AT510392B1 - Verfahren zur überwachung einer daten-übertragungsstrecke in grossanlagen und vorrichtung zur durchführung des verfahrens - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein diese nutzendes Verfahren zur Überwachung von Daten-Übertragungsstrecken in Großanlagen, mit einer in der Großanlage angeordneten Hauptsteuerung (1), die mit den entfernt von der Hauptsteuerung (1) angeordneten Unterstationen (2, 8) über mindestens eine zu überwachende digitale Übertragungstrecke (3a, 3b) verbunden ist, wobei ein Diagnosemodul (15) vorhanden ist, in dem initial vorgegebene Qualitätsschwellwerte (35a, 35b) bezüglich der Daten-Übertragungsqualität eingestellt sind, die optisch an einem Überwachungsdisplay (10) angezeigt wird, wobei als Maßstab für die Qualität der Übertragungsstrecke (3a, 3b) die Dämpfung (33) der Übertragung verwendet wird, welche aus der Differenz der Sendeleistung des Sendemoduls zur Empfangsleistung am Empfangsmodul berechnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Diagnosemoduls (15) eine Kundenapplikation (29) zugeordnet ist, mit der die Schwellwerte (35a, 35b) für die Qualitätsanzeige der Datenübertragung veränderbar sind und dass der Kunde über einen Eingriff an der Kundenapplikation (29) die Schwellwerte (35a, 35b) in bestimmten Grenzen verschieben und damit selbst einen ersten Schwellwert (35a) einstellen kann, wann eine Warnstufe erreicht wird und er Vorsorgemaßnahmen für die Zukunft vorsehen muss, um die Datenübertragung zu kontrollieren. Bei der Überwachung von Daten-Übertragungsstrecken in Großanlagen besteht das Problem, dass nicht immer sichergestellt ist, dass zwischen zwei Modulen der Großanlage eine ordnungsgemäße Datenübertragung stattfindet. Eine solche Datenübertragung kann beispielsweise durch unzulässig hohe Dämpfungswerte oder durch Störungen, wie Übersprechen, Echo oder Überlagerung, beeinträchtigt werden.

Description

österreichisches Patentamt AT510 392 B1 2012-07-15

Beschreibung VORRICHTUNG ZUR ÜBERWACHUNG EINER DATEN-ÜBERTRAGUNGSSTRECKE IN GROßANLAGEN UND VERFAHREN ZUR NUTZUNG DER VORRICHTUNG.

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1 zur Überwachung einer Daten-Übertragungsstrecke in Großanlagen und ein Verfahren gemäß Patentanspruch 3 zur Nutzung der Vorrichtung.

[0002] Die US 2008292312 A1 offenbart bereits sämtliche Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruches 1.

[0003] Bei der Überwachung von Daten-Übertragungsstrecken in Großanlagen besteht das Problem, dass nicht immer sichergestellt ist, dass zwischen zwei Modulen der Großanlage eine ordnungsgemäße Datenübertragung stattfindet. Eine solche Datenübertragung kann beispielsweise durch unzulässig hohe Dämpfungswerte oder durch Störungen, wie Übersprechen, Echo oder Überlagerung, beeinträchtigt werden.

[0004] Zur Lösung des Problems dienen die Merkmale des unabhängigen Vorrichtungsanspruches 1, sowie des darauf bezogenen Verfahrensanspruches 3.

[0005] Mit dem Begriff „Großanlage" wird im Rahmen der Erfindung jede Anlage verstanden, bei der weit entfernte Sender und Empfänger über eine digitale Daten-Übertragungsstrecke verbunden sind und miteinander kommunizieren. Eine solche Großanlage ist z. B. eine Windkraftanlage, wenn es darum geht, die Datenübertragung zwischen einer im Mastfuß angeordneten Hauptsteuerung in Richtung auf eine in der Gondel angeordnete Unterstation zu überwachen.

[0006] Solche Daten-Übertragungsstrecken sind empfindlich, weil sie in der Regel offshore eingesetzt werden oder nur schwer zugänglich sind und deshalb einer besonderen Überwachung bedürfen.

