DE19624777A1 - Zug oder Wagenverbund und Verfahren zur Erkennung des Wagenstandes und der Einstellrichtung der Wagen in einem Zug oder Wagenverbund - Google Patents
Zug oder Wagenverbund und Verfahren zur Erkennung des Wagenstandes und der Einstellrichtung der Wagen in einem Zug oder WagenverbundInfo
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Description
Es ist gemäß der DE-OS 21 00 770 eine Einrichtung bekannt, mit der in einem Zug die
Stirnseite eines Wagens, die der Lokomotive zugewandt ist, bestimmbar ist. Auf den
oder dem Wagen eines Zuges ist parallel zu einer in einer Übertragungsleitung für eine
Steuerungs- und Befehlsübertragung von der Lokomotive zu den einzelnen Wagen
angeordneten Trennstelle ein Spannungsvergleichsgerät angeordnet. Die Trennstellen
können durch je einen Schalter geschlossen oder unterbrochen werden. Bei geöffneter
Trennstelle liegt auf der einen Seite eine von der Lokomotive kommende Spannung an
während die andere Seite spannungslos ist. Aus der ermittelbaren Spannungsdifferenz
ergibt sich die Wagenrichtung.
Als eine weitere Möglichkeit zur Bestimmung des lokseitigen Endes eines Wagens ist
eine Schaltungseinrichtung zur Feststellung der Phasenlage zwischen Strom und/oder
Spannung vorgesehen. Die Richtungsbestimmung des Stromes und/oder der
Spannung wird aus der stets durchgekuppelten Versorgungsleitung abgeleitet.
An Hand eines Vergleiches: Spannung vorhanden/keine Spannung vorhanden?, und
nach Zuordnung der Flußrichtungen des Stromes zu den Stirnseiten des Wagens ist
es möglich die der Lokomotive zugewandte Stirnseite des Wagen zu erkennen.
Nachteil dieser Schaltungsanordnungen ist, daß damit ausschließlich die
Einstellrichtung der Wagen im Zug festgestellt werden kann.
Weitere Nachteile sind, daß die erstgenannte Schaltungsanordnung mittels dem
besagten Schalter unterbrochen oder geschlossen werden muß, um auswertbare
Daten zu erhalten. Durch jeden dieser Schalter wird die Zuverlässigkeit der
Schaltungsanordnung insgesamt negativ beeinflußt. Die zweitgenannte Einrichtung
erweist sich nur dann als eine einfache Lösung, wenn die Stromversorgung von
Verbrauchern von der Lokomotive aus erfolgt und somit die Bestimmung der
Phasenlage, d. h. die Richtungsbestimmung des Stromes und/oder der Spannung,
aus der stets durchgekuppelten Versorgungsleitung abgeleitet werden kann.
Für eine Zugtaufe können sogenannte logische Nummern, die zur Identifizierung der
Wagen, vorzugsweise Güterwagen, eines Zuges oder Wagenverbundes für die
technologische Behandlung im schienengebundenen Transportverfahren erforderlich
sind, auf der Grundlage dieser Einrichtungen nicht automatisch vergeben werden.
In der Zeitschrift Eisenbahntechnische Rundschau, Heft 4/1995, Seite 255 ff., wird eine
Zugtaufe beschrieben. Es wird ein auf den Wagen eines Zuges installierter CAN-Bus
(Controller Area Network) genutzt. Der CAN-Bus ist ein nachrichtenorientierter Feld-
Bus in Form einer Ringleitung an dem alle Bus-Stationen der Wagen parallel
angeschlossen sind. In den Bus-Leitungen sind ebenfalls die besagten nachteiligen
Trennstellen an den Bus-Stationen erforderlich. Jeder Bus-Station eines Wagens muß
eine logische Nummer zugewiesen und ebenfalls für jede Bus-Station in Abhängigkeit
von der Fahrtrichtung die links/rechts-Zuordnung getroffen sein.
