DE2139887A1

DE2139887A1 - ARRANGEMENT FOR INDEPENDENT MONITORING OF HAZARDOUS AREAS

Info

Publication number: DE2139887A1
Application number: DE2139887A
Authority: DE
Inventors: Waldemar Dipl Phys Gaertner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1971-08-09
Filing date: 1971-08-09
Publication date: 1973-02-22

Description

Anordnung zum selbsttätigen tberwa¢hen von Gefahrenräumen Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum selbsttätigen Überwachen von Gefahrenräumen auf das Vorhandensein von Fremdkörpern und Lebewesen vorgegebener Mindestgröi3e mittels elektrooptischer Sende- und Empfangseinriehtungen, insbesondere zum Überwachen von mit Schranken versehenen Bahnübergängen im Eisenbahnsicherungswesen.Arrangement for automatic monitoring of hazardous areas The invention concerns an arrangement for the automatic monitoring of hazardous areas for the Presence of foreign bodies and living beings of a given minimum size by means of electro-optical transmitting and receiving units, in particular for monitoring Barred level crossings in the railway safety system.

Es ist bekannt (DT-OS 1 912.991), zum Erfassen von Gegenständen, die sich innerhalb eines flächenhaften Bereiches befinden, elektrooptische Detektoren zu verwenden. Diese elektrooptischen Detektoren bestehen aus je einem Sender und einem Empfänger; beide sind beispielsweise in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet und werden zum Absuchen des zu überwachenden flächenhaften Bereiches periodisch hin und her geschwenkt. Vom Sender werden Lichtbündel ausgesandt, die bei freiem Gefahrenraum auf außerhalb des zu überwachenden Bereiches angeordnete Reflektoren auftreffen und von diesen auf die Empfangseinrichtungen zurückgeworfen werden. Die Empfangseinrichtungen sind so ausgebildet, daß eine Unterscheidung zwischen innerhalb und außerhalb des abzusuchenden Bereiches reflektierten Lichtbündeln möglich ist.It is known (DT-OS 1 912.991) to detect objects that are located within a flat area, electro-optical detectors to use. These electro-optical detectors each consist of a transmitter and a recipient; both are arranged, for example, in a common housing and are used periodically to search the area to be monitored panned back and forth. From the transmitter light bundles are emitted, which when free Danger space on reflectors arranged outside the area to be monitored impinge and are thrown back by these to the receiving devices. the Receiving devices are designed so that a distinction between within and light bundles reflected outside the area to be searched is possible.

Diese bekannte Anordnung hat den Nachteil, daß die Einrichtungen zum Aussenden und zum Empfangen von Lichtbündeln beim Überwachen eines Gefahrenraumes hin und her geschwenkt werden müssen. Jeder Defekt in der Schwenkeinrichtung muß daher zwangsläufig zum Ausfall der Überwachungseinrichtung führen.This known arrangement has the disadvantage that the facilities for Sending and receiving light bundles when monitoring a hazardous area be panned back and forth have to. Any defect in the swivel device must therefore inevitably lead to failure of the monitoring device.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung zum selbsttätigen Überwachen von Gefahrenräumen mittels elektrooptischer Sende- und Empfangseinrichtungen zu schaffen, bei der die Überwachung des Gefahrenraumes durch feststehende unbewegliche Einrichtungen erfolgt.The object of the present invention is to provide an arrangement for automatic Monitoring of hazardous areas by means of electro-optical transmitting and receiving devices to create, in which the monitoring of the danger area by fixed immovable Facilities takes place.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß die elektrooptischen Sendeeinrichtungen aus mehreren bedarfsweise einzeln oder in Gruppen nacheinander oder gemeinsam anschaltbaren Elementen zum Aussenden von den Gefahrenraum auf unterschiedlichen Bahnen passierenden elektromagnetischen Wellen bestehen. In Abhängigkeit von der jeweils vorliegenden Aufgabe können die elektromagnetischen Wellen so ausgerichtet sein, daß eine lückenlose Überwachung des Gefahrenraumes möglich ist.According to the invention it is proposed that the electro-optical transmission devices of several can be switched on individually or in groups, one after the other or together, if necessary Elements for sending out from the danger area on different lanes passing electromagnetic waves exist. Depending on the present Task, the electromagnetic waves can be aligned so that a gapless Monitoring of the danger area is possible.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert.Embodiments of the invention are shown below with reference to the drawing explained in more detail.

Fig. 1 zeigt eine Anordnung zum Überwachen eines Bahnüberganges, die mit feststehenden Reflektoren arbeitet.Fig. 1 shows an arrangement for monitoring a level crossing, the works with fixed reflectors.

Fig. 2 und 3 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem auf die Verwendung gesonderter Reflektoren verzichtet wird.Figs. 2 and 3 show a further embodiment of the invention, in which the use of separate reflectors is dispensed with.

