WO2018087341A1 - Inspection method, data processing system and inspection system for inspecting a vehicle in the operating state - Google Patents

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WO2018087341A1
WO2018087341A1 PCT/EP2017/078967 EP2017078967W WO2018087341A1 WO 2018087341 A1 WO2018087341 A1 WO 2018087341A1 EP 2017078967 W EP2017078967 W EP 2017078967W WO 2018087341 A1 WO2018087341 A1 WO 2018087341A1
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WO
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inspection
vehicle
data
sensor
inspection system
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/078967
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German (de)
French (fr)
Inventor
Ronny SÖLLNER
Karl-Heinz Förderer
Stefan SCHÖLLMANN
Original Assignee
Deutsche Bahn Fernverkehr Ag
Psi Technics Gmbh
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/30—Trackside multiple control systems, e.g. switch-over between different systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/10—Operations, e.g. scheduling or time tables
    • B61L27/16—Trackside optimisation of vehicle or train operation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/40—Handling position reports or trackside vehicle data
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/50—Trackside diagnosis or maintenance, e.g. software upgrades
    • B61L27/57—Trackside diagnosis or maintenance, e.g. software upgrades for vehicles or trains, e.g. trackside supervision of train conditions

Definitions

  • the invention relates to an inspection method for optically inspecting a vehicle in the operating state using an inspection system comprising a sensor arrangement with one or more sensors, one or more of which are optical sensors, and providing a passage for the vehicle during a relative movement between the vehicle and the sensor assembly.
  • the inspection method includes the step of applying the sensor assembly to at least one inspection portion of the vehicle to inspect the vehicle.
  • the invention further relates to a data processing system which preferably comprises both an inspection system internal and an external, remotely located subsystem.
  • the invention also relates to the inspection system. From the prior art, the aforementioned method, the aforementioned data processing system and the aforementioned inspection system are known, for example, toll bridges or video-based traffic monitoring.
  • the vehicle approaches the toll bridge and the sensor assembly, which serves as optical sensors
  • Data processing system and inspection method can be achieved using at least one optical sensor.
  • the object of the present invention provides an inspection method for inspecting a vehicle in the operating state which accomplishes this object according to the invention
  • the object is achieved by a data processing system having the features of claim 14.
  • the object is achieved by an inspection system having the features of claim 15.
  • the inventors have recognized that the versatility of an inspection system, the
  • Data processing system and the inspection method can be drastically increased if at least one optical sensor of the sensor assembly is used to inspect a technical operating state of the vehicle.
  • Rail vehicles an inspection in operation can bring great benefits, since a train fleet can be inspected in regular driving without being taken to the inspection for the operation.
  • subsystem is understood to mean that the subsystem forms part of the inspection system.
  • the vehicle is a
  • An achievable advantage of the invention is the provision of time-efficient and cost-effective organizational structures for inspection and maintenance of vehicles, such as e.g. Trains, and railway networks. Particularly preferred is a
  • High voltage power line is supplied, such as a passenger train, a freight train, a tram, a subway or a rapid-transit railway.
  • High voltage power supply is often very personal and time consuming. If it is necessary to inspect elements associated with the high voltage, it has hitherto often been necessary to use people who may be exposed to a health hazard as a result of the high voltage. In addition, for the examination of high-voltage associated components, such vehicles often need to be removed for extended periods of inspection
  • An alternative vehicle is a watercraft, such as a ship or a submarine, or an aircraft, such as a helicopter or an airplane.
  • the vehicle is a passage passing vehicle.
  • the vehicle is additionally or alternatively inspected before or after passing through the inspection system in the operating state.
  • an inspection section has an inspection object, also called an inspection element or inspection object.
  • the inspection object is a specific component to be inspected in the inspection section.
  • the Inspection section may also have several individual inspection objects to be inspected together.
  • the inspection section may thus be the entire vehicle or may include only a portion of the vehicle or an item of the vehicle.
  • An inspection section is preferably an element selected from the group consisting of so-called roof garden of the vehicle, underbody of the vehicle, air conditioning of the vehicle, individual car of the vehicle, several cars of the vehicle, pantograph of the vehicle, sliding strip of the vehicle
  • the inspection method provides for providing at least one
  • the sensor is preferably selected from the group consisting of optical sensor, olfactory sensor, chemical sensor, vibration sensor , electromagnetic sensor, thermal image sensor and acoustic sensor, wherein at least one provided sensor is an optical sensor, which is preferably triggered, and preferably another sensor is provided in the sensor arrangement, preferably in a measurement technique used by him for collecting raw data from the optical sensor is different.
  • a camera as an optical sensor.
  • a preferred camera is a line camera. In front of the camera, a prism for spectral separation may be upstream.
  • the spectral range of the camera is preferably the range of visible light and the IR range.
  • the camera has a preferred operating temperature range of -20 ° C to 60 ° C for outdoor use.
  • a preferred stand-by temperature is set at about 50-60 ° C, while a preferred detection temperature is between 20-30 ° C.
  • a focal length range may be determined based on field of view, inspection object size, distance, and sensor size.
  • a camera heater can be provided for improved operational readiness and against image noise. Against Störlichtarion can in
  • Embodiments diaphragm elements may be provided.
  • for the Camera provided active camera cooling or passive camera cooling to the inspection system.
  • the passive camera cooling is preferably on
  • the active camera cooling preferably comprises a Peltier element, a camera control or a solar cell. Active camera cooling may also include a fan or water cooling. A preferred minimum resolution of the camera is at least 4 mm. Preferably, the camera is adapted to detect fluids and liquids, in particular at least one of the group consisting of gas, steam, oil, lubricant, condensed water and refrigerant. 3.1.3 Anti-fog device
  • optical elements can be any optical elements in the optical path between an imaging sensor and the object to be inspected.
  • optical elements can be any optical elements.
  • Camera lenses transparent covers, mirrors, prisms, screens or optical filters.
  • Possible devices for anti-fog are, for example, a
  • Non-stick coating for example with lotus effect
  • a spray nozzle for deflecting the optical element with a cleaning liquid and / or a windshield wiper for example, a blower, a heating of the housing of an imaging sensor and / or a
  • Cover for example, a controllable shutter or a preferably electrically controllable iris.
  • an optical deflection element can be mounted in the optical path of the camera, which is provided with a movement device according to the invention.
  • a movement device for example, if a pivot axis and an axis of rotation extend through the optical path of the camera, the optical path can be achieved by pivoting or rotating the optical element be aligned with the inspected section of the moving object.
  • the optical deflection element may be, for example, a mirror.
  • a plurality of cameras can be directed at different angles to an optical deflection element, such as a mirror.
  • an optical deflection element such as a mirror.
  • each camera takes pictures from different perspectives, which can be evaluated by means of digital image analysis into a three-dimensional image of an object of inspection.
  • optical deflection elements such as mirrors, preferably concave or convex curved mirror on train, for example on
  • Bogie itself, to be attached.
  • the straight mirrors are particularly favorable and can easily be attached to a train
  • Implementation system include in particular:
  • Mirror in particular with concave or convex shape with respect to at least one spatial direction, in order to prepare the optical field of view or for focusing. If such a form of the mirror is known, it can be used in an algorithm for
  • Polfilter are adjusted so that due to its selected polarization substantially only by inspecting the portion of the moving object reflected light is completely meditated by the polarizing filter to the optical
  • An optical depth of field adjustment device such as an adjustable iris such as an iris to adjust the optical aperture.
  • a shallower depth of field is beneficial for obtaining information about the spatial resolution of an object.
  • a higher depth of field is advantageous in order to be able to image a section of an object with a varying height profile in an image as sharply as possible everywhere. Due to the adjustable depth of field can be a
  • Inspection system can be variably used for different inspection procedures with changing measuring purposes
  • one or more cameras of an inspection system may be used for underbody inspection of a vehicle passing over them
  • optical deflection elements for deflecting the optical path upwards provided on the underbody of the moving object.
  • an optical deflection element is a mirror.
  • the optical deflection element can be provided with a movement device.
  • the optical field of view of the system of camera and optical deflection element can be extended and on the other hand, the optical deflection element can be placed in a dirt-susceptible position, if no inspections take place.
  • Deflection element with movement device be designed as a horizontally tiltable mirror, outside of the inspection operation, a specular surface of the mirror is tilted down and is pressed only within the inspection operation so upward that an optical path between the camera and a section to be inspected of the moving object arises.
  • a sensor is a continuously measuring sensor.
  • the continuously measuring sensor can continuously collect raw data, for example, by continuously recording an inspection section.
  • the discretely measuring sensor can detect raw data discreetly.
  • the discrete-measuring sensor may collect raw data about the inspection section at one or more predetermined times, such as taking individual images.
  • acoustic / vibratory sensors e.g. a microphone or a vibration sensor.
  • a sonogram for inspection of the inspection section can be recorded.
  • the sonogram can preferably be recorded frequency-specifically and evaluated. This allows, for example,
  • Vibration sensors may be in the driving distance, e.g. in the course of a
  • railway network be provided.
  • an imbalance a weight distribution and / or damage to the vehicle can be measured.
  • Rails for trains are usually well coupled to the train and mechanically strong. If the acoustic or vibratory sensors are arranged on the rail, an exact inspection is possible. Preferably, groups of such acoustic or vibratory sorters are arranged along the rails. Each group is preferably in one integrated sensor module summarized. It is known to record wheel bearing sonagrams. According to embodiments of the invention, it is provided to inspect moving components on the moving vehicle, such as one or more selected from the group consisting of doors, step (esp., Grit in winter), flaps, valves, drive motor bearings, air conditioning and traction motor fan, and create a sonagram for each of these components.
  • Directional microphones can be provided as acoustic sensors. From a sonagram, in embodiments of the inspection method using an algorithm, known noise profiles can be subtracted.
  • One aspect of the invention relates to the acoustic evaluation of a moving train.
  • the inspection system may include a vibration sensor rigidly attached to a side portion of a rail. It is conceivable, in particular, a plurality of
  • sensors in the sensor arrangement are in embodiments one or more olfactory sensors or chemical detectors. They may preferably be used to inspect air conditioning systems of the vehicle that contain refrigerants to inspect the tightness of the vehicle's air conditioning system. Also preferred as olfactory or chemical sensors in the sensor array are smoke sensors and sensors for determining oil leakage.
  • sensors in the sensor arrangement are in embodiments one or more electromagnetic sensors. This is beneficial because people enter
  • the electromagnetic sensor can preferably generate an actual image and the inspection method provides for a comparison of the actual image with a target image or a comparison to abnormalities.
  • the electromagnetic sensor may preferably be used to inspect and detect a short circuit on the vehicle or an electrostatic charge, for example on an air conditioning door. For human personnel such technical conditions can be life-threatening. Therefore, automatic maintenance by a present inspection system according to the invention is particularly advantageous for electrical related technical conditions.
  • a robotic arm can be provided in the inspection system, in particular in order to position the electromagnetic sensor for a near-field measurement on the vehicle.
  • Embodiments Location and / or timer preferably set up for GPS, RFID or WLAN Bearing.
  • timestamps or local punches may preferably be generated for raw data collected by the sensor arrangement during the inspection.
  • the measurement technique of the sensor is fixed.
  • a fixed focus, a fixed aperture and / or a fixed focal length are provided in a camera and the adjustment of the camera to the inspection area via translation and / or rotation of the camera.
  • the camera properties can be kept constant, which can increase the reliability of the camera and simplify the inspection.
  • Triggering Applying the sensor arrangement for acquiring raw data, in particular synchronous recording with a plurality of sensors, in some embodiments comprises triggering at least one sensor and / or storing the raw data sufficiently fast. Triggers may be particularly suitable for inspection sections or inspection objects that have an optical contour that is recognizable / identifiable. Such
  • Inspection objects are preferably antennas, isolators, current bands and
  • Inspection objects in the roof garden of a vehicle can have the advantage that the inspection objects can always be present in raw data in a defined and comparable image position.
  • the inspection object can thus be used within the scope of the
  • Inspection procedure can be detected faster, an extraction from the raw data can faster, and an angle or perspective is determined directly in the raw data, which otherwise would be computationally expensive to calculate or may not be calculable. Triggering also reduces the number of raw data required, eg necessary image recordings, which reduces the volume of data that has to be processed and transmitted. Thus, the significance per bit can increase and computing power become cheaper.
  • more than one defined angle / image position is triggered.
  • 3D information about the inspection area can be obtained, such as a 3D model.
  • An all-round view is also available, a redundancy of raw data, a safety adjustment and a correlation adjustment.
  • Recording by means of triggers can also be faster than untriggered recording, because e.g. the amount of data to be processed decreases. This can be important for the inspection of fast moving vehicles.
  • a light barrier is provided as trigger hardware. It is preferably adapted to a size of the inspection object or inspection section, but nevertheless preferably provides a structurally large object distance.
  • a preferred size of the inspection object is preferably between 5-10 cm. This order of magnitude can be easily determined e.g. covered with just a few pixels of a camera.
  • the light barrier is a laser light barrier. This can be very accurate, especially by a low optical divergence. This is the most accurate way to trigger. Since a light barrier usually requires a defined reflector, which can be provided on the inspection system, in particular an inspection gate, and not on the vehicle, the light barrier is only for lateral triggering of a
  • a camera trigger is provided in some embodiments, preferably for searching the beginning of the train.
  • the associated camera is with yours
  • Image detection direction preferably directed vertically downwards.
  • the camera is preferably provided in the system for inspection of the vehicle anyway. So she can take on another function.
  • a documentation can be created for the purpose of verification that actually a vehicle has passed the inspection system and preferably also the vehicle is identified.
  • measurement data may have been made plausible, for example incorrect, ambiguous or incorrectly assigned.
  • train type or train component type detection or at least categorization may be performed.
  • a type recognition may possibly be carried out from correlation with other data.
  • using the trigger camera preferably a
  • the measurement program may preferably be selected for an ICE2, an ICE3, an ICE4, a train of a particular class, a truck, a cargo ship, an air conditioning type, a pantograph or other component or component of the vehicle.
  • the trigger camera is adapted to a surface image of the
  • color detection takes place on the captured image capture.
  • an already existing color feature such as web red with bleaching stages, or an attached optical marker can be detected.
  • Optical markers on the vehicle may preferably be ICE2 stickers in green, ICE3 stickers in red, a barcode, a QR code, a molecular reflector, which preferably also works when it is partially soiled, or a train number.
  • wavelength-selective illumination and detection can be used in preferred methods.
  • a green light and a green band filter are provided in hardware. This can have the advantage that a sensor with black-and-white capability is sufficient for triggering and a possibly more expensive color camera can be dispensed with.
  • the trigger camera preferably starts a measuring cycle on the moving vehicle by means of a trigger command, that is to say an inspection process with the vehicle
  • an RFID sensor is provided in some embodiments.
  • this can identify a VHF RFID signal, in alternatives a UHF signal.
  • RFID chips are often already on vehicles, e.g. Trains, so that they have a new, additional function in the implementation of the proposed
  • the RFID chip can
  • the inspection system can preferably store an inspection protocol based on the measured data on the chip.
  • a car sort order can be stored in a passenger car.
  • a load control can take place,
  • a light scanner is provided in some embodiments.
  • a light scanner advantageously requires no defined reflector.
  • the vehicle to be inspected serves as a reflector. Since the light scanner can detect changes in the light incidence, it can be particularly suitable for the detection of unknown objects.
  • a light sensor can fulfill the measuring purpose of localizing certain inspection objects, eg in place and time or also location and speed. Advantage may be that of
  • the light scanner is adapted to trigger only selectively in a certain distance range to the inspection object.
  • the distance range can be adjustable, parameterizable or dynamically parameterizable in real time.
  • a dynamic real-time programmable light sensor may first include a current collector, e.g. be detected at a distance of between 1 m to 1, 5 m and then reparameterized to detect an air conditioner at a distance of between 1, 25 m to 2 m.
  • the measuring accuracy of the light sensor may depend on the vehicle speed.
  • the light sensor can preferably point with its optical effective direction from top to bottom, so that contamination can be prevented. It may also have active or passive pollution protection in embodiments, as well as other optical sensors.
  • a non-visible, preferably optical trigger detector is provided in some embodiments. This is preferably used in the passenger area and the inspection is not visible to the passenger.
  • the invisible detector may be an ultrasonic sensor or may receive an optical wavelength not visible to humans, e.g. Infrared.
  • a wavelength-selective filter can be arranged in front of an objective of the invisible trigger detector.
  • the inspection system preferably has a laser source with a first camera at an acute angle to the left and right of the moving vehicle and an obtuse angle to a second camera.
  • the cameras are preferably arranged sequentially in the direction of travel with the smallest possible distance, that is to say with a narrow distance from one another, in order to improve image correlation.
  • the left and right subsystems are triggered simultaneously by the trigger hardware.
  • a preferred frame rate of a camera in the inspection system suitable for use with laser metrology has a frame rate of a maximum of 35,000 frames per second. For improved picture quality, a frame rate of about 5000 fps is used.
  • Cameras are preferably arranged at a distance of 50cm - 100cm and the inspection performed by the cameras at a relative speed of vehicle and inspection system of about 5 km / h. Such a speed is advantageously available on all ICE series over the function "AFB", automatic driving brakes, preset.
  • components are inspected in the roof garden of the train using a camera and laser measuring technology, particularly preferably wind deflectors on the current collector of the train.
  • the inspection process should preferably be set up continuously.
  • continuously measuring sensors or continuously measuring discrete sensors are usually advantageous for air conditioning systems, roof surfaces and the detection of burn-in holes.
  • a frame rate and / or exposure time and / or exposure of the continuously measuring discrete sensor is preferably adaptable, preferably to the vehicle speed.
  • a preferred method comprises a step of providing two or more sensors of the sensor array along and / or orthogonal to a direction of movement of the vehicle, wherein at least one of the sensors is an optical sensor and preferably two or more sensors of the sensor array along and / or orthogonal to the sensor array
  • Movement direction of the vehicle are spaced apart.
  • a first sensor which is upstream of a second sensor in the direction of movement of the vehicle, trigger the second sensor, as described above.
  • the first sensor may alternatively or additionally be spaced orthogonal to the second sensor, that is to say mounted higher or lower than the second sensor. But is preferred in
  • Embodiments that two or more sensors of the sensor array are arranged at the same height.
  • the inspection procedure preferably comprises a step of creating a
  • Diagnosis related to the technical health of the vehicle using raw data acquired by the sensor array The steps of storing raw data, extracted data and / or metadata generated from raw data by the inspection system into a database, which is preferably arranged remotely with respect to the inspection system, and / or applying one are particularly preferred Algorithm on the raw data stored in the database, extracted data and / or metadata, and / or creating the diagnosis that relates to the vehicle, based on the application of the algorithm.
  • all data that exists about a moving vehicle can be stored in a preferably digital and cloud-based data network as a digital record as a "medical record.”
  • metadata are preferably generated from the inspection data, eg, raw data, and in this so-called
  • metadata may be data derived from inspection data, and metadata may be restricted to only one of the
  • the metadata may include weights (eg, on a scale of 0-1) that encode the relevance of a parameter for the inspection purposes.
  • Metadata may also include "diagnoses" or predictions, such as a probability that a pantograph will fail within a given time period, and metadata may include action instructions, such as repairing or exchanging a particular pantograph at a particular time interval.
  • the data network can extract and / or statistically evaluate higher-level metadata algorithmically from medical records of various moving vehicles.
  • These higher level metadata may include, for example, in which
  • Maintenance intervals is a typical pantograph whose train may have to be reversed, serviced or replaced on certain routes.
  • Parent metadata may also comprise a set of weighting factors of parameters containing the information as to which parameters in which weights for the
  • the medical record comprises a train identification.
  • the train identification can, for example, via a data transmission device, such as a
  • Transponder or an example SOFI antenna are transmitted to an ICE train from the train to a data network and / or an inspection system. It is also conceivable, the Glasidenttechnische by an optical image recognition method from a feature of Train, such as the train number on the side or for a train model characteristic design features of the outer shell or previous damage read out. To support and classify train identification, a number of
  • Auxiliary measurements are taken and evaluated by measuring equipment.
  • a measuring apparatus may be a number of photoelectric transducers for measuring characteristics of the exterior shape of a train.
  • a simple photoelectric barrier can determine whether a train or a car of a train, such as a dining car, exceeds a certain height. The height of a turn can significantly limit the possible draw type.
  • a measurement of the external shape of a train is also independent of the pollution or the technical function of the train, other than markings such as a train number on the train, due to
  • a light barrier arranged horizontally can in particular raise the number of wagons and the length of the wagons of a train, which makes it possible with simple means to draw conclusions about the type of train, its series of wagons and / or its orientation with respect to the direction of travel. It is also conceivable that the train actively communicates with an inspection system.
  • the train can actively communicate its identity and other information concerning, for example, its previously determined inspection results. This can be done wirelessly, for example.
  • Exemplary wireless communication technologies are WLAN, radio, RFID, light signals and / or acoustic signals such as a
  • a preferred inspection method comprises comparing present actual data with historical war data and / or expected target data preferably within a data type, the data types comprising raw data, extracted data and / or metadata with historical raw data, extracted data and / or metadata, and creating diagnosing the vehicle by determining deviations of the compared data.
  • Data processing enables, for example, an automated and supraregional
  • inspection data can be collected from an inspection system in the Munich workshop by an inspection system become.
  • This inspection data can be processed into a diagnosis by comparing it with a centralized database of empirical and metadata data, for example, that a coffee machine or air conditioner will be defective by 60 percent within the next week. Preserving the exact type of forecasted defective air conditioning in each factory workshop would require expensive inventory.
  • Replacement air conditioning system of the right type is stored in Cologne and could be delivered to Dortmund by a forwarding agent in the operating workshop Dortmund, which the train timetable happens, in less than the travel time of the train to Dortmund),
  • an inspection method with at least one of the steps of recording raw data by the sensor arrangement and / or buffering of raw data on a first storage medium, preferably within the
  • Sensor arrangement is arranged, and / or after completion of the recording of, preferably all, raw data, analysis of the raw data and deriving extracted data based on the analysis and / or collection of metadata from raw data and / or extracted data and / or archiving of raw data and / or extracted data and / or metadata on a second storage medium, wherein the first storage medium has a higher writing and / or reading speed than comprising the second storage medium, and preferably remote from the sensor assembly, and / or correlating raw data, extracted data, and / or metadata using the algorithm for generating the diagnosis and / or storing the diagnosis in a database, preferably associated with a vehicle the raw data was collected.
  • an inspection method including at least one of deriving an inspection result for the vehicle based on the diagnosis, preferably confirming the inspection result by a user, and preferably giving a maintenance recommendation to the user and / or proposing a user
  • the inspection method includes a step of generating big data using the inspection result.
  • big data or “mass data” primarily refers to the purposeful and purposeful processing and evaluation of large, complex and rapidly changing ones
  • Amounts of data The global data volume is estimated to double every two years. This development is mainly driven by the increasing machine generation of data z. Eg via protocols of telecommunication connections (call detail record, CDR) and web access (log files), automatic capturing of, for example, RFID readers, cameras, microphones and other sensors.
  • CDR detail record
  • log files web access
  • the concept of "Big Data” is finding its way into more and more areas of life, such as the automation of production processes (Industry 4.0, Internet of Things) .In accordance with this concept, the concept also becomes intransparent Automation of decision-making processes through the use of software and hardware.
  • the concept of "big data” requires not only implementation in software but also hardware such as the appropriate communicative violation of data processing equipment or at least partially automated inspection systems, maintenance facilities, computer systems for planning the use of scarce resources (such as the occupancy of maintenance facilities or tracks for Trains) and / or Warehouse or Logistic Systems
  • the present invention is particularly concerned with approaches such as
  • Data mining refers to the systematic application of statistical methods to large volumes of data (in particular "big data”).
  • Mass data with the goal of detecting new correlations, dependencies or trends. Due to the amount of data, the complexity and the computational effort, such methods are manually or partially manually economically and or in real time not feasible.
  • Data Mining is sometimes defined as a subordinate term to the entire process of knowledge discovery in databases (KDD), which also includes steps such as data collection or preprocessing, while data mining is actually just the process of parsing the process
  • Pre-processing for example, data cleansing that integrates sources and removes inconsistencies, for example, by removing or
  • Transform for example, transformation into the appropriate format for the analysis step, for example by selecting attributes or discretizing the values;
  • the tasks of data mining can be:
  • Cluster analysis grouping or correlation of objects, properties of
  • association analysis identification of relationships and dependencies in the data in the form of rules such as "A and B usually follow C";
  • Methods of data mining are used according to the invention, with the least possible use of resources on hardware (for data processing, for inspection, maintenance, storage and / or other infrastructure) and software
  • outlier detection looks for data objects that are inconsistent with the rest of the data, such as having unusual attribute values or deviating from a general trend.
  • a "density-based algorithm” For example, outlier detection looks for data objects that are inconsistent with the rest of the data, such as having unusual attribute values or deviating from a general trend.
  • Outlier detection for example, identifies objects that have a density distinctly different from their neighbors, where the density can be related to the number of errors per unit time of an object, and then identifies outliers manually and after a negative plausibility test be hidden from the record in order not to distort or degrade the heuristic of the metadata in the sense of the pursued purpose.
  • Cluster analysis identifies groups of objects that are somewhat more similar than other groups. Often these are clusters or "clusters" in the data space, examples of densely clustered clustering techniques in which the clusters can take any form are DBSCAN or OPTICS, but methods such as an EM algorithm or k-means algorithm are most commonly used in the
  • Dataroom spherical clusters for application. Objects that have not been assigned to a cluster can be interpreted as outliers in the sense of the aforementioned outlier detection.
