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Die Erfindung betrifft ein Schienensystem, aufweisend ein Fahrzeug und ein Schienenteil.
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Es ist allgemein bekannt, dass ein Schienensystem ein auf einem schienenteil verfahrbares Fahrzeug aufweist.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Überwachung ausführbar zu machen.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Schienensystem nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Wichtige Merkmale der Erfindung bei der Schienensystem sind, dass das Schienensystem ein Fahrzeug und ein Schienenteil aufweist,
insbesondere wobei das Fahrzeug entlang des Schienenteils verfahrbar ist,
wobei am Schienenteil eine Codierung angeordnet ist,
wobei das Fahrzeug einen Sensor, insbesondere Kamera, zur Erfassung der Codierung aufweist, der mit einer Auswerteeinheit zur Signalübertragung verbunden ist,
wobei das Fahrzeug ein Mittel zur Positionserfassung aufweist und/oder mit einem Mittel zur Positionserfassung verbunden ist, wobei das Mittel zur Positionserfassung mit der Auswerteeinheit zur Informationsübertragung verbunden ist,
wobei die Auswerteeinheit derart eingerichtet ist, dass sie aus dem Signal des Sensors Werte von Kenngrößen der Codierung bestimmt und die vom Mittel zur Positionserfassung erfasste, zugehörige Position zuordnet und/oder speichert,
insbesondere wobei bei unzulässiger Abweichung eines oder mehrerer der bestimmten Werte eine entsprechende Information angezeigt wird oder an eine zur Datenübertragung verbundene Einheit, wie übergeordnete Steuerung oder Busteilnehmer, weitergeleitet wird, insbesondere so dass eine Reparatur der Codierung veranlassbar ist.
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Von Vorteil ist dabei, dass fehlerhafte Symbole oder eine Verringerung der Zuverlässigkeit bei der Erfassung der im Sichtfeld, also empfindlichen Bereich des Sensors, sich befindenden Symbole erkennbar ist. Somit ist eine verbesserte Überwachung des Systems ermöglicht.
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Außerdem ist mittels der Zuordnung der Position zur erkannten beschädigten oder sonstwie fehlerhaften Codierung diese Position weitermeldbar und eine Reparatur veranlassbar.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Codierung Symbole auf, insbesondere in zwei oder mehr, in Schienenrichtung sich erstreckenden Reihen angeordnete Symbole,
wobei eine der Kenngrößen die Anzahl der im empfindlichen Bereich des Sensors befindlichen Symbole ist, insbesondere der im empfindlichen Bereich des Sensors befindlichen und erkennbaren Symbole ist. Von Vorteil ist dabei, dass ein Data Matrix Code verwendbar ist und somit eine hohe Informationsdichte erreichbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist eine der Kenngrößen die Qualität, insbesondere also die Zuverlässigkeit beim Erkennen des jeweils erfassten Symbols, des jeweils erfassten Symbols. Von Vorteil ist dabei, dass bei Unterschreiten eines Schwellwertes an Qualität eine entsprechende Reaktion ausführbar ist. Außerdem ist auch der zeitliche Trend einer Verschlechterung erkennbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Auswerteeinheit zur Übermittelung der Werte an eine übergeordnete Steuerung oder an eine mit der Auswerteeinheit mittels Datenaustauschverbindung verbundene Einheit eingerichtet. Von Vorteil ist dabei, dass die Position der fehlerhaften oder schlecht erkennbaren Symbole weitermeldbar ist an andere Fahrzeuge und somit ein Fahrzeug bei Durchfahren des entsprechenden Bereichs das fehlerhafte Symbol nicht auswertet. Außerdem ist nach einer bei Inbetriebnahme vorgenommenen Messfahrt im nachfolgend laufenden Betrieb das System auf Veränderung überwachbar, insbesondere also auf Verschlechterung der Qualität eines der Symbole oder auf Verringerung der Anzahl. Sobald eine unzulässig hohe Abweichung von einem erlaubten Wertebereich eintritt, ist hinterlegbar, dass in der entsprechenden Position des Fahrzeugs keine Auswertung des dort erfassten Symbols erfolgen soll.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Auswerteeinheit und/oder die übergeordnete Steuerung eingerichtet, Werte statistischer Größen, wie Mittelwert, Standardabweichung und/oder eines höheren Moments, der bestimmten Werte einer Kenngröße zu bilden, die jeweils einem Symbol und/oder einer Position zugeordnet sind. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache und klare Erkennung defekter Symbole ausführbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Auswerteeinheit und/oder die übergeordnete Steuerung eingerichtet, bei Überschreiten eines Schwellwertes für eine der statistischen Größen ein zur Position zugeordnetes Foto, insbesondere einer weiteren Kamera, anzuzeigen. Von Vorteil ist dabei, dass die Ursache des Fehlers schnell einsehbar ist.
