DE2714241B1 - Device for monitoring danger areas, especially for railroad crossings - Google Patents
Device for monitoring danger areas, especially for railroad crossingsInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.The invention relates to a device according to the preamble of the main claim.
Es ist bekannt, Gefahrenräume, beispielsweise Bahnübergänge, durch elektromagnetische Strahlung auf das Eindringen von Fremdkörpern zu überwachen. So zeigt z. B. die CH-PS 2 07 638 eine Einrichtung zur Kontrolle von Eisenbahnübergängen mit fernbedienten Schranken, bei der außerhalb des eigentlichen Gefahrenraumes aufeinander ausgerichtete Sende- und Empfangseinrichtungen für gebündelte elektromagnetis<dfttBfj^lt£giiu angeordnet sind. Die von den Sendeeinrichtungen ausgehenden Strahlen treffen beim Freisein des Gefahrenraumes auf die zugehörigen Empfänger, deren Meldungen durch eine Auswerteeinrichtung gesammelt werden und zur Freimeldung des Gefahrenraumes führen, wenn alle Empfänger ansprechen. Um eine einigermaßen lückenlose Gefahrenraumüberwachung bewerkstelligen zu können, sind nach der CH-PS insgesamt sieben Sende- und sieben Empfangseinrichtungen erforderlich; bei einem größeren Gefahrenraum oder dort, wo auch das Eindringen kleinerer Fremdkörper festgestellt werden soll, müssen noch sehr viel mehr Sende- und Empfangseinrichtungen eingesetzt werden. Die Anzahl der benötigten Sende- und Empfangseinrichtungen ist ein bestimmender Faktor für die Kosten, die für die Gefahrenraumüberwachung aufgewandt werden müssen. It is known to use electromagnetic radiation to monitor hazardous areas, for example level crossings, for the ingress of foreign bodies. So shows z. B. the CH-PS 2 07 638 a device for the control of railroad crossings with remote-controlled barriers, in which outside of the actual danger area aligned transmitting and receiving devices for bundled electromagnetism are arranged. When the danger area is clear, the rays emanating from the transmission devices strike the associated receivers, whose messages are collected by an evaluation device and lead to the clear message of the danger area when all receivers respond. In order to achieve a reasonably complete danger area monitoring, a total of seven transmit and seven reception means are required after the CH-PS; In the case of a larger danger area or where the penetration of smaller foreign bodies is to be detected, a great many more transmitting and receiving devices have to be used. The number of transmitting and receiving devices required is a determining factor for the costs that have to be expended for monitoring the danger zone.
In der DE-AS 1919 468 ist deshalb bereits vorgeschlagen worden, die Gefahrenraumüberwachung durch einen einzigen Sender und einen mit diesem zusammenwirkenden Empfänger zu bewerkstelligen, wobei die vom Sender ausgehende gebündelte Strahlung durch am Rand des Gefahrenraumes aufgestellte Reflektoren mehrfach umgelenkt wird und den Gefahrenraum mit einem Netzwerk sich kreuzender Strahlen überzieht, die schließlich auf den Empfänger treffen. Der nötige Störabstand gegen Fremdbeeinflussung wird durch Modulation der ausgesandten Strahlung und/oder Verwendung von Polarisationsfiltern oder Einrichtungen herbeigeführt Diese bekannte Einrichtung zur Gefahrenraumüberwachung erfordert eine äußerst genaue Ausrichtung von Sender, Reflektoren und Empfänger, weil sich die durch das Ausrichten und Umlenken des Strahles an den Reflektoren auftretenden Abweichungen des Strahlenganges vom idealen Strah lenverlauf addieren können; eine derartige Anlage ist deshalb auch im Betrieb gegen Störungen nicht unempfindlich. Außerdem stellen diese Anlagen hohe Anforderungen an die Güte der Empfangseinrichtungen. In DE-AS 1919 468 has therefore already been proposed to bring about the danger area monitoring by a single transmitter and a cooperating with the receiver, the emitted by the transmitter bundled radiation is deflected several times by erected at the edge of the area of danger reflectors and the hazardous space with a Network of intersecting rays that finally hit the receiver. The required signal to noise ratio against foreign influence is by modulation of the emitted radiation and / or use of polarization filters or devices brought about this well-known device for risk surveillance requires a highly accurate alignment of the transmitter, reflectors and receiver because the through aligning and deflecting the beam at the reflectors occurring deviations of the beam path from the ideal Strah len course can add; such a system is therefore not insensitive to interference during operation. In addition, these systems place high demands on the quality of the receiving devices.
