DE102017221793A1 - Sicherungstechnische Einrichtung für eine sicherungstechnische Anlage - Google Patents

Sicherungstechnische Einrichtung für eine sicherungstechnische Anlage Download PDF

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine sicherungstechnische Einrichtung (50) mit einer Sicherungskomponente (30) zur Sicherung eines Anlagenbetriebs einer sicherungstechnischen Anlage. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die sicherungstechnische Einrichtung (50) mit zumindest einer Funktionsbegrenzungseinrichtung (40) ausgestattet ist, die umfasst:
- eine Alterungsermittlungseinrichtung (41), die ein Ablaufsignal (S) erzeugt, wenn ein den jeweiligen Alterungszustand der Sicherungskomponente (30) beschreibender Alterungswert (Aa) einen vorgegebenen Alterungsgrenzwert (Ag) erreicht oder überschreitet, und
- eine Umschalteinrichtung (42), die bei Vorliegen des Ablaufsignals (S) die Sicherungskomponente (30) in einen für den Anlagenbetrieb sicheren Zustand schaltet.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine sicherungstechnische Einrichtung mit einer Sicherungskomponente zur Sicherung eines Anlagenbetriebs einer sicherungstechnischen Anlage.
  • Technische Einrichtungen unterliegen der Alterung. Bei sicherheitsrelevanten Anwendungen kann diese Alterung dazu führen, dass sicherheitsrelevante Eigenschaften nicht mehr gewährleistet werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine sicherungstechnische Einrichtung anzugeben, die einen besonders sicheren Betrieb der sicherungstechnischen Anlage mit einfachen Mitteln ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine sicherungstechnische Einrichtung mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen sicherungstechnischen Einrichtung sind in Unteransprüchen angegeben.
  • Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die sicherungstechnische Einrichtung mit zumindest einer Funktionsbegrenzungseinrichtung ausgestattet ist, die umfasst: eine Alterungsermittlungseinrichtung, die ein Ablaufsignal erzeugt, wenn ein den jeweiligen Alterungszustand der Sicherungskomponente beschreibender Alterungswert einen vorgegebenen Alterungsgrenzwert erreicht oder überschreitet, und eine Umschalteinrichtung, die bei Vorliegen des Ablaufsignals die Sicherungskomponente in einen für den Anlagenbetrieb sicheren Zustand schaltet.
  • Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung ist darin zu sehen, dass die überwachte Sicherungskomponente bei Erreichen einer vorgegebenen Alterungsgrenze in einen sicheren Zustand geschaltet wird, so dass eine weitere mögliche Gefährdung der sicherungstechnischen Anlage durch die gealterte Sicherungskomponente unterbunden wird. Die Erfindung geht dabei von dem Gedanken aus, dass eine graduelle, schleichende Verschlechterung der Eigenschaften der Sicherungskomponente durch Alterung die Arbeitsweise und Sicherheit der sicherungstechnischen Anlage signifikant gefährden kann, auch wenn diese noch nicht völlig defekt ist und ein Ausfall als solcher nicht offensichtlich ist. Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, dass bei Erreichen einer vorgegebenen Alterungsgrenze, bei der erfahrungsgemäß mit einer ersten Verschlechterung oder aber mit einer alterungsbedingt nicht mehr völlig unbeeinträchtigten Arbeitsweise zu rechnen ist, eingegriffen wird.
  • Besonders gut einsetzbar ist der erfinderische Gedanke im Eisenbahnbereich. Demgemäß wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Sicherungskomponente eine Eisenbahnkomponente und die sicherungstechnische Anlage eine Eisenbahngleisanlage ist.
  • Die Sicherungskomponente ist vorzugsweise eine Feldkomponente zur Installation in, an oder neben einem Gleis der Eisenbahngleisanlage.
  • Die Alterungsermittlungseinrichtung und/oder die Umschalteinrichtung sind vorzugsweise in der Feldkomponente oder einem die Feldkomponente steuernden Stellwerk integriert.
