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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines Videoüberwachungssystems für ein Schienenfahrzeug. Die Erfindung betrifft ferner ein Schienenfahrzeug mit einer solchen Vorrichtung.
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Schienenfahrzeuge zur Beförderung von Personen weisen Überwachungssysteme auf, die zum Beispiel als digitale Videosysteme zum Aufzeichnen eines Fahrzeuginnenraums eingesetzt werden. Ein solches Videosystem ist in der Regel an einem Datennetzwerk angebunden, um die erfassten Videosignale zu übertragen. Dabei sind Vorgaben zur Datensicherheit und Datenschutz zu berücksichtigen.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines Videoüberwachungssystems für ein Schienenfahrzeug zu schaffen, die jeweils zu einer zuverlässigen Datenverarbeitung und einem sicheren Betrieb des Schienenfahrzeugs beitragen können.
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Die Aufgabe wird durch ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben Videoüberwachungssystems für ein Schienenfahrzeug mit den Merkmalen des jeweiligen unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Betreiben eines Videoüberwachungssystems für ein Schienenfahrzeug ein Ermitteln einer Topologie eines signaltechnischen Netzwerks, das dem Videoüberwachungssystem zugeordnet ist. Das Verfahren umfasst ein Identifizieren von Teilnehmern, die signaltechnisch mit dem Netzwerk gekoppelt sind, wobei zumindest eine Videokamera und ein Videorekorder einen jeweiligen Teilnehmer des Netzwerks bilden. Das Verfahren umfasst weiter ein Ermitteln eines Signalpfads für die zumindest eine Videokamera des Netzwerks in Abhängigkeit von der ermittelten Topologie des Netzwerks. Der Signalpfad repräsentiert eine signaltechnische Zuteilung der zumindest einen Videokamera zu einem Videorekorder. Das Verfahren umfasst weiter einen Schritt, bei dem die zumindest eine Videokamera dem zumindest einen Videorekorder in Abhängigkeit von dem ermittelten Signalpfad automatisch zugeordnet wird.
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Mittels des beschriebenen Verfahrens ist eine zuverlässige und sichere Datenverarbeitung von Videosignalen eines Videoüberwachungssystems möglich und es kann zu einem sicheren Betrieb eines Schienenfahrzeugs beigetragen werden.
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Das Videoüberwachungssystem umfasst zum Beispiel ein digitales Videosystem zum Aufzeichnen eines Fahrzeuginnenraums des Schienenfahrzeugs, eine sogenannte CCTV-Videoüberwachungsanlage (engl.: closed circuit television). Das Videoüberwachungssystem umfasst ferner das signaltechnische Netzwerk, welches zum Beispiel als Ethernet-Netzwerk ein internes Datennetzwerk eines Schienenfahrzeugs realisiert. An dem Datennetzwerk sind Teilnehmer, wie Videokameras, Videorekorder und/oder Schaltungselemente, sogenannte Switches, angebunden sind. Durch die Bauart von Schienenfahrzeugen bedingt, ist eine Topologie des Datennetzwerks als Linien-, Ring- oder auch Leiterstruktur ausgeführt. Das Datennetzwerk und seine Teilnehmer sind dazu eingerichtet, kabelgebunden und/oder kabellos miteinander zu kommunizieren und Datenströme zu übermitteln und/oder zu empfangen.
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Das Datennetzwerk ist so eingerichtet oder so einzurichten, dass jeweilige Datenströme einer Videokamera zu einem zugeordneten Videorekorder laufen. Mittels des beschriebenen Verfahrens erfolgt eine Zuordnung zwischen Videokamera und Videorekorder automatisch, sodass keine manuelle Zuordnung zu treffen ist. Eine Zuordnung erfolgt zum Beispiel bei einem Systemstart des Videoüberwachungssystems automatisiert. Mittels des Verfahrens sind auch signaltechnische Veränderungen in dem Videoüberwachungssystem ausführbar, sodass zum Beispiel dynamisch auf einen Ausfall einer Netzwerkverbindung oder eines Videorekorders reagiert und eine Neuzuordnung der zugeteilten Videokamera automatisch vorgenommen werden kann.