  • the cluster analysis identifies groups of objects that often only have to sample them based on a sample, which is the number of
  • the Demand planning of inspection systems and inspection and / or maintenance intervals can be planned more efficiently.
  • Classification like cluster analysis, is about classifying objects into classes.
  • the classes are generally predefined (for example: bicycles, cars, trains or types of trains).
  • Previously assigned to any class objects are automatically assigned a class.
  • existing classes are not expanded, for example, by changing the criteria for class membership. This would not be relevant to practice, for example, existing train types and would also with an increased computing and
  • Metad Atensatz A may contain the information that wheel bearings of a train have an above-average defect rate
  • Metadata set B can tell me which trains have passed a certain stretch of road in a given period of time. The final rule would say that trains to which metadata sets A and B refer, have a higher probability of defective wheel bearings than other trains traveling on other sections.
  • Regression analysis allows redundant information to be removed, reducing the complexity of the data.
  • a reduction in complexity enables targeted intervention in a highly complex system such as a rail network with targeted means that have an understandable, predictable or predictable effect.
  • learning algorithms reveal correlations in datasets, without necessarily providing an analytical understanding of the causal relationships of these correlations.
  • temporal correlations play an important role.
  • time series analysis it is possible, for example by means of special distance functions such as the dynamic time warping distance, to recognize similar characteristics in temporal progressions of different data sets, even if the data records were determined at different times.
  • Studies can be provided, the results of which can be compared with the automated results.
  • the parameters of the automated method can be adapted in order to bring the results of the automated method at least with partial results of the regular investigations into coincidence.
  • a virtual mirror system of the actual system (for example of a railroad network) can further be created in which changes in the parameters and their favorable or unfavorable effects on the overall system can be simulated, tested and predicted.
  • it may be provided to classify changes to the overall system and to carry out a simulation of the consequences on the overall system for each change from certain classes.
  • This is particularly advantageous for highly complex and highly safety-relevant systems such as railway networks.
  • a procedure as shown in the previous section has in particular the
  • the method becomes more efficient by means of statistical data evaluation, in that learning algorithms preferably document empirical values in as compact a metadata as possible with regard to the data volume.
  • this metadata can be called
  • Weighting factors for inspection parameters for example: missing screw is a must for immediate maintenance
  • selection factors for inspection purpose relevant inspection measurements for example: for the three-dimensional inspection of a pantograph of a train one or two optical cameras are sufficient
  • the invention provides for a human controller, as it were a "pilot", who, on the basis of his experience, the knowledge of superior goals and due to
  • Storage system are recorded but can be ordered easily and quickly on the open market) and / or prioritization (for example, it is less important, a not
  • the cost sequence of such interventions is preferably estimated or predicted, so that the involved parties are ideally informed about the cost consequences of such interventions on the basis of a concrete cost estimate.
  • This technical implementation creates a marketplace for the parties involved, in which they can transparently, quickly (ideally in real time) and, while ensuring the security of the overall system, align their goals and balance the costs. Without a technical implementation and networking of a complex system such as a railway network, this would not be possible.
  • the operator of a train fleet receives immediate feedback, which additional costs, for example, of the workshops is to be expected if a particular train is to be treated during maintenance preferred to comply with the timetable.
  • a workshop also receives the feedback as to which follow-up costs would result from a non-early repair of a train due to the delay or the failure of connecting trains. This is how a workshop manager can do
  • the intervention can also cost other parties and intervene in their interests and competences.
  • the intervention of a specific party in certain parameters or goals is subject to competence define. These areas of competence may relate, for example, to a changeable parameter range or to the cost ensuing therefrom for the party or another party.
  • a veto system can be implemented, in which another party can contradict the intervention of a first party when a defined cost center is exceeded.
  • the algorithm can also determine a benefit for another party through the intervention of a first party.
  • the algorithm may propose a cost distribution and, in particular, after an optional release step, initiate resource scheduling on this basis.
  • the costs that underlie the algorithmic optimization of the rail network and the actual costs, which the involved parties have to bear economically, can also fall apart retroactively.
  • the resources of, for example, a rail network can be arranged quickly and smoothly in terms of the overall system, because the balance of particular interests can be downstream.
  • an operator of a train fleet will be charged for the repair costs for the urgent maintenance of a particular train and the opportunity costs for its breakdown.
  • An operator of a maintenance facility is shown that he can better utilize his maintenance resources through the unscheduled and urgent repair.
  • An exemplary optimization result is that a probably necessary repair on a train could be carried out at a first operating workshop with a more favorable total cost due to the current utilization than in a second company workshop, taking into account the logistics costs.
  • the method according to the invention objectifies, speeds up and, moreover, provides greater planning security between the different parties involved.
  • each party has a "pilot" with manual intervention rights in the automated optimization.
  • a pilot can be an individual or a group of people. This way, a multi-user principle for security-relevant or cost-relevant decisions can be made in an efficient and secure manner
  • Exemplary adaptive algorithms which are suitable for the method according to the invention are Monte Carlo algorithms, traveling salesman algorithms, neural networks or evolutionary algorithms.
  • learning algorithms can also be used according to the invention. Exemplary implementations and concepts of such adaptive image recognition algorithms are described in the seminar series "Technologies of Factory Automation: Learning Machine Vision for Quality Assurance Based on Supervised Learning: Support Vector Machine” by Patrick Raulfug,
  • a preferred inspection method comprises at least one of the steps reading in a maintenance plan of all vehicles and / or recognizing whether a vehicle is the
  • Sensor arrangement and / or performing a functional test of the inspection system to detect in particular non-functional sensors, and, preferably based on automatic detection of a functionality of the inspection system and / or selecting an inspection method based on historical data depending on the vehicle to be inspected and / or determining
  • Environmental parameters preferably an ambient temperature, before or after
  • the inspection method retrieve a maintenance plan that contains information about which train operates at what time. Further information may refer to the composition of the train, such as number of cars or
  • Wagon series or type of wagons e.g. on trains.
  • Wagon series or type of wagons e.g. on trains.
  • Inspection Procedure provides RFID detection on an approaching train to alert the inspection system that will be traversed next by the train.
  • the Pre-warning then preferably initializes the inspection system, in particular
  • Sensor arrangement preferably camera, and lighting system. Thereafter, a functional test is preferably carried out, if all components of the inspection system have been initialized. Thereupon, a feedback is generated as to whether or not the inspection system is functioning. Thereafter, preferably, the detection by the
  • Inspection area of the vehicle to inspect.
  • a specific inspection program is provided for each type of train, type of wagon and / or wagon assembly.
  • some train types have elements that are missing from another train type.
  • An inspection can skip the inspection of these items if they are not there anyway.
  • the acquired raw data is preferably first displayed on the sensor, e.g. the camera, cached locally.
  • the raw data is then, preferably with a time stamp, unprocessed to a
  • Edit memory also called analysis hard disk sent. That's how it works
  • Data volume can be reduced.
  • black and white images can be generated by the sensor array, which can bring a reduction by a factor of 1, 5 to 3 compared to color photographs.
  • black-and-white images can be sharper than the color image and provide better contrast, especially since no color interpolation, for example by a Bayer matrix, is necessary.
  • the lighting can be reduced.
  • 3.1.16 Noninvasive Measurement Technique applying the sensor arrangement with non-invasive measurement technology from the outside, based on the vehicle, wherein preferably a distance between sensor and vehicle, preferably during the acquisition of raw data, at least temporarily between 0 cm and 250 cm, preferably between 10 cm and 100 cm.
  • the distance to the object to be inspected is, in particular in the case of optical sensors, after a weighing optimization of the number of pixels to be at least resolved and of the image section to which the
  • Inspection object should fit as completely as possible, preferably during a
  • Inspection object of e.g. 1 mm to 1 cm, at least 3, preferably 5, pixels (or pixels) are to be resolved.
  • the inspection method comprises applying the invasive sensing sensor array externally to the vehicle and / or applying the sensor array, wherein at least one sensor of the sensor array is mounted to the vehicle for measurements in or on the vehicle whose raw data and / or metadata generated therefrom are transmitted away from the vehicle.
  • these are one or more markers from the group consisting of barcode, strip, train number, beacon, RFID chip and WLAN bearing.
  • a preferred inspection method comprises the step of generating a three-dimensional model of the inspection section from one- or two-dimensional images of the inspection section detected by one or more sensors. It is preferably provided, three-dimensionally resolved data sets of
  • the inspection method preferably derives a three-dimensional model of the inspection section from a singular or a plurality of three-dimensionally resolved data sets from one or more sensors or sensor types. Namely, according to another idea of the invention, a three-dimensional model of at least one inspection section of the vehicle to be inspected can be generated even with only one imaging sensor such as a camera.
  • the approach according to the invention is to utilize the relative movement of the vehicle to be inspected against the imaging sensor.
  • the imaging sensor is translationally and / or rotationally stationary, which facilitates its location, actuation, adjustment and calibration, and the vehicle to be inspected is moved.
  • One or two-dimensional measurement data of the imaging sensor recorded at different times are thus recorded from different angles with respect to the optical axis of the imaging sensor. From this, a three-dimensional image of at least one inspection section of the vehicle to be inspected can be created by an image-evaluating algorithm.
  • a three-dimensional plan view of a pantograph on the roof of a moving train can be created from which it is possible to check with higher interpretation reliability and also by an algorithm as to whether the pantograph is damaged in its structure, for example broken.
  • groups of technical components on a moving train in particular on the roof garden of a moving train, can be grouped together in clusters.
  • clustering such components pattern recognition from image data can be more efficient and less computationally and / or
  • a target-actual comparison can be performed more efficiently, in which not the individual components are compared, but the entire cluster with a database of possible target clusters.
  • a cluster for example, a pantograph, an air conditioner, a roof flap and / or an antenna of a train can be summarized. This increase in efficiency results in a lower data volume with the same inspection accuracy. At the same sampling rate of the inspection system can thereby, for example, the relative speed of the moving object and
  • the efficiency of the inspection process depends on the appropriate choice of parameters and, in particular, input parameters. These parameters must be identified and weighted for each technical and economic system. By suitable preselection of the parameters to be taken into account can not only an automatic
  • An exemplary method according to the invention is implemented between a diagnostic system, a storage system and a repair system. Between the systems flows of goods and information flows are exchanged.
  • the method may include the following steps:
  • the inspection procedure can be used for inspection of a variety of technical
  • Functional states of the vehicle are used, preferably for crack detection or for detection of burn-in holes or for inspection of one or more elements from the group consisting of covers, antennas, air conditioning grilles,
  • the inspection method may preferably be used to inspect the technical condition of covers on the vehicle.
  • shape matching is performed on a central strip of a roof on which covers may be located of the vehicle.
  • the parameters used are preferably edges of outer edges of the covers and / or a respective outline of screws of the cover. Through appropriate parameter selection in the analysis of many trains edges could be determined, which has every cover and which are distinctive for this type.
  • a variation model is preferably used. It may have taught-in examples of covers.
  • Shape matching is the process of looking for objects in a scene or inspection section using a contour model, for example in a roof garden of a train.
  • This contour model contains edge information and searches for these edges in the scene using a variety of techniques. If the agreement is sufficiently high, the inspection object applies or the inspection section found.
  • the accuracy and consequently the speed of the shape matching process can be regulated by various parameters.
  • the inspection method may preferably be used to inspect the technical condition of antennas on the vehicle.
  • shape matching may be performed on a selected area in the center of the roof in which the antennas may be located, eg with a camera. It is preferable to select different antenna types from above from this perspective.
  • edges of the outer shape of the various antennas come into question.
  • a lateral lateral shape model for example in a roof garden of a train.
  • This contour model contains edge information and searches for these edges in the scene using a variety of techniques. If the agreement is sufficiently high, the inspection object applies or the inspection section found.
  • the parameters used are preferably one or more elements from the group consisting of the width of the antenna, height of the antenna, blob analysis, results of shape matching, main axis transformation and moments of the image (center of gravity, mean, etc.).
  • the model for the matching methods was created on the basis of many test series with a large number of antennas.
  • an outline of the antennas is preferably measured.
  • a line method and / or a comparison with good parts can be carried out.
  • a light / dark threshold can be used in the identification of the antenna.
  • the presence of nuts and bolts can be determined by classifiers.
  • the parameters used are preferably a threshold value of the threshold method and / or a number of irregular lines and damages. Errors are then clearly indicated by the aforementioned measurements due to differences in brightness and / or differences in shape.
  • the inspection method may preferably be used for inspecting the technical condition of components of the vehicle with regard to cracks. Contiguous lines (brightness rating) Threshholding to detect irregularities
  • the candidates are classified. Suitable parameters are the size and shape of the extracts and / or brightness differences in the area of the hole candidate. A preferred
  • Parameter selection with regard to the size of the cracks depends on the specifications.
  • Thresholds for cracks are preferably chosen on the basis of typical patterns for cracks that have been identified by analysis of many features. For example, the presence of cracks on a component of the vehicle can be inspected as a technical condition.
  • the inspection method may preferably be used for inspecting the technical condition of components of the vehicle with regard to penetration holes.
  • a blob analysis using Threshholding is used to find potential candidates. Subsequently, the candidates can be classified and evaluated. Suitable parameters are the size and shape of the extracts and / or
  • Brightness differences in the area of the hole candidate When selecting the parameters, the size of the holes depends on the specifications. A threshold was chosen based on typical patterns of cracks detected by analyzing many trains.
  • the inspection method may preferably be used to inspect the technical condition of air conditioners of the vehicle.
  • dark areas are searched for in possible areas, particularly preferably from a perspective from above onto the vehicle.
  • the parameters chosen are preferably shape and / or size.
  • lateral grids are inspected.
  • a center of the lateral grid is first searched.
  • blob analysis a form of the grid is then cut out.
  • the threshold for dark areas is selected for a range that has been determined by analysis of many recordings.
  • Novelties irregularities
  • a Fourier transform is performed to check a frequency of the grating.
  • Thresholds for imperfections may increase robustness in embodiments of the inspection method and avoid detecting slight bends.
  • a number of defects or thresholds for detecting errors can be used.
  • Parameter selection is based on the size of the grid pattern.
  • At the inspection of the technical conditions of climate curtains from the side are basically filtered out parts in the grid, which do not belong to the structure. Novelties are searched for, as well as in the inspection from above.
  • Quick-release fasteners can be inspected for their presence and an angle of notch, preferably by blob analysis,
  • the parameters used are preferably the size of the grid pattern, the size of errors and / or a number of quick-release closures.
  • the choice of parameters is preferably based on specifications from the specifications and a validation by tests on many vehicles. Thus, preferably, the presence of the climate grid or its integrity as a technical condition can be determined.
  • the inspection method may preferably be used to inspect the technical condition of air conditioning louvers of the vehicle.
  • a shape matching is preferably used in terms of a lamella shape.
  • a blob analysis of the interstices between the climate lamellae is performed. A number of undamaged ones
  • Environmental lamellae can be determined using a line measurement method.
  • the number of slats is predetermined and their distance is always the same.
  • the parameter selection is thus simplified.
  • the presence of a Klimalamelle or their integrity as a technical condition can be determined.
  • the inspection method may preferably be used to inspect the technical condition of screws, in particular screws of an air conditioning system or in a roof garden of the vehicle.
  • a surface with screws preferably on the air conditioner, is searched. Then done
  • Brightness differences from a schematic black and white image of a screw as it can minimize errors due to contamination. For example, you can
  • Screws are inspected at a pantograph of the vehicle, preferably from below. Then the inspection system can have one or more mirrors and one
  • Screws is unique, a triggered inspection can be done. Generally speaking, distinctive locations in the inspection section can be searched for through thresholding and position-dependent locations with screws can be found. The screws can then be classified as "present” or “absent”, preferably based on the shape and gray scale of the extract and / or brightness differences. Classification parameters, In particular, to differentiate screws from dirt can be done on the basis of a broad analysis of all the screws of several vehicles, such as trains. So can
  • the presence of a screw of the air conditioner can be determined as a technical condition.
  • the inspection method can preferably be used for inspecting the technical condition of lines of the vehicle, preferably for electrical lines and / or fluid lines.
  • Shape Matching using the shape of the leads and the shape of screws and objects near the leads. In particular, the position, the edges of the screws and a classifier for
  • the parameter is a threshold value of the threshold method and a number of irregularities and lines.
  • the choice of parameters is made by tests of typical impurities and a difference to errors. Through many images, a threshold can be evaluated. For electrical lines, ie cables, a shape matching with
  • Air ducts can shape matching based on the shape of the air ducts.
  • a contrast-rich model for the separation of other components preferably the roof garden of a train, preferably used.
  • An optimal model for the inspection can be determined after analyzing several moves. It is particularly preferable to inspect whether a connection from a point A to a point B formed by the line is intact. This can be done by line method or a course through
  • Brightness information is done.
  • interrupts are detected.
  • Length, curvature and / or position of the conduit are also detected in some embodiments.
  • the parameters are preferably the line shape, a number of lines and a length of lines.
  • the connection is best measured by a coherent line.
  • the inspection method may preferably be used to inspect the technical condition of a main switch of the vehicle.
  • the main switch is usually attached to a main line. Based on the contour of the position of the control element of the main switch can be inspected with shape matching, for example, by determining a certain position relative to the body of the main switch. Also, screws of the main switch can be classified and current bands undergo a texture classification. The texture on the current bands is unique and based on tests, the
  • the presence of the main switch, its position or its integrity as a technical condition can be determined.
  • the inspection method may preferably be used to inspect the technical condition of insulators on the vehicle.
  • the inspection is carried out
  • an inspection can be made from the side by shape matching on triggered images, since a slight shift despite triggers is possible. Triggering is preferred because isolator positions are always unique, but due to strong occlusion, only a few positions are possible where each isolator can be seen. Insulators can also be inspected at an angle. For this purpose, it is preferable to search for screws and shape matching using the lamellae. A triggered measurement is preferred for oblique inspection. If the inspection is made from above, a circle above the center is preferably determined on the surface of the insulator. Damage is over
  • Thresholding can be determined. Screws can be inspected by shape matching the contour. If the inspection is carried out from the side, slats are preferably sought. For this a line method can be used. Brightness transitions are preferably determined and / or a parallelism of the slats evaluated. It is preferred that the number of slats is counted. In particular, interrupted lamellae can be identified.
  • the parameters used are preferably a threshold value of the thresholding, a number of lamellae, the size and shape of the lamellae and / or a brightness discrepancy in lamellae. The choice of parameters may preferably be made by testing many vehicles and analyzing individual isolators on each vehicle.
  • the inspection method may preferably be used to inspect the technical condition of current bands at a pantograph of the vehicle.
  • an optical flow method for better separation can be used, because the contrast between the current band and other components in the inspection section is not very large.
  • the background can be separated from the object by means of optical flow, thus creating a rough height map of a scene. This allows the background to be separated from relevant objects.
  • the presence of a compound from A to B is inspected. This can be done by detecting a disparity on two different images or by determining height information.
  • the surface of the Current bands are analyzed in embodiments by a texture model where
  • Differences in the texture model can be determined.
  • cracks are determined from 20% of the material width.
  • the parameters used are the width of the current band, the length of the current band and a number of abnormalities on the band.
  • the texture on the Stromband is almost unique and errors in the texture are easily recognizable.
  • the inspection method may preferably be used to inspect the technical condition of a circuit breaker of the vehicle.
  • a lever of the vehicle Preferably, a lever of the vehicle
  • Disconnectors can preferably be detected and inspected with NCC (normalized cross correction) light / dark.
  • NCC normalized cross correction
  • an angle of the lever to the horizon is determined.
  • the screws can also be inspected via shape matching and correlation-based matching over the contour.
  • Parameters are the number of screws and the position of the lever suitable.
  • the inspection method may preferably be used to inspect the technical condition of a converter on the vehicle.
  • the surface of the transducer can be inspected for cracks and / or burn-in holes, preferably as described above.
  • the inspection method may preferably be used to inspect the technical condition of a bellows on the vehicle.
  • a shape matching of the shape of the bellows takes place. Since a bellows has a unique shape, edge-based
  • Cracks in the bellows can be determined by line method. Parameters can be the number and size of the damages.
  • the inspection method may preferably be used to inspect the technical condition of a pantograph linkage on the vehicle.
  • a pantograph linkage on the vehicle Preferably, a
  • Pantograph linkage searched for irregularities.
  • the parameters include the number and size of the fault locations, the threshold value of the thresholding method and the number of Rods suitable.
  • the number of rods is clearly measurable.
  • the detected bugs indicate the severity of the damage.
  • the threshold can be evaluated by tests.
  • the technical condition of a pantograph joint is inspected. For this purpose, preferably lines are determined and angles of the extracted lines are calculated. Damage is transferred in embodiments of the inspection process
  • Brightness analysis and difference method are detected. Suitable parameters are preferably the tolerance at angles and the size of damages and scratches. About a wrong angle can be concluded on error. The size of the detected error indicates the severity of the damage.
  • the inspection method may preferably be used to inspect the technical condition of a pantograph on the vehicle. Preferably, this is done by a height measurement by laser profiles. A 3D image generated by a laser beam
  • Pantograph rocker can be normalized for this purpose.
  • a skew between pantograph headers is determined.
  • the presence can be determined via thresholding.
  • a width of wind deflectors is determined in embodiments.
  • an angle relationship becomes one
  • the geometry of the pantograph rocker is determined. Blob analysis and Linen method can be used to find individual inspection objects of the pantograph rocker, as well as the analysis of brightness discrepancies for measuring individual ones
  • the inspection method may preferably be used to inspect the technical condition of a lifting drive cable of the vehicle.
  • a line is preferably approximated.
  • a metrology model is used in embodiments.
  • the metrology model preferably describes a rough shape in which a
  • the parameters are preferably the shape and length of the rope.
  • the inspection method may preferably be used to inspect the technical condition of a support bracket on the vehicle. Shape matching can be used to detect the shape of the support bracket. With the help of a found model an angle can be calculated. The angle is set as parameter by default.
  • the inspection method may preferably be used to inspect the technical condition of a test cock on the vehicle.
  • a position of the test cock and preferably an associated cable can be determined with classifier.
  • Brightness differences suitable means As a parameter, the presence of the test cock, the position of the test cock or the presence of cable ties can be selected.
  • the parameters are selected according to specifications in the specifications.
  • the inspection method may preferably be used to inspect the technical condition of car transitions of the vehicle.
  • a vehicle preferably a motorcycle, a bicycle, a motorcycle, a bicycle,
  • Gray value projection for light / dark detection The greyscale projection projects a 2D image onto a 1D line. For this purpose, the gray values of the individual lines are averaged and entered in each case in the corresponding pixels of the line. This can be partially valuable
  • Wagon crossing to be inspected This is preferably done again via shape matching.
  • Car transitions can be inspected from above and / or laterally. From above, inspection sections are preferably inspected with thresholding, lines are created, directions of the lines are checked and windings are counted. From the side, in the case of
  • Surfaces can be inspected at car transitions, for example by threshing.
  • bright regions are recognized and the size of the regions determined.
  • a threshold threshold value, a number of turns, and the shape and position of cables are considered parameters. The parameter selection occurs after tests for evaluating thresholds.
  • Data processing system and the inspection system are adapted to perform the inspection method according to the invention. It is preferred that the data processing system has at least one subsystem which is arranged internally relative to the inspection system. For example, this may be a server in an internal data network associated with the inspection system. It is preferred that the data processing system has at least one subsystem which is arranged externally relative to the inspection system. For example, this may be a cloud computing farm in an external data network that is outside the inspection system.
  • the computing power of an external subsystem can be used without completely transferring the measurement data and derived data of the inspection object collected by the inspection system to the external subsystem. This reduces the risk of losing control over the measurement data.
  • the data processing system has software resources and / or hardware resources that are responsive to a transferable and storable data rate for applying the sensor array to the computer
  • Relative speed is preferably between 2 km / h up to 400 km / h, more preferably between 2 km / h and 50 km / h, more preferably between 3 km / h and 10 km / h and ideally at 5 km / h.
  • the data rate is adapted to a constant or variable relative speed during an inspection interval, preferably dynamically to achieve the sufficient and / or constant data redundancy.
  • sufficient data redundancy is at least one, preferably 3 and more preferably 3 to 10 data sets per section of an inspection object to be inspected.
  • Devices and methods according to the invention are, as stated, suitable for vehicles which move at a relative speed to the sensor arrangement. For example, a vehicle can be guided past a stationary inspection system.
  • both a vehicle to be inspected and the inspection systems according to the invention are moved at least intermittently and / or in sections for their detection with respect to a stationary reference system such as an operating workshop.
  • a stationary reference system such as an operating workshop.
  • a train at 5 km / h could travel through an operating workshop and undergo an inspection system with a rectified speed of 2 km / h over a certain length.
  • the relative speed over this length between train and inspection system would be only 3 km / h, so that a higher density of image data and thus a more precise detection over a portion of the vehicle can be achieved.
  • the inspection system it is preferred to arrange the inspection system stationary in order to avoid a more complex and harder to set mobile inspection system. Furthermore, a movable inspection system would have to be moved back to a starting position in a workshop after a maximum travel, so that no continuous inspection operation is possible.
  • the background is that given imaging hardware and a specified frame rate and / or resolution of the images to be captured limits the maximum relative velocity of the moving body.
