CN117615952A - 用于基于状态对耦连器装置进行维护的方法和监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于基于状态维护轨道车辆(2)的耦连器装置(1)的方法，包括：a)提供耦连器装置的运行数据和可选地状态数据形式的耦连器装置数据(KAD)；b)提供用于描述耦连器装置(1)所处环境条件的信息的环境数据(UD)；c)将所提供的数据(KAD、UD)传递至数据处理系统(5)，并且将有关耦连器装置(1)的维护请求的目标预设值(Xsoll)确定为所提供的耦连器装置数据(KAD)和环境数据(UD)的函数；d)拍摄用于光学反映实际状态的耦连器装置(1)的图像(AB)，并将其传递至数据处理系统(5)；e)考虑到在评估时刻由运行数据和状态数据、尤其耦连器装置视觉(KAD)和环境数据(UD)构成的用于维护请求的目标预设值(Xsoll)，由图像(AB)评估耦连器装置(1)的光学实际状态，并且根据该评估校正(XK)用于该维护请求的目标预设值(Xsoll)。

Description

用于基于状态对耦连器装置进行维护的方法和监控系统

本发明涉及一种基于状态对轨道车辆、尤其铁路车辆的耦连器装置进行维护的方法，此外还涉及一种监控系统。

“轨道车辆”这一概念主要是指在一条或多条轨道上行驶或导引的列车、车厢和动力机车。在此尤其涉及利用燃料运行的或电气式的列车或有轨电车。

“耦连器装置”这一概念主要是指轨道车辆的耦连器系统的至少一部分，其实现了两个车辆之间的机械连接。耦连器装置允许吸收和传导碰撞力以及拉力。在此，耦连器装置组装或构造在铁路车辆上，从而使铁路车辆在弯道或坡道中能够错移和转弯，以便稳定地保持其方向和机械耦连。耦连器装置在此尤其包括带有耦合元件的耦连器头，用于与对应耦连器的耦连器头耦连，此外，根据耦连器杆的实施方式，还包括铰接件、支承装置和必要时的耗能元件。在此，耦连器装置的概念尤其包含从与车身车厢的接口至与对应耦连器耦连的接口的所有元件。

耦连器装置及其各个部件通常针对具体的应用情况而设计，以便在各异的情形下在机械方面稳定且可靠地相互耦连；无论铁路车辆型号和/或在水平面或坡道上的平直铁道路段或弯曲铁道路段。此外，该设计还能够将预定义运行时长内的预定义的拉力进行传递，以及能够补偿预定义大小的碰撞力。为此，在该类型的耦连器装置中规定，缓冲装置吸收不高于规定大小的拉力和碰撞力，并且将高出的力传导至车辆底架。由此，例如对于多节式铁路车辆来说在正常的行驶运行过程中出现在各个车厢之间的牵引力和碰撞力在这通常可逆地构造的碰撞保险装置中被吸收。通过该方式，避免了在正常行驶运行期间出现的拉力和碰撞力被传导至车辆底架。然而缓冲装置不能基本上避免拉力和碰撞力被传导至耦连器装置的部件中。因此，耦连器装置的部件在运行中或多或少地受到持续的磨损。

耦连器装置在各个轨道车辆的运行中还会经受多种多样的条件，所述条件可能会对耦连器装置的各个部件的理论设计使用寿命造成不可忽视的影响。由此，当应相互耦连的耦连器装置在距离大或者耦连器彼此错移的情况下艰难地自对中时，提高了耦连器装置在耦连过程中的磨损。

而且应相互耦连的轨道车辆过于快速地接近并且进而带来耦连器装置的对撞，也会导致耦连器的剧烈磨损和变形，并且进而导致耦连器的更短的运行期限。在此背景下例如援引文献WO 2016/193063 A1，该文献描述了在轨道车辆之间的自动耦连器系统。

此外，应用中的气象边界条件、尤其是环境温度、空气湿度、降水的类型、性质和速度或强度都可能会对耦连器装置及其部件的功能性以及各个构件的材料老化产生不可忽视的影响，这又对整个部件产生影响。

然而在轨道车辆的运行中，耦连器装置的最大可靠性至关重要。这意味着，耦连器装置的所有部件都符合规定地构造并且功能正常。“符合规定地工作”在本发明的范畴内表示的是，耦连器装置的各个部件的性质和特性与初始设计相比没有或基本上没有变化。然而，由于通常使用的耦连器装置的紧凑结构，通常只能在定期检查和维护计划中检查耦连器装置的各个部件的功能性，其中，对耦连器装置的各个部件相应地进行检查，并且必要时进行更换。当前，该类型的检查必须定期地实施，以便确保耦连器装置的全部部件都符合规定地工作。然而这是非常复杂和耗时的，因为对耦连器装置的部件的全面目视检查通常无法实现。