  • Die Sicherungskomponente ist bevorzugt ein Signalgeber, insbesondere ein LED-Signalgeber, oder ein Anzeigemodul, insbesondere ein LED-Anzeigemodul. Bei Signalgebern und Anzeigemodulen ist eine graduelle Verschlechterung durch Alterung aus Erfindersicht ein besonders relevantes Problem.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Umschalteinrichtung bei Vorliegen des Ablaufsignals die Sicherungskomponente deaktiviert, sei es durch Abschalten oder Kurzschließen. Eine Deaktivierung bzw. der Ausfall der Sicherungskomponente wird bei einer Eisenbahngleisanlage von dem Stellwerk erkannt, das daraufhin eine Sicherungshandlung zur Sicherung des Anlagenbetriebs auslöst.
  • Die Funktionsbegrenzungseinrichtung weist bevorzugt einen nichtflüchtigen Speicher oder einen flüchtigen Speicher auf, der mit einer von der sicherungstechnischen Einrichtung und deren Energieversorgung unabhängigen Pufferversorgung gespeist wird oder aber zumindest bei Ausfall der sicherungstechnischen Einrichtung oder deren Energieversorgung von der Pufferversorgung gespeist wird.
  • Die Alterungsermittlungseinrichtung speichert den jeweils aktuell ermittelten Alterungswert vorzugsweise in dem Speicher ab.
  • Die Alterungsermittlungseinrichtung ermittelt den jeweils aktuellen Alterungswert bevorzugt durch Integration, Summenbildung und/oder gewichtete Summenbildung eines oder mehrerer alterungsrelevanter und quantitativ erfasster Einflussgrößen.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Alterungsermittlungseinrichtung ein Berechnungsmodul, das den Alterungswert ermittelt, und ein mit dem Berechnungsmodul verbundenes Vergleichsmodul, das den Alterungswert mit dem vorgegebenen Alterungsgrenzwert vergleicht und bei Erreichen oder Überschreiten des Alterungsgrenzwerts das Ablaufsignal erzeugt, aufweist.
  • Die Alterungsermittlungseinrichtung, insbesondere deren Berechnungsmodul, ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass sie eine, mehrere oder alle der nachfolgend aufgeführten alterungsrelevanten Einflussgrößen zur Bildung des Alterungswerts heranzieht:
    • - die Anzahl der Einschaltvorgänge der Sicherungskomponente,
    • - die Zeitspanne unter Nachtlichtbedingungen, in der die Sicherungskomponente betrieben wurde,
    • - die Zeitspanne unter Tageslichtbedingungen, in der die Sicherungskomponente betrieben wurde,
    • - die Zeitspanne ab Herstellung der Sicherungskomponente,
    • - die Zeitspanne ab Inbetriebnahme der Sicherungskomponente,
    • - die mit der Temperatur gewichtete Zeitspanne, mit der die Sicherungskomponente betrieben wurde, wobei die Temperatur die Umgebungstemperatur, die Gehäuseinnentemperatur oder eine Bauteiltemperatur der Sicherungskomponente ist.
  • Vorteilhaft ist es, wenn die Alterungsermittlungseinrichtung, insbesondere deren Berechnungsmodul, zumindest zwei der oben genannten und quantitativ erfassten Einflussgrößen gewichtet unter Bildung des Alterungswerts addiert.
  • Mit Blick auf eine Vorwarnung hinsichtlich der bevorstehenden Deaktivierung der Sicherungskomponente wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Alterungsermittlungseinrichtung ein Warnsignal erzeugt, wenn der Alterungswert einen vorgegebenen Warnwert, der kleiner als der Alterungsgrenzwert ist und vorzugsweise im Bereich zwischen 90% und 99% des Alterungsgrenzwerts liegt, erreicht oder überschreitet.
  • Mit Blick darauf, dass die Funktionsbegrenzungseinrichtung oder deren Komponenten ebenfalls eine Gefährdung der Anlage hervorrufen können, wird ein redundanter Aufbau als vorteilhaft angesehen. Konkret ist es vorteilhaft, wenn die sicherungstechnische Einrichtung zwei oder mehr unabhängig voneinander arbeitende Alterungsermittlungseinrichtungen und/oder zwei oder mehr unabhängig voneinander arbeitende Umschalteinrichtungen, insbesondere zwei oder mehr unabhängig voneinander arbeitende Funktionsbegrenzungseinrichtungen, aufweist.
