DE9422276U1

DE9422276U1 - Automatisches Rottenwarngerät

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Publication number: DE9422276U1
Application number: DE9422276U
Authority: DE
Original assignee: ZOELLNER GmbH
Current assignee: ZOELLNER GmbH
Priority date: 1994-06-17
Filing date: 1994-06-17
Publication date: 1999-11-11
Anticipated expiration: 2004-06-18

Description

BOEHMERT & BOEHMERT

ANWALTSSOZIETÄT

Boehmert & Bochmeit · Nicminmwcg 133 · D-24103 Kid

DR.-ING. KARL BOEHMERT, Pa (iiw-im) DlPU-ING. ALBERT BOEHMERT. PA (IWMWJ) WILHELM J. H. STAHLBERG. RA. B~m» DR.-ING. WALTER HOORMANN. PA-. Bran™ DIPU-PHYS. DR-HEINZ GODDAR. PA-. Mito«« DfL-ING. ROLAND LIESEGANG. PA-. Mttxico WOLF-D/ETER KUNTZE, RA, Dram.

PROF. DR. WILHELM NORDEMANN. RA. DR. AXEL NORDEMANN, RA. Bot« DR. JAN BERND NORDEMANN. LLM, RA. Bob, DIPU-PHYS. EDUARD BAUMANN. PA-. IUt. DR.-ING GERALD KLOPSCH, PA-. CXmAM DIPU-ING. HANS W. GROENING. PA-. MU_n DIPU-ING. SIEGFRIED SCHIRMER, Pa-. UMM

OSr-P¹HYS-¹ROBERT MUNZHUBER. PA (lMJ-1992) DR. ANKE SCHIERHOLZ. RA. Poutan

OIPLPHYS- ROBERT MON DfL LUDWIG KOUKER. RA. ra DR. (CHEM.) ANDREAS WINKLER. PA·, MICHAELA &EEgr;&Igr;&Ggr;&Ggr;&EEgr;-DIERJG. RA.Mfedn ON TONHARD

DR. ANKE SCHIERHOLZ, RA. holm DIPL-INa DR. JAN TONNES, PA, Ra. KiI DIPU-PHYS. CHRISTIAN BIEHU PA-. Kid DlPU-PHYS. DR. DOROTHEE WEBER-BRULS. Pa PP

MICHAbLAHUlH-UlUUlJ₁KA₁Ml)DCtXn uvi^-into. ^_n. _uvnv..._b^ *,

DIPL-PHYS. DR. MARION TONHARDT. PA-. CXtoddotf DR.-ING. MATTHIAS PHILIPP. PA-. lh™. DR. ANDREAS EBERT-WEIDENFELLER. RA. imn DIPU-PHYS. DR. STEFAN SCHOHE. PA-. M, DIPU-ING EVA LIESEGANG, PA-. Ma₀A= MARTIN WIRTZ₁RA, te.

DR. DETMAR SCHAFER. RA. B™«« DIPL&Idigr;&EEgr;&Egr;&Mgr;. DR. ROLAND WEIII, PA. DilM.Uorf DIPU-PHYS. DR--ING. UWE MANASSE. Pa. ton DR. CHRISTIAN CZYCHOWSKL Ra. Brfi. CARL-RICHARD HAARMANN. RA. MOndm DIPU-BIOU DR. ARMIN K. BOHMANN. Pa. .\ DIPU-PHYS. DR. THOMAS L. BITTNER, Pa. B

In ZuMflTneoMtei! trat/ui coaperaCioa «-«h DIPU-CHEM. DR. HANS ULRICH MAY. Pa-. MitoA»

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Neuanmeldung

Unser Zeichen Our ref.

Z 5074

Kiel,

12. Mai 1999

Zöllner GmbH, Zur Fähre 1, 24143 Kiel

Automatisches Rottenwarngerät

Die Erfindung betrifft ein automatisches Rottenwarngerät mit optischen Signalmitteln und wenigstens einem Schallgeber.

Gleisbauarbeiter an Bahnstrecken werden z. Zt. häufig noch von sie begleitenden Sicherungsposten akustisch auf herannahende Züge aufmerksam gemacht. Dieses System ist in mehrerlei Hinsicht verbesserungsbedürftig. Zum einen kann der Aufmerksamkeit eines Sicherungspostens ein Zug entgehen und zum anderen werden die unnötig lauten akustischen Signale als störend empfunden.

