WO2012028547A1 - System und verfahren zur überwachung eines schienengebundenen waren- oder personentransportes in einem waggon - Google Patents

System und verfahren zur überwachung eines schienengebundenen waren- oder personentransportes in einem waggon Download PDF

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WO2012028547A1
WO2012028547A1 PCT/EP2011/064704 EP2011064704W WO2012028547A1 WO 2012028547 A1 WO2012028547 A1 WO 2012028547A1 EP 2011064704 W EP2011064704 W EP 2011064704W WO 2012028547 A1 WO2012028547 A1 WO 2012028547A1
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WO
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wagon
unit
objects
detection
detection unit
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/064704
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English (en)
French (fr)
Inventor
Bernd Gombert
Original Assignee
Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • B61—RAILWAYS
    • B61K—AUXILIARY EQUIPMENT SPECIALLY ADAPTED FOR RAILWAYS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61K9/00—Railway vehicle profile gauges; Detecting or indicating overheating of components; Apparatus on locomotives or cars to indicate bad track sections; General design of track recording vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B61L15/0018—Communication with or on the vehicle or train
    • B61L15/0027—Radio-based, e.g. using GSM-R
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
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    • B61L25/00—Recording or indicating positions or identities of vehicles or trains or setting of track apparatus
    • B61L25/02—Indicating or recording positions or identities of vehicles or trains
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B61L25/048—Indicating or recording train identities using programmable tags
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    • B61—RAILWAYS
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    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/40—Handling position reports or trackside vehicle data
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L2205/00—Communication or navigation systems for railway traffic
    • B61L2205/02—Global system for mobile communication - railways [GSM-R]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L2205/00—Communication or navigation systems for railway traffic
    • B61L2205/04—Satellite based navigation systems, e.g. global positioning system [GPS]

Definitions

  • the present invention relates to a system and a method for monitoring a rail-bound goods or passenger transport in at least one wagon.
  • the one or more wagons may be, for example, railway wagons or tram wagons, which are moved in the public rail network. It may be wagons of goods or passenger transport or public transport.
  • AT 507 382 A1 shows a wheel set bearing housing with a position detection device for rail vehicles.
  • the position detection device has a satellite-supported position detection receiver and is fed by an electric generator, which is preferably designed as a bearingless hub generator, so that a generator bearing is formed.
  • WO 2008/014766 A1 shows a device for monitoring at least one operating variable of a wheel set bearing of a rail vehicle.
  • the wheelset bearing comprises at least one rotating bearing ring and a fixed axle box bearing housing.
  • a sensor is arranged directly on the rotating bearing ring.
  • a transmitting unit rotating with the bearing ring transmits the measured values supplied by the sensor wirelessly to a stationary receiving device.
  • the sensor and the transmitting unit are supplied with energy by a power supply unit, which comprises a first co-rotating generator element and a second cooperating thereto on the wheelset bearing housing generator element.
  • the wheelset bearing is thus simultaneously formed as an electric generator and therefore represents a generator bearing.
  • a rolling bearing with a magnetic device which has at least one attached to a bearing element magnetic flux guide.
  • the flux guide device has at least one pole piece ending in the region of the movement path of the rolling bodies.
  • At least one rolling element is magnetically active and / or conductive.
  • the magnetic flux guide device has one or more electrical windings for inductive voltage generation.
  • the rolling bearing comprises an electric generator and constitutes a generator bearing.
  • the electric voltage that can be generated can be used, for example, to supply sensors to the wheel bearing.
  • a still unpublished patent application shows a bearing with a power generation unit in which a first and a second claw ring are attached to a first bearing ring. Between the two claw rings, a magnetic induction coil is arranged.
  • Each of the two claw rings is arranged in magnetically conductive connection with a portion of the body of the first bearing ring, wherein the magnetic circuit is substantially closed over the portion of the body of the first bearing ring.
  • the bearing shown with the power generation unit represents a generator bearing.
  • a still unpublished patent application shows a bearing with a power generation unit, in which a claw ring is attached to a first bearing ring, while a second bearing ring has a rotating sequence of magnetic pole pairs.
  • An induction coil is located in a circulating magnetic circuit which closes over magnetic poles of the pole pairs and via claws of the claw ring.
  • the claws of the claw ring are arranged in magnetically conductive connection with a magnetically conductive portion of the body of the first bearing ring.
  • the magnetic poles of the pole pairs are arranged in magnetically conductive connection with a magnetically conductive portion of the body of the second bearing ring.
  • the magnetic circuit is closed via the magnetic sections and the rolling elements.
  • the bearing shown with the power generation unit represents a generator bearing.
  • the still unpublished patent application DE 10 2010 009 633.4 shows a communication system for the rail-bound goods or passenger transport in a wagon.
  • the communication system includes a central parent control computer. Furthermore, the communication system includes a power supply unit, an energy storage and an on-board unit, which are assigned to each wagon separately.
  • the on-board unit is designed to receive in-house and satellite-based data, to process and to send via a transmitting unit to the master computer.
  • the power supply unit is preferably designed as a generator bearing.
  • a still unpublished patent application a system for monitoring the wear in a rail-bound goods or passenger transport in at least one wagon.
  • the system comprises a sensor bearing which is integrated in at least one wheel bearing of the wagon and has a sensor for measuring the rotational speed of the wheel bearing.
  • Sensor electronics are used to determine a distance covered by the wagon on the basis of the speed measured by the sensor.
  • the system comprises an evaluation unit for determining a slip between the mounted wheel and the traveled rail on the basis of a comparison of the distance determined by the sensor electronics with the distance determined by a satellite-supported measuring system.
  • the object of the present invention starting from the prior art is to provide a system and a method for monitoring a rail-bound goods or passenger transport in a car, which is an automatic monitoring of the safety-related components of the wagon or the goods to be transported or used for this purpose Allow containers.
  • the above object is achieved by a system according to the appended claim 1 and by a method according to the attached independent claim 5.
  • the system according to the invention serves to monitor a rail-bound goods or passenger transport, which takes place with at least one wagon.
  • the system is preferably designed for monitoring a plurality of wagons, in particular also of a plurality of trains composed of the wagons.
  • the system according to the invention is intended for only one wagon and arranged in or on this wagon.
  • the system according to the invention initially comprises a power supply unit arranged in or on the wagon for providing an electrical supply voltage.
  • the power supply unit can be formed by a converter, for example by an electric generator or by a photocell, but also by an electrical energy store.
  • the power supply unit may also have an electronic circuit for stabilizing the supply voltage.
  • the energy supply unit preferably forms a component of the wagon, which is particularly preferably arranged in or on a wheel bearing of the wagon.
  • the system according to the invention furthermore comprises a detection unit, which can be supplied by the energy supply unit, for the electromagnetic detection of electromagnetically detectable objects which are arranged in or on the wagon.
