DE102006029540C5

DE102006029540C5 - Vorrichtung zur Zustandsabfrage von mechanisch/elektrisch erkennbaren Schaltzuständen bzw. -positionen im Rahmen der Inspektion und Infrastrukturüberwachung

Info

Publication number: DE102006029540C5
Application number: DE102006029540A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dr. Baldauf
Original assignee: DB Netz AG
Current assignee: DB Netz AG
Priority date: 2006-06-26
Filing date: 2006-06-26
Publication date: 2010-09-16
Anticipated expiration: 2026-06-27
Also published as: DE102006029540B3; WO2008000322A1

Abstract

Vorrichtung zur Zustandsabfrage von mechanisch und/oder elektrisch erkennbaren Schaltzuständen bzw. Schalterpositionen eines Schaltelements und/oder von mechanischen und/oder elektrischen Stellelementen an Vorrichtungen einer Eisenbahnstrecke, wobei an mindestens einer Stelle des Schaltelements mindestens ein Transpondersystem angebracht ist, das abhängig von dem eingenommenen Schalterzustand bzw. der erreichten Schalter-/Stellposition die Transponderfunktion aktiviert bzw. deaktiviert ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine gemeinsamen Sende-/Empfangseinheit des Transpondersystems verschiedene Positionen und Stellungen eines Schalters und/oder eines Stellelements in codierter Form überwacht, und eine in einem Schienenfahrzeug installierte mobile Sende- und Empfangseinheit die streckenseitige Transponderfunktion beim Befahren der Strecke zur instandhaltungsbezogenen Inspektion des Zustandes des Schaltelements und/oder Stellelements abfragt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zustandsabfrage von mechanisch/elektrisch erkennbaren Schaltzuständen bzw. Schaltpositionen im Rahmen der Inspektion und Infrastrukturüberwachung.
Die Überprüfung bzw. das Feststellen der ordnungsgemäßen Funktion vieler Komponenten der Infrastruktur bedingt die Überprüfung von Schaltzuständen bzw. das Erreichen/Einhalten definierter mechanischer Positionen, insbesondere Endlagen und Stellungen von Schaltelementen.
Häufig bedingt diese Überprüfung im Stand der Technik das Öffnen entsprechender Geräte bzw. umfangreiche Verkabelungsmaßnahmen zur Diagnostik. So werden insbesondere die Endzustände von Schaltern mit Kontaktschaltern versehen, die beim Erreichen des jeweiligen Endzustandes aktiviert werden. Über entsprechende Kabel wird das von dem Kontaktschalter abgegebene Signal an eine Auswerteeinheit weitergeleitet.
Des Weiteren sind Stand der Technik sogenannte Oberleitungsmastschalter oder Masttrennschalter zum Ein- und Ausschalten einzelner Oberleitungsabschnitte bei elektrisch betriebenen Schienenverkehrswegen. Diese Oberleitungsmastschalter schalten Ströme zwischen 1000 A und 2000 A und sind für Ortsbedienung mit Handbetrieb oder für eine Fernsteuerung eingerichtet. Bei der Ausführung „Ortsbedienung mit Handbetrieb” wird der Oberleitungsmastschalter durch einen Handhebel über ein Gestänge geschaltet, wobei die Stellung des Handhebels die Lage des Oberleitungsmastschalters wiedergibt. Bei Beschädigungen der Mechanik des Gestänges oder des Oberleitungsmastschalters gibt jedoch die Stellung des Handhebels nicht den wahren Schaltungszustand des Oberleitungsmastschalters wieder. Deshalb muss in diesem Fall der Oberleitungsmastschalter zusätzlich durch eine Bedienperson optisch inspiziert werden.
Aus DE 102 58 919 A1 ist eine Vorrichtung zur Schaltstellungssignalisierung eines Schaltgeräts bekannt, bei der ein an das Schaltgerät ansetzbares und mit diesem über eine Kupplungsvorrichtung verbundenes Zusatzgerät einen oder mehrere funkauslesbare Transponder und eine Antenne aufweist, sodass dadurch Informationen von den Transpondern aus dem Inneren des Zusatzgerätes von einem Ort außerhalb des Zusatzgerätes drahtlos abfragbar sind.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, mit der eine Zustandsabfrage von mechanisch/elektrisch erkennbaren Schaltzuständen bzw. Positionen insbesondere im Rahmen der Inspektion und Infrastrukturüberwachung schnell und ohne großen Aufwand ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 1 erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Die Unteransprüche beinhalten vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Lösung aus Anspruch 1.
Erfindungsgemäß sind an Schaltelementen oder entsprechenden Bauteilen Transponder, die insbesondere passiv ausgeführt sind, oder vergleichbare Komponenten zur funkabfragbaren Zustandsabfrage von mechanisch/elektrisch erkennbaren Schaltzuständen bzw. -positionen sowie Endlagenstellungen im Rahmen der Inspektion und Infrastrukturüberwachung angebracht.
Abhängig von der eigenommenen Position der Schalt- bzw. Stellelemente wird die Transponderfunktion aktiviert bzw. deaktiviert, indem z. B. die elektrische Verbindung der Transpondereinheit mit dem Sendeteil über den zu überwachenden Schaltkontakt ”geschleift” wird bzw. über ein Schieberelement bei Erreichen einer mechanischen Sollposition z. B. Endlage die elektrische Funktion des Transponder z. B. durch Schließen einer elektrischen Verbindung aktiviert wird und somit der Zustand per Funk abgefragt werden kann. Vorteilhaft können durch Nutzung unterschiedlich codierter Transpondereinheiten auch vielfältige Schalt- und Sollpositionen in einem Schalt- bzw. Stellelement detektiert werden.
Das Sendeteil ist insbesondere als passives Element ausgeführt, das nicht auf Bezugspotential liegt. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung auch im Hochspannungsbereich einsetzbar ist. Der Schaltzustand kann so – z. B. bei Inspektionen – über eine kleine, auf der Gehäuseaußenseite angebrachte Antenne per Funk abgefragt und überprüft werden.
Transponder sind hierbei insbesondere passive Elemente, die über geeignete Funksignale aktiviert und ggf. codierte Informationen zurücksenden. Sie sind vorteilhaft sehr klein (mm bis cm) und kostengünstig herzustellen (Centbereich bei großen Stückzahlen).
Beim Begehen oder Befahren von Strecken deren Infrastruktur entsprechend ausgerüsteten Schaltelemente enthält, werden über ein mitgeführtes einfaches Sendesystem die Transponder aktiviert und die den mechanisch/elektrisch erkennbaren Schaltzustand bzw. die Schaltposition charakterisierenden zugehörigen Daten/Information ausgelesen. Die ausgelesenen Daten/Informationen sind Basis für eine schnelle, einfache und sichere automatische Zuscheidung detektierter Befunde zu den jeweiligen technischen Plätzen der Infrastruktur.
Vorteil der Erfindung ist, dass sich der Aufwand für die Inspektion und Instandhaltung deutlich verringern sowie eine deutlich höhere Datenqualität erreichen lässt.
Besonders vorteilhaft werden passive Transpondersysteme, insbesondere RFIDs (Radio Frequency Identification), verwendet, wie sie z. B. zur Lokalisierung von Waren im Bereich der Logistik angewendet werden.
Zur Ermittlung des mechanisch/elektrisch erkennbaren Schaltzustandes bzw. der Stellung des Stellelements fährt ein Fahrzeug (Inspektions-/Instandhaltungsfahrzeug, Lok, Regelzug) mit einer auf den Transponder bzw. dessen Resonanzfrequenz abgestimmten Sende- und Empfangseinheit das Streckennetz ab. An den Stellen, an denen eine Transpondereinheit angebracht ist, wird vom angepeilten Transponder ein Antwortsignal abgesetzt. Somit ist der entsprechende Schalter lokalisiert und kann der mechanisch/elektrisch erkennbare Schaltzustand bzw. die Stellung des Stellelements ermittelt werden.
Die Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist jedoch nicht nur auf Anlagen des Schienenverkehrs beschränkt. Vielmehr kann sie für alle Arten von Fahrzeugen verwendet werden, die auf festgelegten Streckennetzen verkehren und somit an bestimmten festgelegten Orten innerhalb des Streckennetzes vorbeifahren.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
In dem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel sind Transponder entlang der Strecke an Schaltern angebracht. Ein Fahrzeug mit einer auf den Transponder bzw. dessen Resonanzfrequenz abgestimmten Sende- und Empfangseinheit fährt entlang des entsprechenden Streckenabschnitts. An der Stelle, an der ein Transponder an einem Schalter angebracht wurde, wird von dem angepeilten Transponder ein Antwortsignal abgesetzt, dessen codierter Informationsinhalt von der aktuell eingenommenen Schaltposition abhängt. Somit ist die Stelle lokalisiert und kann der mechanisch/elektrisch erkennbare Schaltzustand bzw. die Stellposition eines Stellelements ermittelt werden.

