DE29521037U1

DE29521037U1 - Datenkommunikationssystem für Güterzüge

Info

Publication number: DE29521037U1
Application number: DE29521037U
Authority: DE
Original assignee: Deutsche Bahn AG
Current assignee: DB Cargo AG
Priority date: 1995-03-14
Filing date: 1995-03-14
Publication date: 1996-07-18
Anticipated expiration: 2005-03-15

Description

Deutsche Bahn AG ··«· ..·.. ····

Zentralbereich

Querschnittsfragen der Bahntechnik

ZTQ 45 Ana 3555

Datenkommunikationssystem für Güterzüge

Die Erfindung betrifft ein System zur Datenkommunikation in Güterzügen. Aufgrund der Bestimmungen des Internationalen Eisenbahnverbandes müssen alle Fahrzeuge (Triebfahrzeuge, Wagen) eines Zuges steuerungstechnisch mit einer Hauptluftleitung verbunden sind. Durch Ändern des Druckes in dieser Hauptluftleitung werden die Bremsen der Fahrzeuge aktiviert bzw. gelöst. Einige Güterzüge sind auch mit einer elektropneumatischen Bremse ausgerüstet. Bei diesen Zügen erfolgen die Brems- und Lösebefehle über eine zusätzliche elektrische Leitung.

Bekannte DatenubertragungBsysteme verschiedenster technischer Ausführung ermöglichen es, über ein Bus-System mehrere, allerdings in der Zahl begrenzte Teilnehmer miteinander zu vernetzen, wobei jeder Teilnehmer einen festen Platz im Netzwerk hat, bzw. seine Reihung im Netzwerk bedeutungslos ist, und er nur durch seine Adresse angesprochen wird. Ein derartiges System befindet sich z. Z. beim Internationalen Eisenbahnverband auf der Grundlage TCN nach IEC 9/332 I-V in Entwicklung. Dieses System ist jedoch nur für Reisezugwagen vorgesehen und ermöglicht nur 32 Teilnehmer in einem Bussegment.

Aus der Offenlegungsschriift DE 43 02 377 Al ist eine Einrichtung bekannt, die eine Identifizierung von Wagen ermöglicht, wofür jedoch wageninterne Sender und ortsfeste Antennen notwendig sind, bzw. die Daten mittels Funk einem Leitstand übermittelt werden. Solche Einrichtungen ermöglichen jedoch lediglich eine ortsgebundene Kommunikation.

Von Nachteil ist bei allen bekannten Einrichtungen und Systemen, daß es damit nicht möglich ist, sämtliche Funktionen eines Güterbetriebes einschließlich Rangierbetrieb zu überwachen.

Aufgabe der Erfindung ist, auf einfache und kostengünstige Weise alle Funktionen eines Güter-Zugbetriebes zuverlässig überwachen zu können.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1 gelöst.

Die Vorteile eines derartigen Datenkommunikationssystemes liegen neben der einfachen und kostengünstigen Überwachung sämtlicher Funktionen bei Güterzügen auch in der Fernbetätigung und Automatisierung einiger dieser Funktionen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den kennzeichnenden Teilen der Patentansprüche 1 bis 9 angegeben. Sie dienen insbesondere dazu, daß das Datenkommunikationssystem sicher und flexibel arbeitet.

Von Vorteil kann es auch sein, wenn z. B. für Prüfzwecke entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 10 eine ortsfeste oder ortsbewegliche Bedienanlage anstelle eines Triebfahrzeuges verwendet wird. Die Bereitstellungskosten für Triebfahrzeuge können somit auf die unbedingt erforderliche Größe beschränkt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben. Dort sind schematisch ein Triebfahrzeug T und ein Güterwagen W mit den erfindungsrelevanten Bauteilen dargestellt. Energieleitung 2 und Datenleitung 3 von Triebfahrzeug T und Güterwagen W sind über die Kupplung miteinander verbunden. Sowohl das Triebfahrzeug T als auch jeder Güterwagen W sind mit einem Schaltrelais 4, zwei Bustreibern 5, zwei CAN-Controllern 6, einem Kommunikationscontroller 7, einem Datenspeicher 8, einer Wagensteuereinheit 10 und Sensoren bzw. Aktoren 11 ausgerüstet. Außerdem sind noch zwei Schaltkontakte 13a, 13b und ein Abstandssensor 13c vorhanden.