Fig. 1 zeigt schematisch einen schienengleichen Bahnübergang mit den Gleisen 1 und 2 für Zugfahrten in unterschiedliche Fahrrichtungen und einen die Gleise 1 und 2 kreuzenden Bahnübergang 3, der durch Schranken 4 für den Straßenverkehr gesichert ist. Zwischen den Schranken 4 befindet sich der Gefahrenraum 5, der durch eine strichpunktierte dicke Linie begrenzt wird. Die Überwachung des Gefahrenraumes 5 erfolgt durch zwei sich diagonal gegenüberliegende Überwachungseinrichtungen, von denen jede zum Überwachen eines Teiles des Gefahrenraumes dient. In Fig. 1 ist nur die Sendeeinrichtung 6 der einen Überwachungseinrichtung dargestellt. Die Sendeeinrichtung 6 weist insgesamt fünf Elemente Y bis 11 zum Aus senden von den Gefahrenraum auf unterschiedlichen Bahnen passierenden Lichtbündeln auf. Die einzelnen Lichtbündel sind in Fig. 1 durch unterschiedliche Begrenzungslinien kenntlich gemacht. Sie passieren den Gefahrenraum 5 in einer Ebene etwa waagerecht zum Boden des Gefahrenraumes in vorgegebener Höhe. Auf der Grenze des Gefahrenraumes oder außerhalb des Gefahrenraumes sind Reflektoren 12 bis 16 angeordnet, welche die -Lichtbündel auf die nicht dargestellten Empfangseinrichtungen umlenken. Die nicht dargestellten Empfangseinrichtungen können beispielsweise bei den Sendeeinrichtungen angeordnet und zusammen in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sein.Fig. 1 shows schematically a rail level crossing with the Tracks 1 and 2 for train journeys in different directions and one the Platforms 1 and 2 crossing level crossing 3, which is through barriers 4 for road traffic is secured. Between the barriers 4 is the danger area 5, which is through a dash-dotted thick line is delimited. The monitoring of the danger area 5 is carried out by two diagonally opposite monitoring devices, from each of which is used to monitor part of the danger area. In Fig. 1 is only the transmitting device 6 of the one monitoring device is shown. The sending facility 6 has a total of five elements Y to 11 to send from the danger area light bundles passing through different paths. The individual bundles of light are indicated in Fig. 1 by different boundary lines. They happen the danger area 5 in a plane approximately horizontal to the floor of the danger area in given height. On the border of the danger area or outside the danger area reflectors 12 to 16 are arranged, which light bundles onto the, not shown Redirect receiving devices. The receiving devices, not shown, can For example, arranged at the transmission devices and together in a common Housing be housed.

Nicht dargestellte Einrichtungen bewirken das Auslösen eines Alarmsignales, wenn die von den Empfangseinrichtungen gemessenen Intensitätswerte für die von den Reflektoren zurückgeworfenen Lichtbündel eine für den zu überwachenden Gefahrenraum vorgegebene Größe unterschreiten, d.h. wenn sich ein Fremdkörper oder ein Lebewesen vorgegebener Mindestgröße in dem durch die Lichtbündel überwachten Gefahrenraum aufhält.Devices not shown cause an alarm signal to be triggered, if the intensity values measured by the receiving devices for the Reflectors reflected light bundles for the hazardous area to be monitored Fall below the specified size, i.e. if there is a foreign body or a living being predetermined minimum size in the danger area monitored by the light bundle stops.

Die Elemente 7 bis 11 können bedarfsweise einzeln oder in Gruppen nacheinander oder gemeinsam angeschaltet werden.The elements 7 to 11 can, if necessary, individually or in groups be switched on one after the other or together.

In Abhängigkeit von der Anschaltung der Elemente müssen den Empfangseinrichtungen jeweils unterschiedliche Vergleichsgrößen zugeführt werden.Depending on the connection of the elements, the receiving devices different comparison values are supplied in each case.

Um die Überwachungsanlage unabhängig zu machen von jeglicher Fremdlichtbeeinflussung, ist es zweckmäßig, den Sendeeinrichtungen Einrichtungen zum Modulieren der Lichtbündel zuzuordnen und dell Empfangseinrichtungen optische Filter für diese Wellen vorzuschalten und elektrische Filter für die Nodulationssignale nachzuschalten.In order to make the monitoring system independent of any external light influence, it is expedient to provide the transmitting devices with devices for modulating the light beam assign and dell receiving devices upstream optical filters for these waves and to connect electrical filters for the nodulation signals downstream.