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Es ist eine Erkenntnis im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung, dass Videorekorder in dem Datennetzwerk vorzugsweise so zu verteilen sind, dass ein Bandbreitenbedarf einzelner Videoströme an Knotenpunkten, sogenannten Ethernet-Switches, eine maximal übertragbare Bandbreite nicht überschreitet. Ferner ist bei der Anbindung von Videorekordern am Datennetzwerk dessen Leistungsfähigkeit zu berücksichtigen. Dies umfasst zum Beispiel die Kenntnis einer maximalen Anzahl von aufzeichenbaren Videoströmen in dem Videoüberwachungssystem. Darüber hinaus sind Vorgaben zur Datensicherheit zu beachten, zum Beispiel redundante Aufzeichnungen oder Datenspeicherung von Videoströmen in einem anderen Wagen des Schienenfahrzeugs als der, in dem die Videokamera angeordnet ist oder in dem die Videodaten erfasst werden.
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Mittels des beschriebenen Verfahrens erfolgt die automatische Zuordnung einer jeweiligen Videokamera zu einem jeweiligen Videorekorder so, dass eine Belastung von Netzwerkstrecken des Datennetzwerks zwischen Netzwerkknoten und Videorekordern minimal ist und gleichzeitig die Vorgaben zur Datensicherheit eingehalten werden. Zudem ermöglicht das beschriebene Verfahren in dem Videoüberwachungssystem mit mehreren Videorekordern bei einem Ausfall einzelner Videorekorder ein automatisches Weiterführen der Aufzeichnung der zugeordneten Videokameras aufgrund einer dynamischen Neuzuteilung.
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Eine bevorzugte Weiterbildung des Verfahrens bezieht sich auf ein Datennetzwerk, das mindestens eine erste und eine zweite Videokamera sowie einen ersten und einen zweiten Videorekorder aufweist, die signaltechnisch miteinander koppelbar sind. Gemäß dem Verfahren wird ein jeweiliger Signalpfad für die erste und zweite Videokamera des Datennetzwerks ermittelt, sodass die erste Videokamera dem ersten Videorekorder und die zweite Videokamera dem zweiten Videorekorder zugeordnet wird. Eine solche Zuordnung entspricht dann einer bandbreitenoptimierten Zuordnung zwischen Videokameras und Videorekordern gemäß der ermittelten Topologie des Netzwerks. Die Topologie wird zum Beispiel durch eine Datenbank oder einen Datenspeicher für das Videoüberwachungssystem bereitgestellt und bei Bedarf zum Durchführen des Verfahrens geladen.
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Gemäß einer weiteren Weiterbildung umfasst das Verfahren ein Überwachen eines Funktionszustands des ersten und des zweiten Videorekorders des Netzwerks und ein automatisches Neuzuordnen der ersten Videokamera dem zweiten Videorekorder, wenn in Abhängigkeit des Überwachens ein Ausfall des ersten Videorekorders des Netzwerks ermittelt ist. Alternativ erfolgt ein automatisches Neuzuordnen der zweiten Videokamera dem ersten Videorekorder, wenn in Abhängigkeit des Überwachens ein Ausfall des zweiten Videorekorders des Netzwerks ermittelt ist. Eine solche Neuzuteilung erfolgt insbesondere in Abstimmung auf verfügbare Bandbreiten für Datenströme in Leitungen, durch Knotenpunkte und/oder weiterer Teilnehmer des Netzwerks.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens umfasst das Ermitteln eines jeweiligen Signalpfads ein Auswerten von Teilnehmerdaten der Teilnehmer des Netzwerks, die jeweils Informationen über signaltechnische Bandbreiten für Datenströme der Teilnehmer umfassen. Das Verfahren umfasst weiter ein Ermitteln eines jeweiligen Signalpfads für eine jeweilige Videokamera des Netzwerks in Abhängigkeit von den ausgewerteten Teilnehmerdaten. Zum Beispiel sind Teilnehmerdaten in einem Datenspeicher des Videoüberwachungssystems hinterlegt und/oder können durch eine Steuereinheit des Videoüberwachungssystems bei Bedarf von den angebunden Teilnehmern abgefragt werden. Die Teilnehmerdaten umfassen zum Beispiel auch Informationen bezüglich einer signaltechnischen Hierarchie, Pfadkosten und IP-Adressen, die spezifizieren wo sich was in dem Datennetzwerk signaltechnisch befindet. Auf diese Weise kann eine eindeutige und zuverlässige Zuordnung für eine nutzbringende Verteilung von Datenströmen ermittelt werden.