Die vorzugsweise als Laser ausgebildeten Sendeeinrichtungen dürfen nämlich aus Sicherheitsgründen nur mit einer sehr geringen Leistung betrieben werden; die Empfangseinrichtungen müssen aber so ausgebildet sein, daß sie auch bei Regen, Schnee und Nebel sowie bei betriebsmäßig verschmutzten Reflektoren noch ansprechen können. Dies verlangt einen sehr empfindlichen Empfänger mit großer Verstärkung. Derartige hochempfindliche Empfänger können aber bei guten Übertragungsbedingungen allein durch Fremdstrahlung leicht bis über ihren Ansprechwert erregt werden und dann den Gefahrenraum freimelden, obgleich dieser möglicherweise besetzt ist. Um dies auszuschließen, müssen besondere Vorkehrungen zur Anpassung des Verstärkungsfaktors des Empfängers an die während des Überwachungsvorganges vorliegenden Umwelteinflüsse und besondere Maßnahmen zur Sicherung der Reflektoren gegen Verschmutzung, Vereisung usw. getroffen werden, die die Gefahrenraumüberwachung zusätzlich verteuern. The transmission devices, which are preferably designed as lasers, may in fact only be operated with a very low power for safety reasons; the receiving devices must be designed in such a way that they can still respond even in rain, snow and fog, as well as in operationally dirty reflectors. This requires a very sensitive receiver with a large gain. Such highly sensitive receivers can easily be excited to above their response value solely by extraneous radiation under good transmission conditions and then report the danger area free, although this is possibly occupied. In order to rule out this, special precautions must be taken to adapt the gain factor of the receiver to the environmental influences present during the monitoring process and special measures must be taken to secure the reflectors against dirt, icing, etc. , which make monitoring the danger area more expensive.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einrichtung zur Gefahrenraumüberwachung zu schaffen, bei der aus Kostengründen nur ein einziger oder nur weniger aktive Sender mit nur wenig aufwendigen Empfangseinrichtungen verwendet werden, bei der der Aufwand für die Justierung der Sende- und Empfangs einrichtungen niedrig liegt und bei der sichergestellt ist lie während der Überwachung vorliegenden Object of the present invention is to provide a device for hazard area monitoring, be used in the cost reasons only a single or only a few active stations with little elaborate receiving devices, in which the effort for the adjustment of the transmitting and receiving equipment is located low and which is guaranteed to be present during the monitoring
Umwelteinflüsse wie Schnee, Regen und Nebel auf das Überwachungsergebnis keinen nennenswerten Einfluß haben.Environmental influences such as snow, rain and fog have no significant influence on the monitoring result to have.