  • the objects to be detected have the property of being able to be detected by means of electromagnetic waves, for which they are either originally suitable or provided with a corresponding mark.
  • the detection unit preferably comprises a transmitting component for emitting electromagnetic waves and a receiving component for receiving the electromagnetic waves returned by the objects.
  • the detection unit is preferably designed to emit and receive electromagnetic waves having a wavelength of more than half a meter, more preferably more than one meter or more than ten meters.
  • a particular advantage of the system according to the invention is that the state of the wagon can be monitored automatically. For example, it can be recognized whether certain components of the wagon, in particular safety-related components are present or whether a particular good is loaded on the wagon. It can also be recognized, for example, whether the wagon is attached to another wagon.
  • the invention System allows the detection of said objects can be done without contact and without changing the arrangement of the objects and the detection unit, since the electromagnetic detection can be performed over a certain distance.
  • the detection unit is designed not only for recognizing the objects, ie for detecting objects which are determined by their properties, but also for the electromagnetic identification of the electromagnetic detectable objects, ie also for distinguishing between otherwise formed property similar objects.
  • the electromagnetically detectable objects are still electromagnetically identifiable, so that even property of the same property they have an individualizing characteristic, which gives each of the objects uniqueness or at least a special feature.
  • the objects have electromagnetically readable features, which represent, for example, a serial number. This makes it possible, using the detection unit not only determine whether an object of a certain expression, such as a container of a certain size is present, but also which copy of this object is present, for example, a container with a specific serial number.
  • the objects are preferably identifiable by the fact that there is a transponder on or in them. The transponder receives electromagnetic waves and automatically forwards electromagnetic waves, this routing being done according to a defined protocol so that each transponder and thus each of the objects is identifiable.
  • the forwarding of the electromagnetic waves is definable for the transponder according to individual regulations, whereby the transponder can be coded.
  • the transponders enable RFID (Radio Frequency Identification) and can be passive or active.
  • the detection unit is preferably designed to identify the transponders located on the objects, so that the objects marked with the transponders can be identified by means of the detection unit. The detection unit thus also forms an identification unit.
  • the detection unit is preferably designed for the electromagnetic detection or identification of objects in or on the wagon, which are formed by components of the wagon, in particular by components of the wagon, for example safety-related components, such as wheel bearings, brakes, brake pads, springs and dampers.
  • the detection unit is preferably designed for the electromagnetic detection or identification of objects in or on the wagon, which are formed by goods to be transported or by containers for the goods to be transported.
  • you can the objects are formed by cargo containers, such as containers, pallets or tanks.
  • the articles can also be formed by the good itself, for example in the form of bulk material, liquids, powders or in the form of semi-finished or finished products.
  • the detection unit is further preferably designed for the detection or identification of objects which are formed by other wagons, in particular by adjacent wagons of a train. Consequently, the composition of the train consisting of the cars to be detected or identified to be detected automatically.
  • the detection unit is furthermore preferably designed as a communication unit in order to exchange data with communication modules located on the objects via a radio link.
  • the communication modules and the transponders each preferably form a unit on or in the object.
  • the data exchange between the detection unit designed as a communication unit and the objects can serve, for example, a highly secure identification of the respective object. Also, the data exchange can be used to send data about the state of the object to the trained as a communication unit detection unit.
  • this further comprises a central parent control computer, which is preferably arranged away from the one or more wagons.
  • This embodiment of the system according to the invention further comprises at least one on-board unit, wherein the on-board unit is assigned separately to each wagon together with the power supply unit.
  • each wagon preferably comprises one of the on-board units and one of the energy supply units.
  • the system particularly preferably comprises a plurality of the shelf units and a plurality of the energy supply units, one of the shelf units and one of the energy supply units being arranged on one of the wagons in each case.
  • the one or more on-board units are configured to transmit data via the detection performed with the detection unit via a transmission unit to the host computer.
  • the data to be sent to the host computer via the transmitting unit is identification data of the objects.
  • the master computer receives the data of the on-board units arranged on the wagons, so that the identification data or identification data of the objects located on or in the wagon are available in the master computer for all of the monitored wagons.
  • the on-board units of the wagons are preferably each designed such that they comprise the power supply unit, the detection unit and the transmission unit.
  • the energy supply unit, the detection unit and the transmitting unit are preferably each arranged in a housing, particularly preferably in each case in a wheel bearing housing of the wagon.
  • the on-board unit is preferably also designed to receive and process in-house and satellite-protected data and to send them via the transmitting unit to the master computer.
  • further data necessary for the organization of the logistical processes is available at the master computer; for example, data about the position of the wagon.
  • the transmitting unit is preferably further designed as a transmitting and receiving unit, so that the on-board unit is designed for bidirectional communication with the host computer.
  • the host computer preferably comprises a transmission unit with which data can be sent to the one or more on-board units.
  • the bidirectional communication between the on-board unit and the master computer makes it possible, for example, to specifically query data about the identification of items located in or on the wagon by the master computer. Also, for example, a control of controllable components of the wagon is possible.
  • the transmission units arranged on or in the wagons are preferably each formed by a mobile radio unit.
  • the mobile radio unit ensures the transmission of data from the wagons to the master computer starting from an almost arbitrary position of the wagon.
  • the mobile radio unit is preferably configured for encrypted data exchange via GSM or via UMTS.
  • the system according to the invention is suitable for being linked to a diagnosis management system, a toll collection system or a logistics management system or to be integrated into such a system.
  • the host computer preferably comprises a diagnostic management system, a toll system and / or a logistics management system.
  • the processes on the railway network can be planned and organized. It can coordinate, monitor and optimize the entire flow of traffic and goods, such as minimizing downtime, as well as a process analysis and a timetable and network optimization.
  • the locatability of the wagons provided in a preferred embodiment of the system according to the invention, it can be recognized at the host computer whether a specific wagon is available and in which state it is located. In the same way, tracking, ie tracking and querying the current positions of the car which, for example, serves to calculate a toll on a toll route.
  • the host computer preferably comprises an information portal which makes available all relevant data for each wagon in an intranet or on the Internet.
  • the power supply unit is formed by a generator bearing which is integrated in at least one wheel bearing of the wagon.
  • the generator bearing forms a bearing for rotatably supporting a wheel or a wheel axle of the wagon and is preferably formed by a roller bearing.
  • an electric generator for providing the electrical supply voltage is formed. Consequently, the generator bearing is adapted to convert the kinetic energy of the car into electrical energy, since a supply voltage is induced in the generator bearing by the rotation of the bearing.
  • the detection unit and possibly the transmitting unit of the respective wagon is supplied with little electrical power with little effort. There are no extended requirements for the use of the wagons in a system according to the invention in comparison to the prior art.
  • the generator bearing is further designed as a sensor.
