WO2014029616A2 - Verfahren zur überprüfung der funktionsfähigkeit von weichenheizungen eines schienennetzes - Google Patents

Verfahren zur überprüfung der funktionsfähigkeit von weichenheizungen eines schienennetzes Download PDF

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WO2014029616A2
WO2014029616A2 PCT/EP2013/066467 EP2013066467W WO2014029616A2 WO 2014029616 A2 WO2014029616 A2 WO 2014029616A2 EP 2013066467 W EP2013066467 W EP 2013066467W WO 2014029616 A2 WO2014029616 A2 WO 2014029616A2
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Christian Bode
Hendrik Haskamp
Doris Martitz
Karsten Rahn
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02—Constructional details
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L7/00—Remote control of local operating means for points, signals, or track-mounted scotch-blocks
    • B61L7/06—Remote control of local operating means for points, signals, or track-mounted scotch-blocks using electrical transmission
    • B61L7/08—Circuitry
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L1/00—Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or train
    • B61L1/20—Safety arrangements for preventing or indicating malfunction of the device, e.g. by leakage current, by lightning

Definitions

  • the invention relates to a method for checking the functionality of point heaters a rail network.
  • Rail vehicles are moved on tracks, also referred to as lanes, which comprise two steel rails parallel to one another.
  • the two rails are spaced apart from each other talking ent ⁇ the track width of the rail vehicles used. To hold the gap, the rails are on
  • switches are provided.
  • the two rails of a track hereinafter referred to as stock rails, split on two tracks by the distance between them is increased.
  • a V-shaped running track the so-called core, arranged as soon as the distance between the Ba ⁇ ckenschienen corresponds to twice the track width.
  • Each free end of the frog is a separate track with the relative jaws ⁇ rail.
  • two pivotable switch blades are arranged in the region of the frog.
  • the switch blade extends substantially at a distance of the track width to the opposite stock rail.
  • the remaining Wei ⁇ Chen tongue is spaced.
  • the two switch blades are pivoted, so that the je ⁇ Weils one of the switch blades on the associated jaw slide ne is applied and the other switch blades is spaced from the jaw rails.
  • the switch blades freeze on the respective cheek rails. This is favored with existing moisture.
  • Herkömm ⁇ SHORT- switches are therefore heated in such a weather by means of heating elements.
  • the heating elements are designed either as electrical temperature resistors or as gas-operated burning devices or the like. To check the function of the heating elements, the current flowing through them or the gas flow is measured. It can not be recognized, for example, whether the heating element has detached from the switch, and consequently the switch is not ready for operation.
  • the invention has for its object to provide a particularly ge ⁇ suitable method for checking the operability of a heater of a switch of a rail network.
  • a further object of the invention is to specify a particularly suitable monitoring device for this purpose.
  • the object is achieved by the features of claim 1 and with respect to the monitoring device by the features of independent claim 7 with respect to the method.
  • Advantageous developments and Ausgestal ⁇ tions are the subject of the respective subclaims.
  • the method serves to check the functionality of a heater of a switch of a rail network, by de ⁇ rer the switch is heated.
  • Soft under in particular ⁇ sondere a track construction is understood to mean that rail vehicles allows the transition from one track to another track without interruption of movement.
  • the tracks, also called lanes, have two sills
  • the switch heater preferably has a heating element which is arranged in the region of the contact surface of the switch blade on the stock rail.
  • the point heater comprises two heating elements, one of which is externally connected on the outside of the stock rail in the region of the contact surface on the stock rail. On the outside, here is the contact surface of the designated opposite side of Ba ⁇ ckenschiene. Alternatively or in combination with this, a heating element of the point heater is arranged in the region of the frog.
  • the method provides that in one step, the position of the switch is determined and in a further step, the heat radiation emitted by the switch is detected, wherein the two steps are carried out either sequentially or simultaneously.
  • the detection of the thermal radiation takes place without contact.
