DE102020204190B4

DE102020204190B4 - Kamerasystem zum Überwachen einer Anlage, insbesondere einer Schaltanlage

Info

Publication number: DE102020204190B4
Application number: DE102020204190.3A
Authority: DE
Inventors: Nicolas Alberti; Erhard Aumann; Thomas Hild
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2020-03-31
Filing date: 2020-03-31
Publication date: 2022-02-03
Anticipated expiration: 2040-04-01
Also published as: US11606509B2; US20210306575A1; CA3113489A1; DE102020204190A1

Abstract

Kamerasystem (1) zum Überwachen einer Anlage, insbesondere einer Schaltanlage, mit:zumindest einer Kamera (2), die ein Bildsignal erzeugt; einer Anzeigevorrichtung (17);einer Umschaltvorrichtung (3), die über eine erste Schnittstelle (11) mit der Kamera (2) verbunden ist, um das Bildsignal von der Kamera (2) aufzunehmen, und die über eine zweite Schnittstelle (12) mit der Anzeigevorrichtung (17) verbunden ist, um das Bildsignal zu der Anzeigevorrichtung (17) zu übertragen;einer dritten Schnittstelle (13), die dazu konfiguriert ist, die Umschaltvorrichtung (3) mit einem Computer (4) zu verbinden, wobei die dritte Schnittstelle (13) dazu konfiguriert ist, im aktiven Zustand das Bildsignal von der Umschaltvorrichtung (3) zu dem Computer (4) zu übertragen und eine erste Stromversorgung von dem Computer (4) über die Umschaltvorrichtung (3) zu der Kamera (2) einzurichten; undeiner zweiten Stromversorgung (5), die im aktiven Zustand die Kamera (2) über die Umschaltvorrichtung (3) mit Strom versorgt;wobei die Umschaltvorrichtung (3) dazu konfiguriert ist, zumindest einen ersten Schaltzustand a), einen zweiten Schaltzustand b) und einen dritten Schaltzustand c) zu bewirken, wobei:die Umschaltvorrichtung (3) dazu konfiguriert ist, den ersten Schaltzustand a) zu bewirken, wenn die erste Stromversorgung (4) inaktiv ist und die zweite Stromversorgung (5) aktiv ist, wobei in dem ersten Schaltzustand a) das über die erste Schnittstelle (11) von der Kamera (2) aufgenommene Bildsignal über die zweite Schnittstelle (12) zu der Anzeigevorrichtung (17), nicht aber zu der dritten Schnittstelle (13) übertragen wird, wobei die Anzeigevorrichtung (17) ein durch das Bildsignal definiertes Bild anzeigt;die Umschaltvorrichtung (3) dazu konfiguriert ist, den zweiten Schaltzustand b) zu bewirken, wenn die erste Stromversorgung aktiv ist und die zweite Stromversorgung (5) inaktiv ist, wobei in dem zweiten Schaltzustand b) das über die erste Schnittstelle (11) von der Kamera (2) aufgenommene Bildsignal zu der dritten Schnittstelle (13), nicht aber über die zweite Schnittstelle (12) zu der Anzeigeeinrichtung (17) übertragen wird; unddie Umschaltvorrichtung (3) dazu konfiguriert ist, den dritten Schaltzustand c) zu bewirken, wenn sowohl die erste als auch die zweite Stromversorgung (5) aktiv sind, wobei in dem dritten Schaltzustand c) das über die erste Schnittstelle (11) von der Kamera (2) aufgenommene Bildsignal zu der dritten Schnittstelle (13), nicht aber über die zweite Schnittstelle (12) zu der Anzeigevorrichtung (17) übertragen wird, wobei die Kamera (2) weiterhin über die Umschaltvorrichtung (3) durch die zweite Stromversorgung (5), nicht aber durch die erste Stromversorgung mit Strom versorgt wird,wobei die Umschaltvorrichtung (3) eine durch eine Logikschaltung (6) betätigte erste Relaisvorrichtung (7), die das Bildsignal von der ersten Schnittstelle (11) wahlweise zu der zweiten (12) oder der dritten Schnittstelle (13) überträgt, und eine zweite Relaisvorrichtung (8) aufweist, die eine Stromversorgung der Kamera (2) wahlweise durch die erste oder die zweite Stromversorgung (5) veranlasst,wobei die Logikschaltung (6) erfasst, ob die erste Stromversorgung und die zweite Stromversorgung (5) aktiv ist oder nicht;wobei die Logikschaltung (6) dazu konfiguriert ist, die erste Relaisvorrichtung (7) zum Übertragen des Bildsignals von der ersten Schnittstelle (11) zu der zweiten Schnittstelle (12), nicht aber zu der dritten Schnittstelle (13) zu veranlassen, wenn die Logikschaltung (6) erfasst, dass die erste Stromversorgung inaktiv ist unddie zweite Stromversorgung (5) aktiv ist; undwobei die Logikschaltung (6) dazu konfiguriert ist, die erste Relaisvorrichtung (7) zum Übertragen des Bildsignals von der ersten Schnittstelle (11) zu der dritten Schnittstelle (13), nicht aber zu der zweiten Schnittstelle (12) zu veranlassen, wenn die Logikschaltung (6) erfasst, dass die erste Stromversorgung aktiv ist;wobei die zweite Relaisvorrichtung (8) die Kamera (2) über die zweite Stromversorgung (5) und nicht über die erste Stromversorgung mit Strom versorgt, wenn sie durch die aktive, zweite Stromversorgung (5) erregt wird; undwobei die zweite Relaisvorrichtung (8) eine Stromversorgung der Kamera (2) über die erste Stromversorgung undnicht über die zweite Stromversorgung (5) veranlasst, wenn sie durch die inaktive, zweite Stromversorgung (5) nicht erregt wird.