  • the components required for generating the electrical voltage are integrated in the bearing, for example in a bearing interior of the rolling bearing.
  • One of these components is formed by a conductor arrangement which serves to induce the electrical supply voltage to be generated.
  • the conductor arrangement is preferably a winding or a coil.
  • Other components are formed for example by permanent magnets and / or electromagnets. When the generator bearing rotates, the permanent magnet or the electromagnet causes an electrical voltage to be induced in the conductor arrangement.
  • the latter furthermore comprises in each case one sensor electronics electrically connected to the conductor arrangement for determining measured variables which act on the conductor arrangement.
  • the conductor arrangement of the generator bearing therefore serves to generate the electrical supply voltage, which is used on the one hand to supply the electrical energy and on the other hand to measure measured quantities acting on the conductor arrangement.
  • the measured variables are, in particular, measured variables which are determined by the action of the other components of the generator bearing, in particular the permanent magnets, required for the generation of the electrical voltage and / or the electromagnets are measurable.
  • an electrical voltage is produced in the conductor arrangement whose time dependence depends on the speed of the generator bearing.
  • this voltage is also dependent on other variables, for example, a special mechanical load of the generator bearing, which affects the conductor arrangement in an altered air gap. It is also possible to draw conclusions about the temporal course of the mechanical load, for example, whether it is a shock or a vibration. It is also possible to draw conclusions about the location and the orientation of the mechanical load, for example, whether it is a coaxial or an off-center plastic injection.
  • the sensor electronics are preferably configured to determine a rotational speed between the conductor arrangement and the magnetic or electromagnetic component cooperating with the conductor arrangement.
  • the rotational speed between the conductor arrangement and the magnetic or electromagnetic component cooperating with the conductor arrangement is in most cases equal to a rotational speed of the wheel bearing and thus equal to the rotational speed of the mounted wheel of the wagon. Consequently, this embodiment of the system according to the invention allows a measurement of the rotational speed of the stored wheel of the wagon and consequently also a determination of path, speed and acceleration of the wagon.
  • the sensor electronics are preferably fed directly or indirectly by the generator of the generator bearing.
  • the system according to the invention preferably further comprises an electrical energy store embodied in the energy supply unit, for example an accumulator or a capacitor.
  • the system according to the invention can be configured such that the electrical energy store is charged by the generator of the generator bearing.
  • the method according to the invention serves to monitor a rail-bound goods or passenger transport in a wagon and initially comprises a step in which an electrical supply voltage is generated with a power supply unit arranged in or on the wagon.
  • electromagnetically detectable objects which are arranged in or on the wagon, are detected electromagnetically.
  • the detection takes place with a detector supplied by the energy supply unit. onsaku.
  • the electromagnetically detectable objects may, for example, be components or components of the wagon, but the goods to be transported or containers provided therefor may also be recognized as objects to be detected.
  • the detection unit can remain permanently in place in or on the wagon, since the objects to be detected arranged in or on the wagon can be detected over a certain distance due to the given electromagnetic detectability. Since, according to the invention, the electrical supply voltage for the detection unit is generated by means of a power supply unit arranged in or on the wagon, detection of the objects to be detected can take place in almost any desired operating state of the wagon, for example even when the wagon is in isolation.
  • such objects to be detected are preferably detected, which are formed by components of the wagon, in particular by safety-relevant components, such as brakes, brake linings, springs, dampers or wheel bearings.
  • the detection unit preferably detects such objects to be detected, which are formed by goods to be transported by the wagon and / or by other wagons. The results of these detections can be used to organize the logistics of rail transport.
  • kinetic energy of the wagon is converted into electrical energy in the energy supply unit. Since a wagon is mostly moved, in this way electrical energy, d. H. the electrical supply voltage are permanently provided. Times when the wagon is at a standstill can preferably be bridged by means of an electrical energy store.
  • the conversion of the kinetic energy of the wagon into the electrical energy is preferably carried out in a wheel bearing of the wagon. This allows the conversion space-saving and low-effort.
  • the detection unit according to the invention is used to detect the detectable objects, whereby it is known whether an object with certain properties, such as a brake of a certain type, is present.
  • it is preferably carried out to identify the electromagnetically detectable objects, ie the determination of which copy of the object of the specific type is present, for which purpose an identifier identifying the identifier is detected electromagnetically.
  • a coding is preferably detected as identifier, which is read out according to RFID.
  • the electromagnetically detectable objects must also be electromagnetically identifiable.
  • a particularly preferred embodiment of the method according to the invention is checked after identifying one of the objects to be identified whether the identified object is arranged according to a specification in or on the wagon.
  • This step of the preferred embodiment of the method according to the invention can be carried out, for example, as part of a safety test. For example, this safety check determines whether only original parts and approved spare parts are installed on the wagon.
  • this step of the preferred embodiment of the method according to the invention can also be carried out within the framework of monitoring the logistics-related elements. For example, it can be checked whether and which freight containers, such. B. Containers or tanks are on the car, and whether and which cargo is loaded.
  • an acknowledgment signal is preferably output if the identified objects are arranged according to the specification in or on the wagon.
  • a cooperation authorization of the safety-relevant components can be issued as part of a monitoring of the safety-related components.
  • the confirmation signal can serve to acknowledge the proper loading of the wagon.
  • the confirmation signal is preferably sent via a transmitting unit to a higher-level control computer, via which a plurality of wagons or a plurality of wagons can be monitored.
  • identification data of the identified object are sent via a transmitting unit to a higher-level control computer, after this object has been identified. In this way, logistical processes can be monitored at the master computer or it can be checked at the master computer whether the identified object, in particular a safety-relevant component, is disposed opposite or according to a specification in or on the wagon.
  • data is exchanged via a radio link between the detection unit designed as a communication unit and communication modules located on the objects.
  • the electrical supply voltage is preferably generated with the energy supply unit designed as a generator bearing.
  • the generator bearing is integrated in one of the wheel bearings of the wagon, whereby the generation of the supply voltage can be space-saving and little effort.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Überwachung eines schienengebundenen Waren- oder Personentransportes in mindestens einem Waggon. Das erfindungsgemäße System umfasst eine im oder am Waggon angeordnete Energieversorgungseinheit zur Bereitstellung einer elektrischen Versorgungsspannung und weiterhin eine durch die Energieversorgungseinheit versorgbare Detektionseinheit zur elektromagnetischen Detektion elektromagnetisch detektierbarer Gegenstände, welche im oder am Waggon angeordnet sind. Die Detektionseinheit ist bevorzugt zur elektromagnetischen Detektion bzw. Identifizierung von Gegenständen ausgebildet, welche durch Komponenten des Waggons, insbesondere durch Bauteile des Waggons, beispielsweise sicherheitsrelevante Bauteile, wie Radlager, Bremsen, Bremsbeläge, Federn und Dämpfer gebildet sind. Alternativ oder ergänzend ist die Detektionseinheit bevorzugt zur elektromagnetischen Detektion bzw. Identifizierung von Gegenständen ausgebildet, welche durch zu transportierendes Gut oder durch Behältnisse für das zu transportierende Gut gebildet sind.