  • Die Funktionsbegrenzungseinrichtung oder im Falle mehrerer Funktionsbegrenzungseinrichtungen alle Funktionseinrichtungen sind vorzugsweise derart ausgestaltet, dass sie gemeinsam eine kleinere Gefährdungsrate für den Anlagenbetrieb hervorrufen als die Sicherungskomponente der sicherungstechnischen Einrichtung.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft
    • 1 ein Ausführungsbeispiel für eine Eisenbahngleisanlage, die mit einem Ausführungsbeispiel für eine sicherungstechnische Einrichtung ausgestattet ist, wobei eine Funktionsbegrenzungseinrichtung mit einer Sicherungskomponente eine Baueinheit bildet oder zumindest räumlich nah zu dieser angeordnet ist,
    • 2 ein Ausführungsbeispiel für eine Alterungsermittlungseinrichtung, die bei der Funktionsbegrenzungseinrichtung gemäß 1 eingesetzt werden kann,
    • 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Alterungsermittlungseinrichtung, die bei der Funktionsbegrenzungseinrichtung gemäß 1 eingesetzt werden kann, wobei die Alterungsermittlungseinrichtung gemäß 3 zusätzlich ein Warnsignal erzeugt,
    • 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Alterungsermittlungseinrichtung, die bei der Funktionsbegrenzungseinrichtung gemäß 1 eingesetzt werden kann, jedoch im Unterschied zu den Ausführungsbeispielen gemäß den 2 und 3 keine eigenen Quantifiziermodule aufweist,
    • 5 ein Ausführungsbeispiel für eine Eisenbahngleisanlage mit einer sicherungstechnischen Einrichtung, die zwei oder mehr Funktionsbegrenzungseinrichtungen aufweist,
    • 6 eine Ausführungsvariante der Eisenbahngleisanlage gemäß 1, bei der eine Umschalteinrichtung die Sicherungseinrichtung kurzschließen kann,
    • 7 eine Ausführungsvariante der Eisenbahngleisanlage gemäß 5, bei der zwei oder mehr Umschalteinrichtungen der Funktionsbegrenzungseinrichtungen die Sicherungskomponente kurzschließen können, und
    • 8 ein Ausführungsbeispiel für eine Eisenbahngleisanlage, bei der die sicherungstechnische Einrichtung räumlich verteilt angeordnet ist und ein Teil der sicherungstechnischen Einrichtung als Feldkomponente im Gleisbereich und ein anderer Teil im Stellwerk angeordnet ist.
  • In den Figuren werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet.
  • Die 1 zeigt eine Eisenbahngleisanlage 10, die von einem Stellwerk 20 gesteuert wird. Zur Sicherung des Anlagenbetriebs der Eisenbahngleisanlage 10 ist im Bereich des Gleises 11 eine Sicherungskomponente 30 angeordnet, bei der es sich um jede beliebige Eisenbahnkomponente, beispielsweise um einen Signalgeber, insbesondere einen LED-Signalgeber, ein Anzeigemodul, insbesondere ein LED-Anzeigemodul, oder einen Weichenantrieb usw., handeln kann.
  • Die Sicherungskomponente 30 wird vom Stellwerk 20 angesteuert. Das Stellwerk 20 umfasst zur Ansteuerung der Sicherungskomponente 30 einen Stellwerksrechner 21 und ein Relais 22.
  • Zur Sicherung des Anlagenbetriebs ist zwischen die Sicherungskomponente 30 und das Stellwerk 20 eine Funktionsbegrenzungseinrichtung 40 geschaltet, die gemeinsam mit der Sicherungskomponente 30 eine sicherungstechnische Einrichtung 50 für die Eisenbahngleisanlage 10 bildet.
  • Die Funktionsbegrenzungseinrichtung 40 weist eine Alterungsermittlungseinrichtung 41, eine Umschalteinrichtung 42 und einen Speicher (Datenspeicher) 43 auf. Die Umschalteinrichtung 42 ist elektrisch mit der Sicherungskomponente 30 in Reihe geschaltet, so dass sie im eingeschalteten Zustand das Stellwerk 20 mit der Sicherungskomponente 30 verbindet und im abgeschalteten bzw. geöffneten Schalterzustand das Stellwerk 20 von der Sicherungskomponente 30 trennt.
