EP4304915A1 - Verfahren zur überwachung von schienenfahrzeugen - Google Patents

Verfahren zur überwachung von schienenfahrzeugen

Info

Publication number
EP4304915A1
EP4304915A1 EP21740555.4A EP21740555A EP4304915A1 EP 4304915 A1 EP4304915 A1 EP 4304915A1 EP 21740555 A EP21740555 A EP 21740555A EP 4304915 A1 EP4304915 A1 EP 4304915A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
data
unit
attributes
units
evaluation device
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.)
Pending
Application number
EP21740555.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Daniel Pfeffer
Sigrid GAMSJAEGER
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.)
Schunk Carbon Technology GmbH
Schunk Transit Systems GmbH
Original Assignee
Schunk Carbon Technology GmbH
Schunk Transit Systems 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
Priority claimed from PCT/EP2021/056098 external-priority patent/WO2022188972A1/de
Priority claimed from PCT/EP2021/056097 external-priority patent/WO2022188971A1/de
Priority claimed from PCT/EP2021/056096 external-priority patent/WO2022188970A1/de
Application filed by Schunk Carbon Technology GmbH, Schunk Transit Systems GmbH filed Critical Schunk Carbon Technology GmbH
Publication of EP4304915A1 publication Critical patent/EP4304915A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G9/00—Draw-gear
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L23/00—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains
    • B61L23/04—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for monitoring the mechanical state of the route
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/50—Trackside diagnosis or maintenance, e.g. software upgrades
    • B61L27/53—Trackside diagnosis or maintenance, e.g. software upgrades for trackside elements or systems, e.g. trackside supervision of trackside control system conditions

Definitions

  • Methods for monitoring rail vehicles respective operating units are recorded and assigned to the attributes, with data records formed from attributes and data using the recording units being transmitted to a monitoring unit of the monitoring system, with the data records being stored in a database of the monitoring unit and being processed with an evaluation device of the monitoring unit, with the Evaluation device relates the stored data sets of the respective operating units to one another and performs a pattern analysis of the data sets, with a result bnis the pattern analysis is output with an output device of the monitoring unit.
  • Methods for monitoring rail vehicles or their operating units are known in principle. In the known methods For example, a sensor that is attached directly to the rail vehicle or an operating unit monitors a state of the operating unit or determines a measured value.
  • a line to which compressed air can be applied can be arranged inside a contact strip or contact strip of a roof current collector, whereby if the contact strip breaks or is completely worn out, the compressed air escapes from the line and the contact strip is lowered by a contact wire.
  • a correspondingly installed sensor can also be used to measure the contact pressure of the contact strip on the contact wire, wind speed or other environmental and operating parameters and use it to control activation of the pantograph or another operating unit of the rail vehicle.
  • the operating unit of the rail vehicle is always monitored, limited to the respective rail vehicle.
  • DE 10 2013 207 271 A1 also discloses wear monitoring of contact strips or contact strips of various rail vehicles.
  • wear monitoring rail vehicles or contact strips are recorded with a stationary camera and their state of wear is evaluated.
  • wear and tear of the different contact strips can be determined at an access road to a depot, independently of the type of rail vehicle.
  • the invention is therefore based on the object of proposing a method for monitoring rail vehicles that enables cost-optimized operation.
  • data is recorded with recording units of a monitoring system for various attributes of the respective operating units and assigned to the attributes, with data records formed from attributes and data using the detection units being transmitted to a monitoring unit of the monitoring system, with the data records being stored in a database of the monitoring unit and being processed with an evaluation device of the monitoring unit, with the evaluation device reading the stored data records of the respective Operating units related to each other and performs a pattern analysis of the data sets, with a result of the pattern analysis with an output device de r monitoring unit is output.
  • operating units of the rail vehicles such as pantographs, grounding contacts, lubricating devices, contact strips, grinding devices, contact brushes, grounding brushes or the like
  • the method according to the invention is used to monitor a number of rail vehicles and in particular a number of operating units of these rail vehicles.
  • An operating unit can be a pantograph, a pantograph, a pantograph, an inverted pantograph, an underbody pantograph, a third rail pantograph, a grounding contact, a shaft grounding system, a lubricator or a wheel alignment lubrication.
  • the rail vehicles each have at least one of the aforementioned operating units, preferably several operating units of the same type.
  • the rail vehicles can consequently also each have several operating units of the same and/or different type. The procedure is always carried out with several rail vehicles and operating units of the same type.
  • the monitoring system used to carry out the method comprises a plurality of acquisition units for acquiring data from the operating units.
  • data is recorded for different attributes of an operating unit and assigned to these attributes.
  • An attribute is understood here as an object-specific property of an operating unit, such as a serial number or a type of rail vehicle on which the operating unit is mounted.
  • One of the data is understood here as attribute values, such as actual information about a serial number or actual information about a type of rail vehicle.
  • the data can be represented by values, characters or files.
  • the attributes, together with the respectively assigned data form data sets which are transmitted from the respective detection units to a monitoring unit of the monitoring system.
  • the monitoring system therefore only requires at least one individual monitoring unit in which all data sets are brought together, it also being possible for several monitoring units, for example for different applications, to be present.
  • the data records are stored in a database of the monitoring unit and processed continuously or as required using an evaluation device of the monitoring unit.
  • the monitoring unit or the evaluation device is in the form of a computer with a software application running on it.
  • the data sets stored in the database for all or selected operating units, preferably for operating units of the same type, are related to one another by means of the evaluation device and a sample analysis of the data sets is carried out. Consequently, all or selected data sets can be related to each other. A possible correlation of the data sets or data is determined during the pattern analysis.
  • a result of the pattern analysis or the existence of a correlation of data sets is output with an output device of the monitoring unit.
  • the output device can be, for example, a screen or another suitable device for displaying or for transmitting data to a display device or the like.
  • the pattern analysis it is thus possible to use the pattern analysis to determine an interrelationship between data sets, provided this is present.
  • Causal relationships can regularly be derived from interrelationships.
  • correlations found by the pattern analysis can be used to determine causal relationships, the knowledge of which can in turn be used to optimize the operation of rail vehicles.
  • an occurrence of a fault in a specific type of operating unit can correlate with a specific type of rail vehicle.
  • This makes it possible to determine the cause of the error or the functional relationship between the rail vehicle and the error and to eliminate it in a targeted manner. Without If the monitoring procedure had been used, the error in question might not have been taken into account any further, since the error cannot be assigned to an obvious cause when viewed individually.
  • At least two mutually different attributes can be used by an operating unit in each case, with the attributes from the attribute types type, identification, year of construction, vehicle, use, running time, material, wear and tear, errors, damage, location, image,
  • the data can then be, for example, a designation, a serial number, a year, a date, a vehicle type designation, a measured value, a description of the error, a description of the damage, a position, an image file, a sound file, a time, a period of time or the like.
  • the operating unit is a pantograph or pantograph
  • the following attributes may be used: contact type, material of the contact, initial height and wear height, runtime of the vehicle in kilometers, runtime of the pantograph in kilometers, wear indication in millimeters for contact strip 1, Wear information in millimeters for contact strip 2.
  • the operating unit is a third rail pantograph
  • the following attributes may be used: type of fuse, type of contact strip, material of contact strip, initial height and wear level, running time of the vehicle in kilometers, running time of the pantograph in kilometers, wear indication in millimetres for the grinding piece.
  • the operating unit is an earth contact
  • the following attributes can be used: slip ring material, brush material, brush cross-section, initial height and wear height, running time of the vehicle in kilometers, running time of the grounding contact in kilometers, indication of wear in millimeters for several carbon brushes.
  • the operating unit is a shaft grounding system
  • the following attributes can be used: mating material, fiber material, fiber cross-section, output cross-section and wear level, vehicle runtime in kilometers, runtime of the grounding system in kilometers, wear specification in millimeters for fibers 1 and 2.
  • the operating unit is wheel flange lubrication
  • the following attributes can be used: lubricating pin material, initial length and wear length, running time of the vehicle in kilometers, running time of the lubricating pin in kilometers, wear indication in millimeters.
  • the operating unit is a contact strip
  • the following attributes can be used: material of the contact strip, initial height and wear level, running time of the vehicle in kilometers, running time of the pantograph in kilometers, wear data in millimeters for contact strip 1, wear data in millimeters for contact strip 2.
  • the operating unit is a third rail contact strip
  • the following attributes may be used: contact strip material, initial height and wear level, running time of the vehicle in kilometers, running time of the pantograph in kilometers, wear specification in millimeters for the contact strip.