Description

Bezeichnung der Erfindung
System und Verfahren zur Überwachung eines schienengebundenen Waren- oder Personentransportes in einem Waggon
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Überwachung eines schienengebundenen Waren- oder Personentransportes in mindestens einem Waggon. Bei dem einen oder den mehreren Waggons kann es sich beispielsweise um Eisenbahnwaggons oder Straßenbahnwaggons handeln, welche im öffentlichen Schienennetz bewegt werden. Es kann sich dabei um Waggons des Güter- oder Personenverkehres oder auch des öffentlichen Nahverkehres handeln.
Die AT 507 382 A1 zeigt ein Radsatzlagergehäuse mit einer Positionserfassungseinrichtung für Schienenfahrzeuge. Die Positionserfassungseinrichtung weist einen satellitengestützten Positi- onserfassungsempfänger auf und wird durch einen elektrischen Generator gespeist, welcher bevorzugt als lagerloser Nabengenerator ausgeführt ist, sodass ein Generatorlager ausgebildet ist. Die WO 2008/014766 A1 zeigt eine Vorrichtung zur Überwachung mindestens einer Betriebsgröße eines Radsatzlagers eines Schienenfahrzeuges. Das Radsatzlager umfasst mindestens einen rotierenden Lagerring und ein ortsfestes Radsatzlagergehäuse. Ein Sensor ist unmittelbar am rotierenden Lagerring angeordnet. Eine mit dem Lagerring rotierende Sendeeinheit übermittelt die von dem Sensor gelieferten Messwerte drahtlos zu einer ortsfesten Empfangsein- richtung. Der Sensor und die Sendeeinheit werden von einer Energieversorgungseinheit mit Energie versorgt, welche ein erstes mitrotierendes Generatorelement und ein zweites dazu kooperierendes am Radsatzlagergehäuse angeordnetes Generatorelement umfasst. Das Radsatzlager ist somit gleichzeitig als elektrischer Generator ausgebildet und stellt daher ein Generatorlager dar.
Aus der WO 2010/012277 A1 ist ein Wälzlager mit einer Magneteinrichtung bekannt, welche mindestens eine an einem Lagerelement befestigte magnetische Flussleiteinrichtung aufweist. Die Flussleiteinrichtung besitzt mindestens einen im Bereich der Bewegungsbahn der Wälzkörper endenden Polschuh. Mindestens ein Wälzkörper ist magnetisch aktiv und/oder leitend ausgebildet. Die magnetische Flussleiteinrichtung weist eine oder mehrere elektrische Wicklungen zur induktiven Spannungserzeugung auf. Somit umfasst das Wälzlager einen elektrischen Generator und stellt ein Generatorlager dar. Die erzeugbare elektrische Spannung kann beispielsweise zur Versorgung von Sensoren am Radlager genutzt werden. Eine noch unveröffentlichte Patentanmeldung zeigt ein Lager mit einer Energieerzeugungseinheit, bei welchem ein erster und ein zweiter Klauenring an einem ersten Lagerring befestigt sind. Zwischen den beiden Klauenringen ist eine magnetische Induktionsspule angeordnet. Jeder der beiden Klauenringe ist in magnetisch leitender Verbindung mit einem Abschnitt des Korpus des ersten Lagerringes angeordnet, wobei der magnetische Kreis im Wesentlichen über den Abschnitt des Korpus des ersten Lagerringes geschlossen ist. Das gezeigte Lager mit der Energieerzeugungseinheit stellt ein Generatorlager dar.
Eine noch unveröffentlichte Patentanmeldung zeigt ein Lager mit einer Energieerzeugungsein- heit, bei welchem ein Klauenring an einem ersten Lagerring befestigt ist, während ein zweiter Lagerring eine umlaufende Abfolge von magnetischen Polpaaren aufweist. Eine Induktionsspule befindet sich in einem umlaufenden magnetischen Kreis, welcher sich über magnetische Pole der Polpaare und über Klauen des Klauenringes schließt. Die Klauen des Klauenringes sind in magnetisch leitender Verbindung mit einem magnetisch leitenden Abschnitt des Korpus des ersten Lagerringes angeordnet. Die magnetischen Pole der Polpaare sind in magnetisch leitender Verbindung mit einem magnetisch leitenden Abschnitt des Korpus des zweiten Lagerringes angeordnet. Der magnetische Kreis ist über die magnetischen Abschnitte und die Wälzkörper geschlossen. Das gezeigte Lager mit der Energieerzeugungseinheit stellt ein Generatorlager dar.
Die noch unveröffentlichte Patentanmeldung DE 10 2010 009 633.4 zeigt ein Kommunikationssystem für den schienengebundenen Waren- oder Personentransport in einem Waggon. Das Kommunikationssystem umfasst einen zentralen übergeordneten Leitrechner. Weiterhin um- fasst das Kommunikationssystem eine Energieversorgungseinheit, einen Energiespeicher und eine Bordeinheit, welche jedem Waggon separat zugeordnet sind. Die Bordeinheit ist dazu ausgebildet, betriebseigene und satellitengestützte Daten zu empfangen, zu verarbeiten und über eine Sendeeinheit an den Leitrechner zu senden. Die Energieversorgungseinheit ist bevorzugt als Generatorlager ausgebildet. Eine noch unveröffentlichte Patentanmeldung ein System zur Überwachung des Verschleißes bei einem schienengebundenen Waren- oder Personentransport in mindestens einem Waggon. Das System umfasst ein Sensorlager, welches in mindestens einem Radlager des Waggons integriert ist und einen Sensor zur Messung der Drehzahl des Radlagers aufweist. Eine Sensorelektronik dient der Bestimmung einer vom Waggon zurückgelegten Wegstrecke auf der Grundlage der mit dem Sensor gemessenen Drehzahl. Das System umfasst eine Auswerteinheit zur Bestimmung eines Schlupfes zwischen dem gelagerten Rad und der befahrenen Schiene ausgehend von einem Vergleich der von der Sensorelektronik ermittelten Wegstrecke mit der von einem satellitengestützten Messsystem ermittelten Wegstrecke. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht ausgehend vom Stand der Technik darin, ein System und ein Verfahren zur Überwachung eines schienengebundenen Waren- oder Personentransportes in einem Waggon bereitzustellen, welche eine automatische Überwachung der sicherheitsrelevanten Bauteile des Waggons oder auch des zu transportierenden Gutes oder der hierfür verwendeten Behältnisse erlauben.
