DE10044432A1 - Einrichtung, Verfahren und Verwendung für die automatische Erfassung des Verschleißes der Fahrdrähte von Oberleitungen für elektrisch angetriebene Fahrzeuge - Google Patents
Einrichtung, Verfahren und Verwendung für die automatische Erfassung des Verschleißes der Fahrdrähte von Oberleitungen für elektrisch angetriebene FahrzeugeInfo
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Abstract
Einrichtung, Verfahren und Verwendung zur automatischen optischen Erfassung des Verschleißes von Oberleitungsfahrdrähten mittels optischer Abbildung des Fahrdrahts in einer Zeilenkamera. Die Einrichtung ist auf einem Fahrzeug an einem Ort verschieden vom Stromabnehmer angebracht. Zur Scharfeinstellung der Abbildung trotz unterschiedlicher Höhenlagen des Fahrdrahts ist eine Korrektur, von der Scheimpflug-Regel ausgehend, vorgesehen, für die spezielle Korrekturmaßnahmen installiert sind und angewendet werden.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung
und ein Betriebsverfahren zur automatischen Erfassung des
Verschleißes der Fahrdrähte von Oberleitungen für vorzugswei
se auf Schienenwegen verkehrender Fahrzeuge. Bei elektrischen
Bahnen, denen der elektrische Strom über den Fahrdraht von
Oberleitungen zugeführt wird, schleift der Stromabnehmer des
Triebfahrzeugs während der Fahrt mit dem Schleifer seines
Stromabnehmers Material an der berührten Unterseite des Fahr
drahtes ab. Mit wachsendem Verschleiß, d. h. zunehmendem Mate
rialabtrag, erhöht sich der elektrische Widerstand des Fahr
drahts und es wächst auch die Gefahr eines Bruches des Fahr
drahtes. Geltende Vorschriften jeweiliger Bahnbetreiber be
trachten eine Verringerung des stromführenden Querschnittes
des Fahrdrahtes dann als unkritisch, wenn diese weniger als
ca. 20% des Ausgangswertes ausmacht. Es ist daher vorgesehen,
um Betriebsstörungen zu vermeiden, in angemessen zeitlichen
Abständen aufgetretenen Verschleiß des Fahrdrahtes zu erfas
sen.
Eine Inspektion des Fahrdrahtes einer Oberleitung soll in den
normalen Bahnbetrieb eingefügt ausgeführt werden können, ohne
die Sicherheit des Betriebes und den regelmäßigen Zeitablauf
desselben wesentlich zu stören. Auch muss diese Inspektions
tätigkeit so ausgeführt werden, ohne dass jegliche Gefährdun
gen von Personen durch Maßnahmen der automatischen optischen
Erfassung eintreten können.
Von langer Zeit her ist es bekannt, die Fahrdrähte mittels
visueller Überprüfung und ggf. manueller Messung durch eine
Person kontrollieren zu lassen. Dies z. B. deshalb, weil be
reits erfahrungsgemäß sich über nur etwa 2 bis 3 cm Länge
erstreckende Einschnürungen im Fahrdraht erfasst werden müs
sen, die durch lokale starke Erwärmung des Fahrdrahts auftre
ten. Eine solche starke Erwärmung ist z. B. die Folge einer
hohen Stromaufnahme beim Anfahren von Lokomotiven schwerer
Güterzüge.
Die Entwicklung des Standes der Technik führte bereits zu
mehreren automatisch arbeitenden Verfahren und Geräten zur
einschlägigen Inspektion von Oberleitungen. Speziell auf den
Fahrdraht ausgerichtet wäre die DE-295 09 202 U1 zu nennen.
Sie beschreibt ein Meßsystem, das aus einer Lichtquelle und
einer CCD-Kamera besteht. Diese sind an den gegenüberliegen
den Enden eines Schleifers eines Stromabnehmers montiert.
Diese Kamera "blickt" in waagerechter Richtung oberhalb des
Schleifers in die gegenüberliegende Lichtquelle und erfasst
damit die Resthöhe des Drahtes im Durchlicht. Nachteilig ist
bei dieser Lösung, dass die Geschwindigkeit des Messfahr
zeugs, auf dem sich der Stromabnehmer befindet, auf ca. 60 Km/h
beschränkt ist. Es müssen nämlich bei dieser Vorrichtung
Vorkehrungen getroffen sein, mit denen im Bereich von Weichen
der kreuzende Fahrdraht angehoben werden kann, damit die
zwangsläufig nach oben über den Stromabnehmer hinausragenden
Teile der Vorrichtung unter diesem kreuzenden Fahrdraht hin
durchgleiten können. Bei mehreren in nahezu gleicher Höhe pa
rallel verlaufenden Fahrdrähten, dies tritt z. B. in den Über
lappungsbereichen und/oder bei Doppelfahrdrahtsystemen auf,
kann nur ein Gesamtschatten erfasst werden, ohne über die zu
prüfende Resthöhe des einzelnen Fahrdrahtes eine Aussage ma
chen zu können.
Eine andere bekannte Ausführung einer einschlägigen Vorrich
tung ist in DE-297 16 560 U1 und DE-196 13 737 C2 beschrie
ben. Die Lichtquelle und die Kamera sind dort in einer U-
förmigen Vorrichtung angeordnet, wobei Lichtquelle und Kamera
sich in den Schenkeln des U befinden. Der Fahrdraht verläuft
zwischen diesen Schenkeln. Da ein Fahrdraht jedoch in der Re
gel längs des Schienenweges bei meistens konstanter Höhe seine
seitliche Position ändert, d. h. im Zickzack verlaufend
aufgehängt ist, ist bei diesem Stand der Technik ein ständi
ges mechanisches Nachführen der Messvorrichtung quer zur
Fahrtrichtung unumgänglich. Auch dies führt dazu, dass die
Maximalgeschwindigkeit des Messfahrzeuges erheblich be
schränkt ist.
In J. M. von Gigch u. a. in "Schienen der Welt", pp. 20-31,
April 1991, ist ein für die niederländischen Bahnen entwi
ckeltes System beschrieben, das fünf nach oben gerichtete Ka
meras benötigt, mit denen die Breite der am Fahrdraht aufge
tretenen Schleiffläche gemessen wird. Diese Kameras sind auf
dem Dach eines Messwagens angeordnet. Um das Bild des jedoch
gegenüber dem Fahrzeugdach gelegentlich in unterschiedlicher
Höhe verlaufenden Fahrdrahtes im Schärfentiefe-Bereich halten
zu können, ist eine weitere, jedoch horizontal orientierte
Kamera angeordnet, mit der die jeweils augenblickliche Posi
tion des den Fahrdraht berührenden Stromabnehmers, bezogen
auf das Wagendach, ermittelt wird. Das daraus gewonnene Sig
nal dient als Regelgröße für eine nachführende Fokussierein
richtung. Das hier beschriebene System ist jedoch nur für
Fahrdrähte mit derart geformtem Querschnitt zu verwenden, bei
dem das Maß des Verschleißes, die sogenannte Resthöhe des
Fahrdrahtes eindeutig von der Breite der Schleiffläche abhän
gig ist. Ein bekanntes System, das ebenfalls den letztgenann
ten Nachteil hat, ist in der DE-197 11 504 A1 beschrieben. Es
arbeitet mit einem Sensorelement auf der Basis induzierter
Wirbelströme. In DE-198 50 118 ist ein Laser-Radar beschrie
ben, bei dem ein Fächer, der aus etwa 16 parallelen Strahlen
bündeln besteht, vom Rand des Fahrzeugdachs aus mittels eines
Drehspiegels dem hin und her laufenden Draht nachgeführt
wird. Diese 16 Einzelstrahler erfassen fortwährend den abso
luten Abstand der Messeinrichtung von nebeneinander liegenden
Punkten auf der Oberfläche des Fahrdrahts. Diese Abstandswer
te ergeben das Profil des Drahtes, wie es von der jeweiligen
Seite zu sehen ist. Werden zwei solche Radarsysteme verwen
det, kann das Profil von zwei Seiten erfasst werden. Daraus
lässt sich die gesuchte Resthöhe ermitteln. Nachteilig ist
hier der große Aufwand an optischen, mechanischen und elekt
ronischen Komponenten. Vorteilhaft ist aber, dass die Mess
einrichtung dieses Standes der Technik keinen Stromabnehmer,
der während der Messung den Fahrdraht berührt, als Montageun
terlage benötigt.
In der DE-196 34 060 ist eine Fahrdrahtmessvorrichtung be
schrieben, bei der unterhalb der Schleifleiste am Stromabneh
mer zwei Kameras angebracht sind. Mit diesen auf zueinander
gegenüberliegenden Seiten positionierten Kameras wird von e
benfalls montierten Lichtquellen ausgesandtes und am Fahr
draht zurückgeworfenes Licht aufgenommen. Die aufgenommenen
Bilder des Fahrdrahts werden ausgewertet. Es wird daraus die
noch vorhandene Resthöhe des Fahrdrahtes bestimmt. Das Ergeb
nis dieser Bestimmung wird als unabhängig vom jeweiligen
Querschnittsprofil des Fahrdrahts angegeben. Damit trotz der
bekanntermaßen in einer im wesentlichen waagerechten Ebene
hin und her laufenden Hängung des Fahrdrahtes ein stets
scharfes Bild des Fahrdrahtes mit der Kamera aufzunehmen ist,
ist die Anwendung der bekannten Scheimpflug-Regel vorgesehen.