  • the detection units can transmit the data to the monitoring unit via a data connection.
  • the data connection can be formed by a line connection.
  • the data connection can also be a radio connection or another suitable type of data connection.
  • the data connection can be established continuously, at regular intervals or based on events. Overall, it is possible with the monitoring unit records of the operating units, regardless of the Type of data connection to collect and evaluate.
  • the detection units can be connected to or coupled to the monitoring unit via individually different data connections.
  • the data connection can be established via an external data network.
  • the data connection can be via a mobile network,
  • the monitoring unit can then also be arranged at a distance from the operating units or the rail vehicles, far away from a rail vehicle in a stationary manner, for example in a building. In particular, this makes it possible to obtain data sets from a rail vehicle without a spatial assignment to the monitoring unit.
  • a mobile end device such as a computer,
  • Mobile phone, tablet computer or the like can be used.
  • the mobile terminal device can easily be carried along by a person to the rail vehicle, in particular to an operating unit, in which case data can then be recorded in situ.
  • the data can be recorded, for example, by image recording, sound recording, image processing, such as text recognition or a code scanner, manual data input, etc.
  • a computer program can be run with the acquisition unit, with which the data is acquired.
  • a software application is run on the mobile terminal device, with which the data is recorded.
  • the data collection can be automated and/or carried out manually.
  • the mobile end device can also be temporarily connected to the operating unit for data acquisition.
  • a user can use the software application attributes and Selection lists for data to be recorded are presented. For example, the Year of Construction attribute with a selection of year numbers.
  • a sensor device arranged in a stationary manner on the respective operating unit or the rail vehicle and a transmission device can be used as a detection unit.
  • the sensor device can then, for example, comprise a sensor with which a function of the relevant operating unit and an operating time can be determined.
  • the transmission device can then transmit data sets to the monitoring unit, for example a type designation of the operating unit, a value determined with the sensor and the operating time. For this purpose, the transmission device then assigns the data recorded for the sensor to the corresponding attributes. Provision can also be made for data records that are transmitted, such as a serial number or a year of construction, to already be stored in the transmission device.
  • a detection time can be determined by the detection unit and a spatial position of the respective operating unit can be determined by means of a position sensor of the detection unit.
  • the time of acquisition and the location can also be stored as a data record in the database.
  • the spatial position can determine a position of the rail vehicle or the relevant operating unit, for example via satellite navigation. Among other things, it can be determined at which point on a route a specific data set was recorded. In this way, the location in question can be assigned to an event or to the data records recorded at this point in time. From the pattern analysis, correlations between the location, the time of detection and, if applicable, errors of the operating units can then also result, for example.
  • a data connection can be formed between a user unit of the monitoring system and the monitoring unit, in which case the result of the pattern analysis can be transmitted to the user unit and output.
  • the surveillance system may include one or a plurality of user units that are spatially spaced apart from each other.
  • the data connection or data connections to the respective user units can be established via an external data network.
  • the user unit can be a computer that is independent of the monitoring unit. This computer can be a stationary computer, a mobile radio device or the like, with which the data connection for data exchange with the monitoring unit can be established.
  • the data can be exchanged, for example, via an external data network such as the Internet. In this way, data processed with the evaluation device can be made available to an extended group of users via the output device.
  • the output device can be formed, for example, by a server with a software application that transmits the results calculated by the evaluation device and the information contained in the database to the respective user unit.
  • This transmission can be done by providing a website with selected information, for example an up-to-date overview of an inventory of operating units and rail vehicles.
  • the information can be made available to companies operating rail vehicles in an individually adapted manner.
  • External input into the monitoring unit allows the data records stored in the database to be supplemented with further data specific to the respective operating unit. If necessary, it is possible to assign additional data specific to the relevant operating unit to a type of operating unit, for example on the basis of a type designation or a serial number. This data can come, among other things, from a manufacturer of the operating unit who has the corresponding data records.
  • serial number can then be transmitted as a data record to the monitoring unit, with the serial number being able to be linked to other data records, for example to a year of construction, an image or performance data of the respective operating unit, by the external input of further data specific to the respective operating unit.
  • the database can thus be supplemented with further data sets without great effort, which enable a more extensive pattern analysis of the data sets contained in the database.
  • data can be repeatedly acquired for the same attributes of an operating unit after a time interval.
  • the database can also be updated to such an extent that it is continuously adapted to a vehicle stock or stock of operating units.
  • the pattern analysis can be performed based on the data sets repeatedly stored over a period of time. It is then also possible to use the pattern analysis or a repetition of the pattern analysis to check whether changes to rail vehicles or operating units have been successful.
  • the evaluation device can carry out a comparison of data from different attributes for operating units and/or carry out a comparison of data from several attributes of these operating units for one attribute of the respective operating units.
  • a correlation that can be expected, for example a runtime of the vehicle in kilometers and an indication of wear.
  • a comparison of all the other attributes of these operating units can then also be carried out.
  • a correlation could be expected with regard to wear. If this is not the case for all operating units, other causes of increased wear can be identified through the comparison.
  • the evaluation device can take functional dependencies of the attributes into account in the pattern analysis.
  • a functional dependency can exist, for example, between the running time of the vehicle in kilometers and an indication of wear.
  • the evaluation device can then summarize the relevant data sets in such a way that they are comparable, for example by specifying wear based on a defined number of kilometers or vice versa.
  • the evaluation device can weight and evaluate the stored data sets with regard to their relevance for wear and tear, it being possible for a result to be output by means of the output device depending on the evaluation by the evaluation device.
  • a measured wear of a contact strip can be stored in the database and the evaluation device can now use the stored running time of the vehicle in kilometers to take this running time into account and assign a calculate expected wear.
  • the output device can then output, for example, wear and tear on the contact strip with a percentage and/or an expected time for replacing the contact strip.
  • the evaluation device can in each case derive a key figure from the pattern analysis for structural attributes of the operating unit.
  • the code can be used to illustrate the structural properties of the operating units.
  • the key figure can, for example, be an indication of a wear percentage.
  • the key figure can be a relative, dimensionless number that reflects the relevance of an attribute, for example wear and tear.
  • the evaluation device can carry out a statistical evaluation of the data for attributes.
  • Data can be cleaned up during the static evaluation of the data. For example, it can be provided that only data within a data area is evaluated. Mean values, clusters, percentiles,
  • Trends, predictions, or the like are calculated by means of the evaluation device.
  • the costs incurred during operation can be taken into account in the sample analysis. For example, it will then also be possible to identify an operating unit with comparatively high costs and also to make predictions about costs.
  • the evaluation device can derive a strategy for maintenance and/or inspection of the respective operating unit from the pattern analysis.
  • the strategy can then be based, for example, on a pattern of wear and tear on a collector shoe or other structural components of the operating units.
  • a change in use for example due to a change in an operating condition of the relevant operating unit, can then lead to the evaluation device adapting the strategy to the changed use. This will make it it is not necessary to adapt or program the evaluation device manually, since it can always use a strategy for maintenance and/or inspection of the respective operating unit that is optimized for a change in use.
  • the evaluation device can then bring forward or delay a point in time for maintenance of an operating unit.
  • the evaluation device can derive the strategy using artificial intelligence.
  • Artificial intelligence is understood here to mean automating the calculation of times for maintenance and/or inspection of the respective operating unit.
  • the evaluation device is consequently programmed in such a way that it can independently adapt to a changed use of the respective operating unit.
  • the monitoring system may include the operating units. Consequently, the monitoring system can comprise a large number of operating units whose data are stored as data records in the monitoring unit's database. These operating units can be connected to the monitoring unit via the detection units with respective data connections.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a monitoring system with a rail vehicle
  • the monitoring system 10 includes a plurality of detection units 18 and 19 and a monitoring unit 20.
  • the monitoring unit 20 in turn includes a database 21, an evaluation device 22 and an output device 23.
  • the monitoring unit 20 receives data records from the detection units 18 and 19 and stores these in the database 21.
  • the data records are formed from attributes and data associated with them. The data is recorded via the recording units 18 and 19 and assigned to the attributes.
  • the data records stored in the database 21 are processed by the evaluation device 22, with the evaluation device 22 relating the stored data records of the respective operating units 16 and 17 to one another and carrying out a pattern analysis of the data records, with a result of the pattern analysis being output by the output device 23 .
