DE102017217830A1

DE102017217830A1 - Wear monitoring system and method for monitoring state variables of a cable-operated transport system

Info

Publication number: DE102017217830A1
Application number: DE102017217830.2A
Authority: DE
Inventors: Daniel Wolf; Johannes Schäfer; Marton Kurucz; Manuel Götz
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2017-10-06
Filing date: 2017-10-06
Publication date: 2019-04-11

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verschleißüberwachungssystem zur Überwachung von Zustandsgrößen zumindest eines Anlagenbauteils (30) einer seilbetriebenen Transportanlage (1), umfassend mindestens eine Sensorvorrichtung (2) mit mindestens einem Sensorelement (3), wobei das mindestens eine Sensorelement (3) dazu vorgesehen ist, Zustandsgrößen während des Betriebes der seilbetriebenen Transportanlage (1) zu erfassen. Ferner umfasst das Verschleißüberwachungssystem eine mit dem mindestens einen Sensorelement (3) verbundene Signalverarbeitungseinheit (4), die dazu vorgesehen ist, aus den Zustandsgrößen zeitabhängige Messdaten zu generieren und an eine Auswerteinrichtung (5) weiterzuleiten, die die Messdaten mit Solldaten vergleicht, um ein zeitabhängiges Zustandsgrößenabweichungsprofil zu erzeugen, womit ein Abnutzungsgrad und/oder einen Verschleißgrad des zumindest einen Anlagenbauteils (30) zu bestimmbar und überwachbar ist, und wobei das mindestens eine Sensorelement (3) zur Detektierung der Zustandsgrößen zumindest einen Körperschallsensor (6), einen Schwingungssensor (7), einen Beschleunigungssensor (8), einen Wegsensor (9), einen Winkelsensor (10) und einen Drehzahlsensor (11) umfasst. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Überwachung von Zustandsgrößen zumindest eines Anlagenbauteils einer seilbetriebenen Transportanlage mittels eines Verschleißüberwachungssystems, sowie ein Computerprogrammprodukt.The invention relates to a wear monitoring system for monitoring state variables of at least one plant component (30) of a cable-driven transport system (1), comprising at least one sensor device (2) with at least one sensor element (3), wherein the at least one sensor element (3) is provided for state variables during operation of the cable-operated transport system (1). Furthermore, the wear monitoring system comprises a signal processing unit (4) connected to the at least one sensor element (3), which is provided to generate time-dependent measurement data from the state variables and forward it to an evaluation device (5) which compares the measurement data with target data in order to obtain a time-dependent State parameter deviation profile, whereby a degree of wear and / or a degree of wear of the at least one plant component (30) is determinable and monitorable, and wherein the at least one sensor element (3) for detecting the state variables at least one structure-borne sound sensor (6), a vibration sensor (7) , an acceleration sensor (8), a displacement sensor (9), an angle sensor (10) and a speed sensor (11). Furthermore, the invention relates to a method for monitoring state variables of at least one plant component of a cable-operated transport system by means of a wear monitoring system, as well as a computer program product.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verschleißüberwachungssystem zur Überwachung von Zustandsgrößen zumindest eines Anlagenbauteils einer seilbetriebenen Transportanlage, umfassend mindestens eine Sensorvorrichtung mit mindestens einem Sensorelement, wobei das mindestens eine Sensorelement dazu vorgesehen ist, Zustandsgrößen während des Betriebes der seilbetriebenen Transportanlage zu erfassen.The invention relates to a wear monitoring system for monitoring state variables of at least one plant component of a cable-operated transport system comprising at least one sensor device with at least one sensor element, wherein the at least one sensor element is provided to detect state variables during operation of the cable-operated transport system.

Beispielsweise geht aus der DE 10 2008 015 035 A1 ein Verschleißüberwachungssystem zur Überwachung des Verschleißes und/oder der Abnutzung mindestens eines, einem Verschleiß und/oder einer Abnutzung unterworfenen, rotierend und/oder umlaufend gelagerten Anlagenbauteils einer ein Trag- und/oder ein Zugseil und/oder ein Förderseil sowie mindestens eine Antriebseinheit umfassenden seilbetriebenen Transportanlage hervor. Die seilbetriebene Transportanlage umfasst eine Kenngrößenmesseinrichtung zum Messen eines Istwerts und/oder einer zeitabhängigen Istwertfunktion mindestens einer elektrischen und/oder mechanischen Kenngröße des mindestens einen Anlagenbauteils und/oder der Antriebseinheit. Ferner umfasst die seilbetriebene Transportanlage eine Auswerteeinrichtung zum Bestimmen einer Kenngrößenabweichung des Istwerts in Abhängigkeit der Zeit oder eines Zeitintervalls von einem Sollwert und/oder der Istwertfunktion von einer zeitabhängigen Sollwertfunktion der mindestens einen Kenngröße, wobei die Kenngrößenabweichung einem Abnutzungs-und/oder einem Verschleißzustand des mindestens einen Anlagenbauteils entspricht. Ferner geht auch ein Verfahren zur Überwachung des Verschleißes und/oder der Abnutzung mindestens eines, einem Verschleiß und/oder einer Abnutzung unterworfenen seilbetriebenen Transportanlage aus der zuvor genannten Druckschrift hervor.For example, goes from the DE 10 2008 015 035 A1 a wear monitoring system for monitoring the wear and / or wear of at least one, a wear and / or wear subject, rotating and / or circumferentially mounted plant component of a carrying and / or a traction cable and / or a hoisting rope and at least one drive unit comprehensive rope-operated Transport system. The cable-operated transport system comprises a characteristic measuring device for measuring an actual value and / or a time-dependent actual value function of at least one electrical and / or mechanical parameter of the at least one system component and / or the drive unit. Furthermore, the cable-operated transport system comprises an evaluation device for determining a characteristic deviation of the actual value as a function of time or a time interval of a desired value and / or the actual value function of a time-dependent setpoint function of the at least one characteristic, the characteristic deviation a wear and / or a wear condition of the at least corresponds to a plant component. Furthermore, a method for monitoring the wear and / or wear of at least one, subject to wear and / or wear rope-driven transport system from the aforementioned document also shows.

Weiter offenbart CN 104097644 A ein Seilbahn-Managementsystem, das ein Computerterminal und ein Informationserfassungsterminal umfasst. Das Informationserfassungsterminal umfasst einen Geschwindigkeitssensor, einen Drucksensor und einen Vibrationssensor, und weist ferner einen Videokopf und eine Wettererfassungsvorrichtung auf. Der Drehzahlsensor, der Drucksensor, der Schwingungssensor, der Videokopf und die Wettererfassungsvorrichtung sind alle mit dem Computerterminal verbunden. Durch die Verwendung der genannten Sensoren können eine Niederhaltekraft der Seilbahnrollen und ein Schaukeln der Kabine detektiert werden. Das Computerterminal umfasst weiter eine Alarmvorrichtung zum Betätigen eines Alarms. Sobald ein Sensorsignal einen bestimmten Wert überschreitet, kann die Alarmeinrichtung des Computerterminals einen Alarm auslösen und ein Anhalten der Seilbahn bewirken.Further disclosed CN 104097644 A a cableway management system comprising a computer terminal and an information capture terminal. The information acquisition terminal includes a speed sensor, a pressure sensor, and a vibration sensor, and further includes a video head and a weather detection device. The speed sensor, the pressure sensor, the vibration sensor, the video head, and the weather detection device are all connected to the computer terminal. Through the use of said sensors, a hold-down force of the cable car rolls and rocking of the cabin can be detected. The computer terminal further includes an alarm device for actuating an alarm. As soon as a sensor signal exceeds a certain value, the alarm device of the computer terminal can trigger an alarm and cause the cable car to stop.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verschleißüberwachungssystem und ein Verfahren der beschriebenen Art weiterzuentwickeln. Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand der Patentansprüche 1 und 10. Bevorzugte Ausführungsformen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.The object of the present invention is to further develop a wear monitoring system and a method of the type described. The object is solved by the subject matter of patent claims 1 and 10. Preferred embodiments can be found in the dependent claims.