  • the temperature of the switch can be determined in the area of the contact point and in other areas of the switch. By means of the temperature value, it is possible to conclude on the functional capability of the point heater and thus on any icing of the switch.
  • auxiliary variables which may be present, such as, for example, the current required for operating the point heater, by means of which a possibly fault-loaded temperature of the switch is calculated.
  • Sequence ⁇ Lich a diagnostic quality of the functional checking is increased, since it is possible only to measure the temperature in a region to be examined, preferably in the region of the contact point of the switch blade against the stock rail.
  • the result of the function test on egg ⁇ ne maintenance control center is transmitted, which is for example part of a Stre ⁇ ckenminute.
  • the result or the value of the functional ⁇ check is either the value of the measured heat radiation and / or a value derived therefrom.
  • the coordinates of the points are recorded in the Streckenatlas and are compared with the coordinates at which the measurement of the heat radiation takes place. These coordinates are determined, for example, by means of a GPS device or other localization systems.
  • a temperature value of the switch determined from the emitted heat radiation is compared with an ambient temperature of the switch.
  • the difference between the two is used as istlei ⁇ Teter value which is transmitted to the maintenance control center, or whether the difference exceeds a certain predetermined value.
  • a desired value is determined, in dependence of which the detection of the thermal radiation takes place.
  • the setpoint value is, for example, a binary value as a function of which the point heater is supplied with energy.
  • the setpoint thus indicates whether the heating is activated or not.
  • the heat radiation of the switch is only determined when the switch heating is operated. This is for example always be the case if the ambient temperature falls below ⁇ a predefined threshold. Consequently, the binary set point is set ⁇ ge to a first value when the ambient temperature is above the threshold value and otherwise to a second value.
  • the setpoint is conveniently queried at the maintenance center.
  • the value of the measured thermal radiation or the value derived therefrom is transmitted to the maintenance control center as a function of the desired value.
  • the heat radiation of the switch is first detected, and in a further step, this value is compared with the setpoint.
  • the set point con ⁇ cretan temperature value or a certain Temperaturab ⁇ is cut. This expediently indicates an expectation value for the switch temperature. Only if the derived from the value of the measured thermal radiation temperature value is not within the temperature portion, so the Wär ⁇ me insightful the point heating is insufficient, then a transmission to the maintenance control center.
  • the setpoint is also binary and indicates whether the point heater is activated.
  • a monitoring device having a heat-sensitive sensor and a signal-technically coupled with this Ausenseelekt ⁇ ronik.
  • the heat-sensitive sensor example ⁇ , a pyroelectric sensor, or more preferably a thermal imaging camera.
  • the surveil ⁇ monitoring device comprises a further sensor or a thermometer, by means of which the ambient temperature of the monitoring device is determined, the value is compared with the value measured by blazempfind ⁇ union sensor value.
  • the monitoring device comprising a transmitter unit, with ⁇ means of which the measured value for the switch temperature can be transmitted.
  • the monitoring device is mounted on a rail vehicle.
  • the functionality of all points heaters can be checked on the way during a journey of the rail vehicle along the tracks of the rail network. It is thus necessary to ensure the operability of the point heaters of the rail network only a relatively small number of Kochwa ⁇ monitoring devices.
  • the monitoring device is substantially continuously activated as it is moved along the railroad network.
  • the heat radiation of the rail network is thus detected substantially continuously.
  • a transmission of the value of the measured thermal radiation or of the therefrom derived value to the maintenance control center is advantageously carried out when at least two conditions are he ⁇ fills:
  • the position of the monitoring device corresponds substantially to that of the switch, and the Weichenhei ⁇ wetting is activated, which in particular it is ⁇ averages based on the set point.
  • place the comparison with the nominal value of the maintenance control center takes over after Mitt ⁇ development. If there should be based on the target value of an activated Wei ⁇ chenffyung, however, corresponds to the heat radiation substantially to the ambient temperature of the junction, a defective point heating is identified.