Die genannte Aufgabe wird durch ein System gemäß dem beigefügten Anspruch 1 und durch ein Verfahren gemäß dem beigefügten nebengeordneten Anspruch 5 gelöst. Das erfindungsgemäße System dient der Überwachung eines schienengebundenen Warenoder Personentransportes, welcher mit mindestens einem Waggon erfolgt. Das System ist bevorzugt für die Überwachung mehrere Waggons, insbesondere auch von mehreren aus den Waggons zusammengesetzten Zügen ausgebildet. Im einfachsten Fall ist das erfindungsgemäße System für nur einen Waggon vorgesehen und in oder an diesem Waggon an- geordnet. Das erfindungsgemäße System umfasst zunächst eine im oder am Waggon angeordnete Energieversorgungseinheit zur Bereitstellung einer elektrischen Versorgungsspannung. Die Energieversorgungseinheit kann durch einen Wandler, beispielsweise durch einen elektrischen Generator oder durch eine Fotozelle, aber auch durch einen elektrischen Energiespeicher gebildet sein. Auch kann die Energieversorgungseinheit eine elektronische Schaltung zur Stabilisierung der Versorgungsspannung aufweisen. Die Energieversorgungseinheit bildet bevorzugt eine Komponente des Waggons, welche besonders bevorzugt in oder an einem Radlager des Waggons angeordnet ist. Das erfindungsgemäße System umfasst weiterhin eine durch die Energieversorgungseinheit versorgbare Detektionseinheit zur elektromagnetischen Detekti- on elektromagnetisch detektierbarer Gegenstände, welche im oder am Waggon angeordnet sind. Die zu detektierenden Gegenstände weisen die Eigenschaft auf, mithilfe von elektromagnetischen Wellen erkannt werden zu können, wofür sie entweder originär geeignet sind oder mit einem entsprechenden Kennzeichen versehen sind. Die Detektionseinheit umfasst bevorzugt eine Sendekomponente zum Aussenden elektromagnetischer Wellen und eine Empfangskomponente zum Empfangen der von den Gegenständen zurückgesendeten elektro- magnetischen Wellen. Hierfür ist die Detektionseinheit bevorzugt zum Aussenden und Empfangen von elektromagnetischen Wellen mit einer Wellenlänge von mehr als einem halben Meter, besonders bevorzugt mehr als einen Meter oder mehr als zehn Meter ausgebildet.
Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Systems besteht darin, dass der Zustand des Waggons automatisiert überwacht werden kann. Beispielsweise kann erkannt werden, ob bestimmte Bauteile des Waggons, insbesondere sicherheitsrelevante Bauteile vorhanden sind oder ob ein bestimmtes Gut auf dem Waggon geladen ist. Auch kann beispielsweise erkannt werden, ob der Waggon an einen weiteren Waggon angehängt ist. Das erfindungsgemäße System erlaubt dabei, dass das Erkennen der genannten Gegenstände berührungslos und ohne eine Veränderung der Anordnung der Gegenstände und der Detektionseinheit erfolgen kann, da die elektromagnetische Detektion über eine gewisse Distanz durchgeführt werden kann. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems ist die Detektionseinheit nicht lediglich zum Erkennen der Gegenstände, d. h. zum Erkennen von Gegenständen, die durch ihre Eigenschaften bestimmt sind, ausgebildet, sondern auch weiterhin zur elektromagnetischen Identifizierung der elektromagnetisch detekti erbaren Gegenstände, d. h. auch zur Unterscheidung zwischen ansonsten eigenschaftsgleichen Gegenständen ausgebildet. Hierfür sind die elektromagnetisch detektierbaren Gegenstände weiterhin elektromagnetisch identifizierbar, sodass auch eigenschaftsgleiche Gegenstände ein sie individualisierendes Kennzeichen aufweisen, welches jeden der Gegenstände Einzigartigkeit oder zumindest eine Besonderheit verleiht. Zu diesem Zweck besitzen die Gegenstände elektromagnetisch auslesbare Merkmale, welche beispielsweise eine Seriennummer repräsentieren. Dadurch ist es möglich, mithilfe der Detektionseinheit nicht nur festzustellen, ob ein Gegenstand einer bestimmten Ausprägung, beispielsweise ein Container einer bestimmten Größe vorhanden ist, sondern auch welches Exemplar dieses Gegenstandes vorhanden ist, beispielsweise ein Container mit einer bestimmten Seriennummer. Die Gegenstände sind bevorzugt dadurch identifizierbar, dass sich an oder in ihnen ein Transponder befindet. Der Transponder nimmt elektromagnetische Wellen auf und leitet automatisch elektromagnetische Wellen weiter, wobei diese Weiterleitung entsprechend einer definierten Vorschrift erfolgt, sodass jeder Transponder und folglich jeder der Gegenstände identifizierbar ist. Die Weiterleitung der elektromagnetischen Wellen ist für die Transponder nach individuellen Vorschriften definierbar, wodurch die Transponder codierbar sind. Die Transponder ermöglichen eine RFID (Radio-Frequency Identification) und können passiv oder aktiv ausgeführt sein. Die Detektionseinheit ist bevorzugt zur Identifizierung der an den Gegenständen befindlichen Transponder ausgebildet, sodass die mit den Transpondern gekennzeichneten Gegenstände mithilfe der Detektionseinheit identifiziert werden können. Die Detektionseinheit bildet somit auch eine Identifizierungseinheit.