Die Vergabe und Verwaltung von logischen Nummern, d. h. festen Rechnernummern,
ist äußerst aufwendig, da bei der Vergabe einer festen Rechnernummer für einen
Wagen unabdingbar dafür Sorge getragen werden muß, daß im gesamten
Wagenpark, d. h. alle Wagen der verschiedensten Eigner, die das gleiche
Eisenbahnnetz benutzen, keine doppelte Vergabe erfolgt.
Eine solche Vergabe wird durch die fortschreitende Aufsplitterung des vorhandenen
Wagenparks der bis dato meistens staatlich verwalteten Eisenbahnen oder das
Entstehen neuer Wagenparks, infolge von Gründungen neuer Gesellschaften, und/
oder durch die Zulassung neuer oder stillgelegter oder die Stillegung von Wagen
immer unüberschaubarer.
Der in den Ansprüchen angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen
aus mindestens einem mit einem Triebfahrzeug bespannten Wagen bestehenden Zug
oder einen Wagenverbund, der aus einem Verbund von mindestens zwei durch einen
wageneigenen Antrieb bewegbare Wagen besteht, zu schaffen, der auf einfache
Weise einer fehlerfreien Zugtaufe unterzogen werden kann, indem der Wagenstand
der Wagen im Zug oder Wagenverbund und/oder die Einstellrichtung der Wagen im
Zug oder Wagenverbund festgestellt wird und dadurch spezifische auf dem Wagen
mitgeführte, rechentechnisch aufbereitete Daten abrufbar werden.
Das Problem wird mit den Maßnahmen der Ansprüche 1, 6 gelöst. Durch die
Anordnung und das Verfahren kann sowohl der Wagenstand als auch die
Einstellrichtung der Wagen im Zug oder Wagenverbund automatisch und fehlerfrei
ermittelt werden.
Von Vorteil ist, daß dabei zwischen der Zugseite und der Wagenseite unterschieden
wird. Weitere mit der Erfindung erzielbare Vorteile bestehen darin, daß ein beliebiger,
auf dem Wagen angeordneter, elektrischer Wandler in das Erkennungssystem
einbeziehbar ist. Dieser elektrische Wandler ist dabei über Stichleitungen an die
durchgehende Spannungsversorgungsleitung angeschlossen, ohne daß diese für das
Erkennungsverfahren unterbrochen werden muß.
Von Vorteil ist es ebenfalls, daß keine weiteren zusätzlichen durchgehenden Leitungen
im Zug oder Wagenverbund erforderlich werden.
Eine Zugbildung, sprich: die Veränderung von Anzahl, Einstellrichtung und Art der
Wagen sowie der Wagenstand der Wagen im Zug, ist beliebig oft änderbar.
Weiter vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 5
sowie 7 und 8 angegeben. Diese Weiterbildungen ermöglichen es, die Aufwendungen
für die erforderlichen Einrichtungen zu minimieren sowie die Genauigkeit und die
Zuverlässigkeit der ermittelten Daten und Aussagen zu erhöhen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figur erläutert.
In der Figur sind symbolhaft die zu einem Zug gehörenden Wagen, vorzugsweise
Güterwagen 1, 2, 3, und eine Lokomotive L dargestellt.
Auf der Lokomotive L, die die Zugspitze bildet, ist ein Steuerrechner, als
Masterrechner MR, angeordnet. Dabei ist es möglich je Führerstand der Lokomotive L
eine Bedieneinheit an den Masterrechner MR anzuschließen oder statt des
Masterrechners MR je Führerstand der Lokomotive L einen Personalcomputer
einzusetzen. Bei der Anordnung von mehr als einem Personalcomputer sind diese
miteinander vernetzt.
Weiterhin ist auf der Lokomotive L eine Spannungsquelle, die Gleichstrom abgibt,
angeordnet.