Ein erfindungsgemäßes Verschleißüberwachungssystem zur Überwachung von Zustandsgrößen zumindest eines Anlagenbauteils einer seilbetriebenen Transportanlage umfasst mindestens eine Sensorvorrichtung mit mindestens einem Sensorelement, wobei das mindestens eine Sensorelement dazu vorgesehen ist, Zustandsgrößen während des Betriebes der seilbetriebenen Transportanlage zu erfassen, wobei das mindestens eine Sensorelement im jeweiligen Anlagenbauteil zumindest mittelbar mit dem Entstehungsort der Zustandsgrößen verbunden ist, und eine mit dem mindestens einen Sensorelement verbundene Signalverarbeitungseinheit, die dazu vorgesehen ist, aus den Zustandsgrößen zeitabhängige Messdaten zu generieren und zumindest sequentiell an eine Auswerteinrichtung weiterzuleiten, die die Messdaten mit Solldaten vergleicht, um ein zeitabhängiges Zustandsgrößenabweichungsprofil zu erzeugen, wobei das Zustandsgrößenabweichungsprofil dazu vorgesehen ist, einen Abnutzungsgrad und/oder einen Verschleißgrad des zumindest einen Anlagenbauteils zu bestimmen und zu überwachen, wobei die Auswerteeinrichtung bei einem Überschreiten einer maximalen Zustandsgrößenabweichung Betriebsparameter der seilbetriebenen Transportanlage regelt, und wobei das mindestens eine Sensorelement zur Detektierung der Zustandsgrößen zumindest einen Körperschallsensor, einen Schwingungssensor, einen Beschleunigungssensor, einen Wegsensor, einen Winkelsensor und einen Drehzahlsensor umfasst.An inventive wear monitoring system for monitoring state variables of at least one plant component of a cable-driven transport system comprises at least one sensor device with at least one sensor element, wherein the at least one sensor element is provided to detect state variables during operation of the cable-operated transport system, wherein the at least one sensor element in the respective plant component at least is indirectly connected to the place of origin of the state variables, and connected to the at least one sensor element signal processing unit which is provided to generate time-dependent measurement data from the state variables and at least forward sequentially to an evaluation device that compares the measurement data with target data to a time-dependent state variable deviation profile to generate, wherein the state variable deviation profile is provided to a degree of wear and / or a V at least one sensor element for detecting the state variables at least one structure-borne sound sensor, a vibration sensor, an acceleration sensor, a displacement sensor, a Includes angle sensor and a speed sensor.

Mit dem Verschleißüberwachungssystem können Zustandsgrößen während des Betriebes der Transportanlage bei jedem beliebigen Anlagenbauteil überwacht werden. Die Anlagenbauteile unterliegen dabei insbesondere Verschleißbeanspruchungen, die durch die Detektion von Zustandsgrößen während des Betriebes charakterisiert werden. Die Zustandsgrößen können elektrische oder mechanische Kenngrößen sein, wie beispielsweise eine Drehzahl, eine Temperatur oder eine Dehnung des entsprechenden überwachten Anlagenbauteils, wobei die Zustandsgrößen mittels des Sensorelements der Sensorvorrichtung detektiert werden. Die Zustandsgrößen werden zeitabhängig erfasst, mit der Signalverarbeitungseinheit in Messdaten umgewandelt und in der Auswerteeinrichtung mit Solldaten verglichen. Die Abweichung der Solldaten zu den Ist-Werten der Zustandsgrößen ist größer, je höher der Verschleiß beziehungsweise die Abnutzung des jeweiligen Anlagenbauteils ist. Die Art und Größe dieser Abweichung ermöglicht einen Rückschluss auf den Abnutzungsgrad und/oder den Verschleißgrad, wobei ferner die Abnutzungsart und/oder die Verschleißart des jeweiligen Anlagenbauteils festgestellt werden kann. Mithin geben die Zustandsgrößen einen indirekten Rückschluss auf den Verschleiß und/oder die Abnutzung des jeweiligen Anlagenbauteils.With the wear monitoring system, state variables can be monitored during operation of the transport system in any plant component. In particular, the plant components are subject to wear stresses, which are characterized by the detection of state variables during operation. The state variables can be electrical or mechanical parameters, such as a rotational speed, a temperature or an elongation of the corresponding monitored system component, wherein the state variables are detected by means of the sensor element of the sensor device. The state variables are detected as a function of time, converted into measurement data by the signal processing unit and compared with desired data in the evaluation device. The deviation of the setpoint data to the actual values of State variables are greater, the higher the wear or the wear of the respective plant component. The nature and size of this deviation allows a conclusion on the degree of wear and / or the degree of wear, and further the wear and / or the type of wear of the respective plant component can be determined. Thus, the state variables give an indirect conclusion on the wear and / or wear of the respective plant component.

Unter dem Begriff „zumindest mittelbar“ ist zu verstehen, dass das Anlagenbauteil nicht direkt, also unmittelbar, sondern über ein weiteres Bauteil oder Element, insbesondere über ein Aufnahmeelement mit dem Sensorelement verbunden sein kann. Das Aufnahmeelement kann insbesondere dafür vorgesehen sein, zumindest eine Sensorvorrichtung mit einem Sensorelement und einer Signalverarbeitungseinheit in einer bereits existierenden seilbetriebenen Transportanlage nachzurüsten.The term "at least indirectly" is to be understood that the plant component can not be connected directly, ie directly, but via a further component or element, in particular via a receiving element with the sensor element. The receiving element can be provided in particular for retrofitting at least one sensor device with a sensor element and a signal processing unit in an already existing cable-operated transport system.

Verschleiß wird nach DIN 50320 definiert und beschreibt den fortschreitenden Materialverlust aus der Oberfläche eines festen Körpers, hervorgerufen durch mechanische Ursachen, das heißt Kontakt- und Relativbewegung des festen, flüssigen oder gasförmigen Gegenkörpers. Der Verschleißgrad ist ein Maß für den Verschleiß des Anlagenbauteils. Mit anderen Worten gibt der Verschleißgrad den Unterschied zwischen der werksseitigen Masse des Anlagenbauteils zur aktuell gemessen Masse des jeweiligen Anlagenbauteils an. Mit dem Begriff Abnutzung wird darüber hinaus eine Ermüdung, Alterung oder Zerstörung des jeweiligen Anlagenbauteils beschrieben, wobei der Abnutzungsgrad analog zum Verschleißgrad den Unterschied zwischen einem werkseitigen Sollwert der Abnutzung, im Optimalfall im Wesentlichen keine Abnutzung, und dem tatsächlich vorliegenden aktuellen Ist-Wert der Abnutzung angibt.Wear is defined according to DIN 50320 and describes the progressive loss of material from the surface of a solid body, caused by mechanical causes, that is, contact and relative movement of the solid, liquid or gaseous counter body. The degree of wear is a measure of the wear of the system component. In other words, the degree of wear indicates the difference between the factory ground of the plant component to the currently measured mass of the respective plant component. The term wear also describes fatigue, aging or destruction of the respective plant component, the degree of wear being analogous to the degree of wear the difference between a factory setpoint of wear, in the optimal case substantially no wear, and the actual actual value of wear indicates.

Mit Hilfe des Abnutzungsgrades und des Verschleißgrades kann mittels der Auswerteeinrichtung das Zustandsgrößenabweichungsprofil erstellt werden, um die Abnutzung und/oder den Verschleiß des jeweiligen Anlagenbauteils zu überwachen. Mit anderen Worten wird der Abnutzungsgrad und/oder der Verschleißgrad in Abhängigkeit der Zeit aufgetragen, um die Abnutzung und/oder den Verschleiß manuell oder automatisch zu überwachen. Bei Überschreiten einer von der Art und Belastung des Anlagenbauteils abhängigen Zustandsgrößenabweichung ist die Auswerteeinrichtung vorzugsweise dazu vorgesehen, Betriebsparameter der Transportanlage anzupassen und zu steuern. Ferner können Informationen der Auswerteeinrichtung an den Betriebsführer gesendet werden, der aktiv in den Betrieb der Transportanlage eingreifen kann. Unter Betriebsparametern sind beispielsweise die Laufgeschwindigkeit des Tragseils oder die Drehzahl der Antriebswelle zu verstehen, die bei einem Überschreiten der maximalen Zustandsgrößenabweichung herabgesetzt werden können oder die Transportanlage gänzlich abgeschaltet werden kann. Dies ist insbesondere in Bezug auf die Betriebssicherheit der Transportanlage von Vorteil. Des Weiteren können mittels des Zustandsgrößenabweichungsprofils Wartungs- und Austauschintervalle der Transportanlage oder einzelner Anlagenbauteile festgelegt werden, um ungewollte Stillstandszeiten der Transportanlage zu vermeiden und so den Betrieb zu optimieren. Mit anderen Worten können durch die Überwachung der Zustandsgrößenabweichung Rückschlüsse über die Lebensdauer eines oder mehrerer Anlagenbauteile erhalten werden.With the help of the degree of wear and the degree of wear can be created by the evaluation the state variable deviation profile to monitor the wear and / or wear of the respective plant component. In other words, the degree of wear and / or the degree of wear is plotted against time to manually or automatically monitor wear and / or wear. When exceeding a dependent on the type and load of the system component state variable deviation, the evaluation is preferably intended to adapt operating parameters of the transport system and control. Furthermore, information of the evaluation device can be sent to the operator, who can actively intervene in the operation of the transport system. Operating parameters are, for example, the running speed of the supporting cable or the rotational speed of the drive shaft, which can be reduced if the maximum state variable deviation is exceeded or the transport system can be completely switched off. This is particularly advantageous in terms of the reliability of the transport system. Furthermore, by means of the state variable deviation profile maintenance and replacement intervals of the transport system or individual plant components can be determined in order to avoid unwanted downtime of the transport system and thus to optimize the operation. In other words, conclusions about the service life of one or more plant components can be obtained by monitoring the state variable deviation.