  • a rail car is 4 ⁇ be moved to which a monitoring device is connected.
  • the monitoring device 6 has an IR camera 8, also referred to as a thermal imaging camera, and an evaluation unit 10.
  • a heat radiation 12 is measured, which is emitted by a switch 14 in the region of a heating element of an activated, ie energized, point heater 16.
  • the route atlas 18 contains the coordinates of the switch 14 in electronic form and the position of the rail vehicle 4 is determined either by means of a GPS receiver or another location-determining system.
  • the heat radiation 12 of the switch 14 is registered by means of the IR camera 8 and a temperature value is calculated by the evaluation electronics 10.
  • a temperature value is calculated by the evaluation electronics 10.
  • the temperature of the switch 14 is measured without contact.
  • an ambient temperature of the switch 14 is detected by the surveil ⁇ splice apparatus. 6 For example, this occurs when the rail drive-generating ⁇ 4 is located relatively far from the switch 14 is removed or the thermal imager 8 is by means of a
  • Tilting mechanism tilted away from a directed to the switch 14 measuring direction. From the temperature value of the switch 14, the ambient temperature is subtracted and compared this result with a binary setpoint indicating whether an activated point heater 16 is present.
  • the setpoint is stored in a memory of the evaluation 10 and is stored there before the start of the rail vehicle 4. Al ⁇ ternative this is the setpoint while driving the
  • Rail vehicle 4 transmit, in particular continuously or event controlled, in a crossing of the switch 14 through the rail vehicle. 4

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit einer Heizung (16) einer Weichen (14) eines Schienennetzes (2), - bei dem die Position der Weiche (14) ermittelt wird, - die von der Weiche (14) emittierte Wärmestrahlung (12) erfasst wird, und - der Wert der gemessenen Wärmestrahlung (12) und/oder ein hieraus abgeleiteter Wert an eine Wartungsleitstelle (22) übermittelt wird.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit von Weichenheizungen eines Schienennetzes
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit von Weichenheizungen eines Schienennetzes.
Schienenfahrzeuge werden auf auch als Spur bezeichneten Glei- sen bewegt, die zwei zueinander parallele stählerne Schienen umfassen. Die beiden Schienen weisen einen Abstand zueinander auf, der der Spurweite der verwendeten Schienenfahrzeuge ent¬ spricht. Zum Halten des Abstands sind die Schienen auf
Schwellern aus Holz, Beton, Stahl oder dergleichen befestigt, die sich im Wesentlichen quer zur Ausbreitungsrichtung der Schienen erstrecken.
Um einen Wechsel eines Schienenfahrzeugs von einer Spur auf eine andere Spur ohne Unterbrechung der Fahrzeugbewegung zu ermöglichen, sind Weichen vorgesehen. Dabei werden die beiden Schienen eines Gleises, im Weiteren als Backenschienen bezeichnet, auf zwei Gleise aufgespalten, indem der Abstand zwischen diesen erhöht wird. Zwischen den beiden Backenschienen wird eine V-förmig verlaufende Schiene, das sogenannte Herzstück, angeordnet, sobald der Abstand zwischen den Ba¬ ckenschienen dem doppelten der Spurweite entspricht. Jedes Freiende des Herzstücks bildet mit der jeweiligen Backen¬ schiene ein eigenständiges Gleis. Bei aktiven Weichen sind im Bereich des Herzstücks zwei verschwenkbare Weichenzungen angeordnet. Je nach Einstellung der Weiche liegt eine davon innenseitig an der ihr zugeordneten Backenschiene an, wobei diese Weichenzunge im Wesentlichen im Abstand der Spurweite zu der gegenüberliegenden Backenschiene verläuft. Zu dieser Backenschiene ist die verbleibende Wei¬ chenzunge beabstandet. Um einen Spurwechsel zu ermöglichen, werden die beiden Weichenzungen verschwenkt, so dass die je¬ weils eine der Weichenzungen an der zugeordneten Backenschie- ne anliegt und die andere Weichenzungen zu den Backenschienen beabstandet ist.