[0007] Bei Störungen in dieser Datenübertragungsstrecke kommt es zu einem Fehlerausfall der Windkraftanlage und damit zu sehr hohen Kosten. Aus diesem Grund kommt es entscheidend darauf an, die Datenübertragungsstrecke in gewissen Toleranzbereichen zu überwachen.

[0008] Andere Großanlagen im Sinne der Erfindung sind digitale Übertragungsstrecken auf Schiffen, in Wasserkraftwerken, Atomkraftwerken, Solarkraftwerken und dergleichen mehr.

[0009] Der einfacheren Beschreibung wegen wird in der folgenden Beschreibung die Datenübertragung in einer Windkraftanlage geschildert, obwohl - wie oben ausgeführt - die Erfindung nicht auf diesen Anwendungsfall beschränkt ist.

[0010] Bei einem Steuerungsaufbau in einer Windkraftanlage ist eine Hauptsteuerung vorgesehen, die mit der Außenwelt (z. B. dem Parkrechner) verbunden ist.

[0011] Die Hauptsteuerung ist im Mastfuß angeordnet, und in der Gondel ist eine Unterstation angeordnet, wobei die beiden Stationen z. B. über eine optische Übertragungsstrecke miteinander verbunden sind. Die Anordnung der Hauptstation und Unterstation kann auch in umgekehrter Zuordnung erfolgen. Eine solche optische Übertragungsstrecke wird bevorzugt aus Lichtwellenleitern gebildet, und es ist notwendig und im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass sowohl die Hinleitung der Daten-Übertragungsstrecke als auch die Rückleitung überwacht wird.

[0012] Eine weitere Unterstation befindet sich in der Nähe der Rotorblätter und ist für die Einstellung des Rotorblattwinkels vorgesehen. Auch hier gibt es eine Datenübertragungsstrecke zwischen dieser Station und der in der Gondel angeordneten Unterstation.

[0013] Sowohl in der Gondel als auch im Turmfuß kann auf die Daten der Steuerung und somit auch auf die Daten der Windkraftanlage über eine Ethernet-Schnittstelle zugegriffen werden. In 1 /12 österreichisches Patentamt AT510 392B1 2012-07-15 der folgenden Beschreibung wird auf das Übertragungsprotokoll nach dem zum Stand der Technik gehörenden Ethernet-Standard für die digitale Datenübertragung in Bussystemen Bezug genommen. Alle dort offenbarten Merkmale sind Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

[0014] Wichtig bei der vorliegenden Erfindung ist, dass zunächst werksseitig eine Baugruppe zur Verfügung gestellt wird, welche auf beiden Seiten der Datenübertragungsstrecke angeordnet ist, wobei diese werksseitig bereitgestellte Baugruppe bereits schon initial eingestellte Qualitätsschwellenwerte aufweist, die z. B. optisch über eine Ampel an einem Überwachungsdisplay angezeigt werden können. Eine solche Ampel ist z. B. eine linienförmige Anordnung von einer roten, einer gelben und einer grünen LED. Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf eine solche Anzeige beschränkt, sondern es sind sämtliche mehrfarbige Anzeigen vorgesehen, die eine Aussage über die Qualität der Datenübertragung optisch darstellen.

[0015] Der Begriff „Ampel" wird deshalb lediglich beschreibend für die allgemeine optische Diagnoseeinrichtung verstanden, die dem Kunden oder dem Überwacher der Anlage anzeigt, in welchem Qualitätsmaßstab die Datenübertragung auf der zu übenwachenden Übertragungsstrecke stattfindet.

[0016] Wichtig ist, dass der bauseitig oder werksseitig beigestellten Baugruppe ein kundenseitiges Modul beiseite gestellt wird, welches allgemein als Kundenapplikation bezeichnet wird.

[0017] In dieser Kundenapplikation - die mit einer Softwaresteuerung veränderbar ist - können nun erfindungsgemäß die Schwellwerte für die Qualitätsanzeige der Datenübertragung vom Kunden verändert werden.