Auf der Lokomotive L sind entsprechend einer vorgegebenen Fahrtrichtung an den
Stirnseiten je ein Aus- und Eingang eines Lokal Area Network LAN angeordnet. In den
gleichen Aus- und Eingängen ist auch die Spannungsversorgungsleitung L5
angeordnet. Die Spannungsversorgungsleitung L5 ist zweipolig ausgeführt.
Entsprechend der Fahrtrichtung des Zuges ist unabhängig von der Einstellrichtung der
Lokomotive L im Zug die linke Zugseite als Seite A und die rechte Zugseite als Seite B
definiert. Eine Umkehrung der Definierung ist möglich.
Jeder Güterwagen 1, 2, 3 ist mit den Leitungen des Lokal Area Network LAN und den
Spannungsversorgungsleitungen 15, 25, 35 ausgestattet. Die
Spannungsversorgungsleitungen 15, 25, 35 weisen Netzein- und
Netzausgangsleitungen auf. An jeder Stirnseite der Güterwagen 1, 2, 3 befindet sich je
eine Netzein- und Netzausgangsleitung. Nicht benutzte Netzein- und
Netzausgangsleitungen sind jeweils für sich schließbar.
Des weiteren ist als elektrischer Wandler auf jedem Güterwagen 1, 2, 3 jeweils eine
Wagenfunktionssteuerung 14, 24, 34 für wagenspezifische Funktionen, wie zum
Beispiel das Bremsen mittels einer elektropneumatischen Bremse, angeordnet.
Vor und nach jeder Wagenfunktionssteuerung 14, 24, 34 ist je ein Stromsensor 11, 12,
21, 22, 31, 32 angeordnet. Die Stromsensoren 11, 12, 21, 22, 31, 32 sind an die
jeweilige Wagenfunktionssteuerung 14, 24, 34 angeschlossen. Ausgangspunkt für die
Definition der Wagenseiten a und b sind maschinenbautechnische oder technologisch
bedingte Funktionen des Wagens. Einer vorgegebenen Einbaulage der Stromsensoren
11, 12, 21, 22, 31, 32 sind jeweils die Wagenseiten a und b zugewiesen.
Fließt nun ein Strom in der durchgehend geschlossenen Spannungsversorgungsleitung
L5, 15, 25, 35 dann erkennt der Stromsensor 11, 12, 21, 22, 31, 32 die Fließrichtung
des Stromes entsprechend seiner Einbaulage. Die Wagenfunktionssteuerung 14, 24,
34 nimmt mit Hilfe der Stromsensoren 11, 12, 21, 22, 31, 32 die Strommessungen an
der Spannungsversorgungsleitung 15, 25, 35 der Güterwagen 1, 2, 3 vor. Die
gemessenen Stromwerte werden über Meßstellen des Stromes an den Masterrechner
MR übermittelt. An Hand der Anzahl der insgesamt ermittelten Stromwerte wird die
Anzahl der Güterwagen 1, 2, 3 bestimmt. Für einen der Beträge oder einen
Differenzbetrag der pro Güterwagen 1, 2, 3 gemessenen Stromwerte wird eine
zuginterne logische Rechnernummer vergeben. Aus der zuginternen logischen
Rechnernummer wird eine zuginterne Wagenstandsnummer gebildet. Über die
zugintern vergebene Wagenstandsnummer lassen sich dann auch solche
wagenspezifische, rechentechnisch gespeicherte Daten, wie z. B. Ladegut oder
Bestimmungsort, unter anderem von der Lokomotive L aus vorteilhaft abrufen.
Die gleichen ermittelten Stromwerte bilden die Grundlage für die Erkennung der
Wageneinstellrichtung. Die Erkennung der Wageneinstellrichtung nimmt ein innerhalb
der Wagenfunktionssteuerung angeordnetes Auswertemodul vor. Ist der für den
Güterwagen 1 gemessene Stromwert am Stromsensor 11 größer als der am
Stromsensor 12 gemessene Stromwert, dann ergibt sich nach der Auswertung eine
Zuordnung der Wagenseite a zur Zugseite B und der Wagenseite b zur Zugseite A.
