EP3466792A1 - Method and system for acoustic analysis of a positioner room - Google Patents

Method and system for acoustic analysis of a positioner room Download PDF

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Publication number
EP3466792A1
EP3466792A1 EP18193105.6A EP18193105A EP3466792A1 EP 3466792 A1 EP3466792 A1 EP 3466792A1 EP 18193105 A EP18193105 A EP 18193105A EP 3466792 A1 EP3466792 A1 EP 3466792A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
measurement data
data
sound pickup
electromechanical component
sound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP18193105.6A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Andreas Bolm
Gert Bolz
Thomas Gehrke
Jens-Christian Günther
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Mobility GmbH filed Critical Siemens Mobility GmbH
Publication of EP3466792A1 publication Critical patent/EP3466792A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L19/00Arrangements for interlocking between points and signals by means of a single interlocking device, e.g. central control
    • B61L19/06Interlocking devices having electrical operation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/50Trackside diagnosis or maintenance, e.g. software upgrades
    • B61L27/53Trackside diagnosis or maintenance, e.g. software upgrades for trackside elements or systems, e.g. trackside supervision of trackside control system conditions

Definitions

  • the invention relates to a method for acoustically analyzing an interlocking space with at least one arranged in the interlocking space electromechanical component and a system for performing the method.
  • interlockings In the field of rail vehicles interlockings are known whose functions are based in particular on electromechanical components, such as relays, or on the interconnection of relays. Such interlockings are also known as relay interlocking.
  • the information processing of operating conditions and operations which happens for example in an electronic interlocking by microcomputer, is done in relay interlocks by relays.
  • the operating states are represented by individual switching states of relays or by combinations of switching states of relays, which in turn lead to the continuation and thus to the transition to a new state or a new state combination, taking into account external operating conditions or operations.
  • the available data and states are available on an information technology level and can therefore be used technically simply for diagnosis.
  • relay interlockings the diagnosis of the switching states and switching processes technically accessible terminals, for example, by direct measurement of the current or voltage, consuming to impossible when a relay is arranged, for example, in a relay group so that without any structural change neither the coil terminals nor connections of Contacts of each relay can be reached directly or indirectly for attachments.
  • relays are electromechanical components, their working behavior is characterized by a working range within which the correct function of the relay still exists. Outside this work area the correct function of the relay is not given.
  • Factors influencing the working behavior of the relay include contact resistance and maintenance status.
  • An increased contact resistance for example, extend the operating time of a relay.
  • a poor maintenance condition can, in particular with support relays, increase the time required for the transfer.
  • a creeping deterioration of these influencing factors has an effect in the form of a fault or a failure only when the function concerned can no longer be performed, whether by failure to apply a relay or by too late tightening or dropping of a relay.
  • the reliability of the relay technology thus depends essentially on preventive maintenance. For this purpose, relay groups are regularly expanded and inspected or replaced by new or refurbished relay groups at intervals.
  • the object of the invention is to propose a method for determining and localizing a defective component in a signal box.
  • Another object of the invention is a system for carrying out a corresponding method.
  • the problem is solved by the independent claims.
  • Advantageous embodiments of the invention are the subject of each dependent subclaims.
  • a method for acoustically analyzing a signal box space in which at least one electromechanical component is arranged. Acoustic measurement data of at least one switching operation of the at least one electromechanical component is recorded by at least one sound pickup. The measured data are compared with reference data and the comparison is used to assess a function of the electromechanical component. For example, a correct operation can be determined. In addition, aging of the component can be detected if the acoustic measurement data deviates from the reference data.
  • a position of the electromechanical component within the interlocking space is determined for a given deviation of the measured data from the reference data. This can be done for example on the basis of the determined measurement data. This makes the device easier to find, check, replace or repair.
  • an airborne sound pick-up or a structure-borne sound pickup is used as the sound pickup.
  • the measurement data of the at least one switching operation of the electromechanical component is recorded by at least one sound pickup arranged in and / or on a portable device.
  • the portable device may be formed as a mobile phone, laptop or portable computing unit.
  • the recorded measurement data from the sound pickup for the evaluation of an evaluation unit especially a computer system or a portable device.
  • the evaluation unit compares the measured data with the reference data and judges a function of the electromechanical component based on the comparison.
  • the evaluation unit can generate diagnostic data.
  • the measurement data provided to the evaluation unit and / or diagnostic data determined therefrom by the evaluation unit are provided by the evaluation unit, in particular provided ready for retrieval.
  • the measurement data provided by the evaluation unit and / or the diagnostic data determined therefrom are transmitted via a web interface or a software to a portable device or a computer.
  • a further sound pickup arranged to be synchronously records further measurement data from the at least one switching operation of the at least one electromechanical component and the position of the electromechanical component within the interlocking space by at least one transit time analysis of the measurement data of the at least one sound pickup and the further measurement data of the further sound pickup is determined. In this way, the position of the component can be estimated or determined.
  • a position of the sound pickup within the interlocking space is determined by level difference analysis of at least two mutually offset sound generators, in particular noise sources.
  • a position of the component within the interlocking space is determined by level difference analysis of at least two mutually offset sound pickups.
  • the position of the electromechanical component within the interlocking space is determined based on information about the structure of the interlocking, in particular on the basis of group connection plans or frame occupation plans.
  • an evaluation of the measurement data determined by the sound sensor is performed by trainable or self-learning software.
  • a control of the component is taken into account in the evaluation of the recorded measurement data.
  • the acoustic measurement data can be more accurately assigned to individual switching operations of the components.
  • the electromechanical component is designed as a relay or relay module.
  • the acoustic sensor is designed to record measured data of at least one switching operation of the electromechanical component.
  • the evaluation unit is designed to compare the recorded measurement data with reference data and to detect a predetermined deviation between the reference data and the recorded measurement data.
  • the evaluation unit is designed to display or output a signal upon detection of a predetermined deviation between the reference data and the recorded measurement data.
  • the evaluation unit is designed to be at a predetermined deviation of the measured data of at least a switching operation of stored reference data to determine a position of the at least one electromechanical component within the interlocking space.
  • At least one sound pickup is designed to record measurement data of airborne sound waves or structure-borne sound waves in the interlocking space.
  • sound waves generated by electromechanical components can preferably be measured and evaluated.
  • the electromechanical components may be, for example, relays or relay groups.
  • the monitoring or diagnosis of the interlocking space for example, computer-aided by trainable or self-learning software, for example, with artificial neural networks done.
  • the detected events of the at least one electromagnetic component such as switching operations, can be evaluated or compared.
  • a switching operation can thus be evaluated as constant or normal or as degraded.
  • a degree of deterioration can be calculated.
  • a warning can be generated and sent, for example, to a control computer.
  • the different measured values can preferably be linked to temporal information, so that the measured values can be assigned to time-defined control signals in the interlocking room.
  • measurement uncertainties and manufacturing tolerances of the at least one electromechanical component can be taken into account.
  • only a predetermined deviation of the determined measured values can occur be determined from the reference data when a previously defined and / or a dynamic limit is exceeded in a comparison of the measured data with the reference data.
  • a relative distance to the component can be estimated, for example, with the at least one sound pickup.
  • the determined acoustic measurement data can be linked in time with commands sent to the interlocking room, so that an affected part of the installation or an affected function can be limited.
  • the determined measurement data and information can preferably be stored digitally. Thus, a further use of this information on site or at remote locations, such as a control center, possible.
  • the information obtained from the measured data obtained can be used for further data processing systems as part of a collection of operationally relevant reliability data.
  • the determination of the measured data is carried out by an acoustic recording of at least one switching operation of the at least one electromechanical component.
  • the at least one sound pickup may be arranged systematically in the interlocking space for the purpose of localizing a source of a switching event or of the at least one electromechanical component. This can, for example, enable a determination of a geographical location via a transit time analysis of generated sound waves of a sound event recorded via different sound pickups.
  • a noise analysis of the interlocking room deviations from a normal condition can be determined.
  • the at least one deviating from the normal state electromechanical component or an origin of a noise change can be identified as a noise source and detects a position of the noise source or at least localized become.
  • the method can be combined with a communication device which can generate messages in the case of changes or warnings and send them to responsible departments or monitoring units.
  • the method can be used for on-site economic root cause analysis. By the method, for example, a maintenance technician or maintenance personnel, even without intervention in the corresponding installation of a signal box, be supported in a diagnosis or troubleshooting.
  • a rhythm and sound generated by a switching operation may enable a primary assessment of a state of the at least one electromechanical device.
  • the precisely specified noise sources in the interlocking space can additionally serve for a local orientation or localization of the at least one electromechanical component.
  • a reliability of a signal box can be maintained or improved.
  • This can be realized in particular by an early disclosure of deteriorations of electromechanical components of the interlocking space, which do not yet lead to a fault.
  • an individual preventive maintenance can be carried out, in which the correspondingly localized electromechanical components can be exchanged or maintained.
  • maintenance can be facilitated and accelerated by a localization or determination of the position of the at least one electromechanical component carried out in advance, since the corresponding component or assembly can already be limited.
  • measurement data of the at least one switching operation of the at least one electromechanical component is recorded by at least one sound pickup arranged in the interlocking space.
  • This allows one or more in the interlocking space to be analyzed
  • Microphones are arranged for measuring airborne sound.
  • a microphone may be positioned in one or more corners of the interlocking space and aligned with a center of the interlocking space.
  • microphones can be permanently installed in the corresponding interlocking space. These can record the noises of the switching operations in the interlocking room in the form of acoustic measurement data and, for example, transmit them to a local computer system or a remotely located central computer system, such as a cloud.
  • the at least one sound pickup can be connected to an evaluation unit, which can read the generated acoustic measurement data and send it to the central computer system. There, an analysis of the measured data can subsequently be carried out. The results of this analysis may then be retrievable via a web interface from a portable device, for example. In this solution, changes in the acoustic switching behavior can also be identified via the web interface and sent in the form of a warning or notification to the portable device.
  • the measured data of the at least one switching operation of the at least one electromechanical component can be recorded by at least one structure-borne sound pickup arranged in the interlocking space.
  • the sound waves generated by the at least one electromechanical component during a switching operation can be recorded in the form of structure-borne noise.
  • the vibrations transmitted via a fastening or holding of relay groups can be measured by a structure-borne sound sensor arranged on a corresponding relay system. As a result, switching operations can be acoustically monitored and analyzed, for example, even in confusing interlocking rooms.
  • at least one portable device can be used which can provide and operate additional or sole sound transducers.
  • one or more acoustic sensors can be integrated in the portable device.
  • external transducers may be connectable to the portable device.
  • permanently installed sound pickup can be connected to the portable device and operated. In particular, this makes it possible to realize a mobile analysis of interlocking spaces.
  • the portable device may be, for example, a smartphone, a notebook or a tablet with a software or app and an interface for receiving the acoustic measurement data.
  • the software or app can preferably process and evaluate the received measurement data of the sound pickup.
  • the software or app can have a basic functionality without a necessary Internet connection.
  • a direct internet connection to an external server unit can be produced.
  • the software or app can then be updated in the external server unit or cloud and the measurement data further processed. This allows a comprehensive analysis of several interlockings are possible.
  • the acoustic measurement data of the at least one switching operation of the at least one electromechanical component can be sent to an external server unit.
  • the measurement data determined by the at least one sound pickup can be sent by a communication device from the interlocking room to be analyzed to the external server unit and evaluated there as part of a further processing.
  • the acoustic measurement data of at least A sound pickup can be prepared in advance or by the external server unit. As part of a preparation of the measured data, for example, a filtering of unwanted or irrelevant components as well as an amplification of the measured data.
  • the acoustic measurement data sent to the external server unit may be provided on-demand by the external server unit. This allows the processed and processed measurement data to be retrievable by any authorized person. As a result, a central point for collecting and providing analysis information about the monitored interlockings can be set up, so that, for example, an extended diagnosis can be made possible in the event of recurring errors.
  • the acoustic measurement data provided by the external server unit may be retrieved via a web interface or software from a portable device or a computer.
  • access to the determined measurement data can take place via an Internet interface or via a software or app.
  • the determined acoustic measurement data and the information derived therefrom can be provided and retrieved in a flexible and versatile manner.
  • the acoustic measurement data recorded by the at least one sound pickup may be processed by the portable device or the external server unit.
  • a central or a decentralized evaluation of the determined measurement data can be carried out.
  • Decentrally evaluated measurement data and correspondingly derived or calculated information can be subsequently transmitted to the external server unit.
  • the corresponding evaluation of the measurement data can be the rhythm, the sound, such as a spectral analysis, or analysis of the waveform, and / or the analysis Include transit time differences between different acoustic sensors.
  • the position of the at least one electromechanical component can be determined within the interlocking space by at least one transit time analysis.
  • the geographical location of the sound event such as a switching relay or a relay group in the relay interlocking system or the interlocking space can at least be limited or preferably determined.
  • a sound pickup and a spatially offset from this further arranged Schallaufeck record synchronously measured data from a switching operation of the electromechanical component.
  • the position of the electromechanical component within the interlocking space can be determined by a transit time analysis of the two measurement data.
  • the position of the at least one sound pickup can be determined by a level difference analysis of at least two mutually offset noise sources, in particular sound transmitters.
  • a level difference analysis the determined amplitudes of a sound event can be measured with several sounders used and a direction and the position of the sound pickup relative to the sounders can be calculated on the basis of a difference between the amplitudes or the signal strength of the measurement data.
  • the position of the at least one electromechanical component can be determined within the interlocking space on the basis of the combination of information from control commands (eg operation to set a train) with information about the structure of the interlocking itself (for example, from group connection plans, frame occupation plans). Furthermore, the rhythm of the switching cycles of the electromechanical component when switching from one switching position to another switching position and thus the state of the electromechanical component based on the combination of information from control commands (eg operation to set a train) with information about the structure of the electromechanical component or the interlocking itself (for example, from group connection plans, frame occupation plans) are evaluated.
  • control commands eg operation to set a train
  • information about the structure of the interlocking itself for example, from group connection plans, frame occupation plans
  • a trainable or self-learning software function can be specifically supplied with information that support and accelerate the training or learning process.
  • the information of setting commands may be received by relay relay remote control solutions.
  • the reference data are determined by the at least one sound pickup by trainable or self-learning software.
  • an executed maintenance can be detected via an input device and transmitted to the trainable or self-learning software function for training or learning.
  • the trainable or self-learning software or software function may preferably have at least one artificial neural network.
  • the acoustic measurement data can be continuously recorded by the at least one sound pickup. This allows a continuous monitoring and diagnosis of functional units of the interlocking technology in the interlocking room in real time or at regular time intervals for optimizing the reliability while optimizing the maintenance costs are realized. This possibility does not exist for example for relay interlocking systems.
  • the possibility of continuous monitoring and diagnosis of relay interlockings can, in addition to a distribution of appropriate technical facilities, also secure or ensure the existence of existing relay interlocking systems.
  • a system for carrying out the method has at least one interlocking space, at least one arranged on a holder in the interlocking room electromechanical component and at least one system with at least one sound pickup and an evaluation. It is the at least one sound pickup for recording airborne sound waves in the interlocking room or for recording structure-borne sound waves to the supporting parts of the relay system (racks, brackets) or on other, mechanically connected to the supporting parts of the relay system parts.
  • a position of the at least one electromechanical component can be determined by the at least one sound pickup based on a propagation time measurement of sound waves of a switching operation of the at least one electromechanical component or by a comparison with a circuit diagram.
  • an interlocking room can be technically easily checked for correct functionality even without existing diagnostic options.
  • the system can detect the sound emission of switching operations and check for possible deteriorations or changes.
  • the location of the changed sound emission can be determined or at least limited by the sound pickup, so that corresponding components can be determined and exchanged more quickly. This can also without an intervention in the current operation a fault diagnosis is carried out before the failure of the interlocking and the fault tolerance of corresponding interlockings are increased.
  • FIG. 1 a schematic representation of a system 1 according to an embodiment.
  • the system 1 has an interlocking space 2.
  • a plurality of racks 4 is arranged, which serve as holders for electromechanical components 6.
  • the electromechanical components 6 are in this case, for example, individual contactors or individual relays or relay groups, each having a plurality of electrically connected relays.
  • the electromechanical components 6 are used, for example, to switch track elements, for example switches and / or signals for rail vehicles.
  • a sound pickup 10 is arranged in the interlocking room 2.
  • more than one sound pickup 10, for example, two or three sound pickup 10 may be provided.
  • the at least one sound pickup 10 is a microphone 10 for measuring airborne sound or a structure-borne noise sensor for measuring structure-borne sound.
  • the recorded with the at least one microphone 10 acoustic information is transmitted to a computer system 14 and processed.
  • the location of the computer system 14 is irrelevant.
  • the computer system 14 can be arranged inside or outside the interlocking space 2.
  • acoustic signals are recorded by means of the at least one sound pickup 10 and forwarded to the computer system 14.
  • the sound sensor 10 may be wired or wirelessly connected to the computer system 14.
  • the acoustic signals detected by the sound pickup 10 are processed by the computer system 14 to reference data. It is assumed that the at least one device 6 is functioning correctly and e.g. represents a new device 6. Thus, the reference data correspond to a properly functioning new device 6.
  • the computer system 14 receives information about which device is switched at what time. As a result, a temporal behavior of the acoustic signal of an individual component for the formation of the reference data can be taken into account. In addition, the acoustic signal of each individual component can be taken into account for the generation of the reference data. In a further embodiment, the reference data can already be stored in the computer system 14 and it can be dispensed with the Anndphase.
  • acoustic signals continue to be picked up by the sound pickup 10 and forwarded to the computer system 14.
  • the computer system 14 compares the transmitted acoustic signals with the reference data. From the comparison, changes or differences between the acoustic signals and the reference data can be detected. In this case, amplitudes and / or frequencies of the reference data and the acoustic signals can be compared.
  • limit values for differences between the reference data and the acquired acoustic measurement data (signals) can be stored in the computer system, from which the computer system recognizes a predetermined deviation and / or malfunction or aging of the components.
  • the computer system 14 forwards a corresponding signal, for example, to a computer 16 or to a mobile unit.
  • a limit value for example, the computer system 14 forwards a corresponding signal, for example, to a computer 16 or to a mobile unit.
  • deviations of the acoustic measurement data may be made available upon completion of the learning phase for diagnosis and, alternatively or in addition to reporting impending failures, via a computer 16 or a mobile device.
  • the electromechanical components 6 are in this case, for example, individual contactors or individual relays or relay groups, each having a plurality of electrically connected relays.
  • the location of the origin of a deviation of the measured data from the reference data can also be effected by means of an analysis of the transit time difference between the different acoustic sensors 10 as a result of the arrangement of a plurality of sound pickups 10 in the interlocking space 2.
  • information about the structure of the interlocking itself are included in the processing of the recorded acoustic information in the computer system 14 and from this the location of an acoustic event in the interlocking room can be determined.
  • the information about the structure of the interlocking are stored for example in a memory of the computer system.
  • the information of a remote control system can be transmitted to the computer system 14 via operating actions on the table of the signal box and states of the table illumination to improve the diagnosis and failure prediction and linked to the recorded acoustic information during processing.
  • FIG. 2 shows a further embodiment of the system, which is essentially the FIG. 1 corresponds, but in contrast to the at least one stationary transducer 10 of the FIG. 1 at least one mobile unit 12 is provided which has at least one sound pickup 10, for example in the form of a microphone.
  • the mobile unit 12 is, for example, a mobile phone or a laptop.
  • the recorded with the at least one microphone 10 of the mobile unit 12 acoustic information is analogous to FIG. 1 sent to the evaluation unit 14.
  • the evaluation unit 14 performs the comparison with the reference data and forwards corresponding information to the mobile unit 12 and / or to the computer 16.
  • the mobile unit 12 may display or output a judgment of the function of the at least one electromechanical component 6.
  • the information about the structure of the interlocking are stored for example in a memory of the mobile unit 12.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of the system, which is essentially the FIG. 1 corresponds, but in contrast to the at least one stationary transducer 10 of the FIG. 1 at least one mobile unit 12 is provided, the at least one sound pickup 10, for example in the form of a microphone having.
  • the mobile unit 12 is, for example, a mobile phone or a laptop.
  • the recorded with the at least one microphone 10 of the mobile unit 12 acoustic information is contrary to the execution of the FIG. 2 not sent to an evaluation unit, but processed by the mobile unit 12 itself.
  • the acoustic information recorded with the at least one microphone 10 is processed by the mobile unit 12.
  • the mobile unit 12 has a corresponding software and / or a corresponding computing system.
  • acoustic signals are recorded by means of the at least one sound pickup 10 of the mobile unit 12.
  • the acoustic signals detected by the sound pickup 10 are processed by the mobile unit 12 into reference data. It is assumed that the at least one device 6 is functioning correctly and e.g. represents a new device 6. Thus, the reference data correspond to a properly functioning new device 6.
  • the mobile unit 12 receives information about which device is switched at what time.
  • a temporal behavior of the acoustic signal of an individual component for the formation of the reference data can be taken into account.
  • the acoustic signal of each individual component can be taken into account for the generation of the reference data.
  • the reference data can already be stored in the mobile unit 12 and it can be dispensed with the Anndphase.
  • acoustic signals continue to be picked up by the sound pickup 10 and forwarded to the mobile unit 12.
  • the mobile unit 12 compares the transmitted acoustic signals with the reference data. From the comparison, changes or differences between the acoustic signals and the reference data can be detected. In this case, amplitudes and / or frequencies of the reference data and the acoustic signals are compared.
  • limit values for differences between the reference data and the detected acoustic signals can be stored in the computer system, from which the computer system recognizes a predetermined deviation and / or malfunction or aging of the components. If a limit is exceeded, the mobile unit outputs a corresponding signal.
  • the mobile unit 12 can also pass the signal on to a computer or to another mobile unit.
  • deviations of the acoustic measurement data may be made available upon completion of the learning phase for diagnosis and, alternatively or in addition to reporting impending failures.
  • the electromechanical components 6 are in this case, for example, individual contactors or individual relays or relay groups, each having a plurality of electrically connected relays.
  • the successive successive recordings of measured values of the circuit of the same component at different positions of the mobile unit 12 in the interlocking space 2 can be used to locate the origin of the component by analyzing the transit time difference between the different sound transducers 10.
  • information about the structure of the interlocking itself may be included in the processing of the recorded acoustic information in the mobile unit 12 and from this the location of an acoustic event in the interlocking room can be determined.
  • the information of a remote control system can be transmitted to the mobile unit 12 via controls on the positioner of the signal box and states of the table illumination to the mobile unit 12 and linked in the processing with the recorded acoustic information to improve the diagnosis and failure prediction.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of the system, which is essentially the execution of FIG. 2 corresponds, but additionally in the interlocking room 2 at least three precisely specified noise sources are arranged as a sound generator 8.
  • four sounders 8 are positioned in each corner of the rectangular shaped interlocking space 2. They serve the location.
  • the sounder 8 are in a suitable manner for the location, preferably directed to the center of the interlocking room, arranged in space.
  • the information about the location of the mobile unit 12 within the interlocking space 2 is included in the processing of the acoustic information recorded with the at least one microphone 10 of the mobile unit 12.
  • the information about the location of the mobile unit 12 within the interposition room 2 is linked to the information that is made available for diagnosis and alternatively or in addition to the notification of impending failures via the mobile unit 12.
  • the mobile unit may have a corresponding app for processing and comparing the acquired measurement data with the reference data.
  • the transmission of the measured data to the Computer system 14 enables a computer-aided analysis and comparison of the measurement data with the reference data.
  • control signals for the component can be taken into account in all embodiments when detecting the acoustic signals.
  • the rhythm and the location of switching cycles can be determined and used, for example, to improve the performance of the evaluation or their software.
  • the acoustic signal detected by the acoustic pickup may be subjected to filtering to remove unwanted signal components and gain before comparison with reference data.

