WO2018087337A1 - Modul und inspektionssystem zur inspektion von fahrenden gegenständen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Modul (1, 1A, 1B, 1C, 1D) zur Nahinspektion von Fahrzeugen in einer Hochspannungsumgebung, bevorzugt von fahrenden Fahrzeugen, besonders bevorzugt von Schienenfahrzeugen, das mindestens eine in dem Modul (1, 1A, 1B, 1C, 1D) angeordnete Inspektionseinrichtung, beispielsweise mindestens einen in dem Modul (1, 1A, 1B, 1C, 1D) angeordneten Sensor, umfasst. Die Erfindung betrifft weiterhin ein modulares Inspektionssystem umfassend mindestens ein solches Modul (1, 1A, 1B, 1C, 1D) und mindestens einen Modulträger (8) mit dem das mindestens eine Modul (1, 1A, 1B, 1C, 1D) verbunden ist. Eine Aufgabe der Erfindung liegt in der Bereitstellung von zeiteffizienten und kosteneffizienten Vorrichtungen für Inspektion und Wartung von über Hochspannungsleitungen betriebenen Fahrzeugen. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Modul (1, 1A, 1B, 1C, 1D) der eingangs genannte Art dadurch gelöst, dass die mindestens eine Inspektionseinrichtung zumindest abschnittsweise mit einem Erdungsgehäuse (8) zum Überspannungsschutz umgeben ist, vorzugsweise in einem Erdungsgehäuse (8) eingekapselt ist.

Description

MODUL UND INSPEKTIONSSYSTEM ZUR INSPEKTION VON FAHRENDEN GEGENSTÄNDEN

BESCHREIBUNG

1 Technischer Hintergrund

Die Erfindung betrifft ein Modul zur Nahinspektion von Fahrzeugen in einer Hochspannungsumgebung, bevorzugt von fahrenden Fahrzeugen, besonders bevorzugt von Schienenfahrzeugen, das mindestens eine in dem Modul angeordnete Inspektionseinrichtung, beispielsweise mindestens einen in dem Modul angeordneten Sensor, umfasst. Die Erfindung betrifft weiterhin ein modulares Inspektionssystem umfassend mindestens ein solches Modul und mindestens einen Modulträger mit dem das mindestens eine Modul verbunden ist.

Fahrzeuge, insbesondere Schienenfahrzeuge, die über eine Hochspannungsleitung (in der Regel eine Oberleitung) mit Strom versorgt werden, sind schwierig zu Inspizieren und zu Warten. Derartige Hochspannungsleitungen führen regelmäßig Spannungen im Bereich von 1 ,5-25 kV, weshalb auch bei normalen atmosphärischen Bedingungen die Gefahr eines Spannungsüberschlages auf Objekte besteht, die sich der Hochspannungsleitung auf weniger als etwa 1 -3 Meter (je nach Spannung) nähern. Eine Nahinspektion und Wartung von Fahrzeugen, die über eine Hochspannungsleitung betrieben werden, erfordert daher im Stand der Technik regelmäßig eine Trennung des Fahrzeugs von der Hochspannungsleitung und einen Transport des Fahrzeugs beispielsweise in eine Inspektions- und Wartungseinrichtung. Da es, außer bei einem Systemausfall, nur begrenzt möglich ist, einen Wartungsbedarf eines solchen Fahrzeugs in Vorfeld zu bestimmen, müssen derartige Fahrzeuge aus Sicherheitsgründen einer Vielzahl an regelmäßigen Inspektionen unterzogen werden. Ein großer Teil dieser Inspektionen zeigt aber im Ergebnis keinen oder nur minimalen Wartungsbedarf. Gleichzeitig kommt es aber zu einem Ausfall des Fahrzeugs im Betrieb, was für den Betreiber des Fahrzeuges (bspw. ein Schienenverkehrsunternehmen) zusätzlich zu den Kosten der, eigentlich unnötigen Inspektion, zu weiteren Kosten führt, da er mehr Fahrzeuge benötigt um einen gewünschten Fahrbetrieb aufrecht zu erhalten.

2 Technische Aufgabe Eine Aufgabe der Erfindung liegt also in der Bereitstellung von zeiteffizienten und kosteneffizienten Vorrichtungen für Inspektion und Wartung von über Hochspannungsleitungen betriebenen Fahrzeugen, insbesondere von Schienenfahrzeugen. Insbesondere liegt eine Aufgabe der Erfindung darin, die Menge an nötigen Inspektionen und Wartungen außerhalb des Betriebes des Fahrzeuges zu verringern. 3 Erfindungsgemäße Lösung

Erfindungsgemäß werden die oben genannten Aufgaben bei einem Modul der eingangs genannte Art dadurch gelöst, dass die mindestens eine Inspektionseinrichtung zumindest abschnittsweise mit einem Erdungsgehäuse zum Überspannungsschutz umgeben ist, vor- zugsweise in einem Erdungsgehäuse eingekapselt ist.

Ein derartiges Modul ermöglich eine Nahinspektion eines Fahrzeuges in einer Hochspannungsumgebung ohne das eine Gefahr für eine Person besteht. Es ist auch nicht nötig, das Fahrzeug von der Hochspannung zu trennen um die Nahinspektion durchzuführen. Sollte es zu einem Spannungsüberschlag kommen, so verhindert das Erdungsgehäuse einen Überspannungsschaden an der Inspektionseinrichtung im inneren des Erdungsgehäuses.

Eine Inspektionseinrichtung kann erfindungsgemäß zum Beispiel ein Sensor, wie ein optischer, akustischer, Ultraschall- oder chemischer Sensor, ein optisches Element, wie ein Spiegel oder eine Spiegelanordnung, eine Beleuchtung, ein Laser oder ein akustischer Signalgeber oder ein Ultraschall-Signalgeber sein. Es können auch mehrere Inspektionseinrichtungen in einem Modul angeordnet sein, wie Beispielsweise ein Laser und ein Scanner, der eine Reflektion des Laserlichts vom Fahrzeug auffängt. Das erfindungsgemäße Modul ermöglich somit eine automatisierte Inspektion eines Fahrzeugs in einer Hochspannungsumgebung und erlaubt festzustellen ob eine Wartung nötig ist oder nicht. Damit lassen sich unnötige Wartungen vermeiden und gleichzeitig ein vorzeitiger Wartungsbedarf erkennen (bspw. bei einem unerwarteten Schaden am Fahrzeug, der noch nicht bemerkt wurde). Die erfindungsgemäßen Module sind somit auch besonders geeignet in einem System für „predictive maintenance" und/oder zustandsorientierte Wartung und/oder Instandhaltung verwendet zu werden, welches Daten über einzelne Fahrzeuge und Fahrzeugflotten sammelt und auswertet um zuverlässigere Vorhersagen über einen Wartungsbedarf zu ermögli- chen.

Im Folgenden mit Bezug auf einen Sensor im speziellen beschriebene Ausführungsformen des Moduls werden auch allgemein für eine beliebige Inspektionseinrichtung beansprucht.

3.1 Modul

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Module abgeschlossen bzw. verkapselt. So können Apparaturen innerhalb eines Modulgehäuses beispielsweise vor Verschmutzungen, Hochspannungsüberschlägen, Spritzwasser oder Reinigungsflüssigkeit geschützt werden.

Als Apparaturen sind hier einerseits Inspektionseinrichtungen, aber auch Steuerelektronik, Datenspeicher, Stromversorgungskabel, Datenübertragungseinrichtungen oder Kontrollda- tenübertragungseinrichtungen zu verstehen. Gemäß einer besonderen Ausführungsform kann eine Oberseite eines Modulgehäuses zumindest abschnittsweise und/oder teilweise durchlässig bezüglich der im Modul angeordneten Apparatur sein. Enthält das Modulgehäuse beispielsweise einen insbesondere mit einem Sensor oder optischen Element bestückten Roboterarm, so kann an der Oberseite des Modulgehäuses eine verschließbare Durchführung für den Roboterarm angebracht sein. Für optische Sensoren kann die Oberseite des Modulgehäuses abschnittsweise transparent, insbesondere als transparentes optisches Element, ausgestaltet sein. Für akustische Sensoren kann die Oberseite des Modulgehäuses im Wesentlichen schalldurchlässig ausgestaltet sein. Als Oberseite des Modulgehäuses wird hier diejenige Seite bezeichnet, die in der Regel auf das zu inspizierende Objekt gerichtet wird. Die Oberseite des Modulgehäuses kann also bei einem von oben inspizierenden Modul auch nach unten gerichtet sein.

In einer besonderen Ausführungsform kann ein Modul zumindest ein konkaves optisches Element umfassen, auf das eine Mehrzahl von Kameras gerichtet ist. Beispielsweise kann das konkave optische Element eine spiegelnde Halbsphäre sein, die auf einem Unterboden des Modulgehäuses angeordnet ist und auf die gleichwinkelverteilt drei, vier oder mehr horizontal ausgerichtete Kameras gerichtet sind. Durch die konkave Ausformung können die Kameras des Moduls einen großen und sich über den ganzen Kreisbogen erstreckenden Bereich das Bildsegment abbilden. Da die konkave Ausformung bekannt ist, kann sie bei einer späteren Bildauswertung berücksichtigt werden, um die durch sie verursachte optische Verzerrung von Inspektionsrohdaten auszugleichen. Denkbar ist auch, das konkave optische Element als spiegelnde Halbzylinderfläche auszugestalten. Ferner ist es denkbar, die Kameras und oder das konkave optische Element an eine Bewegungseinrichtung zu koppeln, um den Aufnahmebereich des Moduls zu verändern.

Dieser Gegenstand der Erfindung betrifft also beispielsweise einen Sensor mit einem Schutzgehäuse vor Hochspannung, der in der Nähe eines hochspannungsführenden Objekts einsetzbar ist. Beispielsweise ist ein solcher Sensor mit Schutzgehäuse geeignet, auch unterhalb eines Abstandes von 10-15 cm multipliziert mit dem Wert der Hochspan- nung in Kilovolt angebracht zu werden.