Bekannt ist diese Regel zur Vermeidung von Unschärfen bei der
Ausführung fotografischer Architekturaufnahmen mittels soge
nannter Balgenkameras. Diese Regel besagt, - angewendet auf
die vorliegende Erfindung - dass die zur Aufnahme des Bildes
des Fahrdrahtes bestimmte Bildebene der Kamera, die Ebene des
Objektivs der Kamera und die Ebene der variierenden Positio
nen des mit der Kamera aufzunehmenden Fahrdrahtes so orien
tiert sind, dass diese drei Ebenen sich in einer Geraden
schneiden.
In der DE-OS-24 40 085 und der DE-OS-25 21 229 ist eine eben
falls einschlägige Einrichtung beschrieben, mit der die Hö
hen- und die Seitenlage des Fahrdrahts optisch erfasst fort
laufend zu messen sind. Diese Erfassung erfolgt, bezogen auf
den Fahrdraht, mittels zweier gegenüberliegenden Aufnahmeein
richtungen. Um die darin verwendeten Sensoren dem Hin- und
Herlauf des Fahrdrahts nachführen zu können, sind diese auf
dem Dach des Fahrzeugs auf einem dort quer zur Richtung des
Fahrdrahts verfahrbaren Schlitten montiert oder es ist vorge
sehen, dass die Optik dieser Sensoren richtungsmäßig dem
Fahrdraht nachgeführt werden. Ohne Angabe wie dies auszufüh
ren ist, ist lediglich erwähnt, dass dabei auch die Fahr
drahtdicke bestimmt werden könnte.
Zum Zwecke der Inspektion des Längskettenwerks und der Quer
trageinrichtungen für einen Fahrdraht ist in der nicht vor
veröffentlichten, älteren Patentanmeldung mit dem amtlichen
Aktenzeichen 199 36 448.6 (der Anmelderin der vorliegenden
Erfindung) eine Vorrichtung beschrieben. Bereits zur Erfin
dung dieser älteren Anmeldung beschriebene Maßnahmen können
auch bei der vorliegenden Erfindung angewendet werden und der
Inhalt der Beschreibung dieser vorausgehenden Erfindung sei
hiermit zum Bestandteil der Erfindungsoffenbarung zur vorlie
genden Erfindung einbezogen. Diese die Prüfung des Längsket
tenwerks eines Fahrdrahtes betreffende ältere Erfindung um
fasst zwei Dioden-Zeilenkameras, mit denen von den Rändern
des Daches des Inspektions-Fahrzeugs schräg nach oben bli
ckend ein fortlaufend "unendlich" langes Bild des Längsket
tenwerks aufzunehmen ist. Diese gewonnenen Informationen wer
den abgespeichert. Als Beleuchtung dient bei dieser nicht
vorbekannten Vorrichtung jeweils eine beispielsweise 15 W
starke Infrarot-Laserdiode in den beiden zugehörigen Schein
werfern. Die Verwendung eines solchen Lasers ermöglicht ver
minderte Baugröße und die des Infrarot-Lichts vermeidet Blen
dungen. Das von der jeweiligen Laserdiode emittierte Licht
wird mit Hilfe eines ausgedehnten Rasters mit Zylinderlinsen
bestückt zu einem nur mehrere Millimeter dicken Beleuchtungs
fächer mit einem Öffnungswinkel von z. B. etwa 40° aufgewei
tet. Dieser quasi eine ebene Scheibe bildende Beleuchtungsfä
cher ist mit seiner emittierten Strahlung so orientiert, dass
diese Ebene senkrecht zur Achse des Fahrdrahts ausgerichtet
ist. Die Rasterlinse besteht z. B. aus etwa 100 Einzellinsen.
Der Sinn dieser Maßnahme ist, dass, bezogen auf das Auge,
dieses nicht den eigentlichen punktförmig strahlenden starken
Laser sieht, sondern statt dessen etwa 100 schwächere, neben
einander liegende Laser empfindet. Diese Maßnahme dient zur
Erfüllung der Vorschriften betreffend den Schutz des Auges
gegenüber Laserstrahlung. Da zudem die von dieser Laserein
richtung erzeugte Strahlungsstärke mit zunehmendem Abstand
infolge des z. B. 40° bemessenen Öffnungswinkels des Strahlfä
chers linear abfällt, ist bereits ab einem Mindestabstand von
2 m jegliche Gefährdung des Auges nach den international gül
tigen Laser-Strahlenschutzbestimmungen ausgeschlossen, soweit
eine eventuelle maximale Belichtungszeit der Augenpupille
kleiner als 2 ms beträgt. Dieses Zeitmaß bleibt unterschrit
ten, wenn das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit von mindes
tens 20 Km/h fährt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Einrichtung
bzw. ein Inspektionsprinzip anzugeben, die/das oben erwähnte
Nachteile des Standes der Technik vermeidet. Insbesondere ist
es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das für das Längsket
tenwerk ausgerüstete und bemessene Prinzip der älteren Erfin
dung optimiert für die Diagnose bzw. Inspektion des Ver
schleißes des Fahrdrahtes verwendbar zu machen.
Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Patentanspru
ches 1 und weitere Ausgestaltungen und Weiterbildungen der
Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Zur Vereinfachung des Verständnisses der vorliegenden Erfin
dung wird diese und werden aus der älteren, nicht vorveröf
fentlichten Erfindung übernommene Merkmale der neuen erfin
dungsgemäßen Einrichtung anhand der beigefügten Figuren be
schrieben.
Fig. 1 zeigt die Zueinanderanordnung eines Paares eines
Scheinwerfers als Beleuchtungseinheit und einer Zeilenkamera
sowie den Öffnungswinkel der Beleuchtung und den Öffnungswin
kel des Objektivs der Kamera und dazu eine augenblickliche
Position eines Fahrdrahts. Diese Figur zeigt ergänzend ein
weiteres Paar eines Scheinwerfers mit zugehöriger Kamera in
deren Positionen mit deren Öffnungswinkeln zueinander und zum
erstgenannten Paar.
Fig. 2 zeigt eine Aufsicht zur Fig. 1.
Fig. 3 zeigt die bekannten Ausrichtungen des Objektivs der
Kamera, der darin enthaltenen Bildebene und der Ebene der ma
ximal seitlich ausgelenkten Positionen des Fahrdrahtes, und
zwar gemäß der Scheimpflug-Regel.
Die Fig. 3A bis 3C zeigen zur Fig. 3 erfindungsgemäß er
gänzende Maßnahme.
Fig. 4A zeigt den Querschnitt eines in Deutschland gebräuch
lichen Fahrdrahtes.
Fig. 4B zeigt den Querschnitt eines anderen gebräuchlichen
Fahrdrahtes.
Fig. 5 ergänzt Erläuterungen zur Signalauswertung.
Die Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Einrichtung, gesehen
in Richtung des Fahrdrahtes 10, von dem somit in Fig. 1 der
Querschnitt zu sehen ist. Mit 10' und 10" sind auch Positio
nen des Fahrdrahts in maximaler Höhe Hmax und minimaler Höhe
Hmin gezeigt. Der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt
sind der Hänger und das Tragseil des Fahrdrahts 10. Mit 20
ist das angedeutete Dach des nicht weiter dargestellten Fahr
zeugs 120 bezeichnet, auf dem ein erstes Paar Elemente, be
stehend aus einem Scheinwerfer 1 als Beleuchtungseinheit und
einer Zeilenkamera 2 angebracht ist. Diese sind aus noch
nachfolgend erörterten praktischen Gründen möglichst nahe
beieinander benachbart angeordnet. In ihren Positionen zuein
ander können der Scheinwerfer 1 und die Kamera 2 in derselben
Ebene auch miteinander vertauscht angeordnet sein. Mit 3 ist
der oben zur älteren Erfindung bereits beschriebene Beleuch
tungsfächer derjenigen Laserstrahlung bezeichnet, die von ei
ner Halbleiter-Laserlichtquelle als Scheinwerfer 1 ausgesandt
wird. Dieser Beleuchtungsfächer hat in der Ebene der Figur
wie dargestellt einen vorgebbaren Öffnungswinkel von z. B.
hier 45°. Die fokussierende Optik des Scheinwerfers 1 ist als
Zylinderlinsenoptik ausgebildet, sodass in der zur Darstel
lungsebene der Fig. 1 senkrechten Richtung dieser Beleuch
tungsfächer vergleichsweise sehr dünn z. B. kleiner 10 mm dick
bemessen ist. Mit diesem Fächer 3 wird somit augenblicklich
stets nur ein entsprechend kurzes Streckenstück des Fahr
drahts 10 seitlich beleuchtet. In der Ebene der Fig. 1 ist
der Öffnungswinkel γ so groß bemessen und mit seiner Achse 13
so ausgerichtet, dass der Fahrdraht 10 bei jeglicher, nach
folgend noch näher erläuterter, in Frage kommender extremer
Höhenlage 10' und 10" und auch bei maximaler Auslenkung 10 1
und 10 2 seines Zickzackverlaufs innerhalb des Bereiches G
stets innerhalb des Beleuchtungsfächers 3 des Scheinwerfers
liegt. Damit ist eine Nachführung des Scheinwerfers 1 ent
behrlich und dieser kann vorteilhafterweise auf dem Fahrzeug
dach 20 fest montiert und fest ausgerichtet angebracht sein.