在采取检查和维护时可以考虑不同的方法。这通常以固定的时间间隔进行。间隔时间是根据耦连器装置的设计预先确定的，这样就能在达到维护时间之前可靠地避免各个部件在正常条件下因磨损而发生故障。通常固定设置预定的时长，或者根据轨道车辆说明运行时间的行驶距离来确定维护要求。

此外，从分配给耦连器装置的监控系统中获得的有关耦连器装置的运行方式和状态的信息可用于支持检查和维护。例如在专利文献DE 10 2013 206977A1中描述了用于监视的监控系统。借助该监控系统，除了描述耦连器装置正常运行的耦连器装置数据之外，还检测特殊事件，例如沉重的耦连器碰撞，其可能会对各个部件和构件组的使用寿命产生影响。

耦连器装置的结构失效可能导致事故，有时甚至是灾难性的损坏，尤其是在重载列车和高速列车中，为了实时检测耦连器装置的结构失效，根据US 2018/0162423A1提供了一种监控系统，可直接检测耦连器本身的结构变化，尤其是耦连器杆上的结构变化。文献DE10 2019 106 961 A1描述了用于耦连器的力传递元件的状态和运行变量的检测装置的组件。

根据文献US10，618，532B2规定了一种用于牵拉耦连器的状态监控系统，其即使在列车运行中也识别外部和内部的结构损伤，包括隐藏在车厢车身下方的部分。状态监控系统包括一个或多个传感器，所述传感器组装在耦连器装置上或集成在耦连器装置中；数据检测单元，其用于接收来自传感器的信号或数据；和处理单元，其用于基于接收到的信号或接收到的数据确定牵拉耦连器的结构状态。通过系统的监控可以在列车运行期间实时地连续或周期性地实施。这也可以离线地实施，在此期间列车并未运行。

此外，在轨道车辆领域中的预测性养护的方法基本上是已知的，并且优点在JacobSchreiner和Elisa Mundt的文章"Was ist Predictive Maintenance？Definition,Anwendung,Beispiele"，2020年1月31日https://www.industry-of-things.de/was-ist-predictive-maintenance-definition-anwendung-und-beispiele-a-693842/？print中有所描述。

维护过程基于对实时确定的运行和状态数的评估，然而该维护过程的前提在于大量相应的检测装置和设置相应的多个监控系统。必要的检测装置的可靠地整合和安装还导致对各个部件、尤其耦连器装置的额外修改，并且检测装置和监控系统的功能性的确保是复杂且成本高昂的。

由文献DE 10 2015 205 978 A1已知通过目测检查识别状态的方法，其描述了用于借助图像和数据检测连同通过赋予时间戳的时间匹配来记录机动车状态的系统。

Chao Zheng,Zhenzhong Wei:″Automatic online vision-based inspectionsystem of coupler yoke for freight trains”；Journal of Electronic Imaging 25(6),061602(2016)描述了一种方法，其中，可以根据连续在行驶过程中在车辆上产生的部件(尤其是AAR耦连器的中间件)的图像来识别部件(尤其是螺栓)的故障。然而单纯基于成像的状态识别方法的前提在于持续建立该类型的图像，以便提前获得可能发生的、损害功能性的损伤的提示。然而这种方法所需工作量相对较高，并且用于图像拍摄的各个相机也会受到环境影响，从而会传输错误信息。

因此，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于维护耦连器装置的方法，所述方法利用尽可能少的耦连器装置本身的附加结构性成本实现在所需维护/检查方面相对更可靠的判断，其中，应避免不必要的停机时间。应确保的是，耦连器装置的各个部件——即使在较长的运行时间后——也能符合规定地工作，并且相应地接入在车辆的整体耦连器方案中，而无需为此将耦连器装置的各个部件在一般检查的范围内单独且定期地检查。