3.1.1 HOCHSPANNUNGSSCHUTZ FÜR INSPEKTIONSSENSOREN

In einer Ausführungsform umfasst das Modul zum Überspannungsschutz mindestens eine der folgenden Komponenten:

- eine mit dem Erdungsgehäuse verbundene Ableitung, wobei die Ableitung bevorzugt eine Kupferleitung umfasst, besonders bevorzugt eine 0,5 cm bis 5 cm starke Kupferleitung umfasst,

- einen Hornabieiter,

- einen gasgefüllten Überspannungsabieiter,

- eine Verbindung zu einer Bahnerde oder zu einer sonstigen Erdung,

- einen Sensorchip, der eingerichtet ist, eine Überschreitung eines maximal ableitbaren Stroms zu detektieren. Die genannten Komponenten erhöhen den Überspannungsschutz und können einzeln oder in jeder beliebigen Kombination Verwendung finden. Die negativen Auswirkungen von Spannungsüberschlägen können damit reduziert bzw. von der im Modul angeordnete Inspektionseinrichtung und ggf. weiteren Apparaturen ferngehalten werden. Eine Ableitung kann mit einem leitfähigen Teil des Erdungsgehäuses, beispielsweise mit einem leitfähigen Außengehäuse verbunden sein. Die Stärke der Ableitung ist entsprechend der in der Hochspannungsleitung geführten Stromstärke und Spannung zu wählen. Das Erdungsgehäuse kann über die Ableitung mit einer Bahnerde, beispielsweise den Fahrschienen, verbunden sein.

Die Ableitung kann mit einem Hornabieiter oder einen gasgefüllten Überspannungsabieiter am Erdungsgehäuse verbunden sein. Die Ableitung kann aber auch einfach an einen Leitfä- higen Teil des Erdungsgehäuses angeschlossen sein, sodass Spannungsüberschläge gegebenenfalls zuerst das Erdungsgehäuse treffen.

Ein Sensorchip kann den durch die Ableitung fließenden Strom messen und gegebenenfalls einen Alarm auslösen, falls ein Spannungsüberschlag einen zu hohen Strom überträgt bzw. zu lange andauert. Das Modul kann in diesem Falls beispielsweise automatisch auf einen größeren Abstand zur Hochspannungsleitung gebracht werden.

3.1.2 MAßNAHMEN ZUR EFFIZIENTEN INSPEKTION VON HOCHSPANNUNGSFÜHRENDEN BAUTEILEN In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Erdungsgehäuse zum Überspannungsschutz mindestens eine der folgenden Komponenten:

- ein elektrisch leitfähiges Außengehäuse,

- ein elektrisch isolierendes Innengehäuse,

- einen Faraday'schen Käfig,

- mindestens einen isolierten Anschluss für eine Datenverbindung und / oder einen Stroman- schluss und / oder eine Ableitung.

Das Außengehäuse kann beispielsweise ein Metall, vorzugsweise Aluminium, umfassen. Aluminium ist relativ günstig, leicht, witterungsbeständig und hat eine ausreichend hohe elektrische Leitfähigkeit.

Das Innengehäuse ist vorzugsweise vollständig im Außengehäuse angeordnet. Bevorzugt erfüllt das Innengehäuse die Schutzart IP64, besonders bevorzugt IP67. Vorzugsweise umfasst das Modul zumindest ein elektrisch leitfähiges Außengehäuse, ein im Außengehäuse angeordnetes elektrisch isolierendes Innengehäuse und eine mit dem Außengehäuse verbundene Ableitung. In einer weiteren Ausführungsform weist das Erdungsgehäuse einen Überspannungsschutz auf, der geeignet ist, die Inspektionseinrichtung auch unterhalb eines Abstandes von einer Hochspannungsleitung von 10-15 cm multipliziert mit dem Wert der an der Hochspannungsleitung anliegend Hochspannung in Kilovolt zu bringen, bevorzugt auch in einen Abstand von einer Hochspannungsleitung von 15 cm bis 75 cm bei 15 kV Hochspannung und /oder in einen Abstand von 25-125 cm bei 25 kV Hochspannung, zu bringen.

Bei den genannten Spannungswerten und Abständen sind zumindest gelegentlich Spannungsdurchschläge zu erwarten (je nach den vorliegenden atmosphärischen Bedingungen). Durch die zuvor diskutierten Komponenten zum Hochspannungsschutz lässt sich ein derarti- ger Schutz für ein erfindungsgemäßes Modul erreichen. Viele wichtigste Europäische Schienenverkehrsnetze benutzen beispielsweise Hochspannungen von 15kV oder 25 kV. Daher kann ein solches Modul an einer Vielzahl von bestehenden Schienenverkehrsnetzen installiert und im Betrieb zur Inspektion von Schienenfahrzeugen verwendet werden. Eine erfolgreiche Nahinspektion erfordert in der Regel das sich Sensoren auf deutlich unter einen Meter nähern können. Andernfalls lassen sich bspw. Oberflächendefekte nur deutlich schwerer optisch erkennen.

Gemäß der Erfindung sollen hochspannungsführende Bauteile, wie beispielsweise die Stromabnehmer eines mit Hochspannungsleitungen elektrisch verbunden Zuges, auf effiziente, einfache und präzise Weise inspiziert werden.

Zur automatisierten Inspektion sind Sensoren, wie insbesondere Kamerasysteme, vorgesehen. Digitalkamerasysteme haben den Vorteil, dass sie schnell und ohne Verbrauchsmate- rialien direkt digitale Datensätze erzeugen, die der datentechnischen Auswertung zugänglich sind. Um die Inspektion von hochspannungsführenden Bauteilen eines Zuges effizienter und präziser zu machen, ist es wünschenswert, die Sensoren in einem möglichst geringen Abstand zum hochspannungsführenden Bauteilen anzuordnen. Gerade bei elektrifizierten Sensoren wie Digitalkamerasystemen erhöht sich jedoch mit geringer werdendem Abstand die Gefahr eines Spannungsüberschlages. Daher ist ein minimaler Sicherheitsabstand von einem Objekt wie beispielsweise einem Sensor zu ei- nem hochspannungsführenden Bauteil vorgeschrieben bzw. empfohlen. Dies ist insbesondere in der Norm DIN EN 1501 19 (VDE 01 15601 ) niedergelegt. Der minimale Sicherheitsabstand hängt von einzelnen Parametern ab und ist beispielsweise unterschiedlich für Wechselspannung und Gleichspannung. Als Faustregel gilt dem Fachmann, dass ein Si- cherheitsabstand von 10 cm mal dem Wert der Hochspannung in Kilovolt nicht unterschritten werden darf. Erfindungsgemäß werden auch elektrische Sensoren unterhalb des typischen Sicherheitsabstandes verwendet. Dafür wird der Sensor mit einer Einrichtung zum Überschlagschutz geschützt. Eine solche Einrichtung kann beispielsweise ein Faraday'scher Käfig um den Sensor sein. Ein Faraday'scher Käfig leitet elektrischen Strom über seine Außenfläche ab, sodass ein Objekt in seinem Inneren nicht stromdurchflossen und mithin geschützt ist. Eine als Faraday'scher Käfig ausgestaltete Einrichtung kann insbesondere Durchbrechungen haben, durch die ein freier optischer Weg von einem optischen Sensor auf das hochspannungsfüh- rende Bauteil gerichtet werden kann.

Ein Modul, das als Komponente einen Faraday'schen Käfig umfasst, ermöglich daher einen verbesserten Schutz von Inspektionseinrichtungen innerhalb des Faraday'schen Käfigs vor Überspannungsschäden und vor elektromagnetischen Störungen.

Ein Problem beim Einsatz von elektrifizierten Sensoren in der Nähe von Hochspannungsleitungen und hochspannungsführenden Bauteilen ist die Signalstörung eines elektrifizierten Sensors durch elektromagnetische Abstrahlung. Auch dieses Problem wird durch ein als Faraday'scher Käfig ausgestattetes Gehäuse für den identifizierten Sensor ausge- räumt.

3.1.3 HOCHSPANNUNGSSCHUTZ DES SENSORS

Bei vielen bildgebenden Inspektionsschritten steigt die räumliche Auflösung und die opti- sehe Qualität der aufgenommenen Bilder mit der Nähe von dem optischen Sensor und/oder seinem Objektiv zum zu inspizierenden bewegten Gegenstand. Ist der bewegte Gegenstand ein aus einer elektrischen Hochspannungsleitung gespeister Zug, so besteht die Gefahr eines Hochspannungsüberschlags von einem hochspannungsführenden Bauteil, wie beispielsweise eine Hochspannungsleitung oder einem Stromabnehmer des Zu- ges. Erfindungsgemäß kann ein Sensor daher zumindest abschnittsweise mit einem Erdungsgehäuse umgeben sein, welches über eine Ableitung, die einen hohen elektrischen Strom tragen kann (wie zum Beispiel 0,5 cm bis 5 cm starke Kupferleitung) mit einer Masse hoher Kapazität elektrisch verbunden ist, mit der vorzugsweise auch das Hochspannungsnetz elektrisch verbunden ist. Für einen bildgebenden Sensor beispielsweise in einem Gehäuse kann auf dem optischen Weg von Sensor zu einem zu inspizierenden Gegenstand eine Aussparung im Erdungsgehäuse vorgesehen sein. Diese Aussparung kann frei sein oder mit einem zumindest teilweise durchsichtigen optischen Element, wie beispielsweise einer Glasscheibe, verdeckt sein. Das Erdungsgehäuse ist aus einem Material mit hoher Leitfähigkeit, wie zum Beispiel Kupfer oder einem geeigneten Stahl und hat eine Dicke, die auf das Tragen eines maximal zu erwartenden Stroms ausgelegt ist, der bei einem Überschlag von einem hochspannungsführenden Bauteil entstehen kann. Die maximal zu erwartende Stromstärke hängt unter anderem von der Höhe der Hochspannung ab. Beispielsweise kann das Erdungsgehäuse als Faraday'scher Käfig um den Sensor oder sein Gehäuse ausgestaltet sein.

