extreme cases to interrupt train traffic for safety.

Otros fenómenos naturales como el agua, el hielo o incluso los cereales procedentes de campos de cultivo cercanos a las vías férreas también pueden dificultar el tránsito 5 de los trenes. Other natural phenomena such as water, ice or even cereals from crop fields near railways can also hinder the transit of trains.

En este contexto, se hace necesario el uso de detectores de acumulaciones o cúmulos de sustancia capaces de proporcionar al operador de la línea ferroviaria, en particular la línea de alta velocidad, información acerca de la cantidad de sustancia (arena, agua, 10 etc) que se acumula en cada momento en puntos determinados de la vía. In this context, it is necessary to use accumulation detectors or substance clusters capable of providing the railway line operator, in particular the high-speed line, information about the amount of substance (sand, water, etc.) which accumulates at certain times in certain points of the road.

En el estado de la técnica actual se conocen dispositivos para medir sustancia como la lluvia o la nieve, formados por un único sensor como el divulgado en CN203444126(U) y titulado “WEIGHING TYPE RAIN AND SNOW METER BASED ON WIRELESS 15 SENSOR NETWORK”. Devices for measuring substance such as rain or snow are known in the state of the art, formed by a single sensor such as that disclosed in CN203444126 (U) and entitled "WEIGHING TYPE RAIN AND SNOW METER BASED ON WIRELESS 15 SENSOR NETWORK".

Actualmente no se conocen detectores de cúmulos de sustancia capaces de llevar a cabo esta función, y por lo tanto existe una necesidad en la técnica que aún no está solucionada. 20 There are currently no known substance cluster detectors capable of performing this function, and therefore there is a need in the art that is not yet solved. twenty

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN DESCRIPTION OF THE INVENTION

La presente invención describe un dispositivo capaz de medir los cúmulos de sustancia (arena, agua, etc.) que soluciona la problemática anterior midiendo el peso y 25 altura de la sustancia en un punto determinado y que transmite esta información desde el dispositivo hasta un centro de control donde se tomarán las acciones que sean necesarias en cada momento. The present invention describes a device capable of measuring substance clusters (sand, water, etc.) that solves the above problem by measuring the weight and height of the substance at a certain point and that transmits this information from the device to a center. control where the necessary actions will be taken at all times.

Un primer aspecto de la invención está dirigido a un dispositivo para medir la altura de 30 cúmulos de una sustancia en entornos ferroviarios. Por tanto, dentro de los entornos ferroviarios, el dispositivo de la presente invención se puede implantar en al menos vías en placa, vías en balasto, trampas de arena, plataforma ferroviaria y muros de contención. El dispositivo fundamentalmente comprende: A first aspect of the invention is directed to a device for measuring the height of 30 clusters of a substance in railway environments. Therefore, within rail environments, the device of the present invention can be implanted in at least plate tracks, ballast tracks, sand traps, rail platform and retaining walls. The device basically comprises:

- una célula de carga configurada para medir un peso de la sustancia; 35  - a load cell configured to measure a weight of the substance; 35

- un detector de presencia, que comprende al menos dos sensores de presencia ubicados a diferentes alturas, configurados para activarse cuando detectan la presencia de la sustancia; y,  - a presence detector, comprising at least two presence sensors located at different heights, configured to activate when they detect the presence of the substance; Y,

- unos medios de procesamiento que están conectados a la célula de carga y al detector de presencia y que están configurados para calcular: una primera altura del 5 cúmulo de la sustancia a partir del peso medido por la célula de carga; y, una segunda altura a partir de una lectura de los detectores de presencia. Los medios de procesamiento están configurados para seleccionar como altura de cúmulos de la sustancia la primera altura si existe coherencia entre la primera y la segunda altura, y seleccionar como altura de cúmulos de la sustancia la segunda altura si existe 10 incoherencia entre la primera y la segunda altura; existiendo coherencia entre la primera y la segunda altura cuando el valor absoluto de la diferencia entre ambas es inferior a un error predeterminado, e incoherencia en caso de que dicha diferencia sea igual o mayor a dicho error predeterminado.  - processing means that are connected to the load cell and to the presence detector and that are configured to calculate: a first height of the substance cluster from the weight measured by the load cell; and, a second height from a reading of the presence detectors. The processing means are configured to select the first height as the cumulus height of the substance if there is consistency between the first and the second height, and select the second height as the cumulus height of the substance if there is 10 inconsistency between the first and the second. second height; There is consistency between the first and second height when the absolute value of the difference between the two is less than a predetermined error, and incoherence in case said difference is equal to or greater than said predetermined error.

15  fifteen

En una realización preferida de la invención, el dispositivo adicionalmente comprende un sensor de humedad y un sensor de temperatura conectados a los medios de procesamiento para detectar condiciones ambientales de humedad y temperatura, respectivamente. La humedad y la temperatura son factores que pueden afectar en gran medida a la densidad de la sustancia, la cual representa una variable 20 fundamental en la medida de la primera altura (ver ecuación 1 más adelante). In a preferred embodiment of the invention, the device additionally comprises a humidity sensor and a temperature sensor connected to the processing means to detect ambient humidity and temperature conditions, respectively. Humidity and temperature are factors that can greatly affect the density of the substance, which represents a fundamental variable 20 in the measure of the first height (see equation 1 below).

En otra realización de la invención, el detector de presencia comprende un sensor de inclinación que ayudará a la corrección de las medidas de la altura o a la detección de cambios en la posición del detector de presencia. Los cambios en la posición del 25 detector de presencia pueden ser debidos a un golpe, vandalismo o defectos en el anclaje del detector de presencia. Por tanto, mediante el sensor de inclinación, los medios de procesamiento pueden generar una señal de alarma que enviarán al centro de control para su procesamiento. De forma preferida, el sensor de inclinación puede ser un acelerómetro o clinómetro. Respecto de la colocación del sensor de inclinación 30 en el detector de presencia, se prefiere la ubicación del sensor de inclinación en las partes elevadas del mismo sobre las partes inferiores ya que aumenta la sensibilidad y precisión de las medidas tomadas por el sensor de inclinación. In another embodiment of the invention, the presence detector comprises a tilt sensor that will help correct the height measurements or detect changes in the presence detector position. Changes in the position of the presence detector may be due to a blow, vandalism or defects in the presence detector anchor. Therefore, by means of the inclination sensor, the processing means can generate an alarm signal that will be sent to the control center for processing. Preferably, the inclination sensor may be an accelerometer or clinometer. With respect to the positioning of the inclination sensor 30 in the presence detector, the location of the inclination sensor in the raised parts thereof on the lower parts is preferred since it increases the sensitivity and precision of the measurements taken by the inclination sensor.

