AT516462A1 - Non-destructive testing of wheels or tires of a rail vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die zerstörungsfreie Prüfung von Prüfobjekten (1) in Form von Rädern oder Radreifen eines Schienenfahrzeuges, wobei ein am Schienenfahrzeug angebrachtes Prüfobjekt (1) durch impulshafte Anregung in Schwingung versetzt wird. Um das Verfahren zumindest teilweise zu automatisieren ist vorgesehen, dass - der vom Prüfobjekt (1) emittierte Schall (2) aufgezeichnet wird; - die aufgezeichneten Messdaten (3) mit Referenzdaten (4) einer Referenzdatenbank (5) verglichen werden; - durch den Vergleich festgestellt wird, ob eine Abweichung (6) von Messdaten (3) und Referenzdaten (4) innerhalb oder außerhalb eines einstellbaren Toleranzbereiches (7) liegt; - bei einer außerhalb des Toleranzbereichs (7) liegenden Abweichung (6) eine Fehlermeldung (8) generiert wird.The invention relates to a method for the non-destructive testing of test objects (1) in the form of wheels or tires of a rail vehicle, wherein a test object (1) attached to the rail vehicle is set in vibration by pulsed excitation. In order to at least partially automate the method, it is provided that: the sound (2) emitted by the test object (1) is recorded; - the recorded measurement data (3) are compared with reference data (4) of a reference database (5); - It is determined by the comparison whether a deviation (6) of measured data (3) and reference data (4) lies within or outside an adjustable tolerance range (7); - When an out of tolerance (7) lying deviation (6) an error message (8) is generated.
Description
Beschreibungdescription
Zerstörungsfreie Prüfung von Rädern oder Radreifen eines SchienenfahrzeugesNon-destructive testing of wheels or tires of a rail vehicle
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die zerstörungsfreie Prüfung von Prüfobjekten in Form von Rädern oder Radreifen eines Schienenfahrzeuges, wobei ein am Schienenfahrzeug (fest oder lösbar) angebrachtes Prüfobjekt durch impulshafte Anregung in Schwingung versetzt wird, sowie Computerprogrammprodukte zur Ausführung des Verfahrens.The invention relates to a method for the non-destructive testing of test objects in the form of wheels or tires of a rail vehicle, wherein on the rail vehicle (fixed or detachable) attached test object is set by pulsed stimulation in vibration, and computer program products for carrying out the method.
Bei der Schwingung handelt es sich um eine für jedes Prüfobjekt einzigartige charakteristische Schwingung, die ein komplexes Spektrum an Frequenzen und Amplituden umfasst.The vibration is a characteristic vibration unique to each test object, which includes a complex spectrum of frequencies and amplitudes.
Stand der TechnikState of the art
Im Bereich der Schienenfahrzeuge sind Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung von Prüfobjekten in Form von Rädern oder Radreifen eines Schienenfahrzeuges besondere Bedeutung zuzurechnen, da Beschädigungen wie Risse, Kerben oder Fehler im Materialgefüge zum Versagen des Prüfobjektes führen können. Um dem Versagen während des Betriebs, was in der Folge bis hin zu einer Entgleisung des Schienenfahrzeuges führen kann, entgegen zu wirken, ist es notwendig die Räder oder Radreifen in vorgegebenen Intervallen am Schienenfahrzeug zu überprüfen. Dazu sind beispielsweise optische Verfahren bekannt, durch welche in der Regel nur sichtbare Beschädigungen identifizierbar sind. Auch bekannt sind Röntgenverfahren zur Ermittlung von Schadensfällen, jedoch sind Vorrichtungen zur Durchführung von Röntgenverfahren meist nur eingeschränkt transportfähig und äußerst kostenintensiv bei der Anschaffung.In the field of rail vehicles, methods for non-destructive testing of test objects in the form of wheels or wheel tires of a rail vehicle are of particular importance, since damage such as cracks, notches or defects in the material structure can lead to failure of the test object. In order to counteract the failure during operation, which may subsequently lead to a derailment of the rail vehicle, it is necessary to check the wheels or tires at predetermined intervals on the rail vehicle. For this purpose, for example, optical methods are known, by which only visible damage is usually identifiable. X-ray methods for detecting damage cases are also known, but devices for carrying out X-ray methods are usually of limited transportability and extremely expensive to purchase.
Es ist auch ein Verfahren bekannt, mit welchem durch impulshafte Anregung des Prüfobjektes, beispielsweise durch einen Schlag mit einem Hammer, das Prüfobjekt in Schwingung, beispielsweise eine Resonanzschwingung, versetzt wird. Ein speziell geschulter Prüfer kann nun aufgrund des von dem Prüfobjekt emittierten Schalls, welcher über das Gehör des Prüfers wahrgenommen wird, Rückschlüsse über an dem PrüfObjekt vorhandene Beschädigungen ziehen.A method is also known with which by impulsive excitation of the test object, for example by a blow with a hammer, the test object is set in oscillation, for example a resonance oscillation. A specially trained examiner can now draw conclusions about damage to the test object due to the sound emitted by the test object, which is perceived by the auditor's ear.
Ein derart geschulter Prüfer greift bei der Beurteilung, ob ein Schadensfall vorliegt oder nicht, auf jahrelange Erfahrungswerte zurück und muss, bevor er eingesetzt werden kann, eine zeit- und kostenintensive Ausbildung absolvieren. Durch die Abhängigkeit des Verfahrens von einem geschulten Prüfer, wird die Analyse nur im kleinen Rahmen durchgeführt, obwohl das Verfahren an sich sehr vielversprechend ist.Such a trained examiner relies on many years of experience in assessing whether or not there is a claim, and must complete a time-consuming and costly training before he can be deployed. Due to the dependency of the procedure on a trained examiner, the analysis is carried out only on a small scale, although the procedure itself is very promising.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden und ein Verfahren für die zerstörungsfreie Prüfung von Prüfobjekten in Form von Rädern oder Radreifen eines Schienenfahrzeuges vorzuschlagen, welches in breitem Rahmen zumindest teilautomatisiert durchführbar ist. Des Weiteren soll sich die Erfindung durch eine einfache Handhabung, eine kostengünstige Infrastruktur und geringe Betriebskosten auszeichnen.It is therefore an object of the invention to overcome the disadvantages of the prior art and to propose a method for the non-destructive testing of test objects in the form of wheels or tires of a rail vehicle, which is at least partially feasible in a wide range. Furthermore, the invention should be characterized by easy handling, a low-cost infrastructure and low operating costs.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch Computerprogrammprodukte mit den Merkmalen der Ansprüche 21 oder 22 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen definiert.This object is achieved by a method having the features of patent claim 1 and by computer program products having the features of claims 21 or 22. Advantageous embodiments of the invention are defined in the respective dependent claims.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die zerstörungsfreie Prüfung von Prüfobjekten in Form von Rädern oder Radreifen eines Schienenfahrzeuges, wobei ein am Schienenfahrzeug angebrachtes Prüfobjekt durch impulshafte Anregung in Schwingung versetzt wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der vom Prüfobjekt emittierte Schall aufgezeichnet wird; die aufgezeichneten Messdaten mit Referenzdaten einer Referenzdatenbank verglichen werden; durch den Vergleich festgestellt wird, ob eine Abweichung von Messdaten und Referenzdaten innerhalb oder außerhalb eines einstellbaren Toleranzbereiches liegt; bei einer außerhalb des Toleranzbereichs liegenden Abweichung eine Fehlermeldung generiert wird.The invention relates to a method for the non-destructive testing of test objects in the form of wheels or tires of a rail vehicle, wherein a mounted on the rail vehicle test object is set by pulsed excitation in vibration. According to the invention, it is provided that the sound emitted by the test object is recorded; comparing the recorded measurement data with reference data of a reference database; the comparison determines whether a deviation of measured data and reference data is within or outside an adjustable tolerance range; an error message is generated if the deviation is outside the tolerance range.