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Gemäß einer weiteren Weiterbildung umfasst das Verfahren ein Durchführen eines Netzwerkprotokolls und ein Ermitteln von Bandbreiten von Datenströmen, die zwischen Teilnehmern in dem Netzwerk fließen. Das Verfahren umfasst weiter ein Ermitteln eines jeweiligen Signalpfads und Zuordnen einer jeweiligen Videokamera des Netzwerks in Abhängigkeit von den ermittelten Bandbreiten in dem Netzwerk. Auf diese Weise wird zum Beispiel einer jeweiligen Videokamera in Abstimmung auf verfügbare Bandbreiten und anderer Teilnehmer ein bestimmter Signalpfad zugeteilt, der die jeweilige Videokamera einem jeweiligen Videorekorder zuordnet. Dabei ist es auch möglich, dass mehrere Videokameras einem gemeinsamen Videorekorder automatisiert zugeordnet werden, wenn sich eine solche Zuteilung als nutzbringend erweist.
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Das Ermitteln eines jeweiligen Signalpfads umfasst zum Beispiel ein Ermitteln von Pfadkosten des jeweiligen Signalpfads. Ein Zuordnen der jeweiligen Videokamera einem jeweiligen Videorekorder erfolgt dann beispielweise in Abhängigkeit von den ermittelten Pfadkosten. Die Pfadkosten berücksichtigen dabei zum Beispiel eine Anzahl von Netzwerkknoten, die die Datenströme durchlaufen, und das Vorhandensein weiter Dienste, die Signalpfade mit einer jeweiligen Bandbreite belegen.
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Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens umfasst das Ermitteln der Topologie und das Identifizieren der Teilnehmer des Netzwerks ein Ermitteln eines signaltechnischen Kopplungselements zwischen der zumindest einen Videokamera und dem zumindest einen Videorekorder. Somit werden zum Beispiel Ethernet-Switches berücksichtigt, die als elektronische Schaltelemente ein Verarbeiten und Weiterleiten einer Mehrzahl von angebundenen Teilnehmern des Netzwerks ermöglichen. Ein Datentransfer durch einen solchen Switch ist daher vorzugsweise auf andere Dienste abgestimmt, deren Datenströme ebenfalls diesen Switch passieren.
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Das Ermitteln der Topologie des signaltechnischen Netzwerks umfasst zum Beispiel ein Erstellen eines Topologie-Graphen, welcher ein signaltechnisches Kartengerüst repräsentiert, das Informationen über die Teilnehmer und eingerichtete oder ausbildbare Signalpfade des Netzwerks umfasst. Ein solcher Graph ist zum Beispiel durch eine Datenbank bereitgestellt oder in einem Datenspeicher des Videoüberwachungssystems hinterlegt und umfasst eine Mehrzahl von Informationen in Bezug auf das Datennetzwerk und seine Teilnehmer, wie zum Beispiel den Einbauort von Videokameras, Videorekordern und Netzwerkknoten. Somit ist es möglich, auf Basis des Topologie-Graphen eine bestmögliche Zuordnung der Teilnehmer des Datennetzwerks zu ermitteln.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betreiben eines Videoüberwachungssystems für ein Schienenfahrzeug, das dazu eingerichtet ist, eines der zuvor beschriebenen Verfahren durchzuführen. Die Vorrichtung realisiert zum Beispiel eine Steuer- oder Kontrolleinheit und ist beispielsweise ein Teil des Videoüberwachungssystems. Alternativ ist die Vorrichtung zum Beispiel eine übergeordnete Steuervorrichtung, die ein Verarbeiten von Signalen und/oder Informationen des Videoüberwachungssystems ermöglicht.