[0018] Dies ist ein wichtiger Aspekt der Erfindung, denn nun ist es für den Kunden erstmals möglich, die Qualität der Datenübertragung selbst zu bewerten und selbst zu entscheiden, wann er den Zeitpunkt für den Eingriff oder für Reparaturmaßnahmen an der Datenübertragungsanlage sieht.

[0019] Bisher wurden dem Kunden nur Messwerte der gesendeten oder empfangenen Leistung zur Verfügung gestellt. Nunmehr hat der Kunde die Möglichkeit die Qualität der gesamten Übertragungsstrecke zu bewerten.

[0020] Nunmehr kann der Kunde über einen Eingriff an seiner Kundenapplikation diese Schwellwerte in bestimmten Grenzen verschieben und damit selbst über einen ersten Schwellwert einstellen, wann eine Warnstufe erreicht wird und er Vorsorgemaßnahmen für die Zukunft vorsehen muss, um die Datenübertragung zu kontrollieren. Ferner kann kundenseitig ein zweiter Schwellwert verändert werden, der den Ausfall der Anlage angibt, bei dem dann unbedingte Reparatur- oder sonstige Überholungsmaßnahmen erforderlich sind.

[0021] Wichtig ist ferner, dass als Maßstab für die Qualität der Übertragungsstrecke die Dämpfung der Übertragung verwendet wird. Dies ist ein wichtiges Kriterium und wird bei der vorliegenden Erfindung aus der Differenz der Leistung am Sendemodul in Bezug auf die Leistung am Empfangsmodul berechnet, so dass die Differenz zwischen diesen beiden Leistungswerten der Dämpfung entspricht. Diese möglicherweise über die Zeit sich verändernden Differenzwerte zwischen der Leistung des Sendemoduls und der Empfangsleistung des Empfangsmoduls werden in Bezug zu den Schwellwerten für die Anzeige der Ampelwerte herangezogen.

[0022] Wesentliche Merkmale der Innovation: [0023] Die Hauptsteuerung ist mit der Untersteuerung via 2 Glasfasern (optische Übertragungsstrecke) verbunden. Sowohl in der Hauptsteuerung als auch in der Ünterstation sind sogenannte Sende- bzw. Empfangseinrichtungen angeordnet, die das elektrische in das optische Signal und umgekehrt transformieren, wobei in der Hauptsteuerung der Master und in der Unterstation der Slave platziert ist.

[0024] Im Master wird im Sender des Transceivers (Einrichtung mit Sender > Transmitter < und Empfänger > Receiver <) das elektrische Signal in ein optisches Signal umgewandelt und das 2/12 österreichisches Patentamt AT510 392 B1 2012-07-15 optische Signal in die Faser eingekoppelt. Im Sender werden sowohl die Stromstärke ls des elektrischen Signals als auch ein Teil der Leistung des optischen Signals Ps (Strahlteiler vor der Fasereinkopplung) detektiert und ausgewertet. Aufgrund der Signalstärke von ls und Ps kann ein Fehler im Sendeteil des Transceivers festgestellt werden.

[0025] Im Empfänger des Slave-Transceivers wird das optische Signal der Faser in ein elektrisches Signal umgewandelt. Es wird ein Teil der Leistung des optischen Signals PE (Strahlteiler nach der Faser) detektiert und ausgewertet Für die Überwachung der Faserstrecke wird PE in Bezug zum Signal Ps kontinuierlich überwacht und in Form eines Ampelsystems in den Farben grün, rot bzw. gelb im Software-Modul angezeigt. Das Software-Modul ist die zentrale Oberfläche für Konfiguration, Diagnose und Monitoring der Steuerung.

[0026] Die Software SolutionCenter unterstützt alle Aspekte der Automatisierung: Konfiguration, Programmierung, Test, Inbetriebnahme und Visualisierung, und zwar als einheitliches Werkzeug.