Description

Technisches Gebiet der vorliegenden Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kamerasystem zum Überwachen einer Anlage, insbesondere einer Schaltanlage, und ein Verfahren zum Überwachen einer Anlage, insbesondere einer Schaltanlage, mittels eines Kamerasystems.
Gasisolierte Schaltanlagen können mit einem Kamerasystem, beispielsweise einem „Visual-Disconnect-Monitoring-System“ (VDMS), zur Trennstreckenüberwachung versehen werden. Dabei gibt es prinzipiell zwei alternative Ausführungen. Bei einer Variante, wie sie zum Beispiel in der DE 10 2015 218 645 B3 beschrieben ist, ist der Anschluss des Kamerasystems über ein Y-Kabel an die Anlagenfront geführt und ermöglicht die direkte Verbindung über ein USB- sowie RJ45-Kabel mit einem PC, wobei das USB-Kabel der Stromversorgung mittels 5V vom PC dient und das Netzwerkkabel der Datenübertragung dient.
Bei einer alternativen Variante wird das Kamerasystem zusammen mit einem Panel einer Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) verbaut. Mittels Leuchtdrucktaster an der Anlagenfront oder dem HMI selbst, kann die gewünschte Kamera des Kamerasystems gestartet werden und auf dem HMI-Panel erscheint anschließend das gewünschte Kamerabild. Der gleichzeitige Anschluss eines PCs ist jedoch nicht möglich, weshalb sich auch keine Anschlüsse an der Anlagenfront befinden. Das Kamerasystem wird bei dieser Variante von einem Netzteil mit 12 V versorgt.
Aus dem Dokument von ZOOM: Q2n Handy Video Recorder - Bedienungsanleitung, Firmenschrift Z2I-2813-01, Tokyo, Japan: Zoom Corporation, 2016 ist weiter eine Kamera bekannt, die über einen USB-Anschluss von einem Computer oder einem separaten Netzteil mit Strom versorgt werden kann.
Die EP 2 779 641 A2 offenbart ein videobasiertes Überwachungssystem mit einer IP-Kamera über ein Netzwerk, wobei die Kamera über das Netzwerk mit Strom versorgt wird.
Aus der US 2019 / 0 260 204 A1 ist ein System für eine Energieverteilungsanlage mit Zählern und intelligenten elektrischen Geräten bekannt, die über ein Netzwerk verbunden sind.
Die US 2009 / 0 223 128 A1 offenbart ein Überwachungs- und Kontrollsystem mit digitalen Kameras, wobei das System vernetzt ist.
Für den Notbetrieb bei Ausfall der Versorgungsspannung muss es jedoch möglich sein, einen PC anzuschließen. Generell sollte die Möglichkeit gegeben sein, auch bei einer verbauten Anzeigevorrichtung (z.B. in Form eines HMI-Panels) gleichzeitig einen PC über Anschlüsse an der Anlagenfront zu verbinden und mit diesem auf das Kamerasystem zugreifen zu können.
Kurzfassung der Erfindung
Es besteht ein Bedarf an ein Kamerasystem zum Überwachen einer Anlage, insbesondere einer Schaltanlage, und an ein Verfahren zum Überwachen einer Anlage, insbesondere einer Schaltanlage, mittels eines Kamerasystems, die diese Nachteile überwinden können. Dieser Bedarf kann durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche erfüllt werden. Die vorliegende Erfindung ist entsprechend den abhängigen Ansprüchen weitergebildet.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Kamerasystem zum Überwachen einer Anlage, insbesondere einer Schaltanlage, mit: zumindest einer Kamera, die ein Bildsignal erzeugt; einer Anzeigevorrichtung; einer Umschaltvorrichtung, die über eine erste Schnittstelle mit der Kamera verbunden ist, um das Bildsignal von der Kamera aufzunehmen, und die über eine zweite Schnittstelle mit der Anzeigevorrichtung verbunden ist, um das Bildsignal zu der Anzeigevorrichtung zu übertragen; einer dritten Schnittstelle, die dazu konfiguriert ist, die Umschaltvorrichtung mit einem Computer zu verbinden, wobei die dritte Schnittstelle dazu konfiguriert ist, im aktiven Zustand das Bildsignal von der Umschaltvorrichtung zu dem Computer zu übertragen und eine erste Stromversorgung von dem Computer über die Umschaltvorrichtung zu der Kamera einzurichten; und einer zweiten Stromversorgung, die im aktiven Zustand die Kamera und ggf. die Anzeigevorrichtung über die Umschaltvorrichtung mit Strom versorgt.