Bei niedrigen Temperaturen besteht die Möglichkeit, dass die Weichenzungen an den jeweiligen Backenschienen festfrieren. Das wird bei vorhandener Feuchtigkeit begünstigt. Herkömm¬ licherweise werden Weichen bei einer derartigen Witterung deshalb mittels Heizelementen beheizt. Die Heizelemente sind entweder als elektrische Temperaturwiderstände oder als mit Gas betriebene Brennvorrichtungen o. ä. ausgestaltet. Zur Funktionsüberprüfung der Heizelemente wird der durch diese fließende Strom bzw. der Gasdurchfluss gemessen. Dabei kann nicht erkannt werden, ob sich beispielsweise das Heizelement von der Weiche gelöst hat, und folglich die Weiche nicht be- triebsbereit ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonders ge¬ eignetes Verfahren zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit von einer Heizung einer Weiche eines Schienennetzes anzugeben. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine besonders ge¬ eignete Überwachungseinrichtung hierfür anzugeben.
Erfindungsgemäß wird hinsichtlich des Verfahrens die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Über- wachungseinrichtung durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 7 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestal¬ tungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
Das Verfahren dient der Überprüfung der Funktionsfähigkeit einer Heizung einer Weiche eines Schienennetzes, mittels de¬ rer die Weiche beheizt wird. Unter Weiche wird hierbei insbe¬ sondere eine Gleiskonstruktion verstanden, die Schienenfahrzeugen den Übergang von einem Gleis auf ein anderes Gleis ohne Fahrtunterbrechung erlaubt. Die Gleise, auch als Spur be- zeichnet, weisen dabei zwei mittels Schwellern gehaltene
Schienen auf, die außer im Bereich der Weiche im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Die Gleise und Weichen werden zusammenfassend als Schienennetz bezeichnet. Die Weiche selbst weist zwei Backenschienen und vorzugsweise zwei dazwischen verschwenkbar angeordnete Weichenzungen auf, die im Bereich eines Herzstücks der Weiche angebunden sind. Zur Verhinderung eines Festfrierens der Weichenzunge oder der Weichenzungen weist die Weichenheizung vorzugsweise ein Heizelement auf, das im Bereich der Anlagefläche der Weichenzunge an der Backenschiene angeordnet ist. Insbesondere umfasst die Weichenheizung zwei Heizelemente, von denen jeweils eines au- ßenseitig an der Backenschiene im Bereich der Anlagefläche an der Backenschiene angebunden ist. Außenseitig bezeichnet hierbei die der Anlagefläche gegenüberliegende Seite der Ba¬ ckenschiene. Alternativ oder in Kombination hierzu ist ein Heizelement der Weichenheizung im Bereich des Herzstücks an- geordnet.
Das Verfahren sieht vor, dass in einem Schritt die Position der Weiche ermittelt wird und in einem weiteren Schritt die von der Weiche emittierte Wärmestrahlung erfasst wird, wobei die beiden Schritte entweder nacheinander oder gleichzeitig ausgeführt werden. Insbesondere erfolgt die Erfassung der Wärmestrahlung berührungslos. Hiermit kann die Temperatur der Weiche im Bereich der Anlagestelle und in weiteren Bereichen der Weiche ermittelt werden. Mittels des Temperaturwerts kann auf die Funktionsfähigkeit der Weichenheizung und damit auf eine eventuell vorliegende Vereisung der Weiche geschlossen werden .