该技术问题通过根据独立要求所述的用于基于状态的维护的方法和根据独立权利要求的监控系统来解决。本发明的其他有利的实施方式可在从属权利要求中找到。

根据本发明的方法用于基于状态维护轨道车辆的耦连器装置，其中，耦连器装置具有至少一个耦连器头，其用于与对应耦连器的反向耦连器头耦连，并且可选地，至少一个线路耦连器，其用于与对应耦连器的线路耦连器耦连，以便传递电荷和/或数据和/或液态或气态介质，所述方法包括以下方法步骤：

a)提供耦连器装置的运行数据和可选状态数据形式的耦连器装置数据；

b)提供环境数据，用于描述耦连器装置所处环境条件的信息；

c)将所提供的数据传递至数据处理系统，并且将用于耦连器装置的维护请求的目标预设值确定为所提供的耦连器装置数据和环境数据的函数；

d)拍摄用于视觉或者说光学反映实际状态的耦连器装置的图像，并将其传递至数据处理系统；

e)在考虑由运行数据和状态数据构成的用于维护请求的目标预设值的情况下，在评估时刻由图像评估耦连器装置的光学实际状态，并且根据该评估构成用于该维护要求的目标预设值的校正预设值。

“耦连器装置数据”在本发明的范畴内尤其是指适用于至少间接地描述耦连器装置及其各个部件的运行方式和/或环境条件的数据。其包含运行数据、环境数据和可选地然而并非强制性包含状态数据。

“运行数据”尤其是描述耦连器装置的工作方式的数据。尤其包括：在可规定的时间段内耦连过程的数量；耦连/非耦连的状态；耦连速度；耦连碰撞；运行时长(时间段，经过的公里数)；GPS数据。

“状态数据”尤其是描述耦连器装置及其部件的物理或化学性质的数据。

“环境数据”在本发明的范畴内应理解为包含环境信息的数据，所述环境信息尤其以化学或物理参数的形式出现，所述物理或化学参数可能会对耦连器装置的部件的老化和磨损产生影响。其尤其包括例如温度、空气湿度、降水的类型、强度和特性等的物理和化学参数。

“维护请求的目标预设值”尤其是指有关下一次所需的维护和/或下一次部件更换或对其进行描述的信息。

根据本发明的技术方案的优点在于，一方面整体上提供一种纯粹基于数据的用于针对耦连器装置的维护请求的预设值，并且通过附加的目视检查对其进行验证并且必要时能够灵活地调整。在此，考虑表征耦连器装置的运行方式的数据以及包含有关环境因素的信息的环境数据(所述环境数据能够对使用寿命产生影响)，允许获得非常精确的目标预设值，所述目标预设值与耦连器装置所经受的实际负载密切相关。由此，能够避免不必要的停机时间，所述停机时间一方面因各个部件的过早失效或故障所致，或者另一方面因采取就状态而言尚不必要的检查和维护所致。由此，根据本发明的技术方案实现了根据耦连器装置的真实的实际状态对养护间隔的优化调整。

用于维护请求的目标预设值优选包含至少间接地对理论上可行的、优选耦连器装置的直至下次维护的最大允许剩余运行时长进行表征的量，所述量作为检测到的耦连器装置数据和环境数据的函数。剩余运行时长在此描述耦连器装置尚且能够“按规定地工作”的时间段。

具体而言，理论上可行的剩余运行时长可以通过

a)时间预设值，尤其

a1)呈直至下次必要维护的允许剩余运行时长形式的时长或

a2)日期数据或有限的时间范围

或者

b)长度预设值，尤其直至下次必要维护前的行驶公里数的数据

或者

c)二者的组合

来描述。

方案a)也包含停机时间，然而在所述停机时间中耦连器装置并不会经受极端天气条件，在此相较而言，方案b)包含真实的运行时间范围，在所述运行时间范围中耦连器装置经受负载。

尤其方案c)允许下次必要维护的非常精确的预先确定，并且实现了在承载耦连器装置的轨道车辆的应用领域方面良好的可计划性。

在一种特别有利的改进方案中，所提供的耦连器装置数据、环境数据和包含图像的数据被设置时间戳并且连同时间戳共同存储。由此，能够一目了然地看到数据随时间的变化，并且同样能够考虑数据在规定时长内的变化特性并由此得到有关剩余运行时长的结论。

在提供耦连器装置数据和环境数据方面具有多种可能性。根据所述方法的一种特别有利的设计方式，耦连器装置数据和环境数据在承载或者说具有耦连器装置的轨道车辆运行过程中被至少部分、优选完全地从车辆侧、尤其借助原本为其他任务配属于该车辆的数据提供装置检测。优选地，使用原本就在车辆的控制器本身中检测或存在的数据。该设计方式提供的优点在于能够访问或使用为车辆控制和/或调节任务存在和必要的数据。额外的检测和由此相应的检测装置在耦连器本身上的设置可以减少或甚至完全避免。尤其对于耦连器装置本身，可以最小化或完全避免用于特定数据的检测所额外设置的装置方面的费用。