  • the detection unit 18 is a mobile terminal 24 which can be handled by one person. For example, images of the operating unit 16 can be recorded with the mobile terminal device 24 .
  • the mobile terminal 24 can be used regardless of the location of the rail vehicle 11 and can also be used for data acquisition on other rail vehicles or operating units.
  • the detection unit 19 consists of a sensor device 25 and a transmission device 26 .
  • the sensor device 25 is arranged on the operating unit 17 and is directly connected to the transmission device 26 via a data connection 27 .
  • the detection unit 19 is thus positioned or attached directly to the rail vehicle 11 .
  • data are recorded at the operating unit 17 and these data are processed by the transmission device 26 in such a way that they are assigned at least one attribute.
  • the detection unit 18 and the detection unit 19 now transmit data sets or data on a plurality of attributes to the Monitoring unit 20. This transmission takes place via an external data network 28 and data connections 29, 30 and 31 by means of which the data sets are transmitted via radio signals.
  • the output device 23 is connected to the external data network 28 via a further data connection 32 in such a way that results output by the monitoring unit 20 can also be transmitted via the external data network 28 .
  • a connection between the monitoring unit 20 and the external data network 28 via a single data connection is possible and sufficient here.
  • Output results can be received and displayed by the user unit 34 via a data connection 33 of a user unit 34 to the external data network 28 .
  • results can also be transmitted from the monitoring unit 20 to the detection units 18 and 19 via the external data network 28 .
  • the detection unit 19 can be connected to a driver's cab 26 of the rail vehicle 11 via a data connection 35 such that the results and/or measured values of the sensor device 25 can be displayed to a vehicle driver in the driver's cab 36 .
  • FIG. 2 shows an example of a method sequence of the method for monitoring rail vehicles.
  • a first method step 41 field data or data from the operating units of rail vehicles (not shown here) are recorded by means of a plurality of recording units (also not shown).
  • a second method step 42 data sets formed from attributes and data are transmitted from the detection units to a database of a monitoring unit, also not shown here, via an external network or radio network.
  • the data sets are stored in the database.
  • the data records an evaluation device transmits to the monitoring unit and/or the method steps 41 to 43 are repeated immediately or at different times after or before the data sets are forwarded to the evaluation device.
  • a fifth method step 45 the evaluation device processes the data records contained in the database, with the evaluation device relating the stored data records of the respective operating units to one another and carrying out a pattern analysis of the data records, with a result of the pattern analysis being transmitted to an output device of the monitoring unit in a sixth method step 46 is issued.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung von Schienenfahrzeugen (11), insbesondere von Betriebseinheiten (16, 17) der Schienenfahrzeuge, wie Stromabnehmer (13), Erdungskontakte, Schmiervorrichtungen, Schleifstücke, Schleifvorrichtungen, Kontaktbürsten, Erdungsbürsten oder dergleichen, wobei mit Erfassungseinheiten (18, 19) eines Überwachungssystems (10) für verschiedene Attribute der jeweiligen Betriebseinheiten jeweils Daten erfasst und den Attributen zugewiesen werden, wobei mit den Erfassungseinheiten aus Attributen und Daten gebildete Datensätze an eine Überwachungseinheit (20) des Überwachungssystems übermittelt werden, wobei die Datensätze in einer Datenbank (21) der Überwachungseinheit gespeichert und mit einer Auswertevorrichtung (22) der Überwachungseinheit verarbeitet werden, wobei die Auswertevorrichtung die gespeicherten Datensätze der jeweiligen Betriebseinheiten zueinander in Beziehung setzt und eine Musteranalyse der Datensätze durchführt, wobei ein Ergebnis der Musteranalyse mit einer Ausgabevorrichtung (23) der Überwachungseinheit ausgegeben wird.

Description

Verfahren zur Überwachung von Schienenfahrzeugen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung von Schienenfahr zeugen, insbesondere von Betriebseinheiten der Schienenfahrzeuge, wie Stromabnehmer, Erdungskontakte, Schmiervorrichtungen, Schleifstücke, Schleifvorrichtungen, Kontaktbürsten, Erdungsbürsten oder dergleichen, wobei mit Erfassungseinheiten eines Überwachungssystems für verschie- dene Attribute der jeweiligen Betriebseinheiten jeweils Daten erfasst und den Attributen zugewiesen werden, wobei mit den Erfassungseinheiten aus Attributen und Daten gebildete Datensätze an eine Überwachungsein heit des Überwachungssystems übermittelt werden, wobei die Datensätze in einer Datenbank der Überwachungseinheit gespeichert und mit einer Auswertevorrichtung der Überwachungseinheit verarbeitet werden, wobei die Auswertevorrichtung die gespeicherten Datensätze der jeweiligen Betriebseinheiten zueinander in Beziehung setzt und eine Musteranalyse der Datensätze durchführt, wobei ein Ergebnis der Musteranalyse mit einer Ausgabevorrichtung der Überwachungseinheit ausgegeben wird. Prinzipiell sind Verfahren zur Überwachung von Schienenfahrzeugen bzw. deren Betriebseinheiten bekannt. Bei den bekannten Verfahren wird durch beispielsweise einen Sensor, der unmittelbar am Schienenfahrzeug bzw. einer Betriebseinheit angebracht ist, ein Zustand der Betriebsein heit überwacht bzw. ein Messwert ermittelt. So kann beispielsweise in nerhalb eines Schleifstücks bzw. Schleifleiste eines Dachstromabneh mers eine mit Druckluft beaufschlagte Leitung angeordnet sein, wobei bei einem Bruch oder vollständigen Verschleiß des Schleifstücks die Druckluft aus der Leitung entweicht und ein Absenken des Schleifstücks von einem Fahrdraht bewirkt wird. Alternativ kann auch mittels eines entsprechend verbauten Sensors eine Andruckkraft des Schleifstücks an den Fahrdraht, eine Windgeschwindigkeit oder andere Umgebungs- und Betriebsparameter gemessen und zur Regelung einer Betätigung des Dachstromabnehmers oder einer anderen Betriebseinheit des Schienen fahrzeugs genutzt werden. Hierbei erfolgt stets eine auf das jeweilige Schienenfahrzeug begrenzte Überwachung der Betriebseinheit des Schie nenfahrzeugs.
Weiter ist aus der DE 10 2013 207 271 Al eine Verschleißüberwachung von Schleifstücken bzw. Schleifleisten verschiedener Schienenfahrzeuge bekannt. Bei der Verschleißüberwachung werden mit einer ortsfesten Kamera Schienenfahrzeuge bzw. Schleifstücke erfasst und deren Ver schleißzustand bewertet. So kann an einer Zufahrt zu einem Depot, unabhängig von einem Typ eines Schienenfahrzeugs, jeweils ein Ver schleiß der unterschiedlichen Schleifstücke ermittelt werden.