3.1.4 WEITERE AUSGESTALTUNGEN DER MODULE

In noch einer weiteren Ausführungsform ist mindestens eine Inspektionseinrichtung ausge- wählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer Kamera, einer Beleuchtung, einem Laser, einem optischen Sensor, einem optischen Element, einem Infrarot-Sensor, einem Röntgen- Sensor, einem Ultraschall-Sensor, einem Schwingungssensor, einem Mikrophon und einem chemischen Sensor. Ein Modul kann auch mehrere Inspektionseinrichtungen aufweisen, wie beispielsweise einen Laser und einen optischen Sensor, der das reflektierte Laserlicht detektiert.

Wenn das Modul ein (Richt-)Mikrophon umfasst, ist vorzugsweise eine Innenseite des Erdungsgehäuses mit einem Schalldämmer ausgekleidet. Auch eine akustische Inspektion kann wertvolle Hinweise auf einen Zustand des Fahrzeugs liefern. Beispielsweise können bestimmte Geräusche auf einen Defekt oder Wartungsbedarf in einer bestimmten Fahrzeugkomponente hindeuten.

In ähnlicher Weise kann ein chemischer Sensor in einem Modul beispielsweise einen Ölaus- tritt am Fahrzeug oder einen Austritt von Kühlmittel aus einer Fahrzeug-Klimaanlage detek- tieren. Mögliche in erfindungsgemäßen Modulen aufgenommene Apparaturen können sein:

• optische Inspektionssysteme wie zum Beispiel Kameras, Laserschranken, Infrarot- Wärmebildkameras,

• Röntgenquellen und/oder Röntgendetektoren,

• insbesondere erfindungsgemäße haptische Detektoren,

• akustische Detektoren,

• insbesondere erfindungsgemäße Roboterarme,

• Beleuchtungssysteme,

• Datenverarbeitungssysteme,

• insbesondere erfindungsgemäße Reinigungssysteme und/oder

• Antennen.

3.1.5 VERSTELLBARKEIT DER SENSOREN

In einer Ausführungsform umfasst das Modul eine mit dem Erdungsgehäuse verbundene Bewegungseinrichtung, die so eingerichtet ist, dass zumindest eine Translation des Erdungsgehäuses in Richtung auf den zu inspizierenden Gegenstand zu und von dem zu inspizierenden Gegenstand weg ermöglicht, vorzugsweise eine Translation des Erdungsge- häuses in bis zu drei Raumrichtungen ermöglicht, und wobei die Bewegungseinrichtung vorzugsweise so eingerichtet ist, dass sie auch ein Verkippen und / oder Verdrehen des Erdungsgehäuses ermöglicht, und wobei die Bewegungseinrichtung vorzugsweise durch einen Elektromotor und / oder ein piezoelektrisches Element getrieben wird. Eine solche Bewegungseinrichtung ermöglicht es, die Inspektionseinrichtung(en) in eine für die jeweilige Inspektionseinrichtung optimale Entfernung zum Fahrzeug zu bringen. Beispielsweise könnte ein Standardabstand von 60 cm für Kameramodule gewählt werden, der für jeden zu inspizierenden Fahrzeugtyp Verwendung findet. Dies vereinfach die optischen Einstellungen der Kameras und erhöht die Qualität der Bilddaten. Beispielsweise können die Kameras dann auf eine festen Brennweite eingestellt und ein eventuell vorhandener Autofo- kus deaktiviert werden. Vergleichbare Standardabstände können auch für andere Arten von Inspektionseinrichtungen gewählt werden.

Die Bewegungseinrichtung kann also so eingerichtet sein, dass sie je nach zu inspizieren- dem Fahrzeugtyp ein anderes Bewegungsmuster ausführen kann, um die Inspektionseinrichtung in eine jeweils vordefinierte Position zu bringen. Die Bewegungseinrichtung kann beispielsweise eine Modulschiene sein, auf der ein oder mehrere einzelne Module oder Modulgruppen translatorische und oder rotatorische Bewegungen ausführen können um beispielsweise in eine optimale Aufnahmeposition zu gelan- gen.

Gemäß einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung können die Sensoren des Inspektionssystems also verstellbar ausgebildet sein. Die Verstellbarkeit kann translatorische und rotatorische Bewegungen umfassen. Insbesondere kann ein Abstand zwischen einem Sensor und dem fahrenden Gegenstand einstellbar sein. Beispielsweise kann ein Sensor auch bezüglich der Fahrtrichtung schwenkbar ausgebildet sein. Dadurch ist es beispielsweise möglich, ein erstes Bild mit dem Sensor aufzunehmen, wenn der Sensor entgegen der Fahrtrichtung des fahrenden Gegenstandes ausgerichtet ist, ein weiteres Bild, wenn der Sensor lotrecht auf den fahrenden Gegenstand gerichtet ist und/oder ein weiteres Bild, wenn der Sensor in Fahrtrichtung des fahrenden Gegenstandes ausgerichtet ist. Aus diesen Bildern kann ein dreidimensionales Abbild eines Objekts auf dem fahrenden Gegenstand durch einen Bildauswertungsalgorithmus erzeugt werden.

Erfindungsgemäße Elemente wie beispielsweise Inspektionssensoren, optische Elemente, Beleuchtungssysteme und/oder Reinigungseinrichtungen können mit einem Bewegungssystem versehen sein. Ein Bewegungssystem kann ausgelegt sein für Translationen bis zu drei Raumrichtungen und bis zu zwei Schwenkrichtungen, so dass die Schwenkwinkel insbesondere alle Winkeleinstellungen auf einer Kugelsphäre einstellbar machen. Vorzugsweise sind Bewegungseinrichtungen separat ansteuerbar. Beispielsweise kann eine Bewegungseinrich- tung durch einen Elektromotor oder ein piezoelektrisches Element getrieben werden.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Bewegungseinrichtung einen Roboterarm, dessen eines Ende mit dem Erdungsgehäuse verbunden ist, wobei der Roboterarm vorzugsweise eine Teleskopstange und / oder ein Gelenk umfasst.

Gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung ist ein Roboterarm vorgesehen, der ein Inspektionssystem wie beispielsweise eine Kamera oder ein optisches Element, bevorzugt ein optisches Umlenkungselement tragen kann. In einem Kopfbereich des Roboterarms, an welchem das Inspektionssystem oder das optische Element bevorzugt angebracht sind, kann eine Bewegungseinrichtung vorgesehen sein. Diese Bewegungseinrichtung erlaubt beispielsweise das Verkippen und/oder Verdrehen eines optischen Inspektionssystems oder des optischen Elements, um einen optischen Weg auf eine Vielzahl von Abschnitten eines Inspektionsobjektes ausrichten zu können.

Durch einen derart bestückten Roboterarm können auch unzugängliche Abschnitte von fahrenden Gegenständen unterschiedlicher Bauart mit einem einzigen Inspektionssystem flexibel inspiziert werden.

Im einfachsten Fall ist der Roboterarm als bevorzugt automatisch ausfahrbare Teleskopstange ausgeführt. An einem Kopfbereich der Teleskopstange kann beispielsweise ein Spiegel angeordnet sein. Ein solcher Spiegel ist gegenüber einem typischen optischen Inspektionssystem kostengünstig, technisch unaufwendig und zudem leicht ausgestaltbar. Bei der Inspektion eines fahrenden Gegenstandes wie zum Beispiel einen Zug ist es bei vielen Inspektionsaufgaben wünschenswert, das optische Element so nah wie möglich, einen zu inspizieren Abschnitt des fahrenden Gegenstands heranzuführen. Dabei stellt sich das Problem, dass beispielsweise in ein Lichtraumprofil des fahrenden Gegenstandes eingegriffen werden muss oder Sicherheitsabstände zum fahrenden Gegenstand unterschritten werden müssen. Dies erhöht die Gefahr einer Kollision von Roboterarm und fahrenden Gegenstand, vor allem, wenn beispielsweise durch einen Defekt ein Bauteil des fahrenden Gegenstandes über sein gewöhnliches Profil herausragt. In dieser einfachsten Ausführungs- form des Roboterarms als Teleskopstange mit Spiegel wäre der wirtschaftliche Schaden jedoch nicht erheblich. Aufgrund des vergleichsweise geringen Gewichts entfaltet eine Teleskopstange mit Spiegel eine vergleichsweise geringe mechanische Schadenswirkung.

Gemäß einer besonderen Ausgestaltung kann in einer solchen Teleskopstange eine Schwachstelle vorgesehen sein. Dies kann beispielsweise ein Gelenk sein, welches bei einer definierten mechanischen Belastung Teleskopstange vorzugsweise in Fahrtrichtung des zu inspizierenden fahrenden Gegenstandes abknicken lässt. Denkbar ist auch eine Sollbruchstelle in der Teleskopstange vorzusehen, so dass ein mit dem Spiegel bestücktes Segment der Teleskopstange schon bei leichter Kollision mit einem fahrenden Gegenstand nachgibt und so die mechanische Belastung auf andere Teile eines Inspektionssystems, wie beispielsweise eine Bewegungseinrichtung der Teleskopstange, vermeidet.

Beispielsweise kann das mit dem Spiegel bestückte Segment der Teleskopstange als Verbrauchsmaterial ausgestaltet sein, das bevorzugt auf die anderen Segmente der Tele- skopstange geklippt, gesteckt oder mit Permanentmagneten angebracht werden kann. Im Falle einer Kollision mit einem fahrenden Zug kann das mit dem Spiegel bestückte Segment schnell, einfach und unaufwendig ersetzt werden. Vorteilhaft für den Kollisionsfall und aus Kostengründen ist, dass ein solches austauschbares spiegelbestücktes Segment an einer Teleskopstange keine elektrischen Anschlüsse benötigt.

Denkbar ist auch, dass ein erfindungsgemäßer Roboterarm mit verschiedenen Inspekti- onssystemen und optischen Elementen vorzugsweise automatisiert bestückbar ist, um mit möglichst wenig Hardwareaufwand möglichst viele Inspektionsaufgaben durchführen zu können.