Landscapes

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Abstract

Offenbart ist ein Verfahren zum akustischen Analysieren eines Stellwerkraums, in welchem zumindest ein elektromechanisches Bauelement angeordnet ist, wobei akustische Messdaten von mindestens einem Schaltvorgang des mindestens einen elektromechanischen Bauelements durch mindestens einen Schallaufnehmer aufgezeichnet werden, wobei die Messdaten mit Referenzdaten verglichen werden und wobei anhand des Vergleichs eine Funktion des elektromechanischen Bauelements beurteilt wird. Des Weiteren ist ein System zum akustischen Analysieren des Stellwerkraums offenbart.Disclosed is a method for acoustically analyzing a signal box in which at least one electromechanical component is arranged, acoustic measurement data of at least one switching operation of the at least one electromechanical component being recorded by at least one sound pickup, wherein the measured data are compared with reference data and based on the comparison a function of the electromechanical component is assessed. Furthermore, a system for acoustically analyzing the interlocking space is disclosed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum akustischen Analysieren eines Stellwerkraums mit mindestens einem in dem Stellwerkraum angeordneten elektromechanischen Bauelement sowie ein System zum Durchführen des Verfahrens.The invention relates to a method for acoustically analyzing an interlocking space with at least one arranged in the interlocking space electromechanical component and a system for performing the method.

Im Bereich von Schienenfahrzeugen sind Stellwerke bekannt, deren Funktionen insbesondere auf elektromechanischen Bauelementen, wie beispielsweise Relais, bzw. auf der Verschaltung von Relais basieren. Derartige Stellwerke sind auch als Relaisstellwerke bekannt. Die Informationsverarbeitung von Betriebszuständen und von Betriebsabläufen, die beispielsweise in einem elektronischen Stellwerk per Mikrocomputer geschieht, wird in Relaisstellwerken durch Relais erledigt. In einem Relaisstellwerk werden die Betriebszustände durch einzelne Schaltzustände von Relais bzw. durch Kombinationen von Schaltzuständen von Relais repräsentiert, die wiederum unter Einbeziehung von äußeren betrieblichen Zuständen oder Bedienhandlungen zur Fortschaltung und damit zum Übergang in einen neuen Zustand bzw. eine neue Zustandskombination führen. Bei einem elektronischen Stellwerk stehen die vorhandenen Daten und Zustände auf informationstechnischer Ebene zur Verfügung und können daher technisch einfach für die Diagnose verwendet werden.In the field of rail vehicles interlockings are known whose functions are based in particular on electromechanical components, such as relays, or on the interconnection of relays. Such interlockings are also known as relay interlocking. The information processing of operating conditions and operations, which happens for example in an electronic interlocking by microcomputer, is done in relay interlocks by relays. In a relay interlocking the operating states are represented by individual switching states of relays or by combinations of switching states of relays, which in turn lead to the continuation and thus to the transition to a new state or a new state combination, taking into account external operating conditions or operations. In the case of an electronic interlocking, the available data and states are available on an information technology level and can therefore be used technically simply for diagnosis.