Im Kontext der vorliegenden Erfindung kann der Begriff „aktiv“ für eine Schnittstelle bedeuten, dass die Umschaltvorrichtung Signale zu der Schnittstelle überträgt. Im Kontext der vorliegenden Erfindung kann der Begriff „inaktiv“ für eine Schnittstelle bedeuten, dass die Umschaltvorrichtung keine Signale zu der Schnittstelle überträgt. In Bezug auf die dritte Schnittstelle kann der aktive Zustand bedeuten, dass der Computer an der dritten Schnittstelle angeschlossen und in der Lage ist, die erste Stromversorgung bereitzustellen.
Im Kontext der vorliegenden Erfindung kann der Begriff „aktiv“ für eine Stromversorgung bedeuten, dass die Stromversorgung arbeitet und/oder Strom zu einem Verbraucher zuführt. Im Kontext der vorliegenden Erfindung kann der Begriff „inaktiv“ für eine Stromversorgung bedeuten, dass die Stromversorgung nicht arbeitet und/oder keinen Strom zu einem Verbraucher zuführt.
Die Umschaltvorrichtung ist dazu konfiguriert, zumindest einen ersten Schaltzustand a), einen zweiten Schaltzustand b) und einen dritten Schaltzustand c) zu bewirken.
Die Umschaltvorrichtung ist dazu konfiguriert, den ersten Schaltzustand a) zu bewirken, wenn die erste Stromversorgung inaktiv ist und die zweite Stromversorgung aktiv ist, wobei in dem ersten Schaltzustand a) das über die erste Schnittstelle von der Kamera aufgenommene Bildsignal über die zweite Schnittstelle zu der Anzeigevorrichtung, nicht aber zu der dritten Schnittstelle übertragen wird, wobei die Anzeigevorrichtung ein durch das Bildsignal definiertes Bild anzeigt.
Die Umschaltvorrichtung ist dazu konfiguriert, den zweiten Schaltzustand b) zu bewirken, wenn die erste Stromversorgung aktiv ist und die zweite Stromversorgung inaktiv ist, wobei in dem zweiten Schaltzustand b) das über die erste Schnittstelle von der Kamera aufgenommene Bildsignal zu der dritten Schnittstelle, nicht aber über die zweite Schnittstelle zu der Anzeigevorrichtung übertragen wird.
Die Umschaltvorrichtung ist dazu konfiguriert, den dritten Schaltzustand c) zu bewirken, wenn sowohl die erste als auch die zweite Stromversorgung aktiv sind, wobei in dem dritten Schaltzustand c) das über die erste Schnittstelle von der Kamera aufgenommene Bildsignal zu der dritten Schnittstelle, nicht aber über die zweite Schnittstelle zu der Anzeigevorrichtung übertragen wird, wobei die Kamera weiterhin über die Umschaltvorrichtung durch die zweite Stromversorgung, nicht aber durch die erste Stromversorgung mit Strom versorgt wird.
In vorteilhafter Weise können die Ergonomie und die Anwendungssicherheit des gesamten Kamerasystems verbessert werden. Während bei bestehenden Lösungen für den Notbetrieb (bei Wegfall der zweiten Stromversorgung) das Öffnen der Anlage und ggf. ein manuelles Umstecken nötig ist, fällt dies durch die Erfindung vollständig weg, welche mittels der Umschaltvorrichtung ein automatisches Umschalten bewirkt. Es ist nun möglich, jederzeit einen Computer an der Anlagenfront anzuschließen und auf die Kamera zuzugreifen, auch wenn ein HMI-Panel verbaut ist, da eine automatische Umschaltung erfolgt.
Da in einigen Fällen die Anlagen mit Schlössern gesichert sind und nicht geöffnet werden dürfen, kann die vorliegende Erfindung diese Problematik vermeiden, und sie ist somit leistungsstärker und erhöht die Kundenzufriedenheit bei ähnlichen Kosten im Vergleich zu bisherigen Lösungen.
Weiter hat die Umschaltvorrichtung eine durch eine Logikschaltung betätigte erste Relaisvorrichtung, die das Bildsignal von der ersten Schnittstelle wahlweise zu der zweiten oder der dritten Schnittstelle überträgt, und eine zweite Relaisvorrichtung, die eine Stromversorgung der Kamera wahlweise durch die erste oder die zweite Stromversorgung veranlasst.
Die Logikschaltung erfasst, ob die erste Stromversorgung und die zweite Stromversorgung aktiv ist oder nicht.