En otra realización de la invención, el dispositivo adicionalmente comprende unos medios de comunicación conectados a los medios de procesamiento, para que los medios de procesamiento puedan enviar al menos la altura de los cúmulos de sustancia a un centro de control. In another embodiment of the invention, the device additionally comprises communication means connected to the processing means, so that the processing means can send at least the height of the substance clusters to a control center.

5  5

En otra realización de la invención, el dispositivo adicionalmente comprende unos medios de alimentación configurados para proporcionar alimentación eléctrica a la célula de carga, el detector de presencia, los medios de comunicación y los medios de procesamiento. De entre las tecnologías actuales preferentemente se eligen las células de carga de cualquier tipo (de galgas, piezoelectrica, hidráulica, neumática...) 10 aunque en una realización preferida de la invención se emplea una célula de carga basada en una galga extensiométrica conectada a un puente de Wheatstone. In another embodiment of the invention, the device additionally comprises power means configured to provide power to the load cell, the presence detector, the communication means and the processing means. From among the current technologies, load cells of any type (of gauges, piezoelectric, hydraulic, pneumatic ...) are preferably chosen, although in a preferred embodiment of the invention a load cell based on a strain gauge connected to A Wheatstone Bridge

En otra realización de la invención, el detector de presencia está seleccionado entre detectores capacitivos, detectores inductivos, sensores de ultrasonidos y sensores 15 láser. In another embodiment of the invention, the presence detector is selected from capacitive detectors, inductive detectors, ultrasonic sensors and laser sensors.

En otra realización de la invención, los medios de comunicación están seleccionados entre: unos medios de comunicación analógica cableada; unos medios de comunicación digital serie por fibra óptica; unos medios de comunicación serie sobre 20 ZigBee; unos medios de comunicación MiWi; unos medios de comunicación Wifi; unos medios de comunicación por radiofrecuencia; y, una combinación cualquiera de los anteriores. Los medios de comunicación pueden comprender medios de comunicación analógica cableada, medios de comunicación digital serie UART por fibra óptica y medios de comunicación serie inalámbrica sobre ZigBee, siendo estos tres medios de 25 comunicación redundantes entre sí. In another embodiment of the invention, the communication means are selected from: wired analog communication means; serial digital media by fiber optic; a serial media about 20 ZigBee; MiWi media; Wifi media; radio frequency communication means; and, any combination of the above. The communication means may comprise wired analog communication media, UART serial digital fiber optic communication media and wireless serial communication media over ZigBee, these three means of communication being redundant with each other.

En otra realización de la invención, los medios de procesamiento están seleccionados entre un microprocesador, un microcontrolador, una FPGA, un DSP y un ASIC. In another embodiment of the invention, the processing means are selected from a microprocessor, a microcontroller, an FPGA, a DSP and an ASIC.

30  30

En otra realización de la invención, los medios de alimentación están seleccionados entre la red eléctrica, placas solares, baterías, mini-aerogeneradores, dispositivos de generación de energía geotérmica, dispositivos de producción de energía cinética y dispositivos de generación eléctrica a partir de gradiente de salinidad. Los medios de alimentación pueden ser una conexión a la red eléctrica, una batería que se carga a 35 In another embodiment of the invention, the feeding means are selected from the mains, solar panels, batteries, mini-wind turbines, geothermal power generation devices, kinetic energy production devices and electrical generation devices from gradient of salinity. The power means can be a connection to the mains, a battery that charges at 35

través de la conexión a la red eléctrica, y una placa solar que alimenta dicha batería en caso de fallo en la red eléctrica. through the connection to the mains, and a solar panel that feeds said battery in case of failure in the mains.

En un segundo aspecto de la invención, se proporciona un procedimiento para medir la altura de cúmulos de una sustancia en entornos ferroviarios mediante el dispositivo 5 definido en una cualquiera de las realizaciones anteriores referidas al primer aspecto de la invención. El procedimiento comprende las siguientes fases: In a second aspect of the invention, a method is provided for measuring the height of clusters of a substance in railway environments by means of the device 5 defined in any one of the previous embodiments referred to the first aspect of the invention. The procedure comprises the following phases:

a) calcular una primera altura del cúmulo de la sustancia a partir del peso medido por la célula de carga, de la superficie del sensor y de la densidad de la sustancia; 10 a) calculate a first height of the substance cluster from the weight measured by the load cell, the sensor surface and the density of the substance; 10

b) calcular una segunda altura a partir de una lectura de los detectores de presencia; b) calculate a second height from a reading of the presence detectors;

c) seleccionar como altura de cúmulos de la sustancia la primera altura si existe coherencia entre la primera y la segunda altura; existiendo coherencia entre la primera y la segunda altura cuando el valor absoluto de la diferencia entre 15 ambas es inferior a un error predeterminado; c) select the first height as cumulus height of the substance if there is consistency between the first and second height; there is coherence between the first and second height when the absolute value of the difference between the two is less than a predetermined error;

d) seleccionar como altura de cúmulos de la sustancia la segunda altura si existe incoherencia entre la primera y la segunda altura; existiendo incoherencia entre la primera y la segunda altura cuando el valor absoluto de la diferencia entre ambas es igual o superior al error predeterminado. 20 d) select the second height as cumulus height of the substance if there is inconsistency between the first and second height; there is inconsistency between the first and second height when the absolute value of the difference between the two is equal to or greater than the predetermined error. twenty

En una realización de la invención, el paso a) adicionalmente comprende las siguientes fases: In an embodiment of the invention, step a) additionally comprises the following phases:

- determinar la existencia de errores en la lectura de la célula de carga; y,  - determine the existence of errors in the load cell reading; Y,

- seleccionar la segunda altura del cúmulo de la sustancia cuando se detecten 25 errores en la lectura de la célula de carga.  - select the second height of the substance cluster when 25 errors are detected in the load cell reading.