Dabei ist es nicht nötig, auf eventuell vorliegende Hilfsgrö- ßen, wie beispielsweise den zum Betrieb der Weichenheizung nötigen Strom, zurückzugreifen, mittels derer eine etwaig fehlerbelastete Temperatur der Weiche errechnet wird. Folg¬ lich ist eine Diagnosequalität der Funktionsüberprüfung erhöht, zumal es ermöglicht ist, lediglich die Temperatur in einem zu überprüfenden Bereich zu messen, vorzugsweise im Bereich der Anlagestelle der Weichenzunge an der Backenschiene. Geeigneterweise wird das Ergebnis der Funktionsprüfung an ei¬ ne Wartungsleitstelle übermittelt, die z.B. Teil einer Stre¬ ckenzentrale ist. Das Ergebnis oder der Wert der Funktions¬ überprüfung ist dabei entweder der Wert der gemessenen Wärme- Strahlung und/oder ein hieraus abgeleiteter Wert. Dieser ist beispielsweise binär und gibt insbesondere an, ob die Wei¬ chentemperatur oberhalb eines bestimmten, einen sicheren Betrieb der Weiche zulassenden Temperaturwertes liegt. Aufgrund der Übermittlung des Wertes an die Leitstelle, die insbeson- dere unverzüglich erfolgt, können geeignete Maßnahmen ergriffen werden, um erneut die Betriebssicherheit der Weiche her¬ zustellen, falls die Heizleistung der Weichenheizung zu gering ist. Insbesondere erfolgt die Übermittlung per Funk. Aufgrund der Funkübertragung ist eine Verkabelung der Weiche mit der Zentral- bzw. der Leitstelle nicht erforderlich, was einen Mate¬ rial- und Kostenaufwand reduziert. Besonders bevorzugt wird die Position der Weiche mittels ei¬ nes Streckenatlasses ermittelt. Unter Streckenatlas wird ein Plan verstanden, der insbesondere elektronisch vorliegt, und der die Position einzelner Bestandteile des Schienennetzes enthält. Beispielsweise sind die Koordinaten der Weichen in dem Streckenatlas verzeichnet und werden mit den Koordinaten verglichen, an denen die Messung der Wärmestrahlung erfolgt. Diese Koordinaten werden beispielsweise mittels eines GPS- Geräts oder anderer Systeme zur Ortsbestimmung ermittelt. Beispielsweise wird ein aus der emittierten Wärmestrahlung ermittelter Temperaturwert der Weiche mit einer Umgebungstemperatur der Weiche verglichen. Insbesondere wird als abgelei¬ teter Wert, der an die Wartungsleitstelle übermittelt wird, die Differenz zwischen den beiden herangezogen, oder ob die Differenz einen bestimmten vorgegebenen Wert überschreitet. Mittels des Vergleich der gemessenen Wärmestrahlung am Ort der Weiche mit der Umgebungstemperatur ist es möglich, die Funktionsfähigkeit der Weichenheizung zu ermitteln, also ob die Weichenheizung die Weiche erwärmt.
Zweckmäßigerweise wird ein Sollwert bestimmt, in Abhängigkeit dessen die Erfassung der Wärmestrahlung erfolgt. Der Sollwert ist beispielsweise ein binärer Wert, in Abhängigkeit dessen die Weichenheizung mit Energie versorgt wird. Der Sollwert gibt also an, ob die Heizung aktiviert ist, oder nicht. Mit anderen Worten wird die Wärmestrahlung der Weiche lediglich dann ermittelt, wenn die Weichenheizung betrieben wird. Dies ist beispielsweise stets dann der Fall, wenn die Umgebungs¬ temperatur einen vordefinierten Schwellwert unterschreitet. Folglich wird der binäre Sollwert auf einen ersten Wert ge¬ setzt, wenn die Umgebungstemperatur oberhalb des Schwellwerts liegt und sonst auf einen zweiten Wert. Es wird also insbe¬ sondere ein Betrieb der Weichenheizung bei einer Umgebungs¬ temperatur unterhalb des vordefinierten Schwellwerts voraus¬ gesetzt. Alternativ wird der Sollwert zweckmäßigerweise bei der Wartungsleitstelle abgefragt.