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Wichtige Merkmale bei dem Verfahren zum Überwachen eines Schienensystems sind, dass während einer Messfahrt ein zu einer jeweiligen Position zugeordnetes Symbol mehrfach von einer Kamera erfasst wird,
ein dem jeweiligen mittels der Kamera erfassten Bild des Symbols ein dem Symbol zugeordneter Wert einer Kenngröße bestimmt wird sowie eine dem Symbol zugeordnete Position, insbesondere durch Decodierung des Bilds des Symbols,
wobei nach der Messfahrt aus den einer jeweiligen Position zugeordneten Werten der Wert einer statistischen Größe, wie Mittelwert, Standardabweichung oder eines höheren statistischen Moments, bestimmt und auf Überschreiten eines Schwellwertes überwacht wird. Von Vorteil ist dabei, dass nur die Codierung ausgewertet werden muss. Dabei muss der Sensor nur jedem Symbol die in ihm codierte und angezeigte Positionsinformation auslesen und dabei den Wert einer Kenngröße, insbesondere den Wert der Qualität, bestimmen. Somit ist dann in einfacher Weise ein fehlerhafter Bereich der Schienenanlage erkennbar.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird bei dem Überschreiten ein Fehler und/oder ein der zugehörigen Position zugeordnetes Foto angezeigt und/oder weitergeleitet. Von Vorteil ist dabei, dass sofort ein Foto des als fehlerhaft erkannten Bereichs anzeigbar ist. Auf diese Weise ist die Ursache des Fehlers schnell und einfach erkennbar und daraufhin eine jeweilige Maßnahme zur Beseitigung dieses Fehlers ausführbar.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.
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Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
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In der 1 ist ein Beriech eines erfindungsgemäßen Schienensystems gezeigt.
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Wie in 1 gezeigt, weist das Fahrzeug zumindest ein Gestell 2 auf, an welchem ein auf einem stationär angeordneten Schienenteil rollendes, am Gestell 2 des Fahrzeugs drehbar gelagertes Laufrad 1 angeordnet ist.
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Das Schienenteil 4 ist als Stranggussprofilteil, insbesondere Aluminium-Stranggussprofilteil, gefertigt. An ihm ist ein Schlitzhohlleiter 5 angeordnet, so dass die Schlitzrichtung parallel zur Schienenrichtung ausgerichtet ist und eine am Fahrzeug befestigte Antenne zumindest teilweise hineinragt in den hohlen Bereich des Schlitzhohlleiters. Auf diese Weise sind Daten zwischen einer stationären Einheit und dem Fahrzeug mittels elektromagnetischer Wellen übertragbar, die sich im Schlitzhohlleiter ausbreiten.
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Außerdem sind am Gestell 2 des Fahrzeugs auch seitliche Führungsräder 10 angeordnet, welche ebenfalls an dem Schienenteil abrollen. Allerdings ist die jeweilige Drehachse eines seitlichen Führungsrades 10 quer zur Schienenrichtung und senkrecht zur Drehachse des Laufrades 1 ausgerichtet, wobei die Drehachse des Laufrades 1 ebenfalls quer zur Schienenrichtung ausgerichtet ist.
