CH712296B1 - Schienenfahrzeug mit einem System zur Bremsdrucküberwachung und Verfahren zur Bremsdrucküberwachung. - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug (11), insbesondere Güterzug, mit einem System zur Bremsdrucküberwachung einer automatischen Druckluftbremse (10). Die automatische Druckluftbremse (10) weist eine Hauptluftleitung (12) auf, welche eine serielle, durchgehende Druckluftverbindung zwischen einem Führungsfahrzeug (13) und mehreren an das Führungsfahrzeug (13) angehängten Wagen (14)bildet. Erfindungsgemäss sind vorgesehen eine Sensoreinheit (20), welche einen Drucksensor zur Messung des Luftdrucks in der Hauptluftleitung (12) der Druckluftbremse (10)und einen Sender zur drahtlosen Übertragung von Sensordaten an einen mit einem Netzwerk (30), insbesondere mit dem Internet, gekoppelten Server (40) umfasst. Ferner sind vorgesehen eine Empfangseinheit (50) umfassend einen Empfänger zum drahtlosen Empfang der Sensordaten von dem Server (40) und ein Ausgabegerät, insbesondere ein Anzeigegerät, zur Ausgabe der empfangenen Sensordaten an den Führer des Schienenfahrzeugs (11). Die Sensoreinheit (20) ist im hinteren Teil des Schienenfahrzeugs (11), insbesondere am letzten Wagen (14e) des Schienenfahrzeugs (11), angeordnet.

Description

Gebiet der Erfindung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug, insbesondere Güterzug, mit einem System zur Bremsdrucküberwachung einer automatischen Druckluftbremse Die automatische Druckluftbremse weist eine Hauptluftleitung auf, welche eine serielle, durchgehende Druckluftverbindung zwischen einem Führungsfahrzeug und mehreren an das Führungsfahrzeug angehängten Wagen bildet. Weitere Aspekte der Erfindung betreffen ein korrespondierendes Verfahren, eine Sensoreinheit eines solchen Systems, eine Empfangseinheit eines solchen Systems, einen Server eines solchen Systems sowie ein korrespondierendes Computerprogrammprodukt für eine Empfangseinheit eines solchen Systems.

Hintergrund

[0002] Automatische Druckluftbremsen sind Standardbremsen bei Eisenbahnen. Sie weisen eine Hauptluftleitung auf, die sich seriell und durchgehend vom Führungsfahrzeug bis zum letzten Wagen des Schienenfahrzeugs erstreckt. Als Führungsfahrzeug werden hierbei allgemein Fahrzeuge verstanden, welche den Führerstand des Schienenfahrzeugs umfassen. Dies können sowohl Triebfahrzeuge sein, die einen Antrieb haben, als auch Steuerwagen ohne Antrieb. Triebfahrzeuge umfassen wiederum Lokomotiven, die ausschliesslich dem Antrieb dienen und Triebwagen, die auch Platz für Fahrgäste oder Fracht bieten. Die automatische Druckluftbremse wird vielfach auch als indirekt wirkende Druckluftbremse bezeichnet. Die Bremse wird als automatische oder selbsttätige Druckluftbremse bezeichnet, weil sie bei einer Zugtrennung automatisch die Bremsung jedes Zugteils bewirkt.

[0003] Die automatische Druckluftbremse ist somit eine durchgehende Bremse, die vom Führerstand des Führungsfahrzeugs aus bedient werden kann.

[0004] Das Führungsfahrzeug eines mit einer automatischen Druckluftbremse ausgestatteten Schienenfahrzeugs weist üblicherweise einen Kompressor, einen Hauptluftbehälter und ein Führerbremsventil auf. Im Betrieb presst der Kompressor Druckluft in den Hauptluftbehälter und vom Hauptluftbehälter wird die Hauptluftleitung über das Führerbremsventil mit Druckluft beaufschlagt. Ein üblicher Regelbetriebsdruck beträgt beispielsweise 5 bar. Jeder Wagen des Schienenfahrzeugs weist jeweils mindestens einen Hilfsluftbehälter, einen Bremszylinder und ein Steuerventil auf. Dem Bremszylinder wird die Druckluft indirekt über das Steuerventil aus dem Hilfsluftbehälter zugeführt, welches wiederum durch den Hauptluftleitungsdruck gesteuert wird.

[0005] Das Lösen der Bremse wird von dem Zugführer durch Betätigen des Führerbremsventils initiiert. Insbesondere bei sehr langen Zugkompositionen kann es jedoch einige Zeit dauern, bis die Bremsen in allen Wagen gelöst sind. Da die Druckanzeige am Führerbremsventil jedoch nur den lokalen Druck am Führerbremsventil anzeigt, passiert es recht häufig, dass Schienenfahrzeuge, insbesondere Güterzüge, mit noch nicht vollständig gelösten Bremsen anfahren. Dies verursacht jährlich beträchtliche Schäden an den automatischen Druckluftbremsen.

Darstellung der Erfindung

[0006] Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schienenfahrzeug mit einem System der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches eine verbesserte Überwachung des Bremsdrucks in einfacher, zuverlässiger und kostengünstiger Weise ermöglicht.