总之，将本来在车辆侧就提供或检测的数据(至少间接或直接描述耦连器装置运行方式的数据和/或环境数据)与额外的目视检查相结合，尤其是在只是临时进行或在特定要求后进行的情况下，由于在耦连器装置上不需要提供检测装置，为优化维护间隔提供了一种简单、特别经济有效的选择，但其由于额外的目视检查在从中得出的信息方面也非常可靠。

在一种备选的设计方式中，耦连器装置数据和环境数据在承载耦连器装置的车辆运行期间至少部分、优选完全利用配属于耦连器装置的数据提供装置检测。这允许检测与车辆无关地进行。

在一种有利的改进方案中，针对单个耦连器装置检测并提供至少以下所述的耦连器装置数据和环境数据，用于得出维护请求的目标预设值：

-承载耦连器装置的车辆的运行时间、尤其车辆的里程计读数

-已完成的耦连过程的数量

-耦连器装置或车辆的GPS坐标

-耦连速度

-外部温度

-耦连器ID

在此，这些最小量足以推导用于维护请求的有意义的目标预设值。根据已述的特别有利的设计方式，其完全从车辆侧直接地或与这些量相比至少间接地、也即以上述量的函数或比例关系的方式提供。这意味着不需要任何额外的改装或额外的检测装置。

在特别有利的改进方案中，除了最小数据外，还可以检测额外的运行和状态数据，其使用于维护请求的目标预设值更加精确。其中包括力位移数据以及轨道车辆在预定时间段内的加速和减速行为方面的信息。其在一种特别优选的设计方式中也可以通过车辆控制器提供。

在各个方法步骤a)至e)的时间顺序方面可以考虑多种方案。根据第一种有利的方案，仅根据请求在请求时刻或以预定的时间间隔拍摄光学图像并随后在评估时刻评估。在此，按照方法步骤a)至c)提供耦连器装置数据并且确定用于维护请求的目标预设值至少在请求时刻或在用于图像的拍摄的预定的时间间隔中。

在此情况下提供的可能性在于，仅手动地在请求时拍摄图像，从而省去在耦连器装置上相应的固定设置的装置。

在第二方案中，耦连器装置数据也可以持续地检测并且循环地或迭代地重复方法步骤a)至e)。通过结合时间戳，可以将根据请求拍摄的图像匹配给在该时刻存在的耦连器数据和由此获得的信息，并且进行评估。通过周期性或持续地提供耦连器装置数据和环境数据以及由此得到的目标预设值的调整，可以在确定下次维护时刻或时间范围时及时地考虑在运行方式中短期和极端的变化。

根据第三方案，根据权利要求1的所有的方法步骤周期性或迭代地重复。然而在此情况下，在设备方面在耦连器装置上设置了相应的装置用于拍摄图像。在此，尤其可以涉及集成在耦连器装置上或耦连器装置中的检测装置、尤其图像传感器。

对耦连器装置的光学实际状态的评估在最简单的情况下通过实际状态与额定状态的比较实现。如果确定实际状态与额定状态无偏差，则保持耦连器装置数据中的针对维护请求的目标预设值，甚至根据目标预设值中的尚且可用的剩余运行时长延长目标预设值。

如果识别到偏差，则根据偏差的类型、程度和对功能以及由目标预设值确定的直至下一次对耦连器装置和/或各个部件进行维护之前的剩余运行时长的直接或间接影响，确定对维护请求的目标预设值的更改，并将其设置为新的目标预设值。

在一种有利的改进方案中，为进行评估，偏差作为其对耦连器装置的功能方式和/或剩余运行时长的直接或间接影响的函数被划分成不同类别。

在此，为每个类别都配备至少一个预设值，用于改变/校正维护请求的目标预设值，其中，在一个类别内，目标预设值的改变/校正通过对耦连器装置的功能方式和/或剩余运行时间影响最大的偏差的函数确定。

在此，可以区分实际状态与目标状态的在维护请求的目标预设值规定的剩余运行时长内对耦连器装置的功能方式和状态没有影响的偏差和在维护请求的目标预设值规定的剩余运行时长内对耦连器装置的功能方式和状态有影响的偏差。前者不会导致对目标预设值的校正。可以继续对后者在耦连器装置的功能方式受损的范围和受损出现的理论时刻方面进行分析，其中，维护请求的目标预设值可以随后由运行数据和环境数据相应地校正。