Mit 2 ist die bereits erwähnte Zeilenkamera bezeichnet. Vom
Öffnungskegel des Objektivs der Kamera, üblicherweise und so
auch nachfolgend als Öffnungswinkel bezeichnet, sind nur die
in der Projektion der Fig. 1 sichtbaren Randstrahlen 5 ange
geben. Der Fächer des Scheinwerfers 1 und der Öffnungswinkel
der Kamera 2 sind wie ersichtlich für den Inspektions-/Gegen
standsbereich G mit darin der jeweiligen Gegenstandsweite g
ineinander liegend ausgerichtet und bemessen, so dass im
praktischen Inspektionsbetrieb der zu untersuchende Fahrdraht
sich stets innerhalb des Beleuchtungsfächers und des Öff
nungswinkels der Kamera befindet und der Fahrdraht stets op
tisch messtechnisch erfasst werden kann. Die Zeilenkamera hat
eine Zeile - ggf. auch mehrere parallele Zeilen zwecks Erhö
hung der Messempfindlichkeit - mit entlang der ggf. jeweili
gen Zeile angeordneten Sensorpixeln, z. B. CCD-Sensoren.
Mit einem Elementepaar, bestehend aus Scheinwerfer 1 und Ka
mera 2, kann eine Kameraabbildung des Fahrdrahtes, wie aus
der Figur ersichtlich, nur in diesem einen Richtungsbereich
des Fächers 3 erfolgen.
Für Bildaufnahme aus noch einer weiteren Richtung ist ein
weiteres Elementepaar bestehend aus Scheinwerfer 1' und Kame
ra 2' vorgesehen. Auch diese Elemente sind auf dem Fahrzeug
dach 20 in wie beschrieben gleicher Weise ausgeführt ange
bracht. Sie sind wie dargestellt dem Elementepaar 1, 2 gege
nüberliegend auf dem Dach 20 des Fahrzeugs 120 angeordnet.
Mit 3' und 5' sind der Beleuchtungsfächer des Scheinwerfers
1' und der Öffnungswinkel der Kamera 2' bezeichnet und kennt
lich gemacht. Die Wirkungsbereiche dieses Elementepaares 1',
2' und des Elementepaares 1, 2 können in einer Ebene, hier
der Darstellungsebene der Fig. 1, von miteinander durchdrin
gend bis nahe hintereinander parallelliegend positioniert
ausgerichtet sein. Die erstere Ausführung lässt die Schleif
fläche hell erscheinen, erfordert aber Justageaufwand. Die
zweite Ausführung ist technisch einfacher, kann aber Kon
trastprobleme ergeben.
Fig. 2 zeigt eine Aufsicht auf das Dach 20 eines Fahrzeugs
120 unterhalb des zum Fahrweg 30 etwas schräg verlaufenden
Fahrdrahtes 10 und mit den auf dem Dach angebrachten zwei Ka
meras 2, 2' und zwei Scheinwerfern 1, 1' wie in Fig. 1.
Da in Bezug auf sowohl die Kamera 2 als auch die Kamera 2'
bei Fortbewegung des Fahrzeugs 120 auf dem Fahrweg wegen in
nerhalb der Distanz 10 1 bis 10 2 des hin und her laufenden
Fahrdrahts 10 die Gegenstandsweite g und deren Richtung, be
zogen auf die Kamera, sich in definierten Grenzen laufend än
dert, erfolgt die Anwendung der bekannten Scheimpflug-Regel
mit richtungsabhängiger Anpassung der Bildweite b innerhalb
der Kamera gemäß der bekannten Beziehung 1/g + 1/b = 1/f mit
f = Brennweite des Objektivs.
Zur Erläuterung der Scheimpflug-Regel dient die Fig. 3. Mit
21 ist die Ebene des Objektivs der Kamera 2 bezeichnet. Mit
22 ist die entsprechend der Scheimpflug-Regel orientierte
Bildebene der Kamera 2 bezeichnet. Mit 10 1 sind einmal die
rechte extreme Position und mit 102 einmal die linke extreme
Position des dazwischen im Zickzack hin und her laufenden
Fahrdrahts 10 gezeigt. Wenn die Ebene dieser Positionen 10 1
bis 10 2, die Ebene des Objektivs 21 und die Bildebene 22 sich
in der Geraden S schneiden, ist die Scheimpflug-Regel er
füllt.
Wenn die Höhe des aufgehängten Fahrdrahtes 10 über dem Fahr
weg ein konstantes Maß wäre, könnte der Winkel zwischen der
Objektivebene 21 und der Bildebene 22 für gleichbleibende
Bildschärfe in dieser Bildebene 22 konstant gehalten bleiben.
Da aber an Bahnübergängen oder in Tunneln die Höhe des dort
angebrachten Fahrdrahtes vergleichsweise zur regelmäßigen An
bringung verändert sein kann, ist erfindungsgemäß eine weite
re Korrekturmaßnahme vorzusehen, um auch bei Höhenlageände
rung des Fahrdrahts stets noch genügend scharfe Abbildungen
des Fahrdrahts in der Bildebene 22 zu erreichen.
Als eine solche Korrekturmaßnahme ist erfindungsgemäß vorge
sehen, dass entweder die Objektivebene 21 oder die Bildebene
22 der Kamera 2 - ggf. auch jede der beiden Ebenen aufeinan
der abgestimmt - in gesteuert angepasster Weise nachgeführt
wird. Mit Rücksicht auf die Schärfentiefe der Kameraoptik und
mit Rücksicht darauf, dass die Höhenänderungen der Position
des Fahrdrahts in der Regel nur zwischen etwa -0,5 und +1,5 m
schwanken, genügt es erfahrungsgemäß mit der wie folgt be
schriebenen Korrekturmaßnahme insgesamt lediglich weitgehend
angenähertes Einhalten der Scheimpflug-Regel bezogen auf je
weilige Höhenlage des Fahrdrahts vorzusehen. Grundprinzip der
wahlweisen Varianten dieser Maßnahme ist, für die Bildebene
22 oder die Objektivebene 21 - ggf. auch für jede dieser bei
den Ebenen - eine Schwenkbarkeit P ihrer Position um nur eine
einzige anzugebende, zu definierende Achse F vorzusehen, näm
lich um für die Praxis stets genügend Bildschärfe der Abbil
dung des Fahrdrahts zu erreichen.
Zur Erläuterung der Varianten dieser erfindungsgemäß vorzuse
henden Korrekturmaßnahme sei auch auf die Fig. 3A, 3B, 3C
hingewiesen. Die Achse F steht in allen Fällen senkrecht auf
der Darstellungsebene der Fig. 1, die auch die Ebene des Be
leuchtungsfächers 3 und der optischen Abbildung ist. In die
sen Figuren sind die möglichen, notwendigerweise zu erfassen
den Randpositionen des Fahrdrahtes 10 mit maximaler und mini
maler Höhenlage 10' bzw. 10" des Fahrdrahts gezeigt. Die ex
tremen rechten und linken seitlichen Auslenkungen sind mit
101 bzw. 102 bezeichnet. Es gibt somit 10"2 die niedrigste
linke Höhenlage des Fahrdrahtes 10 an. Entsprechendes gilt
für die übrigen Positionen 10'1, 10'2 und 10"1. Diese Posi
tionen sind auch die Eckpunkte des Inspektions-/Gegenstands-
Bereiches G.
Es wurde festgestellt, dass es ausreichend sein kann, für ei
ne erste Variante als eine erste Angabe für die Definition
der Position der Achse F des gesteuerten Schwenkens, und zwar
hier als Beispiel der Bildebene, von den Positionen 10"1 und
10"2 niedrigster Höhenlage des Fahrdrahts 10 auszugehen und
für diese die Winkelstellung der Bildebene gemäß der
Scheimpflug-Regel exakt einzustellen. In Fig. 3A ergibt dies
die ausgerichtete Bildebene 22 a. Für die weitere notwendige
Angabe zur Position der Achse F wird von einer höherliegenden
Fahrdrahtlage ausgegangen, für die der Index b verwendet
wird. Ein optimaler Bereich für diese zu wählende Höhenlage b
liegt erfahrungsgemäß zwischen der regelmäßigen Höhenlage des
Fahrdrahtes, nämlich wie sie in den Fig. 1 und 3 mit dem
Fahrdraht 10 0 angegeben ist, und einer Höhenlage Hb, die aus
gewählt etwas oberhalb der voranstehend angegebenen regelmä
ßigen Höhenlage H0 des Fahrdrahts ist. In der in Fig. 3A an
gegebenen Position und Ausrichtung der Bildebene 22 b ist e
benfalls die Scheimpflug-Regel erfüllt.
Wie aus Fig. 3A ersichtlich, ergeben sich analog der Fig. 3
in Fig. 3A die Schnittpunkte Sa und Sb, nämlich entsprechend
dem Schnittpunkt S in Fig. 3. Die Position der erfindungsge
mäß vorzusehenden, oben bereits erwähnten Schwenkachse F für
die zusätzliche Steuerung der Position und Ausrichtung der
jeweiligen Bildebene 22 ergibt sich aus der Schnittgeraden
der Bildebenen 22 a und 22 b.
