DE19832535A1 - Einrichtung zur Regelung und Überwachung von Weichenheizungen - Google Patents
Einrichtung zur Regelung und Überwachung von WeichenheizungenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Regelung und Überwachung von Weichenheizungen, mit der die Außentemperatur und die wetterbedingten Niederschläge erfaßt werden, die Regelung der Weichentemperatur vorgenommen sowie eine Funktionsüberwachung der Baugruppen mittels den Weichenheizungen zugeordneten Steuereinrichtungen erfolgt. Der erfindungsgemäßen Lösung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Einrichtung zu schaffen, die einen wesentlich geringeren Aufwand an erforderlichen elektrotechnischen Baugruppen für die Durchführung der Überwachungs- sowie der Steuer- und Regelfunktionen benötigt und darüber hinaus die Realisierungsmöglichkeiten weiterer Überwachungsfunktionen erweitert. DOLLAR A Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß digitale dezentrale Regel- und Überwachungseinheiten zur Störungsmeldung, zur Ermittlung vorhandener Impedanzwerte und Auswertung mittels Vergleich mit parametrierter Warn- und Abschaltwerte der zugeordneten Weichenheizungen, zur Isolations-, Fehlstrom- und Kurzschlußüberwachung sowie zur Regelung der Weichentemperatur angeordnet sind, über eine Busleitung und/oder Funkverbindung untereinander und/oder mit den Sensoren und/oder Bedieneinheiten verbunden sind sowie jeweils einen mit den Meßwerterfassungseinrichtungen verbundenen Computer aufweisen.
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Regelung und Überwachung von
Weichenheizungen, insbesondere von Weichenheizungen innerhalb von Gleisanlagen des
Bahnverkehres. Zur Verhinderung des Funktionsausfalles der Weichen bei Frost werden
bekannterweise diese Weichen mit elektrischen Heizungen versehen, die das Vereisen der
Weichen verhindern. Dazu ist eine hohe elektrische Energie erforderlich. Um den Aufwand
an elektrischer Energie möglichst gering zu halten, werden die Außentemperatur und der
vorhandene Niederschlag zentral erfaßt, ausgewertet und bei Erreichung vorgegebener
Grenzwerte die Regelung der Weichenheizungen durchgeführt. Die Erfassung der Temperatur
und des Niederschlages erfolgt an einer sogenannten "Führungsweiche", einer vorbestimmten
Weiche, an der aufgrund der örtlichen Lagebedingungen der untere Temperatur/
Niederschlagsgrenzwert erfahrungsgemäß mit hoher Wahrscheinlichkeit zuerst auftritt. Die
anderen Weichenheizungen werden unabhängig von ihrer tatsächlich vorhandenen
Temperatur/Niederschlagsverhältnisse der jeweiligen Weiche aufgrund der an der
"Führungsweiche" erfaßten Temperatur/Niederschlagswerte gesteuert. Nachteilig ist dabei,
daß an den anderen Weichen unnötig elektrische Energie verbraucht wird. Aufgrund der
bestehenden großen "Totzeit" des vorhandenen Temperatur-Regelsystemes und der damit
verbundenen Unsicherheit der Funktion der Weichen, insbesondere bei "Wetterstürzen", ist
die erforderliche Verfügbarkeit nicht vorhanden. Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb
in der Schaffung einer Steuer- und Überwachungseinrichtung, die einen geringeren
Energiebedarf erfordert, eine den Forderungen der Sicherheit entsprechende Verfügbarkeit
der Weichenheizungen aufweist, Informationen für die vorbeugende Instandhaltung liefert
sowie ein geringerer Wartungsaufwand und Zeitaufwand für die Instandhaltung erforderlich
ist.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.
In der Zeichnung zeigt
Fig. 1: die schematische Gesamtdarstellung der Einrichtung und
Fig. 2: die schematische Darstellung der Regel- und Überwachungseinheit.
In der Fig. 1 ist die schematische Darstellung der Einrichtung abgebildet. Die Funktionen
Messen, Auswerten und Regeln wird durch eine dezentrale Regel- und Überwachungseinheit
1 vorgenommen. Diese Regel- und Überwachungseinheit 1 ist entweder in einem
Schaltschrank oder direkt an der Weichenheizung 4 angebracht. Der Austausch der Regel-
und Überwachungssignale erfolgt über ein Bussystem oder einer Funkverbindung 2. Dabei
sind alle Regel- und Steuergeräte, die Leitzentrale 3 und die Meßwerterfassungseinrichtungen
an ein Feldbussystem angeschlossen. An jeder Weiche wird ein Temperaturfühler 5 (ST)
installiert. Durch die Erfassung der jeweiligen Weichentemperatur kann die Temperatur genau
geregelt werden. Über weitere Meßfühler werden die Lufttemperatur (LT), der Niederschlag
(NI) und die Luftfeuchtigkeit (LF) gemessen. Diese Meßwerte werden durch nachgeschaltete
Mikrocontroller (MCU) digitalisiert und über das Bussystem 2 den Regel- und
Überwachungseinheiten 1 zugeleitet. Über die Leitzentrale 3 werden Fehlersignale (defekte
Baugruppen) ausgewertet und angezeigt. Möglich ist auch die direkte Signalisierung von
fehlerhaften Funktionen an den Regel- und Überwachungseinheiten 1.