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Es sind daher bereits in der Vergangenheit automatische Rottenwarnanlagen vorgeschlagen worden, bei denen herannahende Züge automatisch erfaßt werden und z. B. auf dem Funkwege Informationen an akustische Warnanlagen wie Schnarren oder Hörner oder auch optische Warnanlagen wie gelbe Blinklichter weitergegeben werden. Ein Beispiel für eine optische Anlage, die z. Zt. bekannt ist, findet sich in dem Gebrauchsmuster DE-U1 93 04 748.

Die in diesem Gebrauchsmuster beschriebene Rottenwarnanlage vermag jedoch nicht, einem der Hauptprobleme dieser Anlagen beizukommen, der Verwendung nur in der Dunkelheit und nicht für erhellte Baustellen oder in der Dämmerung oder am Tag.

Es ist Aufgabe der Erfindung wesentlich sichere automatische Rottenwarnanlage auch in der Dämmerung und bei Tag sowie bei gut beleuchteten Baustellen zu schaffen. ,-

Erfindungsgemäß werden die Aufgaben durch ein automatisches Rottenwarngerät mit den im Anspruch aufgeführten Merkmalen gelöst.

Insbesondere ist vorteilhaft, daß das erfindungsgemäße Rottenwarngerät seine abgegebenen Signale entsprechend dem Umgebungsstörpegel, also insbesondere der Umgebungslautstärke und der Umgebungshelligkeit anpaßt. Damit wird erreicht, daß das Signal auch dann, wenn z. B. laute Maschinen eingesetzt werden, genügend laut ist, um die Gleisarbeiter zu warnen.

Andererseits kann das Gerät, insbesondere dann, wenn es sich um eine leise Baustelle handelt und die Aufmerksamkeit der Bauarbeiter entsprechend hoch für leise Geräusche ist, mit leiseren Signalen warnen. Um die Verwechslung mit anderen Warnsignalen auszuschalten, wird vorgeschlagen, akustische Signale in einem elektronischen Baustein in digitalisierter Tonfolge abzuspeichern, die die typische Toncharakteristik, z. B. eines handbetätigten Tyfons mit einer Gasdruckflasche, wie sie von Sicherungsposten z. Zt. verwendet werden, reproduzieren. Die Gleisbauarbeiter kennen dieses Signal und dessen Bedeutung und können schulungsgemäß entsprechend schneller handeln.

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Gegenüber den handbetätigten Tyfonen, die mit einer sehr großen Lautstärke ausgestattet sind, die jedoch aufgrund von Umweltbedingungen Schwankungen unterworfen sind, kann jetzt ein elektronisch definierter Signalton mit genau bestimmter Lautstärke abgegeben werden.

Weiter wird ein häufig auftretendes Problem automatischer Anlagen mit Warnlichtern, nämlich das Versagen der Warnlichter vermieden, indem die Lichterzeugung mit Hilfe einer Sensoreinrichtung erfaßbar ist. Bei einem Selbsttest nach Aufstellen der Anlage wird ein Signa! abgegeben und entsprechend von einem Sensor aufgefangen. Sollte das Signal nicht erzeugt werden, wird die Anlage eine entsprechende Störmeldung ausgeben, so daß man bereits beim Aufstellen der Anlage weiß, daß ein Fehler zu beheben ist.

Während des Betriebs der Anlage wird diese die Umweltbedingungen weiter beobachten. Insbesondere wird sie bei Auftreten heller Beleuchtung oder intensiver Lichtquellen z. B. einer taghellen Nachtbeleuchtung auf einer Baustelle, beim Schweißen mit gleißenden Lichtbögen oder auch beim Erfassen eines Dämmerungsbeginns automatisch von ggf. vorgewählten rein optischen Signalen, z. B. Blitzlichtern, auf ein zusätzliches akustisches Signal beim Warnen umschalten. Damit ist eine Fehlbedienung durch Fehlauswahl der Signalmittel ausgeschlossen.

Weiter wird vorgeschlagen, die Warneinrichtungen unabhängig mit Strom zu versorgen, so daß durch eine direkt in die Signalmittel, beispielsweise in die Blitzleuchte eingesetzte logische Schaltung das Vorhandensein und den Anschlußzustand der übrigen Systemkomponenten überwacht und ggf. durch ein Störsignal eventuelle Störungen angezeigt werden.

Zur Vermeidung falsch gesteckter Kabel wird vorgeschlagen, mechanisch die Stecker derart auszubilden, daß nur eindeutige Steckverbindungen möglich sind, die Stecker also einzig und allein in die für sie bestimmten Buchsen steckbar sind.