[0007] Diese Aufgabe wird in einem ersten Aspekt der Erfindung von einem Schienenfahrzeug mit einem System zur Bremsdrucküberwachung gemäss Anspruch 1 gelöst.

[0008] Demgemäss besitzt das System eine Sensoreinheit mit einem Drucksensor zur Messung des Luftdrucks in der Hauptluftleitung der Druckluftbremse und mit einem Sender zur drahtlosen Übertragung von Sensordaten an einen mit einem Netzwerk, insbesondere mit dem Internet, gekoppelten Server. Ausserdem weist das System eine Empfangseinheit auf, die einen Empfänger zum drahtlosen Empfang der Sensordaten von dem Server und ein Ausgabegerät, insbesondere ein Anzeigegerät, zur Ausgabe der empfangenen Sensordaten an den Führer des Schienenfahrzeugs umfasst. Die Sensoreinheit ist im hinteren Teil des Schienenfahrzeugs, insbesondere am letzten Wagen des Schienenfahrzeugs, angeordnet.

[0009] Ein derartiges System ermöglicht dem Führer des Schienenfahrzeugs in einfacher, kostengünstiger und effizienter Weise eine Überwachung des Luftdrucks/Bremsdrucks in der Hauptluftleitung. Für die Kommunikation zwischen der Sensoreinheit und der Empfangseinheit ist keinerlei Verkabelung zwischen dem Führungsfahrzeug und den einzelnen Wagen des Schienenfahrzeugs notwendig. Vielmehr erfolgt die Übertragung nicht direkt, sondern über einen Server, der mit einem Netzwerk, insbesondere mit dem Internet, gekoppelt ist. Der Server empfängt die Sensordaten, insbesondere den Luftdruck, über das Netzwerk von der Sensoreinheit und leitet die Sensordaten dann ebenfalls über das Netzwerk an die Empfangseinheit weiter. Der Sender und der Empfänger sind erfindungsgemäss dazu vorgesehen, jeweils drahtlos mit dem Netzwerk zu kommunizieren. Dementsprechend ist der Sender dazu vorgesehen, die Sensordaten drahtlos an das Netzwerk und über das Netzwerk an den mit dem Netzwerk gekoppelten Server zu übertragen. In entsprechender Weise ist der Empfänger dazu vorgesehen, die Sensordaten drahtlos von dem Netzwerk und dem mit dem Netzwerk gekoppelten Server zu empfangen. Somit kann mittels des erfindungsgemässen Systems eine indirekte drahtlose Verbindung zwischen der Sensoreinheit und der Empfangseinheit unter Zwischenschaltung des Servers und des Netzwerks hergestellt werden.

[0010] Gegenüber einer herkömmlichen direkten Funkverbindung bietet dies den Vorteil, dass eine grössere und zuverlässigere Abdeckung ermöglicht wird. Eine derartige direkte Funkverbindung wäre insbesondere bei langen Zügen, in Tunnelstrecken und bergigen Strecken störungsanfällig. Gemäss Ausgestaltungen der Erfindung kann die Verbindung mit dem Netzwerk jeweils separat einerseits zwischen der Sensoreinheit und dem Netzwerk und andererseits zwischen der Empfangseinheit und dem Netzwerk drahtlos hergestellt werden. Dies ermöglicht den Rückgriff auf die Infrastruktur und Abdeckung des Netzwerks, insbesondere des Internets.

[0011] Durch die Anordnung der Sensoreinheit im hinteren Zugteil kann ein Grossteil der Hauptluftleitung überwacht werden. Vorzugsweise ist die Sensoreinheit am letzten Wagen angeordnet, wodurch die gesamte Hauptluftleitung überwacht werden kann. Dieser Anordnung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass aufgrund der seriellen Zusammenschaltung der Hauptluftleitung die gesamte Hauptluftleitung überwacht werden kann, wenn die Sensoreinheit am Ende der Hauptluftleitung angeordnet wird. Somit ist nur eine einzige Sensoreinheit nötig, um die gesamte Hauptluftleitung zuverlässig und kostengünstig zu überwachen.

[0012] Vorteilhaft weist der Sender ein Sendemodem zur Herstellung einer drahtlosen Verbindung mit dem Internet auf und das Sendemodem ist zur Übertragung der Sensordaten gemäss der TCP/IP Protokoll-Familie (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) über das Internet an den Server vorgesehen.

[0013] Vorteilhaft weist der Empfänger ein Empfangsmodem zur Herstellung einer drahtlosen Verbindung mit dem Internet auf und das Empfangsmodem ist zum Empfang der Sensordaten gemäss der TCP/IP Protokoll-Familie über das Internet von dem Server vorgesehen.

[0014] Durch die Nutzung der TCP/IP Protokoll-Familie kann eine sichere und zuverlässige Datenverbindung zwischen der Sensoreinheit und der Empfangseinheit über das Internet hergestellt werden.

[0015] Gemäss einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind der Sender und/oder der Empfänger dazu vorgesehen, eine drahtlose Verbindung mit dem Internet über ein Mobilfunknetz herzustellen.