Unabhängig von der Erfassung eines tatsächlichen Verschleißes oder eines Messwertes ist eine Wartung und Inspektion von Betriebseinheiten der Schienenfahrzeuge in regelmäßigen Zeitabständen durchzuführen, um unerwünschte Ausfälle der Betriebseinheiten und damit der Schienen fahrzeuge zu verhindern und einen sicheren Betrieb zu gewährleisten. Eine automatisierte Messung von Verschleiß kann beispielsweise dazu genutzt werden, Wartungsintervalle einzelner Schienenfahrzeuge zu verzögern oder vorzuziehen und damit Kosten für einen unnötigen Austausch von Verschleißteilen oder einen Ausfall des jeweiligen Schie- nenfahrzeugs einzusparen. Verschiedene Betreibergesellschaften von Schienenfahrzeugen setzen naturgemäß unterschiedliche Instandhaltungs konzepte um. So werden beispielsweise Wartungsintervalle unterschied lich terminiert, ausgeführt oder sind an bestimmte Betriebsbedingungen und Schienenfahrzeuge geknüpft. Nachteilig ist hier, dass möglicherwei se vorhandene Potentiale zur Einsparung von Betriebskosten der Schie nenfahrzeuge nicht ohne weiteres erkennbar sind.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zur Überwachung von Schienenfahrzeugen vorzuschlagen, das einen kosten optimierten Betrieb ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des An spruchs 1 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Überwachung von Schienen fahrzeugen, insbesondere von Betriebseinheiten der Schienenfahrzeuge, wie Stromabnehmer, Erdungskontakte, Schmiervorrichtungen, Schleif stücke, Schleifvorrichtungen, Kontaktbürsten, Erdungsbürsten oder dergleichen, werden mit Erfassungseinheiten eines Überwachungssys tems für verschiedene Attribute der jeweiligen Betriebseinheiten jeweils Daten erfasst und den Attributen zugewiesen, wobei mit den Erfassungs einheiten aus Attributen und Daten gebildete Datensätze an eine Überwa chungseinheit des Überwachungssystems übermittelt werden, wobei die Datensätze in einer Datenbank der Überwachungseinheit gespeichert und mit einer Auswertevorrichtung der Überwachungseinheit verarbeitet werden, wobei die Auswertevorrichtung die gespeicherten Datensätze der jeweiligen Betriebseinheiten zueinander in Beziehung setzt und eine Musteranalyse der Datensätze durchführt, wobei ein Ergebnis der Mus teranalyse mit einer Ausgabevorrichtung der Überwachungseinheit ausgegeben wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird zur Überwachung mehrerer Schienenfahrzeuge und insbesondere von mehreren Betriebseinheiten dieser Schienenfahrzeuge eingesetzt. Eine Betriebseinheit kann dabei ein Stromabnehmer, ein Dachstromabnehmer, ein Dachladestromabnehmer, ein invertierter Dachladestromabnehmer, ein Unterboden-Stromabneh- mer, ein Dritte-Schiene-Stromabnehmer, ein Erdungskontakt, ein Wel- lenerdungssystem, eine Schmiervorrichtung oder eine Spurkanzschmie- rung sein. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass die Schienenfahr zeuge jeweils zumindest eine der vorgenannten Betriebseinheiten, vor zugsweise mehrere Betriebseinheiten gleicher Art, aufweisen. Die Schienenfahrzeuge können folglich auch j eweils mehrere Betriebseinhei- ten gleicher und/oder unterschiedlicher Art aufweisen. Das Verfahren wird immer mit mehreren Schienenfahrzeugen und Betriebseinheiten gleicher Art durchgeführt. Das zur Durchführung des Verfahrens genutz te Überwachungssystem umfasst seinerseits eine Mehrzahl von Erfas sungseinheiten zur Erfassung von Daten der Betriebseinheiten. Mit den Erfassungseinheiten werden jeweils für verschiedene Attribute einer Betriebseinheit Daten erfasst und diesen Attributen zugeordnet. Einter einem Attribut wird hier eine objektspezifische Eigenschaft einer Be triebseinheit verstanden, wie beispielsweise eine Seriennummer oder ein Typ eines Schienenfahrzeugs, an dem die Betriebseinheit montiert ist. Einter Daten werden hier Attributwerte verstanden, wie beispielsweise eine tatsächliche Angabe einer Seriennummer oder eine tatsächliche Angabe zu einem Typ des Schienenfahrzeugs. Die Daten können durch Werte, Zeichen oder Dateien repräsentiert sein. Die Attribute bilden zusammen mit den jeweils zugeordneten Daten Datensätze, die von den jeweiligen Erfassungseinheiten an eine Überwachungseinheit des Über wachungssystems übermittelt werden. Das Überwachungssystem benötigt daher lediglich zumindest eine einzelne Überwachungseinheit in der alle Datensätze zusammengeführt werden, wobei auch mehrere Überwa chungseinheiten, beispielsweise für unterschiedliche Anwendungen, vorhanden sein können. Die Datensätze werden in einer Datenbank der Überwachungseinheit gespeichert und kontinuierlich oder nach Bedarf mit einer Auswertevorrichtung der Überwachungseinheit verarbeitet. Die Überwachungseinheit bzw. die Auswertevorrichtung ist durch einen Computer mit einer darauf ausgeführten Softwareanwendung ausgebildet. Mittels der Auswertevorrichtung werden die in der Datenbank gespei cherten Datensätze aller oder ausgewählter Betriebseinheiten, vorzugs weise von Betriebseinheiten gleicher Art, zueinander in Beziehung gesetzt und eine Musteranalyse der Datensätze wird durchgeführt. Folglich können alle oder ausgewählte Datensätze miteinander in Bezie hung gesetzt werden. Bei der Musteranalyse wird eine mögliche Korrela tion der Datensätze bzw. Daten ermittelt. Wesentlich dabei ist, dass zur Musteranalyse zumindest zwei Attribute je Betriebseinheit und eine Mehrzahl von Betriebseinheiten mit diesen Attributen verwendet werden, um eine ausreichende Anzahl vergleichbarer Datensätze, mit denen eine Korrelation bestimmt werden kann, zu erhalten. Ein Ergebnis der Mus teranalyse bzw. ein Vorliegen einer Korrelation von Datensätzen wird mit einer Ausgabevorrichtung der Überwachungseinheit ausgegeben. Die Ausgabevorrichtung kann beispielsweise ein Bildschirm, oder eine andere geeignete Vorrichtung zum Anzeigen oder zum Übertragen von Daten an ein Anzeigegerät oder dergleichen sein.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird es somit möglich durch die Musteranalyse eine Wechselbeziehung von Datensätzen zu ermitteln, sofern diese vorliegt. Aus Wechselbeziehungen lassen sich regelmäßig Kausalzusammenhänge ableiten. Durch die Musteranalyse aufgefundene Korrelationen können in der einfachsten Ausführungsform des Verfahrens zur Ermittlung von Kausalzusammenhängen genutzt werden, deren Kenntnis wiederum für eine Optimierung eines Betriebs von Schienenfahrzeugen genutzt werden kann. Hierdurch wird es mög lich einen Betrieb von Schienenfahrzeugen durch das Überwachungsver fahren kostengünstiger zu gestalten. Beispielsweise kann ein Auftreten eines Fehlers an einer bestimmten Art einer Betriebseinheit mit einem bestimmten Typ eines Schienenfahrzeugs korrelieren. Dadurch wird es möglich eine Ursache für den Fehler bzw. die Wirkbeziehung zwischen Schienenfahrzeug und Fehler zu ermitteln und gezielt abzustellen. Ohne Anwendung des Überwachungsverfahrens wäre der betreffende Fehler möglicherweise nicht weiter berücksichtigt worden, da der Fehler in ei ner Einzelbetrachtung keiner offensichtlichen Ursache zugeordnet wer den kann.
Bei dem Verfahren können zumindest zwei voneinander verschiedene Attribute von jeweils einer Betriebseinheit verwendet werden, wobei die Attribute aus den Attributtypen Art, Identifikation, Baujahr, Fahrzeug, Nutzung, Laufzeit, Material, Verschleiß, Fehler, Schäden, Ort, Bild,
Ton, Erfassungszeit oder dergleichen, der Betriebseinheit ausgewählt werden können. Die Daten können beispielsweise dann eine Bezeich nung, eine Seriennummer, eine Jahreszahl, ein Datum, eine Fahrzeugtyp bezeichnung, ein Messwert, eine Fehlerbeschreibung, eine Schadensbe schreibung, eine Positionsangabe, eine Bilddatei, eine Tondatei, eine Uhrzeit, ein Zeitraum oder dergleichen sein.
Wenn die Betriebseinheit ein Dachstromabnehmer bzw. ein Pantograph ist, können folgende Attribute verwendet werden: Typ des Schleifstücks, Werkstoff des Schleifstücks, Ausgangshöhe und Verschleißhöhe, Lauf zeit des Fahrzeugs in Kilometer, Laufzeit des Stromabnehmers in Kilo meter, Verschleißangabe in Millimeter für Schleifstück 1, Verschleißan gabe in Millimeter für Schleifstück 2.
Wenn die Betriebseinheit ein Dritte-Schiene-Stromabnehmer ist, können folgende Attribute verwendet werden: Typ der Sicherung, Typ des Schleifstücks, Werkstoff des Schleifstücks, Ausgangshöhe und Ver schleißhöhe, Laufzeit des Fahrzeugs in Kilometer, Laufzeit des Stromab nehmers in Kilometer, Verschleißangabe in Millimeter für das Schleif stück.
Wenn die Betriebseinheit ein Erdungskontakt ist, können folgende Attribute verwendet werden: Schleifringwerkstoff, Bürstenwerkstoff, Bürstenquerschnitt, Ausgangshöhe und Verschleißhöhe, Laufzeit des Fahrzeugs in Kilometer, Laufzeit des Erdungskontakts in Kilometer, Ver schleißangabe in Millimeter für mehrere Kohlebürsten.