Bei Relaisstellwerken ist die Diagnose der Schaltzustände und Schaltabläufe technisch an zugänglichen Klemmen, beispielsweise durch direkte Messung des Stroms bzw. der Spannung, aufwendig bis unmöglich, wenn ein Relais z.B. in einer Relaisgruppe so angeordnet ist, dass ohne konstruktive Änderung weder die Spulenanschlüsse noch Anschlüsse von Kontakten des jeweiligen Relais mittelbar oder unmittelbar für Anschaltungen erreichbar sind.In relay interlockings, the diagnosis of the switching states and switching processes technically accessible terminals, for example, by direct measurement of the current or voltage, consuming to impossible when a relay is arranged, for example, in a relay group so that without any structural change neither the coil terminals nor connections of Contacts of each relay can be reached directly or indirectly for attachments.

Da Relais elektromechanische Bauteile sind, ist deren Arbeitsverhalten durch einen Arbeitsbereich charakterisiert, innerhalb dessen die korrekte Funktion des Relais noch gegeben ist. Außerhalb dieses Arbeitsbereichs ist die korrekte Funktion des Relais nicht gegeben. Einflussfaktoren für das Arbeitsverhalten des Relais sind zum Beispiel Kontaktwiderstände und Wartungszustand. Ein erhöhter Kontaktwiderstand kann beispielsweise die Anzugszeit eines Relais verlängern. Ein schlechter Wartungszustand kann, insbesondere bei Stützrelais, die für das Umstützen benötigte Zeit verlängern. Eine schleichende Verschlechterung dieser Einflussfaktoren hat erst dann eine Auswirkung in Form einer Störung oder eines Ausfalls, wenn die betroffene Funktion nicht mehr erbracht werden kann, sei es durch Nicht-Anzug eines Relais oder durch zu späten Anzug oder Abfall eines Relais. Die Zuverlässigkeit der Relaistechnik hängt somit wesentlich von vorbeugender Wartung ab. Hierfür werden Relaisgruppen regelmäßig ausgebaut und inspiziert oder durch neue bzw. aufgearbeitete Relaisgruppen in zeitlichen Abständen getauscht.Since relays are electromechanical components, their working behavior is characterized by a working range within which the correct function of the relay still exists. Outside this work area the correct function of the relay is not given. Factors influencing the working behavior of the relay include contact resistance and maintenance status. An increased contact resistance, for example, extend the operating time of a relay. A poor maintenance condition can, in particular with support relays, increase the time required for the transfer. A creeping deterioration of these influencing factors has an effect in the form of a fault or a failure only when the function concerned can no longer be performed, whether by failure to apply a relay or by too late tightening or dropping of a relay. The reliability of the relay technology thus depends essentially on preventive maintenance. For this purpose, relay groups are regularly expanded and inspected or replaced by new or refurbished relay groups at intervals.

Derartige vorbeugende Wartungen sind jedoch nicht ökonomisch, da ein hoher Personalaufwand notwendig ist. Tritt eine Störung oder ein Defekt in einem Relaisstellwerk auf, so kann eine Diagnose zum Orten des Defekts durch erfahrene Instandhalter von Relaisstellwerken erfolgreich durchgeführt werden. Sie können in der Lage sein, anhand von Rhythmus und Klang der Relaisspiele im Rahmen von beispielsweise Stellvorgängen die Funktion der Relaisanlage zu beurteilen und können so aufgrund ihrer Erfahrung Fehler und Fehlerorte stark eingrenzen. Hierfür kann jedoch ein hoher Zeitaufwand notwendig sein. Des Weiteren kann zum Lokalisieren von defekten Bauelementen oder Relaisgruppen ein direkter Eingriff in einen Betrieb des Stellwerks notwendig sein.However, such preventive maintenance is not economical, since a high personnel costs are necessary. If a malfunction or malfunction occurs in a relay interlocking, diagnostics for locating the fault can be successfully performed by experienced maintenance repeaters of relay interlockings. They may be able to assess the function of the relay system based on the rhythm and sound of the relay games in the context of, for example, setting operations, and can thus narrow down errors and fault locations on the basis of their experience. However, this can take a lot of time. Furthermore, a direct intervention in an operation of the interlocking may be necessary to locate defective components or relay groups.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Ermitteln und zum Lokalisieren eines defekten Bauelements in einem Stellwerk vorzuschlagen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist ein System zum Durchführen eines entsprechenden Verfahrens. Gelöst wird die Aufgabe durch die unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen.The object of the invention is to propose a method for determining and localizing a defective component in a signal box. Another object of the invention is a system for carrying out a corresponding method. The problem is solved by the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are the subject of each dependent subclaims.

Es wird ein Verfahren zum akustischen Analysieren eines Stellwerkraums vorgeschlagen, in welchem zumindest ein elektromechanisches Bauelement angeordnet ist. Es werden akustische Messdaten von mindestens einem Schaltvorgang des mindestens einen elektromechanischen Bauelements durch mindestens einen Schallaufnehmer aufgezeichnet. Die Messdaten werden mit Referenzdaten verglichen und anhand des Vergleichs wird eine Funktion des elektromechanischen Bauelements beurteilt. Beispielsweise kann eine korrekte Funktionsweise ermittelt werden. Zudem kann eine Alterung des Bauelements erkannt werden, wenn die akustischen Messdaten von den Referenzdaten abweichen.A method for acoustically analyzing a signal box space is proposed, in which at least one electromechanical component is arranged. Acoustic measurement data of at least one switching operation of the at least one electromechanical component is recorded by at least one sound pickup. The measured data are compared with reference data and the comparison is used to assess a function of the electromechanical component. For example, a correct operation can be determined. In addition, aging of the component can be detected if the acoustic measurement data deviates from the reference data.

In einer Ausführung wird bei einer vorgegebenen Abweichung der Messdaten von den Referenzdaten eine Position des elektromechanischen Bauelements innerhalb des Stellwerkraums ermittelt. Dies kann beispielsweise anhand der ermittelten Messdaten erfolgen. Damit kann das Bauelement einfacher gefunden werden, um es zu überprüfen, zu ersetzen oder zu reparieren.In one embodiment, a position of the electromechanical component within the interlocking space is determined for a given deviation of the measured data from the reference data. This can be done for example on the basis of the determined measurement data. This makes the device easier to find, check, replace or repair.

In einer Ausführung wird als Schallaufnehmer ein Luftschallaufnehmer oder ein Körperschallaufnehmer verwendet.In one embodiment, an airborne sound pick-up or a structure-borne sound pickup is used as the sound pickup.

In einer Ausführung werden die Messdaten des mindestens einen Schaltvorgangs des elektromechanischen Bauelements durch mindestens einen in und/oder an einem tragbaren Gerät angeordneten Schallaufnehmer aufgezeichnet. Das tragbare Gerät kann als Mobiltelefon, Laptop oder tragbare Recheneinheit ausgebildet sein.In one embodiment, the measurement data of the at least one switching operation of the electromechanical component is recorded by at least one sound pickup arranged in and / or on a portable device. The portable device may be formed as a mobile phone, laptop or portable computing unit.

In einer Ausführung werden die aufgenommenen Messdaten von dem Schallaufnehmer zur Auswertung einer Auswerteeinheit, insbesondere einem Rechnersystem oder einem tragbaren Gerät bereitgestellt. Die Auswerteeinheit vergleicht die Messdaten mit den Referenzdaten und beurteilt anhand des Vergleichs eine Funktion des elektromechanischen Bauelements. Insbesondere kann die Auswerteeinheit Diagnosedaten erstellen.In one embodiment, the recorded measurement data from the sound pickup for the evaluation of an evaluation unit, especially a computer system or a portable device. The evaluation unit compares the measured data with the reference data and judges a function of the electromechanical component based on the comparison. In particular, the evaluation unit can generate diagnostic data.

In einer Ausführung werden die der Auswerteeinheit bereitgestellten Messdaten und/oder mittels der Auswerteeinheit daraus ermittelten Diagnosedaten von der Auswerteeinheit bereitgestellt, insbesondere abrufbereit bereitgestellt.In one embodiment, the measurement data provided to the evaluation unit and / or diagnostic data determined therefrom by the evaluation unit are provided by the evaluation unit, in particular provided ready for retrieval.

In einer Ausführung werden die von der Auswerteeinheit bereitgestellten Messdaten und/oder die daraus ermittelten Diagnosedaten über eine Webschnittstelle oder eine Software an ein tragbares Gerät oder einen Rechner übertragen.In one embodiment, the measurement data provided by the evaluation unit and / or the diagnostic data determined therefrom are transmitted via a web interface or a software to a portable device or a computer.

In einer Ausführung ist vorgesehen, dass zusätzlich zu dem zumindest einen Schallaufnehmer ein zu diesem versetzt angeordneter weiterer Schallaufnehmer synchron weitere Messdaten von dem zumindest einem Schaltvorgang des mindestens einen elektromechanischen Bauelements aufzeichnet und die Position des elektromechanischen Bauelements innerhalb des Stellwerkraums durch mindestens eine Laufzeitanalyse der Messdaten des zumindest einen Schallaufnehmers und der weiteren Messdaten des weiteren Schallaufnehmers ermittelt wird. Auf diese Weise kann die Position des Bauelements abgeschätzt bzw. bestimmt werden.In one embodiment it is provided that, in addition to the at least one sound pickup, a further sound pickup arranged to be synchronously records further measurement data from the at least one switching operation of the at least one electromechanical component and the position of the electromechanical component within the interlocking space by at least one transit time analysis of the measurement data of the at least one sound pickup and the further measurement data of the further sound pickup is determined. In this way, the position of the component can be estimated or determined.

In einer Ausführung wird eine Position des Schallaufnehmers innerhalb des Stellwerkraums durch Pegeldifferenzanalyse von mindestens zwei zueinander versetzt angeordneten Schallgebern, insbesondere Geräuschquellen ermittelt wird.In one embodiment, a position of the sound pickup within the interlocking space is determined by level difference analysis of at least two mutually offset sound generators, in particular noise sources.

In einer Ausführung wird eine Position des Bauelements innerhalb des Stellwerkraums durch Pegeldifferenzanalyse von mindestens zwei zueinander versetzt angeordneten Schallaufnehmern ermittelt.In one embodiment, a position of the component within the interlocking space is determined by level difference analysis of at least two mutually offset sound pickups.

In einer Ausführung wird die Position des elektromechanischen Bauelements innerhalb des Stellwerkraums anhand von Informationen zum Aufbau des Stellwerks, insbesondere anhand von Gruppenverbindungsplänen oder Gestellbesetzungsplänen, ermittelt.In one embodiment, the position of the electromechanical component within the interlocking space is determined based on information about the structure of the interlocking, in particular on the basis of group connection plans or frame occupation plans.

In einer Ausführung wird eine Auswertung der durch den Schallaufnehmer ermittelten Messdaten durch eine trainierbare oder eine selbsterlernende Software durchgeführt.In one embodiment, an evaluation of the measurement data determined by the sound sensor is performed by trainable or self-learning software.

In einer Ausführung wird zur Verbesserung einer Diagnose und/oder einer Ausfallvorhersage eine Information über eine Ansteuerung des Bauelements bei der Auswertung der aufgenommenen Messdaten berücksichtigt. Dadurch können die akustischen Messdaten genauer zu einzelnen Schaltvorgängen der Bauelemente zugeordnet werden.In one embodiment, to improve a diagnosis and / or a failure prediction, information about a control of the component is taken into account in the evaluation of the recorded measurement data. As a result, the acoustic measurement data can be more accurately assigned to individual switching operations of the components.

In einer Ausführung ist das elektromechanische Bauelement als Relais oder Relaisbaugruppe ausgebildet.In one embodiment, the electromechanical component is designed as a relay or relay module.

Es wird ein System zum akustischen Analysieren eines Stellwerkraums mit mindestens einem in dem Stellwerkraum angeordneten elektromechanischen Bauelement vorgeschlagen, das zumindest einen Schallaufnehmer und zumindest eine Auswerteeinheit aufweist. Der Schallaufnehmer ist ausgebildet, um Messdaten von mindestens einem Schaltvorgang des elektromechanischen Bauelements aufzuzeichnen. Die Auswerteeinheit ist ausgebildet, um die aufgezeichneten Messdaten mit Referenzdaten zu vergleichen und eine vorgegebene Abweichung zwischen den Referenzdaten und den aufgezeichneten Messdaten zu erkennen.It is proposed a system for acoustically analyzing a signal box room with at least one arranged in the interlocking room electromechanical component having at least one sound pickup and at least one evaluation. The acoustic sensor is designed to record measured data of at least one switching operation of the electromechanical component. The evaluation unit is designed to compare the recorded measurement data with reference data and to detect a predetermined deviation between the reference data and the recorded measurement data.

In einer Ausführung ist die Auswerteeinheit ausgebildet, um bei Erkennen einer vorgegebenen Abweichung zwischen den Referenzdaten und den aufgezeichneten Messdaten ein Signal anzuzeigen oder auszugeben.In one embodiment, the evaluation unit is designed to display or output a signal upon detection of a predetermined deviation between the reference data and the recorded measurement data.