Besonders bevorzugt wird der Wert der gemessenen Wärmestrahlung bzw. der hieraus abgeleitete Wert in Abhängigkeit des Sollwerts an die Wartungsleitstelle übermittelt. In diesem Fall wird also zunächst die Wärmestrahlung der Weiche er- fasst, und in einem weiteren Schritt wird dieser Wert mit dem Sollwert verglichen. Beispielsweise ist der Sollwert ein kon¬ kreter Temperaturwert oder ein bestimmter Temperaturab¬ schnitt. Dieser gibt zweckmäßigerweise einen Erwartungswert für die Weichentemperatur an. Lediglich, wenn der aus dem Wert der gemessenen Wärmestrahlung abgeleitete Temperaturwert nicht innerhalb des Temperaturabschnitts liegt, also die Wär¬ meleistung der Weichenheizung ungenügend ist, erfolgt eine Übermittlung an die Wartungsleitstelle. Alternativ hierzu ist der Sollwert ebenfalls binär und gibt an, ob die Weichenheizung aktiviert ist. Folglich erfolgt ei¬ ne Übermittlung des gemessenen Wertes insbesondere dann, wenn die Weichenheizung aktiviert ist. Geeigneterweise wird in diesem Fall der abgeleitete Wert übermittelt, der zweckmäßi¬ gerweise angibt, ob die Weichenheizung defekt ist, also der gemessene Wert der Wärmestrahlung zu gering ist. Prinzipiell ist ein Vergleich mit dem Sollwert in der Wartungsleitstelle ebenfalls möglich.
Zur Durchführung des Verfahrens wird eine Überwachungseinrichtung herangezogen, die einen wärmeempfindlichen Sensor und eine mit diesem signaltechnisch gekoppelte Auswerteelekt¬ ronik aufweist. Der wärmeempfindliche Sensor ist beispiels¬ weise ein pyroelektrischer Sensor oder besonders bevorzugt eine Wärmebildkamera. Beispielsweise umfasst die Überwa¬ chungseinrichtung einen weiteren Sensor oder ein Thermometer, mittels dessen die Umgebungstemperatur der Überwachungseinrichtung ermittelt wird, deren Wert mit dem vom wärmempfind¬ lichen Sensor gemessenen Wert verglichen wird. Insbesondere umfasst die Überwachungseinrichtung eine Sendeeinheit, mit¬ tels derer der gemessener Wert für die Weichentemperatur übertragen werden kann.
Geeigneterweise ist die Überwachungseinrichtung an einem Schienenfahrzeug angebracht. Hierdurch kann bei einer Fahrt des Schienenfahrzeugs entlang der Gleise des Schienennetzes die Funktionsfähigkeit sämtlicher Weichenheizungen auf dem Weg überprüft werden. Es ist somit zur Sicherstellung der Funktionsfähigkeit der Weichenheizungen des Schienennetzes lediglich eine vergleichsweise geringe Anzahl von Überwa¬ chungseinrichtungen erforderlich .
Beispielsweise wird vor Inbetriebnahme der Strecke ein War¬ tungszug mit einer derartigen Überwachungseinrichtung entlang der Gleise bewegt und die Funktionsfähigkeit sämtlicher Wei¬ chenheizungen überprüft. Ebenso denkbar ist es jedoch auch, dass während des Betriebs des Schienennetzes ein bestimmter Zug, beispielsweise jeder zehnte das Schienennetz befahrender Zug, mit einer derartigen Überwachungseinrichtung ausgerüstet ist, und somit die Funktionsfähigkeit der Weichenheizungen im Wesentlichen kontinuierlich überprüft wird. Auf diese Weise ist einerseits eine effiziente Überwachung der Weichenheizungen ermöglicht und andererseits sind Kosten eingespart. Fer¬ ner ist es möglich, dass die mittels der Überwachungseinrichtung ermittelten Werte der Weichentemperatur über etwaig in dem Schienenfahrzeug vorhandene Kommunikationseinrichtungen an die Wartungsstelle übermittelt werden, was zu einer Kos¬ tenersparnis führt.