In einer besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Roboterarms kann ein hapti- scher Inspektionsschritt implementiert werden. Dazu kann der Roboterarm mit einem

Werkzeug, wie beispielsweise einem Greifwerkzeug oder einem Druckwerkzeug, ausgestattet werden. Dieses Werkzeug kann beispielsweise ein Bauteil wie zum Beispiel eine Klappe mechanisch greifen und durch Beauftragung mit einem Zug oder einem Druck auslenken. So kann sichergestellt werden, dass die Klappe nicht verklemmt ist. Denkbar ist, den Roboterarm mit einem Kraftmesser zu versehen, um die für die Auslenkung des Bauteils nötige Kraft zu erfassen. Das Werkzeug kann insbesondere als bevorzugt automatisiert wechselbares Wechselwerkzeug ausgestaltet sein. Beispiele für ein solches Werkzeug sind ein Greifaufsatz, ein Saugnapf oder ein Stutzen. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der Roboterarm Teil eine Wartungsanlage zur Befüllung eines fahrenden Zuges mit Betriebsstoffen und/oder dem Entsorgen von Abfallstoffen wie Brauchwasser, Schmieröl oder Fäkalien sein. Dafür kann ein Befül- lungs- oder Entsorgungsstutzen in einen Befüllung-oder Entsorgungsadapter eingreifen. Um die Befüllung oder Entsorgung am fahrenden Zug gewährleisten zu können müssen zumin- dest die Befüllungs- oder Entsorgungsstutzen der Wartungsanlage über eine Strecke mit dem fahrenden Zug mitgeführt werden, auf der die Befüllung oder Entsorgung bewerkstelligt werden kann. Dabei können einem Fachmann für Avionik bekannte Techniken des Luftbetankens an einen Zug adaptiert werden.

3.1.6 DATENÜBERTRAGUNG UND STROMVERSORGUNG

In einer weiteren Ausführungsform

- umfasst das Modul eine mit der Inspektionseinrichtung verbundene Datenübertragungseinrichtung, wobei die Datenübertragungseinrichtung vorzugsweise eine optische Datenübertragungseinrichtung, besonders bevorzugt ein optisches Kabel, und /oder ein Datenübertra- gungskabel mit elektrischer Abschirmung und / oder eine drahtlose Datenübertragungseinrichtung umfasst, und / oder

- umfasst das Modul eine mit der Inspektionseinrichtung verbundene Stromversorgungsleitung, vorzugsweise ein abgeschirmtes Stromkabel, besonders bevorzugt ein abgeschirmtes kombiniertes Strom-und Datenübertragungskabel,

und / oder

- umfasst das Modul eine mit der Inspektionseinrichtung verbundene Kontrolldatenübertra- gungseinrichtung, vorzugsweise ein abgeschirmtes Kontrolldatenübertragungskabel, besonders bevorzugt ein optisches Kontrolldatenübertragungskabel, wobei die Kontrolldatenüber- tragungseinrichtung bevorzugt von einer Datenübertragungseinrichtung und / oder einer Stromversorgungsleitung galvanisch getrennt an das Erdungsgehäuse angeschlossen ist.

Die Datenübertragungseinrichtung dient dabei primär oder ausschließlich zur Übertragung von durch die mindestens eine Inspektionseinrichtung aufgenommenen Daten an eine externe Datenbank.

Die Kontrolldatenübertragungseinrichtung dient dabei primär oder ausschließlich zur Übertragung von Steuerbefehlen an das Modul von einer externen Steuereinheit. Steuerbefehle können dabei einerseits Steuerbefehle zum Betrieb der mindestens einen Inspektionseinrichtung, beispielsweise Steuerbefehle zur Aufnahme von Bildern an eine Kamera, und / oder Steuerbefehle an eine Bewegungseinrichtung des Moduls umfassen.

Besonders bevorzugt umfasst das Modul ein optisches Datenübertragungskabel, ein Stromversorgungskabel und ein optisches Kontrolldatenübertragungskabel. Das optische Datenübertragungskabel und das Stromversorgungskabel können in einem Kabel kombiniert wer- den.

Vorzugsweise umfasst das Modul mindestens einen Opto-elektrischen Wandler, vorzugsweise innerhalb des Erdungsgehäuses. Es ist bevorzugt, wenn die Datenübertragungseinrichtung eine Datenübertragungsrate von mindestens 125 Mbyte/s, vorzugsweise mindestens 1 GByte/s, aufweist. Eine derartige Datenübertragungsrate ermöglicht es beispielsweise eine große Datenmenge an Bildaufnahmen, beispielsweise von mehreren Kameras, simultan ohne Verzögerung an eine externe Datenbank zu übertragen. Dies ermöglicht es beispielsweise auf einen„Timestamp" der je- weiligen Aufnahme zu verzichten und die Daten einfach nach dem Zeitpunkt des Eintreffens in der Datenbank zu sortieren. 3.1.7 OPTISCHE VERKABELUNG

Beim Einsatz von elektrifizierten Sensoren in der Nähe von hochspannungsführenden Bauteilen oder Hochspannungsleitungen ist nicht nur die Funktion der Elektrifizierungs- sensoren durch elektromagnetische Abstrahlung und/oder Ladungseffekte kompromittiert. Ein weiteres Problem ist die störungsfreie Datenübertragung von Sensordaten an eine Recheneinheit. Beispielsweise kann die Datenübertragung durch ein elektrisches Kabel getragen werden, welches mit einer elektrischen Schirmung versehen ist, die auf üblicherweise auf dem Wertebereich einer betreffenden Hochspannung ausgelegt ist.

Diese Lösung ist jedoch vergleichsweise teuer und dient nicht als Standardlösung für beliebige technische Umfelder. Denkbar ist weiterhin eine drahtlose Datenübertragung, beispielsweise via WLAN-Standards. Nachteilig an einer drahtlosen Datenübertragung ist die Störanfälligkeit gegen zum Beispiel elektromagnetisches Rauschen und die Begren- zung der Datenrate durch den Frequenzbereich. Die Begrenzung der Datenrate ist insbesondere problematisch bei Inspektionen eines fahrenden Gegenstandes unter einem zum Beispiel stationären Sensorsystem, bei denen in einem relativ kurzen Zeitintervall, in dem ein inspizierender Abschnitt des fahrenden Gegenstandes einen Erfassungsbereich des Sensorsystems passiert, ein möglichst hohes Datenvolumen erfasst und an eine Re- cheneinheit übertragen werden soll.

Dieser Nachteil kann beispielsweise durch das Vorsehen einer Speichereinheit zur Zwi- schenspeicherung von Sensordaten zumindest teilweise behoben werden, aus dem die gespeicherten Daten in einer Zeitspanne an die Rechnereinheit übertragen werden können, die höher ist als das Zeitintervall der Datenerfassung.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung findet die Datenübertragung nicht elektrisch statt, sondern durch optische Datenübertragung. Die optische Datenübertragung kann kabelgebunden, beispielsweise über eine Anzahl von Glasfaserkabeln oder Plas- tikfasern (mit Datenraten von bis zu 40 GBit/s), oder nicht kabelgebundenen, beispielsweise über einen Freistrahl, der von einem Opto-Elektro-Wandler in ein elektrisches Signal rückübersetzt wird, sein. Durch die drahtlose optische Übertragung kann trotz einer hohen Datenübertragungsrate auf eine aufwendige, störanfällige und eventuell schwer in bestehende Systeme, wie beispielsweise Werkhallen, nachrüstbare Kabelführung verzichtet werden. Dafür muss in oder an dem Sensor, vorzugsweise innerhalb eines Faraday'schen Käfigs, eine Anzahl von Opto-Elektro-Wandlern angeordnet sein, die beispielsweise die elektrischen Signale eines Kamerasensors in optische Signale umwandeln. Ein erster Vorteil der optischen Datenübertragung ist die Störungsunanfälligkeit gegenüber dem Einfluss durch Hochspannung, beispielsweise durch elektromagnetische Störstrahlung. Ein zweiter Vorteil der optischen Datenübertragung ist, dass die Laufzeitunterschie- de von verschiedenen von Daten, die über verschiedene optische Wege geleitet werden, aufgrund der höheren Lichtgeschwindigkeit gegenüber der Elektronengeschwindigkeit wesentlich geringer sind als bei elektrischen Leitungen. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn Inspektionsdaten aus mehreren Sensoren miteinander verglichen und ausgewertet werden sollen.

Dazu ist eine möglichst genaue Synchronisation bezüglich der Erfassungszeit der Inspektionssignale wünschenswert. Zwar können auch größere Laufzeitunterschiede von Inspektionssignalen algorithmisch ausgeglichen oder herausgerechnet werden. Dies ist jedoch mit einer Genauigkeitseinbuße gegenüber synchronisierten Rohdaten und mit einem höheren Aufwand an Rechenhardware und/oder Rechensoftware verbunden. Eine optische Datenübertragung ist auch einfacher und flexibler in bestehende Umgebungen, wie zum Beispiel eine Werkhalle, integrierbar, weil unterschiedlich lange optische Wege zur Datenübertragung die Synchronisation von Messdaten aus unterschiedlichen Sensoren vergleichsweise wenig beeinflussen. Zudem müssen keine Vorkehrungen bei der Führung optischer Kabel zur Ab- schirmung geben elektromagnetische Wellen oder Störeinflüsse getroffen werden als bei elektrischen Kabeln. Ferner sind optische Kabel leichter, platzsparender, einfacher verlegbar und meist kostengünstiger als elektrische Kabel und können zudem höhere Datenraten tragen.

3.1.8 DATENSPEICHERUNG

In noch einer weiteren Ausführungsform umfasst das Modul mindestens einen schnellen Zwischendatenspeicher, der dazu eingerichtet ist, aufgenommene Rohdaten während einer Inspektion zwischen zu speichern und vorzugsweise ermöglicht, die Rohdaten nach Ab- schluss der Inspektion an eine lokale oder externe Datenbank weiterzuleiten. Diese Ausführungsform ermöglicht es, die während einer Inspektion aufgenommenen Daten bis zum Ende der Inspektion zu speichern, dann die Module von der Hochspannungsleitung zu entfernen und dann die Daten mit weniger Störungen zu übertragen. Diese Lösung erlaubt es also zumindest teilweise auf teurere optische Datenübertragungseinrichtungen wie optische Kabel und Opto-elektrische Wandler zu verzichten. Andererseits kann der Zwi- schenspeicher je nach benötigter Datenkapazität ebenfalls die Kosten des Moduls erhöhen. Diese Ausführungsform kann beispielsweise auch dann vorteilhaft sein, wenn aufgrund der Lokalität keine Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungseinrichtung vorhanden ist über die die Daten synchron an die externe Datenbank übertragen werden könnten.