In einer Ausführung ist die Auswerteeinheit ausgebildet, um bei einer vorgegebenen Abweichung der Messdaten des mindestens einen Schaltvorgangs von hinterlegten Referenzdaten eine Position des mindestens einen elektromechanischen Bauelements innerhalb des Stellwerkraums zu ermitteln.In one embodiment, the evaluation unit is designed to be at a predetermined deviation of the measured data of at least a switching operation of stored reference data to determine a position of the at least one electromechanical component within the interlocking space.

In einer Ausführung ist zumindest ein Schallaufnehmer ausgebildet, um Messdaten von Luftschallwellen oder Körperschallwellen in dem Stellwerkraum aufzuzeichnen.In one embodiment, at least one sound pickup is designed to record measurement data of airborne sound waves or structure-borne sound waves in the interlocking space.

Für eine Überwachung der Relaisanlage von Stellwerken und insbesondere für eine Diagnose von Ausfällen und Störungen von Relaisstellwerken können vorzugsweise von elektromechanischen Bauelementen erzeugte Schallwellen gemessen und ausgewertet werden. Die elektromechanischen Bauelemente können beispielsweise Relais oder Relaisgruppen sein. Die Überwachung oder Diagnose des Stellwerkraums kann beispielsweise rechnergestützt mittels einer trainierbaren oder selbstlernenden Software, beispielsweise mit künstlichen neuronalen Netzen, erfolgen.For monitoring the relay system of interlockings and in particular for a diagnosis of failures and disturbances of relay interlockings, sound waves generated by electromechanical components can preferably be measured and evaluated. The electromechanical components may be, for example, relays or relay groups. The monitoring or diagnosis of the interlocking space, for example, computer-aided by trainable or self-learning software, for example, with artificial neural networks done.

Basierend auf den durch den mindestens einen Schallaufnehmer ermittelten akustischen Messwerten können die erkannten Ereignisse des mindestens einen elektromagnetischen Bauelements, wie beispielsweise Schaltvorgänge, bewertet oder verglichen werden. Ein Schaltvorgang kann somit als konstant bzw. normal oder als verschlechtert bewertet werden. Des Weiteren kann ein Verschlechterungsgrad berechnet werden. Abhängig davon, wie stark die ermittelten akustischen Messwerte von den Referenzdaten abweichen, kann eine Warnung erzeugt und beispielsweise an einen Steuerrechner gesendet werden. Die unterschiedlichen Messwerte können vorzugsweise mit zeitlichen Informationen verknüpft werden, sodass die Messwerte zeitlich definierten Steuersignalen im Stellwerkraum zugeordnet werden können.Based on the acoustic measured values determined by the at least one sound pickup, the detected events of the at least one electromagnetic component, such as switching operations, can be evaluated or compared. A switching operation can thus be evaluated as constant or normal or as degraded. Furthermore, a degree of deterioration can be calculated. Depending on how much the determined acoustic measured values deviate from the reference data, a warning can be generated and sent, for example, to a control computer. The different measured values can preferably be linked to temporal information, so that the measured values can be assigned to time-defined control signals in the interlocking room.

Bei einem Vergleich der Messdaten können Messunsicherheiten und Fertigungstoleranzen des mindestens einen elektromechanischen Bauelements berücksichtigt werden. Hierdurch kann nur dann eine vorgegebene Abweichung der ermittelten Messwerte von den Referenzdaten festgestellt werden, wenn ein zuvor definierter und/oder ein dynamischer Grenzwert bei einem Vergleich der Messdaten mit den Referenzdaten überschritten wird.When comparing the measurement data, measurement uncertainties and manufacturing tolerances of the at least one electromechanical component can be taken into account. As a result, only a predetermined deviation of the determined measured values can occur be determined from the reference data when a previously defined and / or a dynamic limit is exceeded in a comparison of the measured data with the reference data.

Zum Durchführen der Ortung bzw. Lokalisierung des elektromechanischen Bauelements kann beispielsweise mit dem mindestens einem Schallaufnehmer ein relativer Abstand zu dem Bauelement abgeschätzt werden. Alternativ oder zusätzlich können die ermittelten akustischen Messdaten zeitlich mit an den Stellwerkraum gesendeten Befehlen verknüpft werden, sodass ein betroffener Anlagenteil oder eine betroffene Funktion eingegrenzt werden kann. Die ermittelten Messdaten und Informationen können vorzugsweise digital gespeichert werden. Damit ist eine weitere Nutzung dieser Informationen vor Ort oder an entfernten Orten, wie beispielsweise einer Betriebsleitzentrale, möglich. Die aus den ermittelten Messdaten gewonnenen Informationen können im Rahmen einer Erfassung von betrieblich relevanten Zuverlässigkeitsdaten für weitere Datenverarbeitungssysteme verwendet werden.To carry out the location or localization of the electromechanical component, a relative distance to the component can be estimated, for example, with the at least one sound pickup. Alternatively or additionally, the determined acoustic measurement data can be linked in time with commands sent to the interlocking room, so that an affected part of the installation or an affected function can be limited. The determined measurement data and information can preferably be stored digitally. Thus, a further use of this information on site or at remote locations, such as a control center, possible. The information obtained from the measured data obtained can be used for further data processing systems as part of a collection of operationally relevant reliability data.

Vorzugsweise erfolgt die Ermittlung der Messdaten durch eine akustische Aufnahme von mindestens einem Schaltvorgang des mindestens einen elektromechanischen Bauelements. Der mindestens eine Schallaufnehmer kann zum Zweck der Lokalisierung einer Quelle eines Schaltereignisses bzw. des mindestens einen elektromechanischen Bauelements systematisch in dem Stellwerkraum angeordnet sein. Dies kann, beispielsweise über eine Laufzeitanalyse von erzeugten Schallwellen eines über verschiedene Schallaufnehmer erfassten Schallereignisses, eine Bestimmung eines geografischen Ortes ermöglichen.Preferably, the determination of the measured data is carried out by an acoustic recording of at least one switching operation of the at least one electromechanical component. The at least one sound pickup may be arranged systematically in the interlocking space for the purpose of localizing a source of a switching event or of the at least one electromechanical component. This can, for example, enable a determination of a geographical location via a transit time analysis of generated sound waves of a sound event recorded via different sound pickups.

Durch eine Geräuschanalyse des Stellwerkraums können Abweichungen von einem Normalzustand festgestellt werden. Das mindestens eine von dem Normalzustand abweichende elektromechanische Bauelement bzw. einen Ursprung einer Geräuschveränderung kann als Geräuschquelle identifiziert und eine Position der Geräuschquelle festgestellt oder zumindest örtlich eingegrenzt werden. Beispielsweise kann das Verfahren mit einer Kommunikationseinrichtung kombiniert werden, welche bei Veränderungen oder Warnungen entsprechende Meldungen erzeugen und zuständigen Abteilungen oder Überwachungseinheiten senden kann. Des Weiteren kann das Verfahren für eine ökonomische Ursachenanalyse vor Ort benutzt werden. Durch das Verfahren kann beispielsweise ein Wartungstechniker oder Instandhalter, auch ohne einen Eingriff in die entsprechende Anlage eines Stellwerks, bei einer Diagnose oder Fehlersuche unterstützt werden.By means of a noise analysis of the interlocking room deviations from a normal condition can be determined. The at least one deviating from the normal state electromechanical component or an origin of a noise change can be identified as a noise source and detects a position of the noise source or at least localized become. For example, the method can be combined with a communication device which can generate messages in the case of changes or warnings and send them to responsible departments or monitoring units. Furthermore, the method can be used for on-site economic root cause analysis. By the method, for example, a maintenance technician or maintenance personnel, even without intervention in the corresponding installation of a signal box, be supported in a diagnosis or troubleshooting.

Des Weiteren kann ein durch einen Schaltvorgang erzeugter Rhythmus und Klang eine primäre Beurteilung eines Zustandes des mindestens einen elektromechanischen Bauelements ermöglichen. Die genau spezifizierten Geräuschquellen im Stellwerkraum können zusätzlich zu einer örtlichen Orientierung bzw. Lokalisierung des mindestens einen elektromechanischen Bauelements dienen.Furthermore, a rhythm and sound generated by a switching operation may enable a primary assessment of a state of the at least one electromechanical device. The precisely specified noise sources in the interlocking space can additionally serve for a local orientation or localization of the at least one electromechanical component.

Durch das beschriebene Verfahren kann eine Zuverlässigkeit eines Stellwerks erhalten oder verbessert werden. Dies kann insbesondere durch eine frühzeitige Offenbarung von Verschlechterungen von elektromechanischen Komponenten des Stellwerkraums realisiert werden, welche noch nicht zu einer Störung führen. Dabei kann eine individuelle vorbeugende Wartung durchgeführt werden, bei der die entsprechend lokalisierten elektromechanischen Bauelemente getauscht oder gewartet werden können. Insbesondere kann durch eine im Vorfeld durchgeführte Lokalisierung bzw. Ermittlung der Position des mindestens einen elektromechanischen Bauelements eine Wartung erleichtert und beschleunigt werden, da das entsprechende Bauelement oder Baugruppe bereits eingegrenzt werden kann.By the described method, a reliability of a signal box can be maintained or improved. This can be realized in particular by an early disclosure of deteriorations of electromechanical components of the interlocking space, which do not yet lead to a fault. In this case, an individual preventive maintenance can be carried out, in which the correspondingly localized electromechanical components can be exchanged or maintained. In particular, maintenance can be facilitated and accelerated by a localization or determination of the position of the at least one electromechanical component carried out in advance, since the corresponding component or assembly can already be limited.

Gemäß dem beschriebenen Verfahren werden Messdaten des mindestens einen Schaltvorgangs des mindestens einen elektromechanischen Bauelements durch mindestens ein in dem Stellwerkraum angeordneten Schallaufnehmer aufgezeichnet. Hierdurch kann in dem zu analysierenden Stellwerkraum ein oder mehrere Mikrofone zum Messen von Luftschall angeordnet werden. Beispielsweise kann in einer oder in mehreren Ecken des Stellwerkraums ein Mikrofon positioniert und zu einer Raummitte des Stellwerkraums ausgerichtet sein. Insbesondere können in dem entsprechenden Stellwerksraum Mikrofone fest installiert werden. Diese können die Geräusche der Schaltvorgänge im Stellwerkraum in Form von akustischen Messdaten aufzeichnen und z.B. in ein lokales Computersystem oder ein entfernt angeordnetes zentrales Computersystem, wie beispielsweise eine Cloud, übermitteln. Hierfür kann der mindestens eine Schallaufnehmer mit einer Auswerteeinheit verbunden sein, welche die erzeugten akustischen Messdaten auslesen und an das zentrale Computersystem senden kann. Dort kann anschließend eine Analyse der Messdaten durchgeführt werden. Die Ergebnisse dieser Analyse können dann beispielsweise über eine Webschnittstelle von einem tragbaren Gerät abrufbar sein. In dieser Lösung können auch über die Webschnittstelle Veränderung im akustischen Schaltverhalten identifiziert und in Form einer Warnung oder Benachrichtigung an das tragbare Gerät gesendet werden.According to the described method, measurement data of the at least one switching operation of the at least one electromechanical component is recorded by at least one sound pickup arranged in the interlocking space. This allows one or more in the interlocking space to be analyzed Microphones are arranged for measuring airborne sound. For example, a microphone may be positioned in one or more corners of the interlocking space and aligned with a center of the interlocking space. In particular, microphones can be permanently installed in the corresponding interlocking space. These can record the noises of the switching operations in the interlocking room in the form of acoustic measurement data and, for example, transmit them to a local computer system or a remotely located central computer system, such as a cloud. For this purpose, the at least one sound pickup can be connected to an evaluation unit, which can read the generated acoustic measurement data and send it to the central computer system. There, an analysis of the measured data can subsequently be carried out. The results of this analysis may then be retrievable via a web interface from a portable device, for example. In this solution, changes in the acoustic switching behavior can also be identified via the web interface and sent in the form of a warning or notification to the portable device.

Zudem können die Messdaten des mindestens einen Schaltvorgangs des mindestens einen elektromechanischen Bauelements durch mindestens einen in dem Stellwerkraum angeordneten Körperschallaufnehmer aufgezeichnet werden. Alternativ oder zusätzlich können die von dem mindestens einen elektromechanischen Bauelement während eines Schaltvorgangs erzeugten Schallwellen in Form von Körperschall aufgezeichnet werden. Es können beispielsweise die über eine Befestigung bzw. Halterung von Relaisgruppen übertragenen Schwingungen durch einen an einer entsprechenden Relaisanlage angeordneten Körperschallaufnehmer gemessen werden. Hierdurch können Schaltvorgänge beispielsweise auch in unübersichtlich aufgebauten Stellwerkräumen akustisch überwacht und analysiert werden.In addition, the measured data of the at least one switching operation of the at least one electromechanical component can be recorded by at least one structure-borne sound pickup arranged in the interlocking space. Alternatively or additionally, the sound waves generated by the at least one electromechanical component during a switching operation can be recorded in the form of structure-borne noise. For example, the vibrations transmitted via a fastening or holding of relay groups can be measured by a structure-borne sound sensor arranged on a corresponding relay system. As a result, switching operations can be acoustically monitored and analyzed, for example, even in confusing interlocking rooms.