具体而言，可能导致部件/构件之后失效以及整体耦连器装置的故障和损伤的那些在部件/构件上的损伤可以被尽早识别并通过校正维护预设值而及时更换或修整。

耦连器装置数据和/或环境数据和/或图像优选存储在数据库中，数据库可以是提供装置的构件或者是边缘设备或云结构。在此优选地，去中心地通过边缘处理或云计算，确定维护请求的目标预设值和/或在评估时刻在考虑由运行和状态数据构成的维护请求的目标预设值的情况下，由图像评估耦连器装置的光学的实际状态。数据的传递无线地进行，其中，在传递类型和技术方面没有限制。其可以根据存储器的布置例如通过WLAN、无线电、蓝牙等完成。

目标预设值和/或用于目标预设值的校正预设值在改进方案中借助至少一个数学模型确定。在此，该数学模型可以借助人工智能方法、例如机器学习或神经网络的方法建立。备选的方法使用决策树、线性或非线性回归法等。这允许对养护间隔质量方面高度精确和可重复的预设值。

根据一种改进方案，在数据处理系统中形成的用于维护请求的目标预设值或用于目标预设值的校正的值可以被读取并且显示在任意外部装置上。

在权利要求14中描述了一种用于基于状态维护轨道车辆的耦连器装置的监控系统，其中，耦连器装置具有至少一个耦连器头，其用于与对应耦连器的反向耦连器头耦连，并且可选地具有线路耦连器，其用于与对应耦连器的线路耦连器耦连，以便传递电荷和/或数据和/或液态或气态介质。所述监控系统包括

-至少一个用于检测并提供耦连器装置数据和/或环境数据的装置；

-用于拍摄耦连器装置和/或耦连器装置的部件的图像的装置；

-至少一个用于存储耦连器装置数据、环境数据和图像的数据存储器；

-数据处理系统，其用于分析、处理耦连器装置数据、环境数据和图像，其中，所述数据处理系统能够与提供装置耦连以传递数据。

在本发明中，数据处理系统可以理解为适合接收、存储、分析和处理数据的中央式或去中心式的结构。中央式装置可以是机器、电子电路或功能强大的计算机。处理器可以尤其是主处理器(英文：Central Processing Unit，CPU)、微处理器、微控制器，例如可能与用于存储程序命令的存储单元等结合的专用集成电路或数字信号处理器。处理器也可以理解为虚拟化处理器、虚拟机器或软件CPU。例如其也可以是一个可编程处理器，该处理器配备有用于执行根据本发明所述方法的配置步骤，或以可编程处理器实现方法、组件、模块或本发明其他方面和/或部分方面的根据本发明所述特征的方式配置了配置步骤。其可以例如集成在配属于车辆的控制设备中。

然而根据一种特别有利的设计方式，数据处理系统通过用于云计算的云结构形成。

在本发明的上下文中，“存储器”或“存储器模块”等可理解为，例如，随机存取存储器(RAM)形式的易失性存储器，或诸如硬盘或数据载体之类的永久性存储器，或例如可更换的存储器模块。其可以配属于提供装置。然而存储模块优选是基于云的存储方案，它通过无线连接(如移动无线电连接)与各个供应设备相连。

数据处理系统优选去中心地构造，并且在一种特别有利的设计方式中被构造为用于云计算的云结构，其允许调用不同的外部资源。

由此，根据本发明的监控系统简单地构造并且能够接入已有云结构中。

以下参照附图解释本发明。在附图中详细地：

图1示出根据本发明的监控系统的结构和基本的功能方式；

图2示出根据本发明的方法的流程图。

图1以示意性简化图方式示出有轨车辆2的耦连器装置1，其包括耦连器头3，用于与在此未示出的另一有轨车辆的耦连器装置的对应的耦连器头耦连。此外，耦连器装置1还可以可选地具有至少一个线路耦连器10，用于与对应耦连器线路耦连，以传递电荷和/或数据和/或液态或气态介质。

耦连器装置1配属有监控系统4。监控系统4优选去中心地构造。图1示出监控系统4的一种特别有利的构造。监控系统包括至少一个数据处理系统5和至少一个用于提供和传递耦连器装置1的耦连器装置数据KAD和/或环境数据UD的提供装置6以及至少一个用于向数据处理系统5提供和传递耦连器装置1的图像的提供装置7。在此，“数据处理系统”并不一定被理解为一个设备。数据处理系统5可以中心式或者集中式地构造，然而在一种特别有利的如图1所示的本发明的设计方式中，其通过用于云计算的云架构实现。