[0016] Gemäss dieser vorteilhaften Ausgestaltung kann die gesamte Netzabdeckung und Infrastruktur des Mobilfunknetzes in effizienter und kostengünstiger Weise genutzt werden. So erreicht beispielweise das Mobilfunknetz in der Schweiz eine Netzabdeckung von 100% aller Bahnstrecken, sodass eine ständige und sichere Verbindung zwischen der Sensoreinheit und der Empfangseinheit gewährleistet ist.

[0017] Generell können gemäss Ausgestaltungen der Erfindung alle Mobilfunknetze verwendet werden, die eine entsprechende Netzabdeckung haben und eine Datenübertragung erlauben. Insbesondere sind gemäss Ausgestaltungen der Erfindung Mobilfunknetze gemäss dem 2G, 3G und 4G Standard einschliesslich zukünftigen Generationen verwendbar.

[0018] Gemäss einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind der Sender und/oder der Empfänger dazu vorgesehen, eine drahtlose Verbindung mit dem Internet über ein drahtloses lokales Netzwerk, insbesondere über ein Netzwerk gemäss dem WLAN-Standard IEEE 802.11, herzustellen.

[0019] Dies ist eine kostengünstige und zuverlässige Alternative, sofern an den entsprechenden Bahnstrecken eine Abdeckung z.B. mit WLAN IEEE 802.11 besteht.

[0020] Gemäss einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfassen die Sensordaten den gemessenen Luftdruck in der Hauptluftleitung, die Zeit der Messung, die örtliche Position der Messung und die Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs zum Zeitpunkt der Messung.

[0021] Die gemeinsame Erfassung und Übermittlung dieser Daten vermittelt dem Zugführer ein umfassendes Bild und kann insbesondere auch bei der Aufklärung von Unfällen und Störungen hilfreich sein.

[0022] Vorteilhaft weist die Sensoreinheit ein Global Positioning System (GPS)-Modul zur Bestimmung der Geschwindigkeit und der örtlichen Position auf.

[0023] Dies ist eine einfache und effiziente Möglichkeit, die Geschwindigkeit und örtliche Position zu erfassen.

[0024] Gemäss einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind der Server, die Sensoreinheit und/oder die Empfangseinheit zur Speicherung und/oder Auswertung der Sensordaten vorgesehen.

[0025] Die Speicherung der Sensordaten ist insbesondere zur nachträglichen Aufklärung von Störungen, Schäden und Unfällen hilfreich. Die Auswertung der Sensordaten, insbesondere in Echtzeit, ermöglicht ein unmittelbares Eingreifen in den laufenden Betrieb. So kann beispielweise im Falle eines Luftdruckabfalls in der Hauptluftleitung eine Warnung/ein Warnsignal an den Zugführer gesendet werden.

[0026] Vorteilhaft ist die Empfangseinheit mit einer Steuereinheit des Führungsfahrzeugs kommunikativ gekoppelt und die Steuereinheit ist dazu ausgebildet, ein Anfahren des Schienenfahrzeugs zu verhindern, solange der Luftdruck in der Hauptluftleitung sich ausserhalb eines vorgebbaren Normbereiches befindet.

[0027] Dadurch können in einfacher und effizienter Weise Schäden an der Bremsanlage verhindert werden, die durch das Anfahren mit nicht vollständig gelösten Bremsen entstehen.

[0028] Gemäss einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Sensoreinheit für ein System zur Bremsdrucküberwachung einer automatischen Druckluftbremse eines Schienenfahrzeugs vorgesehen. Die Sensoreinheit umfasst einen Drucksensor zur Messung des Luftdrucks in der Hauptluftleitung der Druckluftbremse und einen Sender zur drahtlosen Übertragung von Sensordaten des Drucksensors über ein Netzwerk, insbesondere über das Internet, an einen mit dem Netzwerk gekoppelten Server. Die Sensoreinheit ist zur Anbringung an der Hauptluftleitung eines Wagens vorgesehen, insbesondere an der Hauptluftleitung des letzten Wagens. Hierzu ist die Sensoreinheit vorzugsweise als tragbare Sensoreinheit ausgebildet ist, die an einer Koppelstelle der Hauptluftleitung der Wagen des Schienenfahrzeugs befestigbar ist.

[0029] Eine derartige tragbare Sensoreinheit ermöglicht es dem Rangierpersonal, die Sensoreinheit jeweils nach dem Zusammenstellen einer Zugkomposition am jeweils letzten Wagen anzubringen. Dies ist eine sehr kostengünstige und effiziente Lösung, da nicht jeder Wagen mit einer Sensoreinheit ausgerüstet sein muss.

[0030] Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Empfangseinheit zur Bremsdrucküberwachung einer automatischen Druckluftbremse eines Schienenfahrzeugs. Die Empfangseinheit weist einen Empfänger zum drahtlosen Empfang der Sensordaten von dem Server und ein Ausgabegerät, insbesondere ein Anzeigegerät, zur Ausgabe der empfangenen Sensordaten an den Führer des Schienenfahrzeugs auf. Auch die Empfangseinheit ist vorzugsweise ein tragbares elektronisches Gerät, insbesondere ein Mobiltelefon, ein Tablet oder ein Laptop.