Im Triebfahrzeug T sind zusätzlich noch eine Schalteinrichtung für Masterfunktionen 12, eine Einrichtung zur Datenausgabe 14 und eine Einrichtung für Bridge-Funktionen 15 angeordnet. Zur Eigenversorgung eines jeden Güterwagens mit Energie dient die Batterie 16, die z. B. vom Radsatzgenerator 17 geladen wird.

Die von der Batterie 16 abgegebene Energie wird von der Energiemanagementelektronik 9 zur Sicherstellung der Datenkommunikation abgerufen.

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Wird nun ein Güterzug mit dem erfindungsgemäßen Datenkommunikationssystem zusammengestellt, wird nach dem Kuppeln der Energieleitung 2 und der Datenleitung 3 ein von der Schalteinrichtung für Masterfunktionen 12 ausgehender Befehl über die Datenleitung 3 an alle Güterwagen W gegeben. Dieser Befehl bewirkt, da.B die Kontakte 4a des Schaltrelais 4 in jedem Güterwagen W geöffnet werden.

Somit ist nur noch der erste Wagen mit dem Triebfahrzeug verbunden. Dieser Wagen identifiziert sich zuerst mit seiner wageneigenen Kennung, erhält daraufhin von der Schalteinrichtung 12 eine Ordnungsnummer zugeteilt (Reihungsnummer im derzeitigen Zugverband), der Wagen bestätigt diese Ordnungsnummer und übergibt der Schalteinrichtung 12 anschließend die aktuellen Wagendaten (z. B. Wagenbauart, Wagenlänge, Fahrzeuggesamtgewicht, Bremsgewicht, Zustandsmeldungen usw.). Danach folgt der Befehl "Schaltrelais 4 schließen" und der nachfolgende Wagen kann sich mit seiner Wagenerkennung melden, erhält seine Ordnungsnummer und übergibt seine fahrzeugtechnischen Daten. Dieser Vorgang wiederholt sich solange, bis der Zugschluß erreicht ist. Der Zugschluß wird gebildet durch ein Signal, welches nur der letzte Wagen abgeben kann (z. B. Schaltkontakt 13a in der Automatischen Kupplung oder Elektrokupplung) und wird bestätigt durch Plausibilitätsprüfungen (z. B. Stellungsfrage des letzten Luftabsperrhahnes über Kontakt 13 b und/oder durch Abstands- bzw. Anwesenheitssensoren (z. B. Ultraschall) 13c, die am Pufferträger angebaut sind und einen ausreichend kleinen Bereich auf das Vorhandensein eines weiteren Wagens hin abtasten). Ist der Zugschluß erkannt und bestätigt, wird dieser Wagen als letzter Wagen des Zugverbandes registriert und von nun an fortlaufend daraufhin überwacht, ob er noch vorhanden und aktiv ist.

Ist diese "Fahrzeugtaufe" beendet, kann der Datenverkehr im gesamten Güterzug aufgenommen werden, z. B. mit der automatischen Bremsprobe. Ist diese erfolgreich abgeschlossen, werden alle für eine sichere Zugfahrt betriebsnotwendigen Daten überprüft (z. B. Zustand der Ladung, Radsatzlagertemperaturen, hat letztes Fahrzeug eine wirkende Bremse usw.). Sämtliche Wagendaten werden zunächst gespeichert und können bei Bedarf anderweitig zur Verfügung gestellt werden, z. B. zur Ausgabe des Bremszettels und der Wagenliste. Dies kann mittels Anzeige, Drucker, Datenträger (Diskette) oder per Zugbahnfunk geschehen und z. B. im bahninternen Kommunikationssystem (WIS, TS 90, FIV oder anderes) verwendet werden.