Durch ein erfindungsgemäßes Verfahren kann also ein fehlerhaftes Prüfobjekt identifiziert werden indem die Messdaten mit Referenzdaten verglichen werden und bei einer Abweichung die außerhalb des Toleranzbereichs liegt die Fehlermeldung generiert wird. Die Aufzeichnung des emittierten Schalls erfolgt bevorzugt digital, sodass die Auswertung und der Vergleich software-gestützt erfolgen können. Die Referenzdatenbank umfasst dabei beispielsweise eine Reihe von Referenzdaten für unterschiedliche Bauformen und Abmessungen von Radreifen oder Rädern von Schienenfahrzeugen. Die Einstellung der Breite des Toleranzbereiches rund um die Referenzdaten ermöglicht es kleine Messfehler auszugleichen. Wird eine Abweichung detektiert, welche innerhalb des Toleranzbereiches liegt, so ist das Prüfobjekt als in Ordnung qualifiziert. Liegt die Abweichung jedoch außerhalb des Toleranzbereiches, so ist das Prüfobjekt beschädigt oder nicht mehr einsatzfähig und es wird eine entsprechende Fehlermeldung generiert. Für das Generieren einer Fehlermeldung sind viele verschiedene Varianten denkbar. Beispielsweise kann die Fehlermeldung, durch die ein defektes Prüfobjekt gekennzeichnet ist, direkt an einen Benutzer ausgegeben werden oder aber eine Abfolge weiterer Verfahrensschritte auslösen, ohne dass der Benutzer davon direkt Kenntnis erlangt. Es lässt sich also in einfacher Art und Weise eine zumindest teilweise automatisierte Prüfung durchführen, welche auf der digitalen Auswertung der Messdaten basiert. So ist es beispielsweise denkbar, dass die impulshafte Anregung an einem stehenden Schienenfahrzeug manuell durchgeführt wird oder aber in einer entsprechenden Vorrichtung manuell ausgelöst wird. Wird die impulshafte Anregung ebenfalls automatisiert und in das Verfahren integriert, so lässt sich sogar ein vollständig automatisierter Prüfprozess realisieren.By means of a method according to the invention, therefore, a faulty test object can be identified by comparing the measured data with reference data and, in the case of a deviation outside the tolerance range, the error message is generated. The recording of the emitted sound preferably takes place digitally, so that the evaluation and the comparison can be done software-based. The reference database includes, for example, a series of reference data for different types and dimensions of tires or wheels of rail vehicles. Setting the width of the tolerance range around the reference data makes it possible to compensate for small measurement errors. If a deviation is detected which lies within the tolerance range, then the test object is qualified as being in order. However, if the deviation is outside the tolerance range, the test object is damaged or no longer operational and an appropriate error message is generated. Many different variants are conceivable for generating an error message. For example, the error message that identifies a defective test object can be output directly to a user or trigger a sequence of further method steps without the user being aware of it directly. It is thus possible in a simple manner to carry out an at least partially automated test, which is based on the digital evaluation of the measured data. So it is conceivable, for example, that the impulsive excitation is performed manually on a stationary rail vehicle or manually triggered in a corresponding device. If the impulsive stimulation is also automated and integrated into the process, then even a fully automated inspection process can be realized.
In einer Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Messdaten in einem Datensatz erfasst werden und die Datensätze in einer Datenbank gespeichert werden. So können die Messdaten schnell zugänglich gemacht und durch einen Identifizierungscode, welcher den Datensatz dem Prüfobjekt eindeutig zuordnet, gegebenenfalls auch nachträglich ausgewertet werden. So lassen sich etwa Messdaten vom mehreren zeitlich versetzt durchgeführten Messungen an einem Prüfobjekt miteinander vergleichen, so dass eine Änderung des Zustands des Prüfobjektes festgestellt werden kann.In an embodiment variant of a method according to the invention, it is provided that the measurement data are recorded in a data record and the data records are stored in a database. Thus, the measurement data can be made quickly accessible and evaluated by an identification code, which uniquely assigns the data record to the test object, if necessary, also subsequently. Thus, for example, measurement data from a plurality of time-shifted measurements on a test object can be compared with one another so that a change in the state of the test object can be determined.
Damit auch nachträglich defekte Prüfobjekte schnell und einfach identifiziert werden können, sieht eine weitere Ausführungsvariante der Erfindung vor, dass im Datensatz vermerkt wird, ob eine Fehlermeldung generiert wurde.So that subsequently defective test objects can be identified quickly and easily, a further embodiment variant of the invention provides that the data record indicates whether an error message has been generated.
In vielen Fällen stehen bei der Aufzeichnung der Messdaten noch weitere Informationsdaten zur Verfügung, deren Erfassung sich positiv auf die Wiederauffindbarkeit und die Verknüpfbarkeit von Datensätzen mit PrüfObjekten auswirken. Solche Informationsdaten können beispielsweise sein: Identifikationsdaten, wie Datum, Uhrzeit, Personalnummer des Benützers, Seriennummern von Prüfobjekten, Drehgestellen oder Schienenfahrzeugen; gerätespezifische Daten, wie IMEI (International Mobile Equipment Identity)-Nr. oder Seriennummer eines mobilen Endgerätes, Benutzerdaten, Gerätekennung oder Auftragsnummern;In many cases, additional information data is available when recording the measurement data, the recording of which has a positive effect on the retrievability and the linkability of data records with test objects. Such information data may be, for example: identification data, such as date, time, user's personnel number, serial numbers of test objects, bogies or rail vehicles; device-specific data such as IMEI (International Mobile Equipment Identity) no. or serial number of a mobile terminal, user data, device ID or order numbers;
Positionsdaten, wie GPS (Global Positioning System), D-GPS (Differential Global Positioning System), oder sonstige Standortdaten.Position data such as GPS (Global Positioning System), D-GPS (Differential Global Positioning System), or other location data.
Daher ist gemäß einer weiteren Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass in dem Datensatz auch Identifikationsdaten zur Identifikation des Prüfobjektes bzw. eines PrüfZeitraumes und/oder gerätespezifische Daten zur Identifikation einer den Datensatz erzeugenden Systemkomponente und/oder Positionsdaten der Systemkomponente oder des Prüfobjektes erfasst werden.Therefore, according to a further embodiment variant of a method according to the invention, identification data for identifying the test object or a test period and / or device-specific data for identifying a system component generating the data record and / or position data of the system component or the test object are detected in the data record.
Eine weitere Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass zum Vergleich der Messdaten und der Referenzdaten eine digitale Audioanalyse durchgeführt wird und die Audioanalyse zumindest eine Frequenzanalyse beinhaltet. Digitale Audioanalyse Systeme eigenen sich besonders gut zur schnellen, präzisen und kostengünstigen Auswertung von Messdaten. Durch Frequenzanalysen können einzelne Frequenzbereiche der Messdaten ausgefiltert werden, sodass nur ein relevanter Frequenzbereich analysiert werden muss .A further embodiment variant of a method according to the invention provides that a digital audio analysis is performed to compare the measured data and the reference data and the audio analysis includes at least one frequency analysis. Digital audio analysis systems are particularly well-suited for fast, accurate and cost-effective evaluation of measurement data. Frequency analyzes can be used to filter out individual frequency ranges of the measured data so that only a relevant frequency range has to be analyzed.