[0027] Dem Anwender steht in der Applikation die Kabeldämpfung als Wert zur Verfügung und er kann somit selbständig die Schwellwerte für den Übergang zwischen den „Ampelfarben" setzen.

[0028] Die Farben haben folgende Bedeutung: [0029] Farbe_Bedeutung_ [0030] grün Es liegt eine niedrige Kabeldämpfung vor. Es ist eine einwandfreie

Kommunikation gewährleistet.

[0031] gelb Es konnte die Kommunikation zwischen Master- bzw. Slave-

Transmitter aufgebaut werden, allerdings ist die Dämpfung des Kabels in einem Grenzbereich, (mögliche Ursachen: Faser/Stecker schlecht konfektioniert, viele Faser-Kupplungen, Faser beschädigt). Eine einwandfreie Kommunikation kann nicht gewährleistet werden.

[0032] rot Es besteht keine Kommunikation zwischen Master und Slave (mögliche Ursachen: Faser-Dämpfung zu groß, Faser defekt, Sendeteil des Transceivers defekt, Empfangsteil des Transceivers defekt).

[0033] In der Applikation können auch die elektrischen/optischen Signale des Sen-ders/Empfängers abgefragt werden und somit der Fehler, z. B. auf die Faser, eingegrenzt werden.

[0034] Bei der Erfindung werden die Schwellwerte für den Übergang von einer „Farbe" zur nächsten im Werk programmiert. In der Kundenapplikation können eigene Schwellwerte definiert werden.

[0035] Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.

[0036] Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

[0037] Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor. 3/12 österreichisches Patentamt AT510 392 B1 2012-07-15 [0038] Es zeigen: [0039] Figur 1: schematisiertes Blockschaltbild einer Übertragungsstrecke in einer Windturbi ne mit einer optischen Übertragung von Daten [0040] Figur 2: [0041] Figur 3: [0042] Figur 4: [0043] Figur 5 [0044] Figur 6 [0045] Figur 7 die Darstellung der Überwachung der Datenübertragung einer optischen Übertragungsstrecke die Darstellung der Dämpfung der optischen Übertragungsstrecke in Verbindung mit Schwellwerten, die von einer Ampel angezeigt werden

Blockschaltbild eines Diagnosemoduls zur Anzeige und Veränderung der ausgegebenen Qualitätswerte der Abfall der Leistung eines Sendemoduls über die Zeit der Abfall der Leistung eines Empfangsmoduls über die Zeit die Differenz aus den Leistungswerten nach Figuren 5 und 6 über die Zeit aufgezeichnet [0046] In Figur 1 ist allgemein ein Blockschaltbild einer Daten-Übertragungsstrecke in einer Windkraftanlage dargestellt.

[0047] Im Turm 5 einer Windturbine 4 ist eine Hauptsteuerung 1 angeordnet, die an einer Bus-Signalleitung 13 angeschlossen ist, die eine Vielzahl von Windturbinen eines Parks miteinander verbindet, wobei beispielsweise die gesamte Datenverwaltung in einem Parkrechner 14 stattfindet.

[0048] Die Hauptsteuerung 1 ist ferner über eine Signalleitung 12 mit einem Software-Modul 11 verbunden. Das Software-Modul 11 ist dem Kunden zugeordnet und kann auch entfernt von der Windkraftanlage an einem kundenseitigen Standort mit einer Vielzahl von Überwachungsrechnern angeordnet sein.

[0049] Entfernt von der turmseitig angeordneten Hauptsteuerung 1 ist eine Unterstation 2 in der Gondel 6 der Windkraftanlage angeordnet, und zwischen diesen beiden Teilen 1, 2 ist die erfindungsgemäß zu überwachende Übertragungsstrecke 3 angeordnet.

[0050] Es ist ein CAN-Bus 9 zwischen der gondelseitig angeordneten Unterstation 2 und einer in der Nähe der Rotoren 7 angeordneten Blattsteuerung 8 angeordnet.