[0031] Dies ist ebenfalls eine sehr kostengünstige und effiziente Lösung, da keine stationären Installationen in den Führungsfahrzeugen notwendig sind.

[0032] Ein weiterer Aspekt betrifft ein Computerprogrammprodukt für eine Empfangseinheit gemäss dem obigen Aspekt und einen Server eines obigen Systems.

[0033] Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bremsdrucküberwachung einer automatischen Druckluftbremse eines Schienenfahrzeugs der eingangs genannten Art. Das Verfahren umfasst die Schritte: <tb><SEP>Messen des Luftdrucks in der Hauptluftleitung der Druckluftbremse mittels eines Drucksensors einer Sensoreinheit; <tb><SEP>drahtloses Senden der Sensordaten des Drucksensors von der Sensoreinheit über ein Netzwerk, insbesondere über das Internet, an einen mit dem Netzwerk gekoppelten Server; <tb><SEP>drahtloses Empfangen der Sensordaten über das Netzwerk von dem Server mittels einer Empfangseinheit und <tb><SEP>Ausgeben, insbesondere Anzeigen, der empfangenen Sensordaten mittels einer Ausgabevorrichtung der Empfangseinheit an den Führer des Schienenfahrzeugs.

[0034] Weitere Ausgestaltungen, Vorteile und Anwendungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren abhängigen Ansprüchen und aus der nun folgenden Beschreibung anhand der Figuren.

[0035] Dabei zeigen:

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0036] <tb><SEP>FIG. 1 zeigt ein System zur Bremsdrucküberwachung einer automatischen Druckluftbremse gemäss einer Ausführungsform der Erfindung; <tb><SEP>FIG. 2 zeigt eine Sensoreinheit zur Luftdruckmessung eines solchen Systems; <tb><SEP>FIG. 3 zeigt eine Empfangseinheit zum Empfang von Sensordaten eines solchen Systems; <tb><SEP>FIG. 4 zeigt schematisch eine detaillierte Darstellung der einzelnen Komponenten einer automatischen Druckluftbremse gemäss Ausführungsformen der Erfindung; und <tb><SEP>FIG. 5 zeigt ein Flussablaufdiagramm eines Verfahrens zur Bremsdrucküberwachung einer automatischen Druckluftbremse eines Schienenfahrzeugs gemäss Ausführungsformen der Erfindung.

Weg(e) zur Ausführung der Erfindung

[0037] FIG. 1 zeigt ein System 100 zur Bremsdrucküberwachung einer automatischen Druckluftbremse 10 eines Schienenfahrzeugs 11. Das Schienenfahrzeug 11 ist in der Ausführungsform gemäss FIG. 1 als Güterzug ausgebildet. Die automatische Druckluftbremse 10 weist eine Hauptluftleitung 12 auf. Die Hauptluftleitung 12 erstreckt sich als serielle durchgehende Druckluftverbindung von einem Führungsfahrzeug 13 zu mehreren an das Führungsfahrzeug 13 angehängten bzw. angekuppelten Wagen 14. Eine derartige automatische Druckluftbremse ist eine Standard Bremse bei Eisenbahnen. Die Hauptluftleitungen 12 der einzelnen Wagen 14 und des Führungsfahrzeugs 13 weisen Koppelstellen 15 auf, an denen die jeweilige Hauptluftleitung 12 des jeweiligen Wagens 14 bzw. des Führungsfahrzeugs 13 mit der Hauptluftleitung 12 eines benachbarten Wagens 14 verbunden werden kann. Gerade bei Güterzügen werden Zugkompositionen sehr häufig geändert und immer wieder neue Wagen an- und abgekoppelt.

[0038] Das System 100 weist eine Sensoreinheit 20 auf, welche zur Messung des Luftdrucks in der Hauptluftleitung 12 vorgesehen ist. Die Sensoreinheit 20 ist als mobile, tragbare Einheit ausgebildet und kann je nach Bedarf an einer der Koppelstellen 15 der Hauptluftleitung 12 angebracht werden. Vorzugweise wird die Sensoreinheit 20 an dem letzten Wagen 14e der jeweiligen Zugkomposition angebracht, wie in der FIG. 1 dargestellt.

[0039] Das Führungsfahrzeug 13 weist ein Führerbremsventil auf, mittels dem der Zugführer den Luftdruck in der Hauptluftleitung 12 steuern kann. In den jeweiligen Wagen 14 sowie dem Führungsfahrzeug 13 befinden sich lokale Bremseinrichtungen 16, die mit der Hauptluftleitung 12 gekoppelt sind. Die lokalen Bremseinrichtungen 16 werden durch den Hauptluftleitungsdruck gesteuert.