  • Die Funktionsbegrenzungseinrichtung 40 arbeitet beispielsweise wie folgt:
  • Die Alterungsermittlungseinrichtung 41 ermittelt einen den jeweiligen Alterungszustand der Sicherungskomponente 30 beschreibenden Alterungswert Aa und erzeugt ein Ablaufsignal S, wenn der Alterungswert einen vorgegebenen Alterungsgrenzwert erreicht oder überschreitet. Das Ablaufsignal S führt zum Umschalten der Umschalteinrichtung 42 von dem in der 1 dargestellten eingeschalteten Zustand in den abgeschalteten Zustand, in der die Sicherungskomponente 30 vom Stellwerk 20 getrennt wird. Dieser Schaltzustand der Umschalteinrichtung 42 schaltet die Eisenbahngleisanlage 10 in einen sicheren Zustand, da in der 1 nicht gezeigte stellwerkseitige Überwachungseinrichtungen für die Sicherungskomponente 30 bei einer Trennung der Sicherungskomponente 30 vom Stellwerk 20 aktiviert werden und dem Stellwerk 20 einen Ausfall der Sicherungskomponente 30 signalisieren werden.
  • Die Alterungsermittlungseinrichtung 41 speichert den den jeweiligen Alterungszustand der Sicherungskomponente 30 beschreibenden Alterungswert Aa vorzugsweise in dem Speicher 43 der Funktionsbegrenzungseinrichtung 40 ab. Bei dem Speicher 43 handelt es sich vorzugsweise um einen nicht flüchtigen Speicher, damit im Falle eines Ausfalls der Energieversorgung der Funktionsbegrenzungseinrichtung 40 die Information über den jeweils aktuellen bzw. den zuletzt ermittelten Alterungszustand der Eisenbahngleisanlage 10 nicht verloren gehen kann.
  • Als vorteilhaft wird es angesehen, wenn die Funktionsbegrenzungseinrichtung 40 zusätzlich einen eine Pufferversorgung bildenden elektrischen Pufferspeicher 44 aufweist, bei dem es sich beispielsweise um eine Batterie, einen Akkumulator oder um einen Kondensator handeln kann und der im Falle eines Ausfalls der Energieversorgung der Funktionsbegrenzungseinrichtung 40 den Speicher 43, sofern es sich um einen flüchtigen Speicher handelt, die Alterungsermittlungseinrichtung 41 und die Umschalteinrichtung 42 mit Betriebsenergie versorgt. Ein solcher Pufferspeicher 44 ist zwar vorteilhaft, aber nicht zwingend nötig, weshalb er in der 1 mit gestrichelten Linien dargestellt ist.
  • Die 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Alterungsermittlungseinrichtung 41, die bei der Funktionsbegrenzungseinrichtung 40 der sicherungstechnischen Einrichtung 50 gemäß 1 eingesetzt werden kann.
  • Die Alterungsermittlungseinrichtung 41 umfasst bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der 2 vier Quantifiziermodule Q1, Q2, Q3 und Q4, die jeweils eine oder mehrere Einflussgrößen unter Bildung eines Einflussgrößenwerts E1, E2, E3 bzw. E4 quantifizieren und den jeweils ermittelten Einflussgrößenwert E1, E2, E3 und E4 an ein nachgeordnetes Multipliziermodul 401 übermitteln.
  • Das Quantifiziermodul Q1 kann als alterungsrelevante Einflussgröße beispielsweise die Anzahl der Einschaltvorgänge der Sicherungskomponente 30 berücksichtigen und diese Anzahl als den Einflussgrößenwert E1 ausgeben.
  • Das Quantifiziermodul Q2 kann als alterungsrelevante Einflussgröße beispielsweise die Zeitspanne unter Nachtlichtbedingungen, in der die Sicherungskomponente 30 betrieben wurde, berücksichtigen und eine zu dieser Zeitspanne proportionale Zahl als den Einflussgrößenwert E2 ausgeben.