En otra realización de la invención, el paso b) adicionalmente comprende las siguientes fases: In another embodiment of the invention, step b) additionally comprises the following phases:

- determinar la existencia de errores en la lectura de los detectores de 30 presencia; y,  - determine the existence of errors in the reading of the presence detectors; Y,

- seleccionar la primera altura del cúmulo de la sustancia cuando se detecten errores en la lectura de los detectores de presencia.  - select the first height of the substance cluster when errors are detected in the presence detector reading.

En otra realización de la invención, el procedimiento además comprende informar a un centro de control de errores en los detectores de presencia, en la célula de carga, o ambos. In another embodiment of the invention, the method further comprises informing an error control center in the presence detectors, in the load cell, or both.

En otra realización de la invención, el procedimiento además comprende tomar una 5 densidad de arena alternativa en caso de que se detecten errores repetitivos en la medida de la altura a partir de la masa medida por la célula de carga, la densidad de la sustancia y una condición de precipitaciones. In another embodiment of the invention, the method further comprises taking an alternative density of sand in case repetitive errors are detected in the measure of the height from the mass measured by the load cell, the density of the substance and a rainfall condition.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS 10 BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES 10

La Fig. 1 muestra un diagrama de bloques de los elementos que conforman un ejemplo de realización del dispositivo de acuerdo con la presente invención. Fig. 1 shows a block diagram of the elements that make up an exemplary embodiment of the device according to the present invention.

La Fig. 2 muestra una vista en perspectiva de un ejemplo de implementación del 15 dispositivo de la presente invención sobre una vía de tren. Fig. 2 shows a perspective view of an example of implementation of the device of the present invention on a train track.

La Fig. 3 muestra un ejemplo de implementación de la célula de carga en la vía de tren. Fig. 3 shows an example of implementation of the load cell in the train track.

20  twenty

La Fig. 4 muestra una vista en alzado de un ejemplo de realización del detector de presencia según la presente invención. Fig. 4 shows an elevation view of an embodiment of the presence detector according to the present invention.

La Fig. 5 muestra una vista en planta del ejemplo de realización del detector de presencia mostrado en la figura 4. 25 Fig. 5 shows a plan view of the embodiment example of the presence detector shown in Fig. 4. 25

La Fig. 6 muestra un ejemplo de implementación del detector de presencia mostrado en la figura 4 en la vía de tren. Fig. 6 shows an example of the presence detector implementation shown in figure 4 on the train track.

La Fig. 7 muestra una vista en alzado del ejemplo de realización del detector de 30 presencia mostrado en figura 4 y las distintas posiciones (alturas) de los sensores capacitivos respecto de los elementos de la vía de tren. Fig. 7 shows an elevation view of the embodiment example of the presence detector shown in figure 4 and the different positions (heights) of the capacitive sensors with respect to the train track elements.

La Fig. 8 muestra un diagrama de flujo del procedimiento de medida que lleva a cabo el dispositivo de la presente invención. 35 Fig. 8 shows a flow chart of the measurement procedure carried out by the device of the present invention. 35

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN PREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION

A continuación se detalla un ejemplo de realización del dispositivo de la presente invención. Para el presente ejemplo de realización se ha elegido la arena como sustancia cuya acumulación (cúmulos) en altura se pretenden medir. Por tanto, el 5 dispositivo de la presente invención según el presente ejemplo de realización, medirá la altura de arena acumulada en una vía de tren. La medición en altura de cualquier otra sustancia se realiza de forma semejante ya que el dispositivo de la presente invención está fabricado de forma estanca y resistente a alta y baja temperaturas. An example of embodiment of the device of the present invention is detailed below. For the present embodiment, sand has been chosen as a substance whose accumulation (cumulus) in height is intended to be measured. Therefore, the device of the present invention according to the present embodiment will measure the height of sand accumulated in a train track. The height measurement of any other substance is carried out in a similar way since the device of the present invention is manufactured in a sealed and resistant way at high and low temperatures.

10  10

Se describe a continuación un ejemplo del dispositivo 1 para medir la altura de arena acumulada haciendo referencia a las figuras adjuntas. Concretamente, la Fig. 1 muestra un esquema del dispositivo 1 donde se aprecian los diferentes elementos que componen el dispositivo 1. El dispositivo 1 de este ejemplo se ha construido de manera robusta para asegurar su funcionamiento, de forma que la mayoría de los 15 elementos se encuentran redundantes, contando con dos elementos distintos de detección de arena acumulada, concretamente una célula de carga 2 y un detector de presencia 3. El dispositivo 1 adicionalmente comprende los medios de comunicación 4, el sistema de procesamiento 5, el sistema de alimentación 6, el sensor de humedad 7 y el sensor de temperatura 8. 20 An example of the device 1 for measuring the height of accumulated sand is described below with reference to the attached figures. Specifically, Fig. 1 shows a diagram of the device 1 where the different elements that make up the device 1 are appreciated. The device 1 of this example has been robustly constructed to ensure its operation, so that most of the 15 elements they are redundant, with two different elements of accumulated sand detection, specifically a load cell 2 and a presence detector 3. The device 1 additionally comprises the communication means 4, the processing system 5, the feeding system 6 , humidity sensor 7 and temperature sensor 8. 20

Los medios de comunicación 4 comunican el dispositivo 1 con el centro de control 26. La comunicación se puede realizar mediante comunicación analógica, comunicación serie a través de fibra óptica, y comunicación serie sobre ZigBee. Por su parte, el sistema de alimentación 6 es doble, en concreto la fuente de alimentación 6´ de 24 V y 25 la placa solar 6´´ apoyada por la batería 6´´´. The communication means 4 communicate the device 1 with the control center 26. The communication can be carried out by analog communication, serial communication via fiber optic, and serial communication over ZigBee. On the other hand, the power system 6 is double, specifically the power supply 6´ of 24 V and 25 the solar panel 6´´ supported by the battery 6´´´.