  • An inspection method is preferred in which the speed, for example, of a train to be inspected is modulated in time. In time phases in which an inspection section of the train is in the field of vision of the sensors, preferably optical sensors, the train can be slowed down and / or travel slower in order to achieve a higher detection rate.
  • the train can be accelerated to speed up the inspection process and increase the throughput and utilization of an inspection system. It is conceivable that for more precise synchronization between the movement of the train and the control of the detectors of the train and the inspection system via a
  • the train may be remotely controlled during the application of the inspection procedure.
  • a remote control device can be provided in the inspection system.
  • Hardware resources provide a data transfer rate of up to 7 Gb / s between a server and the sensor array.
  • the data transmission can be split over several data cables. For example, over 7 copper coax cables per 1 Gbit / s can be transferred to the
  • Camera detector the part of a camera as a sensor, image capturing initially on the camera chip. The images are then from the camera chip over a
  • Data line with preferably at least 300 Mbit / s forwarded. It is preferred that 3 sensors, e.g. Cameras connected to a common switch. The switch is thus set up to receive a data volume from the sensors
  • a preferred switch provides power to the sensors connected to it, either via the data line to the sensors or via a separate power line.
  • An advantage of bundling multiple sensors on a switch may be that the plurality of cables leaving the multiple sensors need only pass the switch, and there may be a reduced number of cables behind it, e.g. only one single data cable connecting the switch to other components of the
  • SSD Solid State Disk
  • Such SSDs may also have a data rate of z. 7 times 1 Gbit / s process.
  • the SSDs can also be redundant, preferably also in a RAID array, e.g. RAID 0 or 1, but it is preferred that the SSDs be operated in a single mode.
  • a separate processor or processor cluster is provided for the data processing of each inspection section. This way you can avoid that
  • a processor or processor cluster exclusively evaluates the roof garden or the pantograph.
  • Inspection of a carriage transition is preferred to extract wagons for wagons from the raw data.
  • image by image of each inspection object is extracted.
  • Preferred methods are to predetermine, for example, none on soft cars
  • the relevant image section is extracted, whereby fewer data and objects are to be evaluated. So can an amount of data to be evaluated for example, from 40GB to 5GB. By using triggers, certain sensors, preferably cameras, can already reduce the amount of data from 40GB to 26GB.
  • the image sections recognized as relevant are stored, preferably on an SSD, as described above. In a further step, in some embodiments, the extracted data becomes one
  • Storage hard disk that is slower than the SSD, such as a mechanical hard drive.
  • the archival hard disk is preferably redundant in the RAI D composite, e.g. as RAID1, RAID3, RAID5 or RAIDI O.
  • Storage hard disk has a capacity of 3 - 6 TB, preferably 5 TB.
  • an interface be provided by camera clients to servers.
  • a user at a camera client of the inspection system can access a server that manages the inspection system.
  • a preferred server is remotely located relative to the sensor assembly. This means that, for example, the sensor arrangement can be arranged in a tunnel while the server is accommodated in a remote data center.
  • An interface for a web interface is preferably provided on the server.
  • the server can be accessed via the Internet via a browser.
  • Another preferred interface is provided between the server and control of the inspection system.
  • the inspection system controls lighting systems and triggers of the inspection system.
  • the lighting and the triggering of the inspection system can take place remotely through the server.
  • the server has an interface to external databases.
  • Such is preferably SOFIS to retrieve train arrival and train type, e.g. to read in a maintenance plan.
  • the server can send control signals to the sensors, e.g. initialize the cameras.
  • the cameras are initialized about 30 seconds before the train arrives.
  • the server may preferably initialize a train search camera and, if necessary, activate the lighting of the inspection system for the inspection sections.
  • Inspection system are preferably provided two types of clients: recording clients and user clients.
  • Recording clients are preferably extra computers for receiving and linking external data without disturbing a calculation computer. This achieves a hardware-based separation between external data reception and processing of measured data.
  • Userclients allow influencing the
  • all hardware resources of the inspection system are connected to a common electrical ground.
  • the common electrical ground is preferably connected to a railway ground. It is particularly preferred that copper strands are provided with a cross section of 50-90 mm 2 between the components of the inspection system in order to derive high voltage can. A particularly preferred
  • Cross section is 70 mm 2 .
  • a surge arrester is provided which causes the inspection system to shut down as soon as the system fails
  • Overvoltage arrester is triggered.
  • a high-voltage protection may be provided, in particular for optical sensors, such as cameras, or acoustic sensors, such as microphones, in particular directional microphones.
  • microphones are lined on housing inner sides with sound insulation.
  • lines between components of the inspection system preferably shielded, copper cables are preferred. You can accomplish data and / or power transmission.
  • a common data and power line between components of the inspection system is provided.
  • glass or plastic fiber cables can be provided.
  • the advantage is that these glass or plastic fiber cables can not conduct electricity. Therefore, glass / plastic fiber cables can be used for the electrical decoupling of components of the inspection system.
  • a glass or plastic fiber cable is connected via opto-couplers at their ends to components of the inspection system for data transmission.
  • the advantage is that plastic is not amorphous, hard to break and easy to assemble.
  • the EM susceptibility is lower than copper cables.
  • the inspection system may include a multi-part inspection port.
  • the inspection system has a sensor module with one or more sensors of the sensor arrangement, which is galvanically decoupled.
  • the sensor system has a first ground connection and a second one Earthing connection on. The sensor module is connected to the first ground connection and at least one other component of the inspection system is connected to the second
  • At least one other component is a trigger line, which is preferably an optical trigger line, such as a trigger line. a fiber optic cable.
  • Trigger line is preferably coupled via an optocoupler with the sensor module to trigger one or more sensors of the sensor module, preferably at least one camera.
  • Automation of an inspection and / or maintenance procedure of a moving object such as a train or rail network has a significant added value compared to manual control, especially if it functions so reliably and smoothly that the inspection system and / or maintenance system itself has little manual controls or Maintenance interventions needed. This is especially true at the
  • any of the apparatus such as a
  • Inspection system an inspection sensor of an inspection system
  • Lighting system of the inspection system a cleaning device of the
  • part of the protocol transmitted to the data network includes metadata. In the simplest case is one
  • Metadata record a preferably periodically repeated signal that the equipment is working properly.
  • one or more apparatuses of an inspection and / or maintenance system can be sensors for measuring
  • Environmental influences include. Environmental influences, for example, an ambient temperature, a humidity of the environment, ambient light,
  • the operating conditions of an apparatus can be a temperature range of -10 ° C to 50 ° C and a maximum
  • measurements of the environmental influences can be an input variable in the evaluation of raw inspection data. For example, if an ambient temperature is below freezing point of water, the increased likelihood may be implemented in the evaluation algorithm that artifacts in the inspection image data are due to icing.
  • Environmental conditions of an outdoor area through which the train has traveled are taken into account.
  • a train is on the free route
  • all or at least selected aggregates of a train can each be equipped with a computer or with a computer which is at least groupwise common to theirs
  • FIG. 1 shows a schematic structure of an inspection system according to FIG.
  • FIG. 1 shows a schematic structure of an inspection system 1 according to FIG.
  • the inspection system 1 provides a passage for a vehicle (not shown).
  • the passage and the exact structural configuration of the inspection system 1 relative to the vehicle is not shown in this schematic view for the sake of simplicity. In this embodiment, this is
  • Inspection system 1 set up to inspect a moving train as it passes the passage.
  • the train is an electrically powered train with
  • Power is supplied by a power line.
  • the high voltage line runs through the passage.
  • the inspection system 1 has a sensor arrangement. Sensors 2a-g are combined in a first sensor module 3 and a second sensor module 4.
  • the inspection system 1 includes a server 5 constituting the data processing system.
  • the server 5 comprises a database for storing raw data, extracted data and metadata acquired by the sensors 2a-g of the inspection system 1
  • Embodiment in a folder structure is arranged to apply an algorithm to the stored data to make a diagnosis concerning the vehicle.
  • the inspection system 1 further comprises a programmable logic controller Control (PLC) 6 for controlling the inspection system 1.
  • PLC 6 can have a PFC (programmable fieldbus controller).
  • the inspection system 1 comprises a lighting system 7 for illuminating an inspection section of the vehicle.
  • the lighting system 7 is connected to the PLC 6 for control purposes.
  • the inspection system 1 has a light barrier 8.
  • the light barrier 8 is also connected to the PLC 6 for control purposes.
  • the sensor assembly is used to inspect the inspection section 1. It is inventively provided that a technical functional state of the vehicle in the operating state, ie while the train is traveling, is inspected.
  • the first sensor module 3 includes three optical sensors 2a-c, namely area-scan cameras.
  • the cameras 2a-c are adapted to take black and white pictures.
  • the three cameras 2a-c of the first sensor module 3 are each arranged to record images with a data volume of about 4.5 MB per image.
  • the frame rate is around 5
  • a first camera 2a is connected to the PLC 6 via a first trigger line 9.
  • the first trigger line 9 is electrically grounded via a first ground connection 10.
  • the first trigger line 9 is designed as an optical cable, more precisely fiber optic cable, and connected to the first camera 2a via an optocoupler 1 1 for transmitting a trigger signal.
  • the first sensor module 3 further includes a first switch 12.
  • the first switch 12 has a module-internal connection, via which the first switch 12 can receive data from the optical sensors 2a-g, and a module-external connection, via which the first switch 12 data can transmit the server 5.
  • the three cameras 2a-c are each connected via a first combined Ethernet data-current line 13 to the first switch 12 at its module-internal connection.
  • the first switch 12 not only receives the data from the three cameras 2a-c via the module-internal connection, but also supplies each of the three cameras 2a-c via the module-internal connection, in each case with 48 volts of voltage and a maximum of 20 watts of power.
  • the data flow from each camera 2a-c to the first switch 12 is a maximum of 40 MB / s, whereby as a rule only actual values of about 22.5 MB / s are achieved (at 5 frames per second).
  • the first switch 12 sends to the server 5 according to data at up to about 125 MB / s (1 Gb / s) via a first switch server connection 14. This data in addition to the image data of the three cameras 2a-c one more certain administrative overhead.
  • the first switch 12 is over a second one Earthing connection 15 grounded.
  • the second ground connection 15 differs from the first ground connection 10. Since the first trigger line 9 is an optical cable, there is thus no electrical coupling between the first camera module 3 and the first one
  • Trigger line 9 The first trigger line 9 and the first sensor module 3 are, in other words, galvanically isolated. In this way, interference effects on the first sensor module 3 are reduced, which can have a positive effect on the recording quality of the three cameras 2a-c.
  • the second sensor module 4 includes four optical sensors 2d-g, which preferably have a distance of about 60 cm from the vehicle during application to the vehicle.
  • Two of the optical sensors 2d, 2e are line scanners with integrated camera, the other two optical sensors 2f, 2g are cameras without line scanners.
  • the second sensor module 4 is configured to perform laser line measurements, in particular for a light-slit method.
  • the raw data recorded by the cameras 2d-g of the second sensor module 4 are internally processed internally in the cameras 2d-g of the second sensor module 4 itself.
  • a raw height image and / or raw intensity image is generated in the second sensor module 4.
  • a calibration and rectification of the detected laser image is performed in the cameras 2d-g of the second sensor module 4.
  • the second sensor module 4 includes a second switch 16.
  • the four optical sensors 2d-g of the second sensor module 4 are connected to the second switch 16 via a second combined Ethernet data-power line 17, respectively. Since the data rate to the second switch 16 is reduced by the internal data processing in the cameras 2d-g of the second sensor module 4, to about 80 MBit / picture or a 6-channel picture to 12 Mbit per channel, it is unproblematic in this second sensor module 4 even four cameras 2d-2g via a combined Ethernet data-power line 17 to the second switch 16 to connect. For each camera 2d-2g less than 40 MB / s of image data is sent to the second switch 16.
  • the second switch 16 is connected to the server 5 via a second switch-server connection 18 and configured to send a maximum of 125 Mbytes / s (1 Gbit / s) to the server 5 at maximum.
  • the second switch 16 sends the captured raw data and the calibrated and rectified images to the server 5. Further evaluation is performed on the server 5 side based on the calibrated and rectified images.
  • One of the optical sensors 2d-g of the second sensor module 4 is connected to the SPS 6 by a second trigger line 19.
  • the PLC 6, the second sensor module 4 trigger.
  • the illumination system 7 is connected to the PLC 6 via a third trigger line 20.
  • the PLC 6, the lighting system 7 trigger.
  • the PLC 6 is connected to the server 5 bidirectionally via a PLC server connection 21.
  • the illumination system 7 is connected to the first ground connection 10, as is the first switch 12
  • Sensor module 3 with respect to the second sensor module 4 along the direction of movement of the vehicle spaced.
  • the first sensor module 3 and the second sensor module 4 are at the same height.
  • the server 5 preferably has eight Gbit network inputs for interfacing with the sensor array; seven for the sensor modules and one for the PLC 6, for example to provide updates.
  • the server 5 preferably has eight Gbit network inputs for interfacing with the sensor array; seven for the sensor modules and one for the PLC 6, for example to provide updates.
  • six sensor modules are present, which in each case resemble the first sensor module 3.
  • a preferred server 5 may manage 15-25 cameras, preferably 20 cameras, arranged as shown in groups in multiple sensor modules.
  • the trigger signals are sent by the PLC 6 via the first trigger line 9, the second trigger line 19 and the third trigger line 20 as soon as the light barrier 8 is triggered by a train passing through the inspection system 1 and the PLC 6 was woken up by the light barrier 8.
  • the illumination system 7 is activated and the first sensor module 3 and the second sensor module 4 of the sensor arrangement begin to record raw data.
  • the first sensor module 3 transmits the raw data unchanged to the server 5 for further processing.
  • the cameras 2d-g in the second sensor module 4 preprocess the raw data and send extracted data via the second switch 16 to the server 5. There, a further processing of some or all of the Sensors 2a-g recorded and received by the server 5 data.
  • the software resources and hardware resources provided in the inspection system 1 and in particular the data processing system thus permit
  • the software and hardware resources are for one
  • the server 5 is set up to carry a medical record via trains and diagnoses via inspection objects, such as
  • Server 5 may form an internal subsystem of the data processing system, while an external subsystem, such as e.g. a cloud computing farm, outsourced.
  • an external subsystem such as e.g. a cloud computing farm
  • the server 5 is set up to generate a three-dimensional model of the inspection section 1 from surface image data of the first sensor module 3. From several two-dimensional images of the moving train, which were recorded temporally sequentially by one of the three cameras 2a-c of the first sensor module 3, the three-dimensional model is derived by an algorithm on the server 5. For example, one of the three cameras 2a-c of the first sensor module 3 can be made five shots as the train passes.
  • a 3D model can be generated with only a single 2D camera or area-scan camera because the train moves in relation to the camera.
  • Figure 2 shows a schematic diagram of an embodiment of a
  • the inspection system 1 and the data processing system 5 shown in FIG. 1 are configured to carry out this inspection process.
  • a first step S21 the sensor arrangement is placed on the
  • Inspection section of the vehicle used to inspect the vehicle This is already known in general.
  • the sensor arrangement according to the invention the inspection section with an optical sensor 2a-g for inspecting a technical operating state of the vehicle applied S22, as described above.
  • an optical measurement technique a technical function of the vehicle in the operating state, ie in motion, inspected.
  • rail vehicles such optical inspections of the technical function in the operating state a large
  • the inspection method includes further steps. These result from incorporation of method steps from the general description of this application, from the detailed description and in particular from the
  • FIG. 3 shows a schematic diagram of substeps of an embodiment of an inspection method according to the invention.
  • the inspection system 1 shown in FIG. 1 and the data processing system, ie the server 5, are set up to carry out this inspection process.
  • a maintenance plan of all vehicles, in this case trains is read.
  • a pre-warning time for the inspection system 1 is set.
  • the inspection system 1 is initialized, in particular the sensor arrangement.
  • a functional test of the inspection system 1 is performed.
  • a functionality of the inspection system 1 is automatically determined.
  • it is selected depending on an inspection method based on historical data depending on the vehicle to be inspected.
  • environmental parameters are determined after applying the sensor arrangement.
  • steps S301 to S310 are executed in the order indicated. In other embodiments, however, a changed order may be used or further steps may be taken
  • FIG. 4 shows a further schematic diagram of substeps of an embodiment of an inspection method according to the invention. The substeps may be combined, for example, with the steps of FIG. 3, eg, entangled, or the steps of FIG
  • an inspection result for the vehicle is derived from a diagnosis made using raw data.
  • the inspection result is confirmed by a user. This can be done on a user client via a corresponding interface, e.g.
  • a third step S403 is by the
  • a maintenance action for the vehicle is proposed to the user. This maintenance action can be based on a medical record.
  • the vehicle is later inspected again by technical sensors, in this embodiment by the inspection system on a later passage of the vehicle, based on the previous diagnosis to confirm or reject the previous diagnosis. That is, the inspection method in this embodiment allows to check whether a diagnosis or prognosis actually becomes a reality or not.
  • a new diagnosis ie a previous diagnosis
  • a new diagnosis may be made after 4 weeks, if the re-diagnosis "pantograph is likely to break one week ", confirms the previous diagnosis. If the re-diagnosis is "pantograph breaks probably in 4 weeks” the previous diagnosis is discarded and a

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Abstract

The invention relates to an inspection method for optically inspecting a vehicle in the operating state using an inspection system (1), which has a sensor arrangement and provides a passage for the vehicle during a relative movement between the vehicle and the sensor arrangement, wherein the vehicle is preferably a vehicle passing through the passage and is particularly preferably supplied with power from a high-voltage line. The method comprises the step of applying the sensor arrangement to at least one inspection section of the vehicle in order to inspect the vehicle. According to the invention, the method comprises the step of applying at least one optical sensor (2a-g) of the sensor arrangement to the inspection section in order to inspect a technical functional state of the vehicle. As a result, the technical functional state of the vehicle can be optically inspected without the vehicle having to be stopped. This can save costs and increase the vehicle service time and adds new opportunities to existing inspection methods. The invention also relates to a data processing system configured to carry out the inspection method according to the invention in operative connection with the inspection system. The invention further relates to an inspection system configured to carry out the inspection method according to the invention.

Description

INSPEKTIONSVERFAHREN, DATENVERARBEITUNGSSYSTEM UND INSPEKTIONSSYSTEM ZUM INSPIZIEREN EINES FAHRZEUGS IM BETRIEBSZUSTAND  INSPECTION PROCEDURE, DATA PROCESSING SYSTEM AND INSPECTION SYSTEM FOR INSPECTING A VEHICLE IN THE OPERATING STATE
BESCHREIBUNG DESCRIPTION
1 Technischer Hintergrund 1 technical background
Die Erfindung betrifft ein Inspektionsverfahren zum optischen Inspizieren eines Fahrzeugs im Betriebszustand unter Verwendung eines Inspektionssystems, das eine Sensoranordnung mit einem oder mehreren Sensoren, von denen einer oder mehrere optische Sensoren sind, aufweist und einen Durchgang für das Fahrzeug bereitstellt, während einer Relativbewegung zwischen dem Fahrzeug und der Sensoranordnung. Das Inspektionsverfahren umfasst den Schritt eines Anwendens der Sensoranordnung auf mindestens einen Inspektionsabschnitt des Fahrzeugs, um das Fahrzeug zu inspizieren. The invention relates to an inspection method for optically inspecting a vehicle in the operating state using an inspection system comprising a sensor arrangement with one or more sensors, one or more of which are optical sensors, and providing a passage for the vehicle during a relative movement between the vehicle and the sensor assembly. The inspection method includes the step of applying the sensor assembly to at least one inspection portion of the vehicle to inspect the vehicle.
Die Erfindung betrifft weiter ein Datenverarbeitungssystem, das vorzugsweise sowohl ein dem Inspektionssystem internes als auch ein externes, entfernt angeordnetes Teilsystem umfasst. The invention further relates to a data processing system which preferably comprises both an inspection system internal and an external, remotely located subsystem.
Die Erfindung betrifft zudem das Inspektionssystem. Aus dem Stand der Technik sind das eingangs genannte Verfahren, das eingangs genannte Datenverarbeitungssystem und das eingangs genannte Inspektionssystem bekannt, beispielsweise von Mautbrücken oder videogestützter Verkehrsüberwachung. Das Fahrzeug nähert sich der Mautbrücke und die Sensoranordnung, die als optische Sensoren The invention also relates to the inspection system. From the prior art, the aforementioned method, the aforementioned data processing system and the aforementioned inspection system are known, for example, toll bridges or video-based traffic monitoring. The vehicle approaches the toll bridge and the sensor assembly, which serves as optical sensors
beispielsweise Kameras aufweist, inspiziert das Fahrzeug, indem es ein Autokennzeichen oder eine Mautplakette ausliest. Die ausgelesenen Daten werden durch das Datenverarbeitungssystem, das mit dem Inspektionssystem wirkverbunden ist, verarbeitet. Dies alles geschieht, während das Fahrzeug im Betriebszustand ist, also auf die Mautbrücke zufährt oder unter dieser hindurch fährt. Die beschriebenen Verfahren und Systeme sind in ihrer Vielseitigkeit gegenwärtig sehr limitiert, obwohl Fahrzeuge oft mehrmals täglich und in kurzen Abständen derartige bekannte Systeme passieren. For example, having cameras inspects the vehicle by reading a license plate or a toll badge. The data read out is determined by the Data processing system, which is operatively connected to the inspection system processed. All of this happens while the vehicle is in operating condition, that is driving towards the toll bridge or driving under it. The described methods and systems are currently very limited in their versatility, although vehicles often pass such known systems several times a day and at frequent intervals.
2 Aufgabe der Erfindung Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Inspektionssystem, ein Datenverarbeitungssystem und ein Inspektionsverfahren zu schaffen, das gegenüber dem Stand der Technik verbessert ist. Insbesondere soll eine verbesserte Vielseitigkeit von Inspektionssystem, 2 OBJECT OF THE INVENTION It is therefore an object of the invention to provide an inspection system, a data processing system and an inspection method which is improved over the prior art. In particular, an improved versatility of inspection system,
Datenverarbeitungssystem und Inspektionsverfahren unter Verwendung mindestens eines optischen Sensors erreichbar sein. 3 Erfindungsgemäße Lösung 3.1 Inspektionsverfahren Data processing system and inspection method can be achieved using at least one optical sensor. 3 Solution According to the Invention 3.1 Inspection Procedure
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung stellt ein Inspektionsverfahren zum Inspizieren eines Fahrzeugs im Betriebszustand bereit, das diese Aufgabe erfindungsgemäß The object of the present invention provides an inspection method for inspecting a vehicle in the operating state which accomplishes this object according to the invention
entsprechend den Merkmalen des Anspruches 1 löst. Gleichfalls wird die Aufgabe durch ein Datenverarbeitungssystem mit den Merkmalen des Anspruches 14 gelöst. Ebenso wird die Aufgabe durch ein Inspektionssystem mit den Merkmalen des Anspruches 15 gelöst. according to the features of claim 1 triggers. Likewise, the object is achieved by a data processing system having the features of claim 14. Likewise, the object is achieved by an inspection system having the features of claim 15.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Advantageous embodiments emerge from the dependent claims.
Die Erfinder haben erkannt, dass die Vielseitigkeit eines Inspektionssystems, des The inventors have recognized that the versatility of an inspection system, the
Datenverarbeitungssystems und des Inspektionsverfahrens drastisch erhöht werden kann, wenn mindestens ein optischer Sensor der Sensoranordnung zur Inspektion eines technischen Funktionszustands des Fahrzeugs eingesetzt wird. Durch das Data processing system and the inspection method can be drastically increased if at least one optical sensor of the sensor assembly is used to inspect a technical operating state of the vehicle. By the
erfindungsgemäße Inspektionsverfahren, das erfindungsgemäße Datenverarbeitungssystem und das erfindungsgemäße Inspektionssystem ist es nun möglich, das Fahrzeug im Betrieb hinsichtlich technischer Funktionszustände und ohne menschlichen Eingriff, also Inspection method according to the invention, the data processing system according to the invention and the inspection system according to the invention it is now possible, the vehicle in operation in terms of technical functional states and without human intervention, ie
automatisch, zu inspizieren, ohne dass das Fahrzeug dafür temporär aus dem automatically to inspect, without the vehicle being temporarily removed from the
Betriebszustand genommen werden müsste. Dies hat die Wirkung, dass die Nutzungszeiten des Fahrzeugs erhöht, die Standzeiten verringert und Personaleinsatz reduziert werden können, mit dem Vorteil, dass Inspektionskosten gesenkt werden können. Somit wird die Vielseitigkeit des bekannten Inspektionssystems und des bekannten Inspektionsverfahrens über die bekannte Möglichkeit hinaus verbessert oder es werden sogar völlig neuartige Verwendungsmöglichkeiten zur Fahrzeuginspektion geschaffen. Insbesondere bei Operating condition would have to be taken. This has the effect of increasing the useful lives of the vehicle, reducing the service life and reducing personnel can, with the advantage that inspection costs can be reduced. Thus, the versatility of the known inspection system and the known inspection method beyond the known possibility is improved or even completely new uses for vehicle inspection are created. Especially at
Schienenfahrzeugen kann eine Inspektion im Betriebszustand große Vorteile mit sich bringen, da eine Zugflotte im regulären Fahrbetrieb inspiziert werden kann, ohne zur Inspektion aus dem Betrieb genommen zu werden. Rail vehicles, an inspection in operation can bring great benefits, since a train fleet can be inspected in regular driving without being taken to the inspection for the operation.