Die Logikschaltung ist dazu konfiguriert, die erste Relaisvorrichtung zum Übertragen des Bildsignals von der ersten Schnittstelle zu der zweiten Schnittstelle, nicht aber zu der dritten Schnittstelle zu veranlassen, wenn die Logikschaltung erfasst, dass die erste Stromversorgung inaktiv ist und die zweite Stromversorgung aktiv ist (Schaltzustand a)).
Die Logikschaltung ist dazu konfiguriert, die erste Relaisvorrichtung zum Übertragen des Bildsignals von der ersten Schnittstelle zu der dritten Schnittstelle, nicht aber zu der zweiten Schnittstelle zu veranlassen, wenn die Logikschaltung erfasst, dass die erste Stromversorgung aktiv ist (Schaltzustand b)).
Die zweite Relaisvorrichtung versorgt die Kamera über die zweite Stromversorgung und nicht über die erste Stromversorgung mit Strom, wenn sie durch die aktive, zweite Stromversorgung erregt wird (Schaltzustände a) und c)).
Die zweite Relaisvorrichtung veranlasst eine Stromversorgung der Kamera über die erste Stromversorgung und nicht über die zweite Stromversorgung, wenn sie durch die inaktive, zweite Stromversorgung nicht erregt wird (Schaltzustand b)).
In einem Ausführungsbeispiel sind die erste Schnittstelle und die dritte Schnittstelle jeweils eine RJ45-Schnittstelle zur Übertragung des Bildsignals mit integrierten Stromversorgungsleitungen für die erste Stromversorgung.
In einem Ausführungsbeispiel hat die dritte Schnittstelle einen USB-Strang, einen RJ45-Datenstrang und einen kombinierten RJ45-Strang, in dem Leitungen des USB-Strangs und des RJ45-Datenstrangs kombiniert sind. Bevorzugt ist die dritte Schnittstelle ein Y-Kabel.
In einem Ausführungsbeispiel ist die zweite Schnittstelle eine RJ45-Schnittstelle zur Übertragung des Bildsignals.
In einem Ausführungsbeispiel hat die erste Stromversorgung eine Nennspannung von 5 V, und/oder die zweite Stromversorgung hat eine Nennspannung von 12 V.
In einem Ausführungsbeispiel hat das Kamerasystem des Weiteren ein Panel, das dazu konfiguriert ist, an einem Gehäuse der Anlage angebracht zu werden, wobei das Panel eine Buchse (zum Beispiel RJ45) als Teil der dritten Schnittstelle und einen Leuchtdrucktaster/Leuchtschalter zum Ein- und Ausschalten der Kamera aufweist. Vorzugsweise hat das Kamerasystem des Weiteren eine Mehrzahl der Kameras und eine Mehrzahl der Panels, wobei jeweilige Leuchtdrucktaster der Panels dazu konfiguriert sind, eine dazugehörige Kamera eindeutig zu identifizieren oder anzuzeigen.
In einem Ausführungsbeispiel hat das Kamerasystem des Weiteren eine dritte Stromversorgung, die anstelle der ersten Stromversorgung eine alternative 5V-Spannungsquelle umfassen kann, vorzugsweise eine Powerbank, ein Ladegerät oder ein Tablet.
In einem Ausführungsbeispiel hat das Kamerasystem des Weiteren eine Mensch-Maschine-Schnittstelle oder einen zweiten Computer, die/der die Anzeigevorrichtung aufweist.
In einem Ausführungsbeispiel hat das Kamerasystem des Weiteren die Anzeigevorrichtung in Gestalt eines Computers, der zur einer Leitwarte gehört, die sich vorzugsweise relativ weit entfernt von der Schaltanlage befindet.
Figurenliste
Die vorstehend definierten Aspekte und weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen. Die Erfindung wird für ihre Ausführbarkeit im Folgenden anhand der Ausführungsbeispiele näher beschrieben, auf die die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kamerasystems gemäß einem Ausführungsbeispiel;
2 zeigt ein Ersatzschaltbild einer Umschaltvorrichtung und ihrer Peripherie gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
3 zeigt ein Panel gemäß einem Ausführungsbeispiel.

Figurenbeschreibung
Die Zeichnungen sind schematisch dargestellt. Es wird darauf hingewiesen, dass in verschiedenen Figuren ähnliche oder identische Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen sind.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kamerasystems 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Kamerasystem 1 dient zum Überwachen einer Anlage, insbesondere einer Schaltanlage. Dabei kann es sich um eine gasisolierte Schaltanlage handeln, wobei das Kamerasystem zur Trennstreckenüberwachung eingesetzt wird.
Das Kamerasystem 1 hat zumindest eine Kamera 2, die ein Bildsignal erzeugt, eine Mensch-Maschine-Schnittstelle HMI mit einer Anzeigevorrichtung und eine Umschaltvorrichtung 3, die über eine erste Schnittstelle 11 mit der Kamera 2 verbunden ist, um das Bildsignal von der Kamera 2 aufzunehmen, und die über eine zweite Schnittstelle 12 mit der Mensch-Maschine-Schnittstelle HMI verbunden ist, um das Bildsignal zu der Mensch-Maschine-Schnittstelle HMI zu übertragen.