Por su parte, los medios de procesamiento 5 comprenden un microcontrolador, que normalmente dispone de los siguientes componentes: On the other hand, the processing means 5 comprise a microcontroller, which normally has the following components:

 Procesador o UCP (Unidad Central de Proceso). 30  Processor or CPU (Central Processing Unit). 30

 Memoria RAM para Contener los datos.  RAM to contain the data.

 Memoria para el programa tipo ROM/PROM/EPROM.  Memory for the ROM / PROM / EPROM type program.

 Líneas de E/S para comunicarse con el exterior.  I / O lines to communicate abroad.

 Diversos módulos para el control de periféricos (temporizadores, Puertos Serie y Paralelo, CAD: Conversores Analógico/Digital, CDA: Conversores Digital/Analógico, etc.).  Various modules for peripheral control (timers, Serial and Parallel Ports, CAD: Analog / Digital Converters, CDA: Digital / Analog Converters, etc.).

 Generador de impulsos de reloj que sincronizan el funcionamiento de todo el sistema. 5  Clock pulse generator that synchronizes the operation of the entire system. 5

Todo lo anterior debido a que habrá una cantidad considerable de sensores cuyos datos deben recogerse, tratarse, y comunicarse. All of the above because there will be a considerable amount of sensors whose data must be collected, processed, and communicated.

El dispositivo 1 mostrado en la FIG. 1 se puede implementar en la vía de tren según se 10 muestra en la FIG. 2. En la implementación mostrada en la FIG. 2 se muestran dos células de carga 2 asociadas a sendos detectores de presencia 3 y todo ello conectado a una única caja donde se instalan el resto de elementos (4 a 8) que comprenden el dispositivo 1. Como se observa en la FIG. 2, cada célula de carga 2 y cada detector de presencia 3 están asociados a un carril 9 asentado sobre su 15 correspondiente soporte de carril 10 que a su vez está unido a la vía en placa 21. The device 1 shown in FIG. 1 can be implemented on the train track as shown in FIG. 2. In the implementation shown in FIG. 2 two load cells 2 associated with two presence detectors 3 are shown and all connected to a single box where the rest of the elements (4 to 8) that comprise the device 1 are installed. As shown in FIG. 2, each load cell 2 and each presence detector 3 are associated with a rail 9 seated on its corresponding rail support 10 which in turn is connected to the plate 21.

La FIG. 3 muestra en mayor detalle la célula de carga 2 y su implementación en la vía de tren. En concreto, la célula de carga 2 está dentro de un cajeado realizado en la vía en placa 21 de tal forma que la superficie sensora 2´´ está enrasada con la parte 20 superior de la vía en placa 12. De esta forma, la lectura de la altura obtenida por la célula de carga 2 es directamente la altura de la arena acumulada sobre la célula de carga 2. La célula de carga 2 funciona como una báscula de tal forma que mediante el sensor de presión 2´, la célula de carga 2 calcula el peso de la arena acumulada sobre la superficie sensora 2´´. La célula de carga 2 manda la lectura del peso medido a los 25 medios de procesamiento, los cuales conocen la superficie de la superficie sensora 2´´ y la densidad de la arena. Los medios de procesamiento calculan la altura de la arena aplicando la ecuación: FIG. 3 shows in greater detail the load cell 2 and its implementation on the train track. Specifically, the load cell 2 is inside a recess made in the plate path 21 such that the sensor surface 2´´ is flush with the upper part 20 of the plate path 12. In this way, the reading of the height obtained by the load cell 2 is directly the height of the sand accumulated on the load cell 2. The load cell 2 functions as a scale such that by means of the pressure sensor 2 ', the load cell 2 calculates the weight of the sand accumulated on the sensor surface 2´´. Load cell 2 sends the measured weight reading to the 25 processing means, which know the surface of the sensor surface 2´´ and the density of the sand. The processing means calculate the height of the sand by applying the equation:

d (kg/m3) = m (kg) / V (m3) = m (kg) / [S (m2) * harena ccarga (m)] ; 30 d (kg / m3) = m (kg) / V (m3) = m (kg) / [S (m2) * harena load (m)]; 30

harena ccarga (m) = m (kg) / [S (m2) * d (kg/m3)] (ecuación 1) harena load (m) = m (kg) / [S (m2) * d (kg / m3)] (equation 1)

siendo “d” la densidad de la arena, “m” la masa, “V” el volumen, “S” la superficie de la superficie sensora 2´´ y harena ccarga(m) la altura de la columna de arena situada sobre la superficie sensora 2´´. 35 being "d" the density of the sand, "m" the mass, "V" the volume, "S" the surface of the sensor surface 2´´ and harena cload (m) the height of the sand column located on the 2´´ sensor surface. 35

En el ejemplo mostrado en la FIG. 3, el sensor de presión es una galga extensiométrica conectada a un puente de Wheatstone, que es la configuración más comúnmente utilizada para el uso de células de carga. In the example shown in FIG. 3, the pressure sensor is an strain gauge connected to a Wheatstone bridge, which is the most commonly used configuration for the use of load cells.

Como ha sido mencionado anteriormente, los medios de procesamiento 5 conocen la 5 densidad de la arena para poder calcular la altura de la misma. Para calcular la altura con mayor precisión, los medios de procesamiento 5 están conectados al sensor de humedad 7 y al sensor de temperatura 8 y así conocer las posibles variaciones en la densidad de la arena debida a los factores de humedad y temperatura. Cualesquiera otro factor meteorológico (p.e., lluvia) puede ser medido por una estación 10 meteorológica y enviados a los medios de procesamiento 5 mediante el centro de control 26 para la corrección de las medidas. As mentioned above, the processing means 5 know the density of the sand in order to calculate its height. To calculate the height with greater precision, the processing means 5 are connected to the humidity sensor 7 and the temperature sensor 8 and thus know the possible variations in the density of the sand due to the humidity and temperature factors. Any other meteorological factor (e.g., rain) can be measured by a meteorological station 10 and sent to the processing means 5 by the control center 26 for the correction of the measurements.