Ein Schwingungsverlauf kann bei der Frequenzanalyse beispielsweise mittels Fourier Transformation in sinusförmige Einzelschwingungen unterschiedlicher Frequenz und Amplitude zerlegt werden, wobei die Summe der Einzelschwingungen dem ursprünglichen Schwingungsverlauf entspricht. Eine weitere Alternative stellt beispielsweise die Bestimmung des Schwingungsverlaufes durch eine Fourier-Reihe dar, bei der Teilschwingungen mit einer niedrigsten Frequenz fl, welche der Grundschwingung bzw. der ersten Harmonischen entspricht, durch eine längste auftretende Periodendauer TI der zu analysierenden Schwingung bestimmt wird. Ebenso ist dieIn the frequency analysis, a vibration profile can be broken down into sinusoidal individual vibrations of different frequency and amplitude, for example by means of Fourier transformation, the sum of the individual vibrations corresponding to the original vibration profile. A further alternative is, for example, the determination of the oscillation profile by a Fourier series, in which partial oscillations having a lowest frequency fl, which corresponds to the fundamental oscillation or the first harmonic, is determined by a longest occurring period TI of the oscillation to be analyzed. Likewise, the
Anwendung einer Fast Fourier-Transformation (FFT) zur Berechnung einer Diskreten Fourier-Transformation (DFT) denkbar. Eine solche Fast Fourier-Transformation kann dabei softwaregestützt, etwa mittels der Software „Sound Forge" der Firma Sonic Foundry, und in Echtzeit durchgeführt werden.Application of a Fast Fourier Transformation (FFT) for the calculation of a Discrete Fourier Transformation (DFT) conceivable. Such a Fast Fourier transformation can be software-based, for example by means of the software "Sound Forge". the company Sonic Foundry, and be carried out in real time.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Referenzdatenbank lokal in derselben Systemkomponente gespeichert, in der die Messdaten aufgezeichnet werden. Eine Systemkomponente umfasst dabei eine gesamte unabhängige Einheit, welche einen oder mehrere Verfahrensschritte ausführen kann. Durch die Bündelung der Aufzeichnung und der Auswertung über die Referenzdatenbank in einer Systemkomponente wird somit ein Prüfverfahren möglich, dass nach dem Laden der Referenzdatenbank in den Speicher der Systemkomponente völlig autark funktioniert und nicht von anderen Systemkomponenten abhängig ist. Es ist natürlich denkbar, dass die Referenzdatenbank in vorgegebenen Intervallen aktualisiert wird bzw. die Datenbank selbst exportiert wird.According to a preferred embodiment of a method according to the invention, the reference database is stored locally in the same system component in which the measurement data are recorded. A system component in this case comprises an entire independent unit which can perform one or more method steps. By bundling the recording and the evaluation via the reference database in a system component thus a test method is possible that works after loading the reference database in the memory of the system component completely self-sufficient and is not dependent on other system components. It is of course conceivable that the reference database is updated at predetermined intervals or the database itself is exported.
Um einen einfachen Datenaustausch zwischen mehreren Systemkomponenten zu ermöglichen, die sich sowohl in unmittelbarer Nähe oder in großer Entfernung voneinander befinden, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Messdaten und/oder der Datensatz zumindest zwischen zwei verschiedenen Systemkomponenten kabellos übertragen werden und die kabellose Übertragung vorzugsweise per WLAN (Wireless Local Area Network), Bluetooth, NFC (Near Field Communication) oder mobilen Telekommunikationsnetzen erfolgt. Es versteht sich dabei von selbst, dass bei der Übertragung mittels WLAN eine nicht im selben Netz befindliche Systemkomponente über ein Kabelnetz angesprochen wird, welches mit einem WLAN Router verbunden ist, welcher Router die Messdaten bzw. den Datensatz empfängt. Durch eine kabellose Übertragung wird einerseits die Bedienung vereinfacht und andererseits der Einsatz von gängigen Endgeräten, welche über die entsprechenden Empfangseinheiten für die kabellose Übertragung verfügen, ermöglicht.In order to enable a simple data exchange between several system components, which are both in the immediate vicinity or at a great distance from each other, the invention provides that the measurement data and / or the data set are transmitted wirelessly between at least two different system components and the wireless transmission preferably via WLAN (Wireless Local Area Network), Bluetooth, NFC (Near Field Communication) or mobile telecommunications networks takes place. It goes without saying that in the case of transmission via WLAN, a system component not located in the same network is addressed via a cable network which is connected to a WLAN router, which router receives the measurement data or the data record. By a wireless transmission on the one hand, the operation is simplified and on the other hand, the use of common devices that have the appropriate receiving units for wireless transmission, allows.
Das Speichern der Messdaten bzw. der Datensätze in einer lokalen Datenbank ist für die lokale Auswertung der Daten ausreichend. Sollen aber mehrere verschiedene Prüfobjekte miteinander verglichen werden, wobei die Messdaten beispielsweise von verschiedenen Benutzern aufgezeichnet werden, oder sollen die Messdaten zentral ausgewertet werden, beispielsweise um Statistiken zu erstellen oder Vergleiche anzustellen, so ist eine Übertragung der Messdaten bzw. Datensätze an eine zentrale Stelle notwendig. Daher sieht eine weitere bevorzugte Ausführungsvariante vor, dass die Messdaten bzw. der Datensatz nach dem Vergleich an eine Systemkomponente in Form einer ortsverschiedenen externen Datenbank übermittelt wird. Da die Abweichung schon vor der Übermittlung bestimmt wurde, ist die Funktion der lokalen Systemkomponente, welche den Vergleich mit den Referenzdaten durchführt, nicht von der erfolgreichen Übertragung abhängig. Es ist dabei beispielsweise denkbar, dass nach jeder Aufzeichnung die Messdaten bzw. der Datensatz sofort an die externe Datenbank übermittelt wird oder die Messdaten bzw. Datensätze intervallmäßig übermittelt werden. Weiters ist es denkbar, dass die lokale Referenzdatenbank durch die externe Datenbank aktualisiert wird.Saving the measurement data or the data records in a local database is sufficient for the local evaluation of the data. If, however, several different test objects are to be compared with one another, whereby the measured data are recorded by different users, or if the measured data are to be evaluated centrally, for example in order to generate statistics or make comparisons, a transmission of the measured data or data sets to a central location is necessary , Therefore, a further preferred embodiment provides that the measurement data or the data record after the comparison to a system component in the form of a location-different external database is transmitted. Since the deviation was determined before the transmission, the function of the local system component which compares with the reference data does not depend on the successful transmission. It is conceivable, for example, that after each recording, the measurement data or the data set is transmitted immediately to the external database or the measurement data or data records are transmitted at intervals. It is also conceivable that the local reference database is updated by the external database.