[0051] Die Funktionsüberwachung der in der Gondel angeordneten Unterstation 2 erfolgt über eine Signalleitung 12 und ein Display 10, welches auch entfernt angeordnet sein kann und z. B. auch im Turmfuß oder über eine sonstige Übertragungsstrecke entfernt von der Windkraftanlage angeordnet sein kann.

[0052] Wichtig ist nun, dass gemäß Figur 2 zwischen den beiden Stationen 1,2 im Bereich der Übertragungsstrecke 3 eine Überwachung des dort angeordneten LWL-Kabels vorgesehen ist, wobei die nach oben führende Übertragungsstrecke mit 3a und die nach unten führende Übertragungsstrecke mit 3b bezeichnet ist.

[0053] Ausgehend von der Messwert-Erfassung 16 der Hauptsteuerung 1 in Figur 2 werden über den Eingang 20 Daten eingekoppelt, die über einen Konverter 21 umgewandelt und zu Prüfungs- und Überwachungszwecken über ein Auskoppelmodul 23 ausgekoppelt werden, wobei das Auskoppelmodul 23 mit einem Sensor 24 verbunden ist, der aus den ausgekoppelten Werten einen Leistungs-Ausgangswert 25b bildet, der ein Maßstab für die eingekoppelte Leistung ist.

[0054] Deshalb wird dieser Ausgangswert 25b über eine Leitung 26 in ein Auswerte-Modul 18 übertragen, welches alle anfallenden Leistungswerte und Stromwerte erfasst und auswertet.

[0055] Die Daten werden über die aufwärtsgehende Übertragungsstrecke 3a zu der gondelseitig angeordneten Messwert-Erfassung 17 der Unterstation 2 gesendet, wo die Auskopplung aus der Datenleitung mit Hilfe des Auskoppelmoduls 23' stattfindet und hieraus ein Sensor 24' einen 4/12 österreichisches Patentamt AT510 392B1 2012-07-15

Messwert ableitet, der für die übertragene Leistung repräsentativ ist. Dieser Leistungswert wird mit 25a' bezeichnet und über eine Leitung 26' einem Auswertemodul 19 zugeführt.

[0056] Damit wird sowohl senderseitig als auch empfangsseitig die Leistung aus der Datenleitung ausgekoppelt und als repräsentativer Wert für die Übertragungsqualität herangezogen.

[0057] Gleiches erfolgt bei der abwärtsgerichteten Übertragungsstrecke 3b.

[0058] Wichtig ist zunächst, dass die in dem gondelseitig angeordneten Auswertemodul anfallenden Daten und Qualitätswerte, welche repräsentativ für die übertragende Leistung der Übertragungsstrecke 3a sind, in dem Auswertemodul 19 erfasst und über eine Rückführung 27' wieder in das abwärtsgerichtete Kabel und somit in die abwärtsgerichtete Übertragungsstrecke 3b eingespeist wird.

[0059] Gleichzeitig werden auch hier an dieser abwärtsgerichteten Seite auf der Senderseite über einen Eingang 20' auf einen Konverter 21' die Daten übertragen und über das Auskoppelmodul 23' mit dem Sensor 24' ein leistungsbezogener Ausgangswert 25b' erzeugt, der dem Auswertemodul 19 auf der Gondelseite zugeführt wird.

[0060] Auf diese Weise erfasst das gondelseitige Auswertemodul 19 sowohl den empfangenen Leistungswert von der aufwärtsgerichteten Übertragungstrecke 3a als auch den abgehenden Leistungswert der abwärtsgerichteten Übertragungsstrecke 3b.

[0061] Diese Daten werden - wie ausgeführt - über die Rückführung 27' dem abwärtsgerichteten Kabel 3b zugeführt und werden ebenfalls an der turmseitigen Hauptsteuerung 1 empfangen, wie dies auf der linken Seite in Figur 2 dargestellt ist. Dort wird über ein Auskoppelmodul 23 und einen Sensor 24 ein empfangsseitiger Ausgangswert 25a ermittelt, der über die Leitung 26 dem turmseitigen Auswertemodul 18 zugeführt wird.