Die Detektionseinheit ist bevorzugt zur elektromagnetischen Detektion bzw. Identifizierung von Gegenständen im oder am Waggon ausgebildet, welche durch Komponenten des Waggons, insbesondere durch Bauteile des Waggons, beispielsweise sicherheitsrelevante Bauteile, wie Radlager, Bremsen, Bremsbeläge, Federn und Dämpfer gebildet sind. Alternativ oder ergänzend ist die Detektionseinheit bevorzugt zur elektromagnetischen Detektion bzw. Identifizierung von Gegenständen im oder am Waggon ausgebildet, welche durch zu transportierendes Gut oder durch Behältnisse für das zu transportierende Gut gebildet sind. Beispielsweise können die Gegenstände durch Frachtbehältnisse, wie Container, Paletten oder Tanks gebildet sein. Die Gegenstände können auch durch das Gut selbst, beispielsweise in Form von Schüttgut, Flüssigkeiten, Pulver oder auch in Form von halbfertigen oder fertigen Produkten gebildet sein. Ergänzend oder alternativ ist die Detektionseinheit weiterhin bevorzugt zur Detektion bzw. Identifizierung von Gegenständen ausgebildet, welche durch andere Waggons, insbesondere durch benachbarte Waggons eines Zuges gebildet sind. Folglich kann auch die Zusammenstellung des Zuges bestehend aus den zu detektierenden bzw. zu identifizierenden Waggons automatisiert erkannt werden. Die Detektionseinheit ist weiterhin bevorzugt als Kommunikationseinheit ausgebildet, um Daten mit an den Gegenständen befindlichen Kommunikationsmodulen über eine Funkverbindung auszutauschen. Dabei bilden die Kommunikationsmodule und die Transponder jeweils bevorzugt eine Einheit an oder in dem Gegenstand aus. Der Datenaustausch zwischen der als Kommunikationseinheit ausgebildeten Detektionseinheit und den Gegenständen kann bei- spielsweise einer hochsicheren Identifizierung des jeweiligen Gegenstandes dienen. Auch kann der Datenaustausch dafür genutzt werden, um Daten über den Zustand des Gegenstandes an die als Kommunikationseinheit ausgebildete Detektionseinheit zu senden.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems umfasst dieses weiterhin einen zentralen übergeordneten Leitrechner, welcher bevorzugt fern dem einen oder den mehreren Waggons angeordnet ist. Diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems umfasst weiterhin mindestens eine Bordeinheit, wobei die Bordeinheit gemeinsam mit der Energieversorgungseinheit jedem Waggon separat zugeordnet ist. Dementsprechend umfasst jeder Waggon bevorzugt eine der Bordeinheiten und eine der Energiever- sorgungseinheiten. Besonders bevorzugt umfasst das System mehrere der Bordeinheiten und mehrere der Energieversorgungseinheiten, wobei jeweils eine der Bordeinheiten und jeweils eine der Energieversorgungseinheiten an einem der Waggons angeordnet sind. Die eine oder die mehreren Bordeinheiten sind dazu ausgebildet, Daten über die mit der Detektionseinheit erfolgte Detektion über eine Sendeeinheit an den Leitrechner zu senden. Insofern die Detekti- onseinheit zur Identifizierung der Gegenstände ausgebildet ist, handelt es sich bei den über die Sendeeinheit an den Leitrechner zu sendenden Daten um Identifikationsdaten der Gegenstände. Mithilfe des Leitrechners können somit mehrere oder sogar eine Vielzahl der Waggons überwacht werden. Der Leitrechner empfängt die Daten der an den Waggons angeordneten Bordeinheiten, sodass die Erkennungsdaten bzw. Identifikationsdaten der an oder in den Wag- gon befindlichen Gegenstände im Leitrechner für alle der überwachten Waggons verfügbar sind. Die Bordeinheiten der Waggons sind bevorzugt jeweils derart ausgeführt, dass sie die Energieversorgungseinheit, die Detektionseinheit und die Sendeeinheit umfassen. Dabei sind die Energieversorgungseinheit, die Detektionseinheit und die Sendeeinheit bevorzugt jeweils in einem Gehäuse, besonders bevorzugt jeweils in einem Radlagergehäuse des Waggons angeordnet.
Die Bordeinheit ist bevorzugt weiterhin dazu ausgebildet, betriebseigene und satellitengeschützte Daten zu empfangen, zu verarbeiten und über die Sendeeinheit an den Leitrechner zu senden. Hierdurch sind weitere für die Organisation der logistischen Abläufe notwendige Daten am Leitrechner verfügbar; beispielsweise Daten über die Position des Waggons.
Die Sendeeinheit ist bevorzugt weiterhin als Sende- und Empfangseinheit ausgebildet, sodass die Bordeinheit für eine bidirektionale Kommunikation mit dem Leitrechner ausgebildet ist. Dementsprechend umfasst der Leitrechner bevorzugt eine Sendeeinheit, mit welcher Daten an die eine oder die mehreren Bordeinheiten gesendet werden können. Die bidirektionale Kom- munikation zwischen der Bordeinheit und dem Leitrechner ermöglicht beispielsweise das gezielte Abfragen von Daten über die Identifizierung von im oder am Waggon befindlichen Gegenständen durch den Leitrechner. Auch ist beispielsweise eine Steuerung von steuerbaren Komponenten des Waggons möglich. Die an oder in den Waggons angeordneten Sendeeinheiten sind bevorzugt jeweils durch eine Mobilfunkeinheit gebildet. Die Mobilfunkeinheit gewährleistet die Übertragung von Daten von den Waggons zum Leitrechner ausgehend von einer nahezu beliebigen Position des Waggons. Die Mobilfunkeinheit ist bevorzugt für einen verschlüsselten Datenaustausch über GSM oder über UMTS konfiguriert.
Das erfindungsgemäße System ist dazu geeignet, mit einem Diagnosemanagementsystem, einem Mautsystem oder einem Logistik-Management-system verknüpft zu werden bzw. in ein solches System integriert zu werden. Dementsprechend umfasst der Leitrechner bevorzugt ein Diagnosemanagementsystem, ein Mautsystem und/oder ein Logistik-Managementsystem. Mithilfe des Logistik-Management-Systems können die Abläufe auf dem Schienennetz geplant und organisiert werden. Es kann eine Koordinierung, eine Überwachung und eine Optimierung des gesamten Verkehrs- und Warenflusses, beispielsweise eine Minimierung der Stillstandszeiten, sowie eine Prozessanalyse und eine Fahrplan- und Netzoptimierung vorgenommen werden. Unter Nutzung der bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sys- tems vorgesehenen Lokalisierbarkeit der Waggons kann am Leitrechner erkannt werden, ob ein bestimmter Waggon verfügbar ist und in welchem Zustand er sich befindet. In gleicher Weise kann ein Tracking, d. h. eine Verfolgung und Abfrage der aktuellen Positionen der Wag- gons vorgenommen werden, was beispielsweise der Berechnung einer Maut auf einer mautpflichtigen Strecke dient.