Wenn die Betriebseinheit ein Wellenerdungssystem ist können folgende Attribute verwendet werden: Gegenlaufmaterial, Faserwerkstoff, Faser- querschnitt, Ausgangsquerschnitt und Verschleißhöhe, Laufzeit des Fahrzeugs in Kilometer, Laufzeit des Erdungssystems in Kilometer, Verschleißangabe in Millimeter für Faser 1 und 2.
Wenn die Betriebseinheit eine Spurkranzschmierung ist, können folgende Attribute verwendet werden: Schmierstiftwerkstoff, Ausgangslänge und Verschleißlänge, Laufzeit des Fahrzeugs in Kilometer, Laufzeit des Schmierstifts in Kilometer, Verschleißangabe in Millimeter.
Wenn die Betriebseinheit eine Schleifleiste ist, können folgende Attribu te verwendet werden: Werkstoff des Schleifstücks, Ausgangshöhe und Verschleißhöhe, Laufzeit des Fahrzeugs in Kilometer, Laufzeit des Stromabnehmers in Kilometer, Verschleißangabe in Millimeter für das Schleifstück 1 , Verschleißangabe in Millimeter für das Schleifstück 2.
Wenn die Betriebseinheit ein Dritte-Schiene-Schleifstück ist, können folgende Attribute verwendet werden: Werkstoff des Schleifstücks, Ausgangshöhe und Verschleißhöhe, Laufzeit des Fahrzeugs in Kilometer, Laufzeit des Stromabnehmers in Kilometer, Verschleißangabe in Milli meter für das Schleifstück.
Die Erfassungseinheiten können die Daten über jeweils eine Datenver bindung an die Überwachungseinheit übermitteln. Die Datenverbindung kann prinzipiell durch eine Leitungsverbindung ausgebildet sein. Weiter kann es sich bei der Datenverbindung um eine Funkverbindung oder um eine andere geeignete Art der Datenverbindung handeln. Die Datenver bindung kann kontinuierlich, in regelmäßigen Abständen oder ereignis basiert hergestellt werden. Insgesamt wird es so möglich mit der Über wachungseinheit Datensätze der Betriebseinheiten, unabhängig von der Art der Datenverbindung, zu sammeln und auszuwerten. Die Erfassungs einheiten können über individuell unterschiedliche Datenverbindungen an die Überwachungseinheit angeschlossen bzw. mit dieser gekoppelt sein. Die Datenverbindung kann über ein externes Datennetzwerk ausgebildet werden. Die Datenverbindung kann dabei über ein Mobilfunknetz,
WLAN, eine Sattelitenverbindung, das Internet oder einen anderen beliebigen Funkstandart für sich alleine oder in Kombination ausgebildet werden. Die Überwachungseinheit kann dann auch von den Betriebsein- heiten bzw. den Schienenfahrzeugen räumlich beabstandet, fernab von einem Schienenfahrzeug stationär, beispielsweise in einem Gebäude angeordnet sein. Insbesondere wird es dadurch möglich Datensätze von einem Schienenfahrzeug ohne eine räumlich Zuordnung zu der Überwa chungseinheit zu erhalten. Als eine Erfassungseinheit kann ein mobiles Endgerät, wie Computer,
Mobiltelefon, Tablet-Computer oder dergleichen, verwendet werden. Das mobile Endgerät kann leicht von einer Person zu dem Schienenfahrzeug insbesondere zu einer Betriebseinheit hin mitgeführt werden, wobei dann in situ eine Erfassung von Daten erfolgen kann. Die Datenerfassung kann beispielsweise durch eine Bildaufnahme, Tonaufnahme, durch Bildverar beitung, wie Texterkennung oder einen Codescanner, manuelle Datenein gabe etc. erfolgen.
Mit der Erfassungseinheit kann ein Computerprogramm ausgeführt werden, mit dem die Daten erfasst werden. Beispielsweise kann vorgese- hen sein, dass auf dem mobilen Endgerät eine Softwareanwendung ausgeführt wird, mit der die Daten erfasst werden. Die Datenerfassung kann automatisiert und/oder manuell durchgeführt werden. Beispielswei se kann das mobile Endgerät auch temporär an die Betriebseinheit zur Datenerfassung angeschlossen werden. Im Rahmen der Datenerfassung können über die Softwareanwendung einem Benutzer Attribute und Auswahllisten für zu erfassende Daten dargeboten werden. Beispielswei se das Attribut Baujahr mit einer Auswahl an Jahreszahlen.
Alternativ oder ergänzend kann als eine Erfassungseinheit eine an der jeweiligen Betriebseinheit oder dem Schienenfahrzeug ortsfest angeord- nete Sensorvorrichtung und eine Übermittlungsvorrichtung verwendet werden. Die Sensorvorrichtung kann dann beispielsweise einen Sensor umfassen, mit dem eine Funktion der betreffenden Betriebseinheit und eine Betriebsdauer ermittelbar sind. Die Übermittlungsvorrichtung kann dann Datensätze an die Überwachungseinheit übermitteln, beispielsweise eine Typbezeichnung der Betriebseinheit, eine mit dem Sensor ermittel ten Wert und die Betriebsdauer. Die Übermittlungsvorrichtung weist dann hierzu die für den Sensor erfassten Daten den entsprechenden Attributen zu. Auch kann es vorgesehen sein, dass in der Übermittlungs vorrichtung bereits Datensätze gespeichert sind, die übermittelt werden, wie beispielsweise eine Seriennummer oder ein Baujahr.
Von der Erfassungseinheit kann ein Erfassungszeitpunkt und mittels eines Positionssensors der Erfassungseinheit eine Ortsposition der jeweiligen Betriebseinheit bestimmt werden. Der Erfassungszeitpunkt und die Ortsposition können ebenfalls als jeweils ein Datensatz in der Datenbank gespeichert werden. Die Ortsposition kann beispielsweise über Sattelitennavigation eine Position des Schienenfahrzeugs bzw. der betreffenden Betriebseinheit bestimmen. So kann unter anderem festge stellt werden, an welchem Punkt einer Fahrstrecke ein bestimmter Daten satz erfasst wurde. Hierdurch lässt sich einem Ereignis bzw. den zu diesem Zeitpunkt erfassten Datensätzen die betreffende Ortsposition zuordnen. Aus der Musteranalyse können sich dann beispielsweise auch Korrelationen zwischen der Ortsposition, dem Erfassungszeitpunkt und gegebenenfalls ermittelten Fehlern der Betriebseinheiten ergeben. Bei spielsweise kann dann einer Jahreszeit oder einer Fahrtstrecke ein vergleichsweise erhöhter Verschleiß oder ein bestimmter Fehler an der Betriebseinheit zugeordnet werden. Zwischen einer Nutzereinheit des Überwachungssystems und der Über wachungseinheit kann eine Datenverbindung ausgebildet werden, wobei das Ergebnis der Musteranalyse an die Nutzereinheit übermittelt und aus- gebeben werden kann. Das Überwachungssystem kann eine oder eine Mehrzahl von Nutzereinheiten umfassen, die räumlich voneinander beabstandet sind. Die Datenverbindung bzw. Datenverbindungen zu den jeweiligen Nutzereinheiten können über ein externes Datennetzwerk ausgebildet werden. Die Nutzereinheit kann ein Computer sein, der unabhängig von der Überwachungseinheit ist. Dieser Computer kann ein stationärer Computer, ein Mobilfunkgerät oder dergleichen sein, mit dem sich die Datenverbindung zum Datenaustausch mit der Überwachungsein heit hersteilen lässt. Der Datenaustausch kann beispielsweise über ein externes Datennetzwerk, wie das Internet, erfolgen. So können mit der Auswertevorrichtung aufbereitete Daten über die Ausgabevorrichtung einem erweiterten Nutzerkreis zur Verfügung gestellt werden. Die
Ausgabevorrichtung kann beispielsweise durch einen Server mit einer Softwareanwendung ausgebildet sein, die die durch die Auswertevorrich tung errechneten Ergebnisse und die in der Datenbank enthaltenen Informationen der j eweiligen Nutzereinheit übermittelt. Diese Übermitt- lung kann durch die Bereitstellung einer Internetseite mit ausgewählten Informationen, beispielsweise einer aktuellen Übersicht eines Bestands an Betriebseinheiten und Schienenfahrzeugen. Die Informationen können Schienenfahrzeuge betreibenden Unternehmen jeweils individuell ange passt zur Verfügung gestellt werden. Durch eine externe Eingabe in die Überwachungseinheit können die in der Datenbank gespeicherten Datensätze mit weiteren für die jeweilige Betriebseinheit spezifischen Daten ergänzt werden. Gegebenenfalls ist es möglich einem Typ einer Betriebseinheit, beispielsweise auf Basis einer Typbezeichnung oder einer Seriennummer, weitere, für die betreffende Betriebseinheit spezifische Daten zuzuordnen. Diese Daten können unter anderem von einem Hersteller der Betriebseinheit stammen, der über entsprechende Datensätze verfügt. Beispielsweise ist es dann lediglich erforderlich eine Seriennummer einer Betriebseinheit, die an einem Schienenfahrzeug montiert ist, mit einer Erfassungseinheit zu erfassen. Die Seriennummer kann dann als ein Datensatz der Überwachungseinheit übermittelt werden, wobei die Seriennummer durch die externe Eingabe der weiteren für die jeweilige Betriebseinheit spezifischen Daten mit weiteren Datensätzen verknüpft werden kann, beispielsweise mit einem Baujahr, einem Bild oder Leistungsdaten der jeweiligen Betriebseinheit. Die Datenbank kann so ohne großen Aufwand durch weitere Datensätze ergänzt werden, die eine weitreichendere Musteranalyse der in der Datenbank enthaltenen Datensätze ermöglichen.