Claims

Vorrichtung zur Zustandsabfrage von mechanisch und/oder elektrisch erkennbaren Schaltzuständen bzw. Schalterpositionen eines Schaltelements und/oder von mechanischen und/oder elektrischen Stellelementen an Vorrichtungen einer Eisenbahnstrecke, wobei an mindestens einer Stelle des Schaltelements mindestens ein Transpondersystem angebracht ist, das abhängig von dem eingenommenen Schalterzustand bzw. der erreichten Schalter-/Stellposition die Transponderfunktion aktiviert bzw. deaktiviert ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine gemeinsamen Sende-/Empfangseinheit des Transpondersystems verschiedene Positionen und Stellungen eines Schalters und/oder eines Stellelements in codierter Form überwacht, und eine in einem Schienenfahrzeug installierte mobile Sende- und Empfangseinheit die streckenseitige Transponderfunktion beim Befahren der Strecke zur instandhaltungsbezogenen Inspektion des Zustandes des Schaltelements und/oder Stellelements abfragt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierung der Transpondereinheit bzw. Einzelsysteme der Transpondereinheit über Kontakte des zu diagnostizierenden Schaltelements erfolgt.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antenne zum Betrieb des Transpondersystems auf einer Gehäuseaussenseite des Schaltelements angebracht ist.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Transpondersystem lösbar an Bauteilen des Schaltelements befestigt ist.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Transpondersystem mittels einer Halteklammer an einem Bauteil des Schaltelements befestigt ist.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Transpondersystem ein RFID (Radio Frequency Identification) ist.