Um die an den Leitrechner gesendeten Daten über die erkannten bzw. identifizierten Gegen- stände aufwandsarm nutzen zu können, umfasst der Leitrechner bevorzugt ein Informationsportal, welches alle relevanten Daten zu jedem Waggon in einem Intranet oder im Internet zu Verfügung stellt.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems ist die Energieversorgungseinheit durch ein Generatorlager gebildet, welches in mindestens einem Radlager des Waggons integriert ist. Das Generatorlager bildet einerseits ein Lager zur rotati- ven Lagerung eines Rades bzw. einer Radachse des Waggons und ist bevorzugt durch ein Wälzlager gebildet. Im Generatorlager ist ein elektrischer Generator zur Bereitstellung der elektrischen Versorgungsspannung ausgebildet. Folglich ist das Generatorlager dazu geeignet, die kinetische Energie des Waggons in elektrische Energie zu wandeln, da durch die Drehung des Lagers eine Versorgungsspannung im Generatorlager induziert wird. Bei dieser besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems wird die Detektionseinheit und ggf. die Sendeeinheit des jeweiligen Waggons aufwandsarm mit elektrischer Energie versorgt. Es ergeben sich für die Verwendung der Waggons in einem erfindungsgemäßen System im Vergleich zum Stand der Technik keine erweiterten Anforderungen.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems ist das Generatorlager weiterhin als ein Sensor ausgebildet. Bei dem Generatorlager sind die zur Erzeugung der elektrischen Spannung erforderlichen Komponenten in das Lager integriert, bei- spielsweise in einen Lagerinnenraum des Wälzlagers. Eine dieser Komponenten ist durch eine Leiteranordnung gebildet, welche der Induktion der zu generierenden elektrischen Versorgungsspannung dient. Bei der Leiteranordnung handelt es sich bevorzugt um eine Wicklung oder um eine Spule. Weitere Komponenten sind beispielsweise durch Dauermagnete und/oder Elektromagnete gebildet. Der Dauermagnet bzw. der Elektromagnet führen bei einer Drehung des Generatorlagers dazu, dass in der Leiteranordnung eine elektrische Spannung induziert wird. Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems umfasst dieses weiterhin jeweils eine mit der Leiteranordnung elektrisch verbundene Sensorelektronik zur Bestimmung von Messgrößen, welche auf die Leiteranordnung einwirken. Die Leiteranordnung des Generatorlagers dient also zur Erzeugung der elektrischen Versorgungsspannung, welche einerseits der elektrischen Energieversorgung und andererseits zur Messung von auf die Leiteranordnung einwirkende Messgrößen verwendet wird. Bei den Messgrößen handelt es sich insbesondere um Messgrößen, welche durch das Einwirken der anderen für die Erzeugung der elektrischen Spannung erforderlichen Komponenten des Generatorlagers, insbesondere der Dauermagnete und/oder der Elektromagnete messbar werden. Beispielsweise entsteht in der Leiteranordnung eine elektrische Spannung, deren zeitlicher Verlauf von der Drehzahl des Generatorlagers abhängig ist. Diese Spannung ist aber auch von weiteren Größen, beispielsweise von einer besonderen mechanischen Belastung des Generatorlagers abhängig, welche sich in einem veränderten Luftspalt zur Leiteranordnung auswirkt. Auch können Rückschlüsse auf den zeitlichen Verlauf der mechanischen Belastung gezogen werden, beispielsweise ob es sich um einen Stoß oder um eine Schwingung handelt. Auch können Rückschlüsse auf den Ort und die Ausrichtung der mechanischen Belastung gezogen werden, beispielsweise ob es sich um eine koaxiale oder um eine außermittige Plasteeinleitung handelt.
Die Sensorelektronik ist bevorzugt zur Bestimmung einer Drehzahl zwischen der Leiteranordnung und der mit der Leiteranordnung zusammenwirkenden magnetischen oder elektromagnetischen Komponente konfiguriert. Die Drehzahl zwischen der Leiteranordnung und der mit der Leiteranordnung zusammenwirkenden magnetischen oder elektromagnetischen Komponente ist in den meisten Fällen gleich einer Drehzahl des Radlagers und somit gleich der Drehzahl des gelagerten Rades des Waggons. Folglich erlaubt diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems eine Messung der Drehzahl des gelagerten Rades des Waggons und demzufolge auch eine Bestimmung von Weg, Geschwindigkeit und Beschleunigung des Waggons. Die Sensorelektronik wird bevorzugt direkt oder indirekt durch den Generator des Generatorlagers elektrisch gespeist. Um zu ermöglichen, dass eine Versorgung der Sensorelektronik und der Detektionseinheit auch dann gewährleistet ist, wenn das Generatorlager keine elektrische Versorgungsspannung generiert, umfasst das erfindungsgemäße System bevorzugt weiterhin einen in der Energieversorgungseinheit ausgebildeten elektrischen Energiespeicher, beispiels- weise einen Akkumulator oder einen Kondensator. Dabei kann das erfindungsgemäße System so konfiguriert sein, dass der elektrische Energiespeicher durch den Generator des Generatorlagers geladen wird.
Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems sind im Radlager weitere Sensoren zur Bestimmung von Beschleunigungen, Kräften, Momenten und/oder Temperaturen angeordnet.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient der Überwachung eines schienengebundenen Warenoder Personentransportes in einem Waggon und umfasst zunächst einen Schritt, bei welchem eine elektrische Versorgungsspannung mit einer im oder am Waggon angeordneten Energieversorgungseinheit erzeugt wird. In einem weiteren Schritt werden elektromagnetisch detek- tierbare Gegenstände, welche im oder am Waggon angeordnet sind, elektromagnetisch detek- tiert. Das Detektieren erfolgt mit einer durch die Energieversorgungseinheit versorgten Detekti- onseinheit. Bei den elektromagnetisch detektierbaren Gegenständen kann es sich beispielsweise um Komponenten oder Bauteile des Waggons handeln, jedoch können auch das zu transportierende Gut oder hierfür vorgesehene Behältnisse als zu detektierende Gegenstände erkannt werden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Detektionseinheit an einem Ort im oder am Waggon dauerhaft verbleiben, da die im oder am Waggon angeordneten zu detektierenden Gegenstände aufgrund der gegebenen elektromagnetischen Detektierbarkeit über eine gewisse Entfernung erkannt werden können. Da erfindungsgemäß die elektrische Versorgungsspannung für die Detektionseinheit mithilfe einer im oder am Waggon angeordneten Energieversorgungseinheit erzeugt wird, kann das Detektieren der zu erkennenden Ge- genstände in nahezu jedem beliebigen Betriebszustand des Waggons erfolgen, beispielsweise auch dann, wenn sich der Waggon in Alleinstellung befindet.
Mithilfe der Detektionseinheit werden bevorzugt solche zu detektierende Gegenstände erkannt, welche durch Komponenten des Waggons, insbesondere durch sicherheitsrelevante Bauteile, wie Bremsen, Bremsbeläge, Federn, Dämpfer oder Radlager gebildet sind. Alternativ oder ergänzend werden mit der Detektionseinheit bevorzugt solche zu detektierende Gegenstände erkannt, welche durch mit dem Waggon zu transportierendes Gut und/oder durch andere Waggons gebildet sind. Die Ergebnisse dieser Detektionen können für die Organisation der Logistik des schienengebundenen Transportes genutzt werden.
Um die elektrische Versorgungsspannung mithilfe der Energieversorgungseinheit zu erzeugen, wird in der Energieversorgungseinheit bevorzugt kinetische Energie des Waggons in elektrische Energie gewandelt. Da ein Waggon zumeist bewegt wird, kann auf diese Weise elektrische Energie, d. h. die elektrische Versorgungsspannung dauerhaft zur Verfügung gestellt werden. Zeiten, in denen sich der Waggon in einem Stillstand befindet, können bevorzugt mithilfe eines elektrischen Energiespeichers überbrückt werden.