3.1.9 AKTIVE UND PASSIVE SCHUTZEINRICHTUNGEN

In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Modul mindestens eine passive und/oder aktive Schutzeinrichtung, vorzugsweise gegen Umwelteinflüsse wie Wettereinflüsse oder Tiere, zum Schutz von aufgenommenen Rohdaten und/oder der mindestens einen Inspektionseinrichtung. Eine solche Schutzeinrichtung kann beispielsweise ein Teil des Erdungsgehäuses sein, wie ein Faraday'scher Käfig oder ein isolierendes Innengehäuse. Die Schutzeinrichtung kann aber auch extern am Erdungsgehäuse oder um das Erdungsgehäuse herum angeordnet sein. Zwei weitere wichtige Beispiele für eine Schutzeinrichtung in Form von Abwehrmitteln gegen Tiere und einer Überhüllung werden im Folgenden diskutiert. 3.1.10 SCHUTZ GEGEN TIERE

An vor allem fest installierten Inspektionssystemen können sich Tiere wie zum Beispiel Tauben absetzen und die Inspektionssysteme beschädigen oder verschmutzen. Erfindungsgemäß wird daher ein Abwehrmittel gegen Tiere vorgesehen. Das Abwehrmittel kann beispielsweise an einem Gestell, einem Erdungsgehäuse oder einem Gehäuse eines Sensors angeordnet sein.

Mögliche Abwehrmittel sind erfindungsgemäß zacken- oder dornenbesetzte Aufsätze, ein akustischer Signalgeber zur Ausgabe eines für Tiere unangenehmen akustischen Signals, welches vorzugsweise außerhalb des für Menschen hörbaren Schallspektrums liegt, ein für Tiere unangenehmer aber für Tier und Mensch nicht gesundheitsgefährdender Geruchsstoff oder ein solches Pheromon. Insbesondere kann ein vorgenannter Beschlagschutz für optische Elemente sein, der beispielsweise als Spritzdüse oder Scheibenwischer ausgestaltet ist.

3.1.11 ZELT

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann ein erfindungsgemäßes Inspektionssystem zumindest teilweise von einer Überhüllung wie einem Zelt umgeben sein. Das Zelt kann mehrere Öffnungen haben, so dass ein zu inspizierender Gegenstand durch die Öffnungen des Zeltes passieren kann. Das Zelt kann beispielsweise aus einem Gerüst und einer Zeltfläche bestehen. Die Zeltfläche kann staubresistent oder staubabweisend, brandre- sistent, leitfähig zur Ableitung von elektrischer Ladung oder Spannungsüberschlägen und/oder lichtdurchlässig ausgestaltet sein. Vorteilhafterweise wirkt eine lichtdurchlässige Zeltfläche, die von außen durch eine Leuchtquelle beleuchtet wird, als Mittel zur diffusen und homogenen Ausleuchtung eines Innenbereiches des Zelts.

Des Weiteren kann ein Zelt direkte Lichtquellen, die bei der Inspektion störend sind, zumindest teilweise abschatten. Störende Lichtquellen können beispielsweise Leuchtmittel sein, die nicht zum Inspektionssystem gehören oder durch den Tageszyklus oder Wolken variables Sonnenlicht, welches nicht zur optimalen Auflösung des Inspektionszwecks ausgelegt ist und die Vergleichbarkeit von Messungen in verschiedenen Zeitpunkten einschränkt. Eine weitere vorteilhafte Wirkung eines erfindungsgemäßen Zeltes ist, dass es als Sichtschutz für Personen, die am Inspektionssystem arbeiten dient.

Aus Gründen des Arbeitsrechts und der Persönlichkeitsrechte kann es beispielsweise erforderlich sein, dass solche Personen außerhalb eines Aufnahmebereichs von Zimmerkameras des Entwicklungssystems bleiben. Eine Überhüllung schützt also einerseits das Modul selbst gegen Umwelteinflüsse um beispielsweise vorzeitige Korrosion zu vermeiden. Andererseits erlaubt eine Überhüllung auch die Bedingungen für die Datenaufnahme besser zu standardisieren um die Vergleichbarkeit der Daten zu verbessern. Alternativ zu einer Überhüllung kann das Modul aber auch beispielsweise an einem bestehenden Streckenbauwerk befestig werden, wie beispielsweise einem Tunnel, einer Brücke oder einer (Inspektions-)Halle.

3.1.12 MEHRTEILIGES INSPEKTIONSTOR

Eine Ausführungsform betrifft ein modulares Inspektionssystem umfassend mindestens ein Modul nach einer der vorstehenden Ausführungsformen und mindestens einen Modulträger mit dem das mindestens eine Modul verbunden ist. Ein Modulträger kann beispielweise ein Gerüst umfassen. Weiterhin können eventuelle Bewegungseinrichtungen, wie Modulschienen und / oder Roboterarme, der Module am Modul- träger befestigt sein. Die Ableitung(en) und / oder das / die Stromversorgungskabel und / oder das / die Datenübertragungskabel und / oder das / die Kontrolldatenübertragungskabel können von dem / den Modul(en) entlang des / der Modulträger geführt werden. Ein Modulträger kann auch ein Unterboden-Inspektionsträger sein, der zumindest teilweise unterhalb der Gleise angeordnet sein kann, um eine Unterbodeninspektion des Fahrzeugs durch (ein) erfindungsgemäße(s) Modul(e) zu ermöglichen. In diesem Fall kann das Inspektionssystem eine transparente Schutzplatte zwischen den Gleisen und dem Unterboden- Inspektionsträger umfassen, um die Module von eventuell herunterfallendem Schmutz zu schützen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung können erfindungsgemäße Inspektionssysteme also modular aufgebaut sein. Ein solches Inspektionssystem kann also ein oder mehrere Module und /oder ein oder mehrere Modulträger umfassen. Die Module und Modulträger können in Gruppen verbunden sein, sodass beispielsweise mehrere Modulträger mit jeweils verbundenen Modulen hintereinander entlang der Hochspannungsleitung in Fahrtrichtung des Fahrzeugs angeordnet sind.

Vorzugsweise ist in jedem Modul eine Schnittstelle zur kommunikativen Verbindung und/oder zur Energieversorgung vorgesehen. Es können auch mechanische Verbindungselemente wie zum Beispiel Klickverbindungen, Nuten für Verbindungszapfen, Steckverbindungen oder Schraubverbindungen zur mechanischen Verbindung der Module untereinander oder mit einem Gestell eines Inspektionssystems vorgesehen sein. Beispielsweise kann ein elektrischer Stecker auch die mechanische Verbindung zwischen den Modulen bewirken und/oder als Datenbus zwischen den Modulen fungieren. Beispielsweise können die Module auch zur drahtlosen Kommunikation eingerichtet sein.

Um die Module in möglichst freier geometrischer Anordnung miteinander kombinieren zu können, können Sie beispielsweise einen dreieckigen, rechteckigen, insbesondere quadrati- sehen, oder hexagonalen Querschnitt haben. Der Querschnitt ist zur besseren Konfigurier- barkeit bevorzugt gleichseitig. Weiterhin können Überbrückungsmodule unterschiedlicher Größe und gegebenenfalls ohne Apparaturen vorgesehen sein.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Inspektionssystem mindestens zwei Module, wobei die mindestens zwei Module vorzugsweise:

- direkt an ihren Erdungsgehäusen miteinander verbunden sind, und / oder - an einer gemeinsamen Bewegungseinrichtung befestigt sind, vorzugsweise an einem gemeinsamen Roboterarm befestig sind, und / oder

- an einem gemeinsamen Modulträger befestigt sind, und / oder

- Verbindungssensoren aufweisen, die eine korrekte Verbindung der Module miteinander und/ oder mit Ihrem Modulträger und / oder an Ihrer Bewegungseinrichtung anzeigen.

Mit dieser modularen Bauweise kann ein Inspektionssystem maßgeschneidert für verschiedenste Messanforderungen bereitgestellt werden. Die Module können sich gegenseitig ergänzen, wie beispielsweise ein Paar Module, bei denen ein Modul ein Signal aussendet, dessen Reflektion das andere Modul auffängt und speichert. So kann zum Beispiel ein Modul mit einem Laser neben einem Modul mit einem passenden optischen Sensor angeordnet sein. In einem anderen Fall kann ein erstes Modul ein optisches Element, wie einen Spiegel umfassen, während ein zweites Modul einen optischen Sensor oder eine Kamera umfasst der durch den Spiegel des ersten Moduls einen sonst schwierig zu untersuchenden Teil des Fahrzeuges inspizieren kann. Somit kann es auch sinnvoll sein, zusammenwirkende Inspektionseinrichtungen mit einer gemeinsamen Bewegungseinrichtung zu verbinden, um sie gemeinsam in eine Inspektionsposition, zum Beispiel einen vordefinierten Abstand vom Fahrzeug, zu bringen. Ein Verbindungssensor erleichtert die Installation der Module, da der Installateur eine direkte Rückmeldung erhält ob ein Modul korrekt verbunden ist oder nicht. So lassen sich Überspannungsschäden an Modulen nach einer inkorrekten Installation vermeiden.

In einer weiteren Ausführungsform sind mindestens zwei Module an eine gemeinsame Stromversorgungsleitung angeschlossen und / oder an eine gemeinsame Ableitung angeschlossen und / oder an eine gemeinsame Datenübertragungseinrichtung angeschlossen und /oder an eine gemeinsame Kontrolldatenübertragungseinrichtung angeschlossen.

Diese Ausführungsform erlaubt es das Inspektionssystem„schlanker" zu machen, indem unnötige mehrfache Kabelführung vermieden wird. Zusätzlich kann es auch dann sinnvoll sein mehrere Module nebeneinander anzuordnen, wenn diese zusammenwirken, also beispielsweise ein Modul ein Signal emittiert, dessen Reflektion von einem benachbarten Modul aufgenommen wird. Zusätzlich erlaubt eine kombinierte Kabelführung auch die einzelnen Module besser gegen Umwelteinflüssen abzuschirmen, da nur ein Modul einer Modulgruppe mit einer Ableitung und /oder einem Datenübertragungskabel und /oder einem Stromkabel und /oder einem Kontrolldatenübertragungskabel verbunden werden muss und die sonstigen ungenutzten Anschlüsse in der Modulgruppe (soweit sie nicht die Module untereinander verbinden) versiegelt werden können.