Unter dem Begriff „zumindest sequentiell“ ist zu verstehen, dass die Messdaten aus den Zustandsgrößen am jeweiligen Anlagenbauteil zumindest in definierten Zeitintervallen generiert und an die Auswerteeinrichtung weitergeleitet werden. Die Zeitintervalle können dabei immer gleichbleibend sein. Es ist aber auch denkbar, variierende Zeitintervalle zur Überwachung der Zustandsgrößen des zumindest einen Anlagebauteils vorzusehen. Ferner können die Zeitintervalle zur sequentiellen Generierung der Messdaten und anschließender Weiterleitung an die Auswerteeinrichtung abhängig von Art, Größe und Belastung des jeweiligen Anlagenbauteils sein.The term "at least sequentially" means that the measurement data from the state variables are generated at the respective plant component at least in defined time intervals and forwarded to the evaluation device. The time intervals can always be the same. However, it is also conceivable to provide varying time intervals for monitoring the state variables of the at least one installation component. Furthermore, the time intervals for the sequential generation of the measurement data and subsequent forwarding to the evaluation device can be dependent on the type, size and load of the respective plant component.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die zeitabhängigen Messdaten kontinuierlich von der Signalverarbeitungseinheit an die Auswerteeinrichtung sendbar. Mithin werden die Messdaten während des gesamten Betriebes der Transportanlage an dem zumindest einen Anlagenbauteils generiert und an die Auswerteeinrichtung weitergeleitet.According to a preferred embodiment, the time-dependent measurement data can be continuously transmitted from the signal processing unit to the evaluation device. Consequently, the measured data are generated during the entire operation of the transport system at the at least one plant component and forwarded to the evaluation device.

Bevorzugt ist das zumindest eine Anlagenbauteil in Form eines Tragseils und/oder eines Zugseils ausgebildet, wobei der zumindest eine Körperschallsensor zumindest mittelbar mit dem Tragseil und/oder dem Zugseil zur Überwachung der Zustandsgrößen verbunden ist. Das Tragseil und das Zugseil bestehen vorzugsweise aus einer Vielzahl von Litzen, die wiederum eine Vielzahl von Filamenten aufweisen. Mittels des Körperschallsensors kann insbesondere der technische Zustand des Tragseils und/oder des Zugseils erfasst werden. Die Auswertung der elektrischen Signale in der Auswerteeinrichtung umfasst dabei das Auffinden charakteristischer Frequenzanteile und Schallamplituden. Der zumindest eine Körperschallsensor ist dafür vorgesehen, das Reißen einzelner Filamente zu erkennen und indiziert somit den Verschleiß des Tragseils und/oder des Zugseils. Als Körperschallsensor kann beispielsweise ein Shock-Pulse-Sensor vorgesehen sein, der zumindest mittelbar mit dem Tragseil verbunden ist. Darüber hinaus können mittels eines jeweiligen Körperschallsensors ferner Lagerelemente in der Antriebseinheit der Transportanlage oder das Zugseil hinsichtlich Verschleiß und/oder Abnutzung überwacht werden. Des Weiteren können Schall-Emissions-Hydrophone eingesetzt werden, die zur Überwachung von rotierenden Anlagenbauteilen und umlaufenden Seilen, wie beispielsweise das Zugseil dienen.Preferably, the at least one system component in the form of a support cable and / or a pull rope is formed, wherein the at least one structure-borne sound sensor is at least indirectly connected to the support cable and / or the traction cable for monitoring the state variables. The carrying cable and the traction cable are preferably made of a plurality of strands, which in turn have a plurality of filaments. By means of the structure-borne sound sensor, in particular the technical condition of the supporting cable and / or the traction cable can be detected. The evaluation of the electrical signals in the evaluation device includes the finding of characteristic frequency components and sound amplitudes. The at least one structure-borne sound sensor is intended to detect the tearing of individual filaments and thus indicates the wear of the carrying cable and / or the traction cable. As a structure-borne sound sensor, for example, a shock-pulse sensor may be provided which at least indirectly with the support cable connected is. In addition, by means of a respective structure-borne sound sensor further bearing elements in the drive unit of the transport system or the traction cable can be monitored for wear and / or wear. Furthermore, sound emission hydrophones can be used, which serve to monitor rotating equipment components and rotating ropes, such as the traction cable.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel erfasst der zumindest eine optische Sensor eine Biegelinie des Tragseils und/oder des Zugseils zur Überwachung der Zustandsgrößen. Die Biegelinie wird auch Katenoide genannt, und beschreibt im Allgemeinen den Durchhang eines an dessen Enden aufgehängten Seils unter Einfluss der Schwerkraft, wobei die Biegelinie in Form einer mathematischen Funktion, insbesondere in Form eines Kosinus hyperbolicus verläuft. Der optische Sensor ist dafür vorzugsweise derart angeordnet und auf die seilbetriebene Transportanlage gerichtet, dass die Transportanlage im Wesentlichen in einer Seitenansicht erfasst wird, sodass eine vertikale Durchhang des Tragseils und/oder des Zugseils aufgrund der Schwerkraft und/oder durch mehr oder weniger starke Beladung der Gondeln aufgenommen werden kann. Der optische Sensor ist dafür beispielsweise als Kamera ausgebildet. Vorteilhafterweise kann dadurch die zyklische Belastung des Tragseils und/oder des Zugseils langfristig überwacht werden. Mithin deutet ein stärkerer Durchhang des Tragseils und/oder des Zugseils auf eine fortschreitende Abnutzung des Tragseils und/oder des Zugseils hin.According to a preferred embodiment, the at least one optical sensor detects a bending line of the supporting cable and / or the traction cable for monitoring the state variables. The bending line is also called katenoid, and generally describes the slack of a suspended at the ends rope under the influence of gravity, wherein the bending line in the form of a mathematical function, in particular in the form of a hyperbolic cosine runs. For this purpose, the optical sensor is preferably arranged in such a way and directed towards the cable-driven transport system that the transport system is detected substantially in a side view, so that a vertical slack of the carrying cable and / or the traction cable due to gravity and / or by more or less heavy loading Gondolas can be accommodated. The optical sensor is for example designed as a camera. Advantageously, the cyclic loading of the supporting cable and / or the traction cable can be monitored in the long term. Thus, a greater slack of the suspension cable and / or the traction cable indicates a progressive wear of the suspension cable and / or the traction cable.