Weiterhin können die Messdaten des mindestens einen Schaltvorgangs des mindestens einen elektromechanischen Bauelements akustisch durch mindestens einen in und/oder an einem tragbaren Gerät angeordneten Schallaufnehmer aufgezeichnet. Alternativ oder zusätzlich zu fest in dem Stellwerkraum installierten Schallaufnehmern kann mindestens ein tragbares Gerät verwendet werden, welches zusätzliche oder alleinige Schallaufnehmer bereitstellen und betreiben kann. Insbesondere können in dem tragbaren Gerät ein oder mehrere Schallaufnehmer integriert sein. Alternativ können mit dem tragbaren Gerät externe Schallaufnehmer verbindbar sein. Hierdurch können auch beispielsweise fest installierte Schallaufnehmer mit dem tragbaren Gerät verbindbar und betreibbar sein. Insbesondere kann hierdurch eine mobile Analyse von Stellwerkräumen realisiert werden. Somit ist eine Installation von Schallaufnehmern in einer Vielzahl an Stellwerkräumen nicht notwendig, sodass eine Analyse eines Stellwerkraums wirtschaftlicher durchgeführt werden kann. Das tragbare Gerät kann beispielsweise ein Smartphone, ein Notebook oder ein Tablet mit einer Software bzw. App und einer Schnittstelle zum Empfangen der akustischen Messdaten sein. Die Software bzw. App kann vorzugsweise die empfangenen Messdaten der Schallaufnehmer verarbeiten und auswerten. Vorzugsweise kann die Software bzw. App eine Basisfunktionalität ohne eine notwendige Internetverbindung aufweisen. Für eine erweiterte Analyse und für eine nachträgliche Auswertung der akustischen Messdaten kann eine direkte Internetverbindung zu einer externen Servereinheit herstellbar sein. In der externen Servereinheit oder Cloud kann anschließend die Software bzw. App aktualisiert und die Messdaten weiterverarbeitet werden. Hierdurch kann eine übergreifende Analyse von mehreren Stellwerken ermöglicht werden.Furthermore, the measurement data of the at least one switching operation of the at least one electromechanical component acoustically by at least one in and / or on a portable Device arranged sound pickup recorded. As an alternative or in addition to sound receivers installed fixedly in the interlocking space, at least one portable device can be used which can provide and operate additional or sole sound transducers. In particular, one or more acoustic sensors can be integrated in the portable device. Alternatively, external transducers may be connectable to the portable device. As a result, for example, permanently installed sound pickup can be connected to the portable device and operated. In particular, this makes it possible to realize a mobile analysis of interlocking spaces. Thus, an installation of acoustic sensors in a variety of interlocking rooms is not necessary, so that an analysis of a interlocking room can be carried out more economically. The portable device may be, for example, a smartphone, a notebook or a tablet with a software or app and an interface for receiving the acoustic measurement data. The software or app can preferably process and evaluate the received measurement data of the sound pickup. Preferably, the software or app can have a basic functionality without a necessary Internet connection. For an extended analysis and for a subsequent evaluation of the acoustic measurement data, a direct internet connection to an external server unit can be produced. The software or app can then be updated in the external server unit or cloud and the measurement data further processed. This allows a comprehensive analysis of several interlockings are possible.

Die akustischen Messdaten des mindestens einen Schaltvorgangs des mindestens einen elektromechanischen Bauelements können an eine externe Servereinheit gesendet werden. Hierdurch können die von dem mindestens einen Schallaufnehmer ermittelten Messdaten durch eine Kommunikationsvorrichtung aus dem zu analysierenden Stellwerkraum an die externe Servereinheit versendet und dort im Rahmen einer weiterführenden Verarbeitung ausgewertet werden. Die akustischen Messdaten des mindestens einen Schallaufnehmers können bereits im Vorfeld oder von der externen Servereinheit aufbereitet werden. Im Rahmen einer Aufbereitung der Messdaten kann beispielsweise eine Filterung von unerwünschten oder irrelevanten Bestandteilen sowie eine Verstärkung der Messdaten erfolgen.The acoustic measurement data of the at least one switching operation of the at least one electromechanical component can be sent to an external server unit. As a result, the measurement data determined by the at least one sound pickup can be sent by a communication device from the interlocking room to be analyzed to the external server unit and evaluated there as part of a further processing. The acoustic measurement data of at least A sound pickup can be prepared in advance or by the external server unit. As part of a preparation of the measured data, for example, a filtering of unwanted or irrelevant components as well as an amplification of the measured data.

Die an die externe Servereinheit gesendeten akustischen Messdaten können von der externen Servereinheit abrufbereit bereitgestellt werden. Dadurch können die verarbeiteten und aufbereiteten Messdaten von jeder befugten Person abrufbar sein. Hierdurch kann eine zentrale Stelle zum Sammeln und Bereitstellen von Analyseinformationen über die überwachten Stellwerke eingerichtet werden, sodass beispielsweise eine erweiterte Diagnose bei wiederholt auftretenden Fehlern ermöglicht werden kann.The acoustic measurement data sent to the external server unit may be provided on-demand by the external server unit. This allows the processed and processed measurement data to be retrievable by any authorized person. As a result, a central point for collecting and providing analysis information about the monitored interlockings can be set up, so that, for example, an extended diagnosis can be made possible in the event of recurring errors.

Weiterhin können die von der externen Servereinheit bereitgestellten akustischen Messdaten über eine Webschnittstelle oder eine Software von einem tragbaren Gerät oder einem Rechner abgerufen werden. Es kann beispielsweise ein Zugriff auf die ermittelten Messdaten über eine Internetschnittstelle oder über eine Software bzw. App erfolgen. Hierdurch können die ermittelten akustischen Messdaten und die daraus hergeleiteten Informationen flexibel und vielseitig bereitgestellt und abgerufen werden.Furthermore, the acoustic measurement data provided by the external server unit may be retrieved via a web interface or software from a portable device or a computer. For example, access to the determined measurement data can take place via an Internet interface or via a software or app. As a result, the determined acoustic measurement data and the information derived therefrom can be provided and retrieved in a flexible and versatile manner.

Die durch den mindestens einen Schallaufnehmer aufgezeichneten akustischen Messdaten können durch das tragbare Gerät oder die externe Servereinheit verarbeitet werden. Hierdurch kann abhängig von Anforderungen und der verwendeten Hardware eine zentrale oder eine dezentrale Auswertung der ermittelten Messdaten durchgeführt werden. Dezentral ausgewertete Messdaten und entsprechend hergeleitete oder berechnete Informationen können nachträglich an die externe Servereinheit übertragen werden. Die entsprechende Auswertung der Messdaten kann den Rhythmus, den Klang, wie beispielsweise eine spektrale Analyse, oder Analyse der Kurvenform, und/oder die Analyse von Laufzeitunterschieden zwischen verschiedenen Schallaufnehmern umfassen.The acoustic measurement data recorded by the at least one sound pickup may be processed by the portable device or the external server unit. As a result, depending on requirements and the hardware used, a central or a decentralized evaluation of the determined measurement data can be carried out. Decentrally evaluated measurement data and correspondingly derived or calculated information can be subsequently transmitted to the external server unit. The corresponding evaluation of the measurement data can be the rhythm, the sound, such as a spectral analysis, or analysis of the waveform, and / or the analysis Include transit time differences between different acoustic sensors.

Die Position des mindestens einen elektromechanischen Bauelements kann innerhalb des Stellwerkraums durch mindestens eine Laufzeitanalyse ermittelt werden. Durch die Laufzeitanalyse eines über die verschiedenen Schallaufnehmer erfassten Schallereignisses kann der geografische Ort des Schallereignisses, wie beispielsweise eines schaltenden Relais oder einer Relaisgruppe in der Relaisstellwerksanlage bzw. dem Stellwerkraum zumindest eingegrenzt oder vorzugsweise bestimmt werden. Dabei kann ein Schallaufnehmer und ein zu diesem örtlich versetzt angeordneter weiterer Schallaufnehmer synchron Messdaten von einem Schaltvorgang des elektromechanischen Bauelements aufzeichnen. Mithilfe der zwei aufgezeichneten Messdaten der zwei Schallaufnehmer kann die Position des elektromechanischen Bauelements innerhalb des Stellwerkraums durch eine Laufzeitanalyse der zwei Messdaten ermittelt werden.The position of the at least one electromechanical component can be determined within the interlocking space by at least one transit time analysis. Through the transit time analysis of a sound event recorded via the different sound pickups, the geographical location of the sound event, such as a switching relay or a relay group in the relay interlocking system or the interlocking space can at least be limited or preferably determined. In this case, a sound pickup and a spatially offset from this further arranged Schallaufnehmer record synchronously measured data from a switching operation of the electromechanical component. Using the two recorded measurement data of the two sound pickups, the position of the electromechanical component within the interlocking space can be determined by a transit time analysis of the two measurement data.

Die Position des mindestens einen Schallaufnehmers kann durch eine Pegeldifferenzanalyse von mindestens zwei zueinander versetzt angeordneten Geräuschquellen, insbesondere Schallgeber ermittelt werden. Durch eine Pegeldifferenzanalyse können bei mehreren verwendeten Schallgebern die ermittelten Amplituden eines Schallereignisses gemessen und anhand einer Differenz der Amplituden bzw. der Signalstärke der Messdaten eine Richtung und die Position des Schallaufnehmers relativ zu den Schallgebern berechnet werden.The position of the at least one sound pickup can be determined by a level difference analysis of at least two mutually offset noise sources, in particular sound transmitters. By means of a level difference analysis, the determined amplitudes of a sound event can be measured with several sounders used and a direction and the position of the sound pickup relative to the sounders can be calculated on the basis of a difference between the amplitudes or the signal strength of the measurement data.

Die Position des mindestens einen elektromechanischen Bauelements kann innerhalb des Stellwerkraums anhand der Verknüpfung von Informationen von Stellbefehlen (z.B. Bedienung zur Einstellung einer Zugstraße) mit Informationen über den Aufbau des Stellwerks selbst (beispielsweise aus Gruppenverbindungsplänen, Gestellbesetzungsplänen) ermittelt werden. Weiterhin kann der Rhythmus der Schaltspiele des elektromechanischen Bauelements beim Schalten von einer Schaltposition in eine andere Schaltposition und damit der Zustand des elektromechanischen Bauelements anhand der Verknüpfung von Informationen von Stellbefehlen (z.B. Bedienung zur Einstellung einer Zugstraße) mit Informationen über den Aufbau des elektromechanischen Bauelements bzw. des Stellwerks selbst (beispielsweise aus Gruppenverbindungsplänen, Gestellbesetzungsplänen) bewertet werden.The position of the at least one electromechanical component can be determined within the interlocking space on the basis of the combination of information from control commands (eg operation to set a train) with information about the structure of the interlocking itself (for example, from group connection plans, frame occupation plans). Furthermore, the rhythm of the switching cycles of the electromechanical component when switching from one switching position to another switching position and thus the state of the electromechanical component based on the combination of information from control commands (eg operation to set a train) with information about the structure of the electromechanical component or the interlocking itself (for example, from group connection plans, frame occupation plans) are evaluated.

Dabei kann mit den Informationen der Bedienhandlungen und den Rückmeldungen über die Ausleuchtung des Stelltischs eine trainierbare bzw. selbstlernende Softwarefunktion gezielt mit Informationen versorgt werden, die das Training bzw. den Lernvorgang unterstützen und beschleunigen.In this case, with the information of the operator actions and the feedback on the illumination of the table a trainable or self-learning software function can be specifically supplied with information that support and accelerate the training or learning process.

Ebenso können die Informationen von Stellbefehlen (z.B. Bedienung zur Einstellung einer Zugstraße) von Fernsteuerungslösungen für Relaisstellwerke empfangen werden.Also, the information of setting commands (e.g., operation for setting a train route) may be received by relay relay remote control solutions.

Weiterhin können die Informationen zur Stelltischausleuchtung von Fernsteuerungslösungen für Relaisstellwerken empfangen werden.Furthermore, the information about the table illumination of remote control solutions for relay interlockings can be received.

Die Referenzdaten werden durch den mindestens einen Schallaufnehmer durch eine trainierbare oder eine selbsterlernende Software ermittelt. Somit kann beispielsweise über ein Eingabegerät eine durchgeführte Wartung erfasst und zum Trainieren bzw. Lernen an die trainierbare oder selbstlernende Softwarefunktion übermittelt werden. Die trainierbare oder selbstlernende Software bzw. Softwarefunktion kann vorzugsweise mindestens ein künstliches neuronales Netzwerk aufweisen. Hierdurch kann eine Auswertung und Analyse der ermittelten Informationen kontinuierlich beschleunigt und optimiert werden.The reference data are determined by the at least one sound pickup by trainable or self-learning software. Thus, for example, an executed maintenance can be detected via an input device and transmitted to the trainable or self-learning software function for training or learning. The trainable or self-learning software or software function may preferably have at least one artificial neural network. As a result, an evaluation and analysis of the information obtained can be continuously accelerated and optimized.