In einer Ausführungsform ist das Inspektionssystem ausgeformt als und/oder umfasst min- destens einen Modulträger, ausgewählt aus: einem I-Träger, L-Träger, U-Träger, O-Träger, C-Träger, n-Träger, Γ-Träger, M-Träger, W-Träger, T-Träger oder OO-Träger, wobei bevorzugt Module auf den lateralen Abschnitten solcher Träger zur Inspektion wenigstens einer Seitenfläche wenigstens eines Zuges, Module auf oberen Abschnitten solcher Träger zur Inspektion von Fahrzeugdächern und/oder Module auf unteren Abschnitten solcher Träger zur Inspektion von Fahrzeugunterböden eingerichtet sind.

Vorzugsweise umfasst das Inspektionssystem mehrere hintereinander entlang der Hochspannungsleitung angeordnete Modulträger, beispielsweise n-Träger und / oder O-Träger, um eine Inspektion des Fahrzeugs von den Seiten, von Oben und bevorzugt auch von Unten zu ermöglichen. Es ist jedoch auch möglich, das Inspektionssystem auf einen Teil des Fahrzeugs (zum Beispiel das Dach) zu beschränken und den Rest des Fahrzeugs in einem anderen Inspektionssystem zu inspizieren.

Eine Oberleitung kann dann von dem mindestens einen Modulträger zumindest Teilweise umgeben sein. Im Falle eines O-Trägers können also beispielsweise die Oberleitung und die Schienen durch den Träger hindurch verlaufen.

W-Träger, M-Träger oder OO-Träger können beispielsweise an zwei- oder mehrgleisigen Strecken installiert werden. Diese werden jedoch häufig stark von Fahrzeugen frequentiert, was eine Durchfahrt durch ein Inspektionssystem bei niedrigen Geschwindigkeiten erschwert. Hinzu kommt, dass ein Vorbeifahren eines anderen Fahrzeugs auf einem parallelen Gleis die Inspektion stören kann. Andererseits erlaub ein solches Doppelsystem eine leichtere Inspektion von vielen Fahrzeugen im Betrieb, da das Fahrzeug nicht extra auf ein abgelegeneres Gleis gefahren werden muss. Weiterhin sind viele Gleise„Einbahnstraßen" und dür- fen nicht in beide Richtungen befahren werden. Einen Kompromiss bieten hier Abstellanlangen für Fahrzeuge bzw. Schienenfahrzeuge und bestimmte Bahnhofsausfahrten (bspw. von Kopfbahnhöfen), da diese häufig nah an wichtigen Stationen und Strecken angeordnet sind und andererseits niedrige Fahrgeschwindigkeiten erlauben ohne den Fahrtbetrieb zu beeinflussen.

In einer weiteren Ausführungsform ist mindestens ein Modulträger an einem oder mehreren externen Streckenbauwerken, bevorzugt über eine Einrichtung zur Schwingungsentkopp- lung, lösbar und/oder mit einem Sicherungsmechanismus, befestigt ist, wobei ein Streckenbauwerk insbesondere ein Tunnel, eine Brücke, ein Hochspannungsmast, Träger von Streckensignalanlagen, eine Krananlage oder eine Halle ist. Diese Ausführungsform hat den einerseits den Vorteil, dass das Inspektionssystem besser vor Umwelteinflüssen (wie Regen) geschützt ist und der am einem Streckenbauwerk befestigter Modulträger, beispielsweise gegenüber einem Sturm, stabiler ist. Weiterhin ermöglicht ein Streckenbauwerk, insbesondere ein Tunnel, konstantere Inspektionsbedingungen, beispielsweise da kein oder weniger Sonnenlicht die Inspektion stört. In diesem Fall umfasst das Inspektionssystem bevorzugt mindestens ein Modul mit einer Beleuchtung, um eine standardisierte Beleuchtung für eine oder mehrere Kameras des Inspektionssystems bereitzustellen. Allerdings kann das Umfeld bestimmter Streckenbauwerke auch problematisch sein. Beispielsweise können in einem Tunnel bei einer schnellen Durchfahrt eines Fahrzeuges starke Druckschwankungen und Windstöße auftreten, die die Module negativ beeinflus- sen oder beschädigen können.

Alternativ kann das Inspektionssystem auch einen kurzen Tunnel und / oder eine Überhül- lung umfassen in dem ein oder mehrere Modulträger angeordnet sind. Auch diese Ausführungsform ermöglicht besser standardisierte Inspektionsbedingungen, ist aber kostenintensi- ver.

Das Inspektionssystem kann eine Fahrbahn eines bewegten Gegenstandes von einer Anzahl von Seiten umgeben. Im Folgenden wird dies am Beispiel eines auf Schienen fahrenden Zuges erläutert. Beispielsweise kann das Inspektionssystem eine Oberseite, Seitenflä- chen und/oder eine Unterseite des Zuges überwachen. Das Inspektionssystem kann als ein Inspektionstor über den Schienen ausgebildet sein. Insbesondere kann das Inspektionstor eine in Schienenrichtung ausreichende Tiefe haben, um mehrere Sensorsysteme in Schienenrichtung hintereinander anzuordnen. Denkbar ist auch, dass das Inspektionssystem aus mehreren Trägerelementen besteht, wobei an jedem Trägerelement Inspektionssensoren angeordnet sind, die eine oder mehrere Seiten des Zuges inspizieren können. Trägerelemente können insbesondere U-förmig, L- förmig, im Wesentlichen gerade, halbkreisförmig oder wie ein Segment eine Ellipse ausgeformt sein. Gemäß einer besonderen Ausführungsform kann ein Trägerelement zumindest teilweise der Querschnittsform des Zuges angepasst sein. So ist sichergestellt, dass an verschiedenen Stellen des Trägerelements angebrachte Sensoren einen im wesentlichen gleichen Abstand zum Zug haben und unter einem im Wesentlichen gleichen Winkel zur Zugoberfläche stehen. Denkbar ist, dass Sensoren, beispielsweise über eine Modulschienen- oder Zahnradführung am Trägerelement entlang verfahrbar sind. So können einerseits mit geringem Hardwareaufwand verschiedene Messaufgaben erfüllt werden.

3.1.13 ANORDNUNG DER MODULE Die erfindungsgemäßen Module können in beliebiger 2-dimensionaler oder 3-dimensionaler Konfiguration miteinander verbunden werden. Ein Inspektionssystem aus Modulen kann auch mehrere zumindest mechanisch nicht miteinander verbundene Gruppen von Modulen umfassen. Die Module können liegend, stehend oder hängend angebracht werden. Zur Erhöhung der Stabilität von Gruppen aus zahlreichen Modulen kann ein Trägergestell für die Module vorgesehen sein.

Die Module können mit einer Umgebung fixiert werden oder lose in einer Umgebung angeordnet werden. Eine Gruppe aus Modulen mit Kameras kann zum Beispiel lose auf ein Gleisbett gelegt werden. Trotz einer anfänglich eventuell nicht perfekten Ausrichtung an den Gleisen und einer zwischenzeitlichen Verschiebung der Gruppe aus Modulen gegenüber den Gleisen kann die Orientierung der Gruppe aus Modulen bezüglich eines zu inspizierenden fahrenden Zuges im Wege der Bilderkennung eindeutig festgestellt werden. Dies erleichtert die Anordnung und Ausrichtung eines solchen Inspektionssystems und ermöglicht die schnelle Installation auch durch Nichtfachleute.

Zur einfacheren digitalen Auswertung der Inspektionsergebnisse der einzelnen Module kann jedes Modul, bzw. jede Apparatur in einem Modul, mit einer eindeutigen Identifikation wie beispielsweise einer MAC-Adresse versehen werden, die einen Datensatz zugeordnet werden kann.

3.1.14 UNTERBODEN -BLENDENSCHUTZ FÜR INSPEKTIONSSENSOREN

Inspektionssysteme zur Inspektion eines Unterbodens eines fahrenden Gegenstandes, wie beispielsweise eines Zuges, sind aufgrund ihrer Ausrichtung nach oben (bezüglich der Schwerkraft) besonders anfällig für Schmutzablagerungen und daher reinigungsaufwendig. Schmutzablagerungen auf optischen Elementen optischer Inspektionssysteme beeinträchtigen direkt die Qualität der ermittelten Inspektionsdaten. Erfindungsgemäß kann daher eine Einrichtung auf Teilen von Inspektionssystemen zu Unterbodeninspektion eines fahrenden Gegenstandes vorgesehen werden, die Schmutzablagerungen verhindern.

Dies kann insbesondere eine Blende, wie zum Beispiel eine mechanische Iris, sein, die nur während der Bildaufnahme und dem Inspektionsbetrieb geöffnet wird. Ist die Blende geschlossen, lagern sich Verschmutzungen auf ihr nicht auf einem optischen Element ab. Denkbar ist auch eine stationäre und zumindest teildurchsichtige Blende, die einfach aus- tauschbar vor oder auf einem optischen Element angebracht ist. Denkbar ist auch, die Einrichtung als Beschichtung auf optischen Elementen auszugestalten, wobei die Beschichtung Schmutz abweisend ist. Dies kann beispielsweise durch eine entsprechende Nanostrukturie- rung der Oberfläche der Beschichtung bewirkt werden, wie insbesondere durch eine lotusblattähnliche Beschichtung.