Die Schwenkung P der Bildebene 22 erfolgt dann in der Praxis
abhängig von der aktuellen Höhenlage des Fahrdrahts 10 erfin
dungsgemäß zwischen der Position und Ausrichtung der gezeig
ten Bildebene 22 a, die hier die eine Grenze des Schwenkungs
bereichs der Schwenkung P ist, und einer Position und Aus
richtung einer Bildebene 22 c. Diese liegt jenseits bzw. in
der Fig. 3A oberhalb der Bildebene 22 b. Diese Bildebene 22 c
wird für den Fall der maximalen Höhenlage des Fahrdrahtes 10'
als Bildebene für die Abbildung mittels der Kamera 2 erfin
dungsgemäß mittels der Schwenkung P angesteuert. Die zwangs
läufige Abweichung der Ausrichtung der Bildebene 22 c von der
Scheimpflug-Regel hat sich in der Praxis wegen der großen Ge
genstandsweite g des Fahrdrahts und damit größerer Tiefen
schärfe als meistenteils vernachlässigbar erwiesen.
Eine zweite Variante wird anhand der Fig. 3B ins Einzelne
gehend dargelegt, wobei bei der Ausführungsform dieser Figur
ein Schwenken der Objektivebene 21 anstelle des Schwenkens
der Bildebene 22 nach Fig. 3A vorgesehen ist.
Schon oben war darauf hingewiesen, dass zur Einhaltung der
Scheimpflug-Regel bei wie auch hier vorgegeben variabler Ge
genstandsebene, das ist hier die jeweilige Höhenlage des
Fahrdrahts, wahlweise die Objektivebene oder die Bildebene in
ihrer Position zueinander eingestellt werden können. Es ist
also optisch äquivalent, hier die Bildebene oder die Objek
tiv-Ebene in ihrer Position anzupassen. Im Falle der Erfin
dung kann es vorteilhafter sein, die Bildebene 22 in ihrer
Position feststehend auszuführen, da in dieser Bildebene die
Zeilen-Sensoranordnung zur Bildaufnahme und wenigstens Antei
le ihrer zugehörigen elektronischen Ausrüstung anzuordnen
sind. Diese sind gewichtsmäßig schwerer und großvolumiger als
das Objektiv der Kamera, weshalb es dann günstiger ist, letz
teres in seiner Position der Scheimpflug-Regel folgend ge
steuert nachzuführen. Die Schwenkung des Objektivs gegenüber
der Achse der optischen Abbildung bedingt jedoch, dass das
Objektiv für diesen Fall für einen entsprechend größeren
Bildwinkelbereich optisch korrigiert sein muss. Es können
auch sowohl die Bild-Ebene als auch die Objektivebene aufein
ander abgestimmt, die Scheimpflug-Regel angenähert erfüllend,
nachgeführt werden, was jedoch technisch sehr aufwendig ist.
Die Fig. 3B zeigt drei für die zweite Variante der erfin
dungsgemäßen Korrekturmaßnahme auswählbare Höhenlagen des
Fahrdrahts. Zum Beispiel sind dies die Höhenlage Hmax mit dem
Fahrdraht 10', die niedrigste Höhenlage Hmin mit dem Fahr
draht 10" und eine mittlere Höhenlage mit dem Fahrdraht 10 m,
die z. B. die Normlage des Fahrdrahts ist.
Für das Verständnis dieser Variante sei hier gedanklich davon
ausgegangen, drei - oder auch noch mehr - Objektivebenen 21 i,
21 j, 21 k . . . so positioniert zu wählen, dass in deren Positi
onen die Scheimpflug-Regel jeweils für die wahlweisen Fahr
drahtlagen 10", 10 m und 10' - sowie ggf. weiteren Fahrdraht
lagen - bei feststehender Bildebene 22 erfüllt ist. Analog
der Fig. 3A ergeben sich hier die Positionen für zwei und
für eine vorteilhafte Weiterbildung als dritte Variante für
drei - ggf. für noch mehr - Achsen. Es sind dies in der Figur
die Achse F1 als Schnittgerade der Objektivebenen 21 i und
21 j, die Achse F2 als Schnittgerade der Objektivebenen 21 j
und 21 k sowie die dritte Achse F3 als Schnittgerade der Ebe
nen 21 i und 21 k. Die Achse F1 entspricht im übrigen der Achse
F der Fig. 3A. Bei den Ausführungsformen nach Fig. 3B wird
also auch der Bereich der Fahrdrahtlagen zwischen H0 und Hmax
der exakten Scharfeinstellung nach der Scheimpflug-Regel angenähert.
Es hat sich für die Praxis erwiesen, dass noch sehr
hohe Annäherung an die Scharfeinstellung nach der
Scheimpflug-Regel für alle möglichen Positionen des Fahr
drahts zu erreichen ist, wenn man - wie in Fig. 3A - auch
hier erfindungsgemäß wiederum nur eine Schwenkachse F0 vor
sieht, die jedoch - wie noch näher ausgeführt - ausgewählt
positioniert wird. Die aus den Positionen der Achsen F1 und
F2 gemäß dieser zweiten Variante abgeleitet optimierte Posi
tion der Achse F0 liegt im Bereich zwischen den genannten
Achsen F1 und F2. Die genannte dritte Achse F3 lässt zusätz
lich erkennen, dass die optimierte Lage der Schwenkachse F0
in einem Bereich etwas abseits der Verbindungsgeraden zwi
schen den Positionen der Achsen F1 und F2 liegt.
Als erfindungsgemäße Korrekturmaßnahme dieser zweiten Varian
te ist hier also vorgesehen, die an die Erfüllung der
Scheimpflug-Regel angenähert gesteuert zu positionierenden
Ebenen, hier der Objektivebene, alternativ jedoch auch der
Bildebene, um die einzige Achse F0, wie mit P angegeben, von
der aktuellen Fahrdraht-Höhenlage abhängig gesteuert zu
schwenken. Dies führt dazu, dass, z. B. gegenüber Fig. 3A,
der obere Höhenlagenbereich des Fahrdrahts der Scheimpflug-
Regel hinsichtlich der Scharfeinstellung in der Bildebene
besser angenähert ist, obwohl auch für die ausgewählten Ebe
nen 21, 21' und 21" die Scheimpflug-Regel nicht mehr exakt
erfüllt ist.
Die Positionen und Ausrichtungen der als Ausgangspunkt der
voranstehenden Überlegungen zugrundegelegten Ebenen 21 i, 21 j
und 21 k und die korrespondierenden, nach der Erfindung ausge
richteten Ebenen 21, 21' und 21" liegen in der Fig. 3B je
weils so dicht beieinander, dass sie in dieser Figur hin
sichtlich ihrer Darstellung nicht unterscheidbar sind und da
her diese Bezugszeichen doppelt haben.
Eine noch optimalere Anpassung ist bei dieser Variante dann
erreicht, wenn die Position der Schwenkachse F0 wie folgt,
siehe Fig. 3C, zusätzlich korrigiert bemessen ist. Eine ge
genüber der Position der Schwenkachse F0 noch optimalere Po
sition lässt sich für die Schwenkachse F0' aus Berechnungen
angeben. Diese ist die Bildung der Summe der Quadrate der
Winkelabweichungen d, d' und d". Es sind dies die Winkelab
weichungen d zwischen der wie oben erfindungsgemäß ausgerich
teten Ebene 21 und der exakt nach der Scheimpflug-Regel aus
gerichteten Ebene 21 i, hier des Objektivs, d' die Winkelab
weichung zwischen den Ebenen 21' und 21 j und d" zwischen den
Ebenen 21" und 21 k. Wie schon oben erwähnt, sind die Positi
onen der Ebenen 21 i, 21 j und 21 k z. B. errechnet.
Die Position der Schwenkachse F0', für die die Summe der
Quadrate der Winkelabweichungen d, d' und d" ein Minimum
ist, - mittels eines Rechners zu ermitteln - ist dann die auf
diese Weise noch besser bestimmte Positionierung der Achse F0
der zweiten Variante. Mit der Schwenkung der Objektivebene,
alternativ der Bildebene oder beider Ebenen aufeinander abge
stimmt, lässt sich eine noch besser optimierte jeweilige Po
sitionierung dieser Ebenen zwecks Scharfeinstellung des Fahr
drahts in der Bildebene für jegliche verschiedene Höhenlagen
erreichen.
Die so korrigiert bestimmte Achse F0' ist somit eine noch op
timaler positionierte Schwenkachse.
Analog die gleiche Korrekturmaßnahme mit der gleichen Mini
mierung der Summe der Quadrate ist erfindungsgemäß auch für
den Fall anwendbar, in dem anstelle der Objektivebene die
Bildebene 22 zu schwenken vorgesehen ist, wie dies in Fig.
3A der Fall ist.
Die voranstehend zur Fig. 3B, 3C beschriebene Korrektur mit
Schwenken um eine optimierte Achse F0 - gleichgültig ob das
Objektiv oder die Bildebene geschwenkt werden - kann auch so
ausgeführt sein, dass mehr als die dort angegeben drei Höhenlagen
des Fahrdrahtes gemäß der Scheimpflug-Regel exakt ein
gestellt ausgewählt werden.