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Ist diese Zustandsprüfung erfolgreich abgelaufen, wird der Güterzug für die Zugfahrt freigegeben. Ab sofort werden alle betriebsrelevanten Fahrzeugdaten fortlaufend überwacht und in Form von Zustandsberichten nach Wunsch des Anwenders angezeigt und im Notfall von Warnmeldungen dem Triebfahrzeugführer bereitgestellt. Es besteht die Möglichkeit, diese Daten auch während der Zugfahrt aktuell über Zugbahnfunk Betriebsstellen zu übermitteln, um so eine fortwährende Kontrolle darüber zu haben, wo und in welchem Zustand sich Triebfahrzeug und Wagen gerade befinden.

Im für die Datenübertragung notwendigen Bus-Protokoll sind die Nachrichten und Nachrichtenformate spezifiziert. Die Nachrichten sind nach Prioritäten geordnet, wobei die Bremsbefehle die 1. Priorität besitzen. Das Protokoll ist so ausreichend dimensioniert, daß sämtliche Wagendaten, Funktionsbefehle, aber auch Steuerungssignale für ein oder mehrere zusätzliche Triebfahrzeuge übertragen werden können. Mittels der Einrichtung für unbegrenzte Bridge-Funktionen 15 können Zugsegmente angesteuert werden. Hierdurch ist es theoretisch möglich, eine unbegrenzte Zuglänge zu überwachen und zu steuern.

Claims

1. System zur Datenkommunlkation in Güterzügen dadurch gekennzeichnet, daß jeder Güterwagen (W) mit einer elektrischen Leitung, bestehend aus Kupplung (1), Energie lesitung (2) und Datenleitung (3) und mit einer Bausteingruppe für ein Übertragungsprotokoll "Controller-Area-Network (CAN)", bestehend aus Bustreiber (5), CAN-Controller (6), Kommunikationscontroller (7), Datenspeicher (8), Wagensteuereinheit (10), Sensoren und Aktoren (11) und mindestens einem Schaltrelais (4), ausgerüstet ist, und daß jedes Triebfahrzeug (T) die Bauteile eines Güterwagens enthält (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 , 8, 10, 11) und zusätzlich eine Schalteinrichtung für Masterfunktionen (12), eine Einrichtung zur Datenausgabe (14) und eine Einrichtung für Bridge-Funktionen (15) enthält.

2. System zur Datenkommunikation in Güterzügen nach fefnspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Bustreiber (5) und mindestens zwei CAN-Controller (6) vorhanden sind.

3. System zur Datenkommunikation in Güterzügen nach-ispruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Güterwagen (W) und in jedem Triebfahrzeug (T) mindestens ein im Ruhestand geschlossener Kontakt (4a) des Schaltrelais (4) in der Datenleitung (3) liegt.

4. System zur Datenkommunikation in Güterzügen nach PaLdnllgnspruch 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, daß jeder Güterwagen mit einer elektrischen Batterie (16) und/oder einem Radsatzgenerator (17) ausgerüstet ist.

5. System zur Datenkommunikation in Güterzügen nach E*fc««*J?inspruch 1, 2, 3 oder 4 dadurch gekennzeichnet, daß jeder Güterwagen mit einer Energiemanagementelektronik (9) ausgerüstet ist.

6. System zur Datenkommunikation in Güterzügen nach -mispruch 1, 2, 3, oder 5 dadurch gekennzeichnet, daß der Datenspeicher (8) veränderbar ist.

7. System zur Datenkommunikation in Güterzügen nach Ejfaspruch 1, 2, 3, 4, 5 oder 6 dadurch gekennzeichnet, daß die handgesteckte oder
automatische Kupplung (1) der elektrischen Leitung einen
Schaltkontakt (13a) enthält.

8. System zur Datenkommunikation in Güterzügen nach .ranspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7 dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich an jedem
Luftabsperrhahn der Hauptluftleitung ein Schaltkontakt (13b) angebracht ist.

9. System zur Datenkommunikation in Güterzügen nach.-ffinspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 oder 8 dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich mindestens je ein Abstands-bzw. Anwesenheitssenor (13c) an beiden Güterwagen-Kopfseiten
angebaut ist.

10. System zur Datenkommunikation in Güterzügen nach einem der vorgenannten Patiaatfansprüche dadurch gekennzeichnet, daß anstelle des
Triebfahrzeugs (T) eine ortfeste oder ortsbewegliche Bedienanlage
verwendbar ist.