Diese Aufgabe wird durch die Erfindung dadurch gelöst, daß die für die Überwachung eines Gefahrenraumes vorgesehenen Sender und/oder die Empfänger als Sekundärsender und/oder Sekundärempfänger durch die Austritts- bzw. Eintrittsenden einer Vielzahl von Lichtleiterbündeln dargestellt sind, die eingangs- bzw. ausgangsseitig an mindestens einen gemeinsamen μ aktiven Sender bzw. an eine die von den Sekundärempfänger aufgenommene Strahlung registrierende Auswerteeinrichtung angeschlossen sind und daß die Austritts- bzw. Eintrittsenden der Lichtleiterbündel entlang der Gefahrenraumgrenze angeordnet und auf r, die mit ihnen zusammenwirkenden Sekundärempfänger bzw. Sekundärsender optisch ausgerichtet sind.This object is achieved by the invention in that the for monitoring a hazardous area provided transmitter and / or the receiver as a secondary transmitter and / or secondary receiver the exit and entry ends of a plurality of light guide bundles are shown, the entrance or on the output side to at least one common μ active transmitter or to one of the secondary receivers recorded radiation recording evaluation device are connected and that the The exit and entry ends of the fiber optic bundle are arranged along the danger zone boundary and on r, the secondary receivers or secondary transmitters cooperating with them are optically aligned.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 bis 3 jeweils die 2« Draufsicht auf einen durch einen Bahnübergang dargestellten Gefahrenraum und eine für die Gefahrenraumüberwachung erforderliche Einrichtung.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing. The drawing shows in Fig. 1 to 3 each the 2 « plan view of a danger area represented by a level crossing and a device required for monitoring the danger area.
F i g. 1 zeigt einen schienengleichen Bahnübergang BÜ mit den Gleisen I und II, bei dem der zu ,> > überwachende Gefahrenraum G durch strichpunktierte Linien gekennzeichnet ist. Der Gefahrenraum ist in Fahrrichtung der Züge durch nicht dargestellte Signale und in Richtung des Querverkehrs durch Halbschranken 51 bis 54 gesichert. Mindestens dann, wenn eine Zugfahrt über den Bahnübergang bevorsteht und die Schranken abgesenkt werden bzw. sind, soll der Gefahrenraum auf das Eindringen von Fremdkörpern überwacht werden. Hierfür dient eine vorzugsweise in der Nähe des Bahnüberganges angeordnete Überwachungseinrichtung, die aus einem Sender 5 für eine elektromagnetische Strahlung und einer Auswerteeinrichtung A zum Registrieren dieser Strahlung an verschiedenen Orten sowie zum Auswerten der Empfangsergebnisse besteht. Der Sender 5 ist vorzugsweise als Laser ausgebildet, dessen Strahlung nach einem vorgegebenen Muster moduliert sein kann. An den Ausgang des Senders 5 ist eine Vielzahl von Lichtleiterbündeln LS angeschlossen, die zu Punkten außerhalb des Gefahrenraumes führen. Dort sind die Austrittsenden der Lichtleiterbündel in nicht dargestellten Trägerelementen angeordnet und so gehalten, daß sie die eingespeiste Strahlung in Richtung auf den Gefahrenraum G abgeben. Jedes Austrittsende eines derartigen Lichtleiterbündels stellt damit einen von dem gemeinsamen Sender 5 gespeisten Sekundärsender 5* dar; jeder derartige Sekundärsender ist in der Zeichnung durch einen schwarzen Punkt gekennzeichnet. Die durch die Austrittsenden der Lichtleiterbündel dargestellten Sekundärsender wirken zusammen mit auf der jeweils gegenüberliegenden Seite des Gefahrenraumes angeordneten Sekundärempfängern E Diese Sekundärempfänger, die in der Zeichnung durch einen weißen Kreis symbolisiert sind, bestehen aus den Eintrittsenden von Lichtleiterbündeln LE, deren Aus- w> gänge auf die gemeinsame Auswerteeinrichtung A geführt sind. Die Anzahl der für die Gefahrenüberwachung benötigten Sekundärsender und Sekundärempfänger und damit die Anzahl der hierfür erforderlichen Lichtleiterbündel ist abhängig von der Größe des 6> Gefahrenraumes und der Mindestgröße der zu registrie- renden Fremdkörper. Die von dem gemeinsamen Sender 5 zu den Sekundärsendern 5* führendenF i g. 1 shows a level crossing BÜ on the same rails with tracks I and II, in which the danger area G to be monitored is marked by dash-dotted lines. The danger area is secured in the direction of travel of the trains by signals (not shown) and in the direction of cross traffic by half barriers 51 to 54. At least when a train journey over the level crossing is imminent and the barriers are or are being lowered, the danger area should be monitored for the ingress of foreign bodies. A monitoring device, which is preferably arranged in the vicinity of the level crossing and consists of a transmitter 5 for electromagnetic radiation and an evaluation device A for registering this radiation at various locations and for evaluating the reception results, is used for this purpose. The transmitter 5 is preferably designed as a laser, the radiation of which can be modulated according to a predetermined pattern. At the output of the transmitter 5, a plurality of light guide bundles LS is connected, which lead to points outside the danger area. There the exit ends of the light guide bundles are arranged in carrier elements (not shown) and are held in such a way that they emit the radiation fed in in the direction of the danger zone G. Each exit end of such a light guide bundle thus represents a secondary transmitter 5 * fed by the common transmitter 5; each such secondary transmitter is marked in the drawing by a black dot. The secondary stations represented by the exit ends of the light guide bundle cooperate with disposed on the opposite side of the area of danger secondary receivers E This secondary receiver, which are symbolized in the drawing by a white circle, consist of the entry ends of fiber optic bundles LE whose training w> transitions on the common evaluation device A are performed. The number of secondary transmitters and receivers required for hazard monitoring and thus the number of fiber optic bundles required for this depends on the size of the 6> hazardous area and the minimum size of the foreign bodies to be registered. Those leading from the common transmitter 5 to the secondary transmitters 5 *
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50 Lichtleiterbündel LSund die von den Sekundärempfängern E zur Auswerteeinrichtung A führenden Lichtleiterbündel LE sind in Kabelschächten verlegt, die innerhalb und außerhalb des Gefahrenraumes beispielsweise im Boden eingelassen sind. 50 light guide bundle LSund leading from the secondary receivers to the evaluation device E A LE light guide bundle are laid in cable ducts, which are embedded within and outside the danger zone, for example in the soil.
Für die Aufnahme der Sekundärsender und Sekundärempfänger müssen in gegebenem Abstand oberhalb des Bodens des Gefahrenraumes Trägerelemente vorgesehen sein. Diese Trägerelemente können beispielsweise auf Pfosten stehen und zur gleichzeitigen Aufnahme einer Mehrzahl von Sekundärsendern und/oder Sekundärempfängern dienen. Zweckmäßigerweise sind die in den Trägerelementen gehaltenen Lichtleiterbündel ausgangs- bzw. eingangsseitig in Schuten gefaßt, die eine übermäßige Verschmutzung der Lichtleiterenden verhindern und gleichzeitig den Einfall von Störstrahlung verhindern. Diese Schuten können einen sehr geringen Durchmesser haben, weil die zusammenwirkenden Sende- und Empfangseinrichtungen relativ dicht beieinander angeordnet sind und weil jedes aus Sekundärsender und Sekundärempfänger bestehende Übertragungssystem in sich abgeschlossen ist und nicht durch Justierfehler der anderen Übertragungssysteme beeinflußt wird.For the recording of the secondary transmitter and secondary receiver must be at a given distance Carrier elements may be provided above the floor of the hazardous area. These support elements can for example stand on posts and for the simultaneous inclusion of a plurality of secondary transmitters and / or serve secondary recipients. The ones held in the carrier elements are expediently Fiber optic bundles on the output or input side in barrels that prevent excessive contamination of the fiber optic ends and at the same time prevent the incidence of interference radiation. These barges can have a very small diameter, because the cooperating transmitting and receiving devices are arranged relatively close together and because each of the secondary transmitter and secondary receiver existing transmission system is self-contained and not due to adjustment errors of the other transmission systems being affected.