Insbesondere empfiehlt es sich, anstelle auf die maximalen
Höhenlage die nach der Scheimpflug-Regel exakte Einstellung
der Objektivebene 21' auf eine etwas darunter liegende Höhen
lage zu beziehen und sinngemäß auch die in Fig. 3B nach der
Scheimpflug-Regel eingestellte Objektivebene 21" auf eine
etwas höhere Fahrdrahtlage als Hmin zu beziehen. Dies des
halb, weil damit in diesen Randzonen der Tiefenschärfebereich
des Objektivs noch zusätzlich besser genutzt wird.
Lediglich der Vollständigkeit halber sei eine weitere, aller
dings sehr aufwendige erfindungsgemäße Korrekturmaßnahme be
schrieben.
Wie aus der Fig. 3B zu entnehmen ist, kann für sämtliche Hö
henlagen des Fahrdrahtes das Objektiv bzw. die Objektivebene
21 exakt der Scheimpflug-Regel folgend orientiert werden. In
Fig. 3B sind die Schnittpunkte S, S' und S" eingetragen,
die die exakte Lage entsprechend der Scheimpflug-Regel
bestimmen. Diese weitere Korrekturmaßnahme besteht darin,
dass das Objektiv der Kamera oder die Bildebene derselben me
chanisch an z. B. einem Gestänge so geführt wird, dass das ge
genüberliegende Ende des Gestänges entlang der Verbindungsli
nie S0 der Schnittpunkte S'-S-S" mit Einstellung der jewei
ligen Gegenstandsweite g bzw. Bildweite b geführt wird. Damit
würde die Abbildung des Fahrdrahts in jeglicher Position op
timiert sein.
Die aktuelle Höhenlage bzw. die augenblickliche Höhenänderung
des Fahrdrahtes kann einerseits vom noch nachfolgend zu be
schreibenden Meßsystem selbst erkannt werden, indem im Video
signal der in der Bildebene der Kamera angebrachten Dioden
zeile der Kontrast bestimmt wird und eine Schwenkung der Dio
denzeile bzw. der Ebene derselben um die Achse F durchgeführt
wird, bis der Kontrast im Videosignal (wieder) ein Maximum
erreicht.
In vielen Fällen ist aber ohnehin eine dem Stand der Technik
entsprechende Höhenmesseinrichtung für den Fahrdraht vorhan
den, die stets die aktuelle Höhenlage des Fahrdrahtes und da
mit das Maß über dem Fahrzeugdach angibt. In diesem Falle er
folgt die Schwenkung der Bildebene um die Achse F entspre
chend der aktuell angezeigten Fahrdrahthöhe.
Um bei den gegebenen Bedingungen, nämlich 1) vorgegebene re
gelmäßige Höhe des Fahrdrahtes (z. B. 5 m), 2) bekannte Höhe
des Fahrzeugdaches (z. B. 3,70 m), 3) bekanntes Maß des Hin-
und Herlaufes des Fahrdrahtes (0,9 m), 4) bekannte maximale
Höhenänderung des Fahrdrahts(-0,5; 1,5 m), ist für die Erfin
dung vorgesehen, die Brennweite f des Objektivs der Kamera 2,
2' z. B. auf 80 bis 150 mm zu bemessen. Mit einer Zeilenkamera
2 mit 4096 (2 12) Pixeln in der Zeile der Kamera erreicht man
bei der so bemessenen Brennweite eine Auflösung in der Ge
genstandsweite g, d. h. auf der Oberfläche des Fahrdrahtes,
von etwa 0,1 bis 0,3 mm. Diese Auflösung ist höher, als sie
mit der (nicht vorveröffentlichten) älteren Erfindung zu er
reichen ist. Bei einer noch von der Blende abhängigen, gering
bemessenen Schärfentiefe von höchstens 10 cm erreicht man in
diesem Brennweiten-Bereich bei wie oben angegeben im Mittel
angenähert Einhaltung der Scheimpflug-Regel praktisch optimal
scharfe Bilder in der Bild-Ebene, d. h. auf der Zeile der Sen
sorpixel der Kamera 2.
Bekanntermaßen ist mit Laserbeleuchtung eine störende Granu
lation in erzeugten Bildern verbunden. Dies beruht auf Inter
ferenzeffekten der kohärenten Strahlung. Bei der Erfindung
ist das Auftreten dieser Störung vermieden, indem für die
Scheinwerfer 1, 1' solche Laserdioden verwendet werden, die
statt eines einzigen Emitters mehrere Emitter besitzen, die
in einem so großen Abstand voneinander in der Diode angeord
net sind, dass zwischen den einzelnen Diodenstrecken keine
solche Wechselwirkung mehr auftritt, die zu Kohärenz der
Lichtbündel der einzelnen Diodenstrecken untereinander führt.
Mit anderen Worten heißt dies, dass die Vielzahl der Laser
strahlungen der einzelnen Diodenstrecken zueinander ein im
wesentlichen inkohärentes Licht liefern, ohne dass damit die
hohe Energieeffizienz der Laserlichterzeugung und -strahlung
für den Scheinwerfer auch nur gemindert wäre. Für die Erfin
dung genügt es, einen Scheinwerfer mit einer Laserdiode mit
etwa 15 bis 25 W elektrischer Leistung zu verwenden.
Bei einer z. B. vorgegebenen Fahrtgeschwindigkeit 80 Km/h des
Messfahrzeugs empfiehlt es sich, eine Belichtungszeit der Ka
mera mit maximal 0,5 ms zu wählen. Innerhalb einer so bemes
senen Belichtungszeit wird bei der angegebenen Fahrtgeschwin
digkeit die Kamera um 11 mm fortbewegt. Diese Bewegung des
Bildes ist quer zur in der Bildebene angeordneten Diodenzeile
der Kamera ausgerichtet und ist, bezogen auf die Darstel
lungsebene der Fig. 3A, 3B, senkrecht zu dieser ausgerich
tet. Man erreicht mit dieser Maßnahme bzw. Bemessung eine
vorteilhafte bzw. gewünschte Bewegungsunschärfe in der Abbil
dung, die einer Mittelwertbildung der Helligkeitswerte über
diese 11 mm entlang des Fahrdrahtes und quer zur Messrichtung
entspricht. Die seitliche Auslenkung der Zick-Zack-Bewegung
des Fahrdrahtes beträgt in diesem Zeitintervall maximal 0,3 mm,
was in der Größenordnung der Auflösung der Messeinrich
tung liegt und somit ein Effekt noch vernachlässigbar ist.
Bei einer jedoch z. B. vierfach niedrigeren Geschwindigkeit,
d. h. 20 Km/h, würde bei gleich groß bemessener Belichtungs
zeit die Strecke auf dem Fahrdraht, über die die Mittelung
erfolgt, auf ein Viertel des obigen Wertes reduziert sein. Um
dies zu vermeiden, empfiehlt es sich, die Belichtungszeit an
die Geschwindigkeit linear angepasst zu steuern, hier also
entsprechend um den Faktor 4 zu vergrößern. Da dabei eine
Überbelichtung in der Diodenzeile eintreten könnte, empfiehlt
es sich, zusätzlich die Intensität der Laserbeleuchtung in
diesem Falle abhängig von der Geschwindigkeit des Messfahr
zeuges zu verringern.
Alternativ können bei fester Belichtungszeit vom Auswerte
rechner zeitlich aufeinanderfolgende Messwerte zur Mittel
wertberechnung herangezogen werden.
Die Fig. 4A, 4B zeigen gebräuchliche Fahrdraht-
Querschnitte mit Schleiffläche 101 und Resthöhe R.
Die Videosignale der Pixel-Sensorzeile der Zeilenkamera 2 und
ggf. 2' der erfindungsgemäßen Einrichtung werden einer elekt
ronischen Auswerteeinheit 50 mittels der Leitungen 51 zuge
führt. Diese kann z. B. ein Personalcomputer 53 und eine Bild
speicherkarte 52 mit digitalen Signalprozessoren zur Vorver
arbeitung der Signale der Zeilenkamera sein. Zum besseren
Verständnis der Maßnahmen der Auswertung der erhaltenen Vi
deosignale, nämlich um aus diesen das aktuelle Maß des Quer
schnitts des augenblicklich inspizierten Fahrdrahtstückes zu
ermitteln, dient die Fig. 5.
Zunächst sei auf die Fig. 5A verwiesen, die einen Quer
schnitt eines im Gebrauch abgeschliffenen Fahrdrahtes 10 nach
Fig. 4A zeigt. Die in Fig. 5 gezeigte Schräglage des Fahr
draht-Querschnittes 10 entspricht einer wie in Fig. 1 ge
zeigten, im Winkel α schräg gerichteten Scheinwerferbestrah
lung und Bildaufnahme mit der Kamera 2. Die Fig. 5B zeigt
beispielhaft den über die Breite A-D der Aufnahme des Fahr
drahtes 10 in der Auswerteeinrichtung 50 ermittelten Amplitu
denverlauf des momentan erhaltenen Videosignals. Der Verlauf
von A bis B entspricht der aktuell der Kamera 2 zugewandten
Flanke bzw. Seitenfläche 102 des Fahrdrahts. Der Verlauf zwi
schen C und D entspricht dem Videosignal der gegenüberliegen
den Seitenfläche 103 des Fahrdrahtes. Die durch mit dem
Schleifer des Stromabnehmers im vorangegangenen Fahrbetrieb
erzeugte Verschleiß-Schleiffläche 101 ergibt den Amplituden
verlauf zwischen den Punkten B und C. Um die Punkte A, B, C
und D der Übergänge, nämlich vom Hintergrund zu der einen
Drahtflanke, zur Schleiffläche, zur gegenüberliegenden Drahtflanke
und schließlich wieder zum Hintergrund, messtechnisch
möglichst genau bestimmen zu können, wird als weitere Maßnah
me der Erfindung das empfangene Videosignal V der Fig. 5B
differenziert. Dies ergibt ein Signalverlauf gemäß Fig. 5C,
in dem der Betrag des Gradienten des Signals V der Fig. 5B
mit deutlich erkennbaren Signalspitzen wiedergegeben ist. Be
sonders deutlich erkennbar sind die wichtigen Punkte B und C,
und deren Abstand gibt das interessierende Maß der Breite der
durch Abnutzung entstandenen Schleiffläche an.