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Gemäß einem weiteren Aspekt weist ein Schienenfahrzeug ein Wagenkasten und ein Videoüberwachungssystem auf, das mit dem Wagenkasten gekoppelt ist, wobei das Videoüberwachungssystem einem Fahrzeuginnenraum des Wagenkastens zugeordnet ist und zumindest eine Videokamera und einen Videorekorder umfasst. Das Schienenfahrzeug weist ferner eine Ausgestaltung der zuvor beschriebenen Vorrichtung auf, die zum Betreiben des Videoüberwachungssystems eingerichtet ist. Dadurch, dass die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, eines der zuvor beschriebenen Verfahren zum Betreiben des Videoüberwachungssystems durchzuführen und das Schienenfahrzeug eine Ausführungsform der Vorrichtung umfasst, sind beschriebene Eigenschaften und Merkmale des Verfahrens auch für die Vorrichtung und für das Schienenfahrzeug offenbart und umgekehrt.
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Das beschriebene Verfahren ermöglicht eine bandbreitenoptimierte dynamische Zuordnung von Videodatenströmen einer oder mehrerer Videokameras des Videoüberwachungssystems, die insbesondere automatisiert ohne manuelle Eingriffe erfolgen kann. Somit ist es nicht erforderlich, eine feste Zuordnung von Videokameras vorzunehmen, welche eine vorgegebene Projektierung realisiert. Mittels des beschriebenen Verfahrens kann eine solche manuelle Festlegung durch einen Projekteur unterbleiben. Darüber hinaus erfolgt eine Neuzuteilung einer Videokamera ebenfalls automatisiert, wenn zum Beispiel ein der oder den Videokameras zugeordneter Videorekorder ausfällt. Eine entsprechende manuelle Neufestlegung und Verteilung der Videokameras auf andere Videorekorder kann somit ebenfalls eingespart werden. Somit wird zu einer zuverlässigen und ausfallsicheren Aufzeichnung von Videodaten beigetragen.
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Bei Datennetzwerken, die nicht zur exklusiven Nutzung des Videoüberwachungssystems bereitstehen und sogenannte geteilte Netzwerke realisieren, ist zudem der Datenverkehr anderer Netzwerkteilnehmer zu berücksichtigen. Mittels des beschriebenen Verfahrens ist es möglich, den Datenverkehr verschiedener Teilnehmer bei der automatisierten Projektierung zu berücksichtigen und somit einer Systemüberlastung und damit einhergehenden Fehlern bei der Aufzeichnung von Videodaten entgegenzuwirken.
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Das beschriebene Verfahren ist zum Beispiel mittels eines Topologie-Service durchführbar, der in dem Datennetzwerk platziert wird. Ein solcher Topologie-Service ist zum Beispiel Teil eines Schienenfahrzeug-Serversystems und dient beispielsweise auch zur Folgefehlerunterdrückung eines Diagnosesystems. Ein vorhandener Topologie-Service in einem konventionellen Schienenfahrzeug kann gemäß dem beschriebenen Verfahren funktionell erweitert werden, sodass bestehende Systeme auf einfache und kostengünstige Weise erweitert werden können, um ein Durchführen des beschriebenen Verfahrens zu ermöglichen.
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Der Topologie-Service kennt zum Beispiel alle Teilnehmer in dem Datennetzwerk sowie deren signaltechnische Nachbarn. Es sind somit sämtliche signaltechnische Knoten und Kanten des durch das Datennetzwerk dargestellten Topologie-Graphen bekannt. Der Topologie-Service verfügt zum Beispiel ferner über Angaben zur verwendeten Bandbreite der angeschlossenen Systeme bzw. Teilnehmer. In Bezug auf CCTV-Videokameras ist dies zum Beispiel die maximale Bandbreite der gesendeten Videoübertragungen. In Bezug auf digitale Videorekorder ist dies zum Beispiel die maximal empfangbare oder aufzeichenbare Bandbreite von Videoübertragungen.
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Die Videokameras und Videorekorder sind insbesondere Komponenten eines CCTV-Systems für ein Schienenfahrzeug, das zum Beispiel ein geschlossenes Videoüberwachungssystem ausbildet. Beispielsweise sind Videokameras so vorgesehen, dass Videoübertragungen redundant aufgezeichnet werden können. Das bedeutet, dass einige oder jede CCTV-Videokamera ihre Datenströme simultan an zwei oder mehr Videorekorder senden. Darüber hinaus sind zum Beispiel Vorgaben zur örtlichen Trennung von Videokamera und Videorekorder gegeben, sodass beispielsweise ein Videorekorder in einem Wagen eines Schienenfahrzeugs neben dem Wagen angeordnet ist, in dem die zugeordnete CCTV-Videokamera vorgesehen ist. Auch solche Vorgaben sind zum Beispiel in einer Topologie-Ermittlungseinheit oder einem Topologie-Service hinterlegt und werden bei der Ermittlung des signaltechnisch bestmöglichen Signalpfads für eine jeweilige Videokamera berücksichtigt.