Mit den Erfassungseinheiten können für jeweils die gleichen Attribute einer Betriebseinheit nach einem zeitlichen Abstand wiederholt Daten erfasst werden. Insbesondere zur Ermittlung eines Verschleißzustandes einer Betriebseinheit ist es vorteilhaft diesen innerhalb eines bestimmten zeitlichen Abstandes bzw. Zeitabschnitts zu ermitteln. So wird es bei spielsweise möglich einen Verschleiß über eine Nutzungsdauer bzw. eine zurückgelegte Fahrstrecke des Schienenfahrzeugs zu bestimmen. Durch die wiederholte Datenerfassung kann die Datenbank auch soweit aktuali siert werden, dass diese stetig an einem Fahrzeugbestand bzw. Bestand an Betriebseinheiten angepasst wird.
Folglich kann die Musteranalyse auf Basis der über einen Zeitraum wiederholt gespeicherten Datensätze durchgeführt werden. Auch wird es dann möglich anhand der Musteranalyse bzw. einer Wiederholung der Musteranalyse einen Erfolg von Änderungen an Schienenfahrzeugen oder Betriebseinheiten zu überprüfen.
Die Auswertevorrichtung kann für Betriebseinheiten einen Vergleich von jeweils Daten verschiedener Attribute durchführen und/oder für ein Attribut der jeweiligen Betriebseinheiten einen Vergleich von Daten mehrerer Attribute dieser Betriebseinheiten durchführen. Bei dem Ver gleich von Daten verschiedener Attribute wird es möglich eine Korrelati on, die erwartbar ist, zu bestimmen, beispielsweise eine Laufzeit des Fahrzeugs in Kilometer und eine Verschleißangabe. Anhand des Ver gleichs wird es nun möglich die Betriebseinheiten mit einem außerge wöhnlich hohen Verschleiß zu identifizieren. Alternativ kann ergänzend dann auch für ein Attribut, welches bei einer Anzahl von Betriebseinhei ten vergleichbar oder identisch ist, beispielsweise der Werkstoff des Schleifstücks, ein Vergleich aller übrigen Attribute dieser Betriebsein heiten durchgeführt werden. Hier wäre beispielsweise hinsichtlich eines Verschleißes eine Korrelation erwartbar. Sollte dies nicht für alle Be triebseinheiten der Fall sein, können gegebenenfalls andere Ursachen für einen erhöhten Verschleiß durch den Vergleich identifiziert werden. Prinzipiell ergibt sich eine Vielzahl von Auswertemöglichkeiten der in der Datenbank gespeicherten Datensätze. Diese Auswertung der Daten sätze kann durch die Auswertevorrichtung zufällig, entsprechend einer Vorgabe und/oder durch eine manuelle Auswahl durch eine Bedienperson erfolgen.
Weiter kann die Auswertevorrichtung bei der Musteranalyse funktionale Abhängigkeiten der Attribute berücksichtigen. Eine funktionale Abhän gigkeit kann beispielsweise zwischen der Laufzeit des Fahrzeugs in Kilometer und einer Verschleißangabe bestehen. Die Auswertevorrich tung kann dann hier bei der Musteranalyse die betreffenden Datensätze jeweils so zusammenfassen, dass diese vergleichbar sind, beispielsweise durch eine Verschleißangabe bezogen auf eine definierte Kilometeran zahl oder umgekehrt.
Weiter kann die Auswertevorrichtung die gespeicherten Datensätze hinsichtlich einer Relevanz für einen Verschleiß gewichten und bewer ten, wobei eine Ausgabe eines Ergebnisses mittels der Ausgabevorrich tung in Abhängigkeit der Bewertung durch die Auswertevorrichtung erfolgen kann. Beispielsweise kann ein in der Datenbank ein gemessener Verschleiß eines Schleifstücks gespeichert sein und die Auswertevorrich tung kann nun anhand der ebenfalls gespeicherten Laufzeit des Fahrzeugs in Kilometer diese Laufzeit entsprechend berücksichtigen und einen zu erwartenden Verschleiß berechnen. Als ein Ergebnis kann dann von der Ausgabevorrichtung beispielweise ein Verschleiß des Schleifstücks mit einer Prozentangabe und/oder einem zu erwartenden Zeitpunkt für einen Austausch des Schleifstücks ausgegeben werden.
Die Auswertevorrichtung kann aus der Musteranalyse für strukturelle Attribute der Betriebseinheit jeweils eine Kennzahl ableiten. Die Kenn zahl kann zur Veranschaulichung struktureller Eigenschaften der Be triebseinheiten dienen. Die Kennzahl kann beispielsweise eine Angabe eines Verschleißes in Prozent sein. Die Kennzahl kann eine relative, dimensionslose Zahl sein, die die Relevanz eines Attributs, beispielswei se eines Verschleißes, wiedergibt.
Die Auswertevorrichtung kann für Attribute eine statistische Auswertung der Daten durchführen. Bei der statischen Auswertung der Daten kann eine Bereinigung von Daten erfolgen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass ausschließlich Daten innerhalb eines Datenbereiches ausge wertet werden. Weiter können Mittelwerte, Häufungen, Perzentile,
Trends, Vorhersagen, oder dergleichen mittels der Auswertevorrichtung berechnet werden. Darüber hinaus ist es möglich den Betriebseinheiten Attribute, Kosten betreffend, zuzuweisen. Dadurch können die im Be trieb anfallenden Kosten bei der Musteranalyse berücksichtigt werden. Beispielsweise wird es dann auch möglich eine Betriebseinheit mit vergleichsweise hohen Kosten zu identifizieren und auch Vorhersagen zu Kosten zu treffen.
Die Auswertevorrichtung kann aus der Musteranalyse eine Strategie zur Wartung und/oder Inspektion der j eweiligen Betriebseinheit ableiten. Die Strategie kann sich dann beispielsweise nach einem Muster eines Ver schleißes eines Schleifstücks oder auch anderer struktureller Bauteile der Betriebseinheiten richten. Eine Nutzungsänderung, beispielsweise bedingt durch eine Veränderung einer Betriebsbedingung der betreffen den Betriebseinheit kann dann dazu führen, dass die Auswertevorrich tung die Strategie an die geänderte Nutzung anpasst. Dadurch wird es nicht erforderlich die Auswertevorrichtung händisch anzupassen oder zu programmieren, da diese stets eine an eine Nutzungsänderung optimierte Strategie zur Wartung und/oder Inspektion der j eweiligen Betriebseinheit anwenden kann. So kann dann die Auswertevorrichtung einen Zeitpunkt für eine Wartung einer Betriebseinheit vorziehen oder verzögern.
Die Auswertevorrichtung kann die Strategie mittels künstlicher Intelli genz ableiten. Unter künstlicher Intelligenz wird hier eine Automatisie rung einer Berechnung von Zeitpunkten für eine Wartung und/oder Inspektion der j eweiligen Betriebseinheit verstanden. Die Auswertevor- richtung ist folglich so programmiert, dass sie sich eigenständig an eine veränderte Nutzung der j eweiligen Betriebseinheit anpassen kann.