Vorzugsweise ist das zumindest eine Anlagenbauteil in Form einer Rollenanordnung ausgebildet, wobei der zumindest eine Schwingungssensor zumindest mittelbar mit der Rollenanordnung zur Überwachung der Zustandsgrößen verbunden ist. Eine Rollenanordnung ist beispielsweise ein ein oder mehrere Seilrollen umfassendes Tragrollenwerk oder eine Rollenbatterie. An der Rollenanordnung auftretende Schwingungen können mittels des Schwingungssensors in zumindest einem Freiheitsgrad, vorzugsweise in sechs Freiheitsgraden erfasst werden. Überrollt beispielsweise ein Koppelelement einer Gondel am Tragseil, Umlaufseil und/oder Zugseil eine an einem Stützelement angeordnete Rollenbatterie, können die jeweiligen Zustandsgrößen, in diesem Fall die Schwingungen, vom Schwingungssensor zeitabhängig detektiert werden. Schwingungen können außerdem entstehen, wenn ein Tragrollenwerk ein Befestigungselement am Seil, beispielsweise einen Seilteiler oder einen Seilhalter überrollt. Die mittels der Auswerteeinrichtung aus den Zustandsgrößen generierten Messdaten werden an die Auswerteeinrichtung weitergeleitet, um ein Ist-Schwingungsprofil zu erstellen, das mit den Solldaten, in diesem Fall einem Soll-Schwingungsprofil, verglichen wird. Alternativ oder ergänzend können Schwingungssensoren in Antriebskomponenten oder Getriebebauteilen der Transportanlage eingesetzt werden. Darüber hinaus können die Schwingungssensoren in Betonfundamenten und/oder in Tragstützen vorgesehen sein.Preferably, the at least one system component is designed in the form of a roller arrangement, wherein the at least one vibration sensor is connected at least indirectly to the roller arrangement for monitoring the state variables. A roller assembly is for example a one or more pulleys comprehensive idlers or a roller battery. Vibrations occurring on the roller arrangement can be detected by means of the vibration sensor in at least one degree of freedom, preferably in six degrees of freedom. If, for example, a coupling element of a nacelle on the carrying cable, circulating cable and / or traction cable rolls over a roller battery arranged on a supporting element, the respective state variables, in this case the vibrations, can be detected by the vibration sensor in a time-dependent manner. Vibrations can also arise when a roller bearing roll over a fastener on the rope, such as a rope divider or a cable holder. The measurement data generated from the state variables by means of the evaluation device are forwarded to the evaluation device in order to produce an actual oscillation profile which is compared with the desired data, in this case a nominal oscillation profile. Alternatively or additionally, vibration sensors can be used in drive components or transmission components of the transport system. In addition, the vibration sensors may be provided in concrete foundations and / or in support posts.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das zumindest eine Anlagenbauteil in Form einer Tragseilspannvorrichtung ausgebildet, wobei der zumindest eine Beschleunigungssensor zumindest mittelbar mit der Tragseilspannvorrichtung zur Überwachung der Zustandsgrößen verbunden ist. Mittels des Beschleunigungssensors werden Vibrationen im Tragseil als Zustandsgröße erfasst, die mittels der Signalverarbeitungseinheit in Messdaten transformiert und an die Auswerteeinrichtung zur Auswertung und zur Regelung der Betriebsparameter weitergeleitet werden.According to a preferred embodiment, the at least one system component is designed in the form of a suspension cable tensioning device, wherein the at least one acceleration sensor is connected at least indirectly to the suspension cable tensioning device for monitoring the state variables. By means of the acceleration sensor, vibrations in the carrying cable are detected as state variables, which are transformed into measurement data by means of the signal processing unit and forwarded to the evaluation device for evaluation and regulation of the operating parameters.

Bevorzugt ist das zumindest eine Anlagenbauteil in Form einer Kabine und/oder eines Koppelelements zur Kopplung der Kabine über einen Tragarm mit dem Tragseil ausgebildet, wobei der zumindest eine Wegsensor und/oder der zumindest eine Winkelsensor zumindest mittelbar mit der Kabine und/oder dem Koppelelement zur Überwachung der Zustandsgrößen verbunden ist. Eine Kabine, die über den Tragarm und dem Kopplungselement zumindest mit dem Tragseil verbunden ist, wird im Folgenden als Gondel bezeichnet. Beispielsweise ist an dem Kopplungselement der Gondel ein Wegsensor und/oder ein Winkelsensor angeordnet, wobei aus dem Einschwingungsverhalten der Gondel während des Betriebes auf die Beladung und/oder eine Beladungsänderung der Gondel geschlossen werden kann. Darüber wird zum Beispiel die zyklische Belastung des Seils oder anderer Anlagenbauteile abgeleitet. Werden an der Transportanlage mehrere Gondeln zumindest am Tragseil und am Zugseil befestigt, können alle Gondeln eine jeweilige Sensorvorrichtung mit einem Sensorelement oder mehreren verschiedenen Sensorelementen zur Überwachung verschiedener Zustandsgrößen umfassen. Für alle Gondeln wird durch die Auswerteeinrichtung ein jeweiliges zeitabhängiges Zustandsgrößenabweichungsprofil während des Betriebes erstellt, sodass durch effektive Überwachung der Zustandsgrößen alle Gondeln, aber auch andere Anlagenbauteile im Wesentlichen gleich belastet werden oder stärker belastete Anlagenbauteile früher beziehungsweise leichter belastete Anlagenbauteile später inspiziert werden müssen.Preferably, the at least one plant component in the form of a cabin and / or a coupling element for coupling the car via a support arm with the support cable is formed, wherein the at least one displacement sensor and / or the at least one angle sensor at least indirectly with the car and / or the coupling element for Monitoring the state variables is connected. A cabin, which is connected via the support arm and the coupling element at least with the supporting cable, is referred to below as a nacelle. For example, a displacement sensor and / or an angle sensor is arranged on the coupling element of the nacelle, it being possible to conclude from the transient behavior of the nacelle during operation on the loading and / or a change in loading of the nacelle. In this way, for example, the cyclic loading of the rope or other plant components is derived. If several gondolas are fastened to the transport system at least on the carrying cable and on the traction cable, all the gondolas can comprise a respective sensor device with one sensor element or several different sensor elements for monitoring different state variables. The evaluation device generates a respective time-dependent state variable deviation profile during operation for all gondolas so that all gondolas, but also other plant components, are loaded substantially equally or more heavily loaded plant components must be inspected later or lighter loaded plant components by effective monitoring of the state variables.

Des Weiteren bevorzugt ist das zumindest eine Anlagenbauteil in Form einer Seilrolle und/oder einer Seilscheibe ausgebildet, wobei der zumindest eine Drehzahlsensor zumindest mittelbar mit der Seilrolle und/oder der Seilscheibe zur Überwachung der Zustandsgrößen verbunden ist. Unter einer Seilrolle ist unter anderem eine Tragrolle zum Tragen eines Seils oder eine Führungsrolle zur Führung eines Seils der seilbetriebenen Transportanlage zu verstehen. Das Seil läuft dabei über Laufflächen an den drehbar gelagerten Rollen. Die Seilscheibe wird bevorzugt von einer Antriebseinheit der Transportanlage angetrieben und ist dazu vorgesehen, das Zugseil und die damit verbundenen Gondeln in Bewegung zu versetzen. Eine seilbetriebene Transportanlage weist vorzugsweise zwei Seilscheiben auf, wobei zumindest eine der Seilscheiben angetrieben wird. Der jeweilige Drehzahlsensor ist dazu vorgesehen, zum einen die Seillaufgeschwindigkeit und zum anderen die Seilrollendrehgeschwindigkeit beziehungsweise die Seilscheibendrehgeschwindigkeit zu erfassen. Die Geschwindigkeiten können beispielsweise optisch, induktiv oder mittels eines Radars erfasst werden. Durch die im Laufe des Betriebes auftretenden Unterschiede der genannten Geschwindigkeiten können Rückschlüsse auf Schlupfvorgänge zwischen dem Seil und den Laufflächen gezogen werden, die auf einen Abrieb des Seils oder Verschleiß auf den Laufflächen der Seilrollen hindeuten. Ferner kann mittels Drehzahlsensoren Schlupf in der Antriebseinheit oder im Getriebe, beispielsweise Schlupf zwischen Lagerringen und einem Käfig oder Wälzkörpern erfasst werden.Furthermore, the at least one system component is preferably designed in the form of a pulley and / or a pulley, wherein the at least one rotational speed sensor is connected at least indirectly to the pulley and / or the pulley for monitoring the state variables. Under one Pulley is to be understood inter alia a carrying role for carrying a rope or a guide roller for guiding a rope of the cable-operated transport system. The rope runs over running surfaces on the rotatably mounted rollers. The pulley is preferably driven by a drive unit of the transport system and is intended to set the pull cable and the associated gondolas in motion. A cable-operated transport system preferably has two sheaves, wherein at least one of the sheaves is driven. The respective rotational speed sensor is provided for the purpose of detecting, on the one hand, the cable operating speed and, on the other hand, the cable pulley rotational speed or the pulley rotational speed. The speeds can be detected, for example, optically, inductively or by means of a radar. The differences in the speeds mentioned in the course of operation make it possible to draw conclusions about slip processes between the cable and the running surfaces, which indicate abrasion of the cable or wear on the running surfaces of the cable pulleys. Furthermore, slip in the drive unit or in the transmission, for example, slip between bearing rings and a cage or rolling elements can be detected by means of speed sensors.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass das zumindest eine Anlagenbauteil in Form eines Getriebebauteils sowie einer Antriebskomponente ausgebildet ist, wobei in dem Getriebebauteil und/oder der Antriebskomponente zumindest ein Temperatursensor zur Bestimmung einer Schmiermitteltemperatur und/oder zumindest ein Partikelsensor zur Bestimmung einer Partikeldichte im Schmiermittel und/oder zumindest ein Wassergehaltsensor zur Bestimmung eines Wassergehaltes im Schmiermittel und/oder zumindest ein Viskositätssensor zur Bestimmung der Schmiermittelviskosität angeordnet sind. Das Getriebebauteil weist zumindest eine Sensorvorrichtung der zuvor genannten Art auf. Eine Antriebskomponente ist ein Bauteil einer Antriebseinheit, die für den Antrieb der zumindest einen Seilscheibe vorgesehen ist. Getriebebauteile und Antriebskomponenten sind Bauteile, die Verschleiß und/oder Abnutzung jeglicher Art ausgesetzt sind. Hierunter fallen unter anderem Wälzlager, Antriebs- oder Abtriebswellen, Zahnräder oder Verzahnungen von Zahnrädern. Mittels der Sensorvorrichtung kann der Zustand des Schmiermittels, zum Beispiel ein Getriebeöl, überwacht werden. Mittels der genannten Sensorelemente, die vorzugsweise in der Sensorvorrichtung zusammengefasst sind, werden die Zustandsgrößen des Schmiermittels erfasst und über die Auswerteeinrichtung überwacht, wodurch Wartungsintervalle, beispielsweise zum Ölwechsel, festgesetzt werden können. Auch diese generierten Messdaten werden von der Auswerteeinrichtung genutzt, um bei Überschreitung der maximalen Zustandsgrößenabweichung die Betriebsparameter anzupassen. Ergänzend können in den jeweiligen Getriebebauteilen und Antriebskomponenten weitere Sensoren zur Lasterfassung, wie beispielsweise Dehnungsmessstreifen vorgesehen sein, um den Verschleiß und/oder die Abnutzung bestimmter Anlagenbauteile zu überwachen.The invention includes the technical teaching that the at least one plant component in the form of a transmission component and a drive component is formed, wherein in the transmission component and / or the drive component at least one temperature sensor for determining a lubricant temperature and / or at least one particle sensor for determining a particle density in Lubricant and / or at least one water content sensor for determining a water content in the lubricant and / or at least one viscosity sensor for determining the lubricant viscosity are arranged. The transmission component has at least one sensor device of the aforementioned type. A drive component is a component of a drive unit which is provided for driving the at least one pulley. Transmission components and drive components are components that are subject to wear and / or wear of any kind. These include, among other things rolling bearings, drive or output shafts, gears or gears of gears. By means of the sensor device, the state of the lubricant, for example a transmission oil, can be monitored. By means of said sensor elements, which are preferably combined in the sensor device, the state variables of the lubricant are detected and monitored by the evaluation device, whereby maintenance intervals, for example for oil change, can be fixed. These generated measurement data are also used by the evaluation device to adjust the operating parameters when the maximum state variable deviation is exceeded. In addition, other sensors for load detection, such as strain gauges may be provided in the respective transmission components and drive components to monitor the wear and / or wear of certain equipment components.