Geeigneterweise ist die Überwachungseinrichtung im Wesentli- chen kontinuierlich aktiviert, wenn diese entlang des Schienennetzes bewegt wird. Die Wärmestrahlung des Schienennetzes wird somit im Wesentlichen kontinuierlich erfasst. Eine Übermittlung des Werts der gemessenen Wärmestrahlung bzw. des hieraus abgeleiteten Werts an die Wartungsleitstelle erfolgt zweckmäßigerweise dann, wenn mindestens zwei Bedingungen er¬ füllt sind: Die Position der Überwachungseinrichtung entspricht im Wesentlichen der der Weiche, und die Weichenhei¬ zung ist aktiviert, was insbesondere anhand des Sollwerts er¬ mittelt wird. Alternativ hierzu findet der Vergleich mit dem Sollwert in der Wartungsleitstelle nach erfolgter Übermitt¬ lung statt. Falls anhand des Sollwerts eine aktivierte Wei¬ chenheizung vorliegen sollte, jedoch die Wärmestrahlung im Wesentlichen der Umgebungstemperatur der Weiche entspricht, ist eine defekte Weichenheizung identifiziert.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt die einzige Figur schematisch ein Verfahren zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit einer Heizung einer Weiche eines Schienennetzes.
Entlang des Schienennetzes 2 wird ein Schienenfahrzeug 4 be¬ wegt, an dem eine Überwachungseinrichtung 6 angebunden ist. Die Überwachungseinrichtung 6 weist eine IR-Kamera 8, auch als Wärmebildkamera bezeichnet, und eine Auswerteelektronik 10 auf. Mittels der Überwachungseinrichtung 6 wird eine Wärmestrahlung 12 gemessen, die von einer Weiche 14 im Bereich eines Heizelements einer aktivierten, also bestromten, Weichenheizung 16 emittiert wird. Hierfür wird während der Bewe- gung des Schienenfahrzeugs 4 dessen Position kontinuierlich ermittelt und mit einem Streckenatlas 18 verglichen. Der Streckenatlas 18 enthält die Koordinaten der Weiche 14 in elektronischer Form und die Position des Schienenfahrzeugs 4 wird entweder mittels eines GPS-Empfängers oder eines anderen Systems zur Ortsbestimmung ermittelt.
Mittels der IR-Kamera 8 wird die Wärmestrahlung 12 der Weiche 14 registriert und durch die Auswerteelektronik 10 ein Tempe- raturwert errechnet. Somit wird die Temperatur der Weiche 14 berührungslos gemessen. Zusätzlich wird mittels der Überwa¬ chungseinrichtung 6 eine Umgebungstemperatur der Weiche 14 erfasst. Beispielsweise erfolgt dies, wenn das Schienenfahr¬ zeug 4 sich vergleichsweise weit von der Weiche 14 entfernt befindet oder die Wärmebildkamera 8 wird mittels eines
Schwenkmechanismus von einer auf die Weiche 14 gerichteten Messrichtung weg verkippt. Von dem Temperaturwert der Weiche 14 wird die Umgebungstemperatur abgezogen und dieses Ergebnis mit einem binären Sollwert verglichen, der angibt, ob eine aktivierte Weichenheizung 16 vorliegt. Der Sollwert ist in einem Speicher der Auswerteelektronik 10 hinterlegt und wird vor Fahrtbeginn des Schienenfahrzeugs 4 dort gespeichert. Al¬ ternativ hierzu wird der Sollwert während der Fahrt des
Schienenfahrzeugs 4 übertragen, insbesondere kontinuierlich oder eventgesteuert, bei einer Überfahrt der Weiche 14 durch das Schienenfahrzeug 4.