[0062] Das turmseitige Auswertemodul erfasst somit die abgehende Leistung als auch die empfangende Leistung, und somit werden alle Werte, die repräsentativ für die Übertragungsstrecke 3a, 3b sind, in dem turmseitigen Auswertemodul 18 erfasst und über eine Rückführung 27 einem Diagnosemodul 15 zugeführt.

[0063] Dieses Diagnosemodul 15 kann auch weit entfernt von der Windkraftanlage angeordnet sein und z. B. im Parkkontrollrechner vorgesehen sein. Es besteht im Wesentlichen aus einer CPU und aus einer Anzahl von vorgebbaren Schwellwerten 28 sowie aus der vorher erwähnten Kundenapplikation 29.

[0064] Die dort verarbeitenden Werte werden über eine Ausgabe 41 einer optischen, akustischen oder sonstigen Ausgabe zugeführt, wobei ein Display oder erfindungsgemäß eine Ampel 30 mit einer Aussage über die Qualität der Übertragungsstrecke und gegebenenfalls auch eine Grafik 31 erzeugt wird, die eine Aussage über die Qualität der Übertragungsstrecke 3 anzeigt.

[0065] Die Figur 3 zeigt, dass als repräsentativer Wert für die Dämpfung 33 die Qualität der Übertragungsstrecke 3 maßgebend ist. Diese Dämpfung 33 kann verschiedene Werte annehmen, wobei z. B. auf der Ordinate die Dämpfungswerte 5, 10, 15 dB angegeben sind.

[0066] Der Dämpfungswert 34a kann deshalb zunächst bei einem Wert 5 dB beginnen und dann bis zum Dämpfungswert 34b ansteigen. Es wird dort bei 10 dB ein Schwellwert errichtet, so dass ein erster Schwellwert 35a angibt, dass in diesem Bereich (von einer Dämpfung 5 dB bis 10 dB) ein grüner Betriebsbereich gegeben ist und keine Störungen an der Übertragungsstrecke 3 vorliegen. Steigt allerdings die Dämpfung 33 der Übertragungsstrecke 3 über den Wert von 10 dB hinaus, dann wird beispielsweise zwischen den Punkten 34b und 34c, sowie 34d ein weiterer Schwellwert 35b eingerichtet, der nun jenseits dieses Schwellwertes 35b angibt, dass eine Störung vorliegt, die einen weiteren Betrieb der Übertragungsstrecke 3 verhindert.

[0067] Im Bereich zwischen den Schwellwerten 35a und 35b ist ein Warnbereich, der durch die Ampelfarbe gelb gekennzeichnet wird, so dass der Benutzer weiß, dass, wenn die Ampel gelb aufleuchtet, er dann bald mit entsprechenden Reparaturmaßnahmen rechnen muss. 5/12 österreichisches Patentamt AT510 392B1 2012-07-15 [0068] Wichtig ist, dass die Schwellwerte 35a, 35b kundenseitig vorgegeben werden können, was durch die Verschiebung 36 gekennzeichnet ist.

[0069] Die Figur 4 zeigt eine solche Auswertung der Dämpfung 33 der Übertragungsstrecke 3, wo erkennbar ist, dass zunächst in einer werksseitig bereit gestellten Baugruppe 37 eine Ampel 38 angeordnet ist, in der bereits schon mit Hilfe von 3 LEDs eine erste Aussage über die Qualität der Übertragungsstrecke getroffen wird. Die dort angeordneten LED's mit deren Schwellwerten sind bevorzugt nicht veränderbar und werden werksseitig vorgegeben.

[0070] Dieser werksseitig vorgegebenen Baugruppe 37 ist über einen Datenbus 39 eine Kun-denapplikation 29 angeschlossen, in der eine vom Kunden sichtbare Ampel 40, bestehend beispielsweise aus 3 LED's angeordnet ist, wobei die Schwellwerte für diese Ampel-LED's vom Kunden verschiebbar sind. Dies wurde anhand der Figur 3 vorstehend bereits erläutert.