Da insbesondere die Nutzung von mobilen Endgeräten, wie Smartphones, Tablets, Phablets, PDAs (Personal Digital Assistant) oder Pocket PCs, weit verbreitet ist, ist es vorteilhaft, ein solches einfach verfügbares und leistungsstarkes Endgerät als Systemkomponente zu nützen. Daher sieht eine weitere bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung vor, dass die aufgezeichneten Messdaten kabellos an eine Systemkomponente in Form eines mobilen Endgeräts übermittelt werden. So kann beispielsweise eine spezialisierte Detektionsvorrichtung, beispielsweise ein gefiltertes Mikrofon, die Schwingungen aufzeichnen, wobei dieIn particular, since the use of mobile devices, such as smartphones, tablets, Phablets, PDAs (Personal Digital Assistant) or Pocket PCs, is widespread, it is advantageous to use such a simply available and powerful terminal as a system component. Therefore, a further preferred embodiment of the invention provides that the recorded measurement data are transmitted wirelessly to a system component in the form of a mobile terminal. For example, a specialized detection device, such as a filtered microphone, can record the vibrations, with the
Messdaten nicht in der Detektionsvorrichtung ausgewertet werden, sondern an das mobile Endgerät übermittelt werden.Measurement data are not evaluated in the detection device, but are transmitted to the mobile device.
Die meisten mobilen Endgeräte verfügen über Mittel zur Aufzeichnung von Geräuschen, also beispielsweise über Mikrofone die digitale Audiodateien erstellen können. Um die Anzahl der Systemkomponenten zu minimieren ist in einer alternativen Ausführungsvariante des Verfahrens vorgesehen, dass die Messdaten von einer Systemkomponente in Form eines mobilen Endgeräts aufgezeichnet werden.Most mobile devices have means for recording sounds, such as microphones that can create digital audio files. In order to minimize the number of system components, it is provided in an alternative embodiment variant of the method that the measurement data is recorded by a system component in the form of a mobile terminal.
Um die Rechenleistung des mobilen Endgerätes zu nutzen und eine zerstörungsfreie Prüfung zu ermöglichen, auch wenn keine Verbindung zu einem nach außen verbundenenTo use the computing power of the mobile terminal and to allow a nondestructive testing, even if not connected to an externally connected
Kommunikationsnetz, wie kabelgebundenes Internet oder mobiles Internet, besteht, sieht eine weitere alternative Ausführungsvariante vor, dass der Vergleich zwischen Messdaten und Referenzdaten auf dem mobilen Endgerät durchgeführt wird.Communication network, such as wired Internet or mobile Internet is, provides a further alternative embodiment that the comparison between measurement data and reference data is performed on the mobile terminal.
Reicht die Rechenleistung bzw. die Speicherkapazität des mobilen Endgerätes nicht aus, da beispielsweise die Datenbanken zu umfangreich sind bzw. die digitale Audioanalyse einen Akku des mobilen Endgerätes zu hoch beansprucht, oder soll der Vergleich zwischen Messdaten und Referenzdaten nur an einer zentralen Stelle durchgeführt werden, so werden gemäß einer bevorzugten alternativen Ausführungsvariante der Erfindung die Messdaten zum Zwecke des Vergleichs mit den Referenzdaten von dem mobilen Endgerät an eine Systemkomponente in Form einer ortsverschiedenen Auswertungseinheit übermittelt und wird je nach detektierter Abweichung eine Meldung von der Auswertungseinheit an das mobile Endgerät übermittelt. Die Meldung die zurück an das mobile Endgerät übermittelt wird enthält dabei zumindest die Information, ob die detektierte Abweichung innerhalb oder außerhalb des Toleranzbereiches liegt, sodass am mobilen Endgerät ein entsprechende Information für den Benutzer angezeigt werden kann.Is the computing power or the storage capacity of the mobile terminal not sufficient because, for example, the databases are too extensive or the digital audio analysis requires a battery of the mobile device too high, or should the comparison between measured data and reference data be carried out only at a central location, Thus, according to a preferred alternative embodiment of the invention, the measurement data for the purpose of comparison with the reference data from the mobile terminal to a system component in the form of a location different evaluation unit is transmitted and depending on the detected deviation a message is transmitted from the evaluation unit to the mobile terminal. The message that is transmitted back to the mobile terminal contains at least the information as to whether the detected deviation is within or outside the tolerance range, so that a corresponding information for the user can be displayed on the mobile terminal.
Um eine einfache und schnelle Bedienung auch durch ungeschultes Personal zu ermöglichen ist es notwendig, dass der Benutzer Rückmeldungen über zumindest das Ergebnis des Vergleichs bekommt, also sofort ein Feedback erhält, ob bei der Prüfung ein Defekt festgestellt wurde oder ob das Prüfobjekt in Ordnung ist. So können Sofortmaßnahmen, wie Kennzeichnung des defekten Prüfobjektes oder außer Betrieb Nehmen eines das Prüfobjekt aufweisenden Drehgestelles, veranlasst werden. Des Weiteren erhält der Benutzer bevorzugt eine Rückmeldung, wenn ein Erfassungs- und/oder Verarbeitungsvorgang beendet wurde. Dies hat den Vorteil, dass der Benutzer weiß, wann mit der Prüfung des nächsten PrüfObjektes begonnen werden kann. Außerdem ist es denkbar, dass eine Rückmeldung ausgegeben wird, wenn die Erfassung bzw. Aufzeichnung fehlgeschlagen ist. Beispielsweise kann der Erfassungsvorgang fehlschlagen, wenn die Anregung zu schwach ist und daher nicht ausreichend viel Schall emittiert wird oder Umgebungsgeräusche die Erfassung stören. So kann eine Rückmeldung generiert werden, falls die Messdaten zu stark von den Referenzdaten abweichen oder in einem falschen Frequenzspektrum liegen oder die Amplituden zu schwach sind. In diesem Fall muss die Aufzeichnung der Messdaten durch den Benutzer wiederholt werden, um auswertbare Messdaten zu erhalten. Rückmeldungen können durch Ausgabeeinheiten erfolgen, wie Displays für optische Ausgabe oder Lautsprecher für akustische Ausgabe, welche durch den Benutzer wahrnehmbar sind. Im Falle der Benutzung eines mobilen Endgerätes wie beispielsweise eines Smartphones als Systemkomponente, kann das Feedback über die vorhandene Infrastruktur des Endgerätes erfolgen, welches in der Regel über einen (Touch-)Bildschirm, Vibrationsmotoren und Lautsprecher verfügt. So kann über eine Applikation (App) eine grafische Benutzeroberfläche dargestellt werden, welche optische Feedbacks ermöglicht, oder es werden durch die App die Vibrationsmotoren für haptische Feedbacks angesprochen oder es erfolgt durch dieIn order to enable simple and fast operation even by untrained personnel, it is necessary that the user receives feedback on at least the result of the comparison, so immediately receives feedback, whether the test was found a defect or if the test object is in order. Thus, immediate measures, such as marking the defective test object or taking out of the test object having bogie, be prompted. Furthermore, the user preferably receives a feedback when a detection and / or processing operation has been completed. This has the advantage that the user knows when to start testing the next test object. In addition, it is conceivable that a response is issued when the acquisition or recording failed. For example, the detection process may fail if the excitation is too weak and therefore not enough sound is emitted or ambient noise disturbs the detection. In this way, feedback can be generated if the measurement data deviates too much from the reference data or is in the wrong frequency spectrum or if the amplitudes are too weak. In this case, the recording of the measurement data by the user must be repeated to obtain evaluable measurement data. Feedback may be provided by output devices, such as visual output displays or acoustic output speakers, which are perceptible by the user. In the case of using a mobile terminal such as a smartphone as a system component, the feedback on the existing infrastructure of the terminal can be done, which usually has a (touch) screen, vibration motors and speakers. For example, an application (app) can be used to display a graphic user interface that enables visual feedback, or the app can be used to address the vibration motors for haptic feedback, or it can be triggered by the app
App eine Tonausgabe über den Lautsprecher als akustisches Feedback. Natürlich ist auch eine Kombination mehrerer verschiedenartiger Rückmeldungen denkbar.App a sound output via the speaker as acoustic feedback. Of course, a combination of several different types of feedback is conceivable.