[0040] FIG. 2 zeigt die Sensoreinheit 20 in detaillierterer Weise. Die Sensoreinheit 20 weist einen Drucksensor 21 zur Messung des Luftdrucks in der Hauptluftleitung 12 der Druckluftbremse 10 auf. Ausserdem weist die Sensoreinheit 20 einen Sender 22 zur drahtlosen Datenübertragung von Sensordaten auf. Der Sender 22 umfasst ein Sendemodem 22a und eine Antenne 22b. Die Sensoreinheit 20 weist ferner ein Anschlussstück 23 auf, mittels welchem der Drucksensor 21 an die Hauptluftleitung 12 zur Druckmessung angeschlossen werden kann. Vorzugsweise kann das Anschlussstück 23 an die Koppelstellen 15 der Hauptluftleitung 12 angeschlossen werden. Die Sensoreinheit 20 weist gemäss bevorzugten Ausgestaltungen ferner einen Prozessor 24, einen Datenspeicher 25, ein Global Positioning System (GPS) Modul 26 und ein Display 27 auf. Die einzelnen Komponenten der Sensoreinheit 20 sind mittels eines Bussystems 29 gekoppelt. Im Betrieb misst die Sensoreinheit 20 mittels des Drucksensors 21 den Luftdruck in der Hauptluftleitung 12 und sendet diesen an einen mit dem Internet 30 gekoppelten Server 40. Hierzu stellt das Sendemodem 22a über die Antenne 22b eine drahtlose Verbindung mit dem Internet 30 her und überträgt die Sensordaten gemäss der TCP/IP Protokoll-Familie über das Internet an den Server 40. Generell könnten jedoch auch andere Netzwerke als das Internet verwendet werden, sofern die entsprechende Netzabdeckung vorhanden ist.

[0041] Die Sensordaten können neben dem gemessenen Luftdruck in der Hauptluftleitung 12 insbesondere auch die Zeit der Messung, die örtliche Position der Messung und die Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs 11 zum Zeitpunkt der Messung umfassen. Die örtliche Position der Messung und die Geschwindigkeit werden von dem GPS-Modul 26 bestimmt.

[0042] Der Server 40 ist zum Empfang der Sensordaten und zur Weiterleitung der Sensordaten an eine Empfangseinheit 50 vorgesehen. Ausserdem ist der Server 40 zur Auswertung der Sensordaten und zur Speicherung der Sensordaten in einer Speichereinheit 41 vorgesehen.

[0043] Die Empfangseinheit 50 ist gemäss FIG. 1 in der Führerkabine des Führungsfahrzeugs 13 angeordnet und in der FIG. 3 näher dargestellt. Sie umfasst einen Empfänger 51 zum drahtlosen Empfang der Sensordaten von dem Server 40. Der Empfänger 51 weist ein Empfangsmodem 51a und eine Antenne 51b auf und stellt im Betrieb über die Antenne 51b eine drahtlose Datenverbindung mit dem Internet 30 her und empfängt die Sensordaten gemäss der TCP/IP Protokoll-Familie über die Internetverbindung von dem Server 40. Die Empfangseinheit 50 weist ausserdem als Ausgabegerät ein optisches Anzeigegerät 52 auf, z.B. ein elektronisches Display. Auf dem Anzeigegerät 52 werden dem Zugführer die empfangenen Sensordaten, insbesondere der Luftdruck, dargestellt. Dies erlaubt dem Zugführer eine zuverlässige Überwachung des Luftdrucks bzw. Bremsdrucks in der Hauptluftleitung 12. Ferner weist die Empfangseinheit 50 als akustisches Ausgabegerät einen Lautsprecher 53 auf. Schliesslich weist die Empfangseinheit 50 einen Prozessor 54, eine Speichereinheit 55 und ein Bussystem 56 auf. In der Speichereinheit 55 kann ein Computerprogrammprodukt abgespeichert sein, welches von der Empfangseinheit 50 lesbare Programmcodeabschnitte aufweist. Das Computerprogrammprodukt kann z.B. ein Anwendungsprogramm sein, das auf die Empfangseinheit 50, z.B. einen Laptop oder ein Smartphone des Zugführers, geladen werden kann und dann die Kommunikation mit dem Server 40, das Empfangen der Sensordaten und das Ausgeben der Sensordaten steuert bzw. durchführt.

[0044] Durch die Anordnung der Sensoreinheit 20 am letzten Wagen 14e, wie in FIG. 1 dargestellt, kann der Luftdruck in der gesamten Druckluftbremse 10 mit einer einzigen Sensoreinheit 20 sicher und zuverlässig erfasst werden, da ein Leck und ein damit verbundener Druckluftabfall in den vorderen Wagen 14 sich auch auf den Luftdruck in der Hauptluftleitung 12 im dahinter liegenden Zugteil auswirkt und somit auch am letzten Wagen 14e messbar ist.

[0045] Insbesondere beim Lösen der Bremse nach einem Bremsvorgang kann der Zugführer vor dem Anfahren mittels der Empfangseinheit 50 überprüfen, ob wirklich alle Bremseinheiten 16 der gesamten Zugkomposition einschliesslich der Bremseinheit 16 des letzten Wagens 14e gelöst sind.

[0046] Die Verbindung der Sensoreinheit 20 und der Empfangseinheit 50 mit dem Internet 30 kann gemäss einer bevorzugten Ausführungsform über ein Mobilfunknetz erfolgen. Dies kann bei entsprechender Netzabdeckung prinzipiell jedes zur Verfügung stehende Mobilfunknetz sein. Insbesondere sind die Mobilfunkstandards 2G, 3G und 4G sowie alle zukünftigen Generationen und Variationen geeignet, die eine Datenübertragung erlauben.