Fig.2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die von dem gemeinsamen Sender 5 gespeisten Sekundärsennder 5* und die auf die Auswerteeinrichtung A wirkenden Sekundärempfänger in den Schrankenbäumen 51 bis 54 angeordnet sind Das Prinzip einer in den Schranken untergebrachten Überwachungseinrichtung ist zwar bereits aus der DE-OS 19 47 076 bekannt. Dort werden jedoch eine Vielzahl aktiver Sende- und Empfangseinrichtungen benötigt, was sich auf die wirtschaftliche Anwendung dieses Überwachungsprinzips ungünstig auswirkt. Bei der Einrichtung nach der Erfindung dagegen überzieht die von vorzugsweise einem einzigen Sender 5 ausgehende, über die Sekundärsender 5* lediglich gefächerte elektromagnetische Strahlung den Gefahrenraum G mit einem Strahlengitter, das beim Eindringen eines Fremdkörpers genügender Größe unterbrochen wird und über die Auswerteeinrichtung A zur Besetzt- oder Störungsmeldung führt. Die Anordnung nach F i g. 2 hat den Vorteil, daß relativ kurze Lichtleiterbündel zwischen dem Sender 5 und den Sekundärsendern 5* sowie der Auswerteeinrichtung A und den Sekundärempfängern E verlegt werden brauchen. Durch schaltungstechnische Maßnahmen ist sicherzustellen, daß die Gefahrenraumfreimeldung nur dann ausgegeben werden kann, wenn die Schranken 51 bis 54 abgesenkt sind.2 shows an embodiment of the invention in which the secondary transmitters 5 * fed by the common transmitter 5 and the secondary receivers acting on the evaluation device A are arranged in the barrier booms 51 to 54. The principle of a monitoring device housed in the barriers is already from the DE-OS 19 47 076 known. However, a large number of active transmitting and receiving devices are required there, which has an unfavorable effect on the economic application of this monitoring principle. In the device according to the invention, on the other hand, the electromagnetic radiation, which preferably emanates from a single transmitter 5 and is only fanned out via the secondary transmitter 5 *, covers the hazardous area G with a radiation grid that is interrupted when a foreign body of sufficient size penetrates and is used via the evaluation device A to or error message leads. The arrangement according to FIG. 2 has the advantage that relatively short light guide bundles between the transmitter 5 and the secondary transmitters 5 * as well as the evaluation device A and the secondary receivers E need to be laid. By means of circuitry measures it must be ensured that the danger zone vacancy report can only be output when the barriers 51 to 54 are lowered.
F i g. 3 der Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der zu überwachende Gefahrenraum in zwei aneinandergrenzende Teilbereiche aufgeteilt ist, von denen jedem ein eigener aktiver Sender SA bzw. SB zugeordnet ist. Diese Sender stehen außerhalb des Gefahrenraumes und wirken auf in den Schranken 51 bis 54 angeordnete Sekundärempfänger, die durch die Eintrittsenden von Lichtleiterbündeln LE dargestellt sind. Die Anordnung nach F i g. 3 hat den Vorteil, daß die Freimeldung des Gefahrenraumes schaltungstechnisch nicht davon abhängig zu machen ist, daß die Schranken abgesenkt sind. Anstelle von zwei aktiven Sendern 54 und SB ist es auch möglich, einen dieser Sender als Sekundärsender durch die Austrittsenden von Lichtleiterbündeln darzustellen, die von dem jeweils anderen Sender gespeist werden. Derartige Lichtleiterbündel L5sind in F i g. 3 gestrichelt angedeutet.F i g. 3 of the drawing shows an exemplary embodiment in which the hazardous area to be monitored is divided into two adjacent partial areas, each of which is assigned its own active transmitter SA or SB . These transmitters are located outside the danger area and act on secondary receivers arranged in the barriers 51 to 54, which are represented by the entry ends of light guide bundles LE . The arrangement according to FIG. 3 has the advantage that the clear notification of the danger area does not have to be made dependent in terms of circuitry on the fact that the barriers are lowered. Instead of two active transmitters 54 and SB , it is also possible to represent one of these transmitters as a secondary transmitter through the exit ends of fiber optic bundles that are fed by the respective other transmitter. Such light guide bundles L5 are shown in FIG. 3 indicated by dashed lines.