Daher ist in bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen, dass eine akustische und/oder haptische und/oder optische Rückmeldung generiert wird, - je nachdem ob die Abweichung innerhalb oder außerhalb des Toleranzbereiches liegt; - wenn der Erfassungs- und/oder Verarbeitungsvorgang abgeschlossen ist; - wenn der Erfassungsvorgang fehlgeschlagen ist.Therefore, it is provided in a preferred embodiment of the invention that an acoustic and / or haptic and / or optical feedback is generated, - depending on whether the deviation is within or outside the tolerance range; - when the acquisition and / or processing operation is completed; - if the entry procedure failed.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass im Falle der Feststellung einer Abweichung, welche außerhalb des Toleranzbereiches liegt, die Fehlermeldung an eine Leitstelle für Schienenfahrzeuge übermittelt wird. Dadurch wird erreicht, dass eine zentrale Stelle, beispielsweise ein Distributionszentrum, welches die einzelnen Schienenfahrzeuge den jeweiligen Aufträgen und Strecken zuteilt, umgehend informiert wird, falls ein Schienenfahrzeug nicht mehr einsatzbereit ist und daher nicht für Aufträge zur Verfügung steht.A particularly preferred embodiment variant of a method according to the invention provides that in the case of a determination of a deviation which is outside the tolerance range, the error message is transmitted to a control center for rail vehicles. This ensures that a central point, for example a distribution center, which allocates the individual rail vehicles to the respective orders and routes, is informed immediately if a rail vehicle is no longer ready for use and is therefore not available for orders.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass in der Leitstelle für Schienenfahrzeuge Wartungs- und/oder Reparaturaufträge für die entsprechenden Schienenfahrzeuge terminiert und eingeleitet werden. So kann in einfacher Art und Weise das betreffende Prüfobjekt bzw. das Schienenfahrzeug oder Drehgestell, an welchem das Prüfobjekt angeordnet ist, zeitlich nahe instandgesetzt werden. Beispielsweise können so einzelne Reparaturen vorgezogen werden, wenn Defekte festgestellt werden, oder aber Wartungsarbeiten auf spätere Zeitpunkte verschoben werden, falls alle Prüfungen für ein Schienenfahrzeug negativ verlaufen und keine Defekte festgestellt wurden.In a further particularly preferred embodiment variant of the invention, it is provided that maintenance and / or repair orders for the corresponding rail vehicles are scheduled and initiated in the control center for rail vehicles. Thus, in a simple manner, the test object in question or the rail vehicle or bogie on which the test object is arranged can be repaired in a timely manner. For example, individual repairs can be brought forward if defects are found, or maintenance work can be postponed to later times, if all tests for a rail vehicle are negative and no defects have been identified.
Gemäß einer weiteren bevorzugten alternativen Ausführungsvariante ist eine Detektionsvorrichtung zur Aufzeichnung des emittierten Schalls ortsfest angebracht und wird der Schall von einem an der Detektionsvorrichtung vorbeifahrenden Schienenfahrzeug emittiert oder wird eine Detektionsvorrichtung zur Aufzeichnung des emittierten Schalls relativ zu dem Schienenfahrzeug bewegt. Dabei wird die impulshafte Anregung automatisiert durchgeführt, beispielsweise durch eine Vorrichtung welche gezielt Prüfobjekte kontaktiert oder gegen Prüfobjekte geschlagen wird. Diese Vorrichtung ist bevorzugt mit derAccording to a further preferred alternative embodiment variant, a detection device for recording the emitted sound is fixedly mounted and the sound is emitted by a rail vehicle passing by the detection device or a detection device for recording the emitted sound is moved relative to the rail vehicle. In this case, the impulsive excitation is carried out automatically, for example by a device which selectively contacts test objects or is beaten against test objects. This device is preferred with the
Detektionsvorrichtung selbst verbunden. Ebenfalls denkbar ist das Vorsehen einer definierten Aussparung im Gleis des Schienenfahrzeuges, beispielsweise im Bereich des Herzstückes einer Weiche, die zur impulshaften Anregung dient. Durch das Anbringen einer ortsfesten Detektionsvorrichtung, beispielsweise im Bereich von Weichen oder am Gleiskörper, kann der emittierte Schall von an der Detektionsvorrichtung vorbeifahrenden Schienenfahrzeugen aufgezeichnet und ausgewertet werden. Beispielsweise kann die Detektionseinrichtung mit Kamerasystemen oder Achszählern ausgerüstet sein, um die Prüfobjekte zu detektieren und gegebenenfalls die impulshafte Anregung durchzuführen.Detection device itself connected. Also conceivable is the provision of a defined recess in the track of the rail vehicle, for example in the region of the heart of a switch, which serves for impulsive excitation. By attaching a stationary detection device, for example in the area of points or on the track body, the emitted sound can be recorded and evaluated by passing on the detection device rail vehicles. For example, the detection device can be equipped with camera systems or axle counters in order to detect the test objects and, if appropriate, to carry out the pulse-like excitation.
Dadurch ist eine automatisierte Auswertung der Daten von einer Vielzahl von Schienenfahrzeugen auch während des Betriebs möglich. Wird die Detektionseinrichtung relativ zu dem Schienenfahrzeug bewegt, so kann diese beispielsweise an einem stehenden Schienenfahrzeug vorbei geführt werden, wodurch Energie eingespart werden kann, da die bewegte Masse eines die Detektionseinrichtung tragenden Fahrzeuges im Vergleich zu einem gesamten Schienenfahrzeug wesentlich geringer ist.As a result, an automated evaluation of the data from a variety of rail vehicles is also possible during operation. If the detection device is moved relative to the rail vehicle, it can be guided past, for example, a stationary rail vehicle, whereby energy can be saved, since the moving mass of a vehicle carrying the detection device is substantially lower than that of an entire rail vehicle.
Eine weitere bevorzugte alternative Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass eine Detektionsvorrichtung an einem Schienenfahrzeug angeordnet ist und dass das Prüfobjekt in temporären, bevorzugt periodischen, Abständen wiederholt impulsartig angeregt wird. Somit kann ein einzelnes Prüfobjekt über einen längeren Zeitraum bzw. auch über bestimmte Streckenabschnitte hinweg überprüft bzw. ausgewertet werden. Werden die Messdaten mit Positionsdaten verknüpft, so lassen sich auch Rückschlüsse über etwaige Schadensursachen an bestimmten Streckenabschnitten ziehen.A further preferred alternative embodiment variant of a method according to the invention provides that a detection device is arranged on a rail vehicle and that the test object is repeatedly pulsed excited in temporary, preferably periodic, intervals. Thus, a single test object can be checked or evaluated over a longer period of time or over certain sections of the route. If the measured data are linked with position data, it is also possible to draw conclusions about possible causes of damage on certain sections of the route.