Für den alternativen Fall einer Funkverbindung wird vorgeschlagen, an den funkempfangenen Geräten, insbesondere den Signalgebern Anzeigen vorzusehen zur Anzeige der empfangenen Signalstärke. Diese Anzeigen können das Vorhandensein starker Störquellen bzw. das NichtVorhandensein eines guten Empfangs anzeigen oder eine automatische Störmeldung ermöglichen.

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Weiter wird vorgeschlagen, manuelle Schalter zur Auslösung eines der verschiedenen Rottenwarnsignale vorzusehen. Viele der automatischen Anlagen haben nicht die Möglichkeit, andere Gefahren als die, die automatisch überwacht werden, anzuzeigen, da es keine Möglichkeit gibt, sie flexibel durch einen eine untypische Gefahr erkennenden Sicherungsposten auslösen zu lassen. Schon während der Aufbauphase ist diese Einrichtung wirksam, um das System in Funktion zu setzen. Dies ist selbstverständlich erforderlich. Daher wird vorgeschlagen, am Zentralgerät und auch an den dezentralen Warneinrichtungen manuelle Schalter zur Auslösung eines der verschiedenen Rottenwarnsignale, Ro 1, Ro2 oder Ro3 vorzusehen.

Um das automatische Rottenwarngerät absolut sicher zu gestalten, wird vorgeschlagen, zwei getrennt voneinander arbeitende Prozessoreinrichtungen vorzusehen, wobei die erste Prozessoreinrichtung bei Vorhandensein einer Zugeinfahrmeldung das entsprechende Warnsignal abgibt, die zweite Prozessoreinrichtung dies unabhängig von der ersten Einrichtung ebenfalls tut und die zweite Prozessoreinrichtung zusätzlich hierzu noch überprüft, ob ein gleichartiges Signal von der ersten Prozessoreinrichtung bereits ausgegeben wurde. Für den Fall, daß dem nicht so ist, wird ein Störsignal mit der Bedeutung 'eine Prozessoreinrichtung ist gestört' zusätzlich abgegeben. Die zweite Prozessoreinrichtung muß aber nicht alle weiteren, der ersten Prozessoreinrichtuhg obliegenden Systemtätigkeiten, z. B. Überprüfung korrekten Aufbaus und dergleichen ausführen können.

Bezüglich der technischen Ausführung des Zentralgerätes wird weiter vorgeschlagen, per Software Einstellmöglichkeiten vorzusehen, durch die die Signalstärke des Warnsignals in Abhängigkeit von der Umgebungslautstärke einrichtbar ist. Ggf. soll in Dezibelschritten vorwählbar sein, um genau wie viel lauter ein Warnton sein soll. Genauso kann die Länge der Warntöne und der Pausen per Software vorgegeben werden.

Abschließend wird noch vorgeschlagen, einen Speicher zum Protokollieren der Betriebszustände, insbesondere der während des Betriebes erfaßten und/oder ausgelösten Ereignisse vorzusehen. Es hat sich gezeigt, daß bei einer großen Anzahl von Unfällen mit Gleisbauarbeitern im nachhinein schwierig festzustellen ist, ob diese gewarnt wurden, wann dies geschah und falls dies nicht geschah, ob dies ein

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menschlicher Fehler oder ein technischer Fehler war. Zur Vermeidung weiterer ähnlicher Unfälle ist dies jedoch unbedingt nötig.

Insbesondere ist es auch zur Akzeptanz der Geräte wichtig, nachweisen zu können, daß diese einwandfrei funktioniert haben und ein etwaiger Unfall auf andere Ursachen zurückzuführen ist. Gleichzeitig wird hierdurch der Nachweis ermöglicht, daß nicht die Sicherheitsvorkehrungen oder die Planung versagt haben, sondern daß andere hier nicht vorhersagbare Ereignisse ursächlich sind.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnung. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine vorgeschlagene Ausführungsform _P des automatischen

Warngerätes mit Rahmen und akustischen Signalmittel,

Fig. 2 eine Ansicht des Zentralgerätes mit den Bedienfeldern,

Fig. 3 eine schematische Darstellung des erzeugten angepaßten

Schallpegels im Vergleich zu anderen Einrichtungen,

Fig. 4 eine vorgeschlagene Ausführungsform eines nach oben ab

gedeckten optischen Signalmittels,

Fig. 5 eine andere vorgeschlagene Ausführungsform zweier rich

tungsgetrennter optischer Signalmittel und

Fig. 6 eine wie in Fig. 5 richtungsgetrennte Ausführungsform je

doch mit scheinwerferartigen Blitzlampen.