数据处理系统5包括分别与用于提供和传递耦连器装置1的耦连器装置数据KAD和/或环境数据UD的提供装置6以及与用于提供和传递耦连器装置1的图像的提供装置7的至少一个接口。

单个提供装置6包括检测装置、尤其传感装置，所示检测装置构造用于通过可设定的时间周期采集至少间接表征耦连器装置1的运行方式和状态且呈耦连器装置数据KAD方式的量/数据以及描述外部环境因素且呈环境数据UD方式的量/数据。作为耦连器装置数据KAD检测至少以下数据：耦连器装置或承载该耦连器装置的车辆的运行时间；已完成的耦连过程的数量；耦连器装置的GPS坐标；耦连速度。环境数据UD描述了环境因素。为表征这一点，至少检测外部温度。其他量也是可以考虑的，例如降水的类型、特性、量和速度、空气湿度；UV辐射等。

这些数据可以通过在耦连器装置1和/或车辆2上安装或集成的传感器检测。

提供装置7包括固定安装或集成在耦连器装置1上和耦连器装置中的传感装置，其呈用于拍摄耦连器装置1及其各个部件的图像的传感器装置的形式；或者移动式的光学图像检测装置，例如摄像头或智能电话，借此能仅在轨道车辆的停机状态下拍摄耦连器装置1的图像。

集成式的传感装置允许在从外部利用图像检测装置无法触及的区域中进行图像拍摄。

优选地，各个提供装置6、7中的每一个都包括用于读取和向数据处理系统5传递数据的接口。

每个提供装置6、7还可以具有用于存储已检测到的数据的存储器。

用于提供和传递耦连器装置数据KAD的提供装置6的功能可以根据第一设计方式由配属于有轨车辆2的装置承担。根据在此借助虚线示出的第二设计方式，该功能仅由配属于耦连器装置1的装置承担。根据第三设计方式，部分功能由这两个提供装置6、7承担。

数据处理系统5包括至少一个数据存储器8和用于分析、评估和处理耦连器装置数据KAD、环境数据UD和图像的数据处理装置9。所述数据优选连同时间戳一起存储在提供装置6、7的存储器中和/或数据处理系统5的存储器中。

数据从提供装置6、7的传递优选无线的、例如通过WLAN或移动无线、NFC或蓝牙实现。

为处理数据、尤其分析、评估和确定维护请求的目标预设值，也即对下一次面临的检查和保养的判断，数据处理装置9包括处理器12，其设计用于将来自数据存储器8的数据进行处理并且将处理结果再输出至接口。该类型的接口例如形成与用于调用目标预设值或校正后目标预设值的外部装置的连接，例如呈仪表板13形式的显示装置。这可以以无线方式通过WLAN或移动无线、NFC或蓝牙实现。

在一种特别有利的设计方式中，数据处理系统5通过云架构实现，所述云架构设计用于实现云计算。在此涉及通过互联网，即云11提供服务器、存储、数据库、网络组件、软件、分析和智能功能等资源。

图2根据流程图显示出根据本发明的方法的特别有利的实施方式。

首先，在请求时刻t拍摄或者说生成耦连器装置1的图像ABist。所述图像从视觉反映在该时刻的实际状态。在加装的和集成的传感装置条件下，图像AB可以在特定的时刻(请求时刻)或在运行期间连续地或在最简单的情况下以最小成本在车辆停止时手动拍摄。在此，整个耦连器装置1、机械部件以及线路耦连器以及各个部件的细节被拍摄，包括构件、例如密封件的表面；线路连接；电触点和接头、螺纹连接等。

优选地，在不同请求时刻的各个图像ABist的拍摄始终从相同角度进行，这显著简化了在可预定义的时间范围内的变化特性的对比。

为此，优选为数据设置时间戳，以便能够实现实际状态的准确的时间分类，并且将其与耦连器装置数据KAD或由此推导出的用于维护的目标预设值Xsoll进行合并。

此外，在请求时刻t还提供了呈耦连器装置1的运行数据和可选地状态数据形式的耦连器装置数据KAD，并且提供用以描述该耦连器装置所经受的环境条件的信息的环境数据UD。所述数据也可以被连续地检测并且连同所配属的时间戳被存储在存储器8中。