Das Kamerasystem 1 hat ferner eine dritte Schnittstelle 13, die dazu konfiguriert ist, die Umschaltvorrichtung 3 mit einem Computer 4 zu verbinden, wobei die dritte Schnittstelle 13 dazu konfiguriert ist, im aktiven Zustand das Bildsignal von der Umschaltvorrichtung 3 zu dem Computer 4 zu übertragen und eine erste Stromversorgung von dem Computer 4 über die Umschaltvorrichtung 3 zu der Kamera 2 einzurichten. Der Computer kann beispielsweise ein Laptop, ein PC, ein Tablett, eine Powerbank, ein Ladegerät, ein Smartphone oder ähnliches sein, der mittels einer USB-Schnittstelle in der Lage ist, die erste Stromversorgung bereitzustellen.
Das Kamerasystem 1 hat darüber hinaus eine zweite Stromversorgung 5, die im aktiven Zustand die Kamera 2 und ggf. die Mensch-Maschine-Schnittstelle HMI über die Umschaltvorrichtung 3 mit Strom versorgt.
Die Umschaltvorrichtung 3 ist dazu konfiguriert, zumindest einen ersten Schaltzustand a), einen zweiten Schaltzustand b) und einen dritten Schaltzustand c) zu bewirken.
Die Umschaltvorrichtung 3 ist dazu konfiguriert, den ersten Schaltzustand a) zu bewirken, wenn die erste Stromversorgung inaktiv ist und die zweite Stromversorgung 5 aktiv ist, wobei in dem ersten Schaltzustand a) das über die erste Schnittstelle 11 von der Kamera 2 aufgenommene Bildsignal nur über die zweite Schnittstelle 12 zu der Mensch-Maschine-Schnittstelle HMI, nicht aber über die dritte Schnittstelle 13 zu dem Computer 4 übertragen wird, wobei die Mensch-Maschine-Schnittstelle HMI ein durch das Bildsignal definiertes Bild an der Anzeigevorrichtung anzeigt.
Die Umschaltvorrichtung 3 ist dazu konfiguriert, den zweiten Schaltzustand b) zu bewirken, wenn die erste Stromversorgung aktiv ist und die zweite Stromversorgung 5 inaktiv ist, wobei in dem zweiten Schaltzustand b) das über die erste Schnittstelle 11 von der Kamera 2 aufgenommene Bildsignal nur über die dritte Schnittstelle 13 zu dem Computer 4, nicht aber über die zweite Schnittstelle 12 zu der Mensch-Maschine-Schnittstelle HMI übertragen wird. Der zweite Schaltzustand b) tritt beispielsweise in einem Notbetrieb bei Ausfall der zweiten Spannungsversorgung 5 ein.
Die Umschaltvorrichtung 3 ist dazu konfiguriert, den dritten Schaltzustand c) zu bewirken, wenn sowohl die erste als auch die zweite Stromversorgung 5 aktiv sind, wobei in dem dritten Schaltzustand c) das über die erste Schnittstelle 11 von der Kamera 2 aufgenommene Bildsignal nur über die dritte Schnittstelle 13 zu dem Computer 4, nicht aber über die zweite Schnittstelle 12 zu der Mensch-Maschine-Schnittstelle HMI übertragen wird, wobei die Kamera 2 weiterhin über die Umschaltvorrichtung 3 durch die zweite Stromversorgung 5, nicht aber durch die erste Stromversorgung mit Strom versorgt wird.
In Falle des dritten Schaltzustands c) hat der angeschlossene Computer 4 die Priorität für die Datenverbindung, jedoch wird die Kamera 2 weiterhin von der zweite Stromversorgung 5 versorgt.
2 zeigt ein Ersatzschaltbild einer Umschaltvorrichtung 3 und ihrer Peripherie gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Umschaltvorrichtung 3 hat eine durch eine Logikschaltung 6 betätigte erste Relaisvorrichtung 7, die beispielsweise durch zwei Relais mit jeweils vier Kontakten gebildet ist und die das Bildsignal von der ersten Schnittstelle 11 wahlweise zu der zweiten oder der dritten Schnittstelle 12, 13 überträgt, und eine zweite Relaisvorrichtung 8, die beispielsweise durch ein Relais mit zwei Kontakten gebildet ist und eine Stromversorgung der Kamera 2 wahlweise durch die erste oder die zweite Stromversorgung 5 veranlasst.
Die Logikschaltung 6 erfasst, ob die erste Stromversorgung und die zweite Stromversorgung 5 aktiv ist oder nicht. Die Logikschaltung 6 führt ein entsprechendes Logiksteuersignal 15 zu Spulen der ersten Relaisvorrichtung 7 zu.