[0071] Die Kundenapplikation 29 ist über eine Ausgabe 41 mit einem Display 10, 30, 31 verbunden, wo neben der Anzeige als Ampel auch noch andere die Qualität der Ubertragungsstre-cke repräsentierende Anzeigen (Text, Akustik, Grafik und dergleichen mehr) vorgesehen sind.

[0072] Wichtig ist, dass das Softwaremodul 11 über eine Datenleitung 42 mit der Baugruppe 37 in Verbindung steht. Mit diesem Softwaremodul können die Schwellwerte werksseitig vorgegeben werden und eine Schnelldiagnose bei Inbetriebnahme der Übertragungsstrecke 3 stattfinden, ohne dass der Kunde bereits schon über seine Kundenapplikation 29 selbst die Ampelwerte 43 verändern kann.

[0073] Das Softwaremodul 11 soll also eine Schnelldiagnose für die Qualität der Übertragungsstrecke 3 bilden.

[0074] In den Figuren 5, 6 und 7 sind die verschiedenen Übertragungswerte dargestellt. In Figur 5 ist die möglicherweise sich über die Lebensdauer der Übertragungsstrecke 3 verändernde Leistung des Sendemoduls 25b dargestellt, wobei bei Unterschreitung eines bestimmten Grenzwertes 44 Gw1 zu einem Zeitpunkt t1 eine bestimmte Warnmeldung ausgegeben werden sollte.

[0075] Gleiches gilt in Figur 6 für die Leistung des Empfängermoduls 25a, wo erkennbar ist, dass die Leistung auf der Empfangsseite auch über die Lebensdauer der Übertragungsstrecke 3 abnehmen kann, wobei ebenfalls zu einem Zeitpunkt t2 ein Schwellwert 45 oder Grenzwert Gw2 unterschritten wird, bei dem dann entsprechende Maßnahmen getroffen werden müssen.

[0076] Bildet man die Differenz zwischen den beiden Leistungswerten nach Figur 5 und Figur 6 ergibt sich etwa eine Kurve nach Figur 7, wobei erkennbar ist, dass dann im Bereich zwischen den Zeitpunkten t3 und t4 Gw3 und Gw4 (Grenzwerte 46 und 47) gegeben sind und dass beispielsweise im Bereich zwischen dem Nullpunkt und dem Zeitpunkt t3 der grüne Bereich der Ampel gegeben ist, während im Zeitraum t3 bis t4 ein gelber Ampelwert als Warnwert ausgegeben wird und bei Überschreitung des Grenzwertes 46 (Gw3) in Richtung auf den Grenzwert 48 (Gw5) die Ampel auf rot umschaltet und eine absolute Störung der Übertragungsstrecke 3a, 3b signalisiert.

[0077] Auf diese Weise ist es nun erstmals mit der Erfindung möglich, eine Überwachung einer Datenübertragungsstrecke bei Großanlagen vorzusehen, wobei es dem Kunden möglich ist, die Qualitätskriterien für die Aussage der Qualität der Übertragungsstrecke selbst einzustellen und zu verändern.

[0078] Damit kann der Kunde seine Serviceintervalle planen, ohne auf werksseitige Einstellungen angewiesen zu sein.

[0079] Bisher wurde in Kauf genommen, dass der Service erst durchgeführt wurde, wenn die Anlage einen Totalausfall hat. Jetzt bekommt der Kunde jedoch schon vorsorgliche Warnhinweise (Ampel gelb), die ihn veranlassen können, bereits jetzt schon vorsorgliche Maßnahmen einzuleiten oder eine Wartung frühzeitig zu planen, um einen Totalausfall der Übertragungsstrecke 3 zu vermeiden. 6/12

Claims (5)