Güterwagen 1 und Güterwagen 2 haben die gleiche Einstellrichtung. Bei der
Strommessung für den Güterwagen 3 ergibt sich ein höherer Stromwert am
Stromsensor 32 als am Stromsensor 31 in deren Auswertung die Wagenseite a der
Zugseite A und die Wagenseite b der Zugseite B zugeordnet wird. Eine solche
Erkennungsmöglichkeit ist dann von Vorteil, wenn zu betätigende Be- und/oder
Entladeöffnungen eines Güterwagens 1, 2, 3 fernbedienbar sind und/oder ein Be- und/oder
Entladen aus einer oder in nur eine Richtung möglich ist.
Die Anordnung und das Verfahren sind nicht auf eine bestimmte Anzahl von Wagen
oder eine bestimmte Wagengattung, die in einen Zug oder Wagenverbund eingestellt
werden können, beschränkt.
Claims (8)
1. Zug, bestehend aus mindestens einem mit einem Triebfahrzeug bespannten
Wagen, insbesondere einem Güterwagen, oder Wagenverbund, bestehend aus
durch einen wageneigenen Antrieb bewegbare Wagen, mit einer durchgehenden
Spannungsversorgungsleitung und einem Lokal Area Network LAN, dadurch
gekennzeichnet, daß auf den Wagen mindestens ein Stromsensor (11, 12, 21, 22,
31, 32) jeweils vor und nach einem Anschluß eines elektrischen Wandlers an einer
der Adern der durchgehenden Spannungsversorgungsleitung (L5, 15, 25, 35)
angeordnet ist.
2. Zug oder Wagenverbund nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Stromsensoren (11, 12, 21, 22, 31, 32) mit einer Auswerteeinrichtung verbunden
sind.
3. Zug oder Wagenverbund nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Stromsensoren (11, 12, 21, 22, 31, 32) und die durchgehende
Spannungsversorgungsleitung (L5, 15, 25, 35) galvanisch voneinander getrennt sind.
4. Zug oder Wagenverbund nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der elektrische Wandler eine Wagenfunktionssteuerung (14,
24, 34) ist.
5. Zug oder Wagenverbund nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher elektrischer Wandler zwischen den
Stromsensoren (11, 12, 21, 22, 31, 32) angeordnet ist.
6. Verfahren zur Erkennung des Wagenstandes und der Einstellrichtung eines
Wagens in einem Zug, wobei der Zug aus mindestens einem mit einem
Triebfahrzeug bespannten Wagen, insbesondere einem Güterwagen, oder einem
Wagenverbund, der aus durch einen wageneigenen Antrieb bewegbaren Wagen
besteht, und der Zug oder der Wagenverbund eine durchgehende
Spannungsversorgungsleitung und ein Lokal Area Network LAN aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß beim Einschalten eines wagen internen elektrischen
Wandlers vor und nach dem elektrischen Wandler Strommessungen durchgeführt
werden, daß ein Differenzbetrag aus den vor und nach dem elektrischen Wandler
gemessenen Strommeßwerte pro Wagen (1, 2, 3) ermittelt wird, daß aus einem
Betrag oder dem Differenzbetrag der Strommeßwerte eine zuginterne logische
Rechnernummer erstellt wird, daß aus dem Differenzbetrag der Strommeßwerte die
Einstellrichtung der Wagen (1, 2, 3) im Zug ermittelt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß aus der zuginternen
logischen Rechnernummer eine Wagenstandsnummer der Wagen (1, 2, 3) im Zug
ermittelt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung des
Differenzbetrages für die Strommessungen ein zusätzlicher elektrischer Wandler
zugeschalten wird.
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