Anstelle der in Fig. 1 dargestellten Elemente 7 bis 11, die zum Aussenden von Lichtbündeln dienen, können beliebige andere Elemente zum Aussenden andersartiger elektromagnetischer Wellen verwendet sein, z.B. Laserdioden oder Infrarotdioden.Instead of the elements 7 to 11 shown in FIG. 1, the elements for sending of light bundles are used, any other elements can be used to emit different types electromagnetic waves, e.g. laser diodes or infrared diodes.

Es ist auch möglich, anstelle von zwischen und neben den Gleisen angeordneten Reflektoren 12 bis 16 Reflektoren zu verwenden, die an den Innenseiten der Schrankenbäume befestigt sind. Hierzu eignen sich besonders sogenannte Tripelspiegel. Bei einer solchen Anordnung läßt sich der Gefahrenraum nur bei abgesenkten Schrankenbäumen überwachen.It is also possible instead of between and next to the tracks Use reflectors 12 to 16 reflectors on the inside of the boom are attached. So-called triple mirrors are particularly suitable for this. At a Such an arrangement allows the danger area only when the barrier booms are lowered monitor.

Bei dem in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Überwachung des Gefahrenraumes nicht durch in einer Ebene etwa waagerecht zum Boden des Gefahrenraumes verlaufende Lichtbündel, sondern durch auf den Boden gerichtete und von dort gestr-eute Lichtbündel. Im Ausführungsbeispiel sind nur drei derartige Lichtbündel dargestellt.In the embodiment shown in FIGS. 2 and 3 takes place the monitoring of the danger area is not carried out in one level approximately horizontal to the Light bundles running through the floor of the danger area, but rather through light beams directed towards the floor and from there a bundle of light streamed out. In the exemplary embodiment there are only three such Light beam shown.

Die Elemente zum Aussenden der Lichtbündel sind in vorgegebenem Abstand über dem Boden des Gefahrenraumes angeordnet. Die von ihnen ausgesandten Lichtbündel sind auf unterschiedliche Plächenelemente 17, 18 und 19 ausgerichtet und eine Empfangseinrichtung 20 mißt die Intensität der bei angeschalteten Elementen von den einzelnen Flächenelementen reflektierten Streustrahlung. Befindet sich wie im angenommenen Ausführungsbeispiel ein Fahrzeug 21 oder ein entsprechender anderer Fremdkörper vorgegebener MindestgröMe im Gefahrenraum, so registriert die Empfangseinrichtung 20 eine Intensitätsminderung der von den Flächenelementen ausgehenden Streustrahlung und löst beim Unterschreiten einer vorgegebenen Größe das Alarmsignal aus. Die Lichtbündel sind zweckmäßigerweise so ausgerichtet, daß sich eine lückenlose tiberwachung des Gefahrenraumes ergibt.The elements for emitting the light bundle are at a predetermined distance arranged above the floor of the hazardous area. The bundles of light they send out are aligned with different surface elements 17, 18 and 19 and a receiving device 20 measures the intensity of the individual surface elements when the elements are switched on reflected scattered radiation. Is as in the assumed embodiment a vehicle 21 or a corresponding other foreign body of predetermined minimum size In the danger area, the receiving device 20 registers a decrease in intensity the scattered radiation emanating from the surface elements and triggers when it is undershot a predetermined size off the alarm signal. The light bundles are expedient aligned in such a way that there is complete monitoring of the danger area.

Auch bei dem in den Pig. 2 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiel können die Elemente zum Aussenden von Lichtbündeln wahlweise einzeln oder in Gruppen nacheinander oder gemeinsam angeschaltet werden. In entsprechender Weise werden den Empfangseinrichtungen jeweils unterschiedliche Vergleichsgrößen zugeführt. Auch hier ist es zweckmäßig, den Sendeeinrichtungen Einrichtungen zum Modulieren der Lichtbündel zuzuordnen und den Empfangseinrichtungen optische Filter für diese Wellen vorzuschalten und elektrische Filter für die Modulationssignale nachzuschalten. Auf diese Weise ergibt sich eine völlige Unempfindlichkeit der Überwachungsanordnung gegenüber Fremdlichteinflüssen.Even with the one in the Pig. 2 and 5 illustrated embodiment can use the elements to emit light bundles optionally individually or switched on in groups one after the other or together. In appropriate In each case, the receiving devices are provided with different comparison variables fed. Here, too, it is expedient to provide the transmitting devices with facilities for Modulating the light bundle and assigning optical filters to the receiving devices upstream for these waves and electrical filters for the modulation signals downstream. In this way, the monitoring arrangement is completely insensitive against the influence of external light.