Por otro lado, la Fig. 4 y la Fig. 5 muestran una realización del detector de presencia 3 compuesto por doce sensores de presencia capacitivos 3´ dispuestos en tres alturas. 15 Es decir, cuatro sensores de presencia capacitivos 3´ por altura dispuestos a 90º unos con respecto a los otros (ver Fig. 5) y fijados a un soporte de sensores 16, el cual está fijado a una placa de sujeción 20 anclada a la vía en placa 21 mediante el anclaje del detector 19. La altura máxima de sensor puede ser variable, eligiendo una altura máxima de 20 cm para el presente ejemplo de realización. Los sensores de presencia 20 capacitivos 3´ están protegidos por un tubo extraíble 15 y una tapadera estanca 14. El detector de presencia 3 tiene un cableado 18 para su comunicación con los medios de procesamiento. Dicho cableado 18 atraviesa el tubo extraíble 15 donde se sitúa la prensa estopa 17 que asegura la estanqueidad del detector de presencia 3. Los sensores de presencia capacitivos 3´ se activan cuando quedan sepultados bajo tierra 25 y no se activan por arena arrastrada por el viento. On the other hand, Fig. 4 and Fig. 5 show an embodiment of the presence detector 3 composed of twelve capacitive presence sensors 3 'arranged in three heights. 15 That is, four capacitive presence sensors 3 'by height arranged at 90 ° with respect to each other (see Fig. 5) and fixed to a sensor holder 16, which is fixed to a fastening plate 20 anchored to the plate track 21 by anchoring the detector 19. The maximum sensor height can be variable, choosing a maximum height of 20 cm for the present embodiment. The capacitive presence sensors 20 3 'are protected by a removable tube 15 and a tight cover 14. The presence detector 3 has a wiring 18 for communication with the processing means. Said wiring 18 crosses the removable tube 15 where the towing press 17 is placed, which ensures the presence detector 3 is sealed. The capacitive presence sensors 3 'are activated when they are buried underground 25 and are not activated by wind-blown sand. .

El detector de presencia 3 mostrado en las figuras 4 y 5 se muestra también en la FIG. 6 colocado sobre la vía en placa 21 sobre la que también se sitúa el carril 9 y el soporte de carril 10. El detector de presencia 3 está separado una distancia “d” del 30 carril 9 donde dicha distancia “d” puede ser variable. Como puede observarse en la FIG. 6, el detector de presencia 3 está compuesto por tres planos a diferentes alturas entre la base del carril 9 y la parte superior del mismo. En cada uno de los planos se encuentran cuatro sensores de presencia capacitivos 3´ . Por tanto, si se quiere monitorizar la cantidad de arena que se deposita cerca del carril 9, los sensores de 35 The presence detector 3 shown in Figures 4 and 5 is also shown in FIG. 6 placed on the plate track 21 on which the rail 9 and the rail holder 10 are also located. The presence detector 3 is separated a distance "d" from the rail 30 where said distance "d" can be variable. As can be seen in FIG. 6, the presence detector 3 is composed of three planes at different heights between the base of the rail 9 and the top of it. In each of the planes there are four capacitive presence sensors 3´. Therefore, if you want to monitor the amount of sand that is deposited near lane 9, the sensors

presencia capacitivos 3´ situados en el plano inferior se activarán en primer lugar, luego los situados en el plano intermedio para finalizar con la activación de los sensores de presencia capacitivos 3´ del plano superior. 3´ capacitive presence located in the lower plane will be activated first, then those located in the intermediate plane to end with the activation of the 3´ capacitive presence sensors of the upper plane.

Alternativamente a la implementación del detector de presencia 3 mostrada en las 5 figuras 4 a 6, en la FIG. 7 se muestra una implementación del detector de presencia 3 compuesto por cuatro pletinas de soporte 25 regulables en altura y una pletina superior 27. Las varillas 24 soportan tanto las pletinas de soporte 25 regulables en altura como la pletina superior 27, uniéndolas a la placa de sujeción 20 que se fija a la losa de hormigón 22 mediante los anclajes 19. En cada una de las pletinas de soporte 10 25 regulables en altura se montan un sensor de presencia capacitivo 3´, y en la pletina superior 27 se monta un inclinómetro 23. El inclinómetro 23 o detector de inclinación es un acelerómetro o un clinómetro que detecta cambios en la posición del dispositivo. El inclinómetro 23 está ubicado en la parte más elevada del detector de presencia y permite detectar cambios en su posición (inclinación), bien por efecto de un golpe, 15 vandalismo, defecto en el anclaje del dispositivo, etc., lo cual permite a los medios de procesamiento enviar una señal de alarma al centro de control. El inclinómetro 23 calcula la inclinación de la superficie de la losa de hormigón 22, a donde se fija el detector de presencia 3. Por tanto, el inclinómetro 23 también ayuda a corregir las medidas de altura tomadas tanto por el detector de presencia 3 como por la célula de 20 carga 2, ya que las correcciones son llevadas a cabo por los medios de procesamiento 5. Alternatively to the presence detector 3 implementation shown in 5 figures 4 to 6, in FIG. 7 shows an implementation of the presence detector 3 composed of four height adjustable support plates 25 and an upper plate 27. The rods 24 support both the height adjustable support plates 25 and the upper plate 27, joining them to the plate fastener 20 that is fixed to the concrete slab 22 by means of the anchors 19. A capacitive presence sensor 3 'is mounted on each of the support plates 10 25 adjustable, and an inclinometer 23 is mounted on the top plate 27 The inclinometer 23 or inclination detector is an accelerometer or a clinometer that detects changes in the position of the device. The inclinometer 23 is located in the highest part of the presence detector and allows to detect changes in its position (inclination), either by the effect of a blow, vandalism, defect in the anchorage of the device, etc., which allows the Processing means send an alarm signal to the control center. The inclinometer 23 calculates the inclination of the surface of the concrete slab 22, where the presence detector 3 is fixed. Therefore, the inclinometer 23 also helps correct the height measurements taken by both the presence detector 3 and by the cell of 20 loads 2, since the corrections are carried out by the processing means 5.