Treten zusätzlich zu dem emittierten Schall noch weitere Fremd- oder Nebengeräusche, wie Fahrt- oder Umgebungsgeräusche, auf, so ist der Einsatz von Richtmikrofonen zur Aufzeichnung der Messdaten und/oder der Einsatz von Filterverfahren vorteilhaft. Solche Filterverfahren können beispielsweise als Algorithmen ausgebildet sein, die durch den Vergleich des Schalls vor bzw. nach der Durchführung des Verfahrens mit jenem während der Durchführung des Verfahrens die Messdaten ermitteln. Weitere denkbare Filterverfahren sindIf, in addition to the emitted sound, further extraneous or background noises, such as driving or ambient noise, occur, the use of directional microphones for recording the measured data and / or the use of filtering methods is advantageous. Such filter methods can be designed, for example, as algorithms which determine the measured data by comparing the sound before or after the method has been carried out with that during the execution of the method. Other conceivable filtering methods are
Lautheitsanalyseverfahren nach Zwicker und Feldkeller (Messung und Auswertung der Lautheit von Diffus- und Direktschall nach DIN 45631), Reflection-Filter oder Active Noise Reduction (ANC), wobei bei letzterem mittels destruktiver Interferenz Schall mit entgegengesetzter Polarität ausgelöscht wird. Denkbar ist auch die Kombination von ANC mit dem zuvor beschriebenen Algorithmus, also dem Aufnehmen des Schalls vor bzw. nach der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, um diesen Schall zur Auslöschung zu verwenden.Loudness analysis method according to Zwicker and Feldkeller (measurement and evaluation of the loudness of diffuse and direct sound according to DIN 45631), Reflection filter or Active Noise Reduction (ANC), whereby in the latter by means of destructive interference sound with opposite polarity is extinguished. Also conceivable is the combination of ANC with the algorithm described above, ie the recording of the sound before or after the implementation of the method according to the invention in order to use this sound for extinction.
Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogrammprodukt für eine Auswertungseinheit, welches ein Programm umfasst und direkt in den Speicher der Auswertungseinheit ladbar ist, mit Programm-Mitteln, um alle Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen, wenn das Programm in der Auswertungseinheit ausgeführt wird. Als Auswertungseinheit wird dabei jene Systemkomponente verstanden, in welcher der Vergleich zwischen Messdaten und Referenzdaten durchgeführt wird. Ein erfindungsgemäßes Computerprogrammprodukt ist also derart ausgeführt, dass ein Vergleich der digitalen Audiodateien, welche von den Messdaten stammen, mit den digitalen Audiodateien der Referenzdaten durchführbar ist und feststellbar ist, ob die Abweichung innerhalb oder außerhalb des Toleranzbereiches liegt.The invention also relates to a computer program product for an evaluation unit which comprises a program and can be loaded directly into the memory of the evaluation unit, with program means for carrying out all steps of a method according to the invention when the program is executed in the evaluation unit. The evaluation unit is understood to be that system component in which the comparison between measured data and reference data is carried out. A computer program product according to the invention is thus embodied such that a comparison of the digital audio files, which originate from the measured data, with the digital audio files of the reference data is feasible and it can be determined whether the deviation lies within or outside the tolerance range.
Des Weiteren betrifft die Erfindung einFurthermore, the invention relates to a
Computerprogrammprodukt für eine mobiles Endgerät, welches ein Programm umfasst und direkt in den Speicher des mobilen Endgerätes ladbar ist, mit Programm-Mitteln, um alle Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens für ein mobiles Endgerät auszuführen, wenn das Programm auf dem mobilen Endgerät ausgeführt wird. Computerprogrammprodukte für mobile Endgeräte, wie Smartphones oder Tablets, werden üblicherweise auch Applikationen oder Apps genannt. Diese Produkte zeichnen sich insbesondere durch intuitive Benutzeroberflächen und eine einfache Interaktion mit dem Benutzer aus.A computer program product for a mobile terminal comprising a program and loadable directly into the memory of the mobile terminal, comprising program means for carrying out all the steps of a method according to the invention for a mobile terminal when the program is executed on the mobile terminal. Computer program products for mobile devices, such as smartphones or tablets, are also commonly referred to as applications or apps. These products are characterized in particular by intuitive user interfaces and easy interaction with the user.
Kurzbeschreibung der FigurenBrief description of the figures
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird im nachfolgenden Teil der Beschreibung auf die Figuren Bezug genommen, aus der weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, Einzelheiten und Weiterbildungen der Erfindung zu entnehmen sind. Die Figuren sind als beispielhaft zu verstehen und sollen den Erfindungscharakter zwar darlegen, ihn aber keinesfalls einengen oder gar abschließend wiedergeben. Es zeigen:To further explain the invention, reference is made in the following part of the description to the figures, from the further advantageous embodiments, details and further developments of the invention can be found. The figures are to be understood as exemplary and are supposed to set out the character of the invention, but in no way restrict it or even render it conclusively. Show it:
Fig. 1 eine erste Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Verfahrens,1 shows a first embodiment of a method according to the invention,
Fig. 2 ein detailliertes Blockschaubild einer2 is a detailed block diagram of a
Auswertungseinheit für ein erfindungsgemäßes Verfahren,Evaluation unit for a method according to the invention,
Fig. 3 eine zweite Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Verfahrens,3 shows a second embodiment of a method according to the invention,
Fig. 4 eine dritte Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Verfahrens.Fig. 4 shows a third embodiment of a method according to the invention.
Ausführung der ErfindungEmbodiment of the invention
Figur 1 zeigt den Aufbau einer ersten Ausführungsvariante einer Prüfanordnung eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Das Verfahren dient dazu, Prüfobjekte 1 in Form von Rädern oder Radreifen eines Schienenfahrzeuges in eine Schwingung zu versetzen und einen vom Prüfobjekt emittierten Schall 2, welcher den Eigenfrequenzen des Prüfobjektes 1 entspricht, aufzuzeichnen und danach auszuwerten. Auf den genauen Ablauf des Verfahrens wird bei Figur 2 eingegangen. Als Prüfobjekte 1 sind sowohl metallische Räder, metallische Felgen, metallische Reifen oder metallische Radreifen als auch gummierte Reifen denkbar. Bei gummierten Reifen sind über den Klang z.B. der Luftdruck, Risse oder Fehler identifizierbar.Figure 1 shows the structure of a first embodiment of a test arrangement of a method according to the invention. The method serves to vibrate test objects 1 in the form of wheels or wheel tires of a rail vehicle and to record a sound 2 emitted by the test object, which corresponds to the natural frequencies of the test object 1, and then to evaluate them. The exact procedure of the method will be discussed in FIG. As test objects 1 are both metallic wheels, metallic rims, metallic tires or metallic tires and rubberized tires conceivable. For rubberized tires, the sound is e.g. the air pressure, cracks or defects identifiable.