Das in den Fig. 2 und 3 dargestellte Ausführungsbeispiel hat gegenüber dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel den Vorteil, daß der Gefahrenraum nicht nur in einer Ebene, sondern gleichzeitig in mehreren Ebenen überwacht werden kann. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel würde ein unterhalb der Lichtbündel im Gefahrenraum befindlicher Fremdkörper nicht erfaßt werden. Bei dem in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird jedoch jeder im Gefahrenraum befindliche Körper, sofern er groß genug ist, registriert, so daß sich tatsächlich eine lückenlose selbsttätige oberwachung des Gefahrenraumes ergibt. Es ist zweckmäßig, die Überwachungseinrichtungen kurz vor und während des Absenkens der Schranken wirksamzuschalten. Befindet sich z.B. während des Schließens der Schranke 4 ein Fahrzeug innerhalb des zu überwachenden Gefahrenraumes 5, so kann die Schließbewegung der Schranken beim Auslösen des Alarmsignales durch nicht dargestellte Schaltmittel unterbrochen werden, damit das Fahrzeug den Gefahrenraum wieder verlassen kann. Gleichzeitig können nicht dargestellte, beiderseits des Bahnüberganges in vorgegebenem Abstand vom Übergang angeordnete Signale für sich nähernde Züge auf 11tT" gestellt werden. Diese Signale gehen wieder auf"FAHRT", sobald der Gefahrenraum 5 freigemeldet worden ist bzw. die Schranken 4 in ihre Endstellung abgesenkt worden sind.The embodiment shown in Figs. 2 and 3 has opposite the embodiment shown in Fig. 1 has the advantage that the danger area can be monitored not only in one level, but also in several levels at the same time can. In the embodiment shown in Fig. 1 would be below the Light bundles of foreign bodies in the danger area are not detected. In which however, in the embodiment illustrated in FIGS. 2 and 3, each is in the hazardous area located body, provided that it is large enough, registered so that it is actually a complete automatic monitoring of the danger area results. It is appropriate Activate the monitoring devices shortly before and during the lowering of the barriers. For example, if there is a vehicle inside while barrier 4 is closing of the hazardous area 5 to be monitored, the closing movement of the barriers interrupted when the alarm signal is triggered by switching means, not shown so that the vehicle can leave the danger area again. Simultaneously can not be shown, on both sides of the level crossing at a specified distance signals ordered by the crossing for approaching trains are set to 11tT ". These signals go back to "DRIVE" as soon as the danger area 5 has been reported free is or the barriers 4 have been lowered into their end position.

Mitunter kann es zweckmäl3ig sein, innerhalb oder außerhalb des zu überwachenden Gefahrenraumes eine Konürollkamera anzuordnen, die beim Auslösen des Alarmsignales ein oder mehrere Bilder des Gefahrenraumes aufnimmt. Auf diese Weise ist auch später einwandfrei erkennbar, aus welchem Grunde ein Alarmsignal ausgelöst worden ist, das beispielsweise zu einer Schnellbremsung eines sich nähernden Zuges geführt hat.Sometimes it can be useful to be inside or outside the to arrange a surveillance camera to monitor the danger area, which is activated when the Alarm signal takes one or more images of the danger area. In this way the reason why an alarm signal was triggered can also be clearly seen later has been, for example, to an emergency braking of an approaching train has led.

Claims

patent claims:

1. Arrangement for the automatic monitoring of hazardous areas for the Presence of foreign bodies and living beings of a given minimum size by means of electro-optical Transmitting and receiving devices, in particular for monitoring with barriers provided level crossings in the railway safety system, that is not possible z e i c h n e t that the electro-optical transmission devices (6 in FIG. 1) consist of several Elements that can be connected individually or in groups, one after the other or together, if necessary (7 to 11) for sending out from the danger area (5) passing on different lanes electromagnetic waves exist.

2. Arrangement according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the transmitting devices means for modulating the electromagnetic Waves are assigned and that the receiving devices optical filters for the electromagnetic waves and electrical filters for the modulation signals are downstream.

3. Arrangement according to claim 1 and 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the elements (7 to 11 in Fig.1) at a predetermined distance above the Bottom of the hazardous area (5) are arranged and that the electromagnetic waves the danger area in a plane roughly horizontal to the floor of the danger area in a fan-like manner pass and on at the border of the danger area (5) or outside the danger area arranged reflectors (12 to 16) impinge, which the electromagnetic waves redirect to the receiving devices.

4th Arrangement according to claims 1 and 2, d a d u r c h g e -k e n n z Make sure that the elements are at a predetermined distance above the floor of the hazardous area (5) Are arranged that the electromagnetic waves on different surface elements (17, 1E3 and 19 in Pig. 5) of the danger room (iells are aligned and that the Emplangseizlrichtung (2 () iii Fig. 2) the intensity of the switched off elements of the single surface elements (17 to 19) reflected scattered radiation of electromagnetic waves.

5. Arrangement according to one of claims 1 to 4, d a d u r c h g e k It is noted that devices are provided which enable the triggering of a Cause alarm signal when the intensity values measured by the receiving devices for the electromagnetic waves emitted by the transmitting devices Fall below the specified size for the hazardous area to be monitored.