A continuación se detalla un ejemplo de realización del procedimiento para medir la altura de cúmulos de arena en entornos ferroviarios según la presente invención. La 25 combinación de los dos sensores (la célula de carga y los detectores de presencia) tiene como objeto asegurar el cálculo de la altura de la arena en ambientes hostiles para dispositivos electrónicos como supone la arena en zonas desérticas. Mediante la célula de carga se trata de proporcionar una medida precisa de la altura del cúmulo de arena, mientras que mediante los detectores de presencia se trata de proporcionar una 30 medida menos precisa donde la combinación y comparación según el procedimiento de la presente invención asegura la obtención de una medida de la altura de la arena en cualquier circunstancia. El procedimiento que controla el funcionamiento del dispositivo 1 anteriormente descrito se detalla en el diagrama de flujo de la FIG. 8. El An example of the procedure for measuring the height of sand clusters in railway environments according to the present invention is detailed below. The combination of the two sensors (the load cell and the presence detectors) is intended to ensure the calculation of the height of the sand in hostile environments for electronic devices such as sand in desert areas. The load cell is intended to provide an accurate measure of the height of the sand cluster, while the presence detectors try to provide a less accurate measure where the combination and comparison according to the method of the present invention ensures the obtaining a measure of the height of the sand in any circumstance. The procedure that controls the operation of the device 1 described above is detailed in the flow chart of FIG. 8. The

procedimiento comprende que los medios de procesamiento llevan a cabo las siguientes fases: The procedure comprises that the processing means carry out the following phases:

a) calcular 30 una primera altura del cúmulo de arena a partir del peso medido por la célula de carga 2, de la superficie sensora 2´´ y de la densidad de la arena; a) calculate a first height of the sand cluster from the weight measured by the load cell 2, the sensor surface 2 'and the density of the sand;

b) calcular 31 una segunda altura del cúmulo de arena a partir de las lecturas de 5 los detectores de presencia 3; b) calculate 31 a second height of the sand cluster from the readings of 5 presence detectors 3;

c) determinar 32 si existe un error en las lecturas de los detectores de presencia 3; en caso afirmativo se salta al paso f); en otro caso, continuar; c) determine 32 if there is an error in the readings of the presence detectors 3; if so, skip to step f); otherwise, continue;

d) determinar 33 si existe un error en peso medido por la célula de carga 2; en caso afirmativo se salta al paso g); en otro caso, continuar; 10 d) determine 33 if there is a weight error measured by load cell 2; if so, skip to step g); otherwise, continue; 10

e) calcular 34 el valor absoluto de la diferencia entre la primera y la segunda altura y compararlo con un error predeterminado; si el valor absoluto es inferior al error predeterminado, continuar; en caso contrario, saltar al paso g); e) calculate 34 the absolute value of the difference between the first and second height and compare it with a predetermined error; If the absolute value is less than the default error, continue; otherwise, skip to step g);

f) seleccionar 35 como altura del cúmulo de arena, la primera altura calculada en el paso a); 15 f) select 35 as the height of the sand cluster, the first height calculated in step a); fifteen

g) seleccionar 36 como altura del cúmulo de arena, la segunda altura calculada en el paso b). g) select 36 as the height of the sand cluster, the second height calculated in step b).

El procedimiento termina en el paso f) o en el paso g) ya que en ambos casos queda calculada la altura del cúmulo de arena. Si se aplica el procedimiento de forma 20 iterativa, del paso f) o g) se salta al paso a). The procedure ends in step f) or step g) since in both cases the height of the sand cluster is calculated. If the procedure is applied iteratively, step f) or g) skips to step a).

Cuando el valor absoluto de la diferencia entre la primera y la segunda altura es inferior al error predeterminado, se define como que ambas (primera y segunda) medias realizadas de la altura son coherentes, e incoherentes en caso de que el valor 25 absoluto de la diferencia sea igual o mayor al error predeterminado. When the absolute value of the difference between the first and second height is less than the predetermined error, it is defined as that both (first and second) means made of the height are consistent, and inconsistent in case the absolute value of the difference is equal to or greater than the default error.

En detalle, el paso a) se lleva a cabo tal y como se definió para el dispositivo 1, es decir, la célula de carga calcula el peso de la arena y los medios de procesamiento aplican la ecuación 1. Por su parte, en el paso b), cuando un sensor de presencia 30 detecta la presencia de la arena, manda una señal (lectura) a los medios de procesamiento que contiene al menos una identificación del sensor de presencia. La altura de cada sensor de presencia y su identificación son almacenados previamente en los medios de procesamiento. De esta manera se conoce la altura de la arena coincide con la altura del sensor de presencia, salvo factores de corrección que se 35 In detail, step a) is carried out as defined for device 1, that is, the load cell calculates the weight of the sand and the processing means apply equation 1. On the other hand, in the step b), when a presence sensor 30 detects the presence of the sand, it sends a signal (read) to the processing means containing at least one presence sensor identification. The height of each presence sensor and its identification are previously stored in the processing means. In this way it is known the height of the sand coincides with the height of the presence sensor, except for correction factors that are

pudieran aplicar. Por su parte, en el paso c), cuando los medios de procesamiento detectan la activación de un sensor de presencia pero no se han detectado las activaciones de los detectores de presencia colocados inferiormente, se considera que existe un error en los detectores de presencia. También se puede almacenar en el tiempo los detectores activados para conocer posibles fallos. Por su parte, en el paso 5 d), cuando los medios de procesamiento detectan una correcta secuencia de activación de los sensores de presencia, es decir desde la parte inferior del sensor a la parte superior, pero no detectan variación significativa del peso calculado por la célula de carga, los medios de procesamiento consideran como errónea la medida aportada por la célula de carga. Respecto del paso e), el error predeterminado dependerá del 10 espacio existente entre cada dos sensores de presencia consecutivos colocados de forma vertical. Cuanto menor sea la distancia entre ellos, menor es el error predeterminado. They could apply. On the other hand, in step c), when the processing means detect the activation of a presence sensor but the activations of the presence detectors placed below have not been detected, it is considered that there is an error in the presence detectors. Activated detectors can also be stored in time for possible faults. On the other hand, in step 5 d), when the processing means detect a correct activation sequence of the presence sensors, that is from the bottom of the sensor to the top, but do not detect significant variation of the weight calculated by the load cell, the processing means consider the measurement provided by the load cell as erroneous. With respect to step e), the predetermined error will depend on the space between each two consecutive presence sensors placed vertically. The smaller the distance between them, the smaller the default error.