In dieser Anmeldung ist der Begriff Teilsystem so zu verstehen, dass das Teilsystem ein Teil des Inspektionssystems bildet. In this application, the term subsystem is understood to mean that the subsystem forms part of the inspection system.
3.1.1 Inspektion von fahrenden Schienenfahrzeugen 3.1.1 Inspection of moving rail vehicles
In einer besonderen Ausführungsform des Verfahrens ist das Fahrzeug ein In a particular embodiment of the method, the vehicle is a
Schienenfahrzeug. Ein erreichbarer Vorteil der Erfindung liegt in der Schaffung von zeiteffizienten und kosteneffizienten Organisationsstrukturen für Inspektion und Wartung von Fahrzeugen, wie z.B. Zügen, und Bahnnetzen. Besonders bevorzugt ist ein Rail vehicle. An achievable advantage of the invention is the provision of time-efficient and cost-effective organizational structures for inspection and maintenance of vehicles, such as e.g. Trains, and railway networks. Particularly preferred is a
Schienenfahrzeug, das während der Inspektion mit Leistung von einer Rail vehicle running during the inspection with power of one
Hochspannungsleitung versorgt wird, wie ein Personenzug, ein Güterzug, eine Straßenbahn, eine U-Bahn oder eine S-Bahn. Die Inspektion von Fahrzeugen mit High voltage power line is supplied, such as a passenger train, a freight train, a tram, a subway or a rapid-transit railway. The inspection of vehicles with
Hochspannungsversorgung ist oft besonders personal- und zeitaufwändig. Müssen mit der Hochspannung assoziierte Elemente inspiziert werden, ist bisher häufig der Einsatz von Menschen notwendig, die dabei einer Gesundheitsgefährdung durch die Hochspannung ausgesetzt sein können. Zudem müssen zur Untersuchung der mit Hochspannung assoziierten Bauteile derartige Fahrzeuge oft für längere Inspektionsphasen aus dem High voltage power supply is often very personal and time consuming. If it is necessary to inspect elements associated with the high voltage, it has hitherto often been necessary to use people who may be exposed to a health hazard as a result of the high voltage. In addition, for the examination of high-voltage associated components, such vehicles often need to be removed for extended periods of inspection
Betriebszustand genommen, also angehalten werden. Erfindungsgemäß kann auf das Anhalten des Fahrzeugs verzichtet werden und der beabsichtigte Inspektionsabschnitt auf seinen technischen Funktionszustand im Betriebszustand, das heißt während der Fahrt, inspiziert werden. Ein alternatives Fahrzeug ist ein Wasserfahrzeug, wie ein Schiff oder ein U-Boot, oder ein Luftfahrzeug, wie ein Hubschrauber oder ein Flugzeug. Vorzugsweise ist das Fahrzeug ein den Durchgang passierendes Fahrzeug. In Ausführungsformen wird das Fahrzeug jedoch zusätzlich oder alternativ vor oder nach dem Passieren des Durchgangs durch das Inspektionssystem im Betriebszustand inspiziert. Operating state taken, so be stopped. According to the invention, it is possible to dispense with the stopping of the vehicle and to inspect the intended inspection section for its technical functional state in the operating state, that is to say while driving. An alternative vehicle is a watercraft, such as a ship or a submarine, or an aircraft, such as a helicopter or an airplane. Preferably, the vehicle is a passage passing vehicle. In embodiments, however, the vehicle is additionally or alternatively inspected before or after passing through the inspection system in the operating state.
In einer besonderen Ausführungsform weist ein Inspektionsabschnitt ein Inspektionsobjekt, auch Inspektionselement oder Inspektionsgegenstand genannt, auf. Das Inspektionsobjekt ist ein spezifisches Bauteil, das in dem Inspektionsabschnitt zu inspizieren ist. Der Inspektionsabschnitt kann aber auch mehrere einzelne Inspektionsobjekte aufweisen, die gemeinsam zu inspizieren sind. Der Inspektionsabschnitt kann somit das gesamte Fahrzeug sein oder aber nur einen Abschnitt des Fahrzeugs oder ein Einzelteil des Fahrzeugs einschließen. Ein Inspektionsabschnitt ist vorzugsweise ein Element, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus sogenanntem Dachgarten des Fahrzeugs, Unterboden des Fahrzeugs, Klimaanlage des Fahrzeugs, einzelner Waggon des Fahrzeugs, mehrere Waggons des Fahrzeugs, Stromabnehmer des Fahrzeugs, Schleifleiste des In a particular embodiment, an inspection section has an inspection object, also called an inspection element or inspection object. The inspection object is a specific component to be inspected in the inspection section. The Inspection section may also have several individual inspection objects to be inspected together. The inspection section may thus be the entire vehicle or may include only a portion of the vehicle or an item of the vehicle. An inspection section is preferably an element selected from the group consisting of so-called roof garden of the vehicle, underbody of the vehicle, air conditioning of the vehicle, individual car of the vehicle, several cars of the vehicle, pantograph of the vehicle, sliding strip of the vehicle
Stromabnehmers, Rad des Fahrzeugs, Reifen des Fahrzeugs, Achse des Fahrzeugs, Luftleitlamelle des Fahrzeugs oder eine Kombination dieser Gegenstände untereinander und auch weiterer Gegenstände. Derartige Gegenstände müssen häufig auf ihren technischen Funktionszustand inspiziert werden und eine Inspektion im Betriebszustand des Fahrzeugs kann effizienter sein als im Stillstand, wenn sie durch ein erfindungsgemäßes Current collector, wheel of the vehicle, tires of the vehicle, axle of the vehicle, air deflector of the vehicle or a combination of these objects with each other and also other objects. Such items must often be inspected for their technical condition and an inspection in the operating condition of the vehicle can be more efficient than at a standstill, if they by an inventive
Inspektionssystem, -verfahren und Datenverarbeitungssystem durchgeführt wird. Inspection system, procedures and data processing system is performed.
3.1.2 Sensoren der Sensoranordnung 3.1.2 Sensors of the sensor arrangement
Vorzugsweise sieht das Inspektionsverfahren ein Bereitstellen mindestens eines Preferably, the inspection method provides for providing at least one
kontinuierlich messenden Sensors und/oder mindestens eines diskret messenden Sensors in der Sensoranordnung, vorzugsweise mit festeingestellter Messtechnik, zum Erheben von Rohdaten über den Inspektionsabschnitt vor, wobei der Sensor vorzugsweise ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus optischer Sensor, olfaktorischer Sensor, chemischer Sensor, Vibrationssensor, elektromagnetischer Sensor, Wärmebildsensor und akustischer Sensor, wobei mindestens ein bereitgestellter Sensor ein optischer Sensor ist, der vorzugsweise getriggert ist, und vorzugsweise ein weiterer Sensor in der Sensoranordnung bereitgestellt wird, der sich vorzugsweise in einer von ihm verwendeten Messtechnik zur Erhebung von Rohdaten von dem optischen Sensor unterscheidet. continuously measuring sensor and / or at least one discrete measuring sensor in the sensor array, preferably with fixed measuring technology, for collecting raw data on the inspection section before, the sensor is preferably selected from the group consisting of optical sensor, olfactory sensor, chemical sensor, vibration sensor , electromagnetic sensor, thermal image sensor and acoustic sensor, wherein at least one provided sensor is an optical sensor, which is preferably triggered, and preferably another sensor is provided in the sensor arrangement, preferably in a measurement technique used by him for collecting raw data from the optical sensor is different.
Besonders bevorzugt ist eine Kamera als optischer Sensor. Eine bevorzugte Kamera ist eine Linienkamera. Vor der Kamera kann ein Prisma zur Spektraltrennung vorgelagert sein. Der Spektralbereich der Kamera ist vorzugsweise der Bereich des sichtbaren Lichts und der IR- Bereich. Die Kamera hat einen bevorzugten Betriebstemperaturbereich von -20° bis 60°C, damit sie im Freien anwendbar ist. Eine bevorzugte Stand-By-Temperatur ist auf ca. 50-60°C eingerichtet, während eine bevorzugte Detektionstemperatur zwischen 20- 30° C liegt. Ein Brennweitenbereich kann basierend auf Sichtfeld, Inspektionsobjektgröße, Abstand und Sensorgröße festgelegt sein. Eine Kameraheizung kann für verbesserte Betriebsbereitschaft und gegen Bildrauschen bereitgestellt werden. Gegen Störlichtquellen können in Particularly preferred is a camera as an optical sensor. A preferred camera is a line camera. In front of the camera, a prism for spectral separation may be upstream. The spectral range of the camera is preferably the range of visible light and the IR range. The camera has a preferred operating temperature range of -20 ° C to 60 ° C for outdoor use. A preferred stand-by temperature is set at about 50-60 ° C, while a preferred detection temperature is between 20-30 ° C. A focal length range may be determined based on field of view, inspection object size, distance, and sensor size. A camera heater can be provided for improved operational readiness and against image noise. Against Störlichtquellen can in
Ausführungsformen Blendenelemente vorgesehen sein. In Ausführungsformen ist für die Kamera eine aktive Kamerakühlung oder eine passive Kamerakühlung an dem Inspektionssystem bereitgestellt. Die passive Kamerakühlung ist vorzugsweise ein Embodiments diaphragm elements may be provided. In embodiments, for the Camera provided active camera cooling or passive camera cooling to the inspection system. The passive camera cooling is preferably on
Sonnenschild, ein Tunnel, eine Brücke oder eine Anordnung der Kamera in einem Luftzug. Die aktive Kamerakühlung umfasst vorzugsweise ein Peltier-Element, eine Kameraregelung oder eine Solarzelle. Eine aktive Kamerakühlung kann auch einen Ventilator oder eine Wasserkühlung umfassen. Eine bevorzugte Minimalauflösung der Kamera beträgt mindestens 4 mm. Vorzugsweise ist die Kamera dafür eingerichtet, Fluide und Flüssigkeiten zu detektieren, insbesondere mindestens eines aus der Gruppe bestehend aus Gas, Dampf, Öl, Schmiermittel, Kondenswasser und Kältemittel. 3.1.3 Beschlagschutzeinrichtung Sunshade, tunnel, bridge or arrangement of the camera in a draft. The active camera cooling preferably comprises a Peltier element, a camera control or a solar cell. Active camera cooling may also include a fan or water cooling. A preferred minimum resolution of the camera is at least 4 mm. Preferably, the camera is adapted to detect fluids and liquids, in particular at least one of the group consisting of gas, steam, oil, lubricant, condensed water and refrigerant. 3.1.3 Anti-fog device
Gemäß einer weiteren Idee der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Beschlagschutz von optischen Elementen im optischen Weg zwischen einem bildgebenden Sensor und dem zu inspizierenden Gegenstand vorgesehen. Optische Elemente können beispielsweise According to a further idea of the invention, a device for anti-fogging of optical elements in the optical path between an imaging sensor and the object to be inspected is provided. For example, optical elements can
Kameralinsen, durchsichtige Abdeckungen, Spiegel, Prismen, Blenden oder optische Filter sein. Mögliche Vorrichtungen zum Beschlagschutz sind beispielsweise eine Camera lenses, transparent covers, mirrors, prisms, screens or optical filters. Possible devices for anti-fog are, for example, a
Antihaftbeschichtung (zum Beispiel mit Lotuseffekt), eine Spritzdüse zur Ausschlagung des optischen Elements mit einer Reinigungsflüssigkeit und/oder eines Scheibenwischers, ein Gebläse, eine Beheizung des Gehäuses eines bildgebenden Sensors und/oder eine Non-stick coating (for example with lotus effect), a spray nozzle for deflecting the optical element with a cleaning liquid and / or a windshield wiper, a blower, a heating of the housing of an imaging sensor and / or a
Abdeckung (zum Beispiel einem ansteuerbaren Shutter oder einer bevorzugt elektrisch ansteuerbaren Iris). Cover (for example, a controllable shutter or a preferably electrically controllable iris).
3.1.4 Fixe Kamera, mobiler Spiegel 3.1.4 Fixed camera, mobile mirror
Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung können Kameras eines According to a particular embodiment of the invention, cameras of a
Inspektionssystems fest verbaut sein. Dies erleichtert die Einstellung und Eichung der Kameras und vermeidet aufwändige und wartungsintensive Bewegungssysteme sowie gegebenenfalls flexible Kabel zur Energieversorgung und Datenkommunikation bzw. das Ausweichen auf eine drahtlose Technologie der Datenkommunikation. Um eine Kamera dennoch auf einen zu inspizieren Abschnitt eines fahrenden Gegenstandes auszurichten, kann ein optisches Umlenkungselement im optischen Weg der Kamera angebracht werden, welches mit einer erfindungsgemäßen Bewegungseinrichtung versehen ist. Verlaufen beispielsweise eine Schwenk- und Drehachse durch den optischen Weg der Kamera, so kann durch Schwenken oder Drehen des optischen Elements der optische Weg auf den zu inspizieren Abschnitt des fahrenden Gegenstands ausgerichtet werden. Das optische Umlenkungselement kann beispielsweise ein Spiegel sein. Be firmly installed inspection system. This facilitates the setting and calibration of the cameras and avoids time-consuming and maintenance-intensive motion systems and, where appropriate, flexible cables for power supply and data communication or the dodging of a wireless technology of data communication. In order to align a camera nevertheless on an inspected portion of a moving object, an optical deflection element can be mounted in the optical path of the camera, which is provided with a movement device according to the invention. For example, if a pivot axis and an axis of rotation extend through the optical path of the camera, the optical path can be achieved by pivoting or rotating the optical element be aligned with the inspected section of the moving object. The optical deflection element may be, for example, a mirror.
Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung können mehrere Kameras unter verschiedenen Winkeln auf ein optisches Umlenkungselement, wie beispielsweise einen Spiegel, gerichtet werden. Dadurch nimmt jede Kamera Bilder aus unterschiedlichen Perspektiven auf, die im Wege der digitalen Bildauswertung zu einem dreidimensionalen Abbild eines Inspektionsgegenstands ausgewertet werden können. According to a particular embodiment of the invention, a plurality of cameras can be directed at different angles to an optical deflection element, such as a mirror. As a result, each camera takes pictures from different perspectives, which can be evaluated by means of digital image analysis into a three-dimensional image of an object of inspection.
3.1.5 Spiegel im Drehgestell 3.1.5 Mirror in the bogie
Für spezielle Inspektionsaufgaben, wie zum Beispiel der Inspektion eines Drehgestells eines fahrenden Zuges, ist es aus geometrischen Gründen schwierig oder unmöglich, mit einem von unten auf das Drehgestell gerichteten optischen Inspektionssystem andere relevante Stellen zu inspizieren, ohne in das Lichtraumprofil des fahrenden Zuges einzugreifen, was ein Sicherheitsrisiko darstellt. For specific inspection tasks, such as the inspection of a bogie of a moving train, it is difficult or impossible for geometric reasons to inspect other relevant locations with an optical inspection system aimed at the bogie from below without interfering with the clearance profile of the moving train represents a security risk.
Erfindungsgemäß können daher optische Umlenkungselemente wie zum Beispiel Spiegel, vorzugsweise konkav oder konvex gekrümmte Spiegel am Zug, beispielsweise am According to the invention, therefore, optical deflection elements such as mirrors, preferably concave or convex curved mirror on train, for example on
Drehgestell selbst, angebracht werden. Durch die Umlenkung des optischen Weges einer Kamera an einem solchen optischen Umlenkungselement können auch vormals nicht zu inspizierende„tote Winkel" inspiziert werden. Gerade Spiegel sind besonders günstig und leicht an einen Zug anbringbar. Empfehlenswerterweise sind die vorgeschriebenen Bogie itself, to be attached. By deflecting the optical path of a camera on such an optical deflecting element, "blind spots" that were previously not to be inspected can also be inspected.The straight mirrors are particularly favorable and can easily be attached to a train
Maßnahmen gegen Verschmutzung auf solche optischen Umlenkungselemente anzuwenden Apply measures against pollution to such optical deflection elements
3.1.6 Optische Elemente im Strahlengang 3.1.6 Optical elements in the beam path
Optische Elemente, die erfindungsgemäß im Strahlengang eines optischen Optical elements according to the invention in the optical path of an optical
Umsetzungssystems sein können, umfassen insbesondere: Implementation system, include in particular:
• Spiegel, insbesondere mit bezüglich zumindest einer Raumrichtung konkaver oder konvexer Form, um das optische Blickfeld aufzubereiten oder zur Fokussierung. Ist eine solche Form des Spiegels bekannt, kann sie in einem Algorithmus zur  Mirror, in particular with concave or convex shape with respect to at least one spatial direction, in order to prepare the optical field of view or for focusing. If such a form of the mirror is known, it can be used in an algorithm for
Bildverarbeitung berücksichtigt werden, um Abbildungsfehler zu kompensieren bzw. herausrechnen;  Image processing to compensate for aberrations;
• Linsensysteme, insbesondere zur Fokussierung und zum Zoom auf näher zu  • Lens systems, especially for focusing and zooming closer to
inspizierende Abschnitte eines fahrenden Gegenstands oder Weitwinkelobjektive zur Vergrößerung eines Bildausschnitt bei gegebenem Abstand zwischen Objektiv und dem fahrenden Gegenstand; · chromatische Filter zur selektiven Transmission oder Reflexion bestimmter Wellenlängenbereiche, um beispielsweise Streulicht aus den Inspektionsrohdaten herauszuhalten; denkbar ist alternativ, einen solchen Inspecting sections of a moving object or wide-angle lenses to enlarge an image section at a given distance between the lens and the moving object; · Chromatic filters for selective transmission or reflection of certain wavelength ranges, for example, to keep stray light out of the raw inspection data; it is conceivable alternatively, such a
chromatischen Filter durch nachträgliche Anwendung auf die Inspektion Rohdaten digital zu implementieren;  digitally implement chromatic filters through subsequent application to the inspection raw data;
• Polfilter, die je nach Geometrie vom optischen Inspektionssystem,  • polarizing filters, depending on the geometry of the optical inspection system,
Beleuchtungssystem und dem zu inspizierenden Abschnitt eines fahrenden  Lighting system and the inspecting section of a moving
Gegenstandes den Kontrast von Inspektionsbildern im Hinblick auf bestimmte Inspektionscharakteristika (wie zum Beispiel Konturen) erhöhen können.  It can increase the contrast of inspection images with respect to certain inspection characteristics (such as contours).
Insbesondere kann die Polarisation eines Beleuchtungssystems der Art auf solche In particular, the polarization of a lighting system of the type on such
Polfilter angepasst werden, dass aufgrund seiner ausgewählten Polarisation im Wesentlichen nur vom zu inspizieren den Abschnitt des fahrenden Gegenstandes reflektiertes Licht durch den Polfilter ganz meditiert wird, um die optischen Polfilter are adjusted so that due to its selected polarization substantially only by inspecting the portion of the moving object reflected light is completely meditated by the polarizing filter to the optical
Messbedingungen unabhängiger vom Umgebungslicht zu machen;  Make measurement conditions more independent of ambient light;
· eine Einrichtung zur Einstellung der optischen Schärfentiefe, wie zum Beispiel eine einstellbare Blende wie beispielsweise eine Iris zur Einstellung der optischen Apertur. Eine geringere Schärfentiefe ist von Vorteil, um Informationen über die räumliche Auflösung eines Objekts zu erhalten. Eine höhere Schärfentiefe ist von Vorteil, um einen Abschnitt eines Objekts mit variierenden Höhenprofil in einem Bild möglichst überall scharf abbilden zu können. Aufgrund der verstellbaren Schärfentiefe kann ein · An optical depth of field adjustment device, such as an adjustable iris such as an iris to adjust the optical aperture. A shallower depth of field is beneficial for obtaining information about the spatial resolution of an object. A higher depth of field is advantageous in order to be able to image a section of an object with a varying height profile in an image as sharply as possible everywhere. Due to the adjustable depth of field can be a
Inspektionssystem variabel für verschiedene Inspektionsverfahren mit wechselnden Messzwecken verwendet werden; Inspection system can be variably used for different inspection procedures with changing measuring purposes;
• Blenden, um Streulicht aus Bereichen abseits des zu inspizierenden Abschnitts aus den Inspektionsrohdaten fernzuhalten.  • Iris to keep stray light out of the inspection raw data from areas beyond the section to be inspected.
3.1.7 Kameras mit nach unten gerichteter optischer Achse 3.1.7 Cameras with optical axis pointing down
Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung können eine oder mehrere Kameras eines Inspektionssystems zur Unterbodeninspektion eines über sie hinweg fahrenden According to a further aspect of the invention, one or more cameras of an inspection system may be used for underbody inspection of a vehicle passing over them
Gegenstandes eingesetzt werden, obwohl ihre optische Achse im Wesentlichen nach unten ausgerichtet ist. Durch diese Ausrichtung werden Schmutzablagerungen auf optischen Elementen der Kameras vermieden. Um dennoch einen Bereich des fahrenden Object are used, although their optical axis is oriented substantially downwards. This alignment prevents dirt deposits on the camera's optical elements. Nevertheless, a range of driving
Gegenstandes oberhalb der Kameras aufnehmen zu können, werden erfindungsgemäß optische Umlenkungselemente zur Umlenkung des optischen Weges nach oben auf den Unterboden des fahrenden Gegenstandes vorgesehen. Im einfachsten Fall ist ein solches optisches Umlenkungselement ein Spiegel. In einer Ausgestaltung dieses erfinderischen Aspekts kann das optische Umlenkungselement mit einer Bewegungseinrichtung versehen werden. So kann einerseits das optische Blickfeld des Systems aus Kamera und optischen Umlenkungselement erweitert werden und andererseits das optische Umlenkungselement in eine schmutzunanfällige Position gebracht werden, wenn keine Inspektionen stattfinden. Beispielsweise kann ein solches optisches Object to be able to record above the cameras, according to the invention optical deflection elements for deflecting the optical path upwards provided on the underbody of the moving object. In the simplest case, such an optical deflection element is a mirror. In one embodiment of this inventive aspect, the optical deflection element can be provided with a movement device. Thus, on the one hand, the optical field of view of the system of camera and optical deflection element can be extended and on the other hand, the optical deflection element can be placed in a dirt-susceptible position, if no inspections take place. For example, such an optical
Umlenkungselement mit Bewegungseinrichtung als horizontal verkippbarer Spiegel ausgebildet sein, wobei außerhalb des Inspektionsbetriebes eine spiegelnde Fläche des Spiegels nach unten gekippt wird und nur innerhalb des Inspektionsbetriebes derart nach oben gedrückt wird, dass ein optischer Weg zwischen Kamera und einem zu inspizieren Abschnitt des fahrenden Gegenstandes entsteht. Deflection element with movement device be designed as a horizontally tiltable mirror, outside of the inspection operation, a specular surface of the mirror is tilted down and is pressed only within the inspection operation so upward that an optical path between the camera and a section to be inspected of the moving object arises.
3.1.8 Kontinuierlich messender Sensor Vorzugsweise ist ein Sensor ein kontinuierlich messender Sensor. Der kontinuierlich messende Sensor kann Rohdaten ununterbrochen erheben, beispielsweise durch fortgesetztes Aufzeichnen eines Inspektionsabschnitts. Der diskret messende Sensor kann Rohdaten diskret erfassen. Beispielsweise kann der diskret messende Sensor zu einem oder mehreren vorbestimmten Zeitpunkten Rohdaten über den Inspektionsabschnitt erheben, wie zum Beispiel Einzelbilder aufnehmen. 3.1.8 Continuously Measuring Sensor Preferably, a sensor is a continuously measuring sensor. The continuously measuring sensor can continuously collect raw data, for example, by continuously recording an inspection section. The discretely measuring sensor can detect raw data discreetly. For example, the discrete-measuring sensor may collect raw data about the inspection section at one or more predetermined times, such as taking individual images.
3.1.9 Alternative Sensoren 3.1.9 Alternative sensors
Alternative Sensoren, die bevorzugt zusätzlich zu dem mindestens einen optischen Sensor in der Sensoranordnung bereitgestellt sind, sind akustische/vibratorische Sensoren, wie z.B. ein Mikrophon oder ein Schwingungssensor. Mit diesen kann ein Sonogramm zur Inspektion des Inspektionsabschnitts aufgezeichnet werden. Das Sonogramm kann vorzugsweise frequenzspezifisch aufgenommen und ausgewertet werden. Dies erlaubt z.B., Alternative sensors, which are preferably provided in addition to the at least one optical sensor in the sensor arrangement, are acoustic / vibratory sensors, e.g. a microphone or a vibration sensor. With these, a sonogram for inspection of the inspection section can be recorded. The sonogram can preferably be recorded frequency-specifically and evaluated. This allows, for example,
Geräuschprofile von Inspektionsabschnitten oder Inspektionsobjekten zu definieren und zu überprüfen. Vibrationssensoren können in der Fahrstrecke, z.B. in Weichen eines To define and verify noise profiles of inspection sections or inspection objects. Vibration sensors may be in the driving distance, e.g. in the course of a
Eisenbahnnetzes bereitgestellt sein. So kann vorzugsweise mit dem Inspektionssystem eine Unwucht, eine Gewichtsverteilung und/oder Schäden am Fahrzeug gemessen werden. Railway network be provided. Thus, preferably with the inspection system an imbalance, a weight distribution and / or damage to the vehicle can be measured.