3.1.15 RELATIVGESCHWINDIGKEIT

Erfindungsgemäße Vorrichtungen eignen sich für Gegenstände, die sich mit einer Relativgeschwindigkeit gegeneinander bewegen. Beispielsweise kann ein mobiler Gegenstand an stationären Vorrichtungen vorbeigeführt werden. Ein mobiler Gegenstand im Erfindungssinn ist insbesondere ein Zug und Eisenbahnwagens, denkbar sind jedoch auch die Anwendung auf Automobile, Schiffe, U-Boote, Pakete auf einem Transportmittel, Passanten oder Vieh. Denkbar ist auch, dass sowohl ein zu inspizierender Gegenstand als auch die erfindungsgemäßen Vorrichtungen zu seiner Detektion bezüglich eines stationären Bezugssystems wie einer Betriebswerkstätte zumindest zeitweise und/oder abschnittsweise bewegt werden. So könnte beispielsweise ein Zug mit 5 km/h durch eine Betriebswerkstätte fahren und auf einer bestimmten Länge ein Inspektionssystem mit einer gleichgerichteten Geschwindigkeit von 2 km/h mitverfahren werden. So wäre die Relativgeschwindigkeit über diese Länge zwischen Zug und Inspektionssystem nur 3 km/h, so dass eine höhere Dichte an Bilddaten und mithin eine präzisere Detektion über einem Abschnitt des Gegenstandes erzielt werden kann. Bevorzugt ist jedoch, das Inspektionssystem stationär anzuordnen, um ein aufwendigeres und schwerer einzustellendes mobiles Inspektionssystem zu vermeiden. Ferner müsste ein verfahrbares Inspektionssystem in einer Betriebswerkstätte nach einem maximalen Verfahrweg wieder auf eine Ausgangsposition zurückgefahren werden, so dass ' ' i<e 111 ' i ü/ π i ri α r£ n re ι' ~ rr rb^ ^

Bildgebungs-Hardware und eine spezifizierte Bildrate und/oder Auflösung der aufzunehmenden Bilder die maximale Relativgeschwindigkeit des bewegten Körpers begrenzt. Bevorzugt ist ein Verfahren, in dem die Geschwindigkeit, beispielsweise, eines zu inspizierenden Zuges zeitlich moduliert wird. In Zeitphasen, in denen ein zu inspizierender Abschnitt des Zuges im Blickfeld der Sensoren liegt, kann der Zug abgebremst werden und/oder langsamer fahren, um eine höhere Detektionsrate zu erzielen.

In - gemessen an der Trägheit und dem Bremsweg des Zuges hinreichend langen - anderen Zeitphasen kann der Zug beschleunigt werden, um den Inspektionsprozess schneller zu machen und Durchsatz und Auslastung eines Inspektionssystems zu erhöhen. Denkbar ist, dass zur präziseren Synchronisation zwischen der Bewegung des Zuges und der Ansteue- rung der Detektoren der Zug und das Inspektionssystem über eine gemeinsame Steuereinrichtung in Regelverbindung stehen. Insbesondere kann der Zug während der Inspektion ferngesteuert werden.

Die erfindungsgemäßen Module und Inspektionssysteme ermöglichen also eine automatisierte Inspektion eines fahrenden Fahrzeugs in einer Hochspannungsumgebung, ohne das eine Person oder das Inspektionssystem Gefahr gebracht wird. Insbesondere können Schie- nenfahrzeuge, die mit einer Oberleitung verbunden sind, auch während sie fahren inspiziert werden, ohne dass das Schienenfahrzeug von der Oberleitung getrennt werden muss. Es lassen sich damit unnötige Wartungen, die zeit-, personal- und kostenintensiv sind, vermeiden.

4 Figurenbeschreibung

Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Figuren darin aufgeführte technische Merkmale werden auch isoliert von ihrer nur beispielhaft aufgeführten Merkmalskombination beansprucht.

Es zeigen:

Fig.1 : eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Moduls,

Fig. 2: eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Moduls, Fig. 3: eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen

Inspektionssystems,

Fig. 4 bis 9: eine vierte bis neunte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Inspektionssystems in vereinfachter Darstellung.

Fig.1 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Moduls 1 zur Nahinspektion von Fahrzeugen in einer Hochspannungsumgebung. Das Modul 1 umfasst ein Erdungsgehäuse 2, sowie mindestens eine in dem Modul 1 angeordnete Inspektionseinrichtung, bei- spielsweise mindestens einen in dem Modul 1 angeordneten Sensor. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel könnte die Inspektionseinrichtung beispielsweise eine Kamera sein.

Das Erdungsgehäuse 2 umfasst zum Überspannungsschutz ein leitfähiges Außengehäuse 3 und ein elektrisch isolierendes Innengehäuse 4. Das Innengehäuse 4 weist hier einen trans- parenten Abschnitt auf, durch den die Inspektionseinrichtung das Fahrzeug inspizieren kann.

Vorzugsweise ist das Außengehäuse 3 im Wesentlichen aus Aluminium gefertigt.

Bevorzugt erfüllt das Innengehäuse 4 die Schutzart IP64, besonders bevorzugt IP67.

Das Erdungsgehäuse 2 weist weiterhin ein Verbindungselement 5 auf, mit dem das Modul 1 beispielsweise an einem Modulträger oder einer Bewegungseinrichtung befestigt werden kann. Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Moduls 1 zur Nahinspektion von Fahrzeugen in einer Hochspannungsumgebung. Entsprechende Merkmale sind mit denselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 bezeichnet.

In Fig.2 ist zusätzlich zu Fig.1 noch ein Anschluss 6 dargestellt, über den beispielsweise ein optisches Datenübertragungskabel und / oder ein Stromversorgungskabel und / oder ein optisches Kontrolldatenübertragungskabel angeschlossen werden kann / können. Bevorzugt werden jedoch Datenübertragungskabel und Stromversorgungskabel in einem Kabel kombiniert. Ein Kontrolldatenübertragungskabel (bspw. für einen Eingang von Steuerungsdaten) ist vorzugsweise galvanisch getrennt von dem Datenübertragungskabel (bspw. für einen Aus- gang von Inspektionsdaten) und dem Stromversorgungskabel. Eine Ableitung ist vorzugsweise räumlich getrennt von dem Datenübertragungskabel mit dem Erdungsgehäuse 1 verbunden, um Störungen vor allem für die Datenübertragung zu reduzieren. Fig.3 zeigt ein modulares Inspektionssystem 7 nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung. Das Inspektionssystem 7 umfasst eine Mehrzahl von Modulen 1A, 1 B, 1 C, 1 D die mit einem Modulträger 8 verbunden sind. Der Modulträger 8 ist in dieser Ausführungsform ein O- Träger, der das zu inspizierende Fahrzeug 9 in der dargestellten Schnittebene von allen Seiten umgibt. Das Fahrzeug 9 wird über einen Stromabnehmer 10, der an einer Hochspan- nungsleitung 1 1 schleift, mit Strom versorgt. Während einer Inspektion fährt das Fahrzeug vorzugsweise mit einer geringen Geschwindigkeit (bspw. im einstelligen km/h-Bereich) durch das Inspektionssystem 7.

Die Module 1A, 1 B, 1 C, 1 D sind in unterschiedlicher weise modular im Inspektionssystem 7 angeordnet.

Das Modul 1A ist an einer Bewegungseinrichtung 12, hier einer vertikalen Modulschiene 12, angeordnet, mit der das Modul 1 A gegenüber dem Fahrzeug 9 in vertikaler Richtung verschoben werden kann.

Das Modul 1 B ist an einer kombinierten Bewegungseinrichtung 12, 13, hier einer vertikalen Modulschiene 12 und einem mit der Modulschiene 12 verbundenen Roboterarm 13, angeordnet. Das Modul 1 B kann also einerseits durch die Modulschiene 12 in der vertikalen Richtung verschoben werden. Mit Hilfe des Roboterarms 13 kann das Modul 1 B in beliebiger Weise näher an das Fahrzeug 9 gebracht werden um eine ideale Inspektionsposition einzunehmen. Der Roboterarm 13 kann ein Gelenk und / oder eine Teleskopstange umfassen.

Die Bewegungseinrichtungen 12, 13 können beispielsweise einen Elektromotor und / oder ein Piezoelement umfassen um das jeweilige Modul 1 , 1A, 1 B, 1 C, 1 D zu bewegen.

Drei Module 1 C sind in einer Modulgruppe an einer gemeinsamen Bewegungseinrichtung 12, hier einer horizontalen Modulschiene 12, angeordnet. Die Module 1 C könnengemeinsam gegenüber dem Fahrzeug 9 in horizontaler Richtung verschoben werden. Die Module 1 C können beispielsweise das Dach des Fahrzeugs 9 und / oder den Stromabnehmer 10 inspi- zieren. Drei Module 1 D sind in einer Modulgruppe an einer gemeinsamen Bewegungseinrichtung 12, hier einer horizontalen Modulschiene 12, unterhalb der Schienen des Fahrzeugs 9 angeordnet. Die Module 1 D können gemeinsam gegenüber dem Fahrzeug 9 in horizontaler Richtung verschoben werden. Die Module 1 D können beispielsweise den Unterboden des Fahr- zeugs 9 inspizieren.

Ein Modul 1 , 1A, 1 B, 1 C, 1 D kann eine beliebige Kombination von Bewegungseinrichtungen 12, 13 umfassen, beispielsweise auch nur einen Roboterarm 13 und keine Modulschiene 12 oder eine beliebige vergleichbare Bewegungseinrichtung. Es können auch mehrere Module 1 , 1A, 1 B, 1 C, 1 D an einem Roboterarm 13 befestigt werden.

Das Inspektionssystem 7 ist hier als ein O-Träger mit 9 Modulen dargestellt, es ist jedoch jede beliebige Anzahl an Modulen 1 , 1A, 1 B, 1 C, 1 D und Modulträgern 8 vorstellbar. Es können beispielsweise mehrere Modulträger 8 mit Modulen 1 , 1A, 1 B, 1 C, 1 D hintereinander entlang des Fahrtweges des Fahrzeugs 8 angeordnet sein.

Das Inspektionssystem 7 ist als freistehendes Inspektionssystem angedeutet, es ist aber auch möglich das einzelne oder alle Modulträger an bestehenden Streckenbauwerken, wie Tunneln, Brücken oder (Inspektions-)Hallen befestigt sind.