Die Fig. 5D zeigt analog der Fig. 5C, jedoch verkleinert,
das differenzierte Messergebnis, das bei einem Überlappungs
bereich mit zwei nebeneinander geführten Drähten bzw. bei ei
nem Doppelfahrdrahtsystem entlang der Zeile der Kamera zu er
halten ist.
Da der Abbildungsmaßstab und der Betrachtungswinkel α der
Kamera, bezogen auf das Fahrzeugdach 20, bekannt sind, kann
aus der Fig. 5C zu entnehmenden Länge B'C' der wirkliche
Wert der Breite B-C der aktuellen Schleiffläche auf dem Draht
und daraus die interessierende Restdicke des Fahrdrahts 10
bestimmt werden. Der letztlich interessierende Wert für den
Restquerschnitt bzw. für die Resthöhe R des Fahrdrahtes wird
im Sinne eines zeitlich minimalen Rechenaufwandes einer Ta
belle entnommen, in die die vorbekannte Drahtdicke und die
erfindungsgemäß ermittelte Breite der Schleiffläche als Ein
gangswerte eingegeben werden. Diese Tabelle wird einmalig für
das jeweilige Sollprofil erstellt.
In Fig. 1 ist der Winkel α zwischen dem Fahrzeugdach 20 und
dem Fahrdraht 10 mit dem Scheitel des Winkels am Ort des Ele
mentepaares 1, 2 eingetragen. Das von der Kamera 2 bei diesem
gegebenen Winkel α gesehene Abstandsmaß A-D entspricht dem
Durchmesser des Fahrdrahtes, nämlich soweit dieser einen
kreisförmigen Querschnitt hat, wie er für den Fahrdraht nach
Fig. 5A gilt. Das Maß dieses Durchmessers unterliegt keinem
Verschleiß infolge des Entlanggleitens des Stromabnehmers.
Ist das Maß dieses Durchmessers jedoch örtlich deutlich ge
ringer als der Sollwert des Durchmessers des Fahrdrahts,
liegt dort eine Einschnürung des Fahrdrahtes vor, nämlich wie
sie oben eingangs bereits erwähnt worden ist und ebenfalls
mit der Inspektion festzustellen ist.
Wie aus einem Vergleich der Fig. 4A und 4B mit Hilfe der
voranstehenden Ausführungen zu erkennen ist, erlaubt die so
weit voranstehend beschriebene Messung eine eindeutige Aussa
ge nur für wie in Fig. 4A gezeigten kreisförmigen Drahtquer
schnitt. Für nahezu rechteckige Fahrdrähte, wie sie Fig. 4B
als Querschnitt zeigt, die zudem auch noch tordiert aufge
hängt sein können, ist eine Messung von zwei einander gegenü
berliegenden Seiten sogar erforderlich. Dies ist bereits in
Fig. 1 mit der Anordnung eines zweiten Elementepaares, be
stehend aus Scheinwerfer 1' und Kamera 2' gezeigt. Die beiden
Elementepaare 1, 2 und 1', 2' sind, wie aus Fig. 1 zu ent
nehmen, vorzugsweise symmetrisch auf gegenüberliegenden Sei
ten, bezogen auf die Fahrdrahtposition 10, angeordnet. Für
die Anordnung und Ausführung und Signalauswertung des zweiten
Elementepaares 1', 2' gelten die obigen Ausführungen sinnge
mäß, z. B. die Positionierung entsprechend der Scheimpflug-
Regel, bezüglich der fakultativ zusätzlichen Schwenkung um
die Achse F und dergleichen. Für das zweite Elementepaar 1',
2' gilt die Fig. 3A in spiegelsymmetrischer Ansicht.
Zur Ermittlung des Restquerschnittes bzw. der Resthöhe von
Fahrdrähten mit rechteckigem Querschnitt, nämlich wie in
Fig. 4B gezeigt, die mit unbekanntem Torsionswinkel aufgehängt
sind, ist neben der Messung der Breite der Fläche, an der der
Stromabnehmer schleift, auch die Messung des sichtbaren
Durchmessers mittels der beiden Kameras 2 und 2' auszuführen.
Erst dadurch ist ein eindeutiges Messergebnis zu erhalten. Um
die Rechendauer zu minimieren, ist auch in diesem Falle die
Verwendung einer Tabelle zweckmäßig.
Es ist vorteilhaft, die zuletzt beschriebene Ausführung der
Erfindung mit wie angegebenen zwei Elementepaaren 1, 2 und
1', 2' auch für zu inspizierende kreisförmige Fahrdrähte zu
verwenden. Die doppelte Messung, die zeitlich keinerlei Zu
satzaufwand fordert, gewährleistet eine nicht unerhebliche
Erhöhung der Messgenauigkeit mit einer wie erfindungsgemäßen
Einrichtung.
Schließlich sei noch auf die generellen Vorteile der erfin
dungsgemäßen Einrichtung gegenüber Einrichtungen des Standes
der Technik hingewiesen:
Die erfindungsgemäße Einrichtung ist auf dem Dach 20 eines Fahrzeugs in großem Abstand vom Fahrdraht angebracht und po sitioniert. Es ist hier nicht erforderlich, dass der Fahr draht berührt wird. Insbesondere kann damit sogar vorteil hafterweise die bei einer zeitgleich separat durchgeführten Messung der aktuellen Höhenlage des Fahrdrahts zwangsläufig den Messwert störende Berührung des Fahrdrahtes vermieden werden, wie sie bei Vorhandensein eines Stromabnehmers ein tritt. Vorzugsweise wird daher die erfindungsgemäße Einrich tung auf dem Dach eines nicht elektrisch betriebenen Fahr zeugs, insbesondere einer Diesellok angebracht.
Die erfindungsgemäße Einrichtung ist auf dem Dach 20 eines Fahrzeugs in großem Abstand vom Fahrdraht angebracht und po sitioniert. Es ist hier nicht erforderlich, dass der Fahr draht berührt wird. Insbesondere kann damit sogar vorteil hafterweise die bei einer zeitgleich separat durchgeführten Messung der aktuellen Höhenlage des Fahrdrahts zwangsläufig den Messwert störende Berührung des Fahrdrahtes vermieden werden, wie sie bei Vorhandensein eines Stromabnehmers ein tritt. Vorzugsweise wird daher die erfindungsgemäße Einrich tung auf dem Dach eines nicht elektrisch betriebenen Fahr zeugs, insbesondere einer Diesellok angebracht.
Ein ständiges Nachführen der Optik der Einrichtung zum Aus
gleich der zwangsläufigen Seitenbewegungen des Fahrdrahtes
infolge der Zickzack-Aufhängung ist bei der Erfindung ent
behrlich.
Mit der Erfindung kann die Resthöhe von Drähten mit sowohl
kreisförmigem als auch rechteckigem Querschnitt ermittelt
werden, wodurch die Universalität der erfindungsgemäßen Ein
richtung erweitert oder sogar vollständig ist.
Es können mit der Erfindung auch in wenigstens etwa gleicher
Höhe nebeneinander liegende Drähte vermessen werden. Die An
zahl der gleichzeitig messbaren Drähte ist sogar nahezu beliebig.
Ihr wechselseitiger Abstand voneinander muss nur grö
ßer als der Drahtdurchmesser sein. Dieser Vorteil ist insbe
sondere dort erheblich, wo im Überlappungsbereich der Fahr
drähte streckenweise (über 150 m weit) für den Übergang vom
einen Fahrdrahtende zum folgenden Fahrdrahtanfang nebeneinan
der laufende Fahrdrähte vorhanden sind.
An sich stören auch bei der Erfindung die den Fahrdraht von
oben her haltenden Klemmen die vorgesehene Bildauswertung.
Mit der Erfindung ist aber zumindest eine ungestörte, zuver
lässige Messung der Breite B-C der Schleiffläche durchführ
bar. Bei den mit Durchlicht arbeitenden bekannten Systemen
ist die Messung an der Stelle einer Klemme zumindest fehler
haft, wenn nicht sogar unbrauchbar.
Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung kann das Maß des Ver
schleißes des Fahrdrahtes auch dann zuverlässig bestimmt wer
den, wenn der Fahrdraht tordiert aufgehängt ist und der Tor
sionswinkel zudem wechselnd und/oder unbekannt ist.