Wenn die von der Weiche 14 emittierte Wärmestrahlung 12 einen bestimmten Grenzwert oder die Differenz zwischen dieser und der Umgebungstemperatur einen anderen, bestimmten Grenzwert unterschreitet, und der Sollwert eine aktivierte Weichenhei¬ zung 16 vorgibt, wird auf eine Funktionsstörung der Weichenheizung 16 geschlossen. Es wird folglich ein abgeleiteter Wert erstellt, der die Funktionsfähigkeit der Weichenheizung 16 angibt. Dieser Wert wird mittels einer Sendeanlage 20 an eine Wartungsleitstelle 22 des Schienennetzes 2 per Funk übermittelt, von der geeignete Gegenmaßnahmen getroffen werden. Der Vergleich zwischen der Umgebungstemperatur, den Grenzwerten, dem Sollwert und der mittels der emittierte Wär¬ mestrahlung 12 ermittelten Temperatur der Weiche 14 erfolgt dabei entweder in der Auswerteelektronik 10 des Schienenfahrzeugs 4 oder einer Elektronik der Wartungsleitstelle 22.
Wenn sich ferner die Umgebungstemperatur nicht von der mittels der emittierten Wärmestrahlung 12 ermittelten Temperatur der Weiche 12 unterscheidet, deren Position aufgrund des Streckenatlasses 18 bekannt ist, ist eine ausgefallene Wei¬ chenheizungen 16 identifiziert.
Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Aus¬ führungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können auch andere Va¬ rianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschriebene Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
Bezugs zeichenliste
2 Schienennetz
4 Schienenfahrzeug
6 Überwachungseinrichtung
8 IR-Kamera
10 Auswerteelektronik
12 Wärmestrahlung
14 Weiche
16 Weichenheizung
18 Streckenatlas
20 Sendeanlage
22 Wartungsleitstelle

Claims

Verfahren zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit einer Heizung (16) einer Weiche (14) eines Schienennetzes (2), bei dem die Position der Weiche (14) ermittelt wird,
die von der Weiche (14) emittierte Wärmestrahlung (12) erfasst wird, und
der Wert der gemessenen Wärmestrahlung (12)
und/oder ein hieraus abgeleiteter Wert an eine Wartungsleitstelle (22) übermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Wert der gemessenen Wärmestrahlung (12) bzw. der abgeleiteter Wert an die Wartungsleitstelle (22) mittels Funk (20) übermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Position der Weiche (14) anhand eines Streckenatlas¬ ses (18) ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Wert der gemessenen Wärmestrahlung (12) mit einer Umgebungstemperatur verglichen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass als abgeleiteter Wert die Differenz zwischen dem Wert der gemessenen Wärmestrahlung (12) und der Umgebungstemperatur herangezogen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass ein Sollwert bestimmt wird, in Abhängigkeit dessen die Erfassung der Wärmestrahlung (12) oder die Übermittlung des Werts der gemessenen Wärmestrahlung (12) bzw. des hieraus abgeleiteten Werts erfolgt.
Überwachungseinrichtung (6) mit einem wärmeempfindlichen Sensor (8), insbesondere einer IR-Kamera, und einer Aus¬ werteelektronik (10), zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
Mobile Überwachungseinrichtung (6) nach Anspruch 7.
Schienenfahrzeug (4) mit einer Überwachungseinrichtung (6) nach Anspruch 7 oder 8.
PCT/EP2013/066467 2012-08-20 2013-08-06 Verfahren zur überprüfung der funktionsfähigkeit von weichenheizungen eines schienennetzes WO2014029616A2 (de)

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CN201380042880.2A CN104736767A (zh) 2012-08-20 2013-08-06 检验轨道网络的道岔加热器的功能性的方法
EP13750536.8A EP2870291A2 (de) 2012-08-20 2013-08-06 Verfahren zur überprüfung der funktionsfähigkeit von weichenheizungen eines schienennetzes

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