  • Das Quantifiziermodul Q3 kann als alterungsrelevante Einflussgröße beispielsweise die Zeitspanne unter Tageslichtbedingungen, in der die Sicherungskomponente 30 betrieben wurde, berücksichtigen und eine zu dieser Zeitspanne proportionale Zahl als den Einflussgrößenwert E3 ausgeben.
  • Das Quantifiziermodul Q4 kann als alterungsrelevante Einflussgröße beispielsweise die mit der Temperatur gewichtete Zeitspanne, in der die Sicherungskomponente insgesamt betrieben wurde, quantifizieren und den resultierenden Wert als den Einflussgrößenwert E4 ausgeben. Die Temperatur ist dabei vorzugsweise die Umgebungstemperatur, die Gehäuseinnentemperatur oder eine Bauteiltemperatur der Sicherungskomponente.
  • Die den Quantifiziermodulen Q1 bis Q4 nachgeordneten Multipliziermodule multiplizieren jeweils den eingangsseitig anliegenden Einflussgrößenwert E1, E2, E3 bzw. E4 mit einem in dem jeweiligen Multipliziermodul abgespeicherten Wichtungsfaktor F1, F2, F3 bzw. F4 und übermitteln den gewichteten Einflussgrößenwert E1*F1, E2*F2, E3*F3 bzw. E4*F4 an ein nachgeordnetes Berechnungsmodul 400.
  • Das Berechnungsmodul 400 addiert die gewichteten Einflussgrößenwerte unter Bildung eines den jeweiligen Alterungszustand der Eisenbahngleisanlage 10 gemäß 1 beschreibenden Alterungswert Aa. Dieser Alterungswert Aa wird von dem Berechnungsmodul 400 in dem Speicher 43 der Funktionsbegrenzungseinrichtung 40 gemäß 1 abgespeichert sowie darüber hinaus an ein nachgeordnetes Vergleichsmodul 410 übertragen.
  • Das Vergleichsmodul 410 vergleicht den Alterungswert Aa mit einem in einem internen Speicher 420 der Alterungsermittlungseinrichtung 41 abgespeicherten Alterungsgrenzwert Ag, der eine für die Sicherungskomponente 30 fest vorgegebene maximale Alterungsgrenze beschreibt.
  • Stellt das Vergleichsmodul 410 fest, dass der Alterungswert Aa den Alterungsgrenzwert Ag erreicht oder überschreitet, so erzeugt sie ausgangsseitig das Ablaufsignal S, mit dem die Umschalteinrichtung 42 gemäß 1 umgeschaltet und damit die sicherungstechnische Einrichtung 50 sowie die Eisenbahngleisanlage 10 in einen sicheren Zustand geschaltet werden.
  • Die 3 zeigt eine Ausführungsvariante der Alterungsermittlungseinrichtung 41 gemäß 2. Bei der Alterungsermittlungseinrichtung 41 gemäß 3 ist in dem internen Speicher 420 zusätzlich zu dem Alterungsgrenzwert Ag ein Warnwert Aw abgespeichert, der kleiner als der Alterungsgrenzwert Ag ist und vorzugsweise im Bereich zwischen 90 % und 99 % des Alterungsgrenzwerts Ag liegt.
  • Das Vergleichsmodul 410 vergleicht den Alterungswert Aa zusätzlich mit dem Warnwert Aw und erzeugt ausgangsseitig ein Warnsignal Ws, wenn der Alterungswert Aa den Warnwert Aw erreicht oder überschreitet.
  • Das Warnsignal Ws wird vorzugsweise zum Stellwerk 20 übertragen, so dass stellwerksseitig die Information vorliegt, dass die Sicherungskomponente 30 die vorgegebene Altersgrenze in Kürze erreichen wird und mit einem Abschalten der Sicherungskomponente 30 seitens der Funktionsbegrenzungseinrichtung 40 in Kürze zu rechnen ist. Betreiberseitig können somit rechtzeitig vor dem Abschalten der Sicherungskomponente 30 Maßnahmen getroffen werden, um das Abschalten der Sicherungskomponente 30 zu vermeiden, indem beispielsweise Wartungsmaßnahmen durchgeführt werden oder ein Austausch der Sicherungskomponente 30 vorgenommen wird.