In der Fig. 2 ist die schematische Darstellung der dezentral angeordneten Regel- und
Überwachungseinheit 1 abgebildet. Die Funktionen der bisher für Überwachung, Auswertung
und Regelung der Weichenheizungen 4 aufwendigen Baugruppen, Schalt- und Meßgeräte
werden von einem Mikrocomputer 8 durchgeführt, der über einen Analog/ Digital-Wandler 6
mit Meßwerterfassungseinrichtungen verbunden ist. Über Strom- und Spannungsmessungen
wird die Impedanz der Weichenheizungen ermittelt, die Isolations- und
Kurzschlußüberwachung durch parametrierbarer Warn- und Abschaltwerte durchgeführt und
die Weichentemperatur über die Ansteuerung der mit den Weichenheizungen 4 verbundenen
Thyristorschaltung geregelt. Über den BUS-Koppler 7 und dem Bussystem 2 gelangen
Fehlermeldungen und Daten zur Leitzentrale 3 und/ oder zu den anderen dezentralen Regel-
und Überwachungseinheiten 1. Um den Energiebedarf für die Beheizungen der Weichen zu
verringern, werden diese nur entsprechend des Bedarfes nach Fahrplan ein- und ausgeschaltet.
Die Zuschaltung der Weichenheizungen 4 erfolgt in Abhängigkeit von den Änderungen der
Außentemperatur. Als regelungstechnische Kenngröße wird die Erwärmungszeit jeder
Weiche bei entsprechender Außentemperatur erfaßt und im jeweiligen Mikrocomputer 8
abgespeichert. Dadurch kann eine optimale Auftauzeit realisiert werden. Liegen die Werte der
Widerstandsberechnung, des Isolationsschutzes oder des Differenzstromes in vorgegebenen
kritischen Bereichen, so wird ein Warnsignal abgegeben. Die Anlage wird jedoch nicht
abgeschaltet. Auf diese Art kann einem späteren Anlagenausfall vorgebeugt werden. Eine
weitere Überwachungsfunktion wird vor dem Dauerbetrieb der Thyristorsteuerung
durchgeführt, indem ein kurzer Stromimpuls ausgelöst wird und damit ein eventueller
Kurzschluß oder Erdschluß festgestellt wird.
1
Regel- und Überwachungseinheit
2
Bussystem/Funkverbindung
3
Leitzentrale
4
Weichenheizung '
5
Temperaturfühler
6
Analog/ Digital-Wandler
7
Buskoppler
8
Mikrocomputer
Claims (7)
1. Einrichtung zur Regelung und Überwachung von Weichenheizungen, mit der die
Außentemperatur und die wetterbedingten Niederschläge erfaßt werden, die Regelung der
Weichentemperatur vorgenommen, sowie eine Funktionsüberwachung der Baugruppen
durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß den Weichenheizungen (4) dezentrale
Regel- und Überwachungseinheiten (1) zugeordnet sind und die dezentralen Regel- und
Überwachungseinheiten (1) mittels einer Busleitung und/oder Funkverbindung (2)
miteinander verbunden sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dezentrale Regel- und
Überwachungseinheiten (1) mittels der Busleitung und/oder Funkverbindung (2) über
eine Steuereinheit (3) miteinander verbunden sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils einer Gruppe von
Weichenheizungen (4) eine dezentrale Regel- und Überwachungseinheit (1) zugeordnet
ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils einer
Weichenheizung (4) eine dezentrale Regel- und Überwachungseinheit (1) zugeordnet ist.
5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Regel-
und Überwachungseinheit (1) als ein System ausgebildet ist, das die Impedanzermittlung
der zugeordneten Weichenheizungen (4) vornimmt, die Isolations-, Erdschluß- und
Kurzschluß- überwachung durchführt sowie die Weichentemperatur regelt, mindestens
einen Ausgang für die Weichenheizungen steuernde Thyristorsteuerungen aufweist und
mit einem Ausgang für ein Bussystem und/oder einer Funkverbindung (2) ausgebildet ist.
6. Einrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Regel-
und Überwachungseinheit (1) einen Mikrocomputer (8) aufweist, der über einen Analog/
Digital-Wandler (6) mit den Meßwerterfassungseinrichtungen und über einen Buskoppler
(7) mit der Busleitung und/oder Funkverbindung (2) verbunden ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Regel- und
Überwachungseinheit (1) aus einer Kombination eines Mikrocomputers (8) mit
Hardwarekomponenten besteht.
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- 1998-07-20 DE DE1998132535 patent/DE19832535C2/de not_active Expired - Lifetime
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