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Auf Basis von solchen System-Daten des Topologie-Service generiert dieser einen Topologie-Graphen, der zur Berechnung des kürzesten Pfades zwischen den jeweiligen CCTV-Videokameras und den verfügbaren Videorekordern. Der kürzeste Pfad repräsentiert dabei zum Beispiel einen Pfad mit den geringsten Pfadkosten und der geringsten Belastung vorhandener Teilnehmer, insbesondere Switches, des Datennetzwerks. Die Berechnung des Signalpfads erfolgt zum Beispiel nach gängigen Kürzesten-Pfad-Algorithmen, wie zum Beispiel Dijkstra. Auf diese Weise ist es mittels des beschriebenen Verfahrens möglich, die jeweiligen CCTV-Videokameras den verfügbaren digitalen Videorekordern optimal zuzuteilen, sodass die Videodatenströme zum Beispiel möglichst wenige Netzwerkknoten und andere signaltechnische Behinderungen durchlaufen müssen.
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Das Videoüberwachungssystem umfasst zum Beispiel weiter eine Überwachungseinheit oder einen Monitoring-Service, der in das beschriebene Verfahren gezielt mit einbezogen werden kann und insbesondere ein Überwachen der Bandbreiten von Datenströmen zwischen Teilnehmern des Netzwerks ermöglicht. Daten des Systems, die beispielsweise Informationen über die Teilnehmer enthalten, werden zum Beispiel optional von einem solchen Monitoring-Service einbezogen.
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Der Monitoring-Service läuft dann zum Beispiel neben dem Topologie-Service zentral in dem Datennetzwerk und fragt zyklisch mittels eines Netzwerkverwaltungsprotokolls, zum Beispiel via SNMP-get, belegte Bandbreiten von Verbindungen zwischen zwei Teilnehmern, wie den Netzwerkknoten bzw. Switches ab. Auf diese Weise werden zum Beispiel aktuelle Bandbreitenwerte ermittelt, die zum Betreiben des Videoüberwachungssystems berücksichtigt werden können. Zum Beispiel wird die Bandbreite der Videodatenströme von den ermittelten Bandbreitenwerten subtrahiert, sodass sich eine belegte Bandbreite ohne CCTV-Videodatenströme darstellt. Diese Werte einer belegten Bandbreite können Pfadkosten eines Signalpfads des Topologie-Service additiv hinzugefügt werden. Die Pfadkosten berücksichtigen unter anderem eine signaltechnisch vorteilhafte Verbindung zwischen Netzwerkknoten bzw. Switches des Datennetzwerks.
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Durch das beschriebene Verfahren ist keine Zuordnung von Videokamera und Videorekorder während einer Projektierung zu treffen. Die Zuordnung erfolgt automatisiert zum Beispiel bei einem Systemstart oder bei Veränderungen in dem Videoüberwachungssystem. Eine Veränderung ist zum Beispiel durch einen Ausfall einer Netzwerkverbindung oder eines Videorekorders gegeben.
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Die Verteilung der Videodatenströme erfolgt so, dass die Belastung der Netzwerkknoten bzw. Ethernet-Switches und die Verbindung zwischen diesen optimiert bzw. minimiert ist. Die Verbindung zwischen Netzwerkknoten wird auch mit dem englischen Begriff „trunk connection“ bezeichnet.