[0047] Gemäss einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die drahtlose Verbindung der Sensoreinheit 20 und der Empfangseinheit 50 mit dem Internet über ein drahtloses lokales Netzwerk. Dies kann z.B. ein Netzwerk gemäss dem WLAN-Standard IEEE 802.11 sein. Allerdings setzt dies eine entsprechende Abdeckung entlang der jeweiligen Zugstrecke voraus.

[0048] Gemäss vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung kann die Verbindung mit dem Internet 30 auch in kombinierter Form sowohl über ein drahtloses lokales Netzwerk als auch über ein Mobilfunknetz erfolgen. Hierzu können das Sendemodem 22a und das Empfangsmodem 51a so konfiguriert sein, dass sie sich vorzugsweise über ein drahtloses lokales Netzwerk mit dem Internet verbinden, sofern eine entsprechende WLAN Netzabdeckung vorhanden ist. Sobald eine derartige WLAN Netzabdeckung nicht mehr vorhanden ist, verbinden sich das Sendemodem 22a und das Empfangsmodem 51a automatisch mit dem Mobilfunknetz. Dies ermöglicht einen kostengünstigen, effizienten und zuverlässigen Betrieb.

[0049] Gemäss vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung sind der Server 40, die Sensoreinheit 20 und die die Empfangseinheit 50 zur Speicherung und/oder Auswertung der Sensordaten vorgesehen. Die Speicherung der Sensordaten ermöglicht insbesondere die Aufklärung von Störungen und von Unfällen. Die Auswertung der Sensordaten kann insbesondere in Echtzeit erfolgen und ermöglicht es, bei Störungen Warnungen an den Zugführer auszugeben. So kann z.B. der Zugführer optisch über die Anzeigeeinheit 52 oder akustisch über den Lautsprecher 53 der Empfangseinheit 50 gewarnt werden, wenn der Luftdruck in der Hauptluftleitung 12 unterhalb eines Normbereiches abfällt.

[0050] Die Empfangseinheit 50 ist nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung gemäss FIG. 1 mit einer Steuereinheit 60 des Führungsfahrzeugs kommunikativ gekoppelt. Dies kann ebenfalls drahtlos über eine Funkverbindung, z.B. mittels Nahfeldkommunikation, oder auch über eine drahtgebundene Verbindung erfolgen. Die Steuereinheit 60 ist dazu ausgebildet, ein Anfahren des Schienenfahrzeugs 11 zu verhindern, solange der Luftdruck in der Hauptluftleitung 12 sich unterhalb eines vorgebbaren Normbereiches befindet. Dies wird nachfolgend anhand der FIG. 4 näher erläutert.

[0051] Fig. 4 zeigt schematisch eine detailliertere Darstellung der einzelnen Komponenten der automatischen Druckluftbremse 10 gemäss Ausführungsformen der Erfindung. Die automatische Druckluftbremse 10 umfasst einen Kompressor 401, der den Druck für die Druckluftbremse 10 erzeugt. Im Betrieb presst der Kompressor 401 Druckluft in einen Hauptluftbehälter 402. Vom Hauptluftbehälter 402 gelangt die vom Kompressor 401 erzeugte Druckluft über das Führerbremsventil 17 in die Hauptluftleitung 12. Der Zugführer kann mittels des Führerbremsventils 17 den Hauptluftleitungsdrucks in der Hauptluftleitung 12 steuern. Die Bremseinheiten 16 der einzelnen Wagen 14 und des Führungsfahrzeugs 13 weisen jeweils mindestens ein Steuerventil 403, einen Hilfsluftbehälter 404 und einen Bremszylinder 405 auf. Die Druckluftbremse 10 ist betriebsbereit (gelöst), wenn der Luftdruck (Bremsdruck) in der Hauptluftleitung 12 in einem Normbereich liegt. Der Regelbetriebsdruck beträgt üblicherweise 5 bar. Dann sind alle Hilfsluftbehälter 404 gefüllt. Durch Betätigen des Führerbremsventils 17 kann der Zugführer den Luftdruck in der Hauptluftleitung 12 absenken, wodurch die Steuerventile 403 die Druckluft aus den Hilfsluftbehältern 404 in die Bremszylinder 405 leiten und damit das Schienenfahrzeug bremsen. Eine Absenkung des Luftdrucks auf 3,5 bar entspricht üblicherweise einer Vollbremsung.

[0052] Nach einem Bremsvorgang kann der Zugführer die Bremseinheiten 16 lösen, indem er über das Führerbremsventil 17 den Luftdruck in der Hauptluftleitung 12 wieder auf den Regelbetriebsdruck von 5 bar erhöht. Um ein Anfahren zu verhindern, bevor dieser Regelbetriebsdruck auf der gesamten Länge der Hauptluftleitung 12 erreicht ist und damit alle Bremszylinder 405 gelöst sind, überwacht die Steuereinheit 60 den von der Sensoreinheit 20 gemessenen und an die Empfangseinheit 50 übertragenen Luftdruck (Bremsdruck) und blockiert oder verhindert ein Anfahren des Schienenfahrzeugs, solange der Regelbetriebsdruck nicht erreicht ist. Hierzu kann die Steuereinheit 60 beispielsweise mit einer Antriebselektronik 61 des Schienenfahrzeugs 11 gekoppelt sein. Zusätzlich oder alternativ kann dem Zugführer über ein akustisches oder optisches Signal mitgeteilt werden, dass der Regelbetriebsdruck in allen Wagen und damit auch im letzten Wagen 14e erreicht ist und somit ein gefahrloses/schadloses Anfahren möglich ist.