Die Wandlung der kinetischen Energie des Waggons in die elektrische Energie erfolgt bevorzugt in einem Radlager des Waggons. Hierdurch kann die Wandlung Platz sparend und auf- wandsarm erfolgen.
Die Detektionseinheit wird erfindungsgemäß dazu benutzt, die detektierbaren Gegenstände zu erkennen, wodurch bekannt wird, ob ein Gegenstand mit bestimmten Eigenschaften, beispielsweise eine Bremse einer bestimmten Bauart, vorhanden ist. Darüber hinaus erfolgt bevorzugt ein Identifizieren der elektromagnetisch detektierbaren Gegenstände, d. h. die Feststellung, welches Exemplar des Gegenstandes der bestimmten Bauart vorhanden ist, wofür eine das Exemplar identifizierende Kennung elektromagnetisch erfasst wird. Dabei wird bevorzugt eine Codierung als Kennung erfasst, welche gemäß RFID ausgelesen wird. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens müssen die elektromagnetisch detektier- baren Gegenstände zudem elektromagnetisch identifizierbar sein.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nach dem Identifizieren eines der zu identifizierenden Gegenstände geprüft, ob der identifizierte Gegenstand entsprechend einer Vorgabe im oder am Waggon angeordnet ist. Dieser Schritt der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann beispielsweise im Rahmen einer Sicherheitsprüfung durchgeführt werden. Bei dieser Sicherheitsprüfung kann beispielsweise festgestellt werden, ob ausschließlich Originalteile und zugelassene Ersatzteile am Waggon verbaut sind. Dieser Schritt der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann aber auch im Rahmen einer Überwachung der die Logistik betreffenden Elemente erfolgen. Beispielsweise kann geprüft werden, ob und welche Frachtbehältnisse, wie z. B. Container oder Tanks sich auf dem Waggon befinden, und ob und welche Fracht geladen ist. Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird be- vorzugt ein Bestätigungssignal ausgegeben, wenn die identifizierten Gegenstände gemäß der Vorgabe im oder am Waggon angeordnet sind. Beispielsweise kann im Rahmen einer Überwachung der sicherheitsrelevanten Bauteile eine Zusammenarbeitsberechtigung der sicherheitsrelevanten Bauteile ausgegeben werden. Im Beispiel einer Logistikkontrolle kann das Bestätigungssignal dazu dienen, die ordnungsgemäße Beladung des Waggons zu quittieren.
Das Bestätigungssignal wird bevorzugt über eine Sendeeinheit an einen übergeordneten Leitrechner gesendet, über welchen mehrere Waggons oder eine Vielzahl an Waggons überwacht werden kann. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Identifikationsdaten des identifizierten Gegenstandes über eine Sendeeinheit an einen übergeordneten Leitrechner gesendet, nachdem dieser Gegenstand identifiziert wurde. Auf diese Weise können am Leitrechner logistische Abläufe überwacht werden oder es kann am Leitrechner überprüft werden, ob der identifizierte Gegenstand, insbesondere ein sicherheitsre- levantes Bauteil entgegen oder gemäß einer Vorgabe im oder am Waggon angeordnet ist.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Daten zwischen der als eine Kommunikationseinheit ausgebildeten Detektionseinheit mit an den Gegenständen befindlichen Kommunikationsmodulen über eine Funkverbindung ausge- tauscht. Hierdurch können beispielsweise Gegenstände in Form von steuerbaren Bauteilen des Waggons gesteuert werden. Die elektrische Versorgungsspannung wird bevorzugt mit der als ein Generatorlager ausgebildeten Energieversorgungseinheit erzeugt. Das Generatorlager ist in einem der Radlager des Waggons integriert, wodurch das Erzeugen der Versorgungsspannung Platz sparend und aufwandsarm erfolgen kann.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens umfassen solche Schritte, für deren Ausführung Komponenten ausgebildet sind, welche für die bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Systems beschrieben sind. In gleicher Weise umfassen weitere bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Systems solche Komponenten, die zur Ausführung von Schritten der beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens konfiguriert sind.

Claims

1
Patentansprüche
System zur Überwachung eines schienengebundenen Waren- oder Personentransportes in mindestens einem Waggon, umfassend:
- eine im oder am Waggon angeordnete Energieversorgungseinheit zur Bereitstellung einer elektrischen Versorgungsspannung; und
- eine durch die Energieversorgungseinheit versorgbare Detektionseinheit zur elektromagnetischen Detektion elektromagnetisch detekti erbarer Gegenstände, die im oder am Waggon angeordnet sind.
System nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinheit weiterhin zur elektromagnetischen Identifizierung der elektromagnetisch detektierbaren Gegenstände ausgebildet ist, wobei die elektromagnetisch detektierbaren Gegenstände weiterhin elektromagnetisch identifizierbar sind.
System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin einen zentralen übergeordneten Leitrechner und mindestens eine Bordeinheit umfasst; wobei die Bordeinheit gemeinsam mit der Energieversorgungseinheit jedem der Waggons separat zugeordnet ist; und wobei die Bordeinheit dazu ausgebildet ist, Daten über die mit der Detektionseinheit erfolgte Detektion über eine Sendeeinheit an den Leitrechner zu senden.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgungseinheit durch ein Generatorlager gebildet ist, welches in einem Radlager des Waggons integriert ist.
Verfahren zur Überwachung eines schienengebundenen Waren- oder Personentransportes in mindestens einem Waggon, folgende Schritte umfassend:
- Erzeugen einer elektrischen Versorgungsspannung mit einer im oder am Waggon angeordneten Energieversorgungseinheit; und
- Detektieren elektromagnetisch detektierbarer Gegenstände, die im oder am Waggon angeordnet sind, wobei das Detektieren mit einer durch die Energieversorgungseinheit versorgten Detektionseinheit erfolgt. 2
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Detektionseinheit zu detektierenden Gegenstände durch Komponenten des Waggons, durch mit dem Waggon zu transportierendes Gut und/oder durch andere Waggons gebildet sind.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Energieversor- gungseinheit kinetische Energie des Waggons in elektrische Energie gewandelt wird, um die Versorgungsspannung zu erzeugen.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin ein Identifizieren der elektromagnetisch detektierbaren Gegenstände mit der Detektionseinheit erfolgt, wobei die elektromagnetisch detektierbaren Gegenstände weiterhin elektromagnetisch identifizierbar sind.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Identifizieren eines der Gegenstände geprüft wird, ob der identifizierte Gegenstand entsprechend einer Vorgabe im oder am Waggon angeordnet ist.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Identifizie- ren eines der Gegenstände Identifikationsdaten des identifizierten Gegenstandes über eine Sendeeinheit an einen übergeordneten Leitrechner gesendet werden.
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