  • Im Übrigen gelten die obigen Erläuterungen und Ausführungen im Zusammenhang mit der 2 für das Ausführungsbeispiel gemäß 3 entsprechend.
  • Die 4 zeigt eine Ausführungsvariante der Alterungsermittlungseinrichtung 41 gemäß 3. Bei der Alterungsermittlungseinrichtung 41 gemäß 4 sind keine eigenen Quantifiziermodule Q1 bis Q4 vorhanden. Die Einflussgrößenwerte E1, E2, E3 und E4 werden an zugeordneten Eingängen der Alterungsermittlungseinrichtung 41 empfangen und von dort zu den zugeordneten Multipliziermodulen 401 weitergeleitet.
  • Die externen Quantifiziermodule Q1, Q2, Q3 und Q4, die also keinen eigenen Bestandteil der Alterungermittlungseinrichtung 41 bilden, können Komponenten der Funktionsbegrenzungseinrichtung 40 sein oder alternativ durch andere Komponenten, wie beispielsweise Softwaremodule im Stellwerksrechner 21 des Stellwerks 20 gemäß 1, gebildet sein.
  • Im Übrigen gelten die obigen Erläuterungen und Ausführungen im Zusammenhang mit den 2 und 3 für das Ausführungsbeispiel gemäß 4 entsprechend.
  • Die 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Eisenbahngleisanlage 10, bei der die sicherungstechnische Einrichtung 50 zwei Funktionsbegrenzungseinrichtungen 40 aufweist, die der Sicherungskomponente 30 zugeordnet sind. Die beiden Funktionsbegrenzungseinrichtungen 40 können beispielsweise baugleich sein und arbeiten vorzugsweise vollkommen unabhängig voneinander bzw. autark.
  • Sobald eine der Funktionsbegrenzungseinrichtungen 40 ein Erreichen des Alterungsgrenzwerts Ag feststellt, erzeugt sie das Ablaufsignal S zum Einschalten ihrer jeweiligen Umschalteinrichtung 42, so dass die Sicherungskomponente 30 vom Stellwerk 20 getrennt und die Eisenbahngleisanlage 10 in einen sicheren Anlagenzustand versetzt wird.
  • Durch den redundanten Aufbau der sicherungstechnischen Einrichtung 50 bzw. durch das Vorsehen zweier oder mehr parallel arbeitender Funktionsbegrenzungseinrichtungen 40 wird die resultierende Gefährdungsrate, die von den Funktionsbegrenzungseinrichtungen 40 begründet wird, für den Anlagenbetrieb der Eisenbahngleisanlage 10 gegenüber der Ausführungsvariante mit nur einer einzigen Funktionsbegrenzungseinrichtung gemäß 1 deutlich reduziert.
  • Bezüglich möglicher Ausgestaltungen der Alterungsermittlungseinrichtung 41 der Funktionsbegrenzungseinrichtungen 40 sei auf die Ausführungen im Zusammenhang mit den 2 bis 4 verwiesen, die hier entsprechend gelten.
  • Die 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Eisenbahngleisanlage 10, die im Wesentlichen dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 entspricht. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 6 die Umschalteinrichtung 42 der Funktionsbegrenzungseinrichtung 40 mit der Sicherungskomponente 30 elektrisch nicht in Reihe geschaltet, sondern elektrisch parallel zu dieser. Wird die Umschalteinrichtung 42 durch das Ablaufsignal S der Alterungsermittlungseinrichtung 41 aktiviert, so schaltet die Umschalteinrichtung 42 die Sicherungskomponente 30 kurz, so dass stellwerksseitig ein Kurzschluss der Sicherungskomponente 30 festgestellt und geeignete Sicherungsmaßnahmen für den weiteren Betrieb der Eisenbahngleisanlage 10 getroffen werden können, wie dies allgemein bekannt ist.
  • Im Übrigen gelten die Ausführungen im Zusammenhang mit der 1 für das Ausführungsbeispiel gemäß 6 entsprechend. Bezüglich möglicher Ausgestaltungen der Alterungsermittlungseinrichtung 41 sei auf die Ausführungen im Zusammenhang mit den 2 bis 4 verwiesen.