Die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele beziehen sich auf die Gefahrenraumüberwachung an Bahnübergängen, die stets über ihre gesamte Ausdehnung zu überwachen sind. Bei der Überwachung insbesondere großflächiger Gefahrenräume kann es im Bedarfsfall wünschenswert sein, bestimmte Teilbereiche des Gefahrenraumes nicht zu überwachen, beispielsweise weil sich dort zum Betreten des Gefahrenraumes berechtigte Personen aufhalten oder weil ein Teil der Überwachungsanlage aus irgendeinem Grunde defekt geworden ist oder gewartet wird. Auch für diesen Anwendungszweck ist die Erfindung vorteilhaft einsetzbar, indem die von den Sekundärempfängern des abgeschalteten Teilbereiches bei freiem Gefahrenraum normalerweise gelieferten Signale in der Auswerteeinrichtung A nachgebildet werden; dies läßt sich beispielsweise durch zusätzliche Lichtleiterbündel bewerkstelligen, die in der Überwachungseinrichtung von dem aktiven Sender gespeist werden und die eingespeiste Energie auf die Aufnehmer der Auswerteeinrichtung für die Sekundärempfänger der abgeschalteten Teilbereiche weiterführen. Auch ein schaltungstechnisches Überbrücken der entsprechenden Aufnehmer im Auswertegerät ist möglich.The exemplary embodiments shown in the drawing relate to the monitoring of danger areas at level crossings, which must always be monitored over their entire extent. When monitoring large-area hazard areas in particular, it may be desirable, if necessary, not to monitor certain sub-areas of the hazard area, for example because persons authorized to enter the hazard area are there or because part of the monitoring system has become defective or is being serviced for whatever reason. The invention can also be used advantageously for this purpose in that the signals normally supplied by the secondary receivers of the switched-off sub-area when the hazardous area is free are reproduced in the evaluation device A; this can be achieved, for example, by additional bundles of light guides which are fed in the monitoring device by the active transmitter and which pass the fed-in energy on to the sensors of the evaluation device for the secondary receivers of the switched-off sub-areas. It is also possible to bypass the corresponding sensors in the evaluation device in terms of circuitry.
beispielen sind die zusammenwirkenden Sekundärsender und Sekundärempfänger stets auf den einander gegenüberliegenden Seiten des Gefahrenraumes angeordnet, weil dann der Übertragungsweg zwischen ihnen sehr kurz ist und die Übertragungseigenschaftenexamples are the cooperating secondary transmitters and secondary receivers always on each other arranged opposite sides of the danger area, because then the transmission path between them is very short and the transmission properties
i<) durch Umwelteinflüsse nicht allzustark beeinflußt werden können. Bei kleineren Anlagen oder dort, wo nicht mit wechselnden Bedämpfungen des Obertragungsweges zu rechnen ist, kann es aber auch durchaus zweckmäßig sein, die zusammenwirkenden Sekundär-i <) not too strongly influenced by environmental influences can be. In the case of smaller systems or where changing damping of the transmission path is not to be expected, it can certainly do so be expedient, the cooperating secondary
|5 sender und Sekundärempfänger auf der gleichen Seite des Gefahrenraumes anzubringen und auf der gegenüberliegenden Seite einen Reflektor vorzusehen, der die eingestrahlte Energie auf den Sekundärempfänger umlenkt. Sekundärsender und Sekundärempfänger sind| 5 transmitters and secondary receivers on the same page of the danger area and to provide a reflector on the opposite side, which the diverts radiated energy to the secondary receiver. Secondary transmitters and secondary receivers are dann zweckmäßigerweise in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht und baulich vereinigt.then expediently housed in a common housing and structurally combined.
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