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Gemäß dem beschriebenen Verfahren ist es möglich, ein CCTV-Videoüberwachungssystem so auszulegen, dass ein oder mehrere digitale Videorekorder ausfallen können und die von diesen jeweils aufgezeichneten Videodatenströmen dann zuverlässig und sicher den verbleibenden Videorekordern zugeordnet werden. Somit ist es mittels des Verfahrens möglich, dynamisch auf den Ausfall eines oder mehrerer Videorekorder zu reagieren. Dabei wird insbesondere eine maximal aufzeichenbare Bandbreite des bzw. der Videorekorder als Limitierung berücksichtigt. Durch einen integrierten Monitoring-Service oder eine Bandbreiten-Überwachungseinheit ist es ferner möglich, eine tatsächlich verfügbare Bandbreite zu berücksichtigen und Engpässe, zum Beispiel bei geteilten Datennetzwerken, vermeiden bzw. solchen vorzubeugen.
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Die oben genannten Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung und die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden durch die folgende Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit den entsprechenden Figuren weitergehend erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Schienenfahrzeugs mit einem Videoüberwachungssystem,
- 2 ein Ausführungsbeispiel eines Videoüberwachungssystems für das Schienenfahrzeug,
- 3 ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren zum Betreiben des Videoüberwachungssystems für das Schienenfahrzeug.
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Elemente gleicher Konstruktion und Funktion sind figurenübergreifend mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind gegebenenfalls nicht alle Elemente in sämtlichen Figuren mit zugehörigen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht ein Schienenfahrzeug 1 mit einem Videoüberwachungssystem 10, das zwei Videokameras 15 und 16 umfasst, die signaltechnisch mit einem Netzwerkknoten 12 und einem digitalen Videorekorder 14 gekoppelt sind. Die Videokameras 15 und 16 sowie der Netzwerkknoten 12 und der Videorekorder 14 bilden Teilnehmer eines Datennetzwerks 11, welches zum Beispiel ein Ethernet-Netzwerk des Schienenfahrzeugs 1 realisiert. Das Videoüberwachungssystem 10 ist einem Fahrzeuginnenraum eines Wagenkastens 2 des Schienenfahrzeugs 1 zugeordnet und ermöglicht eine Überwachung des Fahrzeuginnenraums. Es ist zum Beispiel als CCTV-Überwachungssystem realisiert, welches einen in sich geschlossene Videoüberwachungsanlage repräsentiert.
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Wie nachfolgend anhand der 2 und 3 erläutert wird, ermöglicht ein Verfahren zum Betreiben des Videoüberwachungssystems 10 eine zuverlässige und sichere Datenverarbeitung von Videosignalen bzw. Videodatenströmen und kann zu einem ausfallsicheren oder ausfallarmen Betrieb des Videoüberwachungssystems 10 beitragen und einen Beitrag für eine erhöhte Sicherheit für eine Nutzung des Schienenfahrzeugs 1 leisten.
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Das Verfahren zum Betreiben des Videoüberwachungssystems 10 kann gemäß dem in 3 gezeigten Ablaufdiagramm durchgeführt werden. In einem Schritt S1 erfolgt ein Ermitteln einer Topologie des signaltechnischen Netzwerks 11, das dem Videoüberwachungssystem 10 zugeordnet ist. Es erfolgt ein Identifizieren von Teilnehmern 12, 14, 15, 16, die signaltechnisch mit dem Netzwerk 11 gekoppelt sind.
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In einem weiteren Schritt S3 wird für die Videokameras 15 und 16 in Abhängigkeit von der ermittelten Topologie des Netzwerks 11 jeweils ein Signalpfad ermittelt. Der jeweilige Signalpfad repräsentiert eine signaltechnische Zuteilung der jeweiligen Videokamera 15, 16 zu einem jeweiligen Videorekorder 14.
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In einem weiteren Schritt S5 des Verfahrens erfolgt dann ein automatisches Zuordnen der Videokameras 15 und 16 zu dem Videorekorder 14 gemäß dem jeweils ermittelten Signalpfad. In dem Ausführungsbeispiel nach 1 werden beide Videokameras 15 und 16 dem einen Videorekorder 14 zugeordnet.
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2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Videoüberwachungssystems 10 mit einer Mehrzahl von Videokameras 15 - 46, Videorekordern 14 - 44 und Netzwerknoten bzw. Switches 12 - 42. Die Videokameras 15 und 16 sind mittels eines Switches 12 mit dem Videorekorder 14 und den weiteren Netzwerkteilnehmern gekoppelt. Die Videokameras 25 und 26 sind mittels eines Switches 22 mit dem Videorekorder 24 und den weiteren Netzwerkteilnehmern gekoppelt. Die Videokameras 27 und 28 sind mittels eines Switches 23 mit dem Switch 22 und durch diesen mit den weiteren Netzwerkteilnehmern gekoppelt.