Gemäß dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren zur Überwachung von Zustandsgrößen zumindest eines Anlagenbauteils einer seilbetriebenen Transportanlage mittels eines Verschleißüberwachungssystems werden mittels zumindest eines Sensorelements zumindest einer Sensorvorrichtung Zustandsgrößen während des Betriebes der seilbetriebenen Transportanlage zumindest mittelbar am Entstehungsort der Zustandsgrößen erfasst, wobei durch eine mit dem mindestens einen Sensorelement verbundene Signalverarbeitungseinheit zeitabhängige Messdaten generiert und an eine Auswerteinrichtung weitergeleitet werden, wobei die Messdaten mit Solldaten verglichen werden, um ein zeitabhängiges Zustandsgrößenabweichungsprofil zu erzeugen, wobei mittels des Zustandsgrößenabweichungsprofils ein Abnutzungsgrad und/oder einen Verschleißgrad des zumindest einen Anlagenbauteils bestimmt und überwacht wird, und wobei Betriebsparameter der seilbetriebenen Transportanlage bei einem Überschreiten einer maximalen Zustandsgrößenabweichung durch die Auswerteeinrichtung geregelt werden.According to the method proposed according to the invention for monitoring state variables of at least one plant component of a cable-operated transport system by means of a wear monitoring system, state variables are detected at least indirectly at the point of origin of the state variables by at least one sensor element of at least one sensor device, whereby state variables associated with the at least one sensor element are at least indirectly connected during operation of the cable-operated transport system Signal processing unit time-dependent measurement data generated and forwarded to an evaluation, wherein the measured data to generate a time-dependent state variable deviation profile, wherein by means of the state variable deviation profile, a degree of wear and / or degree of wear of the at least one plant component is determined and monitored, and wherein operating parameters of cable-operated transport system when passing egg ner maximum state variable deviation are controlled by the evaluation.

Die Auswertevorrichtung umfasst vorzugsweise einen Algorithmus, der alle aus den Zustandsgrößen generierten zeitabhängigen Messdaten zusammenführt und hinsichtlich Korrelationen und Kreuzkorrelationen untersucht. Die Messdaten werden zeitlich synchronisiert und liegen in Form von Matrizen vor. Mithilfe der Matrizen werden Korrelationsanalysen durchgeführt, in denen alle gemessenen Messdaten in Zusammenhang gebracht werden um den Verschleiß und/oder die Abnutzung mehrerer verschiedener Anlagenbauteile ganzheitlich zu überwachen. Der Algorithmus kann ferner derart ausgelegt sein, dass er Big-Data-Analysen durchführt, um wiederkehrende Muster zu erkennen, die sich statistisch mit einem Verschleiß und/oder einer Abnutzung eines oder mehrerer bestimmter Anlagenbauteile in Verbindung bringen lassen. So können aus vielen Messdaten Einflussfaktoren für den Verschleiß und/oder die Abnutzung identifiziert werden, die mittels einzelner isolierter Messdaten von Zustandsgrößen nicht sichtbar gemacht werden können. Darüber hinaus können Prüfzyklen in zeitlich wiederkehrenden Intervallen durchgeführt werden. Diese dienen zur Erzeugung von Messwerten bekannter Ausgangsparameter, um Abweichungen aller Messwerte und deren Korrelation zu erkennen.The evaluation device preferably comprises an algorithm which brings together all the time-dependent measurement data generated from the state variables and examines them with regard to correlations and cross-correlations. The measured data are synchronized in time and are in the form of matrices. The matrices are used to carry out correlation analyzes, in which all measured measured data are related in order to holistically monitor the wear and / or wear of several different plant components. The algorithm may be further configured to perform big data analyzes to detect recurrent patterns that are statistically associated with wear and / or wear of one or more particular equipment components. For example, influencing factors for wear and / or wear can be identified from many measurement data that can not be made visible by means of individual isolated measurement data of state variables. In addition, test cycles can be performed at recurring intervals. These serve to generate measured values of known output parameters in order to detect deviations of all measured values and their correlation.

Das Verfahren gemäß der Erfindung kann insbesondere von einem Computer beziehungsweise von der Steuer- und Auswertvorrichtung ausgeführt werden. Somit kann das Verfahren in Software implementiert sein. Die entsprechende Software ist insofern ein eigenständig verkaufsfähiges Produkt. Daher bezieht sich die Erfindung auch auf ein Computerprogrammprodukt mit maschinenlesbaren Anweisungen, die, wenn sie auf einem Computer beziehungsweise auf einem Steuergerät ausgeführt werden, den Computer, und/oder das Steuergerät, zu einer Überwachungslogik des Verschleißüberwachungssystems aufwerten, beziehungsweise dazu veranlassen, ein Verfahren gemäß der Erfindung auszuführen. The method according to the invention can be carried out in particular by a computer or by the control and evaluation device. Thus, the method can be implemented in software. The corresponding software is therefore an independently salable product. Therefore, the invention also relates to a computer program product with machine-readable instructions which, when executed on a computer or on a controller, enhance the computer, and / or the controller, to a monitoring logic of the wear monitoring system, or cause a method according to to carry out the invention.

Insbesondere wird das erfindungsgemäße Verschleißüberwachungssystem in einer seilbetriebenen Transportanlage verwendet. Unter einer seilbetriebenen Transportanlage ist ein Verkehrsmittel zu verstehen, das nach seiner Bauart und seinen besonderen, mit dem Fahrzeug fest verbundenen Einrichtungen zur Beförderung von Personen oder Gütern vorgesehen ist. Beispielsweise ist unter einer seilbetriebenen Transportanlage eine Seilbahn, insbesondere eine Luftseilbahn zu verstehen. Das erfindungsgemäße Verschleißüberwachungssystem ist insbesondere geeignet um mit geringem Aufwand in bereits existierenden oder montierten seilbetriebenen Transportanlagen nachgerüstet zu werden.In particular, the wear monitoring system according to the invention is used in a cable-operated transport system. A cable-operated transport system means a means of transport designed according to its type and special means of transporting persons or goods permanently attached to the vehicle. For example, a cable-operated transport system is to be understood as meaning a cable car, in particular an aerial cableway. The wear monitoring system according to the invention is particularly suitable for retrofitting with little effort in already existing or assembled cable-operated transport systems.

Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der drei Figuren näher erläutert, wobei gleiche oder ähnliche Elemente mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sind. Hierbei zeigt

1 eine vereinfachte schematische Perspektivdarstellung einer seilbetriebenen Transportanlage mit einem erfindungsgemäßen Verschleißüberwachungssystem,
2 eine vereinfachte schematische Darstellung zweier Stützen der seilbetriebenen Transportanlage gemäß 1, und
3 eine vereinfachte schematische Darstellung eines Teils der seilbetriebenen Transportanlage gemäß 1.

In the following, a preferred embodiment of the invention is explained in more detail with reference to the three figures, wherein the same or similar elements are provided with the same reference numerals. This shows

1 a simplified schematic perspective view of a cable-driven transport system with a wear monitoring system according to the invention,
2 a simplified schematic representation of two supports of the cable-operated transport system according to 1 , and
3 a simplified schematic representation of a portion of the cable-operated transport system according to 1 ,

Gemäß 1 weist eine als Seilbahn ausgebildete seilbetriebene Transportanlage 1 ein erfindungsgemäßes Verschleißüberwachungssystem auf. Das Verschleißüberwachungssystem umfasst mehrere Sensorvorrichtungen 2, die an jeweiligen zu überwachenden Anlagenbauteilen 30 angeordnet sind. Die Transportanlage 1 enthält ein angetriebenes, in sich geschlossenes Zugseil 28, das vorliegend vier Gondeln 27 zur Beförderung von Personen oder Gütern umlaufend um ein Paar Seilscheiben 21 befördert. Das Zugseil 28 wird mittels einer Antriebseinheit 31, bestehend aus einer Antriebskomponente 23 und einem Getriebebauteil 22, angetrieben, wobei zwei Tragseile 12 das Gewicht der Gondeln 27 tragen. Jedes der beiden Tragseile 12 wird an einem jeweiligen Ende mittels einer jeweiligen Tragseilspannvorrichtung 16 gespannt. Die jeweilige Tragseilspannvorrichtung 16 und das Getriebebauteil 22 sind vorliegend als Anlagenbauteil 30 definiert. Als Anlagenbauteil 30 werden diejenigen Bauteile der erfindungsgemäßen Transportanlage 1 bezeichnet, deren Zustandsgrößen während des Betriebes der Transportanlage 1 mittels einer jeweiligen Sensorvorrichtung 2 überwacht werden. Zur Überbrückung einer großen Spannweite sind die Tragseile 12 und das Zugseil 28 auf zwei Stützen 29 zwischengelagert, die auf einem jeweiligen aus Beton ausgebildeten Fundament 14 gegründet sind.According to 1 has a trained as a cableway cable-operated transport system 1 an inventive wear monitoring system. The wear monitoring system includes multiple sensor devices 2 , which are connected to the respective plant components to be monitored 30 are arranged. The transport system 1 contains a powered, self-contained pull rope 28 , the present four gondolas 27 for transporting people or goods around a pair of pulleys 21 promoted. The rope 28 is by means of a drive unit 31 consisting of a drive component 23 and a transmission component 22 , powered by two suspension cables 12 the weight of the gondolas 27 wear. Each of the two suspension ropes 12 is at a respective end by means of a respective suspension cable tensioning device 16 curious; excited. The respective suspension cable tensioning device 16 and the transmission component 22 are present as plant component 30 Are defined. As a plant component 30 those components of the transport system according to the invention 1 referred whose state variables during operation of the transport system 1 by means of a respective sensor device 2 be monitored. To bridge a large span are the suspension cables 12 and the pull rope 28 on two supports 29 stored on a concrete foundation 14 are founded.

Jede Sensorvorrichtung 2 umfasst ein jeweiliges Sensorelement 3 und eine jeweilige Signalverarbeitungseinheit 4. Eine oder mehrere Sensorvorrichtungen 2 können aber auch mehrere Sensorelemente 3 aufweisen. Das Sensorelement 3 ist dazu vorgesehen, Zustandsgrößen während des Betriebes der seilbetriebenen Transportanlage 1 zu erfassen. Das im jeweiligen Anlagenbauteil 30 angeordnete Sensorelement 3 ist unmittelbar mit dem Entstehungsort der Zustandsgrößen verbunden. Es ist aber auch denkbar, dass das Sensorelement beispielsweise mittels eines Aufnahmeelements mittelbar mit dem Entstehungsort der Zustandsgröße verbunden ist. Jedes Sensorelement 3 ist mit einer Signalverarbeitungseinheit 4 verbunden, wobei sowohl die Tragseilspannvorrichtung 16 als auch das Getriebebauteil 22 eine jeweilige Signalverarbeitungseinheit 4 aufweisen. Je nach Ausbildung und Anordnung der Anlagenbauteile 30 kann eine Signalverarbeitungseinheit 4 die Signale mehrerer Sensorelemente 3 zusammenfassen und verarbeiten. Die Signalverarbeitungseinheit 4 ist dazu vorgesehen, aus den Zustandsgrößen zeitabhängige Messdaten zu generieren und sequentiell an eine Auswerteinrichtung 5 weiterzuleiten, die die Messdaten mit Solldaten vergleicht, um ein zeitabhängiges Zustandsgrößenabweichungsprofil zu erzeugen. Alternativ können die zeitabhängigen Messdaten kontinuierlich von der Signalverarbeitungseinheit 4 an die Auswerteeinrichtung 5 weitergeleitet werden. Die Auswerteeinrichtung 5 regelt bei einem Überschreiten einer maximalen Zustandsgrößenabweichung Betriebsparameter der seilbetriebenen Transportanlage und passt den Betrieb der Transportanlage 1 an den Zustand der Anlagenbauteile 30 an. Das Zustandsgrößenabweichungsprofil ist dazu vorgesehen, einen Abnutzungsgrad und/oder einen Verschleißgrad des zumindest einen Anlagenbauteils anzugeben und zu überwachen. Die Auswerteeinrichtung 5 weist ferner einen übergeordneten Algorithmus auf, der die Messdaten aller Sensorvorrichtungen 2 zusammenführt und hinsichtlich Korrelationen und Kreuzkorrelationen untersucht. Der Algorithmus ist vorliegend derart ausgeführt, dass durch Erfassung von Messdaten über einen längeren Zeitraum nach Mustern gesucht wird, um den Verschleiß und/oder die Abnutzung von einzelnen Bauteilen früher erkennen zu können, wodurch ungewollte Ausfälle und Stillstandszeiten der Transportanlage 1 vermieden werden können. Mithin erfolgt eine ganzheitliche Überwachung der Anlagenbauteile 30 der seilbetriebenen Transportanlage 1.Every sensor device 2 includes a respective sensor element 3 and a respective signal processing unit 4 , One or more sensor devices 2 but also several sensor elements 3 exhibit. The sensor element 3 is intended to be state variables during operation of the cable-operated transport system 1 capture. That in the respective plant component 30 arranged sensor element 3 is directly connected to the place of origin of the state variables. But it is also conceivable that the sensor element is indirectly connected, for example by means of a receiving element with the place of origin of the state variable. Each sensor element 3 is with a signal processing unit 4 connected, wherein both the suspension cable tensioning device 16 as well as the transmission component 22 a respective signal processing unit 4 exhibit. Depending on the design and arrangement of the system components 30 may be a signal processing unit 4 the signals of several sensor elements 3 summarize and process. The signal processing unit 4 is intended to generate time-dependent measurement data from the state variables and sequentially to an evaluation device 5 which compares the measurement data with target data to generate a time-dependent state variable deviation profile. Alternatively, the time-dependent measurement data may be continuously provided by the signal processing unit 4 to the evaluation device 5 to get redirected. The evaluation device 5 regulates operating parameters of the cable-operated transport system when exceeding a maximum state variable deviation and fits the operation of the transport system 1 to the condition of the system components 30 at. The state variable deviation profile is provided to indicate and monitor a degree of wear and / or a degree of wear of the at least one plant component. The evaluation device 5 also has a superordinate algorithm that stores the measurement data of all sensor devices 2 and examined for correlations and cross-correlations. The algorithm is present designed so that is sought by capturing measurement data over a longer period of patterns to detect the wear and / or wear of individual components earlier, causing unwanted failures and downtime of the transport system 1 can be avoided. Consequently, there is a holistic monitoring of the system components 30 the cable-operated transport system 1 ,