Symbolhaft wird die impulshafte Anregung des Prüfobjektes 1 in Figur 1 mit einem Hammer dargestellt. Es versteht sich dabei von selbst, dass für die Anregung eine Vielzahl an manuellen und automatisierten Vorgängen denkbar ist, welche nicht auf die Benützung eines Hammers beschränkt sind. Der vom Prüfobjekt 1 emittierte Schall 2, welcher üblicherweise nur für wenige Sekunden existiert, wird von einer Detektionsvorrichtung 15, beispielsweise eineThe impulsive excitation of the test object 1 is shown symbolically in FIG. 1 with a hammer. It goes without saying that for the excitation a variety of manual and automated operations is conceivable, which are not limited to the use of a hammer. The sound 2 emitted by the test object 1, which usually only exists for a few seconds, is detected by a detection device 15, for example a
Mikrofonanordnung, aufgezeichnet und digital als Messdaten 3 erfasst. Die Messdaten 3 bilden eine Eingangsgröße für die Detektion von Schadensfällen an den Prüfobjekten 1 in der, mit der Detektionsvorrichtung 15 verbundenen, Auswertungseinheit 13. In dieser Ausführungsvariante bilden die Detektionsvorrichtung 15 und die Auswertungseinheit 13 gemeinsam mit einer Kommunikationseinheit 16 eine gemeinsame Systemkomponente. Über die Kommunikationseinheit 16 erfolgt eine kabellose Übertragung eines Datensatzes 9, welcher die Messdaten 3 enthält, an eine ortsverschiedene externe Datenbank 11 zum Zwecke der Archivierung und gemeinsamen Auswertung von Messdaten 3 verschiedener Schienenfahrzeuge. Die kabellose Übertragung erfolgt dabei beispielsweise per WLAN oder über ein mobiles Kommunikationsnetz („mobiles Internet"). Es ist dabei natürlich ebenso denkbar, dass die kabellose Übertragung bis zu einem Empfangsgerät erfolgt, welches die Daten über eine kabelgebundene Leitung an die externe Datenbank 11 weiterleitet.Microphone arrangement, recorded and digitally recorded as measured data 3. The measured data 3 form an input variable for the detection of damage to the test objects 1 in the evaluation unit 13 connected to the detection apparatus 15. In this embodiment, the detection apparatus 15 and the evaluation unit 13 together with a communication unit 16 form a common system component. About the communication unit 16 is a wireless transmission of a data set 9, which contains the measurement data 3, to a location-different external database 11 for the purpose of archiving and joint evaluation of measurement data 3 different rail vehicles. The wireless transmission takes place, for example, via WLAN or via a mobile communication network ("mobile Internet"). It is of course also conceivable that the wireless transmission takes place up to a receiving device, which forwards the data via a wired line to the external database 11.
Figur 2 zeigt ein Blockschaubild des erfindungsgemäßen Auswertungsverfahrens: als Eingangsgröße dienen, wie zuvor beschrieben, die Messdaten 3. Diese werden mit Referenzdaten 4 einer Referenzdatenbank 5 verglichen. Diese Referenzdatenbank 5 enthält Daten von nicht beschädigten Prüfobjekten 1, wobei beispielsweise für verschiedene geometrische Ausprägungen der Prüfobjekte 1 entsprechende Referenzdaten 4 vorhanden sind. In der in Figur 1 beschriebenen Ausführungsvariante befindet sich die Referenzdatenbank 5 in derselben Systemkomponente wie die Detektionsvorrichtung 15, sodass die Auswertung lokal erfolgen kann. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Referenzdatenbank 5 in der externen Datenbank 11 abgelegt ist, und nur die jeweils notwendigen Referenzdaten 4 an die Auswertungseinheit 13 übertragen werden. Durch das Festlegen von Grenzen eines Toleranzbereiches 7 kann somit festgestellt werden, ob eine Abweichung 6 zwischen Messdaten 3 und Referenzdaten 4 innerhalb oder außerhalb des Toleranzbereiches 7 liegt. Der Vergleich umfasst dabei eine digitale Audioanalyse, welche eine Frequenzanalyse beinhaltet.FIG. 2 shows a block diagram of the evaluation method according to the invention: the measured data 3 serve as the input variable, as described above. These are compared with reference data 4 of a reference database 5. This reference database 5 contains data from non-damaged test objects 1, for example corresponding reference data 4 being present for different geometric characteristics of the test objects 1. In the embodiment variant described in FIG. 1, the reference database 5 is located in the same system component as the detection device 15, so that the evaluation can take place locally. However, it is also conceivable that the reference database 5 is stored in the external database 11, and only the respectively necessary reference data 4 are transmitted to the evaluation unit 13. By defining limits of a tolerance range 7, it can thus be determined whether a deviation 6 between measured data 3 and reference data 4 lies within or outside the tolerance range 7. The comparison includes a digital audio analysis, which includes a frequency analysis.
Liegt die Abweichung 6 innerhalb des Toleranzbereiches 7, so wurde kein Defekt festgestellt; das Prüfobjekt 1 ist in Ordnung und einsatzfähig. Die Messdaten 3 werden danach in einem Datensatz 9 erfasst, welcher Datensatz 9 in einer Datenbank 10,11 abgelegt wird. Es kann sich dabei um eine interne Datenbank 10 wie abgebildet oder aber um eine externe Datenbank 11 handeln, wobei auch die Kombination einer internen und externen Datenbank 10,11 möglich ist. Zusätzlich zu den Messdaten 3 können im Datensatz 9 auch Identifikationsdaten (Datum, Seriennummer des Prüfobjektes 1 oder ähnliches), gerätespezifische Daten (IMEI, Seriennummer der Detektionsvorrichtung 15 oder Auswertungseinheit 13) und Positionsdaten (GPS, DGPS) erfasst werden. Es ist weiters vorteilhaft auch eventuell anfallende logische oder sensorische Daten zu erfassen, um bei der nachträglichen Auswertung bzw. bei der Zuordnung der Datensätze 9 zu den Prüfobjekten 1 auf möglichst viele Informationen zurückgreifen zu können.If the deviation 6 is within the tolerance range 7, then no defect was found; the test object 1 is in order and operational. The measurement data 3 are then recorded in a data record 9, which data record 9 is stored in a database 10, 11. This can be an internal database 10 as shown or an external database 11, whereby the combination of an internal and external database 10, 11 is also possible. In addition to the measurement data 3, identification data (date, serial number of the test object 1 or the like), device-specific data (IMEI, serial number of the detection device 15 or evaluation unit 13) and position data (GPS, DGPS) can also be detected in the data record 9. It is furthermore advantageous to also record any resulting logical or sensory data in order to be able to rely on as much information as possible in the subsequent evaluation or in the assignment of the data sets 9 to the test objects 1.
Liegt die Abweichung 6 jedoch außerhalb des Toleranzbereichs 7, so ist das Prüfobjekt 1 defekt und gegebenenfalls nicht mehr einsatzfähig. Demzufolge wird eine Fehlermeldung 8 generiert, welche ebenfalls im Datensatz 9 abgespeichert wird. Diese Fehlermeldung 8 kann nun entweder den Benutzer verständigen, um ihm mitzuteilen, dass ein Defekt festgestellt wurde oder aber sie wird an eine Leitstelle 14 für Schienenfahrzeuge gesendet, welche beispielsweise die Reparatur oder die nächste Wartung für das betreffenden Schienenfahrzeug terminiert bzw. einleitet. Für die Durchführung eines solchen Verfahrens ist erfindungsgemäß ein Computerprogrammprodukt vorgesehen, welches in die Auswertungseinheit 13 geladen und von dieser ausgeführt wird.However, if the deviation 6 is outside the tolerance range 7, then the test object 1 is defective and may no longer be operational. Accordingly, an error message 8 is generated, which is also stored in the record 9. This error message 8 can now either inform the user to inform him that a defect has been detected or it is sent to a control center 14 for rail vehicles, which terminates or initiates, for example, the repair or the next maintenance for the rail vehicle in question. For carrying out such a method, a computer program product is provided according to the invention, which is loaded into the evaluation unit 13 and executed by it.