Schienen für Züge sind akustisch meist gut an den Zug angekoppelt und mechanisch fest. Sind die akustischen oder vibratorischen Sensoren an der Schiene angeordnet, wird eine exakte Inspektion ermöglicht. Vorzugsweise sind entlang der Schienen Gruppen solcher akustischen oder vibratorischen Sesoren angeordnet. Jede Gruppe ist vorzugsweise in ein integriertes Sensormodul zusammengefasst. Bekannt ist, Radlager-Sonagramme aufzunehmen. Gemäß Ausführungsformen der Erfindung ist vorgesehen, am fahrenden Fahrzeug bewegliche Bauteile zu inspizieren, wie beispielsweise eines oder mehrere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Türen, Trittklappe (insb. Vermutzung durch Streugut im Winter), Klappen, Ventile, Fahrmotorlager, Klimaanlage und Fahrmotorlüfter, und für diese Bauteile jeweils ein Sonagramm zu erstellen. Als akustische Sensoren können Richtmikrofone bereitgestellt sein. Aus einem Sonagramm können in Ausführungsformen des Inspektionsverfahrens unter Verwendung eines Algorithmus bekannte Geräuschprofile subtrahiert werden. Rails for trains are usually well coupled to the train and mechanically strong. If the acoustic or vibratory sensors are arranged on the rail, an exact inspection is possible. Preferably, groups of such acoustic or vibratory sorters are arranged along the rails. Each group is preferably in one integrated sensor module summarized. It is known to record wheel bearing sonagrams. According to embodiments of the invention, it is provided to inspect moving components on the moving vehicle, such as one or more selected from the group consisting of doors, step (esp., Grit in winter), flaps, valves, drive motor bearings, air conditioning and traction motor fan, and create a sonagram for each of these components. Directional microphones can be provided as acoustic sensors. From a sonagram, in embodiments of the inspection method using an algorithm, known noise profiles can be subtracted.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft die akustische Auswertung eines fahrenden Zuges. One aspect of the invention relates to the acoustic evaluation of a moving train.
Erfindungsgemäß werden dazu keine Mikrofone verwendet, die auf den Zug ausgerichtet werden, sondern es werden die Schwingungen direkt an einer oder mehreren According to the invention no microphones are used, which are aligned to the train, but it is the vibrations directly to one or more
Schienenabschnitten abgegriffen, wenn ein Zug über sie fährt. Zug und Schiene sind miteinander akustisch gekoppelt, sodass sich ein charakteristisches Klangbild eines Zuges und zumal von Defekten am Zug auf die Schiene überträgt. Rail sections tapped when a train drives over them. Train and rail are acoustically coupled with each other, so that a characteristic sound pattern of a train and especially of defects on the train is transmitted to the rail.
Umgebungsschallquellen von Umgebungsgeräuschen, die bezüglich der Zuginspektion ein Störsignal sind, sind typischerweise weitaus schwächer akustisch an die Schiene gekoppelt. Auf diese Weise kann das charakteristische Schaltbild eines fahrenden Zuges rauschfreier aufgenommen werden als durch ein externes Mikrofon. Das Inspektionssystem kann beispielsweise einen Schwingungssensor umfassen, der an einem Seitenbereich einer Schiene starr befestigt ist. Denkbar ist insbesondere, eine Mehrzahl von Ambient sound sources of ambient noise, which are an interference signal with respect to the train inspection, are typically much less acoustically coupled to the rail. In this way, the characteristic diagram of a moving train can be recorded noiseless than by an external microphone. For example, the inspection system may include a vibration sensor rigidly attached to a side portion of a rail. It is conceivable, in particular, a plurality of
Schwingungssensoren entlang einer Schiene zu befestigen, umso einen Defekt mit charakteristischer akustischer Signatur örtlich eingrenzen zu können. To attach vibration sensors along a rail, so as to localize a defect with a characteristic acoustic signature locally.
Weitere alternative Sensoren in der Sensoranordnung sind in Ausführungsformen ein oder mehrere olfaktorische Sensoren oder chemische Detektoren. Sie können vorzugsweise zum Inspizieren von Klimaanlagen des Fahrzeugs eingesetzt werden, die Kältemittel enthalten, um die Dichtigkeit der Klimaanlage des Fahrzeugs zu inspizieren. Ebenfalls bevorzugt als olfaktorische oder chemische Sensoren in der Sensoranordnung sind Rauchsensoren und Sensoren zur Bestimmung eines Ölaustritts. Further alternative sensors in the sensor arrangement are in embodiments one or more olfactory sensors or chemical detectors. They may preferably be used to inspect air conditioning systems of the vehicle that contain refrigerants to inspect the tightness of the vehicle's air conditioning system. Also preferred as olfactory or chemical sensors in the sensor array are smoke sensors and sensors for determining oil leakage.
Weitere alternative Sensoren in der Sensoranordnung sind in Ausführungsformen ein oder mehrere elektromagnetische Sensoren. Dies ist von Vorteil, weil Menschen ein Further alternative sensors in the sensor arrangement are in embodiments one or more electromagnetic sensors. This is beneficial because people enter
elektromagnetisches Bild nicht wahrnehmen können. Der elektromagnetische Sensor kann vorzugsweise ein IST-Bild erzeugen und das Inspektionsverfahren sieht einen Vergleich des IST-Bilds mit einem Sollbild vor oder einen Vergleich auf Abnormalitäten. Mit dem elektromagnetischen Sensor kann vorzugsweise ein Kurzschluss an dem Fahrzeug oder eine elektrostatische Aufladung, z.B. an einer Klimaanlagenklappe, inspiziert und detektiert werden. Für menschliches Personal können derartige technische Zustände lebensgefährlich sein. Deshalb ist die automatische Wartung durch ein vorliegendes Inspektionssystem gemäß der Erfindung für mit Elektrik in Beziehung stehende technische Zustände besonders vorteilhaft. Zusätzlich kann in dem Inspektionssystem ein Robotikarm bereitgestellt sein, insbesondere um den elektromagnetischen Sensor für eine Nahfeldmessung an dem Fahrzeug zu positionieren. can not perceive electromagnetic image. The electromagnetic sensor can preferably generate an actual image and the inspection method provides for a comparison of the actual image with a target image or a comparison to abnormalities. The electromagnetic sensor may preferably be used to inspect and detect a short circuit on the vehicle or an electrostatic charge, for example on an air conditioning door. For human personnel such technical conditions can be life-threatening. Therefore, automatic maintenance by a present inspection system according to the invention is particularly advantageous for electrical related technical conditions. In addition, a robotic arm can be provided in the inspection system, in particular in order to position the electromagnetic sensor for a near-field measurement on the vehicle.
Weitere alternative Sensoren in der Sensoranordnung sind in Ausführungsformen Further alternative sensors in the sensor arrangement are in embodiments
Wärmebildkameras. Weitere alternative Sensoren in der Sensoranordnung sind in Thermal imaging cameras. Further alternative sensors in the sensor arrangement are in
Ausführungsformen Orts- und/oder oder Zeitmesser, vorzugsweise eingerichtet zur GPS-, RFID- oder WLAN-Peilung. Somit können vorzugsweise Zeitstempel oder Ortsstempel für durch die Sensoranordnung bei der Inspektion erhobene Rohdaten erzeugt werden. Embodiments Location and / or timer, preferably set up for GPS, RFID or WLAN Bearing. Thus, timestamps or local punches may preferably be generated for raw data collected by the sensor arrangement during the inspection.
Bevorzugt ist, dass die Messtechnik des Sensors festeingestellt ist. Vorzugsweise sind bei einer Kamera ein Festfokus, eine Festblende und/oder eine Festbrennweite vorgesehen und die Anpassung der Kamera an den Inspektionsbereich erfolgt über Translation und/oder Rotation der Kamera. So können die Kameraeigenschaften konstant gehalten werden, was die Zuverlässigkeit der Kamera erhöhen und die Inspektion vereinfachen kann. It is preferred that the measurement technique of the sensor is fixed. Preferably, a fixed focus, a fixed aperture and / or a fixed focal length are provided in a camera and the adjustment of the camera to the inspection area via translation and / or rotation of the camera. Thus, the camera properties can be kept constant, which can increase the reliability of the camera and simplify the inspection.
3.1.10 Triggern Ein Anwenden der Sensoranordnung zum Erfassen von Rohdaten, insbesondere synchrones Aufnehmen mit mehreren Sensoren, umfasst in einigen Ausführungsformen ein Triggern mindestens eines Sensors und/oder ein hinreichend schnelles Speichern der Rohdaten. Triggern kann besonders für Inspektionsabschnitte oder Inspektionsobjekte, die eine optische Kontur, die erkennbar/identifizierbar ist, aufweisen, geeignet sein. Solche 3.1.10 Triggering Applying the sensor arrangement for acquiring raw data, in particular synchronous recording with a plurality of sensors, in some embodiments comprises triggering at least one sensor and / or storing the raw data sufficiently fast. Triggers may be particularly suitable for inspection sections or inspection objects that have an optical contour that is recognizable / identifiable. Such
Inspektionsobjekte sind vorzugsweise Antennen, Isolatoren, Strombänder und Inspection objects are preferably antennas, isolators, current bands and
Inspektionsobjekte im Dachgarten eines Fahrzeugs sein. Triggern kann den Vorteil haben, dass die Inspektionsobjekte immer in definierter und vergleichbarer Bildposition schon in Rohdaten vorliegen können. Das Inspektionsobjekt kann somit im Rahmen des Inspection objects in the roof garden of a vehicle. Triggering can have the advantage that the inspection objects can always be present in raw data in a defined and comparable image position. The inspection object can thus be used within the scope of the
Inspektionsverfahrens schneller detektiert werden, eine Extraktion aus den Rohdaten kann schneller durchgeführt werden, und ein Winkel oder eine Perspektive ist direkt in den Rohdaten bestimmt, was ansonten rechenaufwändig wegzurechnen wäre oder ggf. nicht wegrechenbar ist. Durch Triggern sinkt auch die Anzahl der notwendigen Rohdaten, z.B. notwendiger Bildaufnahmen, was das Datenvolumen, das zu verarbeiten und zu übertragen ist, senkt. Somit kann die Aussagekraft pro Bit ansteigen und Rechenleistung preiswerter werden. Vorzugsweise wird in dem Inspektionsverfahren aus mehr als einem definierten Winkel/Bildposition getriggert. So kann eine 3D-lnformation über den Inspektionsbereich gewonnen werden, wie z.B. ein 3D-Modell. Auch ist eine Rundumsicht erhaltbar, eine Redundanz an Rohdaten, ein Sicherheitabgleich und ein Korrelationsabgleich. Das Inspection procedure can be detected faster, an extraction from the raw data can faster, and an angle or perspective is determined directly in the raw data, which otherwise would be computationally expensive to calculate or may not be calculable. Triggering also reduces the number of raw data required, eg necessary image recordings, which reduces the volume of data that has to be processed and transmitted. Thus, the significance per bit can increase and computing power become cheaper. Preferably, in the inspection process, more than one defined angle / image position is triggered. Thus, 3D information about the inspection area can be obtained, such as a 3D model. An all-round view is also available, a redundancy of raw data, a safety adjustment and a correlation adjustment. The
Aufnehmen mittels Triggern kann auch schneller als ungetriggertes Aufnehmen sein, weil z.B. die zu verarbeitende Datenmenge sinkt. Das kann für die Inspektion von schnell fahrenden Fahrzeugen von Bedeutung sein. Recording by means of triggers can also be faster than untriggered recording, because e.g. the amount of data to be processed decreases. This can be important for the inspection of fast moving vehicles.
In Ausführungsformen des Inspektionsverfahrens und des Inspektionssystems wird als Triggerhardware eine Lichtschranke bereitgestellt. Sie ist vorzugsweise auf eine Größe des Inspektionsobjekts bzw. Inspektionsabschnitts angepasst, stellt jedoch vorzugsweise trotzdem einen konstruktiv großen Objektabstand bereit. Eine bevorzugte Größe des Inspektionsobjekts liegt vorzugsweise zwischen 5-10 cm. Diese Größenordnung kann auf einfache Weise z.B. mit nur wenigen Pixeln einer Kamera abgedeckt werden. In In embodiments of the inspection method and the inspection system, a light barrier is provided as trigger hardware. It is preferably adapted to a size of the inspection object or inspection section, but nevertheless preferably provides a structurally large object distance. A preferred size of the inspection object is preferably between 5-10 cm. This order of magnitude can be easily determined e.g. covered with just a few pixels of a camera. In
Ausführungsformen ist die Lichtschranke eine Laserlichtschranke. Diese kann sehr genau sein, insbesondere durch eine geringe optische Divergenz. So kann besonders genau getriggert werden. Da eine Lichtschranke in der Regel einen definierten Reflektor benötigt, der am Inspekstionssystem, insbesondere einem Inspektionstor, und nicht am Fahrzeug bereitgestellt werden kann, ist die Lichtschranke nur für laterales Triggern eines Embodiments, the light barrier is a laser light barrier. This can be very accurate, especially by a low optical divergence. This is the most accurate way to trigger. Since a light barrier usually requires a defined reflector, which can be provided on the inspection system, in particular an inspection gate, and not on the vehicle, the light barrier is only for lateral triggering of a
durchfahrenden Fahrzeugs geeignet. passing vehicle suitable.
Als Triggerhardware ist in einigen Ausführungsformen ein Kameratrigger vorgesehen, vorzugsweise zum Suchen des Zuganfangs. Die zugehörige Kamera ist mit Ihrer As a trigger hardware, a camera trigger is provided in some embodiments, preferably for searching the beginning of the train. The associated camera is with yours
Bilderfassungsrichtung vorzugsweise senkrecht nach unten gerichtet. Die Kamera ist im System vorzugsweise ohnehin zur Inspektion des Fahrzeugs vorgesehen. So kann sie eine weitere Funktion übernehmen. Mit Hilfe der Triggerkamera kann in Ausführungsformen eine Dokumentation zu Nachweiszwecken erstellt werden, dass tatsächlich ein Fahrzeug das Inspektionssystem passiert hat und vorzugsweise auch das Fahrzeug identifiziert werden. So können Messdaten plausibilisiert worden, die beispielsweise fehlerhaft, uneindeutig oder nicht richtig zugeordnet sind. Mit der Triggerkamera kann in Ausführungsformen eine Zugtypoder Zugkomponententypdetektion oder zumindest -kategorisierung durchgeführt werden. Vorzugsweise kann eine Typerkennung ggf. aus Korrelation mit anderen Daten durchgeführt werden. Außerdem kann unter Verwendung der Triggerkamera vorzugsweise ein Image detection direction preferably directed vertically downwards. The camera is preferably provided in the system for inspection of the vehicle anyway. So she can take on another function. With the help of the trigger camera, in embodiments, a documentation can be created for the purpose of verification that actually a vehicle has passed the inspection system and preferably also the vehicle is identified. Thus, measurement data may have been made plausible, for example incorrect, ambiguous or incorrectly assigned. With the trigger camera, in embodiments, train type or train component type detection or at least categorization may be performed. Optionally, a type recognition may possibly be carried out from correlation with other data. In addition, using the trigger camera preferably a
bestimmtes, typspezifisches Messprogramm für das Fahrzeug ausgewählt werden. Z.B. kann das Messprogramm vorzugsweise für einen ICE2, einen ICE3, einen ICE4, einen Zug einer bestimmten Baureihe, einen LKW, ein Frachtschiff, einen Klimaanlagentyp, einen Stromabnehmer oder eine andere Komponente oder Bauteil des Fahrzeugs ausgewählt werden. Vorzugsweise ist die Triggerkamera dafür eingerichtet, ein Flächenbild des specific, type-specific measurement program for the vehicle can be selected. For example, For example, the measurement program may preferably be selected for an ICE2, an ICE3, an ICE4, a train of a particular class, a truck, a cargo ship, an air conditioning type, a pantograph or other component or component of the vehicle. Preferably, the trigger camera is adapted to a surface image of the
Inspektionsabschnitts zu erzeugen, zumindest jedoch zeitkorrelierte Linienbilder. In To produce inspection section, but at least time-correlated line images. In
Ausführungsformen findet eine Farbdetektion auf der erfassten Bildaufnahme statt. Embodiments, color detection takes place on the captured image capture.
Beispielsweise kann dadurch ein ohnehin bestehendes Farbmerkmal, wie Bahnrot mit Ausbleichungsstufen, oder ein angebrachter optischer Marker detektiert werden. Optische Marker am Fahrzeug können vorzugsweise ICE2-Sticker in Grün, ICE3-Sticker in Rot, ein Barcode, ein QR-Code, ein molekularer Reflektor, der vorzugsweise auch funktioniert, wenn er teilflächig verschmutzt ist, oder eine Zugnummer sein. Statt einer Farbkamera kann eine wellenlängenselektive Beleuchtung und Detektion in bevorzugten Verfahren eingesetzt werden. In Ausführungsformen ist eine grüne Beleuchtung und ein grüner Bandfilter in Hardware bereitgestellt. Dies kann den Vorteil haben, dass ein Sensor mit Schwarzweiß- Fähigkeit für das Triggern ausreicht und auf eine womöglich teurere Farbkamera verzichtet werden kann. Vorzugsweise startet die Triggerkamera durch einen Triggerbefehl einen Messzyklus an dem fahrenden Fahrzeug, also einen Inspektionsvorgang mit der For example, an already existing color feature, such as web red with bleaching stages, or an attached optical marker can be detected. Optical markers on the vehicle may preferably be ICE2 stickers in green, ICE3 stickers in red, a barcode, a QR code, a molecular reflector, which preferably also works when it is partially soiled, or a train number. Instead of a color camera, wavelength-selective illumination and detection can be used in preferred methods. In embodiments, a green light and a green band filter are provided in hardware. This can have the advantage that a sensor with black-and-white capability is sufficient for triggering and a possibly more expensive color camera can be dispensed with. The trigger camera preferably starts a measuring cycle on the moving vehicle by means of a trigger command, that is to say an inspection process with the vehicle
Sensoranordnung. Sensor arrangement.
Als Triggerhardware ist in einigen Ausführungsformen ein RFID-Sensor vorgesehen. As trigger hardware, an RFID sensor is provided in some embodiments.
Vorzugsweise kann dieser ein VHF-RFID-Signal identifizieren, in Alternativen ein UHF- Signal. RFID-Chips befinden sich häufig bereits an Fahrzeugen, z.B. Zügen, so dass sie eine neue, zusätzliche Funktion bei der Durchführung des vorgeschlagenen Preferably, this can identify a VHF RFID signal, in alternatives a UHF signal. RFID chips are often already on vehicles, e.g. Trains, so that they have a new, additional function in the implementation of the proposed
Inspektionsverfahrens des Fahrzeugs erhalten können. Der RFID-Chip kann Inspection procedure of the vehicle. The RFID chip can
inspektionsrelevante Daten speichern, ohne einen Zugang zu einem internen Datensystem bereitstellen muss. Auf dem Chip kann vorzugsweise durch das Inspektionssystem ein Inspektionsprotokoll abgelegt werden, das auf den gemessenen Daten basiert. Bei Store inspection-relevant data without having to provide access to an internal data system. The inspection system can preferably store an inspection protocol based on the measured data on the chip. at
Reisezugwägen kann beispielsweise eine Wagentypreihenfolge abgelegt werden. Bei Güterwägen kann unter Verwendung der gespeicherten RFID-Informationen und Anwendung des Inspektionssystems auf den RFID-Chip eine Beladungskontrolle stattfinden, For example, a car sort order can be stored in a passenger car. For freight cars, using the stored RFID information and application of the inspection system to the RFID chip, a load control can take place,
vorzugsweise, ob eine Fracht verrutscht ist. Als Triggerhardware ist in einigen Ausführungsformen ein Lichttaster vorgesehen. Ein Lichttaster benötigt vorteilhafter Weise keinen definierten Reflektor. Vorzugsweise dient das zu inspizierende Fahrzeug als Reflektor. Da der Lichttaster Veränderungen des Lichteinfalls detektieren kann, kann er zur Detektion auch unbekannter Objekte besonders geeignet sein. Ein Lichttaster kann den Messzweck erfüllen, bestimmte Inspektionsobjekte zu lokalisieren, z.B. in Ort und Zeit oder auch Ort und Geschwindigkeit. Vorteil kann sein, dass der preferably, whether a cargo has slipped. As trigger hardware, a light scanner is provided in some embodiments. A light scanner advantageously requires no defined reflector. Preferably, the vehicle to be inspected serves as a reflector. Since the light scanner can detect changes in the light incidence, it can be particularly suitable for the detection of unknown objects. A light sensor can fulfill the measuring purpose of localizing certain inspection objects, eg in place and time or also location and speed. Advantage may be that of
Triggerpunkt und der Inspektionspunkt auseinanderfallen können. Vorzugsweise ist der Lichttaster dafür eingerichtet, nur selektiv in einem bestimmten Abstandsbereich zum Inspektionsobjekt zu triggern. Der Abstandsbereich kann einstellbar sein, parametrierbar oder auch dynamisch in Echtzeit parametrierbar. Ein dynamisch in Echtzeit parametrierbarer Lichttaster kann zunächst einen Stromabnehmer, z.B. in einem Abstand von zwischen 1 m bis 1 ,5 m detektieren und dann umparametrisiert werden, um eine Klimaanlage im Abstand von zwischen 1 ,25 m bis 2 m zu detektieren. Die Messgenauigkeit des Lichttasters kann von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängen. Der Lichttaster kann vorzugsweise mit seiner optischen Wirkrichtung von oben nach unten weisen, sodass einer Verschmutzung vorgebeugt werden kann. Er kann auch in Ausführungsformen einen aktiven oder passiven Schutz gegen Verschmutzung aufweisen, wie andere optische Sensoren auch. Trigger point and the inspection point can fall apart. Preferably, the light scanner is adapted to trigger only selectively in a certain distance range to the inspection object. The distance range can be adjustable, parameterizable or dynamically parameterizable in real time. A dynamic real-time programmable light sensor may first include a current collector, e.g. be detected at a distance of between 1 m to 1, 5 m and then reparameterized to detect an air conditioner at a distance of between 1, 25 m to 2 m. The measuring accuracy of the light sensor may depend on the vehicle speed. The light sensor can preferably point with its optical effective direction from top to bottom, so that contamination can be prevented. It may also have active or passive pollution protection in embodiments, as well as other optical sensors.
Als Triggerhardware ist in einigen Ausführungsformen ein nicht sichtbarer, vorzugsweise optischer Triggerdetektor vorgesehen. Dieser ist vorzugsweise im Fahrgastbereich einsetzbar und die Inspektion ist für den Fahrgast nicht erkennbar. Der nicht sichtbare Detektor kann ein Ultraschallsensor sein oder eine für Menschen nicht sichtbare optische Wellenlänge aufnehmen, wie z.B. Infrarot. Alternativ dazu kann vor ein Objektiv des nicht sichtbaren Triggerdetektors ein wellenlängenselektives Filter angeordnet werden. As trigger hardware, a non-visible, preferably optical trigger detector is provided in some embodiments. This is preferably used in the passenger area and the inspection is not visible to the passenger. The invisible detector may be an ultrasonic sensor or may receive an optical wavelength not visible to humans, e.g. Infrared. Alternatively, a wavelength-selective filter can be arranged in front of an objective of the invisible trigger detector.
Für das weiter oben beschriebene Inspektionsverfahren mit Kamera und Lasermesstechnik weist das Inspektionssystem vorzugsweise links und rechts vom fahrenden Fahrzeug eine Laserquelle mit einer ersten Kamera in spitzem Winkel und einer zweiten Kamera in stumpfen Winkel auf. Die Kameras sind vorzugsweise sequentiell in Fahrtrichtung mit möglichst geringem Abstand, also mit engem Abstand zueinander angeordnet, um eine Bildkorrelation zu verbessern. Vorzugsweise werden das linke und das rechte Teilsystem gleichzeitig durch die Triggerhardware getriggert. Eine bevorzugte Bildrate einer Kamera in dem Inspektionssystem, die für die Verwendung mit Lasermesstechnik geeignet ist, hat eine Bildrate von maximal 35000 Bildern/Sekunde. Für verbesserte Bildqualität wird eine Bildrate von etwa 5000 Bilder/s eingesetzt. Zur Inspektion eines Stromabnehmers werden dieFor the inspection method with camera and laser measuring technique described above, the inspection system preferably has a laser source with a first camera at an acute angle to the left and right of the moving vehicle and an obtuse angle to a second camera. The cameras are preferably arranged sequentially in the direction of travel with the smallest possible distance, that is to say with a narrow distance from one another, in order to improve image correlation. Preferably, the left and right subsystems are triggered simultaneously by the trigger hardware. A preferred frame rate of a camera in the inspection system suitable for use with laser metrology has a frame rate of a maximum of 35,000 frames per second. For improved picture quality, a frame rate of about 5000 fps is used. To inspect a pantograph be the
Kameras vorzugsweise in einem Abstand von 50cm - 100cm angeordnet und die Inspektion durch die Kameras bei einer Relativgeschwindigkeit von Fahrzeug und Inspektionssystem von etwa 5 km/h durchgeführt. Eine derartige Geschwindigkeit ist vorteilhafter Weise bei allen ICE-Baureihen über die Funktion„AFB", Automatisch Fahren Bremsen, voreingestellt verfügbar. Cameras are preferably arranged at a distance of 50cm - 100cm and the inspection performed by the cameras at a relative speed of vehicle and inspection system of about 5 km / h. Such a speed is advantageously available on all ICE series over the function "AFB", automatic driving brakes, preset.