Das Überwachungssystem kann die Betriebseinheiten umfassen. Folglich kann das Überwachungssystem eine Vielzahl von Betriebseinheiten umfassen, deren Daten als Datensätze in der Datenbank der Überwa- chungseinheit gespeichert werden. Diese Betriebseinheiten können über die Erfassungseinheiten mit jeweils Datenverbindungen mit der Überwa chungseinheit verbunden werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Überwachungssystems mit einem Schienenfahrzeug;
Fig. 2 ein Ablaufdiagramm zur Durchführung des Verfahrens.
Die Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Überwachungssys tems 10 zusammen mit einem Schienenfahrzeug 11. Das Schienenfahr- zeug verkehrt auf einem Gleis 12 und verfügt über Stromabnehmer 13 auf einem Dach 14 des Schienenfahrzeugs 11, die mit einem Fahrdraht 15 kontaktierbar sind. Die Stromabnehmer 13 repräsentieren hier Be triebseinheiten 16 und 17 des Schienenfahrzeugs 11. Das Überwachungssystem 10 umfasst eine Mehrzahl von Erfassungsein heiten 18 und 19 sowie eine Überwachungseinheit 20. Die Überwa chungseinheit 20 umfasst ihrerseits eine Datenbank 21, eine Auswerte vorrichtung 22 und eine Ausgabevorrichtung 23. Die Überwachungsein- heit 20 empfängt Datensätze von den Erfassungseinheiten 18 und 19 und speichert diese in der Datenbank 21. Die Datensätze sind aus Attributen und diesen zugeordneten Daten gebildet. Die Daten werden über die Erfassungseinheiten 18 und 19 erfasst und den Attributen zugeordnet. Die in der Datenbank 21 gespeicherten Datensätze werden von der Auswertevorrichtung 22 verarbeitet, wobei die Auswertevorrichtung 22 die gespeicherten Datensätze der jeweiligen Betriebseinheiten 16 und 17 zueinander in Beziehung setzt und eine Musteranalyse der Datensätze durchführt, wobei ein Ergebnis der Musteranalyse mit der Ausgabevor richtung 23 ausgegeben wird. Bei der Erfassungseinheit 18 handelt es sich um ein mobiles Endgerät 24, welches von einer Person handhabbar ist. Mit dem mobilen Endgerät 24 können beispielsweise Bildaufnahmen der Betriebseinheit 16 erfasst werden. Das mobile Endgerät 24 ist dabei ortsunabhängig von dem Schienenfahrzeug 11 nutzbar und auch zur Datenerfassung an anderen Schienenfahrzeugen bzw. Betriebseinheiten einsetzbar.
Die Erfassungseinheit 19 besteht aus einer Sensorvorrichtung 25 und einer Übermittlungsvorrichtung 26. Die Sensorvorrichtung 25 ist an der Betriebseinheit 17 angeordnet und über eine Datenverbindung 27 mit der Übermittlungsvorrichtung 26 unmittelbar verbunden. Die Erfassungsein- heit 19 ist somit unmittelbar an dem Schienenfahrzeug 11 positioniert bzw. befestigt. Mit der Sensorvorrichtung 25 werden Daten an der Betriebseinheit 17 erfasst und von der Übermittlungsvorrichtung 26 werden diese Daten so verarbeitet, dass sie zumindest einem Attribut zugewiesen werden. Die Erfassungseinheit 18 und die Erfassungseinheit 19 übermitteln nun Datensätze bzw. jeweils Daten zu einer Mehrzahl von Attributen zu der Überwachungseinheit 20. Diese Übermittlung erfolgt über ein externes Datennetzwerk 28 und Datenverbindungen 29, 30 und 31 mittels derer über Funksignale die Datensätze übermittelt werden. Über eine weitere Datenverbindung 32 ist die Ausgabevorrichtung 23 mit dem externen Datennetzwerk 28 so verbunden, dass auch von der Überwachungseinheit 20 ausgegebene Ergebnisse über das externe Datennetzwerk 28 übermit telt werden können. Prinzipiell ist hier eine Verbindung der Überwa chungseinheit 20 mit dem externen Datennetzwerk 28 über eine einzige Datenverbindung möglich und ausreichend. Ausgegebene Ergebnisse können über eine Datenverbindung 33 einer Nutzereinheit 34 mit dem externen Datennetzwerk 28 von der Nutzereinheit 34 empfangen und angezeigt werden. Optional ist es auch möglich unter Eimgehung des externen Datennetzwerks 28 Daten bzw. Datensätze direkt zwischen den Erfassungseinheiten 18 und 19, der Überwachungseinheit 20 und der Nutzereinheit 34 auszutauschen. Weiter können auch Ergebnisse von der Überwachungseinheit 20 an die Erfassungseinheiten 18 und 19 über das externe Datennetzwerk 28 übermittelt werden. Die Erfassungseinheit 19 kann über eine Datenverbindung 35 mit einem Fahrstand 26 des Schie nenfahrzeugs 11 verbunden sein, derart, dass die Ergebnisse und/oder Messwerte der Sensorvorrichtung 25 einen Fahrzeugführer in dem Fahr stand 36 angezeigt werden können.
Die Fig. 2 zeigt ein Beispiel eines Verfahrensablaufs des Verfahrens zur Überwachung von Schienenfahrzeugen. In einem ersten Verfahrensschritt 41 erfolgt eine Erfassung von Felddaten bzw. Daten von den hier nicht dargestellten Betriebseinheiten von Schienenfahrzeugen mittels einer Mehrzahl von ebenfalls nicht dargestellten Erfassungseinheiten. In einem zweiten Verfahrensschritt 42 werden Datensätze, die aus Attributen und Daten gebildet sind, von den Erfassungseinheiten an eine Datenbank einer hier ebenfalls nicht gezeigten Überwachungseinheit über ein externes Netzwerk bzw. Funknetzwerk übermittelt. In einem dritten Verfahrensschritt 43 werden die Datensätze in der Datenbank gespei chert. In einem vierten Verfahrensschritt 44 werden die Datensätze an eine Auswertevorrichtung der Überwachungseinheit übermittelt und/oder es erfolgt eine Wiederholung der Verfahrensschritte 41 bis 43 unmittel bar oder zeitlich beabstandet nach oder vor der Weiterleitung der Daten sätze an die Auswertevorrichtung. In einem fünften Verfahrensschritt 45 verarbeitet die Auswertevorrichtung die in der Datenbank enthaltenen Datensätze, wobei die Auswertevorrichtung die gespeicherten Datensätze der jeweiligen Betriebseinheiten zueinander in Beziehung setzt und eine Musteranalyse der Datensätze durchführt, wobei ein Ergebnis der Mus teranalyse mit einer Ausgabevorrichtung der Überwachungseinheit in einem sechsten Verfahrensschritt 46 ausgegeben wird.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Überwachung von Schienenfahrzeugen (11), insbeson dere von Betriebseinheiten (16, 17) der Schienenfahrzeuge, wie Stromabnehmer (13), Erdungskontakte, Schmiervorrichtungen, Schleifstücke, Schleifvorrichtungen, Kontaktbürsten, Erdungsbürsten oder dergleichen, wobei mit Erfassungseinheiten (18, 19) eines Über wachungssystems (10) für verschiedene Attribute der j eweiligen Be triebseinheiten jeweils Daten erfasst und den Attributen zugewiesen werden, wobei mit den Erfassungseinheiten aus Attributen und Daten gebildete Datensätze an eine Überwachungseinheit (20) des Überwa chungssystems übermittelt werden, wobei die Datensätze in einer Da tenbank (21) der Überwachungseinheit gespeichert und mit einer Auswertevorrichtung (21) der Überwachungseinheit verarbeitet wer den, wobei die Auswertevorrichtung die gespeicherten Datensätze der jeweiligen Betriebseinheiten zueinander in Beziehung setzt und eine Musteranalyse der Datensätze durchführt, wobei ein Ergebnis der Musteranalyse mit einer Ausgabevorrichtung (23) der Überwachungs einheit ausgegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass zumindest zwei voneinander verschiedene Attribute einer Be triebseinheit (16, 17) verwendet werden, wobei die Attribute aus den Attributtypen Art, Identifikation, Baujahr, Fahrzeug, Nutzung, Lauf zeit, Material, Verschleiß, Fehler, Schaden, Ort, Bild, Ton, Erfas- sungszeit oder dergleichen, der Betriebseinheit ausgewählt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n et , dass die Erfassungseinheiten (18, 19) die Daten über jeweils eine Da tenverbindung (29, 30, 31) an die Überwachungseinheit (20) übermit- teln.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h n et , dass die Datenverbindung (29, 30, 31, 32, 33) über ein externes Da tennetzwerk (28) ausgebildet wird.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n et , dass als eine Erfassungseinheit (18, 19) ein mobiles Endgerät (24), wie Computer, Mobiltelefon, Tablet Computer oder dergleichen, ver wendet wird.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n et , dass mit der Erfassungseinheit (18, 19) ein Computerprogramm aus geführt wird, mit dem die Daten erfasst werden.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass als eine Erfassungseinheit (18, 19) eine an der jeweiligen Be- triebseinheit (16, 17) oder dem Schienenfahrzeug (11) ortsfest ange ordnete Sensorvorrichtung (25) und eine Übermittlungsvorrichtung (26) verwendet werden.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass von der Erfassungseinheit (18, 19) ein Erfassungszeitpunkt und mittels eines Positionssensors der Erfassungseinheit eine Ortspositi on der jeweiligen Betriebseinheit (16, 17) bestimmt wird.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n et , dass zwischen einer Nutzereinheit (34) des Überwachungssystems (10) und der Überwachungseinheit (20) eine Datenverbindung (32,
33) ausgebildet wird, wobei das Ergebnis der Musteranalyse an die Nutzereinheit übermittelt und ausgegeben wird.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n et , dass durch eine externe Eingabe in die Überwachungseinheit (20) die in der Datenbank (21) gespeicherten Datensätze mit weiteren für die jeweilige Betriebseinheit (16, 17) spezifischen Daten ergänzt werden.