In Figur 3 ist eine zweite Ausführungsvariante einer Prüfanordnung abgebildet, wobei eine Systemkomponente durch ein mobiles Endgerät 12 gebildet wird. Ein solches mobiles Endgerät 12 kann beispielsweise ein handelsübliches Smartphone oder Tablet sein, welches über ein geeignetes Computerprogrammprodukt verfügt. Solche auf mobilen Endgeräten 12 ausführbare Programmprodukte werden üblicher Weise als Applikationen oder Apps bezeichnet und zeichnen sich durch eine einfache und intuitive Bedienung aus, welche sowohl optische, akustische als auch haptische Rückmeldungen an den Benutzer geben kann. Zusätzlich dazu verfügen solche mobilen Endgeräte 12 meist über eine ausreichendeFIG. 3 illustrates a second embodiment variant of a test arrangement, wherein a system component is formed by a mobile terminal 12. Such a mobile terminal 12 may be, for example, a commercially available smartphone or tablet, which has a suitable computer program product. Such executable on mobile devices 12 program products are commonly referred to as applications or apps and are characterized by a simple and intuitive operation, which can give both optical, audible and haptic feedback to the user. In addition, such mobile terminals 12 usually have sufficient
Rechenleistung und Speicherkapazität um ein Computerprogramm zur Auswertung der Messdaten 3 auszuführen.Computing power and storage capacity to run a computer program to evaluate the measurement data 3.
Das mobile Endgerät 12 vereint in dieser Ausführungsvariante die Detektionsvorrichtung 15, welche in diesem Fall durch ein systemeigenes Mikrofon des mobilen Endgerätes 12 ausgebildet ist, und die Auswertungseinheit 13. Der Datensatz 9 kann nach dem Vergleich wiederum an die externe Datenbank 11 übermittelt werden, wobei zur Kommunikation die systemeigenen Schnittstellen des mobilen Endgerätes genutzt werden (Bluetooth, WLAN, NFC, mobile Kommunikationsnetzwerke).The mobile terminal 12 combines in this embodiment, the detection device 15, which is formed in this case by a native microphone of the mobile terminal 12, and the evaluation unit 13. The record 9 can be transmitted to the comparison again to the external database 11, wherein the Communication the native interfaces of the mobile device are used (Bluetooth, WLAN, NFC, mobile communication networks).
Figur 4 zeigt eine dritte Ausführungsvariante, bei der ebenfalls ein mobiles Endgerät 12 eine Systemkomponente darstellt. Im Gegensatz zu Figur 3 ist die Detektionsvorrichtung 15 eine eigene unabhängige Systemkomponente, welche die erfassten Messdaten 3 kabellos an das mobile Endgerät 12 übermittelt. In dieser Ausführungsvariante dient das mobile Endgerät 12 nur zur Darstellung und Bedienung der entsprechenden App, die Messdaten 3 werden jedoch unausgewertet kabellos an eine entsprechende Auswertungseinheit 13 übermittelt. Die Auswertung selbst findet vollständig in der Auswertungseinheit 13 statt, welche den ausgewerteten Datensatz 9 und/oder gegebenenfalls eine Fehlermeldung 8 bzw. eine Meldung, dass kein Fehler vorliegt mittels Kommunikationseinrichtung 16 zurück an das mobile Endgerät 12 übermittelt.FIG. 4 shows a third embodiment variant in which a mobile terminal 12 likewise represents a system component. In contrast to FIG. 3, the detection device 15 is a separate, independent system component which transmits the acquired measurement data 3 wirelessly to the mobile terminal 12. In this embodiment, the mobile terminal 12 is only used to display and operate the corresponding app, but the measurement data 3 are transmitted unattended wirelessly to a corresponding evaluation unit 13. The evaluation itself takes place completely in the evaluation unit 13, which transmits the evaluated data record 9 and / or optionally an error message 8 or a message that no error is present by means of communication device 16 back to the mobile terminal 12.
Um die Bedienung der Prüfanordnung durch ungeschultes Personal zu erleichtern bzw. die Konsistenz der erfassten Daten zu sichern und Messfehler zu vermeiden, werden erfindungsgemäß Rückmeldungen ausgegeben, wenn eine Abweichung 6 außerhalb des Toleranzbereiches 7 liegt bzw. eine Fehlermeldung 8 generiert wurde. Eine Rückmeldung wird auch generiert, wenn der Erfassungs- und/oder Verarbeitungsvorgang abgeschlossen ist, wobei auch im Falle einer fehlgeschlagenen Erfassung eine Rückmeldung generiert wird. Diese Rückmeldungen können entweder über das mobile Endgerät 12 oder über entsprechende Anzeigeeinheiten erfolgen.In order to facilitate the operation of the test arrangement by untrained personnel or to ensure the consistency of the recorded data and to avoid measurement errors, according to the invention feedback is issued when a deviation 6 is outside the tolerance range 7 or an error message 8 has been generated. A response is also generated when the capture and / or processing operation is completed, with feedback also being generated in the event of a failed capture. This feedback can be done either via the mobile terminal 12 or via corresponding display units.
Eine alternative Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass die Resonanzschwingungen der Prüfobjekte auch während des Betriebs aufgezeichnet und ausgewertet werden, indem entweder die Detektionsvorrichtung 15 ortsfest, beispielsweise an einer Weiche oder einer anderen Stelle des Gleiskörpers, angeordnet ist und der emittierte Schall 2 von an der Detektionsvorrichtung 15 vorbeifahrenden Schienenfahrzeugen stammt, welche über entsprechende Mittel angeregt werden. Es ist dabei auch denkbar, dass die Detektionsvorrichtung 15 an einem Schienenfahrzeug selbst angeordnet ist und in zeitlich versetzten Abständen das Prüfobjekt mit entsprechenden Mitteln angeregt wird. In einer weiteren alternativen Ausführungsvariante wird die Detektionsvorrichtung 15 an dem Schienenfahrzeug vorbei bewegt, beispielsweise in Form eines Prüfwagens, welcher über entsprechende Mittel die Prüfobjekte anregt und die Detektionsvorrichtung 15 den emittierten Schall 2 aufzeichnet.An alternative embodiment of the invention provides that the resonant vibrations of the test objects are also recorded and evaluated during operation by either the detection device 15 stationary, for example, at a switch or another location of the track body, is arranged and the emitted sound 2 of at the Detection device 15 passing rail vehicles originates, which are excited by appropriate means. It is also conceivable that the detection device 15 is arranged on a rail vehicle itself and the test object is excited by appropriate means at staggered intervals. In a further alternative embodiment variant, the detection device 15 is moved past the rail vehicle, for example in the form of a test carriage, which excites the test objects via corresponding means and the detection device 15 records the emitted sound 2.
Bezugszeichenliste: 1 Prüfobjekt 2 emittierter Schall 3 Messdaten 4 Referenzdaten 5 Referenzdatenbank 6 Abweichung 7 Toleranzbereich 8 Fehlermeldung 9 Datensatz 10 Datenbank 11 externe Datenbank 12 mobiles Endgerät 13 Auswertungseinheit 14 Leitstelle 15 Detektionsvorrichtung 16 KommunikationseinheitList of Reference Signs: 1 test object 2 emitted sound 3 measured data 4 reference data 5 reference database 6 deviation 7 tolerance range 8 error message 9 data set 10 database 11 external database 12 mobile terminal 13 evaluation unit 14 control center 15 detection unit 16 communication unit
Claims (22)
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| ATA50784/2014A AT516462A1 (en) | 2014-10-30 | 2014-10-30 | Non-destructive testing of wheels or tires of a rail vehicle |
| DE102015215399.1A DE102015215399A1 (en) | 2014-10-30 | 2015-08-12 | Non-destructive testing of wheels or tires of a rail vehicle |
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| ATA50784/2014A AT516462A1 (en) | 2014-10-30 | 2014-10-30 | Non-destructive testing of wheels or tires of a rail vehicle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| AT516462A1 true AT516462A1 (en) | 2016-05-15 |
Family
ID=55753924
Family Applications (1)
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Patent Citations (3)
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