Das in der Fig. 1 dargestellte automatische Rottenwarngerät besteht aus einem stabilen Tragrahmen, in dem ein Schallgeber 12, ggf. auch eine Blitzleuchte (nicht dargestellt) vorgesehen sind. Die Blitzleuchte läßt sich auch höher anbringen, z. B. auf einer ausziehbaren Stange, die fest mit dem Rahmen verbunden ist. An dem Zentralgerät 14 kann außer den mechanisch eindeutig ausgebildeten Steckverbindun-

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gen 16 zum Anschluß an die automatischen zugerfassenden Gleisschalter auch ein Handschalter zur Warnsignalauslösung vorgesehen werden.

In Fig. 2 ist die Zentraleinrichtung mit den wenigen, stabil ausgeführten und eindeutig benutzbaren Schaltern und Anzeigen dargestellt. An eine Zentraleinrichtung kann eine Mehrzahl von längs den Gleisen aufgestellten dezentralen Warneinrichtungen angeschlossen werden.

Fig. 3 zeigt schematisch die unterschiedlichen Anforderungen an die Warnsignallautstärke bei verschiedenen lärmenden Geräten im Vergleich zu Tyfonen oder bisher bekannten Geräten mit fest vorgegebener Lautstärke.

Die Warneinrichtungen können ebenfalls mit Handbetätigungen zur Warnsignalauslösung ausgestattet sein. Ein Informationsrückkanal, z. B. für die Information sich leerender Batterien der dezentralen Warneinrichtungen ist schon vorhanden, um das einwandfreie Funktionieren dieser dezentralen Einrichtungen zusätzlich zentral überwachen zu können, und automatisch melden zu können.

Die Schienenschalter zur Erfassung herannahender Züge können entweder auf mechanischem Wege das Passieren von Rädern an destimmten Gleisabschnitten oder auf induktivem Wege das Vorhandensein großer Metallgegenstände erfassen.

Zur Erfassung der Umgebungslautstärke im Bereich der Gleisbauarbeiter wird insbesondere vorgeschlagen, den Schallgeber als Mikrofon zu verwenden. Diese "Mikrofon"-eigenschaft wird erfindungsgemäß auf einwandfreies Funktionieren überwacht. Eine geeignete Überwachung der Membran des Schailⁿempfängers" wäre durch das Umwandeln der analog am Eingang eines entsprechenden Bauteils anliegenden Signale in Digitalsignale durchzuführen. Selbst bei absoluter Ruhe hat sich gezeigt, daß wenigstens ein Bit des Digitalsignal gesetzt ist. Nur für den Fall, daß die Membran mechanisch zerstört würde, wird es möglich, daß die Bitfolge 0000 0000, also völliges Null, erreicht wird.

In diesem Fall kann man also bereits eine entsprechende Anzeige aktivieren, daß die Membran zerstört ist und daß kein Signal abgegeben werden kann. Entsprechende Störungssignale können abgeben werden indem sofort auf andere Signalmittel umgeschaltet werden kann.

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Durch die gewählte Überwachung der Funktionsfähigkeit der Warnsignale in den Einrichtungen für die Warnsignale selbst ist es möglich, auf (Kabel-)Rückleitungen zu verzichten, die die Warnsignalmittel wieder mit der Zentraleinrichtung verbinden. Dadurch ist der Aufwand zur Verlegung von Kabeln beim Aufstellen der Einrichtung wesentlich vermindert. In einer Weiterbildung der Erfindung wäre es auch möglich, die Mikrofone zur Erfassung der Umgebungslautstärke individuell an jede einer Mehrzahl von Warneinrichtungen anzubringen, beispielsweise dann, wenn diese individuell von den zu warnenden Personen getragen werden.

Soll jedoch eine zweite Ausführung verwandt werden, bei der die Signale zwischen Zentraleinheit und Warnmitteln bzw. zwischen Zentraleinheit und Gleisüberwachungsschaltern funktechnisch übertragen werden, so ist darauf zu achten, daß in einem vorzugsweise zu verwendenden 460 MHz-Bereich selbst bei einer Störhochfrequenzspannung von bis zu 1 //V am Antenneneingang des Empfängers Signale noch einwandfrei erkannt werden.

Bezüglich der optischen vorgeschlagenen Warneinrichtung wird vorgeschlagen, eine sich in einer horizontalen Ebene oberhalb der Leuchte 18 erstreckende Abschirmplatte 20 vorzusehen (Fig. 4), um nicht - die höher sitzenden - Lockführer vorbeifahrender Züge unnötig zu verwirren, bzw. gegenüber anderen Warnsignalen zu desensibilisieren.