Die Logikschaltung 6 ist dazu konfiguriert, die erste Relaisvorrichtung 7 zum Übertragen des Bildsignals von der ersten Schnittstelle 11 zu der zweiten Schnittstelle 12, nicht aber zu der dritten Schnittstelle 13 zu veranlassen, wenn die Logikschaltung 6 erfasst, dass die erste Stromversorgung inaktiv ist und die zweite Stromversorgung 5 aktiv ist (d.h. im Schaltzustand a).
Die Logikschaltung 6 ist dazu konfiguriert, die erste Relaisvorrichtung 7 zum Übertragen des Bildsignals von der ersten Schnittstelle 11 zu der dritten Schnittstelle 13, nicht aber zu der zweiten Schnittstelle 12 zu veranlassen, wenn die Logikschaltung 6 erfasst, dass die erste Stromversorgung aktiv ist, d.h. im Schaltzustand b). Dieser Schaltzustand b) ist gegenwärtig in der 2 dargestellt.
Die zweite Relaisvorrichtung 8 versorgt die Kamera 2 über die zweite Stromversorgung 5 und nicht über die erste Stromversorgung mit Strom, wenn sie durch die aktive, zweite Stromversorgung 5 erregt wird, d.h. in den Schaltzuständen a) und c) .
Die zweite Relaisvorrichtung 8 veranlasst eine Stromversorgung der Kamera 2 über die erste Stromversorgung und nicht über die zweite Stromversorgung 5, wenn sie durch die inaktive, zweite Stromversorgung 5 nicht erregt wird, d.h. im Schaltzustand b).
Die Umschaltvorrichtung 3 bei dem Ausführungsbeispiel der 2 besitzt insgesamt drei Relais, d.h. die erste Relaisvorrichtung 7 mit zwei Relais mit insgesamt vier Kontakten zum Umschalten der Netzwerkverbindung, und die zweite Relaisvorrichtung 8 mit einem Relais mit zwei Kontakten zum Wechsel der Spannungsversorgung. Die Relais sind mit 12 V Spulen ausgestattet. Im Notbetrieb, wenn die 12 V Versorgungsspannung der zweiten Stromversorgung 5 nicht zur Verfügung steht, befinden sich die Relaiskontakte in Ruhestellung und ermöglichen eine direkte Verbindung zwischen dem Computer 4 und der Kamera 2.
Das Relais der zweiten Relaisvorrichtung 8 für die Spannungsversorgung wird direkt vom 12 V Eingang angesteuert, da, sobald 12 V zur Verfügung stehen, diese auch für die Versorgung der Kamera 2 genutzt werden sollen. Die Datenrelais der ersten Relaisvorrichtung 7 hingegen sollen anziehen, wenn 12 V anliegen, dürfen jedoch nicht anziehen, wenn auch 5 V von der ersten Stromversorgung des Computers 4 anliegen. Hierzu werden die Relaisspulen mittels eines MOSFET als ein so genannter „Low-Side-Switch“ angesteuert. Über einen Optokoppler wird das Gate mit einem Vorwiderstand gegen Masse gezogen, während es gleichzeitig über einen 100-fach größeren Pull-up-Widerstand auf 12 V gelegt ist. Durch diese Konfiguration ist der MOSFET nur dann durchlässig, wenn 12 V, jedoch keine 5 V anliegen. In diesem Fall zieht das Relais an und die Datenkontakte werden mit dem Switch verbunden. Um sicherzustellen, dass nach dem Umschalten von 12 V auf 5 V keine geladenen Kapazitäten innerhalb der Kamera 2 eine unzulässige Spannung zurückspeisen, sichert eine Suppressordiode 16 den 5 V Pfad zum Computer 4 ab.
Die erste Schnittstelle 11 und die dritte Schnittstelle 13 können jeweils eine RJ45-Schnittstelle zur Übertragung des Bildsignals mit integrierten Stromversorgungsleitungen für die erste Stromversorgung sein.
Die dritte Schnittstelle 13 kann ein Y-Kabel sein, das einen USB-Strang, einen RJ45-Datenstrang und einen kombinierten RJ45-Strang aufweist, in dem Leitungen des USB-Strangs und des RJ45-Datenstrangs kombiniert sind. Die dritte Schnittstelle 13 kann mittels USB und Ethernet eine Stromversorgung vom Computer 4 zur Kamera 2 einerseits und eine Kommunikation zwischen Computer 4 und Kamera 2 anderseits herstellen.
Die zweite Schnittstelle 12 kann eine RJ45-Schnittstelle zur Übertragung des Bildsignals sein.
Die erste Stromversorgung kann eine Nennspannung von 5 V haben, die beispielsweise durch einen USB-Anschluss des Computers 4 bereitgestellt wird, und die zweite Stromversorgung 5 kann eine Nennspannung von 12 V haben.
3 zeigt ein Panel 9 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das ist dazu konfiguriert, an einem Gehäuse der Anlage (nicht gezeigt) angebracht zu werden, wobei das Panel 9 eine Buchse 10 für die dritte Schnittstelle 13 und einen Leuchtdrucktaster oder Leuchtschalter 14 zum Ein- und Ausschalten der Kamera 2 aufweist. Die Buchse kann eine RJ-45 Buchse sein.