Vorangehend ist die Erfindung für Fahrdrähte elektrisch be
triebener Bahnen beschrieben. Sinngemäß ist die Erfindung
auch bei Oberleitungen von z. B. Oberleitungs-(Trolley-)Bussen
anzuwenden. Hierzu sind einige Variationen und/oder Ergänzun
gen vorzusehen. Die Signale der zwei parallel verlaufenden
Fahrdrähte treten aber auch hier als eindeutige Diagnoseaus
sage separiert auf, wie aus Fig. 5D sinngemäß zu entnehmen.
Für das Fahrzeug sind ggf. Maßnahmen vorzusehen, dass der bei
der Inspektionsfahrt einzuschlagende Fahrweg nicht mehr als
die Messung störend vom Fahrdrahtverlauf abweicht, der übli
cherweise hier keinen Zickzackverlauf hat.
Claims (27)
1. Einrichtung zur optischen Erfassung des Verschleißes an
Fahrdrähten (10) von Oberleitungen für elektrisch betriebene
Fahrzeuge,
mit wenigstens einer Beleuchtungseinheit mit Scheinwerfer (1, 1') zur Beleuchtung eines jeweiligen Streckenstückes des Fahrdrahtes (10),
mit wenigstens einer Zeilenkamera (2, 2') mit Objektiv (21) und Bildebene (22) zur zeilenweisen Bildpunktaufnahme eines augenblicklich beleuchteten Streckenstückes des Fahrdrahts (10) und
mit einer für die Bildauswertung vorgesehenen elektronischen Auswerteeinheit (50),
wobei ein Scheinwerfer (1, 1') und eine Zeilenkamera (2, 2') zusammen (1, 2; 1', 2') im Dachbereich (20) an einem Fahrzeug (120), dieses vorgesehen zum Fahren entlang des zu inspizie renden Fahrdrahtes (10) gemeinsam nahe beieinander und auf den Bereich (G) des variabel positionierten Vorhandenseins des Fahrdrahtes (10), ausgerichtet angeordnet sind,
wobei der Scheinwerfer (1, 1') eine Halbleiter- Laserlichtquelle ist, der eine zylindrische Optik für die Bildung eines Beleuchtungsfächers (3, 3') mit einem Öffnungs winkel (γ) und mit einigen Millimeter Dicke des Fächers vor gesetzt ist, und
wobei wenigstens die Objektivebene (21) oder/und die Bildebe ne (22) der Kamera (2, 2') für sich in ihrer Position und Ausrichtung zu der optischen Achse (121) der Kamera um eine einzige Schwenkachse (F, F0, F0') abhängig von der im Betrieb augenblicklichen Höhenlage des Fahrdrahts (10'-10") ge steuert schwenkbar (P) angeordnet ist/sind für eine der In spektion genügende Scharfeinstellung des Fahrdrahts in der Abbildung in der Bildebene gültig für alle seine möglichen Höhenlagen, wobei diese Schwenkachse parallel zur Fahrtrich tung des Fahrzeugs (120) bzw. senkrecht zur Ebene des Be leuchtungsfächers (3, 3') ausgerichtet ist und ihre Position definiert ist durch die wenigstens eine Schnittgerade wenigstens zweier solcher Objektivebenen (21 i, 21 j, 21 k) oder/und Bildebenen (22 a, 22 b), in denen der Fahrdraht in vorgebbar ausgewählten Höhenlagen gemäß der Scheimpflug-Regel auf scharfe Abbildung eingestellt ist.
mit wenigstens einer Beleuchtungseinheit mit Scheinwerfer (1, 1') zur Beleuchtung eines jeweiligen Streckenstückes des Fahrdrahtes (10),
mit wenigstens einer Zeilenkamera (2, 2') mit Objektiv (21) und Bildebene (22) zur zeilenweisen Bildpunktaufnahme eines augenblicklich beleuchteten Streckenstückes des Fahrdrahts (10) und
mit einer für die Bildauswertung vorgesehenen elektronischen Auswerteeinheit (50),
wobei ein Scheinwerfer (1, 1') und eine Zeilenkamera (2, 2') zusammen (1, 2; 1', 2') im Dachbereich (20) an einem Fahrzeug (120), dieses vorgesehen zum Fahren entlang des zu inspizie renden Fahrdrahtes (10) gemeinsam nahe beieinander und auf den Bereich (G) des variabel positionierten Vorhandenseins des Fahrdrahtes (10), ausgerichtet angeordnet sind,
wobei der Scheinwerfer (1, 1') eine Halbleiter- Laserlichtquelle ist, der eine zylindrische Optik für die Bildung eines Beleuchtungsfächers (3, 3') mit einem Öffnungs winkel (γ) und mit einigen Millimeter Dicke des Fächers vor gesetzt ist, und
wobei wenigstens die Objektivebene (21) oder/und die Bildebe ne (22) der Kamera (2, 2') für sich in ihrer Position und Ausrichtung zu der optischen Achse (121) der Kamera um eine einzige Schwenkachse (F, F0, F0') abhängig von der im Betrieb augenblicklichen Höhenlage des Fahrdrahts (10'-10") ge steuert schwenkbar (P) angeordnet ist/sind für eine der In spektion genügende Scharfeinstellung des Fahrdrahts in der Abbildung in der Bildebene gültig für alle seine möglichen Höhenlagen, wobei diese Schwenkachse parallel zur Fahrtrich tung des Fahrzeugs (120) bzw. senkrecht zur Ebene des Be leuchtungsfächers (3, 3') ausgerichtet ist und ihre Position definiert ist durch die wenigstens eine Schnittgerade wenigstens zweier solcher Objektivebenen (21 i, 21 j, 21 k) oder/und Bildebenen (22 a, 22 b), in denen der Fahrdraht in vorgebbar ausgewählten Höhenlagen gemäß der Scheimpflug-Regel auf scharfe Abbildung eingestellt ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Position der Achse (F) für die Schwenkung (P) der
Bildebene oder der Objektivebene definiert ist durch die
Schnittgerade, die sich ergibt aus dem Schnitt 1.) der Bild
ebene (22a) oder der Objektivebene, diese in der Position und
Ausrichtung für Scharfeinstellung gemäß der Scheimpflug-Regel
für Position des Fahrdrahts (10") in etwa seiner niedrigsten
Höhenlage mit 2.) der Bildebene (22 b) oder der Objektivebene,
diese in der Position und Ausrichtung für Scharfeinstellung
gemäß der Scheimpflug-Regel für die Position des Fahrdrahts
in einer vorgebbar gleich oder etwas höher als die Norm-
Höhenlage für den Fahrdraht. (Fig. 3A)
3. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Position der Achse (F0) für die Schwenkung (P) er mittelt ist aus zum einen der Schnittgeraden (F1), die sich ergibt aus dem Schnitt 1.) der Objektivebene (21 i) oder der Bildebene, diese in der Position und Ausrichtung für Scharfeinstellung gemäß der Scheimpflug-Regel für Position des Fahrdrahts in etwa einer niedrigsten Höhenlage mit 2.) der Objektivebene (21 j) oder Bildebene, diese in der Position und Ausrichtung für Scharfeinstellung gemäß der Scheimpflug- Regel für Positionen des Fahrdrahts in einer mittleren vor gebbaren Höhenlage,
und aus zum anderen der Schnittgeraden (F2), die sich ergibt aus dem Schnitt 1.) der Objektivebene (21 k) oder der Bildebe ne, diese in der Position und Ausrichtung für Scharfeinstel lung gemäß der Scheimpflug-Regel für Positionen des Fahr drahts in etwa einer höchsten Höhenlage mit 2.) der Objektiv- Ebene (21 j) oder der Bildebene, diese in der Position und Ausrichtung für Scharfeinstellung gemäß der Scheimpflug-Regel für die vorgenannte Fahrdrahtposition in mittlerer Höhenlage und wobei die Position der Achse (F0) für die in der Einrich tung für die Objektivebene oder die Bildebene vorgesehene Schwenkung (P) auf eine solche zwischen den Positionen der beiden vorgenannten Schnittgeraden (F1 und F2) ausgewählt be stimmt ist. (Fig. 3B)
dass die Position der Achse (F0) für die Schwenkung (P) er mittelt ist aus zum einen der Schnittgeraden (F1), die sich ergibt aus dem Schnitt 1.) der Objektivebene (21 i) oder der Bildebene, diese in der Position und Ausrichtung für Scharfeinstellung gemäß der Scheimpflug-Regel für Position des Fahrdrahts in etwa einer niedrigsten Höhenlage mit 2.) der Objektivebene (21 j) oder Bildebene, diese in der Position und Ausrichtung für Scharfeinstellung gemäß der Scheimpflug- Regel für Positionen des Fahrdrahts in einer mittleren vor gebbaren Höhenlage,
und aus zum anderen der Schnittgeraden (F2), die sich ergibt aus dem Schnitt 1.) der Objektivebene (21 k) oder der Bildebe ne, diese in der Position und Ausrichtung für Scharfeinstel lung gemäß der Scheimpflug-Regel für Positionen des Fahr drahts in etwa einer höchsten Höhenlage mit 2.) der Objektiv- Ebene (21 j) oder der Bildebene, diese in der Position und Ausrichtung für Scharfeinstellung gemäß der Scheimpflug-Regel für die vorgenannte Fahrdrahtposition in mittlerer Höhenlage und wobei die Position der Achse (F0) für die in der Einrich tung für die Objektivebene oder die Bildebene vorgesehene Schwenkung (P) auf eine solche zwischen den Positionen der beiden vorgenannten Schnittgeraden (F1 und F2) ausgewählt be stimmt ist. (Fig. 3B)
4. Einrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Position der Achse (F0) für die Schwenkung (P) er
mittelt ist mit zusätzlich einer Schnittgeraden (F3), die
sich ergibt aus dem Schnitt 1.) der Objektivebene (21 k) oder
der Bildebene, diese in der Position und Ausrichtung für
Scharfeinstellung gemäß der Scheimpflug-Regel für Positionen
des Fahrdrahts in etwa einer höchsten Höhenlage mit 2.) der
Objektivebene (21 i) oder der Bildebene, diese in der Position
und Ausrichtung für Scharfeinstellung gemäß der Scheimpflug-
Regel für Position des Fahrdrahts in etwa einer niedrigsten
Höhenlage und wobei die Position der Achse (F0) für die in
der Einrichtung für die Objektivebene oder die Bildebene vor
gesehene Schwenkung (P) auf eine solche Position im Bereich
zwischen den Positionen der erstgenannten Schnittgeraden (F1,
F2) mit Berücksichtigung der seitlich abgelegenen Position
der letztgenannten Schnittgeraden (F3) ausgewählt bestimmt
ist. (Fig. 3B).