作为耦连器装置数据KAD优选至少检测以下量：

-承载耦连器装置的车辆的运行时间、尤其车辆的里程计读数

-已完成的耦连过程的数量

-耦连器装置或车辆的GPS坐标

-耦连速度

-耦连器ID

作为环境数据UD，至少考虑外部温度。

然而在特别有利的改进方式中，还考虑附加量，所述附加量允许形成在预定时间范围内的载荷谱，所述载荷谱在确定维护请求的目标预设值时被包含在内并且能够实现更精确的目标预设值。为此，包括检测车辆的加速和减速特性，这些特性原本就由驾驶控制器提供，并且反应在耦连器装置的受力情况中。

由在某一时刻的耦连器装置数据KAD和环境数据UD形成维护请求的目标预设值Xsoll，例如直至下一次检查和维护的时间范围。该时间范围在请求时刻t与由图像ABist(t)获得的信息合并、分析并且必要时校正。

如果由图像AB形成且可识别的实际状态ABist相当于额定状态ABsoll，维护请求Xsoll就可以得以保持，并且必要时甚至被延长，以延长直至下一次必要维护的时间范围。Xsoll(t)则被设为新的目标预设值Xsollneu。

如果考虑到由运行和状态数据或者说耦连器装置数据KAD和环境数据UD形成的用于维护请求的目标预设值，在评估时刻由图像得到对耦连器装置1的光学实际状态的评估，并且根据该评估得到偏差W，尤其是与额定状态ABsoll的偏差W1至Wn，则实施维护请求的目标预设值Xsoll(t)的校正XK。为此具有不同的可能性。优选地，通过模型、尤其数学模型进行评估。那么例如偏差W1至Wn(其中n＝1至x)可以被分类成直到按照目标预设值Xsoll的被要求的维护日期都对耦连器装置1的功能性和安全性没有影响的偏差以及导致检查和维护提前甚至立即维护的偏差。为此例如包括松脱的线路和导线连接；泄露等。

在此，分别作为偏差W1至Wn的函数，为耦连器装置1确定校正预设值XKn，其中，校正预设值被设定为校正值，该值描述了到下一次维护之前的最短剩余运行时长，或者对耦连器装置的功能性有影响，以至于不再满足安全相关要求。校正后的目标预设值被标注为XKmin。如果较正后的目标预设值小于由耦连器装置数据KAD导致的目标预设值，则校正后的目标预设值XKmin设为新的目标预设值Xsollneu。

该目标预设值Xsollneu可以要么人工读取，要么自动传递至用于规划和采取维护的决策实例。

附图标记列表

1 耦连器装置

2 有轨车辆

3 耦连器头

4 监控系统

5 数据处理系统

6 提供装置

7 提供装置

8 数据存储器

9 数据处理装置

10 线路耦连器

11 云

12 处理器

13 仪表盘

Claims (16)

1.一种用于基于状态维护轨道车辆(2)的耦连器装置(1)的方法，其中，耦连器装置(1)具有至少一个耦连器头，其用于与对应耦连器的反向耦连器头耦连，并且耦连器装置(1)可选地具有至少一个线路耦连器(10)，其用于与对应耦连器的线路耦连器耦连，以便传递电荷和/或数据和/或液态或气态介质，所述方法包括以下方法步骤：

a)提供耦连器装置的运行数据和可选地状态数据形式的耦连器装置数据(KAD)；

b)提供用于描述耦连器装置所处环境条件的信息的环境数据(UD)；

c)将所提供的数据，即耦连器装置数据(KAD)和/或环境数据(UD)传递至数据处理系统(5)，并且将对于耦连器装置(1)的维护请求的目标预设值(Xsoll)确定为所提供的耦连器装置数据(KAD)和环境数据(UD)的函数；

d)拍摄用于光学反映实际状态的耦连器装置(1)的图像(AB)，并将其传递至数据处理系统(5)；

e)在评估时刻考虑到由运行数据和状态数据、尤其耦连器装置数据(KAD)和环境数据(UD)构成的用于维护请求的目标预设值(Xsoll)，由图像(AB)评估耦连器装置(1)的光学实际状态，并且根据该评估校正(XK)该维护请求的目标预设值(Xsoll)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，作为用于维护请求的目标预设值(Xsoll)，借助至少一个数学模型将至少间接表征直至下一次维护的、耦连器装置(1)的允许的剩余运行时长的量确定为被检测到的耦连器装置数据(KAD)和环境数据(UD)的函数和/或借助至少一个数学模型确定目标预设值(Xsoll)的校正(XKn)。