Das Kamerasystem 1 kann eine Mehrzahl der Kameras 2 und eine Mehrzahl der Panels 9 aufweisen, wobei die jeweiligen Leuchtdrucktaster/Leuchtschalter 14 der Panels 9 dazu konfiguriert sein können, eine dazugehörige Kamera 2 eindeutig zu identifizieren. Der Leuchtdrucktaster/Leuchtschalter 14 dient demnach neben dem Ein- und Ausschalten der gewünschten Kamera 2 auch zur eindeutigen Identifikation dieser Kamera 2, da über die Mensch-Maschine-Schnittstelle HMI auf eine Vielzahl von Kameras 2 bzw. VDMS-Systemen zugegriffen werden kann.
Die dargestellten Ausführungsbeispiele können folgendermaßen abgewandelt werden: Anstelle der Relaisvorrichtungen könnten vergleichbare elektronische Bauteile wie Transistoren, Multiplexer etc. zum Einsatz kommen. Ergänzt werden kann eine solche Alternativlösung mit einem Hochsetzsteller, der einer Spannungsfall-Problematik entgegenwirkt.
Es ist zu beachten, dass der Begriff „aufweisen“ andere Elemente oder Schritte nicht ausschließt. Auch Elemente, die in Verbindung mit verschiedenen Ausführungsformen beschrieben werden, können kombiniert werden. Es sei auch darauf hingewiesen, dass Bezugszeichen in den Ansprüchen nicht so ausgelegt werden sollten, dass sie den Umfang der Ansprüche widerspiegeln.
Bezugszeichenliste

1: Kamerasystem
2: Kamera
3: Umschaltvorrichtung
4: Computer
5: zweite Stromversorgung
6: Logikschaltung
7: erste Relaisvorrichtung
8: zweite Relaisvorrichtung
9: Panel
10: Buchse
11: erste Schnittstelle
12: zweite Schnittstelle
13: dritte Schnittstelle
14: Leuchtdrucktaster/Leuchtschalter
15: Logiksteuersignal
16: Supressordiode
17: Anzeigevorrichtung

Claims

Kamerasystem (1) zum Überwachen einer Anlage, insbesondere einer Schaltanlage, mit: zumindest einer Kamera (2), die ein Bildsignal erzeugt; einer Anzeigevorrichtung (17); einer Umschaltvorrichtung (3), die über eine erste Schnittstelle (11) mit der Kamera (2) verbunden ist, um das Bildsignal von der Kamera (2) aufzunehmen, und die über eine zweite Schnittstelle (12) mit der Anzeigevorrichtung (17) verbunden ist, um das Bildsignal zu der Anzeigevorrichtung (17) zu übertragen; einer dritten Schnittstelle (13), die dazu konfiguriert ist, die Umschaltvorrichtung (3) mit einem Computer (4) zu verbinden, wobei die dritte Schnittstelle (13) dazu konfiguriert ist, im aktiven Zustand das Bildsignal von der Umschaltvorrichtung (3) zu dem Computer (4) zu übertragen und eine erste Stromversorgung von dem Computer (4) über die Umschaltvorrichtung (3) zu der Kamera (2) einzurichten; und einer zweiten Stromversorgung (5), die im aktiven Zustand die Kamera (2) über die Umschaltvorrichtung (3) mit Strom versorgt; wobei die Umschaltvorrichtung (3) dazu konfiguriert ist, zumindest einen ersten Schaltzustand a), einen zweiten Schaltzustand b) und einen dritten Schaltzustand c) zu bewirken, wobei: die Umschaltvorrichtung (3) dazu konfiguriert ist, den ersten Schaltzustand a) zu bewirken, wenn die erste Stromversorgung (4) inaktiv ist und die zweite Stromversorgung (5) aktiv ist, wobei in dem ersten Schaltzustand a) das über die erste Schnittstelle (11) von der Kamera (2) aufgenommene Bildsignal über die zweite Schnittstelle (12) zu der Anzeigevorrichtung (17), nicht aber zu der dritten Schnittstelle (13) übertragen wird, wobei die Anzeigevorrichtung (17) ein durch das Bildsignal definiertes Bild anzeigt; die Umschaltvorrichtung (3) dazu konfiguriert ist, den zweiten Schaltzustand b) zu bewirken, wenn die erste Stromversorgung aktiv ist und die zweite Stromversorgung (5) inaktiv ist, wobei in dem zweiten Schaltzustand b) das über die erste Schnittstelle (11) von der Kamera (2) aufgenommene Bildsignal zu der dritten Schnittstelle (13), nicht aber über die zweite Schnittstelle (12) zu der Anzeigeeinrichtung (17) übertragen wird; und die Umschaltvorrichtung (3) dazu konfiguriert ist, den dritten Schaltzustand c) zu bewirken, wenn sowohl die erste als auch die zweite Stromversorgung (5) aktiv sind, wobei in dem dritten Schaltzustand c) das über die erste Schnittstelle (11) von der Kamera (2) aufgenommene Bildsignal zu der dritten Schnittstelle (13), nicht aber über die zweite Schnittstelle (12) zu der Anzeigevorrichtung (17) übertragen wird, wobei die Kamera (2) weiterhin über die Umschaltvorrichtung (3) durch die zweite Stromversorgung (5), nicht aber durch die erste Stromversorgung mit Strom versorgt wird, wobei die Umschaltvorrichtung (3) eine durch eine Logikschaltung (6) betätigte erste Relaisvorrichtung (7), die das Bildsignal von der ersten Schnittstelle (11) wahlweise zu der zweiten (12) oder der dritten Schnittstelle (13) überträgt, und eine zweite Relaisvorrichtung (8) aufweist, die eine Stromversorgung der Kamera (2) wahlweise durch die erste oder die zweite Stromversorgung (5) veranlasst, wobei die Logikschaltung (6) erfasst, ob die erste Stromversorgung und die zweite Stromversorgung (5) aktiv ist oder nicht; wobei die Logikschaltung (6) dazu konfiguriert ist, die erste Relaisvorrichtung (7) zum Übertragen des Bildsignals von der ersten Schnittstelle (11) zu der zweiten Schnittstelle (12), nicht aber zu der dritten Schnittstelle (13) zu veranlassen, wenn die Logikschaltung (6) erfasst, dass die erste Stromversorgung inaktiv ist und die zweite Stromversorgung (5) aktiv ist; und wobei die Logikschaltung (6) dazu konfiguriert ist, die erste Relaisvorrichtung (7) zum Übertragen des Bildsignals von der ersten Schnittstelle (11) zu der dritten Schnittstelle (13), nicht aber zu der zweiten Schnittstelle (12) zu veranlassen, wenn die Logikschaltung (6) erfasst, dass die erste Stromversorgung aktiv ist; wobei die zweite Relaisvorrichtung (8) die Kamera (2) über die zweite Stromversorgung (5) und nicht über die erste Stromversorgung mit Strom versorgt, wenn sie durch die aktive, zweite Stromversorgung (5) erregt wird; und wobei die zweite Relaisvorrichtung (8) eine Stromversorgung der Kamera (2) über die erste Stromversorgung und nicht über die zweite Stromversorgung (5) veranlasst, wenn sie durch die inaktive, zweite Stromversorgung (5) nicht erregt wird.
Kamerasystem (1) gemäß dem vorherigen Anspruch, wobei die erste Schnittstelle (11) und die dritte Schnittstelle (13) jeweils eine RJ45-Schnittstelle zur Übertragung des Bildsignals mit integrierten Stromversorgungsleitungen für die erste Stromversorgung sind.
Kamerasystem (1) gemäß dem vorherigen Anspruch, wobei die dritte Schnittstelle (13) einen USB-Strang, einen RJ45-Datenstrang und einen kombinierten RJ45-Strang aufweist, in dem Leitungen des USB-Strangs und des RJ45-Datenstrangs kombiniert sind, wobei die dritte Schnittstelle (13) vorzugsweise als ein Y-Kabel ausgebildet ist.
Kamerasystem (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die zweite Schnittstelle (12) eine RJ45-Schnittstelle zur Übertragung des Bildsignals ist.
Kamerasystem (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die erste Stromversorgung eine Nennspannung von 5 V hat und/oder die zweite Stromversorgung (5) eine Nennspannung von 12 V hat.
Kamerasystem (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, des Weiteren mit: einem Panel (9), das dazu konfiguriert ist, an einem Gehäuse der Anlage angebracht zu werden, wobei das Panel (9) eine Buchse (10) als Teil der dritten Schnittstelle (13) und einen Leuchtdrucktaster/Leuchtschalter (14) zum Ein- und Ausschalten der Kamera (2) aufweist.
Kamerasystem (1) gemäß dem vorherigen Anspruch, des Weiteren mit: einer Mehrzahl der Kameras (2); und einer Mehrzahl der Panels (9); wobei jeweilige Schalter (14) der Panels (9) dazu konfiguriert sind, eine dazugehörige Kamera (2) eindeutig zu identifizieren oder anzuzeigen.
Kamerasystem (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, des Weiteren mit: einer dritten Stromversorgung, die anstelle der ersten Stromversorgung eine alternative 5V-Spannungsquelle umfassen kann, vorzugsweise eine Powerbank, ein Ladegerät oder ein Tablet.
Kamerasystem (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, des Weiteren mit: einer Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) oder einem zweiten Computer, die/der die Anzeigevorrichtung (17) aufweist.
Kamerasystem (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, des Weiteren mit der Anzeigevorrichtung (17) in Gestalt eines Computers, der zur einer Leitwarte gehört, die sich vorzugsweise entfernt von der Schaltanlage befindet.