5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass für die Position der für die Schwenkung (P) vorgesehenen
Achse (F0) noch mehr als drei Schnittgeraden zugrundegelegt
werden, die sich aus jeweils dem Schnitt zweier Objektivebe
nen oder Bildebenen ergeben, für die Scharfeinstellung gemäß
der Scheimpflug-Regel für den Fahrdraht in einer seiner vor
gebbaren Höhenlage gilt.
6. Einrichtung nach Anspruch 3, 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei dieser die Position einer für die Schwenkung der Ob
jektivebene (21) oder der Bildebene (22) vorgesehenen korri
gierten Achse (F0'), diese Position zwischen den Positionen
der genannten Schnittgeraden (F1, F2, F3 . . .) jeweils zweier
nach der Scheimpflug-Regel positionierter und ausgerichteter
Ebenen liegend, bestimmt ist durch eine solche Einstellung
der Position dieser korrigierten Achse (F0'), für die die
Summe der Quadrate der Winkelabweichungen (d, d', d") der
eingestellten Objektivebenen/Bildebenen ein Minimum ist, wo
bei die jeweilige Winkelabweichung (d, d', d") diejenige
ist, die vorliegt zwischen der Ausrichtung jeweils derjenigen
Objektivebene (21, 21', 21") oder Bildebene, die sich bei
der Schwenkung um eine noch nicht derart korrigierte Achse
(F0) für eine gegebene Höhenlage des Fahrdrahts ergibt und
der Ausrichtung der korrespondierenden Objektivebene (21 i,
21 j, 21 k) oder Bildebene, für die die Scheimpflug-Regel für
die Abbildung des Fahrdrahts exakt erfüllt ist.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Positionierung der Achse für das Schwenken (P) der
Objektivebene oder/und der Bildebene um diese Achse entlang
der Geraden (S0) der Positionierungen der Schnittgeraden (S',
S, S") von nach der Scheimpflug-Regel exakt ausgerichteten
Objektiv- und Bildebenen für unterschiedliche Fahrdrahthöhe
mittels eines Gestänges veränderbar ausgeführt ist, wobei
diese laterale Führung der Position der Achse abhängig von
der augenblicklichen Höhenlage des Fahrdrahts gesteuert vor
gesehen ist.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei dieser Einrichtung aufeinander abgestimmte Schwen
kung von Objektebene und Bildebene um jeweils nur eine einzi
ge Schwenkachse vorgesehen ist.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass für den Scheinwerfer (1, 1') eine Laserdiode vorgesehen
ist, die mit mehreren Emittern ausgeführt ist, die in so gro
ßem Abstand voneinander in der Diode angeordnet sind, dass
Inkohärenz der Laserstrahlung der einzelnen Emitterstrecken
vorliegt.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Scheinwerfer (1, 1') eine Rasterlinsenoptik für Ein
haltung der Laser-Strahlenschutzbestimmungen umfasst.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass auf dem Fahrzeug (120) zwei Elementepaare, jedes mit
Scheinwerfer (1, 1') und Kamera (2, 2'), vorgesehen sind, die
quer zur Richtung des Fahrdrahts ausgerichtet im Abstand von
einander angeordnet sind und die so ausgerichtet sind, dass
der Fahrdraht von unten aus zwei sich schneidenden Richtungen
(Winkel +α, -α) angestrahlt wird und der Beleuchtungsfächer
(3) des einen Paares und der (3') des anderen Paares so jus
tiert ausgerichtet sind, dass diese beiden Beleuchtungsfächer
(3, 3') zueinander von miteinander durchdringend bis nahe
hintereinander parallel liegend positioniert ausgerichtet
sind.
12. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Öffnungswinkel (5, 5') der Kameras (2, 2') kleiner
sind als die Öffnungswinkel (3, 3') det Beleuchtungsfächer
und so zueinander justiert sind, dass die Kameraöffnungswin
kel innerhalb der zugehörigen Beleuchtungsfächer liegen.
13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass der jeweilige Öffnungswinkel des Beleuchtungsfächers (3,
3') etwa 45° beträgt.
14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Scheinwerfer (1, 1') ein Infrarot-Scheinwerfer ist.
15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kamera (2, 2') eine oder mehrere Zeilen umfasst und
eine Zeile in etwa der Größenordnung von 212 Sensorelemente
hat.
16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Brennweite der Kamera auf etwa 80 bis 150 mm bemes
sen ist.
17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswerteeinheit (50) einen Personalcomputer (53) und
eine Bildspeicherkarte (52) mit digitalen Signalprozessoren
umfasst.
18. Verfahren zum Betrieb einer Einrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass zur Auswertung des Messergebnisses das mit der Auswerte
einheit (50) ermittelte Signalergebnis differenziert wird.
(Fig. 5C, 5D)
19. Verfahren zum Betrieb einer Einrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 17 und ggf. Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
dass die aktuelle Höhenlage des Fahrdrahts aus der Schärfe
der Abbildung desselben auf der Bildebene der Kamera ermit
telt wird.
20. Verfahren zum Betrieb einer Einrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 17 und ggf. Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
dass die augenblickliche Höhenlage des Fahrdrahts mittels ei
ner zusätzlichen Einrichtung zur Höhenlagebestimmung ermit
telt wird.
21. Verfahren zum Betrieb einer Einrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 17 und ggf. wenigstens einem der Ansprüche 18
bis 20,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Belichtungsdauer so bemessen ist, dass der Aufnahme
bereich der Kamera (2, 2') etwa 10 mm Länge des Fahrdrahts
während der Fahrt innerhalb dieser Belichtungsdauer über
streicht.
22. Verfahren zum Betrieb einer Einrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 17 und ggf. wenigstens einem der Ansprüche 18
bis 20,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Belichtungsdauer so bemessen ist, dass der Aufnahme bereich der Kamera (2, 2') etwa 10/n mm Länge des Fahrdrahts während der Fahrt innerhalb dieser Belichtungsdauer über streicht und
dass aus n-mal unmittelbar aufeinander folgenden Aufnahmen der Kamera (2, 2') die Auswerteeinheit (50) einen Signalver lauf (Fig. 5B) als Ergebnis liefert, der eine Mittelung der Signalwerte aus den jeweils n Aufnahmen ist.
dass die Belichtungsdauer so bemessen ist, dass der Aufnahme bereich der Kamera (2, 2') etwa 10/n mm Länge des Fahrdrahts während der Fahrt innerhalb dieser Belichtungsdauer über streicht und
dass aus n-mal unmittelbar aufeinander folgenden Aufnahmen der Kamera (2, 2') die Auswerteeinheit (50) einen Signalver lauf (Fig. 5B) als Ergebnis liefert, der eine Mittelung der Signalwerte aus den jeweils n Aufnahmen ist.
23. Verfahren zum Betrieb einer Einrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 17 oder nach Anspruch 21 oder 22,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Belichtungsdauer der Kamera abhängig von der Fahrt
geschwindigkeit des Fahrzeugs (120) proportional gesteuert
wird.
24. Verfahren zum Betrieb einer Einrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 17 oder ggf. nach wenigstens einem der An
sprüche 21, 22 oder 23,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Intensität der Beleuchtung durch den Scheinwerfer
(1, 1') umgekehrt proportional der Belichtungsdauer der Kame
ra (2, 2') gesteuert wird.
25. Verfahren zum Betrieb einer Einrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 17 und/oder einem der Ansprüche 18 bis 24,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Parameter der Einstellung oder des Betriebs so ge
wählt sind, dass für die Aufnahme des Fahrdrahts mit der Ka
mera (2, 2') eine Bildauflösung quer zur Längsrichtung des
Fahrdrahts (10) im Bereich von einigen Zehntel Millimetern
erreicht ist.
26. Verwendung einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 17 auf einem Fahrzeug (120), mit dem die Inspektion frei
von Berührung des Fahrdrahts (10) mittels eines Stromabneh
mers auszuführen ist.
27. Verwendung nach Anspruch 26, wobei eine Diesel-getriebene
Lokomotive als Fahrzeug (120) für die Einrichtung nach einem
der Ansprüche 1 bis 17 eingesetzt wird.
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