3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，包含耦连器装置数据(KAD)、环境数据(UD)和图像(AB)的数据设置有时间戳并连同时间戳一起被存储。

4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，耦连器装置数据(KAD)和环境数据(UD)在承载或具有耦连器装置(1)的车辆(2)的运行过程中至少部分、优选完全从车辆侧、尤其借助配属于车辆的数据提供装置(6)检测。

5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，耦连器装置(1)和/或耦连器装置的部件的耦连器装置数据(KAD)和环境数据(UD)至少部分被配属于该耦连器装置(1)的数据提供装置(6)检测。

6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，针对单独的耦连器装置检测至少以下耦连器装置数据(KAD)和环境数据(UD)：

-承载耦连器装置(1)的车辆(2)的运行时间、尤其车辆的里程计读数

-已完成的耦连过程的数量

-耦连器装置(1)或车辆的GPS坐标

-耦连速度

-外部温度

-耦连器ID。

7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，根据请求在请求时刻或者以预定义的时间间隔拍摄和评估光学图像(AB)。

8.根据权利要求7所述的方法，

其特征在于，根据权利要求1的方法步骤a)至c)至少在请求时刻或在拍摄图像(AB)的预定义的时间间隔中实施。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，至少根据权利要求1的方法步骤a)至c)循环地或迭代地重复，从而验证和/或调整用于维护请求的目标预设值(Xsoll)。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，根据权利要求1的方法步骤d)至e)循环地或迭代地重复。

11.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在评估耦连器装置的光学实际状态时，将实际状态(ABist)与额定状态(ABsoll)相比较，其中，当确定了实际状态(ABist)与额定状态(ABsoll)无偏差时，则保持基于耦连器装置数据(KAD)和环境数据(UD)的用于维护请求的目标预设值(Xsoll)，并且

当确定有偏差(W1至Wn)时，则根据偏差的类型、程度和对功能方式以及可由目标预设值(Xsoll)描述的、耦连器装置和/或各个部件直至下一次维护之前的剩余运行时长的直接或间接影响，确定对维护请求的目标预设值的更改，并将其设置为新的目标预设值(Xsollneu)。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于以下特征：

-作为偏差对耦连器装置的功能方式和/或剩余运行时长的直接或间接影响的函数，对偏差(W1至Wn)进行分类(Xkn)；

-针对每个类别预设至少一个用于维护请求的目标预设值(Xsoll)的修改(Xkn)，其中，在一个类别内，目标预设值的校正(Xkmin)作为对耦连器装置(1)的功能方式和/或剩余运行时间影响最大的偏差的函数确定。

13.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，耦连器装置数据(KAD)和/或环境数据(UD)和/或图像(AB)存储在数据库中，所述数据库是提供装置(6、7)的构件或边缘设备或云结构(11)的组成部分，并且通过边缘处理或云计算确定用于维护请求的目标预设值(Xsoll)和/或在评估时刻考虑到由运行和状态数据构成的用于维护请求的目标预设值(Xsoll)由图像评估耦连器装置(1)的光学实际状态(ABist)。

14.一种用于基于状态维护轨道车辆的耦连器装置的监控系统(4)，其中，耦连器装置(1)具有至少一个耦连器头，其用于与对应耦连器的反向耦连器头耦连，并且可选地具有线路耦连器(10)，其用于与对应耦连器的线路耦连器耦连，以便传递电荷和/或数据和/或液态或气态介质，所述监控系统包括：

-至少一个用于检测并提供耦连器装置数据(KAD)和/或环境数据(UD)的装置(6)；

-用于拍摄/提供耦连器装置和/或耦连器装置的部件的图像的装置(7)；

-至少一个用于存储耦连器装置数据(KAD)、环境数据(UD)和图像的数据存储器(8)；

-数据处理系统(5)，其用于分析、处理耦连器装置数据(KAD)、环境数据(UD)和图像，其中，所述数据处理系统(5)够与提供装置(6、7)耦连以传递数据。

15.根据权利要求14所述的监控系统(4)，其特征在于，数据处理系统(5)构造为用于云计算的云结构。

16.根据权利要求14或15所述的监控系统(4)，其特征在于，用于检测和提供耦连器装置数据(KAD)和/或环境数据(UD)的装置(6)由配属于车辆的控制器构成。