Fig. 4, 5, 6, 7, 8, 9 zeigen der Reihe nach alternative Formen der Modulträger 8. In der Reihenfolge der Figuren werden Modulträger 8 mit den folgenden Formen gezeigt: n-Träger (Fig.4), Γ-Träger (Fig.5), L-Träger (Fig.6), U-Träger (Fig.7), I-Träger (Fig.8) und ein Horizontal-Träger (Fig.9). Auch jede andere beliebige Trägerform wie ein C-Träger oder ein M- Träger (zur Inspektion auf zwei Gleisen) oder abgerundete Träger sind vorstellbar. In den Fig. 4, 5, 6, 7, 8, 9 sind alle andere Elemente des Inspektionssystems 7 der Einfachheit halber nicht dargestellt worden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE

Modul (1, 1A, 1B, 1C, 1D) zur Nahinspektion von Fahrzeugen in einer Hochspannungsumgebung, bevorzugt von fahrenden Fahrzeugen, besonders bevorzugt von Schienenfahrzeugen, das mindestens eine in dem Modul (1, 1A, 1B, 1C, 1D) angeordnete Inspektionseinrichtung, beispielsweise mindestens einen in dem Modul (1, 1A, 1B, 1C, 1D) angeordneten Sensor, umfasst,

dadurch gekennzeichnet, dass

die mindestens eine Inspektionseinrichtung zumindest abschnittsweise mit einem Erdungsgehäuse (3) zum Überspannungsschutz umgeben ist, vorzugsweise in einem Erdungsgehäuse (3) eingekapselt ist.

Modul (1 , 1 A, 1 B, 1 C, 1 D) nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Modul (1, 1A, 1B, 1C, 1D) zum Überspannungsschutz mindestens eine der folgenden Komponenten umfasst:

- eine mit dem Erdungsgehäuse (3) verbundene Ableitung, wobei die Ableitung bevorzugt eine Kupferleitung umfasst, besonders bevorzugt eine 0,5 cm bis 5 cm starke Kupferleitung umfasst,

- einen Hornabieiter,

- einen gasgefüllten Überspannungsabieiter,

- eine Verbindung zu einer Bahnerde oder zu einer sonstigen Erdung,

- einen Sensorchip, der eingerichtet ist, eine Überschreitung eines maximal ableitbaren Stroms zu detektieren.

Modul (1 , 1 A, 1 B, 1 C, 1 D) nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Erdungsgehäuse (3) zum Überspannungsschutz mindestens eine der folgenden Komponenten umfasst:

- ein elektrisch leitfähiges Außengehäuse (4),

- ein elektrisch isolierendes Innengehäuse (5),

- einen Faraday'schen Käfig, - eine nichtleitende Kapsel in der die mindestens eine Inspektionseinrichtung angeordnet ist,

- mindestens ein isolierter Anschluss für eine Datenverbindung und / oder einen Stromanschluss und / oder eine Ableitung.

Modul (1 , 1 A, 1 B, 1 C, 1 D) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Erdungsgehäuse (3) einen Überspannungsschutz aufweist, der geeignet ist, die Inspektionseinrichtung auch unterhalb eines Abstandes von einer Hochspannungsleitung von 10-15 cm multipliziert mit dem Wert der an der Hochspannungsleitung anliegend Hochspannung in Kilovolt zu bringen, bevorzugt auch in einen Abstand von einer Hochspannungsleitung von 15 cm bis 75 cm bei 15 kV Hochspannung und / oder in einen Abstand von 25-125 cm bei 25 kV Hochspannung, zu bringen.

Modul (1, 1A, 1B, 1C, 1D) nach einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

mindestens eine Inspektionseinrichtung ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer Kamera, einer Beleuchtung, einem Laser, einem optischen Sensor, einem optischen Element, einem Infrarot-Sensor, einem Röntgen-Sensor, einem Ultraschall- Sensor, einem Schwingungssensor, einem Mikrophon und einem chemischen Sensor.

Modul (1, 1A, 1B, 1C, 1D) nach einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Modul (1, 1A, 1B, 1C, 1D) eine mit dem Erdungsgehäuse (3) verbundene Bewegungseinrichtung (12, 13) umfasst, die so eingerichtet ist, dass zumindest eine Translation des Erdungsgehäuses (3) in Richtung auf den zu inspizierenden Gegenstand zu und von dem zu inspizierenden Gegenstand weg ermöglicht, vorzugsweise eine Translation des Erdungsgehäuses (3) in bis zu drei Raumrichtungen ermöglicht, und wobei die Bewegungseinrichtung (12, 13) vorzugsweise so eingerichtet ist, dass sie auch ein Verkippen und / oder Verdrehen des Erdungsgehäuses (3) ermöglicht, und wobei die Bewegungseinrichtung vorzugsweise durch einen Elektromotor und / oder ein piezoelektrisches Element getrieben wird. 7. Modul (1 , 1 A, 1 B, 1 C, 1 D) nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Bewegungseinrichtung (12, 13) einen Roboterarm (13) umfasst, dessen eines Ende mit dem Erdungsgehäuse (3) verbunden ist, wobei der Roboterarm (13) vorzugsweise eine Teleskopstange und / oder ein Gelenk umfasst.

Modul (1, 1A, 1B, 1C, 1D) nach einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

- das Modul (1, 1A, 1B, 1C, 1D) eine mit der Inspektionseinrichtung verbundene Datenübertragungseinrichtung umfasst, wobei die Datenübertragungseinrichtung vorzugsweise eine optische Datenübertragungseinrichtung, besonders bevorzugt ein optisches Kabel, und /oder ein Datenübertragungskabel mit elektrischer Abschirmung und / oder eine drahtlose Datenübertragungseinrichtung umfasst,

und / oder

- das Modul (1, 1A, 1B, 1C, 1D) eine mit der Inspektionseinrichtung verbundene Stromversorgungsleitung, vorzugsweise ein abgeschirmtes Stromkabel, besonders bevorzugt ein abgeschirmtes kombiniertes Strom-und Datenübertragungskabel umfasst,

und / oder

- das Modul (1, 1A, 1B, 1C, 1D) eine mit der Inspektionseinrichtung verbundene Kon- trolldatenübertragungseinrichtung, vorzugsweise ein abgeschirmtes Kontrolldaten- Übertragungskabel, besonders bevorzugt ein optisches Kontrolldatenübertragungs- kabel, umfasst, wobei die Kontrolldatenübertragungseinrichtung bevorzugt von einer Datenübertragungseinrichtung und /oder einer Stromversorgungsleitung galvanisch getrennt an das Erdungsgehäuse (3) angeschlossen ist.

Modul (1, 1A, 1B, 1C, 1D) nach einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Modul (1, 1A, 1B, 1C, 1D) mindestens eine passive und / oder aktive Schutzeinrichtung, vorzugsweise gegen Umwelteinflüsse wie Wettereinflüsse oder Tiere, zum Schutz von aufgenommenen Rohdaten und / oder der mindestens einen Inspektionseinrichtung umfasst.

Modul (1, 1A, 1B, 1C, 1D) nach einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Modul (1, 1A, 1B, 1C, 1D) mindestens einen schnellen Zwischendatenspeicher umfasst, der dazu eingerichtet ist, aufgenommene Rohdaten während einer Inspektion zwischen zu speichern und vorzugsweise ermöglicht, die Rohdaten nach Ab- schluss der Inspektion an eine lokale oder externe Datenbank weiterzuleiten. Modulares Inspektionssystem (7) umfassend mindestens ein Modul (1, 1A, 1B, 1C, 1 D) nach einem der vorstehenden Ansprüche und mindestens einen Modulträger (8) mit dem das mindestens eine Modul (1, 1A, 1B, 1C, 1D) verbunden ist.

Modulares Inspektionssystem (7) nach Anspruch 11,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Inspektionssystem (7) mindestens zwei Module (1, 1A, 1B, 1C, 1D) umfasst, wobei die mindestens zwei Module (1 , 1 A, 1 B, 1 C, 1 D) vorzugsweise:

- direkt an ihren Erdungsgehäusen (3) miteinander verbunden sind, und / oder

- an einer gemeinsamen Bewegungseinrichtung (12, 13) befestigt sind, vorzugsweise an einem gemeinsamen Roboterarm (13) befestig sind, und / oder

- an einem gemeinsamen Modulträger (8) befestigt sind, und / oder

- Verbindungssensoren aufweisen, die eine korrekte Verbindung der Module (1 , 1 A, 1 B, 1 C, 1 D) miteinander und/ oder mit Ihrem Modulträger (8) und / oder an Ihrer Bewegungseinrichtung (12, 13) anzeigen.

Modulares Inspektionssystem (7) nach Anspruch 12,

dadurch gekennzeichnet, dass

mindestens zwei Module (1, 1A, 1B, 1C, 1D)an eine gemeinsame Stromversorgungsleitung angeschlossen sind und / oder an einer gemeinsamen Ableitung angeschlossen sind und / oder an eine gemeinsame Datenübertragungseinrichtung angeschlossen sind und /oder an eine gemeinsame Kontrolldatenübertragungseinrichtung angeschlossen sind.

Modulares Inspektionssystem (7) nach einem der Ansprüche 11 bis 13,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Inspektionssystem (7) ausgeformt ist als und/oder mindestens einen Modulträger (8) umfasst, ausgewählt aus: einem I-Träger, L-Träger, U-Träger, O-Träger, C- Träger, n-Träger, Γ-Träger, M-Träger, W-Träger, T-Träger oder OO-Träger, wobei bevorzugt Module auf den lateralen Abschnitten solcher Träger zur Inspektion wenigstens einer Seitenfläche wenigstens eines Zuges, Module auf oberen Abschnitten solcher Träger zur Inspektion von Fahrzeugdächern und/oder Module auf unteren Abschnitten solcher Träger zur Inspektion von Fahrzeugunterböden eingerichtet sind.

Modulares Inspektionssystem (7) nach einem der Ansprüche 11 bis 14,

dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Modulträger (8) an einem oder mehreren externen Strecken bauwer- ken, bevorzugt über eine Einrichtung zur Schwingungsentkopplung, lösbar und/oder mit einem Sicherungsmechanismus, befestigt ist, wobei ein Streckenbauwerk insbesondere ein Tunnel, eine Brücke, ein Hochspannungsmast, Träger von Streckensig- nalanlagen, eine Krananlage oder eine Halle ist.