Vorzugsweise werden mit Kamera und Lasermesstechnik Bauteile im Dachgarten des Zuges inspiziert, besonders vorzugsweise Windleitbleche am Stromabnehmer des Zuges. Preferably, components are inspected in the roof garden of the train using a camera and laser measuring technology, particularly preferably wind deflectors on the current collector of the train.
Sollen Flächen ohne Kontur inspiziert werden, ist das Inspektionsverfahren vorzugsweise kontinuierlich einzurichten. Beispielsweise sind kontinuierlich messende Sensoren oder kontinuierlich messende diskrete Sensoren meist für Klimaanlagen, Dachoberflächen und das Detektieren von Einbrandlöchern vorteilhaft. Eine Framerate und/oder Belichtungszeit und/oder Belichtung des kontinuierlich messenden diskreten Sensors ist vorzugsweise anpassbar, bevorzugt an die Fahrzeuggeschwindigkeit. 3.1.11 Zwei oder mehr Sensoren If surfaces without contour are to be inspected, the inspection process should preferably be set up continuously. For example, continuously measuring sensors or continuously measuring discrete sensors are usually advantageous for air conditioning systems, roof surfaces and the detection of burn-in holes. A frame rate and / or exposure time and / or exposure of the continuously measuring discrete sensor is preferably adaptable, preferably to the vehicle speed. 3.1.11 Two or more sensors
Ein bevorzugtes Verfahren umfasst einen Schritt eines Bereitstellens von zwei oder mehr Sensoren der Sensoranordnung entlang und/oder orthogonal einer Bewegungsrichtung des Fahrzeugs, wobei mindestens einer der Sensoren ein optischer Sensor ist und vorzugsweise zwei oder mehr Sensoren der Sensoranordnung entlang und/oder orthogonal der A preferred method comprises a step of providing two or more sensors of the sensor array along and / or orthogonal to a direction of movement of the vehicle, wherein at least one of the sensors is an optical sensor and preferably two or more sensors of the sensor array along and / or orthogonal to the sensor array
Bewegungsrichtung des Fahrzeugs voneinander beabstandet sind. Vorzugsweise kann ein erster Sensor, der einem zweiten Sensor in Bewegungsrichtung des Fahrzeugs vorgelagert ist, den zweiten Sensor triggern, wie oben beschrieben. Vorzugsweise kann der erste Sensor alternativ oder zusätzlich orthogonal zu dem zweiten Sensor beabstandet sein, also höher oder niedriger angebracht sein als der zweite Sensor. Bevorzugt ist aber in  Movement direction of the vehicle are spaced apart. Preferably, a first sensor, which is upstream of a second sensor in the direction of movement of the vehicle, trigger the second sensor, as described above. Preferably, the first sensor may alternatively or additionally be spaced orthogonal to the second sensor, that is to say mounted higher or lower than the second sensor. But is preferred in
Ausführungsformen, dass zwei oder mehr Sensoren der Sensoranordnung auf derselben Höhe angeordnet sind.  Embodiments that two or more sensors of the sensor array are arranged at the same height.
3.1.12 Krankenakte Vorzugsweise umfasst das Inspektionsverfahren einen Schritt eines Erstellens einer 3.1.12 Medical file The inspection procedure preferably comprises a step of creating a
Diagnose, die den technischen Funktionszustand des Fahrzeugs betrifft, unter Verwendung von durch die Sensoranordnung erfassten Rohdaten. Besonders bevorzugt sind die Schritte eines Speichern von Rohdaten, extrahierten Daten und/oder aus Rohdaten erzeugten Metadaten durch das Inspektionssystem in eine Datenbank, die vorzugsweise bezogen auf das Inspektionssystem entfernt angeordnet ist, und/oder eines Anwendens eines Algorithmus auf die in der Datenbank gespeicherten Rohdaten, extrahierten Daten und/oder Metadaten, und/oder eines Erstellens der Diagnose, die das Fahrzeug betrifft, basierend auf dem Anwenden des Algorithmus. Alle Daten, die über ein fahrendes Fahrzeug existieren, können in Ausführungsformen der Erfindung in einem vorzugsweise digitalen und cloud-basierten Datennetzwerk als digitaler Datensatz als„Krankenakte" gespeichert werden. Erfindungsgemäß werden vorzugsweise Metadaten aus den Inspektionsdaten, z.B. Rohdaten, generiert und in dieser sogenannten Krankenakte gespeichert. Metadaten können beispielsweise aus Inspektionsdaten abgeleitete Daten sein. Ferner können die Metadaten sich nur auf einen für die Diagnosis related to the technical health of the vehicle using raw data acquired by the sensor array. The steps of storing raw data, extracted data and / or metadata generated from raw data by the inspection system into a database, which is preferably arranged remotely with respect to the inspection system, and / or applying one are particularly preferred Algorithm on the raw data stored in the database, extracted data and / or metadata, and / or creating the diagnosis that relates to the vehicle, based on the application of the algorithm. In embodiments of the invention, all data that exists about a moving vehicle can be stored in a preferably digital and cloud-based data network as a digital record as a "medical record." According to the invention, metadata are preferably generated from the inspection data, eg, raw data, and in this so-called For example, metadata may be data derived from inspection data, and metadata may be restricted to only one of the
Inspektionszwecke relevanten Teil der Inspektionsdaten beziehen. Beispielsweise können die Metadaten Wichtungen (beispielsweise auf einer Skala von 0-1 ) umfassen, welche die Relevanz eines Parameters für die Inspektionszwecke encodieren.  Inspection part of the inspection data. For example, the metadata may include weights (eg, on a scale of 0-1) that encode the relevance of a parameter for the inspection purposes.
Ein solcher Parameter kann beispielsweise die Topographie eines Stromabnehmers oder die Position oder Anwesenheit einer Schraube sein. Metadaten können auch„Diagnosen" bzw. Prognosen betreffen und beispielsweise in einer Wahrscheinlichkeit bestehen, mit der ein Stromabnehmer innerhalb eines bestimmten Zeitraumes defekt wird. Metadaten können überdies Handlungsanweisungen umfassen, nämlich beispielsweise einen bestimmten Stromabnehmer in einem bestimmten Zeitintervall zu reparieren oder auszutauschen. Such a parameter may be, for example, the topography of a pantograph or the position or presence of a bolt. Metadata may also include "diagnoses" or predictions, such as a probability that a pantograph will fail within a given time period, and metadata may include action instructions, such as repairing or exchanging a particular pantograph at a particular time interval.
Das Datennetzwerk kann insbesondere algorithmisch aus Krankenakten verschiedener fahrender Fahrzeuge übergeordnete Metadaten extrahieren und/oder statistisch auswerten. Diese übergeordneten Metadaten können beispielsweise umfassen, in welchen In particular, the data network can extract and / or statistically evaluate higher-level metadata algorithmically from medical records of various moving vehicles. These higher level metadata may include, for example, in which
Wartungsintervallen ein typischer Stromabnehmer, dessen Zug gegebenenfalls auf bestimmten Strecken verkehrt, gewartet oder ausgewechselt werden sollte. Übergeordnete Metadaten können auch einen Satz von Gewichtungsfaktoren von Parametern umfassen, welche die Information enthalten, welche Parameter in welchen Wichtungen für die Maintenance intervals is a typical pantograph whose train may have to be reversed, serviced or replaced on certain routes. Parent metadata may also comprise a set of weighting factors of parameters containing the information as to which parameters in which weights for the
Erreichung eines Inspektionszwecks mit besonders geringen Hardware- und Softwaremitteln berücksichtigt werden müssen. Achieve an inspection purpose with particularly low hardware and software resources must be considered.
Insbesondere umfasst die Krankenakte eine Zugidentifizierung. Die Zugidentifizierung kann beispielsweise über eine Datenübertragungseinrichtung, wie beispielsweise einen In particular, the medical record comprises a train identification. The train identification can, for example, via a data transmission device, such as a
Transponder oder eine beispielsweise SOFI-Antenne an einen ICE-Zug vom Zug an ein Datennetzwerk und/oder ein Inspektionssystem übermittelt werden. Denkbar ist auch, die Zugidentifikation durch ein optisches Bilderkennungsverfahren aus einem Merkmal eines Zuges, wie beispielsweise der Zugnummer an der Seite oder für ein Zug-Modell charakteristische Designmerkmale der Außenhülle oder Vorschäden auszulesen. Zur Unterstützung und Klassifizierung der Zugidentifikation können eine Anzahl von Transponder or an example SOFI antenna are transmitted to an ICE train from the train to a data network and / or an inspection system. It is also conceivable, the Zugidentifikation by an optical image recognition method from a feature of Train, such as the train number on the side or for a train model characteristic design features of the outer shell or previous damage read out. To support and classify train identification, a number of
Hilfsmessungen durch Messapparaturen aufgenommen und ausgewertet werden. Auxiliary measurements are taken and evaluated by measuring equipment.
Beispielsweise kann eine Messapparatur eine Anzahl von Lichtschranken zur Messung von Eigenschaften eine der Außenform eines Zuges sein. Zum Beispiel kann eine einfache Lichtschranke ermitteln, ob ein Zug oder ein Waggon eines Zuges, wie beispielsweise ein Speisewagen, eine bestimmte Höhe überschreitet. Die Höhe eines Zuges kann den möglichen Zugtypus wesentlich einschränken. Eine Messung der Außenform eines Zuges ist zudem unabhängig von der Verschmutzung oder der technischen Funktion des Zuges, anders als Markierungen wie einer Zugnummer auf dem Zug, die aufgrund von For example, a measuring apparatus may be a number of photoelectric transducers for measuring characteristics of the exterior shape of a train. For example, a simple photoelectric barrier can determine whether a train or a car of a train, such as a dining car, exceeds a certain height. The height of a turn can significantly limit the possible draw type. A measurement of the external shape of a train is also independent of the pollution or the technical function of the train, other than markings such as a train number on the train, due to
Verschmutzung oder Fehlfunktionen nicht oder nicht fehlerfrei ausgelesen werden können. Gerade bei einem automatisierten Inspektion- und Wartungsverfahren ohne menschliche Kontrolle empfiehlt sich die Erhebung von eigentlich redundanten Hilfsmessungen, um Ergebnisse der automatisierten Inspektion zu plausibilisieren. Eine beispielsweise horizontal angeordnete Lichtschranke kann insbesondere die Anzahl von Waggons und die Länge der Waggons eines Zuges erheben, was mit einfachen Mitteln Rückschlüsse auf den Zugtypus, seine Wagenreihung und/oder seine Orientierung bezüglich der Fahrtrichtung zulässt. Denkbar ist auch, dass der Zug aktiv mit einem Inspektionssystem kommuniziert. Pollution or malfunction can not be read or not error-free. Particularly in the case of an automated inspection and maintenance procedure without human control, the collection of actually redundant auxiliary measurements is recommended in order to make plausibility of the results of the automated inspection. A light barrier arranged horizontally, for example, can in particular raise the number of wagons and the length of the wagons of a train, which makes it possible with simple means to draw conclusions about the type of train, its series of wagons and / or its orientation with respect to the direction of travel. It is also conceivable that the train actively communicates with an inspection system.
Beispielsweise kann der Zug seine Identität und weitere Informationen, die zum Beispiel seine zuvor ermittelten Inspektionsergebnisse betreffen, aktiv kommunizieren. Dies kann beispielsweise drahtlos erfolgen. Beispielhafte drahtlose Kommunikationstechnologien sind WLAN, Funk, RFID, Lichtsignale und/oder akustische Signale wie zum Beispiel ein  For example, the train can actively communicate its identity and other information concerning, for example, its previously determined inspection results. This can be done wirelessly, for example. Exemplary wireless communication technologies are WLAN, radio, RFID, light signals and / or acoustic signals such as a
Morsecode. Morse code.
Ein bevorzugtes Inspektionsverfahren umfasst Vergleichen gegenwärtiger Ist-Daten mit historischen War-Daten und/oder erwartungsgemäßen Soll-Daten bevorzugt innerhalb eines Datentyps, wobei die Datentypen Rohdaten, extrahierten Daten und/oder Metadaten mit historischen Rohdaten, extrahierten Daten und/oder Metadaten umfassen und Erstellen der Diagnose des Fahrzeugs durch Bestimmen von Abweichungen der verglichenen Daten. A preferred inspection method comprises comparing present actual data with historical war data and / or expected target data preferably within a data type, the data types comprising raw data, extracted data and / or metadata with historical raw data, extracted data and / or metadata, and creating diagnosing the vehicle by determining deviations of the compared data.
Eine„Krankenakte" mit kommunikativer Anbindung an ein zentrales System zur A "medical record" with communicative connection to a central system for
Datenverarbeitung ermöglicht beispielsweise eine automatisierte und überregionale Data processing enables, for example, an automated and supraregional
Wartung und Inspektion eines Zuges. Beispielsweise können von einem Inspektionssystem in der Betriebswerkstätte München durch ein Inspektionssystem Inspektionsdaten erhoben werden. Diese Inspektionsdaten können durch Abgleich mit einer zentralen Datenbank mit statistisch und in Metadaten erfassten Erfahrungswerten, zu einer Diagnose verarbeitet werden, beispielsweise dass eine Kaffeemaschine oder eine Klimaanlage mit 60- prozentiger Wahrscheinlichkeit innerhalb der nächsten Woche defekt werden wird. Den genauen Typus der prognostiziert defekten Klimaanlage in jeder Betriebswerkstätte vorzuhalten, würde eine aufwändige Lagerhaltung erfordern. Würde zudem ein Maintenance and inspection of a train. For example, inspection data can be collected from an inspection system in the Munich workshop by an inspection system become. This inspection data can be processed into a diagnosis by comparing it with a centralized database of empirical and metadata data, for example, that a coffee machine or air conditioner will be defective by 60 percent within the next week. Preserving the exact type of forecasted defective air conditioning in each factory workshop would require expensive inventory. Would also one
Ersatzbauteil für das prognostiziert defekte Bauteil zur Wartung an den Ort der Inspektion, also München, verbracht werden müssen, so erhöht sich die Standzeit des Zuges sowie die Belegung von Gleisen oder Betriebswerkstätten. Erfindungsgemäß können eine oder mehrere der folgenden Schritte vorgesehen werden: Replacement component for the predicted defective component for maintenance at the place of inspection, so Munich, must be spent so increases the service life of the train and the occupancy of tracks or factory workshops. According to the invention, one or more of the following steps may be provided:
• Auswerten der an einem Ort ermittelten Inspektionsdaten (optische Dachinspektion eines Zuges in München),  • Evaluation of the inspection data determined at one location (optical roof inspection of a train in Munich),
• Stellen einer Diagnose (Klimaanlage auf dem Dach mit 60-prozentiger  • Make a diagnosis (air conditioning on the roof with 60 percent
Wahrscheinlichkeit defekt binnen der nächsten Woche),  Probability defect within the next week),
· Ableiten einer Wartungsaufgabe aus dieser Diagnose (Klimaanlage muss  · Derive a maintenance task from this diagnosis (air conditioning must
ausgetauscht werden), die für die Durchführung der Wartungsaufgabe  exchanged) for the execution of the maintenance task
notwendigen Ressourcen überregional ermittelt werden (eine  necessary resources are determined nationwide (a
Austauschklimaanlage des richtigen Typs lagert in Köln und konnte durch einen Spediteur in die Betriebswerkstätte Dortmund, welche der Zug fahrplanmäßig passiert, in weniger als der Fahrzeit des Zuges nach Dortmund angeliefert werden),  Replacement air conditioning system of the right type is stored in Cologne and could be delivered to Dortmund by a forwarding agent in the operating workshop Dortmund, which the train timetable happens, in less than the travel time of the train to Dortmund),
• Beauftragen einer Wartungshandlung (des Austausches der Klimaanlage in der Betriebswerkstätte Dortmund),  • commissioning a maintenance activity (replacement of the air conditioning system in the Dortmund workshop),
• die insbesondere stichprobenartige Nachkontrolle des prognostiziert defekten  • the particular random follow-up of the predicted defective
Bauteils auf tatsächliche Defekte und seine anschließende Reparatur und/oder Component to actual defects and its subsequent repair and / or
• die algorithmische Auswertung des Inspektions- und Wartungsvorgangs, mit den gewonnenen Erfahrungswerten zukünftige Inspektion- und Wartungsprognosen zuverlässiger zu machen. • The algorithmic evaluation of the inspection and maintenance process, with the experience gained to make future inspection and maintenance predictions more reliable.
3.1.13 Weitere Verfahrensschritte 3.1.13 Further process steps
Besonders bevorzugt ist ein Inspektionsverfahren mit mindestens einem der Schritte Aufzeichnen von Rohdaten durch die Sensoranordnung und/oder Zwischenspeichern von Rohdaten auf einem ersten Speichermedium, das vorzugsweise innerhalb der Particularly preferred is an inspection method with at least one of the steps of recording raw data by the sensor arrangement and / or buffering of raw data on a first storage medium, preferably within the
Sensoranordnung angeordnet ist, und/oder nach Abschluss des Aufzeichnens von, vorzugsweise aller, Rohdaten, Analyse der Rohdaten und Ableiten extrahierter Daten basierend auf der Analyse und/oder Erhebung von Metadaten aus Rohdaten und/oder extrahierten Daten und/oder Archivieren von Rohdaten und/oder extrahierten Daten und/oder Metadaten auf einem zweiten Speichermedium, wobei das erste Speichermedium eine höhere Schreib- und/oder Lesegeschwindigkeit als das zweite Speichermedium aufweist und vorzugsweise entfernt von der Sensoranordnung angeordnet ist und/oder Korrelieren von Rohdaten, extrahierten Daten und/oder Metadaten durch Anwendung des Algorithmus zum Erstellen der Diagnose und/oder Speichern der Diagnose in einer Datenbank, vorzugsweise zugeordnet zu einem Fahrzeug, an dem die Rohdaten erfasst wurden. Sensor arrangement is arranged, and / or after completion of the recording of, preferably all, raw data, analysis of the raw data and deriving extracted data based on the analysis and / or collection of metadata from raw data and / or extracted data and / or archiving of raw data and / or extracted data and / or metadata on a second storage medium, wherein the first storage medium has a higher writing and / or reading speed than comprising the second storage medium, and preferably remote from the sensor assembly, and / or correlating raw data, extracted data, and / or metadata using the algorithm for generating the diagnosis and / or storing the diagnosis in a database, preferably associated with a vehicle the raw data was collected.
Nochmal bevorzugt ist ein Inspektionsverfahren mit mindestens einem der Schritte Ableiten eines Inspektionsergebnisses für das Fahrzeug anhand der Diagnose, vorzugsweise Bestätigen des Inspektionsergebnisses durch einen Benutzer und vorzugsweise Geben einer Wartungsempfehlung an den Benutzer und/oder Vorschlagen einer Still preferred is an inspection method including at least one of deriving an inspection result for the vehicle based on the diagnosis, preferably confirming the inspection result by a user, and preferably giving a maintenance recommendation to the user and / or proposing a user
Wartungshandlung für das Fahrzeug an den Benutzer durch das Inspektionssystem anhand der Diagnose und/oder erneutes Inspizieren des Fahrzeugs zu einem späteren Zeitpunkt, durch eine erneute Anwendung von technischer Sensorik oder durch eine Inspektion durch einen Menschen, basierend auf der vorherigen Diagnose, um die vorherige Diagnose zu bestätigen oder zu verwerfen. 3.1.14 Big Data Maintenance action for the vehicle to the user by the inspection system based on the diagnosis and / or re-inspection of the vehicle at a later date, by re-applying technical sensors or by an inspection by a human, based on the previous diagnosis, to the previous diagnosis to confirm or reject. 3.1.14 Big Data
Vorzugsweise umfasst das Inspektionsverfahren einen Schritt eines Erzeugens von Big Data unter Verwendung des Inspektionsergebnisses. Der Begriff„Big Data" oder„Massendaten" bezeichnet primär die ziel- und zweckgerichtete Verarbeitung und Auswertung von großen, komplexen und sich schnell ändernden Preferably, the inspection method includes a step of generating big data using the inspection result. The term "big data" or "mass data" primarily refers to the purposeful and purposeful processing and evaluation of large, complex and rapidly changing ones
Datenmengen. Das weltweite Datenvolumen verdoppelt sich schätzungsweise alle zwei Jahre. Diese Entwicklung wird vor allem getrieben durch die zunehmende maschinelle Erzeugung von Daten z. B. über Protokolle von Telekommunikationsverbindungen (Call Detail Record, CDR) und Webzugriffen (Logdateien), automatische Erfassungen von zum Beispiel RFID-Lesern, Kameras, Mikrofonen und sonstigen Sensoren. Amounts of data. The global data volume is estimated to double every two years. This development is mainly driven by the increasing machine generation of data z. Eg via protocols of telecommunication connections (call detail record, CDR) and web access (log files), automatic capturing of, for example, RFID readers, cameras, microphones and other sensors.
Das Konzept von„Big Data" hält Einzug in immer weitere Lebensbereiche, wie zum Beispiel bei der Automatisierung von Produktionsprozessen (Industrie 4.0, Internet der Dinge). Erfindungsgemäß wird von diesem Konzept auch die intransparente Automatisierung von Entscheidungsprozessen durch Einsatz von Software und Hardware umfasst. Konzept von„Big Data" erfordert nicht nur eine Umsetzung in Software, sondern auch in Hardware wie zum Beispiel der geeigneten kommunikativen Verletzung von Datenverarbeitungsanlagen oder zumindest teilautomatisierten Inspektionssystemen, Wartungsanlagen, Rechenanlagen zur Auslastungsplanung knapper Ressourcen (wie zum Beispiel die Belegung von Wartungsanlagen oder Gleisen für Züge) und/oder Lager- oder Logistiksystemen. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere Ansätze, wie The concept of "Big Data" is finding its way into more and more areas of life, such as the automation of production processes (Industry 4.0, Internet of Things) .In accordance with this concept, the concept also becomes intransparent Automation of decision-making processes through the use of software and hardware. The concept of "big data" requires not only implementation in software but also hardware such as the appropriate communicative violation of data processing equipment or at least partially automated inspection systems, maintenance facilities, computer systems for planning the use of scarce resources (such as the occupancy of maintenance facilities or tracks for Trains) and / or Warehouse or Logistic Systems The present invention is particularly concerned with approaches such as
Grundkonzepte aus dem Bereich„Big Data" auf möglichst effiziente und Ziel gerichtete Weise im Kontext eines Bahnnetzwerkes angewandt werden können. Basic concepts from the field of "big data" can be applied in the most efficient and goal-oriented way in the context of a railway network.
Klassische relationale Datenbanksysteme sowie Statistik- und Visualisierungsprogramme sind oft nicht in der Lage, derart große Datenmengen zu verarbeiten. Für Big Data kommen daher neue Arten von Datenspeicher- und Analyse-Systemen zum Einsatz, die parallel einer Vielzahl von Prozessoren bzw. Servern arbeiten. Dabei gibt es folgende Herausforderungen: Classical relational database systems as well as statistics and visualization programs are often unable to process such large amounts of data. Big data therefore uses new types of data storage and analysis systems that work in parallel with a large number of processors or servers. There are the following challenges:
• Verarbeitung vieler Datensätze;  • processing of many data records;
• Verarbeitung vieler Spalten innerhalb eines Datensatzes;  • processing many columns within a record;
• Schneller Import großer Datenmengen;  • Fast import of large amounts of data;
• Sofortige Abfrage importierter Daten (Realtime Processing);  • Immediate query of imported data (Realtime Processing);
· Kurze Antwortzeiten (Latenz und Verarbeitungsdauer) auch bei komplexen  · Short response times (latency and processing time) even with complex ones
Abfragen;  Interrogate;
• Möglichkeit zur Verarbeitung vieler gleichzeitiger Abfragen (Concurrent Queries); • Ability to process many concurrent queries (concurrent queries);
• Analyse verschiedenartiger Informationstypen (Zahlen, Texte, Bilder, ...). Ein Grundkonzept der Auswertung von„Big Data", also einem großen Datensatz mit weitestgehend unbekannten Korrelationen zwischen den einzelnen Daten, ist das sogenannte„Data-Mining". Data-Mining bezeichnet die systematische Anwendung statistischer Methoden auf große Datenbestände (insbesondere "Big Data" bzw. • Analysis of various information types (numbers, texts, images, ...). A basic concept of the evaluation of "big data", ie a large data set with largely unknown correlations between the individual data, is the so-called "data mining". Data mining refers to the systematic application of statistical methods to large volumes of data (in particular "big data").