[0053] Figur 5 zeigt ein Flussablaufdiagramm eines Verfahrens zur Bremsdrucküberwachung einer automatischen Druckluftbremse eines Schienenfahrzeugs gemäss Ausführungsformen der Erfindung. In einem Schritt 510 wird der Luftdruck in der Hauptluftleitung (HLL) 12 mittels der Sensoreinheit 20 gemessen. In einem Schritt 520 werden der gemessene Luftdruck und andere Sensordaten wie die Zeit, die Position und Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs 11 im Datenspeicher 25 der Sensoreinheit 20 gespeichert. In einem Schritt 530 werden die gemessenen Sensordaten von der Sensoreinheit 20 an den Server 40 gesendet/übertragen. In einem Schritt 540 werden die Sensordaten von dem Server 40 empfangen. In einem Schritt 550 werden die empfangenen Sensordaten in der Speichereinheit 41 des Servers 40 gespeichert. Parallel dazu werden in einem Schritt 542 die Sensordaten vom Server 40 ausgewertet und es wird in einem Schritt 544 überprüft, ob der Luftdruck in der Hauptluftleitung 12 unter den Regelbetriebsdruck fällt. Im Falle eines aussernormalen Luftdruckabfalls sendet der Server 40 in einem Schritt 546 eine Warnung an die Empfangseinheit 50. In einem Schritt 560 sendet der Server 40 die Sensordaten an die Empfangseinheit 50. In einem Schritt 570 werden die Sensordaten und gegebenenfalls die Warnung von der Empfangseinheit 50 empfangen. In einem Schritt 580 werden die Sensordaten und gegebenenfalls die Warnung auf der Anzeigeeinheit 52 angezeigt. Schliesslich werden in einem Schritt 590 die Sensordaten und gegebenenfalls die Warnung in der Speichereinheit 55 der Empfangseinheit 50 gespeichert. Alternativ oder zusätzlich kann die Auswertung auch in der Sensoreinheit 20 und/oder der Empfangseinheit 50 erfolgen.

[0054] Während in der vorliegenden Anmeldung bevor-' zugte Ausführungen der Erfindung beschrieben sind, ist klar darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist und in auch anderer Weise innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche ausgeführt werden kann.

Claims (16)

1. Schienenfahrzeug (11), insbesondere Güterzug, mit einem System zur Bremsdrucküberwachung einer automatischen Druckluftbremse (10), wobei die automatische Druckluftbremse (10) eine Hauptluftleitung (12) aufweist, welche eine serielle, durchgehende Druckluftverbindung zwischen einem Führungsfahrzeug (13) und mehreren an das Führungsfahrzeug (13) angehängten Wagen (14)bildet, dadurch gekennzeichnet, dass vorgesehen sind: eine Sensoreinheit (20) umfassend einen Drucksensor (21) zur Messung des Luftdrucks in der Hauptluftleitung (12) der Druckluftbremse (10); einen Sender (22) zur drahtlosen Übertragung von Sensordaten an einen mit einem Netzwerk (30), insbesondere mit dem Internet, gekoppelten Server (40); eine Empfangseinheit (50) umfassend einen Empfänger (51) zum drahtlosen Empfang der Sensordaten von dem Server (40); ein Ausgabegerät (52,53), insbesondere ein Anzeigegerät (52), zur Ausgabe der empfangenen Sensordaten an den Führer des Schienenfahrzeugs (11); wobei die Sensoreinheit (20) im hinteren Teil des Schienenfahrzeugs 11), insbesondere am letzten Wagen (14e) des Schienenfahrzeugs (11), angeordnet ist.

2. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender (22) ein Sendemodem (22a) zur Herstellung einer drahtlosen Verbindung mit dem Internet (30)aufweist und dass das Sendemodem (22a) zur Übertragung der Sensordaten gemäss der TCP/IP Protokoll-Familie über das Internet (30) an den Server (40) vorgesehen ist.

3. Schienenfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger (51) ein Empfangsmodem (51a)zur Herstellung einer drahtlosen Verbindung mit dem Internet (30) aufweist und dass das Empfangsmodem (51a) zum Empfang der Sensordaten gemäss der TCP/IP Protokoll-Familie über das Internet (30) von dem Server (40) vorgesehen ist.

4. Schienenfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender (22) und/oder der Empfänger (51) dazu vorgesehen sind, eine drahtlose Verbindung mit dem Internet (30) über ein Mobilfunknetz herzustellen.

5. Schienenfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender (22) und/oder der Empfänger (51) dazu vorgesehen sind, eine drahtlose Verbindung mit dem Internet (30) über ein drahtloses lokales Netzwerk, insbesondere über ein Netzwerk gemäss dem WLAN-Standard IEEE 802.11, herzustellen.

6. Schienenfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensordaten den gemessenen Luftdruck in der Hauptluftleitung, die Zeit der Messung, die örtliche Position der Messung und die Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs (11) zum Zeitpunkt der Messung umfassen.

7. Schienenfahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (20) ein Global Positioning System - Modul (26) zur Bestimmung der Geschwindigkeit und der örtlichen Position umfasst.

8. Schienenfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (20) und/oder die Empfangseinheit (50) zur Speicherung und/oder Auswertung der Sensordaten vorgesehen sind.

9. Schienenfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangseinheit (50) mit einer Steuereinheit (60) des Führungsfahrzeugs (13) kommunikativ gekoppelt ist und dass die Steuereinheit (60) dazu ausgebildet ist, ein Anfahren des Schienenfahrzeugs (11) zu verhindern, solange der Luftdruck in der Hauptluftleitung (12) sich ausserhalb eines vorgebbaren Normbereiches befindet.

10. Sensoreinheit (20) für ein System zur Bremsdrucküberwachung einer automatischen Druckluftbremse (12) eines Schienenfahrzeugs (11) nach Anspruch 1, umfassend einen Drucksensor (21) zur Messung des Luftdrucks in der Hauptluftleitung (12) der Druckluftbremse (10); einen Sender (22) zur drahtlosen Übertragung von Sensordaten des Drucksensors (21) über ein Netzwerk (30), insbesondere über das Internet, an einen mit dem Netzwerk (30) gekoppelten Server (40), wobei die Sensoreinheit (20) zur Anbringung an der Hauptluftleitung (12) eines Wagens (14)vorgesehen ist, insbesondere an der Hauptluftleitung (12) des letzten Wagens (14e).

11. Sensoreinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (20) als tragbare Sensoreinheit ausgebildet ist, die an einer Kopplungsstelle (15) der Hauptluftleitung (12) der Wagen (14) des Schienenfahrzeugs (11) befestigbar ist.

12. Empfangseinheit (50) für ein System zur Bremsdrucküberwachung einer automatischen Druckluftbremse (12) eines Schienenfahrzeugs (11) nach Anspruch 1, umfassend einen Empfänger (51) zum drahtlosen Empfang der Sensordaten von dem Server (40); ein Ausgabegerät (52, 53), insbesondere ein Anzeigegerät (52), zur Ausgabe der empfangenen Sensordaten an den Führer des Schienenfahrzeugs (11).

13. Empfangseinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangseinheit (50) ein tragbares elektronisches Gerät ist, insbesondere ein Mobiltelefon, ein Tablet oder ein Laptop.

14. Verfahren zur Bremsdrucküberwachung einer automatischen Druckluftbremse (10) eines Schienenfahrzeugs (11), insbesondere eines Güterzugs, wobei die automatische Druckluftbremse (10) eine Hauptluftleitung (12) aufweist, welche eine serielle, durchgehende Druckluftverbindung zwischen einem Führungsfahrzeug (13) und mehreren an das Führungsfahrzeug (13) angehängten Wagen (14) bildet, gekennzeichnet durch die Schritte: Messen des Luftdrucks in der Hauptluftleitung (12) der Druckluftbremse (10) mittels eines Drucksensors (21) einer Sensoreinheit (20); drahtloses Senden der Sensordaten des Drucksensors (21) von der Sensoreinheit (20) über ein Netzwerk (30), insbesondere über das Internet, an einen mit dem Netzwerk (30) gekoppelten Server (40); drahtloses Empfangen der Sensordaten über das Netzwerk (30) von dem Server (40) mittels einer Empfangseinheit (50); Ausgeben, insbesondere Anzeigen, der empfangenen Sensordaten mittels einer Ausgabevorrichtung (52, 53) der Empfangseinheit (50) an den Führer des Schienenfahrzeugs (11).

15. Computerprogrammprodukt für eine Empfangseinheit nach Anspruch 12 oder 13, wobei das Computerprogrammprodukt ein von der Empfangseinheit (50) lesbares Speichermedium umfasst, welches von der Empfangseinheit (50) lesbare Programmcodeabschnitte aufweist, welche darin gespeichert sind, wobei die von der Empfangseinheit (50) lesbaren Programmcodeabschnitte die Empfangseinheit (50) zur Ausführung der nachfolgenden Schritte veranlassen: drahtloses Empfangen der Sensordaten über das Netzwerk (30) von dem Server (40); Ausgeben, insbesondere Anzeigen, der empfangenen Sensordaten an den Führer des Schienenfahrzeugs (11) auf einer Ausgabevorrichtung (52, 53) der Empfangseinheit (50).

16. Server (40) für ein System zur Bremsdrucküberwachung einer automatischen Druckluftbremse (10) eines Schienenfahrzeugs gemäss Anspruch 1, wobei der Server (40) mit einem Netzwerk (30), insbesondere mit dem Internet, gekoppelt ist, und wobei der Server (40) dazu vorgesehen ist, Sensordaten von einer Sensoreinheit (20) gemäss Anspruch 10 über das Netzwerk (30) drahtlos zu empfangen und an eine Empfangseinheit (50) gemäss Anspruch 12 drahtlos weiterzuleiten.