Die akustischen Messdaten können durch den mindestens einen Schallaufnehmer kontinuierlich aufgezeichnet werden. Hierdurch kann eine kontinuierliche Überwachung und Diagnose von Funktionseinheiten der Stellwerkstechnik in dem Stellwerkraum in Echtzeit oder in regelmäßigen zeitlichen Abständen für eine Optimierung der Zuverlässigkeit bei gleichzeitiger Optimierung des Instandhaltungsaufwandes realisiert werden. Diese Möglichkeit besteht beispielsweise für Relaisstellwerksanlagen bisher nicht. Die Möglichkeit der kontinuierlichen Überwachung und Diagnose für Relaisstellwerke kann, neben einem Vertrieb von entsprechenden technischen Einrichtungen, auch den Bestand an vorhandenen Relaisstellwerksanlagen sichern bzw. sicherstellen.The acoustic measurement data can be continuously recorded by the at least one sound pickup. This allows a continuous monitoring and diagnosis of functional units of the interlocking technology in the interlocking room in real time or at regular time intervals for optimizing the reliability while optimizing the maintenance costs are realized. This possibility does not exist for example for relay interlocking systems. The possibility of continuous monitoring and diagnosis of relay interlockings can, in addition to a distribution of appropriate technical facilities, also secure or ensure the existence of existing relay interlocking systems.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein System zum Durchführen des Verfahrens bereitgestellt. Das System weist mindestens einen Stellwerkraum, mindestens ein auf einer Halterung im Stellwerkraum angeordnetes elektromechanisches Bauelement und mindestens ein System mit mindestens einem Schallaufnehmer und einer Auswerteelektronik auf. Es ist der mindestens eine Schallaufnehmer zum Aufzeichnen von Luftschallwellen in dem Stellwerkraum oder zum Aufzeichnen von Körperschallwellen an den tragenden Teilen der Relaisanlage (Gestelle, Halterungen) oder an weiteren, mit den tragenden Teilen der Relaisanlage mechanisch verbundenen Teilen angeordnet. Dabei ist eine Position des mindestens einen elektromechanischen Bauelements durch den mindestens einen Schallaufnehmer basierend auf einer Laufzeitmessung von Schallwellen eines Schaltvorgangs des mindestens einen elektromechanischen Bauelements oder durch einen Abgleich mit einem Schaltplan ermittelbar.According to another aspect of the invention, a system for carrying out the method is provided. The system has at least one interlocking space, at least one arranged on a holder in the interlocking room electromechanical component and at least one system with at least one sound pickup and an evaluation. It is the at least one sound pickup for recording airborne sound waves in the interlocking room or for recording structure-borne sound waves to the supporting parts of the relay system (racks, brackets) or on other, mechanically connected to the supporting parts of the relay system parts. In this case, a position of the at least one electromechanical component can be determined by the at least one sound pickup based on a propagation time measurement of sound waves of a switching operation of the at least one electromechanical component or by a comparison with a circuit diagram.

Hierdurch kann ein Stellwerkraum technisch einfach auch ohne vorliegende Diagnosemöglichkeiten auf korrekte Funktionalität überprüft werden. Insbesondere bei einer Vielzahl an in dem Stellwerkraum angeordneten elektromechanischen Bauelementen, wie Relais, kann durch das System die Schallemission von Schaltvorgängen ermittelt und auf eventuelle Verschlechterungen oder Veränderungen geprüft werden. Bei einer festgestellten Veränderung der Schallemission kann durch die Schallaufnehmer der Ort der veränderten Schallemission bestimmt oder zumindest eingegrenzt werden, sodass entsprechende Bauelemente schneller ermittelt und ausgetauscht werden können. Hierdurch kann auch ohne einen Eingriff in den laufenden Betrieb des Stellwerks eine Fehlerdiagnose bereits vor einem Ausfall des Stellwerks durchgeführt und eine Ausfallsicherheit von entsprechenden Stellwerken erhöht werden.As a result, an interlocking room can be technically easily checked for correct functionality even without existing diagnostic options. In particular, in the case of a large number of electromechanical components, such as relays, arranged in the interlocking space, the system can detect the sound emission of switching operations and check for possible deteriorations or changes. In the case of a detected change in the sound emission, the location of the changed sound emission can be determined or at least limited by the sound pickup, so that corresponding components can be determined and exchanged more quickly. This can also without an intervention in the current operation a fault diagnosis is carried out before the failure of the interlocking and the fault tolerance of corresponding interlockings are increased.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich durch die Erläuterung der folgenden stark vereinfachten schematischen Darstellungen bevorzugter Ausführungsbeispiele.

  • FIG 1 zeigt ein erstes System mit einem ortsfesten Schallaufnehmer in einem Stellwerkraum, wobei der Schallaufnehmer mit einem externen Rechnersystem in Verbindung steht.
  • FIG 2 zeigt ein zweites System mit einem mobilen Schallaufnehmer in einem Stellwerksraum, wobei der mobile Schallaufnehmer mit einem externen Rechnersystem in Verbindung steht.
  • FIG 3 zeigt ein drittes System mit einem mobilen Schallaufnehmer in einem Stellwerksraum ohne Verbindung zu einem externen Rechnersystem.
  • FIG 4 zeigt ein viertes System mit einem mobilen Schallaufnehmer in einem Stellwerksraum, der mit einem externen Rechnersystem in Verbindung steht, wobei mehrere Schallgeber vorgesehen sind.
The above-described characteristics, features, and advantages of this invention, as well as the manner in which they are achieved, will become clearer and more clearly understood by the following simplified simplified schematic illustrations of preferred embodiments.
  • FIG. 1 shows a first system with a stationary sound pickup in a signal box room, the sound sensor is in communication with an external computer system.
  • FIG. 2 shows a second system with a mobile sound pickup in a interphone room, wherein the mobile transducer is in communication with an external computer system.
  • FIG. 3 shows a third system with a mobile sound sensor in a control room without connection to an external computer system.
  • FIG. 4 shows a fourth system with a mobile sound pickup in an interlocking room, which is in communication with an external computer system, wherein a plurality of sounders are provided.

Hierbei zeigt die FIG 1 eine schematische Darstellung eines Systems 1 gemäß einer Ausführungsform. Das System 1 weist einen Stellwerkraum 2 auf. In dem Stellwerkraum 2 ist eine Vielzahl von Gestellen 4 angeordnet, welche als Halterungen für elektromechanische Bauelemente 6 dienen. Die elektromechanischen Bauelemente 6 sind hierbei beispielsweise einzelne Schütze oder einzelne Relais oder Relaisgruppen mit jeweils mehreren miteinander elektrisch verbundenen Relais. Die elektromechanischen Bauelemente 6 werden beispielsweise dazu verwendet, um Fahrwegelemente beispielsweise Weichen und/oder Signale für Schienenfahrzeuge zu schalten. In dem Stellwerkraum 2 ist ein Schallaufnehmer 10 angeordnet. Abhängig von der gewählten Ausführung können auch mehr als ein Schallaufnehmer 10, beispielsweise zwei oder drei Schallaufnehmer 10 vorgesehen sein. Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist der mindestens eine Schallaufnehmer 10 ein Mikrofon 10 zum Messen von Luftschall oder ein Körperschallsensor zum Messen von Körperschall.This shows the FIG. 1 a schematic representation of a system 1 according to an embodiment. The system 1 has an interlocking space 2. In the interlocking space 2, a plurality of racks 4 is arranged, which serve as holders for electromechanical components 6. The electromechanical components 6 are in this case, for example, individual contactors or individual relays or relay groups, each having a plurality of electrically connected relays. The electromechanical components 6 are used, for example, to switch track elements, for example switches and / or signals for rail vehicles. In the interlocking room 2, a sound pickup 10 is arranged. Depending on the selected embodiment, more than one sound pickup 10, for example, two or three sound pickup 10 may be provided. According to the exemplary embodiment, the at least one sound pickup 10 is a microphone 10 for measuring airborne sound or a structure-borne noise sensor for measuring structure-borne sound.

Die mit dem mindestens einen Mikrofon 10 aufgenommenen akustischen Informationen werden an ein Rechnersystem 14 übermittelt und verarbeitet. Der Ort des Rechnersystems 14 ist unerheblich. Das Rechnersystem 14 kann innerhalb oder außerhalb des Stellwerkraums 2 angeordnet sein. In einer ersten Ausführung werden während des Betriebes der Bauelemente 6 akustische Signale mithilfe des wenigstens einen Schallaufnehmers 10 aufgenommen und an das Rechnersystem 14 weiter geleitet. Der Schallaufnehmer 10 kann drahtgebunden oder drahtlos mit dem Rechnersystem 14 in Verbindung stehen. Während einer Anlernphase werden die vom Schallaufnehmer 10 erfassten akustischen Signale vom Rechnersystem 14 zu Referenzdaten verarbeitet. Dabei wird vorausgesetzt, dass das wenigstens eine Bauelement 6 korrekt funktioniert und z.B. ein neues Bauelement 6 darstellt. Somit entsprechen die Referenzdaten einem korrekt funktionierenden neuen Bauelement 6. In einer Ausführung erhält das Rechnersystem 14 eine Information darüber, welches Bauelement zu welcher Zeit geschaltet wird. Dadurch kann ein zeitliches Verhalten des akustischen Signals eines individuellen Bauelements für die Bildung der Referenzdaten berücksichtigt werden. Zudem kann das akustische Signal jedes individuellen Bauelements für die Erstellung der Referenzdaten berücksichtigt werden. In einer weiteren Ausführung können die Referenzdaten bereits im Rechnersystem 14 abgespeichert sein und es kann auf die Anlernphase verzichtet werden.The recorded with the at least one microphone 10 acoustic information is transmitted to a computer system 14 and processed. The location of the computer system 14 is irrelevant. The computer system 14 can be arranged inside or outside the interlocking space 2. In a first embodiment, during the operation of the components 6, acoustic signals are recorded by means of the at least one sound pickup 10 and forwarded to the computer system 14. The sound sensor 10 may be wired or wirelessly connected to the computer system 14. During a learning phase, the acoustic signals detected by the sound pickup 10 are processed by the computer system 14 to reference data. It is assumed that the at least one device 6 is functioning correctly and e.g. represents a new device 6. Thus, the reference data correspond to a properly functioning new device 6. In one embodiment, the computer system 14 receives information about which device is switched at what time. As a result, a temporal behavior of the acoustic signal of an individual component for the formation of the reference data can be taken into account. In addition, the acoustic signal of each individual component can be taken into account for the generation of the reference data. In a further embodiment, the reference data can already be stored in the computer system 14 and it can be dispensed with the Anlernphase.

Nach Erstellen der Referenzdaten werden vom Schallaufnehmer 10 weiterhin akustische Signale aufgenommen und an das Rechnersystem 14 weiter geleitet. Das Rechnersystem 14 vergleicht die übermittelten akustischen Signale mit den Referenzdaten. Aus dem Vergleich können Veränderungen oder Unterschiede zwischen den akustischen Signalen und den Referenzdaten erkannt werden. Dabei können Amplituden und/oder Frequenzen der Referenzdaten und der akustischen Signale verglichen werden. Zudem können im Rechnersystem Grenzwerte für Unterschiede zwischen den Referenzdaten und den erfassten akustischen Messdaten (Signalen) abgespeichert sein, ab denen das Rechnersystem eine vorgegebene Abweichung und/oder eine Fehlfunktion oder eine Alterung der Bauelemente erkennt. Wird ein Grenzwert überschritten, so gibt das Rechnersystem 14 ein entsprechendes Signal z.B. an einen Computer 16 oder an eine mobile Einheit weiter. Somit können auf der Grundlage der Referenzdaten Abweichungen der akustischen Messdaten nach Abschluss der Lernphase zur Diagnose und alternativ oder zusätzlich zur Meldung von bevorstehenden Ausfällen über einen Computer 16 oder ein mobiles Gerät verfügbar gemacht werden.After the reference data has been generated, acoustic signals continue to be picked up by the sound pickup 10 and forwarded to the computer system 14. The computer system 14 compares the transmitted acoustic signals with the reference data. From the comparison, changes or differences between the acoustic signals and the reference data can be detected. In this case, amplitudes and / or frequencies of the reference data and the acoustic signals can be compared. In addition, limit values for differences between the reference data and the acquired acoustic measurement data (signals) can be stored in the computer system, from which the computer system recognizes a predetermined deviation and / or malfunction or aging of the components. If a limit value is exceeded, the computer system 14 forwards a corresponding signal, for example, to a computer 16 or to a mobile unit. Thus, based on the reference data, deviations of the acoustic measurement data may be made available upon completion of the learning phase for diagnosis and, alternatively or in addition to reporting impending failures, via a computer 16 or a mobile device.

Abhängig von der Genauigkeit der Referenzdaten und abhängig von der Art der Bauelemente kann evtl. zusätzlich ermittelt werden, welches Bauelement eine Änderung des akustischen Signals aufweist. Dies ist dann möglich, wenn sich aufgrund der unterschiedlichen akustischen Signale die Bauelemente unterscheiden lassen oder das zeitliche Verhalten der akustischen Signale für den Schallaufnehmer 10 unterscheiden. Dazu ist es erforderlich, dass das Rechnersystem die Schaltzeiten der Bauelemente übermittelt bekommt. Die elektromechanischen Bauelemente 6 sind hierbei beispielsweise einzelne Schütze oder einzelne Relais oder Relaisgruppen mit jeweils mehreren miteinander elektrisch verbundenen Relais.Depending on the accuracy of the reference data and depending on the type of components may possibly be determined in addition, which component has a change of the acoustic signal. This is possible if, due to the different acoustic signals, the components can be distinguished or the temporal behavior of the acoustic signals for the sound pickup 10 differ. For this it is necessary that the computer system receives the switching times of the components. The electromechanical components 6 are in this case, for example, individual contactors or individual relays or relay groups, each having a plurality of electrically connected relays.