Dem gleichen Zweck dient auch die ebenfalls vorgeschlagene senkrechte Trennscheibe 22, die zwei Signallampen 18, 19 voneinander trennt (Fig. 5), wobei entsprechend der von den Schienenschaltern erkannten Fahrtrichtung eines Zuges nur jeweils diejenige Lampe 18 betrieben werden, die in Fahrtrichtung liegen (also die für den Zugführer unsichtbaren Lampen).

Ein gleicher Effekt wird durch zwei z. B. von Autobahnbaustellen bekannten Richtblitzleuchten 24, 25 (Fig. 6) bewirkt, die in um 180° einander gegenüberliegende Richtung entlang der Bahnstrecke ausgerichtet sind, und von denen jeweils nur eine 24 oder 25 z. Zt. betrieben wird. Gleichzeitig wird durch die Vorsehung zweier solcher Lampen erreicht, daß Züge, die einander an einer derart gesicherten Baustelle entgegenkommen, vor dem herannahenden entgegenkommenden Zug gewarnt wer-

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deh, da nun beide Signalleuchten 18, 19; 24, 25 durch jeweils den anderen Zug aktiviert werden.

Weiter ist die Verwendung der von Autobahnbaustellen bekannten Warnlampen mit Lauflichtsteuerung bekannt.

In den Gehäusen der Lampen 18, 19, 24, 25 werden vorteilhafterweise die Sensormittel zur Erfassung der tatsächlich abgegeben Signale eingesetzt, z.B. Phototransistoren, die über Lichtleitfasern die Lichtsignale überwachen. Die weiter vorgeschlagenen unabhängigen Stromversorgungen der Signalmittel sollten ebenfalls direkt in deren Gehäusen vorgesehen werden. Es ist auch denkbar, die Schallgeber bzw. Warngeräte ohne Zentraleinrichtung zu betreiben.

Die Prozessoreinrichtungen sollten zusammen in den Zentralgerät in Modulbauweise einander überwachend, ggf. noch durch eine ebenfalls überwachte Relaisauslösung ergänzt, vorgesehen werden. Bedienelemente zur softwaremäßigen Verstellung der Lautstärkedifferenz sollten nur werksseitig bzw. durch Servicepersonal verstellbar sein. Gleiches gilt für das Auslesen des Speichers für die während des Betriebs erfaßten Ereignisse, das z. B. durch einen angeschlossenen Personalcomputer erfolgen könnte.

Es ist auch denkbar, statt Funk- oder Kabelverbindungen zwischen den einzelnen Komponenten des Rottenwarngerätes auch Laserlicht-, ultraschall- oder Infrarot-Datenübertragung zu verwenden. Letzteres würde sich insbesondere dann anbieten, wenn beispielsweise eine längere Lichtschrankenstrecke vorhanden ist, die dazu dient, einen Arbeitsbereich in dem sich Gleisbauarbeiter aufhalten, von einem befahrenen Nachbargleis zu trennen.

Bei Unterbrechen dieser Lichtschranke z.B. wenn ein Arbeiter auf das befahrbare Nebengleis wechselt, würde ein Warnsignal ausgelöst werden. Bei einer allgemeinen Anwendung müßte berücksichtigt werden, daß bei Unterbrechung so einer Strecke einmalig eine Warnung gegeben wird, anschließend die Übermittlungsstrecke aber nicht mehr zur Verfugung steht, oder daß bei Übermittlung erstmalig des Warnsignals auf diesem Weg noch nicht durch andere Übermittlungen sichergestellt ist, daß die Übertragungsstrecke steht.

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Die induktiven Schienenschalter zum Erfassen des Einfahrens eines Zuges in einen überwachten Gleisbereich sollten bevorzugt mit Einrichtungen versehen sein, die beim Lösen, Entfernen oder Verschieben der Schienenschalter eine Störmeldung ausgeben.

Claims

Automatisches Rottenwarngerät mit optischen Signalmitteln und wenigstens einem Schallgeber, gekennzeichnet durch

1. eine Einrichtung zum Erfassen tagheller Nachtbeleuchtung oder eines Dämmerungsbeginns mit einem automatischen Umschalter von optischen Signalen auf zusätzliche akustische Signale,

2. wenigstens ein Mikrophon zur Erfassung der Umgebungslautstärke, wobei die vom Schallgeber abgegebenen Signale die erfaßte Umgebungslautstärke um einen vorbestimmtem Lautstärkewert übertreffen.