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Das Gestell 2 des Fahrzeugs weist einen ersten Tragholmbereich 7 des Gestells 2 auf, welcher einen oberen Bereich des Gestells 2, welcher das Lager des Laufrads 1 aufnimmt, mit einem unteren Bereich, nämlich Verbindungsbereich 9, verbindet, wobei der untere Bereich einen nach unten hin hervorragenden Aufnahmebolzen 8 zur Aufnahme eines Traversbalkens trägt. Mittels des mit einer Ausnehmung auf den Aufnahmebolzen 8 aufsteckbaren Traversbalkens ist ein weiteres Gestell verbindbar, so dass ein Schienenfahrzeug ausbildbar ist, welches zwei Laufräder 1 aufweist.
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Das Fahrzeug ist elektrisch mittels Schleifleitung versorgt. Hierzu sind am Schienenteil 4 Stromschienen 6 angeordnet, wobei die Schienenrichtung parallel zur Stromschienenrichtung ausgerichtet ist. Am Fahrzeug ist ein entsprechender Stromabnehmer angeordnet, so dass Schleifkontakt zwischen Kohlebürsten des Stromabnehmers und den Stromschienen 6 vorgesehen ist. Auf diese Weise ist ein Antriebsmotor elektrisch versorgbar, mittels weichem beispielhaft das Laufrad 1 antreibbar ist.
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An der dem Tragholmberiech 7 zugewandten Seite des Schienenteils 4 ist auch eine Codierung 3 angebracht, die von einem auf dem Fahrzeug angeordneten Sensor 12 erfassbar ist.
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Die Codierung 3 ist vorzugsweise auf einem Klebeband aufgedruckt, welches auf eine entsprechend geeignete Klebefläche des Schienenteils 4 aufklebbar ist. Alternativ ist die Codierung 3 auch auf einen Kunststoffträger aufbringbar, insbesondere als Klebeband aufklebbar oder auf den Kunststoffträger druckbar.
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Die Codierung 3 ist vorzugsweise als Data Matrix Code ausgeführt. Somit sind zumindest zwei Spuren von Symbolen ausgeführt, wobei die Spuren in einer Richtung quer zur Schienenrichtung voneinander beabstandet sind. Sie Spuren verlaufen zueinander parallel.
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Der Sensor 12 wird mittels einer Haltevorrichtung 11 mit Justierfunktion an einem Tragholmbereich 7 angeordnet.
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Vorzugsweise ist die Haltevorrichtung 11 am ersten Tragholmbereich 7 befestigt und zwischen den beiden in Schienenrichtung voneinander beabstandeten Tragholmbereichen 7 angeordnet. Somit ist bei einer Kurvenfahrt ein möglichst konstanter Abstand zwischen Sensor 12 und Schienenteil, insbesondere Codierung 3, erreichbar.
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Somit ist also die Position des Sensors 12 am Fahrzeug derart, dass der vom Verbindungsbereich 9 in Schienenrichtung überdeckte Bereich überlappt mit dem vom Sensor 12 in Schienenrichtung überdeckten Bereich.
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Das Fahrzeug weist auch ein Positionsbestimmungssystem auf, welches die Position des Fahrzeugs bestimmt.
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Der Sensor 12 wertet die in seinem empfindlichen Bereich erfassbaren Symbole aus. Hierbei wird zunächst die Anzahl der erkennbaren Symbole bestimmt. Dazu wird jedem Symbol ein Qualitätswert zugeordnet. Die so bestimmten Daten werden der jeweils ermittelten Position des Fahrzeugs zugeordnet. Auf diese Weise entsteht ein Schienenpositions-abhängiges Qualitäts- und Anzahlsignal.