Das Sensorelement 3 der Tragseilspannvorrichtung 16 ist als Beschleunigungssensor 8 ausgebildet, um Zustandsgrößen des Tragseils 12 zu detektieren. Vorliegend werden mittels des Beschleunigungssensors 8 Vibrationen im Tragseil 12 erfasst. Das Getriebebauteil 22 weist einen Temperatursensor 24 zur Bestimmung einer Schmiermitteltemperatur, einen Partikelsensor 25 zur Bestimmung einer Partikeldichte im Schmiermittel, einen Wassergehaltsensor 26 zur Bestimmung eines Wassergehaltes im Schmiermittel und einen Viskositätssensor 15 zur Bestimmung der Schmiermittelviskosität auf. Mithin erfolgt mittels der im Getriebebauteil 22 angeordneten Sensorelemente 15, 24, 25, 26 eine Ölzustandsüberwachung. Durch Kennwerte, bezüglich einer Partikeldichte und/oder Temperatur können Informationen von der Auswerteeinrichtung ausgewertet werden, die auf Verschleiß bestimmter Bauteile innerhalb der Antriebseinheit 31 hinweisen. Ferner ist ein optischer Sensor 31 mit der Auswerteinrichtung 5 verbunden, wobei der optische Sensor 31 eine Biegelinie des Tragseils 12 und/oder des Zugseils 28 zur Überwachung der Zustandsgrößen erfasst. Ergänzend oder alternativ kann auch eine Antriebskomponente 23 der Transportanlage 1 als Anlagenbauteil 30 mit entsprechenden Sensorvorrichtungen 2 vorgesehen sein.The sensor element 3 the suspension rope tensioning device 16 is as an acceleration sensor 8th designed to state variables of the suspension rope 12 to detect. In the present case, by means of the acceleration sensor 8th Vibrations in the suspension rope 12 detected. The transmission component 22 has a temperature sensor 24 for determining a lubricant temperature, a particle sensor 25 for determining a particle density in the lubricant, a water content sensor 26 for determining a water content in the lubricant and a viscosity sensor 15 for determining the lubricant viscosity. Consequently, by means of the transmission component 22 arranged sensor elements 15 . 24 . 25 . 26 an oil condition monitoring. By characteristic values, with regard to a particle density and / or temperature, information can be evaluated by the evaluation device, which indicates the wear of certain components within the drive unit 31 clues. Further, an optical sensor 31 with the evaluation device 5 connected, wherein the optical sensor 31 a bend line of the suspension rope 12 and / or the pull rope 28 recorded for monitoring the state variables. Additionally or alternatively, a drive component 23 the transport system 1 as a plant component 30 with corresponding sensor devices 2 be provided.

Gemäß 2 sind zur Führung des Tragseils 12 und Zugseils 28 Rollenanordnungen 13 an Stützen 29 der Transportanlage 1 angeordnet. Die Gondeln 27 umfassen eine Kabine 14, einen Tragarm 19 und ein Koppelelement 18 zur Verbindung und Führung der Gondel 27 am Tragseil 12 und am Zugseil 28. Das Tragseil 12, das Zugseil 28, das Koppelelement 18 einer jeweiligen Gondel 27, eine der Stützen 29 sowie eines der Fundamente 14 sind als Anlagenbauteile 30 ausgebildet. Die Stütze 29 sowie das Fundament 14 weisen eine jeweilige Sensorvorrichtung 2 mit ein als Schwingungssensor 7 ausgebildetes Sensorelement 3 auf. Während des Betriebes der Transportanlage 1 erzeugt das Zugseil 28 und das Überrollen der Gondeln 27 über die Rollenanordnungen 13 Schwingungen, die von den Schwingungssensoren 7 als Zustandsgrößen registriert und mittels der jeweiligen Signalverarbeitungseinheit 4 in Messdaten umgewandelt werden, wobei die Messdaten nachfolgend an die in 1 gezeigte Auswerteeinrichtung 5 weitergeleitet und dort ausgewertet werden, indem die Messdaten mit Solldaten verglichen werden und damit ein Zustandsgrößenabweichungsprofil erzeugt wird. Aufgrund der vorwiegend dynamischen Belastung kommt es zum Verschleiß und/oder zur Abnutzung der Stützen 29 und der Fundamente 14, das sich im Zustandsgrößenabweichungsprofil wiederspiegelt. Die Zustandsgrößenabweichung vergrößert sich mit fortlaufendem Betrieb der Transportanlage 1 aufgrund des steigenden Verschleißes der Anlagenbauteile 30.According to 2 are to guide the carrying rope 12 and traction cables 28 roller assemblies 13 on supports 29 the transport system 1 arranged. The gondolas 27 include a cabin 14 , a support arm 19 and a coupling element 18 to connect and guide the gondola 27 on the carrying rope 12 and on the rope 28 , The carrying rope 12 , the pull rope 28 , the coupling element 18 a respective gondola 27 one of the supports 29 as well as one of the foundations 14 are as plant components 30 educated. The support 29 as well as the foundation 14 have a respective sensor device 2 with as a vibration sensor 7 trained sensor element 3 on. During operation of the transport system 1 creates the pull rope 28 and rolling over the gondolas 27 about the role arrangements 13 Vibrations produced by the vibration sensors 7 registered as state variables and by means of the respective signal processing unit 4 be transformed into measurement data, the measurement data following the in 1 shown evaluation 5 be forwarded and evaluated there by the measured data are compared with target data and thus a state variable deviation profile is generated. Due to the predominantly dynamic load it comes to wear and / or wear of the supports 29 and the foundations 14 , which is reflected in the state quantity deviation profile. The state quantity deviation increases with continuous operation of the transport system 1 due to the increasing wear of the system components 30 ,

Darüber hinaus weist das Koppelelement 18 einer Gondel 27 ein als Wegsensor 9 und ein als Winkelsensor 10 ausgebildetes jeweiliges Sensorelement 3 auf, die in der Sensorvorrichtung 2 zusammengefasst sind. Mittels des Wegsensors 9 und des Winkelsensors 10 kann auf die Beladung oder auch auf eine Beladungsänderung der Gondel 27 geschlossen werden. Über die zeitabhängigen Messdaten des Winkelsensors 10 können somit Verschleiß- und/oder Abnutzungsvorgänge des Koppelelements 18 überwacht und Wartungs- und Reparaturintervalle der Gondel 27 optimiert werden. Des Weiteren ist am Zugseil 28 und am Tragseil 12 ein jeweiliger Körperschallsensor 6 als Sensorelement 3 vorgesehen. Mittels des jeweiligen Körperschallsensors 6 wird der Verschleiß und/oder die Abnutzung des Zugseils 28 und des Tragseils 12 überwacht, indem beispielsweise gerissene Litzen oder gerissene Filamente innerhalb der Litzen durch das Herausfiltern charakteristischer Frequenzanteile und Schallamplituden erkannt werden können. Das Generieren von zeitabhängigen Messdaten aus den gemessenen Zustandsgrößen mittels der jeweiligen Signalverarbeitungseinheit 4 und das anschließende Weiterleiten der Messdaten an die Auswerteeinrichtung 5 zur Gegenüberstellung der Messdaten mit Solldaten erfolgt analog zu der bereits beschriebenen Weise.In addition, the coupling element 18 a gondola 27 as a displacement sensor 9 and one as an angle sensor 10 trained respective sensor element 3 on that in the sensor device 2 are summarized. By means of the displacement sensor 9 and the angle sensor 10 can be on the load or even on a change in load of the nacelle 27 getting closed. About the time-dependent measurement data of the angle sensor 10 can thus wear and / or wear operations of the coupling element 18 supervised and maintenance and repair intervals of the nacelle 27 be optimized. Furthermore, the pull rope 28 and on the carrying rope 12 a respective structure-borne sound sensor 6 as a sensor element 3 intended. By means of the respective structure-borne sound sensor 6 is the wear and / or wear of the pull rope 28 and the suspension rope 12 monitored, for example, by cracked strands or torn filaments within the strands can be detected by filtering out characteristic frequency components and sound amplitudes. The generation of time-dependent measurement data from the measured state variables by means of the respective signal processing unit 4 and the subsequent forwarding of the measured data to the evaluation device 5 to compare the measured data with target data is analogous to the manner already described.