1. österreichisches Patentamt AT510 392B1 2012-07-15 ZEICHNUNGSLEGENDE 1 Hauptsteuerung 26 Leitung 2 Unterstation 27 Rückführung 3 Übertragungsstrecke 3a, 3b 28 Schwellwerte 4 Windturbine 29 Kundenapplikation 5 Turm 30 Ampel 6 Gondel 31 Grafik 7 Rotoren 32 — 8 Blattsteuerung 33 Dämpfung 9 CAN-Bus 34 a, b, c, d Dämpfungswert 10 Display 35 a, b Schwellwert 11 Software-Modul 36 Verschiebung 12 Signalleitung 37 Baugruppe 13 Signalleitung 38 Ampel (in 37) 14 Parkrechner 39 Datenbus 15 Diagnosemodul 40 Ampel (in 29) 16 Messwert-Erfassung 41 Ausgabe 17 Messwert-Erfassung 42 Datenleitung 18 Auswerte-Modul 43 Ampel (in 11) 19 Auswerte-Modul Übertragungsstrecke 20 Eingang 44 Grenzwert Gw1 21 Konverter 45 Grenzwert Gw2 22 — 46 Grenzwert Gw3 23 Auskoppelmodule 47 Grenzwert Gw4 24 Sensor 48 Grenzwert Gw5 25 a, b Ausgangswert Patentansprüche 1. Vorrichtung zur Überwachung von Daten-Übertragungsstrecken in Großanlagen, mit einer in der Großanlage angeordneten Hauptsteuerung (1), die mit den entfernt von der Hauptsteuerung (1) angeordneten Unterstationen (2, 8) über mindestens eine zu überwachende digitale Übertragungstrecke (3a, 3b) verbunden ist, wobei ein Diagnosemodul (15) vorhanden ist, in dem initial vorgegebene Qualitätsschwellwerte (35a, 35b) bezüglich der Datenübertragungsqualität eingestellt sind, die optisch an einem Überwachungsdisplay (10) angezeigt wird, wobei als Maßstab für die Qualität der Übertragungsstrecke (3a, 3b) die Dämpfung (33) der Übertragung verwendet wird, welche aus der Differenz der Sendeleistung des Sendemoduls zur Empfangsleistung am Empfangsmodul berechnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Diagnosemoduls (15) eine Kundenapplikation (29) zugeordnet ist, mit der die Schwellwerte (35a, 35b) für die Qualitätsanzeige der Datenübertragung veränderbar sind und dass der Kunde über einen Eingriff an der Kundenapplikation (29) die Schwellwerte (35a, 35b) in bestimmten Grenzen verschieben und damit selbst einen ersten Schwellwert (35a) einstellen kann, wann eine Warnstufe erreicht wird und er Vorsorgemaßnahmen für die Zukunft vorsehen muss, um die Datenübertragung zu kontrollieren.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunde einen zweiten Schwellwert (35b) verändern kann, der den Ausfall der Anlage angibt, bei dem Reparaturoder sonstige Überholungsmaßnahmen erforderlich sind. 7/12 österreichisches Patentamt AT510 392 B1 2012-07-15
3. 3. Verfahren zur Nutzung der Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten über die aufwärtsgehende Übertragungsstrecke (3a) zu einer gondelseitig angeordneten Unterstation (2) gesendet werden, und dort die Auskopplung aus der Datenleitung mit Hilfe des Auskoppelmoduls (23') stattfindet und hieraus ein Sensor (24') einen Leistungswert (25a') errechnet und über eine Leitung (26') dem Auswertemodul (19) zuführt.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die in dem gondelseitig angeordneten Auswertemodul (19) anfallenden Daten und Qualitätswerte, welche repräsentativ für die übertragende Leistung der aufwärts gerichteten Übertragungsstrecke (3a) sind, in dem Auswertemodul (19) erfasst und über eine Rückführung (27') wieder in das abwärtsgerichtete Kabel und somit in die abwärtsgerichtete Übertragungsstrecke (3b) eingespeist wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der abwärtsgerichteten Übertragungsstrecke (3b) auf der Senderseite über einen Konverter (21') die Daten übertragen und über das Auskoppelmodul (23') mit dem Sensor (24') ein leistungsbezogener Ausgangswert (25b') erzeugt wird, der dem Auswertemodul (19) auf der Gondelseite zugeführt wird. Hierzu 4 Blatt Zeichnungen 8/12