  • Die 7 zeigt eine Ausführungsvariante des Ausführungsbeispiels gemäß 5. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß 5 ist bei der Ausführungsvariante gemäß 7 vorgesehen, dass die beiden Funktionsbegrenzungseinrichtungen 40 mit ihren Umschalteinrichtungen 42 nicht elektrisch in Reihe mit der Sicherungskomponente 30 liegen, sondern elektrisch parallel zu dieser, so dass ein Einschalten zumindest einer der Umschalteinrichtungen 42 von der in der 7 gezeigten ausgeschalteten Stellung in die eingeschaltete Stellung zu einem Kurzschluss führt, der stellwerksseitig erkannt wird. Diesbezüglich sei auf die entsprechenden obigen Ausführungen im Zusammenhang mit der 5 verwiesen.
  • Die 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Eisenbahngleisanlage, bei der die sicherungstechnische Einrichtung 50 nicht lokal im Bereich der Sicherungskomponente 30 angeordnet ist und mit dieser beispielsweise eine Baueinheit bildet, sondern räumlich verteilt ist.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 8 befindet sich die Funktionsbegrenzungseinrichtung 40 im Stellwerk 20 der Eisenbahngleisanlage 10. Die Funktionsbegrenzungseinrichtung 40 kann beispielsweise durch eine Softwarekomponente gebildet sein, die vom Stellwerksrechner 21 ausgeführt wird; in diesem Falle bildet anschaulich beschrieben der Stellwerksrechner 21 auch die Funktionsbegrenzungseinrichtung 40. Bezüglich möglicher Ausgestaltungen der Funktionsbegrenzungseinrichtung 40, insbesondere der Alterungsermittlungseinrichtung 41, sei auf die obigen Ausführungen, insbesondere im Zusammenhang mit den 2 bis 4, verwiesen, die hier entsprechend gelten.
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims (15)

  1. Sicherungstechnische Einrichtung (50) mit einer Sicherungskomponente (30) zur Sicherung eines Anlagenbetriebs einer sicherungstechnischen Anlage, dadurch gekennzeichnet, dass die sicherungstechnische Einrichtung (50) mit zumindest einer Funktionsbegrenzungseinrichtung (40) ausgestattet ist, die umfasst: - eine Alterungsermittlungseinrichtung (41), die ein Ablaufsignal (S) erzeugt, wenn ein den jeweiligen Alterungszustand der Sicherungskomponente (30) beschreibender Alterungswert (Aa) einen vorgegebenen Alterungsgrenzwert (Ag) erreicht oder überschreitet, und - eine Umschalteinrichtung (42), die bei Vorliegen des Ablaufsignals (S) die Sicherungskomponente (30) in einen für den Anlagenbetrieb sicheren Zustand schaltet.
  2. Sicherungstechnische Einrichtung (50) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungskomponente (30) eine Eisenbahnkomponente, insbesondere eine Eisenbahnsignaleinrichtung, und die sicherungstechnische Anlage eine Eisenbahngleisanlage (10) ist.
  3. Sicherungstechnische Einrichtung (50) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungskomponente (30) eine Feldkomponente zur Installation in, an oder neben einem Gleis der Eisenbahngleisanlage (10) ist.
  4. Sicherungstechnische Einrichtung (50) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Alterungsermittlungseinrichtung (41) und/oder die Umschalteinrichtung (42) in der Feldkomponente integriert sind.
  5. Sicherungstechnische Einrichtung (50) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Alterungsermittlungseinrichtung (41) und/oder die Umschalteinrichtung (42) in einem die Feldkomponente steuernden Stellwerk (20) integriert sind.
  6. Sicherungstechnische Einrichtung (50) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungskomponente (30) ein Signalgeber, insbesondere ein LED-Signalgeber, oder ein Anzeigemodul, insbesondere ein LED-Anzeigemodul, ist.
  7. Sicherungstechnische Einrichtung (50) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschalteinrichtung (42) bei Vorliegen des Ablaufsignals (S) die Sicherungskomponente (30) deaktiviert.