Gemäß 3 sind die Rollenanordnungen 13 in dem bevorzugten Ausführungsbeispiels als Rollenbatterien ausgebildet und umfassen jeweils vier Seilrollen 20, wobei auch mehr oder weniger Seilrollen 20 vorgesehen sein können. Ergänzend zu den in 2 gezeigten Anlagenbauteilen 30 sind ferner eine der Rollenanordnungen 13, eine der Seilrollen 20 der Rollenanordnung 13 und eine der Seilscheiben 21 als Anlagenbauteil 30 ausgebildet. Ebenso wie in 2 ist das als Schwingungssensor 7 ausgebildete Sensorelement 3 an der Rollenanordnung 13 zur Detektion der Zustandsgrößen am Zugseil 28 vorgesehen. Darüber hinaus weisen die Seilrolle 20 und die Seilscheibe 21 eine jeweilige Sensorvorrichtung 2 auf, die einen Drehzahlsensor 11 als Sensorelement 3 und eine Signalverarbeitungseinheit 4 umfasst. Mittels des Drehzahlsensors 11 können die Drehgeschwindigkeiten der Seilrolle 20 und der Seilscheibe 21 erfasst werden und der realen Laufgeschwindigkeit des Zugseils 28 gegenübergestellt werden. Eine durch Verschleiß und/oder Abnutzung auftretende Geschwindigkeitsdifferenz deutet auf einen Schlupf zwischen dem Zugseil 28 und der Seilrolle 20 beziehungsweise dem Zugseil 28 und der Seilscheibe 21 hin. Gründe dafür sind beispielsweise ein Abrieb des Zugseils 28 oder ein Verschleiß der Seilrolle 20. Die Geschwindigkeitsdifferenz wird Solldaten in der Auswerteeinrichtung 5 gegenübergestellt, wodurch auf die Betriebsparameter Einfluss genommen und Wartungszyklen für die betroffenen Anlagenbauteile 30 eingestellt werden können.According to 3 are the role arrangements 13 formed in the preferred embodiment as roller batteries and each comprise four pulleys 20 , where also more or less pulleys 20 can be provided. In addition to the in 2 shown plant components 30 are also one of the roller assemblies 13 , one of the pulleys 20 the roller arrangement 13 and one of the sheaves 21 as a plant component 30 educated. As well as in 2 is that as a vibration sensor 7 trained sensor element 3 on the roller assembly 13 for the detection of state variables on the traction cable 28 intended. In addition, the pulley point 20 and the pulley 21 a respective sensor device 2 on that a speed sensor 11 as a sensor element 3 and a signal processing unit 4 includes. By means of the speed sensor 11 can the rotational speeds of the pulley 20 and the pulley 21 be recorded and the real speed of the pull rope 28 be faced. A speed difference due to wear and / or wear indicates slippage between the tow rope 28 and the pulley 20 or the pull rope 28 and the pulley 21 out. Reasons for this are, for example, abrasion of the pull rope 28 or a wear of the pulley 20 , The speed difference becomes setpoint data in the evaluation device 5 , thereby influencing the operating parameters and maintenance cycles for the affected plant components 30 can be adjusted.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Seilbetriebene TransportanlageCable operated transport system
22: Sensorvorrichtungsensor device
33: Sensorelementsensor element
44: SignalverarbeitungseinheitSignal processing unit
55: Auswerteeinrichtungevaluation
66: KörperschallsensorAcoustic emission sensor
77: Schwingungssensorvibration sensor
88th: Beschleunigungssensoraccelerometer
99: Wegsensordisplacement sensor
1010: Winkelsensorangle sensor
1111: DrehzahlsensorSpeed sensor
1212: Tragseilsupporting cable
1313: Rollenanordnungroller assembly
1414: Fundamentfoundation
1515: Viskositätssensorviscosity sensor
1616: TragseilspannvorrichtungCarrying rope tensioner
1717: Kabinecabin
1818: Koppelelementcoupling element
1919: TragarmBeam
2020: Seilrollepulley
2121: Seilscheibesheave
2222: Getriebebauteiltransmission component
2323: Antriebskomponentedrive component
2424: Temperatursensortemperature sensor
2525: Partikelsensorparticle sensor
2626: WassergehaltsensorWater content sensor
2727: Gondelgondola
2828: Zugseilrope
2929: Stützelementsupport element
3030: Anlagenbauteilplant part
3131: Optischer SensorOptical sensor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102008015035 A1 Résumé
CN 104097644A [0003]

Claims

Wear monitoring system for monitoring state variables of at least one plant component (30) of a cable-operated transport system (1), comprising: - at least one sensor device (2) having at least one sensor element (3), wherein the at least one sensor element (3) is provided, state variables during the Operation of the cable-operated transport system (1), wherein the at least one sensor element (3) in the respective plant component (30) is at least indirectly connected to the place of origin of the state variables, - a signal processing unit (4) connected to the at least one sensor element (3), which is intended to generate time-dependent measurement data from the state variables and to forward at least sequentially to an evaluation device (5) which compares the measurement data with target data to generate a time-dependent state variable deviation profile, wherein the state variable deviation profile is intended to provide an abutment degree and / or a degree of wear of the at least one plant component (30) to determine and monitor, wherein the evaluation device (5) at an exceeding of a maximum state variable deviation operating parameters of the cable-operated transport system controls, characterized in that the at least one sensor element (3) for detecting the state variables at least one structure-borne sound sensor (6), a vibration sensor (7), an acceleration sensor (8), a displacement sensor (9), an angle sensor (10), a speed sensor (11) and an optical sensor (31).

Wear monitoring system after Claim 1 , characterized in that the at least one plant component (30) in the form of a support cable (12) and / or a pull rope (28) is formed, wherein the at least one structure-borne sound sensor (6) at least indirectly with the support cable (12) and / or the Traction cable (28) is connected to monitor the state variables.

Wear monitoring system after Claim 2 , characterized in that the at least one optical sensor (31) detects a bending line of the supporting cable (12) and / or the traction cable (28) for monitoring the state variables.

Wear monitoring system according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one plant component (30) in the form of a roller assembly (13) is formed, wherein the at least one vibration sensor (7) is at least indirectly connected to the roller assembly (13) for monitoring the state variables ,

Wear monitoring system according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one plant component (30) in the form of a suspension cable tensioning device (16) is formed, wherein the at least one acceleration sensor (8) is at least indirectly connected to the suspension cable tensioning device (16) for monitoring the state variables ,

Wear monitoring system according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one plant component (30) in the form of a cabin (17) and / or a coupling element (18) for coupling the car (17) via a support arm (19) with the supporting cable ( 12), wherein the at least one displacement sensor (9) and / or the at least one angle sensor (10) is connected at least indirectly to the car (17) and / or the coupling element (18) for monitoring the state variables.

Wear monitoring system according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one plant component (30) in the form of a pulley (20) and / or a pulley (21) is formed, wherein the at least one rotational speed sensor (11) at least indirectly with the pulley ( 20) and / or the pulley (21) is connected to monitor the state variables.

Wear monitoring system according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one plant component (30) in the form of a transmission component (22) and a drive component (23) is formed, wherein in the transmission component (22) and / or the drive component (23) at least a temperature sensor (24) for determining a lubricant temperature and / or at least one particle sensor (25) for determining a particle density in the lubricant and / or at least one water content sensor (26) for determining a water content in the lubricant and / or at least one viscosity sensor (15) for determining the lubricant viscosity are arranged.

Wear monitoring system according to one of the preceding claims, characterized in that the time-dependent measurement data can be transmitted at least continuously from the signal processing unit (4) to the evaluation device (5).

Method for monitoring state variables of at least one plant component (30) of a cable-operated transport installation by means of a wear monitoring system according to one of Claims 1 to 8th , wherein by means of at least one sensor element (3) at least one sensor device (2) state variables during operation of the cable-driven transport system (1) are detected at least indirectly at the place of origin of the state variables, wherein time-dependent measurement data are generated and forwarded to an evaluation device (5) by a signal processing unit (4) connected to the at least one sensor element (3), the measured data being compared with desired data in order to generate a time-dependent state variable deviation profile, a degree of wear and / or degree of wear of the at least one plant component (30) being determined and monitored by means of the state variable deviation profile, and operating parameters of the cable-operated transport system being controlled by the evaluation device (5) when a maximum state variable deviation is exceeded become.

A computer program product comprising machine readable instructions which, when executed on a computer and / or on a controller, directs the computer, and / or the controller to a monitoring logic of the wear monitoring system according to the Claims 1 to 8th upgrade and / or cause a procedure to Claim 9 perform.

Use of a wear monitoring system according to one of Claims 1 to 8th for monitoring at least one plant component (30) of a cable-operated transport system.