11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n et , dass mit den Erfassungseinheiten (18, 19) für jeweils die gleichen Attribute einer Betriebseinheit (16, 17) nach einem zeitlichen Ab stand wiederholt Daten erfasst werden.
12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n et , dass die Musteranalyse auf Basis der über einen Zeitraum wiederholt gespeicherten Datensätze durchgeführt wird.
13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n et , dass die Auswertevorrichtung (22) für Betriebseinheiten (16, 17) einen Vergleich von jeweils Daten verschiedener Attribute durchführt und/oder für ein Attribut der j eweiligen Betriebseinheiten einen Ver gleich von Daten anderer Attribute dieser Betriebseinheiten durch führt.
14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n et , dass die Auswertevorrichtung (22) bei der Musteranalyse funktionale Abhängigkeiten der Attribute berücksichtigt.
15. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Auswertevorrichtung (22) die gespeicherten Datensätze hin sichtlich einer Relevanz für einen Verschleiß gewichtet und bewertet, wobei eine Ausgabe eines Ergebnisses mittels der Ausgabevorrich tung (23) in Abhängigkeit der Bewertung durch die Auswertevorrich- tung erfolgt.
16. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n et , dass die Auswertevorrichtung (22) aus der Musteranalyse für struktu relle Attribute der Betriebseinheit (16, 17) jeweils eine Kennzahl ab- leitet.
17. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n et , dass die Auswertevorrichtung (22) für Attribute eine statistische Auswertung der Daten durchführt.
18. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n et , dass die Auswertevorrichtung (22) aus der Musteranalyse eine Strate gie zur Wartung und/oder Inspektion der j eweiligen Betriebseinheit (16, 17) ableitet.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch g e k e n n z e i c h n et , dass die Auswertevorrichtung (22) die Strategie mittels künstlicher Intelligenz ableitet.
20. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das Überwachungssystem (10) die Betriebseinheiten (16, 17) umfasst.
EP21740555.4A 2021-03-10 2021-07-12 Verfahren zur überwachung von schienenfahrzeugen Pending EP4304915A1 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2021/056098 WO2022188972A1 (de) 2021-03-10 2021-03-10 Stromabnehmer und verfahren zum betrieb
PCT/EP2021/056097 WO2022188971A1 (de) 2021-03-10 2021-03-10 Erdungskontakt und verfahren zum betrieb
PCT/EP2021/056096 WO2022188970A1 (de) 2021-03-10 2021-03-10 Schmiersystem und verfahren zum betrieb
PCT/EP2021/069348 WO2022189009A1 (de) 2021-03-10 2021-07-12 Verfahren zur überwachung von schienenfahrzeugen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4304915A1 true EP4304915A1 (de) 2024-01-17

Family

ID=76891080

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP21740555.4A Pending EP4304915A1 (de) 2021-03-10 2021-07-12 Verfahren zur überwachung von schienenfahrzeugen

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP4304915A1 (de)
WO (1) WO2022189009A1 (de)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6862502B2 (en) * 2002-05-15 2005-03-01 General Electric Company Intelligent communications, command, and control system for a land-based vehicle
ATE438548T1 (de) * 2006-09-18 2009-08-15 Bombardier Transp Gmbh Diagnosesystem und verfahren zum überwachen eines eisenbahnsystems
DE102013207271A1 (de) 2013-04-22 2014-10-23 Schunk Bahn- Und Industrietechnik Gmbh Schleifleiste, Verschleißerkennungssystem und Verfahren zur Verschleißerkennung
EP3354532B1 (de) * 2017-01-26 2020-05-27 Rail Vision Europe Ltd Fahrzeugmontiertes überwachungssystem
EP3751249B1 (de) * 2018-02-09 2023-09-06 Hitachi, Ltd. Vorrichtung und verfahren zum erkennen von anomalien in einem eisenbahnfahrzeug

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022189009A1 (de) 2022-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112016003171B4 (de) Verfahren zum Überwachen einer Antriebseinheit einer Fahrzeugkarosseriemontagelinie und eine Vorrichtung dafür
DE10235525B4 (de) Verfahren und System zur Überwachung des Zustands eines Fahrzeugs
DE10148214C2 (de) Verfahren zur Bereitstellung eines Wartungsalgorithmus
DE60007900T2 (de) System und verfahren zur kommunikation zwischen fahrzeugen und einer überwachungszentrale
DE19651986B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Vergleich von Maschinen in einer Flotte
DE102011117803B4 (de) Verfahren für die Wartungsdiagnose- und Wartungsprozedurverbesserung
DE102015214739A1 (de) Bestimmung einer Fehlerursache bei einem Fahrzeug
DE102012202914A1 (de) Diagnoseverfahren und Diagnosevorrichtung für eine Fahrzeugkomponente eines Fahrzeugs
DE112009000439T5 (de) Fahrzeuginformationsaufzeichnungsvorrichtung, Fahrzeuginformationskommunikationssystem und Fahrzeuginformationskommunikationsverfahren
DE112016006842T5 (de) Aufzug-Fernwartungsunterstützungssystem und Aufzug-Fernwartungsunterstützungsverfahren
DE102018003801B4 (de) Verfahren und Steueranordnung zur Vorhersage einer Fehlfunktion einer Radlagereinheit einer Achse in einem Fahrzeug
EP3487748B1 (de) Überwachung von infrastruktureinrichtungen mittels geoclustering
DE102014114202A1 (de) Verfahren zum Prognostizieren einer Panne und/oder eines Reparatur- und/oder Wartungsbedarfs
DE102015218262B4 (de) Datenverarbeitungsanlage und Verfahren für diese zur Zustandsüberwachung einer Mehrzahl an Fahrzeugen
DE102019216774A1 (de) System zur Verwaltung einer Fahrzeugflotte
DE102007037247A1 (de) System und Verfahren zur Instandhaltungsunterstützung
EP2956348B1 (de) Überwachung von koppelelementen eines fahrzeugs
EP3002717A1 (de) Verfahren und system zum erfassen der zum abschluss und zur durchführung eines wartungs- und/oder reparaturvertrages erforderlichen informationen
DE10154349A1 (de) Verfahren zum Übertragen von Daten einer Druckmaschine und Diagnosevorrichtung
WO2022189009A1 (de) Verfahren zur überwachung von schienenfahrzeugen
DE102014114204A1 (de) Verfahren und System zum Erfassen der zum Abschluss und zur Durchführung eines Wartungs- und/oder Reparaturvertrages erforderlichen Informationen
DE102010005742A1 (de) Integriertes Diagnose- und Prognosesystem als Teil der Unternehmenswertschöpfungskette
DE102008019463A1 (de) Verfahren zum Vorhersagen von Ausfallereignissen
DE102021004114A1 (de) Verfahren zur Erkennung eines strukturellen Mangels eines Straßenbrückenbauwerks
DE102005012901B4 (de) Verfahren zur Überprüfung mindestens eines Funktionsparameters in einem Kraftfahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20230918

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)