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Die Videokameras 35 und 36 sind mittels eines Switches 32 mit dem Videorekorder 34 und den weiteren Netzwerkteilnehmern gekoppelt. Die Videokameras 37 und 38 sind mittels eines Switches 33 mit dem Switch 32 und durch diesen mit den weiteren Netzwerkteilnehmern gekoppelt. Die Videokameras 45 und 46 sind mittels eines Switches 42 mit dem Videorekorder 44 und den weiteren Netzwerkteilnehmern gekoppelt.
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Gemäß dem in 2 illustrierten Ausführungsbeispiel sind somit zwölf Videokameras 15 - 46, vier Videorekorder 14 - 44 und sechs Switches 12 - 42 vorgesehen, die das Datennetzwerk 11 ausbilden. Entsprechend gibt es eine Vielzahl von möglichen Zuordnungen der Videokameras 15 - 46 und Videorekordern 14 - 44. Zum Beispiel kann die Videokamera 15 mittels des Switches 12 dem Videorekorder 14 zugeordnet werden, während die Videokamera 16 mittels des Switches 12 und des Switches 22 dem Videorekorder 24 zugeteilt ist. Alternativ kann auch der Videorekorder 44 vorgesehen sein, die Videodatenströme der Videokamera 16 aufzunehmen.
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Mittels des beschriebenen Verfahrens ist es möglich, eine automatisierte Zuordnung durchzuführen und dynamisch an den Zustand des Videoüberwachungssystems 10 anzupassen. Eine manuelle Zuteilung kann somit eingespart werden. Das Ermitteln einer Topologie und eines Signalpfads werden zum Beispiel in einer Topologie-Ermittlungseinheit 50 durchgeführt, die auch als Topologie-Service bezeichnet werden kann.
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Der Topologie-Service 50 kennt zum Beispiel alle Teilnehmer in dem Datennetzwerk 11 sowie deren signaltechnische Nachbarn und/oder ist dazu befähigt, die Teilnehmer und ihre signaltechnische Position in dem Datennetzwerk 11 zu ermitteln. Es sind somit sämtliche signaltechnische Knoten 12 - 42 und Kanten des durch das Datennetzwerk 11 dargestellten Topologie-Graphen bekannt. Der Topologie-Service 50 verfügt zum Beispiel ferner über Angaben zur verwendeten Bandbreite der angeschlossenen Systeme bzw. Teilnehmer. In Bezug auf die Videokameras 15 - 46 ist dies zum Beispiel die maximale Bandbreite der übertragbaren Videodatenströme. In Bezug auf die digitalen Videorekorder 14 - 44 ist dies zum Beispiel die maximal empfangbare oder aufzeichenbare Bandbreite von Videoübertragungen.
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Beispielsweise sind Videokameras 15 - 46 so vorgesehen, dass Videoübertragungen redundant aufgezeichnet werden können. Das bedeutet, dass einige oder jede Videokamera 15 - 46 ihre Videodatenströme simultan an zwei oder mehr Videorekorder 14 - 44 senden. Darüber hinaus sind zum Beispiel Vorgaben zur örtlichen Trennung von Videokameras 15 - 46 und Videorekorder 14 - 44 gegeben, sodass beispielsweise der Videorekorder 44 in einem Wagenkasten des Schienenfahrzeugs 1 neben dem Wagenkasten 2 angeordnet ist, in dem die zugeordnete CCTV-Videokamera 16 vorgesehen ist. Auch solche Vorgaben sind zum Beispiel in einer Topologie-Ermittlungseinheit 50 hinterlegt und werden bei der Ermittlung des signaltechnisch bestmöglichen Signalpfads für eine jeweilige Videokamera 15 - 46 berücksichtigt.