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Nach einer ersten Messfahrt ist also diese Zuordnung der Anzahl und der Qualität zur Schienenposition vergleichbar mit den bei weiteren zeitlich nachfolgenden Messfahrten erfassten und bestimmten Daten. Auf diese Weise sind Veränderungen erkennbar. Insbesondere aber sind fehlerhafte Symbole, also Codes erkennbar. Somit sind die Positionen der Fehlerhaften Symbole speicherbar und/oder weiterleitbar, insbesondere von dem Fahrzeug an eine übergeordnete Steuerung, welche diese Information speichert und/oder weiterleitet an ein anderes Fahrzeug. Oder alternativ sind die Symbole reparierbar, also an der entsprechenden Stelle die Codierung 3 reparierbar.
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Um einen möglichst konstanten Abstand und somit eine möglichst gleichmäßige Auswertung zu erhalten, ist der Sensor 12 zwischen den Tragholmbereichen 7 des Gestells 2 angeordnet und zwar so, dass diejenige Ebene, deren Normale die Schienenrichtung ist und welche die Drehachse des Laufrades enthält, den empfindlichen Bereich des Sensors 12, insbesondere also das Sichtfeld des Sensors 12, schneidet.
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Vorzugsweise ist der Sensor als Kamera, also Bildaufnahmeeinheit, ausgeführt, in deren Sichtfenster eine Anzahl von Symbolen durch eine mit der Kamera datentechnisch verbundene Bilderkennungseinheit erkennbar sind. Vorzugsweise sind bei jedem aufgenommen Bild n Symbole der ersten Spur und n Symbole der zweiten Spur erkennbar. Die Bildauswerteeinheit liefert auch für jedes der Symbole einen jeweiligen Qualitätswert. Dabei ist n eine natürliche Zahl, insbesondere fünf.
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Während einer Messfahrt des Fahrzeugs entlang der Schienenanlage werden viele Bilder aufgenommen. Jedes Symbol enthält die Information über eine Position entlang der Schienenstrecke in der Anlage. Die während einer Messfahrt abgespeicherten Daten werden ausgewertet, um Defekte an der Codierung zu erkennen.
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Da jedes Symbol mehrfach erfasst wurde, sind zu jeder Position mehrere Qualitätswerte vorhanden. Somit ist zu jeder Position ein Mittelwerte der Qualitätswerte bildbar und eine Standardabweichung und/oder andere statistische Größen, wie höhere Momente der Verteilungsfunktion der Qualitätswerte oder dergleichen. Übersteigt der Mittelwert, die Standardabweichung und/oder der Wert einer oder mehrerer statistischer Größen einen Schwellwert wird diese Position als fehlerhaft angezeigt und/oder gemeldet.
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Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen wird während der Messfahrt auch ein weiteres Foto von einer weiteren auf dem Fahrzeug angeordneten Kamera aufgenommen. Somit wird dann für jede fehlerhafte Position zusätzlich ein Foto anzeigbar, so dass der fehlerhafte Schienenbereich sofort sichtbar ist. Vorzugsweise ist dann auch sofort die Ursache des Fehlers erkennbar, beispielsweise eine Verschmutzung oder dergleichen.
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Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ist der Schlitzhohlleiter 5 integriert mit dem Schienenteil 4 ausgeführt. Dies bedeutet, dass das Stranggussprofil des Schienenteils 4 einen entsprechenden Hohlraum mit Schlitzöffnung aufweist. Auf diese Weise ist die Herstellung und Montage eines separaten Schlitzhohlleiters 5 einsparbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Laufrad
- 2
- Gestell des Fahrzeugs
- 3
- Codierung, insbesondere Data Matrix Code
- 4
- Schienenteil
- 5
- Schlitzhohlleiter
- 6
- Stromschienen
- 7
- Tragholmbereich des Gestells 2
- 8
- Aufnahmebolzen zur Aufnahme eines Traversbalkens
- 9
- Verbindungsbereich
- 10
- seitliches Führungsrad
- 11
- Haltevorrichtung mit Justierfunktion
- 12
- Sensor