Massendaten) mit dem Ziel, neue Korrelationen, Abhängigkeiten oder Trends zu erkennen. Aufgrund der Datenmenge, der Komplexität und des Rechenaufwandes sind solche Methoden manuell oder teilmanuell wirtschaftlich und oder in Echtzeit nicht ausführbar. Data-Mining wird bisweilen als Unterbegriff auf den gesamten Prozess der sogenannten „Knowledge Discovery in Databases" (Wissensentdeckung in Datenbanken; KDD) definiert. KDD umfasst auch Schritte wie die Datenerhebung oder Vorverarbeitung von Daten, während Data-Mining eigentlich nur den Analyseschritt des Prozesses Mass data) with the goal of detecting new correlations, dependencies or trends. Due to the amount of data, the complexity and the computational effort, such methods are manually or partially manually economically and or in real time not feasible. Data Mining is sometimes defined as a subordinate term to the entire process of knowledge discovery in databases (KDD), which also includes steps such as data collection or preprocessing, while data mining is actually just the process of parsing the process
bezeichnet. Viele der im Data-Mining eingesetzten Verfahren entstammen der Statistik, insbesondere der multivariaten Statistik, die oft nur in ihrer Komplexität für die Zwecke der konkreten Anwendung zu Lasten der Genauigkeit approximiert werden. Für die Anwendung im Data-Mining sind oft jedoch der experimentell verifizierte Nutzen und die akzeptable Laufzeit entscheidender als eine statistisch bewiesene Korrektheit. designated. Many of the methods used in data mining come from statistics, especially multivariate statistics, which are often approximated only in their complexity for the purposes of concrete application at the expense of accuracy. However, for use in data mining, often the experimentally verified utility and acceptable running time are more crucial than statistically proven correctness.
Data-Mining ist der eigentliche Analyseschritt des Knowledge Discovery in Databases Prozesses. Die beispielhaften Schritte eines solchen iterativen Prozesses sind im Groben:Data Mining is the actual analysis step of the Knowledge Discovery in Databases process. The exemplary steps of such an iterative process are roughly:
• Fokussieren: beispielsweise die Datenerhebung und Selektion, aber auch das • Focus: for example, the data collection and selection, but also the
Bestimmen bereits vorhandenen Wissens;  Determining already existing knowledge;
· Vorverarbeiten: beispielsweise die Datenbereinigung, bei der Quellen integriert und Inkonsistenzen beseitigt werden, beispielsweise durch Entfernen oder  · Pre-processing: for example, data cleansing that integrates sources and removes inconsistencies, for example, by removing or
Ergänzen von unvollständigen Datensätzen;  Complete incomplete data sets;
• Transformieren: beispielsweise Transformation in das passende Format für den Analyseschritt, beispielsweise durch Selektion von Attributen oder Diskretisierung der Werte; und/oder  • Transform: for example, transformation into the appropriate format for the analysis step, for example by selecting attributes or discretizing the values; and or
• Evaluieren: beispielsweise Evaluation der gefundenen Muster durch den Experten und Kontrolle der erreichten Ziele.  • Evaluate: for example, evaluation of the patterns found by the expert and control of the goals achieved.
In weiteren Iterationen kann bereits gefundenes Wissen verwendet („in den Prozess integriert") werden um in einem erneuten Durchlauf zusätzliche oder genauere In further iterations, already found knowledge can be used ("integrated into the process") to be additional or more accurate in a new run
Ergebnisse zu erhalten. Die Integration neuen Wissens kann insbesondere in Form von Anpassung von Parametern, insbesondere im Laufe weiterer Iterationen veränderlicher Eingangsparameter, erfolgen. Ein solcher Parameter kann beispielsweise die  To get results. The integration of new knowledge can take place in particular in the form of adaptation of parameters, in particular in the course of further iterations of variable input parameters. Such a parameter may be, for example, the
Verfügbarkeit eines Ersatzteils oder die sich ergebende Verspätung eines Availability of a spare part or the resulting delay of a
Anschlusszuges oder Über- oder Unterkapazitäten in einer Betriebswerkstätte sein. Connecting train or over or under capacity in a workshop.
Aufgabenstellungen des Data-Mining können sein: The tasks of data mining can be:
• Ausreißererkennung: Identifizierung von ungewöhnlichen Datensätzen: Ausreißern, Fehlern, Änderungen;  • Outlier detection: identification of unusual records: outliers, errors, changes;
· Clusteranalyse: Gruppierung oder Korrelation von Objekten, Eigenschaften von · Cluster analysis: grouping or correlation of objects, properties of
Objekten oder Ereignissen aufgrund von Ähnlichkeiten (beispielsweise Gruppierung von Stromabnehmer, bei denen bei der Inspektion bestimmte Muster ergeben hat und die nach einem bestimmten Zeitraum einen bestimmten Defekt aufgewiesen haben); • Klassifikation: bisher nicht Klassen zugeordnete Elemente werden bei Überschreiten einer bestimmten Korrelationswahrscheinlichkeit dynamisch bestehenden Klassen zugeordnet oder wieder daraus entfernt; Objects or events due to similarities (for example grouping of pantographs where the inspection revealed certain patterns and which had a certain defect after a certain period of time); Classification: elements not previously assigned to classes are dynamically assigned to or removed from existing classes if a certain correlation probability is exceeded;
• Assoziationsanalyse: Identifizierung von Zusammenhängen und Abhängigkeiten in den Daten in Form von Regeln wie„Aus A und B folgt normalerweise C";  • association analysis: identification of relationships and dependencies in the data in the form of rules such as "A and B usually follow C";
• Regressionsanalyse: Identifizierung von Korrelationen zwischen a priori voneinander unabhängigen Parametern, Inspektions- und/oder Wartungszielen, Regeln oder Kosten effekten.  • Regression analysis: Identification of correlations between a priori independent parameters, inspection and / or maintenance objectives, rules or cost effects.
Methoden des Data Mining werden erfindungsgemäß eingesetzt, um mit möglichst geringem Einsatz von Ressourcen an Hardware (zur Datenverarbeitung, zur Inspektion, zur Wartung, zur Lagerhaltung und/oder sonstiger Infrastruktur) und Software einen Methods of data mining are used according to the invention, with the least possible use of resources on hardware (for data processing, for inspection, maintenance, storage and / or other infrastructure) and software
Datensatz möglichst zeit- und kosteneffizient auswerten zu können, indem der Datensatz in kompaktere Metadaten gefasst wird ohne für den definierten Zweck wesentlichen Informationsverlust. To be able to evaluate a dataset as well as possible in a time and cost-efficient manner by capturing the dataset into more compact metadata without significant loss of information for the defined purpose.
Bei der Ausreißererkennung werden beispielsweise Datenobjekte gesucht, die inkonsistent zu dem Rest der Daten sind, beispielsweise indem sie ungewöhnliche Attributswerte aufweisen oder von einem generellen Trend abweichen. Bei einer„dichtebasierter For example, outlier detection looks for data objects that are inconsistent with the rest of the data, such as having unusual attribute values or deviating from a general trend. In a "density-based
Ausreißerkennung" (Local Outlier Factor) werden beispielsweise Objekte ermittelt, die eine von ihren Nachbarn deutlich abweichende Dichte aufweisen, wobei sich die Dichte auf die Anzahl der Fehler pro Zeiteinheit bei einem Objekt beziehen kann. Identifizierte Ausreißer können anschließend manuell verifiziert und nach einem negativen Plausibilitatstest aus dem Datensatz ausgeblendet werden, um die Heuristik der Metadaten nicht im Sinne des verfolgten Zwecks zu verfälschen oder zu verschlechtern. Outlier detection (Local Outlier Factor), for example, identifies objects that have a density distinctly different from their neighbors, where the density can be related to the number of errors per unit time of an object, and then identifies outliers manually and after a negative plausibility test be hidden from the record in order not to distort or degrade the heuristic of the metadata in the sense of the pursued purpose.
Bei der Clusteranalyse werden Gruppen von Objekten identifiziert, die sich auf eine gewisse Art ähnlicher sind als andere Gruppen. Oft handelt es sich dabei um Häufungen oder „Cluster" im Datenraum. Beispiele von Verfahren der dichteverbundenen Clusteranalyse, in denen die Cluster beliebige Formen annehmen können sind DBSCAN oder OPTICS. Bei Verfahren wie einem EM-Algorithmus oder k-Means-Algorithmus kommen meist im Cluster analysis identifies groups of objects that are somewhat more similar than other groups. Often these are clusters or "clusters" in the data space, examples of densely clustered clustering techniques in which the clusters can take any form are DBSCAN or OPTICS, but methods such as an EM algorithm or k-means algorithm are most commonly used in the
Datenraum sphärische Cluster zur Anwendung. Objekte, die keinem Cluster zugeordnet wurden, können als Ausreißer im Sinne der zuvor genannten Ausreißererkennung interpretiert werden. Die Clusteranalyse identifiziert Gruppen von Objekten, bei denen es oft reicht, sie nur anhand einer Stichprobe zu untersuchen, was die Anzahl der zu Dataroom spherical clusters for application. Objects that have not been assigned to a cluster can be interpreted as outliers in the sense of the aforementioned outlier detection. The cluster analysis identifies groups of objects that often only have to sample them based on a sample, which is the number of
untersuchenden Datenobjekte deutlich reduziert. So kann beispielsweise die Bedarfsplanung von Inspektionssystemen und Inspektion- und/oder Wartungsintervallen effizienter geplant werden. significantly reduced the number of examining data objects. For example, the Demand planning of inspection systems and inspection and / or maintenance intervals can be planned more efficiently.
Bei der Klassifikation geht es ähnlich der Clusteranalyse darum, Objekte in Klassen einzuordnen. Im Gegensatz zur Clusteranalyse sind hier aber in der Regel die Klassen vordefiniert (Beispielsweise: Fahrräder, Autos, Züge bzw. Typen von Zügen). Bisher keiner Klasse zugeordnete Objekte werden automatisch eine Klasse zugeordnet. Vorzugsweise werden bestehende Klassen jedoch nicht erweitert, beispielsweise indem die Kriterien für eine Klassenzugehörigkeit geändert werden. Dies wäre bei beispielsweise bestehenden Zugtypen nicht praxisrelevant und würde zudem mit einem erhöhten Rechen- und Classification, like cluster analysis, is about classifying objects into classes. In contrast to the cluster analysis, however, the classes are generally predefined (for example: bicycles, cars, trains or types of trains). Previously assigned to any class objects are automatically assigned a class. Preferably, however, existing classes are not expanded, for example, by changing the criteria for class membership. This would not be relevant to practice, for example, existing train types and would also with an increased computing and
Hardwareaufwand einhergehen. Hardware costs go along.
Bei der Assoziationsanalyse werden häufige Zusammenhänge in den Datensätzen gesucht und meist als Schlussregeln formuliert. Beispielsweise kann Metad atensatz A die Information enthalten, dass Radlager eines Zuges eine überdurchschnittliche Defektrate haben; In association analysis, frequent relationships in the data records are searched for and usually formulated as closing rules. For example, Metad Atensatz A may contain the information that wheel bearings of a train have an above-average defect rate;
Metadatensatz B kann mir sagen, welche Züge in einem bestimmten Zeitraum einen bestimmten Streckenabschnitt passiert haben. Die Schlussregel würde besagen, dass Züge, auf die sich Metadatensatz A und B beziehen, eine höhere Wahrscheinlichkeit von defekten Radlagern haben als andere Züge, die andere Streckenabschnitte befahren. Die Metadata set B can tell me which trains have passed a certain stretch of road in a given period of time. The final rule would say that trains to which metadata sets A and B refer, have a higher probability of defective wheel bearings than other trains traveling on other sections. The
Schlussfolgerung könnte sein, dass auf dem bestimmten Streckenabschnitt ein Conclusion could be that on the specific stretch of road
Schienendefekt vorliegt, der Radlager mechanisch belastet und mit hoher Wahrscheinlichkeit schädigt.  Rail defect is present, the wheel bearing mechanically loaded and damaged with high probability.
Bei der Regressionsanalyse wird der statistische Zusammenhang zwischen In the regression analysis, the statistical relationship between
unterschiedlichen Parametern modelliert. Dies erlaubt unter anderem die Prognose von fehlenden Parameterwerten, aber auch die Analyse der Abweichung analog zur modeled different parameters. Among other things, this allows the prognosis of missing parameter values, but also the analysis of the deviation analogous to
Ausreißererkennung. Verwendet man Erkenntnisse aus der Clusteranalyse und berechnet separate Modelle für jeden Cluster, so können typischerweise bessere Prognosen mit weniger Ressourcenaufwand erstellt werden. Wird eine starke Korrelation festgestellt, so kann dieses Wissen auch für eine Zusammenfassung genutzt werden. Die Outlier detection. By using cluster analysis insights and calculating separate models for each cluster, typically better predictions can be made with less resource overhead. If a strong correlation is found, then this knowledge can also be used for a summary. The
Regressionsanalyse erlaubt es, redundante Informationen zu entfernen und reduziert so die Komplexität der Daten. Eine Komplexitätsreduktion ermöglicht den gezielten Eingriff in ein hochkomplexes System wie beispielsweise ein Eisenbahnnetz mit gezielten Mitteln, die eine verständliche, absehbare oder prognostizierbare Wirkung haben. Als statistische Verfahren decken lernfähige Algorithmen Korrelationen in Datensätzen auf, ohne jedoch unbedingt ein analytisches Verständnis der kausalen Zusammenhänge dieser Korrelationen zu vermitteln. Bei einem dynamischen System wie bei einem Eisenbahnnetz spielen zeitliche Korrelationen eine wichtige Rolle. Im Wege einer Zeitreihenanalyse können, beispielsweise vermittels spezieller Distanzfunktionen wie der Dynamic-Time-Warping-Distanz, ähnliche Charakteristika in zeitlichen Verläufen verschiedene Datensätze erkannt werden, auch wenn die Datensätze zu verschiedenen Zeiten ermittelt wurden. Regression analysis allows redundant information to be removed, reducing the complexity of the data. A reduction in complexity enables targeted intervention in a highly complex system such as a rail network with targeted means that have an understandable, predictable or predictable effect. As statistical methods, learning algorithms reveal correlations in datasets, without necessarily providing an analytical understanding of the causal relationships of these correlations. In a dynamic system, such as a rail network, temporal correlations play an important role. By means of a time series analysis, it is possible, for example by means of special distance functions such as the dynamic time warping distance, to recognize similar characteristics in temporal progressions of different data sets, even if the data records were determined at different times.
Probleme beim Data-Mining haben ihren Ursprung oft in einer ungenügenden Problems with data mining often have their origins in an inadequate one
Vorverarbeitung der Daten oder in systematischen Fehlern und Verzerrung bei deren Erfassung. Erfindungsgemäß findet daher eine Rückkopplung von Analyseergebnissen auf Inspektionsverfahren oder Inspektionssysteme statt. Beispielsweise kann Preprocessing of the data or in systematic errors and distortion in their capture. According to the invention, therefore, there is a feedback of analysis results on inspection methods or inspection systems. For example, can
automatisiert ermittelt werden, dass zur hinreichend genauen Inspektion von be automatically determined that for sufficiently accurate inspection of
Stromabnehmern eines Zuges mit minimalen Ressourcenaufwand auf eine andere Pantographs of a train with minimal resource expenditure to another
Sequenz und Auswahl von Inspektionssensoren umgestellt werden muss. Sequence and selection of inspection sensors must be changed.
Bei der Bewertung von Data-Mining-Ergebnissen ist jedoch fraglich, ob wirklich neue Erkenntnisse geschaffen werden oder lediglich Erkenntnisse der Vergangenheit auf die Zukunft projiziert werden. Letzteres würde in einem nicht optimalen Einsatz der When assessing data mining results, however, it is questionable whether new findings are actually created or only the knowledge of the past is projected onto the future. The latter would be in a less than optimal use of
Gesamtressourcen resultieren. Erfindungsgemäß können daher regelmäßige Total resources result. According to the invention can therefore be regular
Untersuchungen vorgesehen sein, deren Ergebnisse mit den automatisierten Ergebnissen verglichen werden können. Aufgrund eines solchen Vergleichs können die Parameter des automatisierten Verfahrens angepasst werden, um die Ergebnisse des automatisierten Verfahrens zumindest mit Teilergebnissen der regelmäßigen Untersuchungen in Deckung zu bringen. Studies can be provided, the results of which can be compared with the automated results. On the basis of such a comparison, the parameters of the automated method can be adapted in order to bring the results of the automated method at least with partial results of the regular investigations into coincidence.
Erfindungsgemäß kann weiterhin ein virtuelles Spiegelsystem des tatsächlichen Systems (beispielsweise eines Eisenbahnnetzes) geschaffen werden, in dem Änderungen in den Parametern und ihre günstigen oder ungünstigen Auswirkungen auf das Gesamtsystem simuliert, getestet und prognostiziert werden können. Insbesondere kann vorgesehen sein, Änderungen am Gesamtsystem zu klassifizieren und bei jeder Änderung aus bestimmten Klassen eine Simulation der Folgen auf das Gesamtsystem durchzuführen. Dies ist insbesondere bei hochkomplexen und hoch sicherheitsrelevanten Systemen wie zum Beispiel Eisenbahnnetzen von Vorteil. Denkbar ist auch, die Klassifizierung von Änderungen als Basis für Sicherheitsmaßnahmen zu verwenden. So kann bestimmt werden, dass Änderungen einer bestimmten Klasse nicht automatisch umgesetzt werden dürfen, sondern beispielsweise der manuellen Freigabe bedürfen. Ein Verfahren wie im vorausgegangenen Abschnitt dargestellt hat insbesondere den According to the invention, a virtual mirror system of the actual system (for example of a railroad network) can further be created in which changes in the parameters and their favorable or unfavorable effects on the overall system can be simulated, tested and predicted. In particular, it may be provided to classify changes to the overall system and to carry out a simulation of the consequences on the overall system for each change from certain classes. This is particularly advantageous for highly complex and highly safety-relevant systems such as railway networks. It is also conceivable to use the classification of changes as the basis for security measures. Thus it can be determined that changes of a certain class may not be implemented automatically, but require, for example, manual release. A procedure as shown in the previous section has in particular the
Vorteil, durch kommunikative Vernetzung verschiedener Inspektionssysteme, Lage und Wartungsressourcen an verschiedenen Orten, Inspektion, Logistik und Wartung Advantage through communicative networking of various inspection systems, location and maintenance resources at various locations, inspection, logistics and maintenance
zeiteffizienter und damit kosteneffizienter aufeinander abzustimmen. time-efficient and therefore more cost-efficient to coordinate.
Zudem wird das Verfahren durch statistische Datenauswertung effizienter, indem lernfähige Algorithmen Erfahrungswerte vorzugsweise in bezüglich der Datenmenge möglichst kompakten Metadaten dokumentieren. Diese Metadaten können beispielsweise als In addition, the method becomes more efficient by means of statistical data evaluation, in that learning algorithms preferably document empirical values in as compact a metadata as possible with regard to the data volume. For example, this metadata can be called
Gewichtungsfaktoren für Inspektionsparameter (zum Beispiel: fehlende Schraube ist ein Muss-Kriterium zur sofortigen Wartung) oder Auswahlfaktoren für einen Inspektionszweck relevante Inspektionsmessungen (zum Beispiel: zur dreidimensionalen Inspektion eines Stromabnehmers eines Zuges reichen eine oder zwei optische Kameras hin, Weighting factors for inspection parameters (for example: missing screw is a must for immediate maintenance) or selection factors for inspection purpose relevant inspection measurements (for example: for the three-dimensional inspection of a pantograph of a train one or two optical cameras are sufficient,
gegebenenfalls mit einer bestimmten Beleuchtung- und Aufnahmesequenz). optionally with a specific lighting and recording sequence).
Denkbar ist, den gesamten Inspektions-, Lager- und/oder Wartungsprozess für ein Netzwerk von fahrenden Fahrzeugen wie zum Beispiel ein Eisenbahnnetzwerk vollständig zu automatisieren, gleichsam einem„Autopiloten". In einer weiteren Ausgestaltung der It is conceivable to completely automate the entire inspection, storage and / or maintenance process for a network of moving vehicles, such as a railway network, as it were an "autopilot"
Erfindung wird eine menschliche Kontrollinstanz, gleichsam einem„Piloten", vorgesehen, der aufgrund seiner Erfahrung, der Kenntnisse übergeordneter Ziele und aufgrund von The invention provides for a human controller, as it were a "pilot", who, on the basis of his experience, the knowledge of superior goals and due to
Plausibilitätsüberlegungen in die von einem Algorithmus ermittelte Diagnose (zum Beispiel unsinnige Diagnosen ausschließen), Wartungsaufgabe (zum Beispiel Austausch eines defekten Aggregat statt Reparatur aus Kostengründen, weil Ersatzteile zwar nicht im  Plausibility considerations in the diagnosis determined by an algorithm (for example, excluding nonsensical diagnoses), maintenance task (for example, replacement of a defective unit instead of repair for cost reasons, because spare parts are not in the
Lagersystem erfasst sind aber auf dem freien Markt einfach und schnell bestellt werden können) und/oder Priorisierung (zum Beispiel ist es weniger wichtig, ein nicht Storage system are recorded but can be ordered easily and quickly on the open market) and / or prioritization (for example, it is less important, a not
grundfunktionales Gerät wie einen funktionierenden Kaffeevollautomaten in einem Zug zu haben, wenn durch die wartungsbedingte Verzögerung der Gesamtfahrplan im Schienennetz nachhaltig gestört werden würde). Ein besonderes Problem bei einem übergreifenden automatisierten System und Verfahren zur Steuerung eines komplexen Systems wie eines Eisenbahnnetzes liegt in der basic functional device such as having a functioning fully automatic coffee machine on a train, if the maintenance-related delay of the overall timetable in the railway network would be permanently disturbed). A particular problem with a comprehensive automated system and method for controlling a complex system such as a rail network lies in the
technischen Umsetzung des Interessenausgleiches und des Kostenausgleiches einer Mehrzahl von involvierten Parteien. Im Falle eines Eisenbahnnetzes sind involvierte technical implementation of the reconciliation of interests and the cost compensation of a large number of parties involved. In the case of a railway network are involved
Parteien beispielsweise Werkstätten zur Instandhaltung von Zügen, die Betreiber einer Zugflotte, die Betreiber eines jeden Netzwerks, die Fahrgäste oder Gütertransporteure und ihre Interessenvertretung, Betreiber von Ersatzteillagern, Hersteller von Ersatzteilen, andere Verkehrsmittelnetze mit Schnittstellen zum Fahrplan des Eisenbahnnetzes sowie wirtschaftliche Interessen oder politische Interessen wie beispielsweise die Parties such as train maintenance workshops, train fleet operators, operators of any network, passengers or freight carriers and their representatives, spare parts warehouse operators, spare parts manufacturers, other transport networks with interfaces to the rail network roadmap and economic interests or political interests such as the
Verkehrsanbindung von wirtschaftlich strukturschwachen Regionen. Bei einer solchen Vielzahl von oft widerstreitenden Interessen lässt sich eine objektive „optimale Lösung" im Wege der algorithmischen Optimierung schwerlich erzielen. Eine Grundidee der Erfindung sieht daher vor, jeden Parameter, jedes Ziel und ihre Wirkung mit einem Kostenfaktor zu korrelieren. Optimiert werden, in gewissen Grenzen (wie beispielsweise der Mindeststandards an Verkehrssicherheit oder gesetzlicher Normen), die Gesamtkosten für den Betrieb des Eisenbahnnetzes oder auch eine möglichst wirtschaftliche Lösung, die mit einer gegebenen Kostenverteilung der beteiligten Parteien realisierbar ist. Die beteiligten Parteien können die Kompetenz erhalten, zumindest teilweise in die Gewichtung von Parametern oder Zielen einzugreifen. Transport connections of economically underdeveloped regions. With such a multitude of often conflicting interests, an objective "optimal solution" by means of algorithmic optimization is difficult to achieve.A basic idea of the invention, therefore, is to correlate each parameter, each goal and their effect with a cost factor certain limits (such as the minimum standards of traffic safety or legal standards), the total cost of operating the railway network, or even the most economical solution possible with a given cost distribution of the parties involved to influence the weighting of parameters or goals.
Vorzugsweise wird die Kostenfolge solcher Eingriffe abgeschätzt oder prognostiziert, sodass sich die beteiligten Parteien idealerweise anhand einer konkreten Kostenabschätzung über die Kostenfolgen solcher Eingriffe in Kenntnis gesetzt werden. Durch diese technische Umsetzung entsteht ein Marktplatz für die beteiligten Parteien, in dem sie transparent, schnell (idealerweise in Echtzeit) und bei Gewährleistung der Sicherheit des Gesamtsystems ihre Ziele abgleichen und die Kosten dafür ausgleichen können. Ohne eine technische Umsetzung und Vernetzung eines komplexen Systems wie eines Eisenbahnnetzes wäre dies nicht möglich. So erhält beispielsweise der Betreiber einer Zugflotte ein unmittelbares Feedback, mit welchen Mehrkosten beispielsweise der Werkstätten zu rechnen ist, wenn ein bestimmter Zug bei der Instandhaltung bevorzugt behandelt werden soll, um den Fahrplan einzuhalten. Andererseits erhält beispielsweise auch eine Werkstatt das Feedback, welche Folgekosten eine nicht vorgezogene Reparatur eines Zuges aufgrund der Verspätung oder des Ausfalls von Anschlusszügen entstehen würden. So kann ein Werkstattleiter The cost sequence of such interventions is preferably estimated or predicted, so that the involved parties are ideally informed about the cost consequences of such interventions on the basis of a concrete cost estimate. This technical implementation creates a marketplace for the parties involved, in which they can transparently, quickly (ideally in real time) and, while ensuring the security of the overall system, align their goals and balance the costs. Without a technical implementation and networking of a complex system such as a railway network, this would not be possible. Thus, for example, the operator of a train fleet receives immediate feedback, which additional costs, for example, of the workshops is to be expected if a particular train is to be treated during maintenance preferred to comply with the timetable. On the other hand, for example, a workshop also receives the feedback as to which follow-up costs would result from a non-early repair of a train due to the delay or the failure of connecting trains. This is how a workshop manager can do
beispielsweise entscheiden, trotz hoher Lohnkosten eine Sonderschicht zur manuellen Reparatur des Zuges zu veranlassen. Auch vertragliche Regelungen, wie insbesondere Vertragsstrafen oder Zahlungen aufgrund Fahrgastrechten (und ihrer statistischen For example, decide to induce a special shift for manual repair of the train despite high labor costs. Also contractual arrangements, in particular contractual penalties or payments based on passenger rights (and their statistical
Inanspruchnahme), können in eine solche Kostenabschätzung einfließen. Use) can be included in such a cost estimate.