Para ayudar a minimizar los errores, el dispositivo 1 se comunica con el centro de 15 control 26 para intercambiar datos que pudieran afectar a los cálculos (determinación de la primera y segunda altura) realizados por los medios de procesamiento como pudieran ser la existencia o no de lluvias, que afectará a la densidad de arena. Otros datos que ayudan a minimizar los errores son los datos de humedad y temperatura procedentes de los sensores de humedad y temperatura, respectivamente. 20 To help minimize errors, the device 1 communicates with the control center 26 to exchange data that could affect the calculations (determination of the first and second height) made by the processing means such as existence or not. of rains, which will affect the density of sand. Other data that help minimize errors are the humidity and temperature data from the humidity and temperature sensors, respectively. twenty

Claims (16)

REIVINDICACIONES 1. Dispositivo (1) para medir la altura de cúmulos de una sustancia en entornos ferroviarios, caracterizado por que comprende: 1. Device (1) for measuring the height of clusters of a substance in railway environments, characterized in that it comprises: - una célula de carga (2) configurada para medir un peso de la sustancia; 5  - a load cell (2) configured to measure a weight of the substance; 5 - un detector de presencia (3), que comprende al menos dos sensores de presencia (3´) ubicados a diferentes alturas, configurados para activarse cuando detectan la presencia de la sustancia;  - a presence detector (3), comprising at least two presence sensors (3 ') located at different heights, configured to activate when they detect the presence of the substance; - unos medios de procesamiento (5) están conectados a la célula de carga (2) y al detector de presencia (3) y están configurados para calcular: una primera altura del 10 cúmulo de la sustancia a partir del peso medido por la célula de carga (2); y, una segunda altura a partir de una lectura de los detectores de presencia (3);  - processing means (5) are connected to the load cell (2) and the presence detector (3) and are configured to calculate: a first height of the cumulus of the substance from the weight measured by the cell of load (2); and, a second height from a reading of the presence detectors (3); donde dichos medios de procesamiento están configurados para seleccionar como altura de cúmulos de la sustancia la primera altura si existe coherencia entre la primera y la segunda altura, y seleccionar como altura de cúmulos de la sustancia la 15 segunda altura si existe incoherencia entre la primera y la segunda altura; existiendo coherencia entre la primera y la segunda altura cuando el valor absoluto de la diferencia entre ambas es inferior a un error predeterminado, e incoherencia en caso de que dicha diferencia sea igual o mayor a dicho error predeterminado. wherein said processing means are configured to select the first height as the cumulus height of the substance if there is consistency between the first and the second height, and select the second height as the cumulus height of the substance if there is inconsistency between the first and the second height; There is consistency between the first and second height when the absolute value of the difference between the two is less than a predetermined error, and incoherence in case said difference is equal to or greater than said predetermined error. 20  twenty 2. Dispositivo (1) para medir la altura de cúmulos de una sustancia en entornos ferroviarios, según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo (1) adicionalmente comprende un sensor de humedad (7) y un sensor de temperatura (8) conectados a los medios de procesamiento (5), para detectar condiciones ambientales de humedad y temperatura, respectivamente. 25 2. Device (1) for measuring the height of clusters of a substance in railway environments, according to claim 1, characterized in that the device (1) additionally comprises a humidity sensor (7) and a temperature sensor (8) connected to the processing means (5), to detect environmental conditions of humidity and temperature, respectively. 25 3. Dispositivo (1) para medir la altura de cúmulos de una sustancia en entornos ferroviarios, según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el detector de presencia (3) adicionalmente comprende un sensor de inclinación (23). 3. Device (1) for measuring the height of clusters of a substance in railway environments, according to claim 1 or 2, characterized in that the presence detector (3) additionally comprises an inclination sensor (23). 30  30 4. Dispositivo (1) para medir la altura de cúmulos de una sustancia en entornos ferroviarios, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el dispositivo (1) adicionalmente comprende unos medios de comunicación (4) conectados a los medios de procesamiento (5), para que los medios de procesamiento (5) puedan enviar al menos la altura de los cúmulos a un centro de control (26). 35 4. Device (1) for measuring the height of clusters of a substance in railway environments, according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the device (1) additionally comprises communication means (4) connected to the means of processing (5), so that the processing means (5) can send at least the height of the clusters to a control center (26). 35 5. Dispositivo (1) para medir la altura de cúmulos de una sustancia en entornos ferroviarios, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el dispositivo (1) adicionalmente comprende unos medios de alimentación (6) configurados para proporcionar alimentación eléctrica a la célula de carga (2), el detector de presencia (3), los medios de comunicación (4) y los medios de 5 procesamiento (5). 5. Device (1) for measuring the height of clusters of a substance in railway environments, according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the device (1) additionally comprises feeding means (6) configured to provide electrical power to the load cell (2), the presence detector (3), the communication means (4) and the processing means (5). 6. Dispositivo (1) para medir la altura de cúmulos de una sustancia en entornos ferroviarios, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde la célula de carga (2) está basado en una galga extensiométrica conectada a un puente de 10 Wheatstone. 6. Device (1) for measuring the height of clusters of a substance in railway environments, according to any one of claims 1 to 5, wherein the load cell (2) is based on a strain gauge connected to a 10 Wheatstone bridge . 7. Dispositivo (1) para medir la altura de cúmulos de una sustancia en entornos ferroviarios, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, donde el detector de presencia (3) está seleccionados entre detectores capacitivos, detectores inductivos, 15 sensores de ultrasonidos y sensores láser. 7. Device (1) for measuring the height of clusters of a substance in railway environments, according to any one of claims 1 to 6, wherein the presence detector (3) is selected from capacitive detectors, inductive detectors, 15 ultrasonic sensors and laser sensors. 8. Dispositivo (1) para medir la altura de cúmulos de una sustancia en entornos ferroviarios, según la reivindicación 4, donde los medios de comunicación (4) están seleccionados entre: 20 8. Device (1) for measuring the height of clusters of a substance in railway environments, according to claim 4, wherein the communication means (4) are selected from: - unos medios de comunicación analógica cableada;  - wired analog communication means; - unos medios de comunicación digital serie por fibra óptica;  - serial digital media for fiber optic communication; - unos medios de comunicación serie sobre ZigBee;  - a serial media about ZigBee; - unos medios de comunicación MiWi;  - a MiWi media; - unos medios de comunicación Wifi; 25  - Wifi media; 25 - unos medios de comunicación por radiofrecuencia; y,  - means of radio frequency communication; Y, - una combinación cualquiera de los anteriores.  - any combination of the above. 9. Dispositivo (1) para medir la altura de cúmulos de una sustancia en entornos ferroviarios, según la reivindicación 8, donde los medios de comunicación (4) 30 comprenden medios de comunicación analógica cableada, medios de comunicación digital serie UART por fibra óptica y medios de comunicación serie inalámbrica sobre ZigBee, siendo estos tres medios de comunicación redundantes entre sí. 9. Device (1) for measuring the height of clusters of a substance in railway environments, according to claim 8, wherein the communication means (4) 30 comprise wired analog communication means, UART series digital communication means by optical fiber and Wireless serial media over ZigBee, these three media being redundant with each other. 10. Dispositivo (1) para medir la altura de cúmulos de una sustancia en entornos ferroviarios, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde los medios de procesamiento (5) están seleccionados entre un microprocesador, un microcontrolador, una FPGA, un DSP y un ASIC. 10. Device (1) for measuring the height of clusters of a substance in railway environments, according to any one of the preceding claims, wherein the processing means (5) are selected from a microprocessor, a microcontroller, an FPGA, a DSP and an ASIC. 5  5 11. Dispositivo (1) para medir la altura de cúmulos de una sustancia en entornos ferroviarios, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde los medios de alimentación (6) están seleccionados entre la red eléctrica (6´), placas solares (6´´), baterías (6´´´), mini-aerogeneradores, dispositivos de generación de energía geotérmica, dispositivos de producción de energía cinética y dispositivos de 10 generación eléctrica a partir de gradiente de salinidad. 11. Device (1) for measuring the height of clusters of a substance in railway environments, according to any one of the preceding claims, wherein the feeding means (6) are selected from the power grid (6 '), solar panels (6) ´´), batteries (6´´´), mini-wind turbines, geothermal power generation devices, kinetic energy production devices and 10 electrical generation devices from salinity gradient. 12. Procedimiento para medir la altura de cúmulos de una sustancia en entornos ferroviarios mediante el dispositivo definido en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el procedimiento se caracteriza por que comprende las siguientes 15 fases: 12. Method for measuring the height of clusters of a substance in railway environments by means of the device defined in any one of the preceding claims, wherein the method is characterized in that it comprises the following 15 phases: a) calcular una primera altura del cúmulo de la sustancia a partir del peso medido por la célula de carga (2), de la superficie del sensor y de la densidad de la sustancia; a) calculate a first height of the substance cluster from the weight measured by the load cell (2), the sensor surface and the density of the substance; b) calcular una segunda altura a partir de una lectura de los detectores de 20 presencia (3); b) calculate a second height from a reading of the presence detectors (3); c) seleccionar como altura de cúmulos de la sustancia la primera altura si existe coherencia entre la primera y la segunda altura; existiendo coherencia entre la primera y la segunda altura cuando el valor absoluto de la diferencia entre ambas es inferior a un error predeterminado; 25 c) select the first height as cumulus height of the substance if there is consistency between the first and second height; there is consistency between the first and second height when the absolute value of the difference between the two is less than a predetermined error; 25 d) seleccionar como altura de cúmulos de la sustancia la segunda altura si existe incoherencia entre la primera y la segunda altura; existiendo incoherencia entre la primera y la segunda altura cuando el valor absoluto de la diferencia entre ambas es igual o superior al error predeterminado. d) select the second height as cumulus height of the substance if there is inconsistency between the first and second height; there is inconsistency between the first and the second height when the absolute value of the difference between the two is equal to or greater than the predetermined error. 30  30 13. Procedimiento para medir la altura de cúmulos de una sustancia en entornos ferroviarios, según la reivindicación 12, donde el paso a) adicionalmente comprende las siguientes fases: 13. Method for measuring the height of clusters of a substance in railway environments, according to claim 12, wherein step a) additionally comprises the following phases: - determinar la existencia de errores en la lectura de la célula de carga (2);  - determine the existence of errors in the load cell reading (2); - seleccionar la segunda altura del cúmulo de la sustancia cuando se detecten errores en la lectura de la célula de carga (2).  - select the second height of the substance cluster when errors are detected in the load cell reading (2). 14. Procedimiento para medir la altura de cúmulos de una sustancia en entornos ferroviarios, según la reivindicación 12, donde el paso b) adicionalmente comprende 5 las siguientes fases: 14. Method for measuring the height of clusters of a substance in railway environments, according to claim 12, wherein step b) additionally comprises the following phases: - determinar la existencia de errores en la lectura de los detectores de presencia;  - determine the existence of errors in the reading of presence detectors; - seleccionar la primera altura del cúmulo de la sustancia cuando se detecten errores en la lectura de los detectores de presencia (3). 10  - select the first height of the substance cluster when errors are detected in the presence detector reading (3). 10 15. Procedimiento para medir la altura de cúmulos de una sustancia en entornos ferroviarios, según la reivindicación 13 o 14, que además comprende informar a un centro de control de errores en los detectores (3) de presencia, en la célula de carga (2), o ambos. 15 15. Method for measuring the height of clusters of a substance in railway environments, according to claim 13 or 14, which further comprises informing an error control center in the presence detectors (3), in the load cell (2 ), or both. fifteen 16. Procedimiento para medir la altura de cúmulos de una sustancia en entornos ferroviarios, según una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 15, que adicionalmente comprende tomar una densidad de arena alternativa en caso de que se detecten errores repetitivos en la medida de la altura a partir de la masa medida por la célula (2) 20 de carga, la densidad de la sustancia y una condición de precipitaciones. 16. A method for measuring the cumulus height of a substance in railway environments, according to any one of claims 12 to 15, which additionally comprises taking an alternative sand density in case repetitive errors are detected in the measure of the height a from the mass measured by the load cell (2) 20, the density of the substance and a precipitation condition.
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