Zusätzlich kann durch die Anordnung von mehreren Schallaufnehmern 10 im Stellwerkraum 2 die Ortung des Ursprunges einer Abweichung der Messdaten von den Referenzdaten auch mittels Analyse des Laufzeitunterschiedes zwischen den verschiedenen Schallaufnehmern 10 erfolgen.In addition, the location of the origin of a deviation of the measured data from the reference data can also be effected by means of an analysis of the transit time difference between the different acoustic sensors 10 as a result of the arrangement of a plurality of sound pickups 10 in the interlocking space 2.

Zusätzlich oder alternativ können Informationen über den Aufbau des Stellwerks selbst (beispielsweise Gruppenverbindungspläne, Gestellbesetzungspläne) in die Verarbeitung der aufgenommenen akustischen Informationen im Rechnersystem 14 einbezogen werden und daraus der Ort eines akustischen Ereignisses im Stellwerkraum bestimmt werden. Die Informationen über den Aufbau des Stellwerks sind z.B. in einem Speicher des Rechnersystems abgelegt.Additionally or alternatively, information about the structure of the interlocking itself (for example, group connection plans, Frame occupation plans) are included in the processing of the recorded acoustic information in the computer system 14 and from this the location of an acoustic event in the interlocking room can be determined. The information about the structure of the interlocking are stored for example in a memory of the computer system.

Zusätzlich zu den aufgenommenen akustischen Informationen können zur Verbesserung der Diagnose und Ausfallvorhersage die Informationen eines Fernsteuerungssystems über Bedienhandlungen am Stelltisch des Stellwerks und Zustände der Stelltischausleuchtung an das Rechnersystem 14 übermittelt werden und bei der Verarbeitung mit den aufgenommenen akustischen Informationen verknüpft werden.In addition to the recorded acoustic information, the information of a remote control system can be transmitted to the computer system 14 via operating actions on the table of the signal box and states of the table illumination to improve the diagnosis and failure prediction and linked to the recorded acoustic information during processing.

FIG 2 zeigt eine weitere Ausführung des Systems, das im Wesentlichen der FIG 1 entspricht, wobei jedoch im Gegensatz zu dem wenigstens einen ortsfesten Schallaufnehmer 10 der FIG 1 wenigstens eine mobile Einheit 12 vorgesehen ist, die mindestens einen Schallaufnehmer 10 z.B. in Form eines Mikrofons aufweist. Die mobile Einheit 12 ist beispielsweise ein Mobiltelefon oder ein Laptop. Die mit dem mindestens einen Mikrofon 10 der mobilen Einheit 12 aufgenommenen akustischen Informationen werden analog zu FIG 1 an die Auswerteeinheit 14 gesendet. Die Auswerteeinheit 14 führt den Vergleich mit den Referenzdaten durch und gibt entsprechende Informationen an die mobile Einheit 12 und/oder an den Computer 16 weiter. Die mobile Einheit 12 kann eine Beurteilung der Funktion des wenigstens einen elektromechanischen Bauelements 6 anzeigen oder ausgeben. Die Informationen über den Aufbau des Stellwerks sind z.B. in einem Speicher der mobilen Einheit 12 abgelegt. FIG. 2 shows a further embodiment of the system, which is essentially the FIG. 1 corresponds, but in contrast to the at least one stationary transducer 10 of the FIG. 1 at least one mobile unit 12 is provided which has at least one sound pickup 10, for example in the form of a microphone. The mobile unit 12 is, for example, a mobile phone or a laptop. The recorded with the at least one microphone 10 of the mobile unit 12 acoustic information is analogous to FIG. 1 sent to the evaluation unit 14. The evaluation unit 14 performs the comparison with the reference data and forwards corresponding information to the mobile unit 12 and / or to the computer 16. The mobile unit 12 may display or output a judgment of the function of the at least one electromechanical component 6. The information about the structure of the interlocking are stored for example in a memory of the mobile unit 12.

FIG 3 zeigt eine weitere Ausführung des Systems, das im Wesentlichen der FIG 1 entspricht, wobei jedoch im Gegensatz zu dem wenigstens einen ortsfesten Schallaufnehmer 10 der FIG 1 wenigstens eine mobile Einheit 12 vorgesehen ist, die mindestens einen Schallaufnehmer 10 z.B. in Form eines Mikrofons aufweist. Die mobile Einheit 12 ist beispielsweise ein Mobiltelefon oder ein Laptop. Die mit dem mindestens einen Mikrofon 10 der mobilen Einheit 12 aufgenommenen akustischen Informationen werden entgegen zur Ausführung der FIG 2 nicht an eine Auswerteeinheit gesendet, sondern von der mobilen Einheit 12 selbst verarbeitet. FIG. 3 shows a further embodiment of the system, which is essentially the FIG. 1 corresponds, but in contrast to the at least one stationary transducer 10 of the FIG. 1 at least one mobile unit 12 is provided, the at least one sound pickup 10, for example in the form of a microphone having. The mobile unit 12 is, for example, a mobile phone or a laptop. The recorded with the at least one microphone 10 of the mobile unit 12 acoustic information is contrary to the execution of the FIG. 2 not sent to an evaluation unit, but processed by the mobile unit 12 itself.

Die mit dem mindestens einen Mikrofon 10 aufgenommenen akustischen Informationen werden von der mobilen Einheit 12 verarbeitet. Dazu weist die mobile Einheit 12 eine entsprechende Software und/oder ein entsprechendes Rechensystem auf. In einer ersten Ausführung werden während des Betriebes der Bauelemente 6 akustische Signale mithilfe des wenigstens einen Schallaufnehmers 10 der mobilen Einheit 12 aufgenommen. Während einer Anlernphase werden die vom Schallaufnehmer 10 erfassten akustischen Signale von der mobilen Einheit 12 zu Referenzdaten verarbeitet. Dabei wird vorausgesetzt, dass das wenigstens eine Bauelement 6 korrekt funktioniert und z.B. ein neues Bauelement 6 darstellt. Somit entsprechen die Referenzdaten einem korrekt funktionierenden neuen Bauelement 6. In einer Ausführung erhält die mobile Einheit 12 eine Information darüber, welches Bauelement zu welcher Zeit geschaltet wird. Dadurch kann ein zeitliches Verhalten des akustischen Signals eines individuellen Bauelements für die Bildung der Referenzdaten berücksichtigt werden. Zudem kann das akustische Signal jedes individuellen Bauelements für die Erstellung der Referenzdaten berücksichtigt werden. In einer weiteren Ausführung können die Referenzdaten bereits in der mobilen Einheit 12 abgespeichert sein und es kann auf die Anlernphase verzichtet werden.The acoustic information recorded with the at least one microphone 10 is processed by the mobile unit 12. For this purpose, the mobile unit 12 has a corresponding software and / or a corresponding computing system. In a first embodiment, during the operation of the components 6, acoustic signals are recorded by means of the at least one sound pickup 10 of the mobile unit 12. During a learning phase, the acoustic signals detected by the sound pickup 10 are processed by the mobile unit 12 into reference data. It is assumed that the at least one device 6 is functioning correctly and e.g. represents a new device 6. Thus, the reference data correspond to a properly functioning new device 6. In one embodiment, the mobile unit 12 receives information about which device is switched at what time. As a result, a temporal behavior of the acoustic signal of an individual component for the formation of the reference data can be taken into account. In addition, the acoustic signal of each individual component can be taken into account for the generation of the reference data. In a further embodiment, the reference data can already be stored in the mobile unit 12 and it can be dispensed with the Anlernphase.

Nach Erstellen der Referenzdaten werden vom Schallaufnehmer 10 weiterhin akustische Signale aufgenommen und an die mobile Einheit 12 weiter geleitet. Die mobile Einheit 12 vergleicht die übermittelten akustischen Signale mit den Referenzdaten. Aus dem Vergleich können Veränderungen oder Unterschiede zwischen den akustischen Signalen und den Referenzdaten erkannt werden. Dabei können Amplituden und/oder Frequenzen der Referenzdaten und der akustischen Signale verglichen werden. Zudem können im Rechnersystem Grenzwerte für Unterschiede zwischen den Referenzdaten und den erfassten akustischen Signalen abgespeichert sein, ab denen das Rechnersystem eine vorgegebene Abweichung und/oder eine Fehlfunktion oder eine Alterung der Bauelemente erkennt. Wird ein Grenzwert überschritten, so gibt die mobile Einheit ein entsprechendes Signal aus. Zudem kann die mobile Einheit 12 das Signal auch an einen Computer oder an eine weitere mobile Einheit weiter geben. Somit können auf der Grundlage der Referenzdaten Abweichungen der akustischen Messdaten nach Abschluss der Lernphase zur Diagnose und alternativ oder zusätzlich zur Meldung von bevorstehenden Ausfällen verfügbar gemacht werden.After the reference data has been generated, acoustic signals continue to be picked up by the sound pickup 10 and forwarded to the mobile unit 12. The mobile unit 12 compares the transmitted acoustic signals with the reference data. From the comparison, changes or differences between the acoustic signals and the reference data can be detected. In this case, amplitudes and / or frequencies of the reference data and the acoustic signals are compared. In addition, limit values for differences between the reference data and the detected acoustic signals can be stored in the computer system, from which the computer system recognizes a predetermined deviation and / or malfunction or aging of the components. If a limit is exceeded, the mobile unit outputs a corresponding signal. In addition, the mobile unit 12 can also pass the signal on to a computer or to another mobile unit. Thus, based on the reference data, deviations of the acoustic measurement data may be made available upon completion of the learning phase for diagnosis and, alternatively or in addition to reporting impending failures.

Abhängig von der Genauigkeit der Referenzdaten und abhängig von der Art der Bauelemente kann evtl. zusätzlich ermittelt werden, welches Bauelement eine Änderung des akustischen Signals aufweist. Dies ist dann möglich, wenn sich aufgrund der unterschiedlichen akustischen Signale die Bauelemente unterscheiden lassen oder das zeitliche Verhalten der akustischen Signale für den Schallaufnehmer 10 unterscheiden. Dazu ist es erforderlich, dass die mobile Einheit 12 die Schaltzeiten der Bauelemente 6 übermittelt bekommt. Die elektromechanischen Bauelemente 6 sind hierbei beispielsweise einzelne Schütze oder einzelne Relais oder Relaisgruppen mit jeweils mehreren miteinander elektrisch verbundenen Relais.Depending on the accuracy of the reference data and depending on the type of components may possibly be determined in addition, which component has a change of the acoustic signal. This is possible if, due to the different acoustic signals, the components can be distinguished or the temporal behavior of the acoustic signals for the sound pickup 10 differ. For this purpose, it is necessary that the mobile unit 12 receives the switching times of the components 6. The electromechanical components 6 are in this case, for example, individual contactors or individual relays or relay groups, each having a plurality of electrically connected relays.

Zusätzlich kann durch die zeitlich nacheinander folgende Aufnahmen von Messwerten der Schaltung des gleichen Bauelementes an verschiedenen Positionen der mobilen Einheit 12 im Stellwerkraum 2 die Ortung des Ursprunges des Bauelementes mittels Analyse des Laufzeitunterschiedes zwischen den verschiedenen Schallaufnehmern 10 erfolgen.In addition, the successive successive recordings of measured values of the circuit of the same component at different positions of the mobile unit 12 in the interlocking space 2 can be used to locate the origin of the component by analyzing the transit time difference between the different sound transducers 10.

Zusätzlich oder alternativ können Informationen über den Aufbau des Stellwerks selbst (beispielsweise Gruppenverbindungspläne, Gestellbesetzungspläne) in die Verarbeitung der aufgenommenen akustischen Informationen in der mobilen Einheit 12 einbezogen werden und daraus der Ort eines akustischen Ereignisses im Stellwerkraum bestimmt werden.Additionally or alternatively, information about the structure of the interlocking itself (for example, group connection plans, rack occupation plans) may be included in the processing of the recorded acoustic information in the mobile unit 12 and from this the location of an acoustic event in the interlocking room can be determined.

Zusätzlich zu den aufgenommenen akustischen Informationen können zur Verbesserung der Diagnose und Ausfallvorhersage die Informationen eines Fernsteuerungssystems über Bedienhandlungen am Stelltisch des Stellwerks und Zustände der Stelltischausleuchtung an die mobile Einheit 12 übermittelt werden und bei der Verarbeitung mit den aufgenommenen akustischen Informationen verknüpft werden.In addition to the recorded acoustic information, the information of a remote control system can be transmitted to the mobile unit 12 via controls on the positioner of the signal box and states of the table illumination to the mobile unit 12 and linked in the processing with the recorded acoustic information to improve the diagnosis and failure prediction.