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Auf Basis von solchen System-Daten des Topologie-Service 50 generiert dieser einen Topologie-Graphen, der zur Berechnung des kürzesten Pfades zwischen den jeweiligen Videokameras 15 - 46 und den verfügbaren Videorekordern 14 - 44. Der kürzeste Pfad repräsentiert dabei zum Beispiel einen Signalpfad mit den geringsten Pfadkosten und der geringsten Belastung vorhandener Teilnehmer, insbesondere Switches 12 - 42, des Datennetzwerks 11. Die Berechnung des Signalpfads erfolgt zum Beispiel nach gängigen Kürzesten-Pfad-Algorithmen, wie zum Beispiel Dijkstra. Auf diese Weise ist es mittels des beschriebenen Verfahrens möglich, die jeweiligen Videokameras 15 - 46 den verfügbaren digitalen Videorekordern 14 - 44 optimal zuzuteilen, sodass die Videodatenströme zum Beispiel möglichst wenige Netzwerkknoten 12 - 42 und andere signaltechnische Behinderungen durchlaufen müssen.
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Gemäß dem illustrierten Ausführungsbeispiel nach 2 umfasst das Videoüberwachungssystem 10 weiter eine Überwachungseinheit 60, die auch als Monitoring-Service bezeichnet werden kann und die in das beschriebene Verfahren gezielt mit einbezogen werden kann. Der Monitoring-Service 60 ermöglicht ein Überwachen der Bandbreiten von Datenströmen zwischen Teilnehmern des Netzwerks 11. Daten des Videoüberwachungssystems, die beispielsweise Informationen über die Teilnehmer enthalten, werden zum Beispiel optional von einem solchen Monitoring-Service 60 einbezogen.
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Gemäß dem Ablaufdiagramm nach 3 läuft der Monitoring-Service 60 zum Beispiel neben dem Topologie-Service 50 in einem Schritt S7 und fragt zyklisch mittels eines Netzwerkverwaltungsprotokolls, zum Beispiel via SNMP-get, belegte Bandbreiten von Verbindungen zwischen zwei Teilnehmern, wie den Netzwerkknoten bzw. Switches 12 - 42 ab. Auf diese Weise werden zum Beispiel aktuelle Bandbreitenwerte ermittelt, die zum Betreiben des Videoüberwachungssystems 10 berücksichtigt werden. Zum Beispiel wird die Bandbreite der Videodatenströme von den ermittelten Bandbreitenwerten subtrahiert, sodass sich eine belegte Bandbreite ohne Videodatenströme darstellt. Diese Werte einer belegten Bandbreite können Pfadkosten eines Signalpfads des Topologie-Service 50 additiv hinzugefügt werden.
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Mittels des beschriebenen Verfahrens ist es somit möglich, Projektierungsfehler auszuschließen bzw. solchen entgegenzuwirken und eine Überlastung von Netzwerknoten 12 - 42 zu vermeiden. Das beschriebene Verfahren ermöglicht eine bandbreitenoptimierte dynamische Zuordnung von Videodatenströmen einer oder mehrerer Videokameras 15 - 46 des Videoüberwachungssystems 10, die insbesondere automatisiert ohne manuelle Eingriffe erfolgen kann. Somit ist es nicht erforderlich, eine feste Zuordnung von Videokameras vorzunehmen und eine Projektierung vorzugeben.
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Obwohl die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen detailliert dargestellt und beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele und die darin erläuterten konkreten Merkmalskombinationen beschränkt. Weitere Variationen der Erfindung können von einem Fachmann erhalten werden, ohne den Schutzumfang der beanspruchten Erfindung zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schienenfahrzeug
- 2
- Wagenkasten des Schienenfahrzeugs
- 10
- Videoüberwachungssystem
- 11
- Netzwerk des Videoüberwachungssystems
- 12, 22, 32, 42
- Netzwerkknoten / Switch des Netzwerks
- 23, 33
- Netzwerkknoten / Switch des Netzwerks
- 14, 24, 34, 44
- Videorekorder
- 15, 25, 35, 45
- Videokamera
- 16, 26, 36, 46
- Videokamera
- 27, 37
- Videokamera
- 28, 38
- Videokamera
- 50
- Topologie-Ermittlungseinheit
- 60
- Bandbreiten-Überwachungseinheit
- S(i)
- Schritt eines Verfahrens zum Betreiben eines Videoüberwachungssystems für das Schienenfahrzeug