  8. Sicherungstechnische Einrichtung (50) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - die sicherungstechnische Einrichtung (50) einen nichtflüchtigen Speicher (43) oder einen flüchtigen Speicher (43) aufweist, der mit einer von der sicherungstechnischen Einrichtung (50) und deren Energieversorgung unabhängigen Pufferversorgung (44) gespeist wird oder zumindest bei Ausfall der sicherungstechnischen Einrichtung (50) oder deren Energieversorgung gespeist wird, und - die Alterungsermittlungseinrichtung (41) den jeweils aktuell ermittelten Alterungswert (Aa) in dem Speicher (43) abspeichert.
  9. Sicherungstechnische Einrichtung (50) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Alterungsermittlungseinrichtung (41) den jeweils aktuellen Alterungswert (Aa) durch Integration, Summenbildung und/oder gewichtete Summenbildung eines oder mehrerer alterungsrelevanter und quantitativ erfasster Einflussgrößen ermittelt.
  10. Sicherungstechnische Einrichtung (50) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Alterungsermittlungseinrichtung (41) aufweist: - ein Berechnungsmodul (400), das den Alterungswert (Aa) ermittelt, und - ein mit dem Berechnungsmodul (400) verbundenes Vergleichsmodul (410), das den Alterungswert (Aa) mit dem vorgegebenen Alterungsgrenzwert (Ag) vergleicht und bei Erreichen oder Überschreiten des Alterungsgrenzwerts (Ag) das Ablaufsignal (S) erzeugt.
  11. Sicherungstechnische Einrichtung (50) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Alterungsermittlungseinrichtung (41), insbesondere deren Berechnungsmodul (400), derart ausgestaltet ist, dass sie eine, mehrere oder alle der nachfolgend aufgeführten alterungsrelevanten Einflussgrößen zur Bildung des Alterungswerts (Aa) heranzieht: - die Anzahl der Einschaltvorgänge der Sicherungskomponente (30), - die Zeitspanne unter Nachtlichtbedingungen, in der die Sicherungskomponente (30) betrieben wurde, - die Zeitspanne unter Tageslichtbedingungen, in der die Sicherungskomponente (30) betrieben wurde, - die Zeitspanne ab Herstellung der Sicherungskomponente (30), - die Zeitspanne ab Inbetriebnahme der Sicherungskomponente (30), - die mit der Temperatur gewichtete Zeitspanne,mit der die Sicherungskomponente (30) betrieben wurde, wobei die Temperatur die Umgebungstemperatur, die Gehäuseinnentemperatur oder eine Bauteiltemperatur der Sicherungskomponente (30) ist.
  12. Sicherungstechnische Einrichtung (50) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Alterungsermittlungseinrichtung (41), insbesondere deren Berechnungsmodul (400), zumindest zwei der in Anspruch 11 genannten und quantitativ erfassten Einflussgrößen gewichtet unter Bildung des Alterungswerts (Aa) addiert.
  13. Sicherungstechnische Einrichtung (50) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Alterungsermittlungseinrichtung (41) ein Warnsignal (Ws) erzeugt, wenn der Alterungswert (Aa) einen vorgegebenen Warnwert, der kleiner als der Alterungsgrenzwert (Ag) ist und vorzugsweise im Bereich zwischen 90% und 99% des Alterungsgrenzwerts (Ag) liegt, erreicht oder überschreitet.
  14. Sicherungstechnische Einrichtung (50) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die sicherungstechnische Einrichtung (50) zwei oder mehr unabhängig voneinander arbeitende Alterungsermittlungseinrichtungen (41) und/oder zwei oder mehr unabhängig voneinander arbeitende Umschalteinrichtungen (42), insbesondere zwei oder mehr unabhängig voneinander arbeitende Funktionsbegrenzungseinrichtungen (40), aufweist.
  15. Sicherungstechnische Einrichtung (50) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsbegrenzungseinrichtung (40) oder im Falle mehrerer Funktionsbegrenzungseinrichtungen (40) diese gemeinsam eine kleinere Gefährdungsrate für den Anlagenbetrieb hervorrufen als die Sicherungskomponente (30) der sicherungstechnischen Einrichtung (50).
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