FIG 4 zeigt eine weitere Ausführung des Systems, das im Wesentlichen der Ausführung der FIG 2 entspricht, wobei jedoch zusätzlich in dem Stellwerkraum 2 mindestens drei genau spezifizierte Geräuschquellen als Schallgeber 8 angeordnet sind. Gemäß dem Ausführungsbeispiel sind vier Schallgeber 8 in jeder Ecke des rechteckig geformten Stellwerkraums 2 positioniert. Sie dienen der Ortung. Mit den genau spezifizierten Geräuschquellen als Schallgeber 8 ist es nach einem Einmessen der Örtlichkeit mittels des mindestens einen Mikrofons 10 der mobilen Einheit 12 möglich, den Ort der mobilen Einheit 12 im Stellwerkraum zu bestimmen. Die Schallgeber 8 sind in einer für die Ortung geeigneten Weise, vorzugsweise auf die Mitte des Stellwerkraumes gerichtet, im Raum angeordnet. FIG. 4 shows a further embodiment of the system, which is essentially the execution of FIG. 2 corresponds, but additionally in the interlocking room 2 at least three precisely specified noise sources are arranged as a sound generator 8. According to the embodiment, four sounders 8 are positioned in each corner of the rectangular shaped interlocking space 2. They serve the location. With the exact specified noise sources as a sound generator 8, it is possible after measuring the location by means of at least one microphone 10 of the mobile unit 12 to determine the location of the mobile unit 12 in the interlocking room. The sounder 8 are in a suitable manner for the location, preferably directed to the center of the interlocking room, arranged in space.

Alternativ oder zusätzlich werden die Informationen zum Ort der mobilen Einheit 12 innerhalb des Stellwerkraums 2 in die Verarbeitung der mit dem mindestens einen Mikrofon 10 der mobilen Einheit 12 aufgenommenen akustischen Informationen einbezogen. Alternativ oder zusätzlich werden die Informationen zum Ort der mobilen Einheit 12 innerhalb des Stellwerkraums 2 mit den Informationen verknüpft, die zur Diagnose und alternativ oder zusätzlich zur Meldung von bevorstehenden Ausfällen über die mobile Einheit 12 verfügbar gemacht werden.Alternatively or additionally, the information about the location of the mobile unit 12 within the interlocking space 2 is included in the processing of the acoustic information recorded with the at least one microphone 10 of the mobile unit 12. Alternatively or additionally, the information about the location of the mobile unit 12 within the interposition room 2 is linked to the information that is made available for diagnosis and alternatively or in addition to the notification of impending failures via the mobile unit 12.

Die mobile Einheit kann eine entsprechende App zur Verarbeitung und zum Vergleich der erfassten Messdaten mit den Referenzdaten aufweisen. Die Übermittlung der Messdaten an das Rechnersystem 14 ermöglicht eine rechnergestützte Analyse und Vergleich der Messdaten mit den Referenzdaten.The mobile unit may have a corresponding app for processing and comparing the acquired measurement data with the reference data. The transmission of the measured data to the Computer system 14 enables a computer-aided analysis and comparison of the measurement data with the reference data.

Zudem kann in allen Ausführungen bei der Erfassung der akustischen Signale die Steuersignale für das Bauelement berücksichtigt werden. Zudem können bei allen Ausführungsformen beispielsweise auch der Rhythmus und der Ort von Schaltspielen ermittelt und beispielsweise zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit der Auswerteeinheit bzw. deren Software genutzt werden.In addition, the control signals for the component can be taken into account in all embodiments when detecting the acoustic signals. In addition, in all embodiments, for example, the rhythm and the location of switching cycles can be determined and used, for example, to improve the performance of the evaluation or their software.

In allen Ausführungsformen kann das durch den Schallaufnehmer erfasste akustische Signal einer Filterung zur Beseitigung nicht erwünschter Signalanteile und einer Verstärkung unterzogen werden, bevor ein Vergleich mit Referenzdaten erfolgt.In all embodiments, the acoustic signal detected by the acoustic pickup may be subjected to filtering to remove unwanted signal components and gain before comparison with reference data.

Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.While the invention has been further illustrated and described in detail by the preferred embodiments, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

Bezugszeichenreference numeral

11
Systemsystem
22
Stellwerkraumpositioner space
44
Halterungholder
66
elektromechanisches Bauelementelectromechanical component
88th
genau spezifizierte Geräuschquellen (Schallgeber)exactly specified noise sources (sound generator)
1010
SchallaufnehmerSound sensor
1212
mobile Einheitmobile unit
1414
externe Servereinheitexternal server unit
1616
Computercomputer

Claims (18)

Verfahren zum akustischen Analysieren eines Stellwerkraums (2), in welchem zumindest ein elektromechanisches Bauelement (6) angeordnet ist,
wobei akustische Messdaten von mindestens einem Schaltvorgang des mindestens einen elektromechanischen Bauelements (6) durch mindestens einen Schallaufnehmer (10) aufgezeichnet werden,
wobei die Messdaten mit Referenzdaten verglichen werden und wobei anhand des Vergleichs eine Funktion des elektromechanischen Bauelements (6) beurteilt wird.
Method for acoustically analyzing a signal box space (2), in which at least one electromechanical component (6) is arranged,
wherein acoustic measurement data of at least one switching process of the at least one electromechanical component (6) are recorded by at least one sound sensor (10),
wherein the measured data are compared with reference data and wherein a function of the electromechanical component (6) is assessed based on the comparison.
Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
bei einer vorgegebenen Abweichung der Messdaten von den Referenzdaten eine Position des elektromechanischen Bauelements (6) innerhalb des Stellwerkraums (2), insbesondere anhand der ermittelten Messdaten, ermittelt wird.
Method according to claim 1,
characterized in that
for a given deviation of the measured data from the reference data, a position of the electromechanical component (6) within the interlocking space (2), in particular on the basis of the determined measured data, is determined.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass als Schallaufnehmer (10) ein Luftschallaufnehmer oder ein Körperschallaufnehmer verwendet wird.
Method according to one of claims 1 or 2,
characterized in that an airborne sound pick-up or a structure-borne sound pickup is used as the sound pickup (10).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Messdaten des mindestens einen Schaltvorgangs des elektromechanischen Bauelements (6) durch mindestens einen in und/oder an einem tragbaren Gerät (12) angeordneten Schallaufnehmer (10) aufgezeichnet werden.
Method according to one of claims 1 to 3,
characterized in that
the measurement data of the at least one switching operation of the electromechanical component (6) are recorded by at least one sound pickup (10) arranged in and / or on a portable device (12).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die aufgenommenen Messdaten von dem Schallaufnehmer (10) zur Auswertung einer Auswerteeinheit, insbesondere einem Rechnersystem (14) oder einem tragbaren Gerät (12), bereitgestellt werden und dass die Auswerteeinheit die Messdaten mit den Referenzdaten vergleicht und anhand des Vergleichs eine Funktion des elektromechanischen Bauelements beurteilt, insbesondere Diagnosedaten erstellt.
Method according to one of claims 1 to 4,
characterized in that t
the recorded measurement data are provided by the sound pickup (10) for evaluation of an evaluation unit, in particular a computer system (14) or a portable device (12), and that the evaluation unit contains the measurement data with the reference data compares and judges a function of the electromechanical component based on the comparison, in particular created diagnostic data.
Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die an der Auswerteeinheit bereitgestellten Messdaten und/oder mittels der Auswerteeinheit daraus ermittelten Diagnosedaten von der Auswerteeinheit bereitgestellt, insbesondere abrufbereit bereitgestellt werden.
Method according to claim 5,
characterized in that
the measurement data provided at the evaluation unit and / or diagnostic data determined therefrom by the evaluation unit are provided by the evaluation unit, in particular being made available on demand.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die von der Auswerteeinheit bereitgestellten Messdaten und/oder die daraus ermittelten Diagnosedaten über eine Webschnittstelle oder eine Software an ein tragbares Gerät (12) oder einen Rechner (16) übertragen werden.
Method according to claim 5 or 6,
characterized in that
the measurement data provided by the evaluation unit and / or the diagnostic data determined therefrom are transmitted via a web interface or a software to a portable device (12) or a computer (16).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu dem zumindest einen Schallaufnehmer (10) ein zu diesem versetzt angeordneter weiterer Schallaufnehmer synchron weitere Messdaten von dem zumindest einem Schaltvorgang des mindestens einen elektromechanischen Bauelements (6) aufzeichnet und
die Position des elektromechanischen Bauelements (6) innerhalb des Stellwerkraums (2) durch mindestens eine Laufzeitanalyse der Messdaten des zumindest einen Schallaufnehmers (10) und der weiteren Messdaten des weiteren Schallaufnehmers ermittelt wird.
Method according to one of claims 1 to 7,
characterized in that in addition to the at least one sound pickup (10), a further sound pickup arranged offset therefrom synchronously records further measurement data from the at least one switching operation of the at least one electromechanical component (6) and
the position of the electromechanical component (6) within the interlocking space (2) is determined by at least one transit time analysis of the measurement data of the at least one sound pickup (10) and the further measurement data of the further sound pickup.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Position des Schallaufnehmers (10) innerhalb des Stellwerkraums (2) durch Pegeldifferenzanalyse von mindestens zwei zueinander versetzt angeordneten Geräuschquellen (8) ermittelt wird.
Method according to one of claims 1 to 8,
characterized in that t
a position of the sound pickup (10) within the interlocking space (2) by level difference analysis of at least two mutually offset noise sources (8) is determined.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Position des Bauelements (6) innerhalb des Stellwerkraums (2) durch Pegeldifferenzanalyse von mindestens zwei zueinander versetzt angeordneten Schallaufnehmern (10) ermittelt wird.
Method according to one of claims 1 to 9,
characterized in that
a position of the component (6) within the interlocking space (2) is determined by level difference analysis of at least two mutually offset sound pickups (10).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Position des elektromechanischen Bauelements (6) innerhalb des Stellwerkraums (2) anhand von Informationen zum Aufbau des Stellwerks, insbesondere anhand von Gruppenverbindungsplänen oder Gestellbesetzungsplänen, ermittelt wird.
Method according to one of claims 1 to 10,
characterized in that
the position of the electromechanical component (6) within the interlocking space (2) is determined based on information about the structure of the interlocking, in particular on the basis of group connection plans or frame occupation plans.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Auswertung der durch den Schallaufnehmer (10) ermittelten Messdaten durch eine trainierbare oder eine selbsterlernende Software durchgeführt wird.
Method according to one of claims 1 to 11,
characterized in that
an evaluation of the measured data determined by the sound sensor (10) is carried out by trainable or self-learning software.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
zur Verbesserung einer Diagnose und/oder einer Ausfallvorhersage eine Information über eine Ansteuerung des Bauelements bei der Auswertung der aufgenommenen Messdaten berücksichtigt werden.
Method according to one of claims 1 to 12,
characterized in that
For improving a diagnosis and / or a failure prediction, information about activation of the component in the evaluation of the recorded measurement data is taken into account.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das elektromechanische Bauelement als Relais oder Relaisbaugruppe ausgebildet ist.Method according to one of the preceding claims, wherein the electromechanical component is designed as a relay or relay module. System zum akustischen Analysieren eines Stellwerkraums (2) mit mindestens einem in dem Stellwerkraum (2) angeordneten elektromechanischen Bauelement (6),
gekennzeichnet, durch
zumindest einen Schallaufnehmer (10) und zumindest eine Auswerteeinheit (12,14),
wobei der Schallaufnehmer (10) geeignet ausgebildet ist, Messdaten von mindestens einem Schaltvorgang des elektromechanischen Bauelements (6) aufzuzeichnen, und
wobei die Auswerteeinheit (12,14) geeignet ausgebildet ist, die aufgezeichneten Messdaten mit Referenzdaten zu vergleichen und eine Abweichung zwischen den Referenzdaten und den aufgezeichneten Messdaten zu erkennen.
System for acoustically analyzing an interlocking space (2) with at least one electromechanical component (6) arranged in the interlocking space (2),
marked by
at least one sound pickup (10) and at least one evaluation unit (12, 14),
wherein the sound pickup (10) is adapted to record measurement data of at least one switching operation of the electromechanical component (6), and
wherein the evaluation unit (12,14) is adapted to compare the recorded measurement data with reference data and to detect a deviation between the reference data and the recorded measurement data.
System nach Anspruch 15, wobei die Auswerteeinheit (12, 14) geeignet ausgebildet ist, bei Erkennen einer vorgegebenen Abweichung der aufgezeichneten Messdaten von den Referenzdaten ein Signal anzuzeigen oder auszugeben.The system of claim 15, wherein the evaluation unit (12, 14) is adapted to display or output a signal upon detection of a predetermined deviation of the recorded measurement data from the reference data. System nach Anspruch 15 oder 16, wobei die Auswerteeinheit (12, 14) geeignet ausgebildet ist, bei einer vorgegebenen Abweichung der Messdaten des mindestens einen Schaltvorgangs von hinterlegten Referenzdaten eine Position des mindestens einen elektromechanischen Bauelements (6) innerhalb des Stellwerkraums (2) zu ermitteln.System according to claim 15 or 16, wherein the evaluation unit (12, 14) is designed to determine a position of the at least one electromechanical component (6) within the signal box space (2) for a given deviation of the measurement data of the at least one switching operation from stored reference data , System nach einem der Ansprüche 15 bis 17,
gekennzeichnet, durch
zumindest einen Schallaufnehmer (10), der geeignet ausgebildet ist, Messdaten von Luftschallwellen oder Körperschallwellen in dem Stellwerkraum (2) aufzuzeichnen.
System according to one of claims 15 to 17,
marked by
at least one sound pickup (10) which is adapted to record measurement data of airborne sound waves or structure-borne sound waves in the interlocking space (2).
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