Problematisch bei einem solchen Eingriff in ein komplexes System durch eine Partei ist, dass der Eingriff auch anderen Parteien Kosten verursachen und in ihre Interessen und Kompetenzen eingreifen kann. Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, für die Eingriffe durch eine bestimmte Partei auf bestimmte Parameter oder Ziele Kompetenzspielräume zu definieren. Diese Kompetenzspielräume können sich beispielsweise auf einen änderbaren Parameterbereich oder auf die daraus abgeleitete Kostenfolge für die Partei oder eine andere Partei beziehen. Beispielsweise kann ein Veto-System implementiert werden, in dem eine andere Partei bei Überschreiten einer definierten Kostenstelle dem Eingriff durch eine erste Partei widersprechen kann. Neben der Kostenfolge kann der Algorithmus auch einen Nutzen für eine andere Partei durch den Eingriff einer ersten Partei ermitteln. One problem with such an intervention in a complex system by one party is that the intervention can also cost other parties and intervene in their interests and competences. According to the invention, it is therefore envisaged that the intervention of a specific party in certain parameters or goals is subject to competence define. These areas of competence may relate, for example, to a changeable parameter range or to the cost ensuing therefrom for the party or another party. For example, a veto system can be implemented, in which another party can contradict the intervention of a first party when a defined cost center is exceeded. In addition to the cost, the algorithm can also determine a benefit for another party through the intervention of a first party.
Aufgrund der Kostenfolge und/oder des Nutzens der involvierten Parteien kann der Algorithmus eine Kostenverteilung vorschlagen und insbesondere, nach einem fakultativen Freigabeschritt, auf dieser Grundlage eine Ressourcenplanung veranlassen. Dabei können die Kosten, die der algorithmischen Optimierung des Bahnnetzes zu Grunde liegen, und die tatsächlichen Kosten, die die involvierten Parteien wirtschaftlich zu tragen haben, auch noch im Nachhinein auseinanderfallen. Aufgrund dieser technischen Umsetzung können die Ressourcen zum Beispiel eines Bahnnetzes im Sinne des Gesamtsystems schnell und reibungsfrei disponiert werden, weil der Ausgleich von Partikularinteressen nachgelagert werden kann. Due to the cost implications and / or benefits of the parties involved, the algorithm may propose a cost distribution and, in particular, after an optional release step, initiate resource scheduling on this basis. In the process, the costs that underlie the algorithmic optimization of the rail network and the actual costs, which the involved parties have to bear economically, can also fall apart retroactively. Due to this technical implementation, the resources of, for example, a rail network can be arranged quickly and smoothly in terms of the overall system, because the balance of particular interests can be downstream.
Beispielsweise werden einem Betreiber einer Zugflotte die Reparaturkosten zur eiligen Wartung eines bestimmten Zuges und die Opportunitätskosten für seinen Ausfall ausgewiesen. Einem Betreiber einer Wartungseinrichtung wird hingegen aufgezeigt, dass er durch die außerplanmäßige und eilige Reparatur seine Wartungsressourcen besser auslasten kann. Ein beispielhaftes Optimierungsergebnis ist, dass eine wahrscheinlich notwendige Reparatur an einem Zug aufgrund der momentanen Auslastung in einer ersten Betriebswerkstätte mit günstigeren Gesamtkosten ausgeführt werden könnte als in einer zweiten Betriebswerkstätte, unter Anrechnung der Logistikkosten. For example, an operator of a train fleet will be charged for the repair costs for the urgent maintenance of a particular train and the opportunity costs for its breakdown. An operator of a maintenance facility, however, is shown that he can better utilize his maintenance resources through the unscheduled and urgent repair. An exemplary optimization result is that a probably necessary repair on a train could be carried out at a first operating workshop with a more favorable total cost due to the current utilization than in a second company workshop, taking into account the logistics costs.
In einem anderen Beispiel könnte gegenüber politischen Entscheidungsträgern In another example, policy makers might
ausgewiesen werden, wie viel die infrastrukturelle Erschließung einer Region mit einem bestimmten Verkehrsmittel kosten würde. Ein besonderer Mehrwert des erfinderischen Verfahrens liegt in der schnellen Verknüpfung von Kostenfaktoren einer Zugflotte und ihrer Wartung. So können quasi in Echtzeit die Kosten von Betrieb und auch Wartung eines Sonderzuges berücksichtigt werden. Vorteilhafterweise wird durch das erfindungsgemäße Verfahren der Abgleich zwischen verschiedenen involvierten Parteien objektiviert, beschleunigt und bietet zudem höhere Planungssicherheit. Insbesondere sieht die Erfindung vor, dass jede Partei einen„Piloten" mit manuellen Eingriffsrechten in die automatisierte Optimierung hat. Ein Pilot kann eine Einzelperson oder eine Gruppe von Personen sein. So kann auf effiziente und sichere Art und Weise ein Mehraugenprinzip für sicherheitsrelevante oder kostenrelevante Entscheidungen It shows how much the infrastructural development of a region with a certain means of transport would cost. A special added value of the inventive method lies in the rapid linking of cost factors of a train fleet and their maintenance. Thus, in real time, the costs of operation and maintenance of a special train can be considered. Advantageously, the method according to the invention objectifies, speeds up and, moreover, provides greater planning security between the different parties involved. In particular, the invention provides that each party has a "pilot" with manual intervention rights in the automated optimization.A pilot can be an individual or a group of people. This way, a multi-user principle for security-relevant or cost-relevant decisions can be made in an efficient and secure manner
implementiert werden. Beispielhafte lernfähige Algorithmen, die für das erfindungsgemäße Verfahren geeignet sind, sind Monte Carlo-Algorithmen, Travelling Salesman-Algorithmen, neuronale Netze oder evolutionäre Algorithmen. Für das Problem der Bildverarbeitung können erfindungsgemäß auch lernfähige Algorithmen eingesetzt werden. Beispielhafte Ausführungen und Konzepte solcher lernfähiger Algorithmen zur Bilderkennung sind in der Seminarreihe„Technologien der Fertigungsautomatisierung: Lernfähige Bildverarbeitung zur Qualitätsbeurteilung auf der Basis von überwachtem Lernen: Support Vector Machine" von Patrick Raul Giurgiu, be implemented. Exemplary adaptive algorithms which are suitable for the method according to the invention are Monte Carlo algorithms, traveling salesman algorithms, neural networks or evolutionary algorithms. For the problem of image processing, learning algorithms can also be used according to the invention. Exemplary implementations and concepts of such adaptive image recognition algorithms are described in the seminar series "Technologies of Factory Automation: Learning Machine Vision for Quality Assurance Based on Supervised Learning: Support Vector Machine" by Patrick Raul Giurgiu,
Herausgeber: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Michael Weyrich; Siegen (ISSN 2195-9986) beschrieben, was hier durch Bezugnahme aufgenommen wird. Publisher: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Michael Weyrich; Siegen (ISSN 2195-9986), which is incorporated herein by reference.
3.1.15 Wartungsplan 3.1.15 Maintenance plan
Ein bevorzugtes Inspektionsverfahren umfasst mindestens einen der Schritte Einlesen eines Wartungsplans aller Fahrzeuge und/oder Erkennen, ob ein Fahrzeug sich dem A preferred inspection method comprises at least one of the steps reading in a maintenance plan of all vehicles and / or recognizing whether a vehicle is the
Inspektionssystem nähert, vorzugsweise unter Verwendung von RFID und/oder Detektieren des Fahrzeugs, um einen Inspektionsstartzeitpunktes t=0 zu setzen und/oder Setzen einer Vorwarnzeit und/oder Initialisieren des Inspektionssystems, insbesondere der Inspection system approaches, preferably using RFID and / or detecting the vehicle to set an inspection start time t = 0 and / or setting a warning time and / or initialization of the inspection system, in particular the
Sensoranordnung und/oder Durchführen eines Funktionstests des Inspektionssystems, um insbesondere funktionsunfähige Sensoren zu erkennen, und, vorzugsweise, basierend darauf automatisches Feststellen einer Funktionsfähigkeit des Inspektionssystems und/oder Auswählen eines Inspektionsverfahrens basierend auf historischen Daten abhängig von dem zu inspizierenden Fahrzeug und/oder Ermitteln von Sensor arrangement and / or performing a functional test of the inspection system to detect in particular non-functional sensors, and, preferably based on automatic detection of a functionality of the inspection system and / or selecting an inspection method based on historical data depending on the vehicle to be inspected and / or determining
Umgebungsparametern, vorzugsweise einer Umgebungstemperatur, vor oder nach Environmental parameters, preferably an ambient temperature, before or after
Anwenden der Sensoranordnung und/oder Herunterfahren des Inspektionssystems nach Erfassen aller Rohdaten durch die Sensoranordnung. Bevorzugt ist, dass das Inspektionsverfahren einen Wartungsplan abruft, der Informationen darüber enthält, welcher Zug zu welcher Zeit verkehrt. Weitere Informationen können sich auf die Zusammensetzung des Zuges beziehen, wie Anzahl der Wagen oder Applying the sensor arrangement and / or shutting down the inspection system after collecting all raw data by the sensor arrangement. It is preferred that the inspection method retrieve a maintenance plan that contains information about which train operates at what time. Further information may refer to the composition of the train, such as number of cars or
Wagenreihung oder Art der Wagen, z.B. bei Reisezügen. Vorzugsweise sieht das Wagon series or type of wagons, e.g. on trains. Preferably that looks
Inspektionsverfahren eine RFID-Erkennung an einem sich nähernden Zug vor, um das Inspektionssystem, das von dem Zug als nächstes durchfahren wird, vorzuwarnen. Die Vorwarnung initialisiert dann vorzugsweise das Inspektionssystem, insbesondere Inspection Procedure provides RFID detection on an approaching train to alert the inspection system that will be traversed next by the train. The Pre-warning then preferably initializes the inspection system, in particular
Sensoranordnung, vorzugsweise Kamers, und Beleuchtungssystem. Danach wird vorzugsweise ein Funktionstest durchgeführt, ob alle Bauteile des Inspektionssystems initialisiert worden sind. Daraufhin wird ein Feedback erzeugt, ob das Inspektionssystem funktioniert oder nicht. Danach beginnt vorzugsweise die Erfassung durch das Sensor arrangement, preferably camera, and lighting system. Thereafter, a functional test is preferably carried out, if all components of the inspection system have been initialized. Thereupon, a feedback is generated as to whether or not the inspection system is functioning. Thereafter, preferably, the detection by the
Inspektionssystem. Zunächst wird erfasst, ob ein Zug angekommen ist oder nicht. Sobald ein Zug angekommen ist, wird vorzugsweise der Zugtyp erfasst und/oder ein  Inspection system. First, it is recorded whether a train has arrived or not. Once a train has arrived, preferably the train type is detected and / or entered
Komponententyp einer zu inspizierenden Komponente erfasst. Vorzugsweise wird die zu inspizierende Komponente durch Auslesen der Krankenakte des Zugs bestimmt. Dann wird der Inspektionsstartzeitpunkt t=0 als Start eines Messzyklus gesetzt. Danach wird vorzugsweise erneut ein Feedback erzeugt, ob das Inspektionssystem funktioniert oder nicht. Daraufhin beginnt bei positivem Feedback die Sensoranordnung damit, den Component type of a component to be inspected. Preferably, the component to be inspected is determined by reading the medical record of the train. Then, the inspection start time t = 0 is set as the start of a measurement cycle. Thereafter, preferably feedback is again generated as to whether or not the inspection system is functioning. Thereupon, with positive feedback, the sensor arrangement begins with the
Inspektionsbereich des Fahrzeugs zu inspizieren. Vorzugsweise wird je Zugtyp, Wagentyp und/oder Wagenzusammenstellung ein spezifisches Inspektionsprogramm bereitgestellt. Beispielsweise sind an einem gewissen Zugtyp Elemente vorhanden, die an einem anderen Zugtyp fehlen. Eine Inspektion kann die Inspektion dieser Elemente entsprechend überspringen, wenn sie sowieso nicht vorhanden sind. Vorzugsweise werden Inspection area of the vehicle to inspect. Preferably, a specific inspection program is provided for each type of train, type of wagon and / or wagon assembly. For example, some train types have elements that are missing from another train type. An inspection can skip the inspection of these items if they are not there anyway. Preferably
Umgebungsparameter registriert, besonders bevorzugt Umgebungslicht und Environmental parameters registered, particularly preferably ambient light and
Luftfeuchtigkeit. Sensoren können in Ausführungsformen synchronisiert auf den Humidity. Sensors can be synchronized in embodiments on the
Inspektionsabschnitt angewendet werden. Die erfassten Rohdaten werden vorzugsweise zunächst auf dem Sensor, z.B. der Kamera, lokal zwischengespeichert. Die Rohdaten werden dann, vorzugsweise mit einem Zeitstempel, unverarbeitet an einen Inspection section are applied. The acquired raw data is preferably first displayed on the sensor, e.g. the camera, cached locally. The raw data is then, preferably with a time stamp, unprocessed to a
Bearbeitungsspeicher, auch Analysefestplatte genannt, gesendet. So kann das Edit memory, also called analysis hard disk sent. That's how it works
Datenvolumen reduziert werden. Zur weiteren Reduzierung des Datenvolumens können Schwarzweiß-Aufnahmen durch die Sensoranordnung erzeugt werden, was gegenüber Farbaufnahmen eine Reduktion um den Faktor 1 ,5 bis 3 mit sich bringen kann. Zudem können Schwarzweiß-Aufnahmen schärfer sein als die Farbaufnahme und einen besseren Kontrast bieten, insbesondere da keine Farbinterpolation, beispielsweise durch eine Bayer- Matrix, notwendig ist. Weiterhin kann bei Schwarzweißaufnahmen die Beleuchtung reduziert werden. Bevorzugt ist also für das Inspektionsverfahren in Ausführungsformen ein Erzeugen von Schwarzweiß-Aufnahmen mit der Sensoranordnung. Sind alle Rohdaten erfasst, kann vorzugsweise das Inspektionssystem automatisch heruntergefahren werden. So lässt sich Energie sparen. 3.1.16 Noninvasive Messtechnik Bevorzugt ist bei einem erfindungsgemäßen Inspektionsverfahren ein Anwenden der Sensoranordnung mit noninvasiver Messtechnik von außen, bezogen auf das Fahrzeug, wobei vorzugsweise ein Abstand zwischen Sensor und Fahrzeug, vorzugsweise während dem Erfassen von Rohdaten, zumindest zeitweise zwischen 0 cm und 250 cm, bevorzugt zwischen 10 cm und 100 cm beträgt. Der Abstand zum Inspektionsobjekt bemisst sich, insbesondere bei optischen Sensoren, nach einer Abwägungsoptimierung der Anzahl der mindestens aufzulösenden Bildpunkte und des Bildausschnittes, auf den das Data volume can be reduced. To further reduce the data volume black and white images can be generated by the sensor array, which can bring a reduction by a factor of 1, 5 to 3 compared to color photographs. In addition, black-and-white images can be sharper than the color image and provide better contrast, especially since no color interpolation, for example by a Bayer matrix, is necessary. Furthermore, with black and white shots, the lighting can be reduced. Thus, for the inspection method in embodiments, it is preferred to generate black-and-white images with the sensor arrangement. Once all the raw data has been recorded, the inspection system can preferably be shut down automatically. This saves energy. 3.1.16 Noninvasive Measurement Technique Preferably, in an inventive inspection method, applying the sensor arrangement with non-invasive measurement technology from the outside, based on the vehicle, wherein preferably a distance between sensor and vehicle, preferably during the acquisition of raw data, at least temporarily between 0 cm and 250 cm, preferably between 10 cm and 100 cm. The distance to the object to be inspected is, in particular in the case of optical sensors, after a weighing optimization of the number of pixels to be at least resolved and of the image section to which the
Inspektionsobjekt möglichst vollständig passen soll, vorzugsweise während einer Inspection object should fit as completely as possible, preferably during a
Datensequenz innerhalb eines Inspektionsintervalls. Bei einem kleinstmöglichen Data sequence within an inspection interval. At a smallest possible
Inspektionsobjekt von z.B. 1 mm bis 1 cm sind mindestens 3, bevorzugt 5, Bildpunkte (oder Pixel) aufzulösen. Inspection object of e.g. 1 mm to 1 cm, at least 3, preferably 5, pixels (or pixels) are to be resolved.
3.1.17 Invasive Messtechnik Vorzugsweise umfasst das Inspektionsverfahren ein Anwenden der Sensoranordnung mit invasiver Messtechnik von außen, bezogen auf das Fahrzeug und/oder ein Anwenden der Sensoranordnung, wobei mindestens ein Sensor der Sensoranordnung an dem Fahrzeug angebracht ist, für Messungen in oder an dem Fahrzeug, deren Rohdaten und/oder daraus erzeugte Metadaten von dem Fahrzeug weg übertragen werden. 3.1.18 Marker auf dem Fahrzeug 3.1.17 Invasive Measurement Technique Preferably, the inspection method comprises applying the invasive sensing sensor array externally to the vehicle and / or applying the sensor array, wherein at least one sensor of the sensor array is mounted to the vehicle for measurements in or on the vehicle whose raw data and / or metadata generated therefrom are transmitted away from the vehicle. 3.1.18 Markers on the vehicle
Bevorzugt ist ein Aufnehmen und Auslesen von aktiven und/oder passiven Markern auf dem Fahrzeug. Dies sind in Ausführungsformen ein oder mehrere Marker aus der Gruppe bestehend aus Barcode, Streifen, Zugnummer, Beacon, RFID-Chip und WLAN-Peilung. Preference is given to recording and reading active and / or passive markers on the vehicle. In embodiments, these are one or more markers from the group consisting of barcode, strip, train number, beacon, RFID chip and WLAN bearing.
Bezüglicher der noninvasiven, invasiven und/oder von am Fahrzeug angebrachten Regarding non-invasive, invasive and / or on-vehicle
Sensoren durchgeführten Inspektionen wird auf die parallel eingereichte internationale Patentanmeldung mit dem Titel„INSPEKTIONSVERFAHREN UND Inspections carried out on the parallel filed international patent application entitled "INSPECTION PROCESS AND
INSPEKTIONSSYSTEM ZUM INSPIZIEREN EINES FAHRZEUGS IM BETRIEBSZUSTAND" desselben Anmelders verwiesen, insbesondere auf die Abschnitte 3.17 (Maßnahmen zur effizienten Inspektion von hochspannungsführenden Bauteilen), 3.18 (Haarrissdetektion mit Dunkelfeldmikroskopie) und 3.19 (Haarrissdetektion durch INSPECTION SYSTEM FOR INSPECTING A VEHICLE IN THE OPERATING STATE "of the same applicant, and in particular sections 3.17 (Measures for the efficient inspection of high-voltage components), 3.18 (hair-crack detection with dark-field microscopy) and 3.19 (hair-crack detection by
Einsprühen mit fluoreszentem Mittel), die durch Verweis Teil der vorliegenden Offenbarung sind. 3.1.19 3D-Modell mit Kamera Fluorescent agent injection), which are incorporated herein by reference. 3.1.19 3D model with camera
Ein bevorzugtes Inspektionsverfahren umfasst den Schritt eines Erzeugens eines dreidimensionalen Modells des Inspektionsabschnitts aus durch einen oder mehrere Sensoren erfasste ein- oder zweidimensionale Aufnahmen des Inspektionsabschnitts. Vorzugsweise ist vorgesehen, dreidimensional aufgelöste Datensätze des A preferred inspection method comprises the step of generating a three-dimensional model of the inspection section from one- or two-dimensional images of the inspection section detected by one or more sensors. It is preferably provided, three-dimensionally resolved data sets of
Inspektionsabschnitts oder des Fahrzeugs zu erzeugen. Insbesondere sind die Inspection section or the vehicle to produce. In particular, the
dreidimensional aufgelösten Datensätze aus durch zumindest einen Sensor zeitlich sequentiell aufgenommene Daten und/oder aus durch mehrere Sensoren synchron oder zeitlich sequentiell erfasste ein- oder zweidimensionale Daten des Inspektionsabschnitts gebildet. Bevorzugt leitet das Inspektionsverfahren aus einer Einzahl oder Mehrzahl von dreidimensional aufgelösten Datensätzen aus einem oder mehreren Sensoren oder Sensortypen ein dreidimensionales Modell des Inspektionsabschnitts ab. Gemäß einer weiteren Idee der Erfindung kann nämlich ein dreidimensionales Modell zumindest eines Inspektionsabschnitts des zu inspizierenden Fahrzeugs sogar mit nur einem bildgebenden Sensor wie einer Kamera erzeugt werden. Der erfindungsgemäße Lösungsansatz ist, die Relativbewegung des zu inspizieren Fahrzeugs gegen den bildgebenden Sensor auszunutzen. Vorzugsweise ist der bildgebende Sensor translatorisch und/oder rotatorisch stationär, was seine Anordnung, Ansteuerung, Justierung und Eichung erleichtert, und das zu inspizierende Fahrzeug ist bewegt. Zu verschiedenen Zeiten aufgenommene ein- oder zweidimensionale Messdaten des bildgebenden Sensors werden so aus verschiedenen Winkeln bezüglich der optischen Achse des bildgebenden Sensors aufgenommen. Daraus kann durch einen bildauswertenden Algorithmus ein dreidimensionales Abbild zumindest eines Inspektionsabschnitts des zu inspizierenden Fahrzeugs erstellt werden. formed three-dimensionally resolved data records from at least one sensor temporally sequentially recorded data and / or from several sensors synchronously or temporally sequentially detected one or two-dimensional data of the inspection section. The inspection method preferably derives a three-dimensional model of the inspection section from a singular or a plurality of three-dimensionally resolved data sets from one or more sensors or sensor types. Namely, according to another idea of the invention, a three-dimensional model of at least one inspection section of the vehicle to be inspected can be generated even with only one imaging sensor such as a camera. The approach according to the invention is to utilize the relative movement of the vehicle to be inspected against the imaging sensor. Preferably, the imaging sensor is translationally and / or rotationally stationary, which facilitates its location, actuation, adjustment and calibration, and the vehicle to be inspected is moved. One or two-dimensional measurement data of the imaging sensor recorded at different times are thus recorded from different angles with respect to the optical axis of the imaging sensor. From this, a three-dimensional image of at least one inspection section of the vehicle to be inspected can be created by an image-evaluating algorithm.
Beispielsweise kann so mit einem einfachen einzelnen stationären bildgebenden Sensor eine dreidimensionale Draufsicht auf einen Stromabnehmer auf dem Dach eines fahrenden Zuges erstellt werden, aus der mit höherer Interpretationszuverlässigkeit und überdies durch einen Algorithmus überprüfbar ist, ob der Stromabnehmer in seiner Struktur geschädigt, beispielsweise gebrochen ist. 3.1.20 Clusterung und/oder Kategorisierung For example, with a simple individual stationary imaging sensor, a three-dimensional plan view of a pantograph on the roof of a moving train can be created from which it is possible to check with higher interpretation reliability and also by an algorithm as to whether the pantograph is damaged in its structure, for example broken. 3.1.20 clustering and / or categorization
Insbesondere können erfindungsgemäß Gruppen von technischen Komponenten auf einem fahrenden Zug, insbesondere auf dem Dachgarten eines fahrenden Zuges, in Clustern zusammengefasst werden. Durch die Clusterung solcher Komponenten kann die Mustererkennung aus Bilddaten effizienter und weniger rechen- und/oder In particular, groups of technical components on a moving train, in particular on the roof garden of a moving train, can be grouped together in clusters. By clustering such components, pattern recognition from image data can be more efficient and less computationally and / or
hardwareaufwendig ausgestaltet werden. Insbesondere kann so einen Soll-Ist-Abgleich effizienter durchgeführt werden, in dem nicht die Einzelkomponenten verglichen werden, sondern das ganze Cluster mit einer Datenbank von möglichen Soll-Clustern. In einem Cluster können beispielsweise ein Stromabnehmer, eine Klimaanlage, eine Dachklappe und/oder eine Antenne eines Zuges zusammengefasst werden. Diese Effizienzsteigerung bewirkt ein geringeres Datenvolumen bei gleicher Inspektionsgenauigkeit. Bei gleicher Sampling-Rate des Inspektionssystems kann dadurch beispielsweise die Relativgeschwindigkeit von dem fahrenden Gegenstand und be configured in terms of hardware. In particular, such a target-actual comparison can be performed more efficiently, in which not the individual components are compared, but the entire cluster with a database of possible target clusters. In a cluster, for example, a pantograph, an air conditioner, a roof flap and / or an antenna of a train can be summarized. This increase in efficiency results in a lower data volume with the same inspection accuracy. At the same sampling rate of the inspection system can thereby, for example, the relative speed of the moving object and
Inspektionssystem erhöht werden, sodass die Auslastung und der Durchsatz des Inspection system can be increased, so that the capacity utilization and throughput of
Inspektionssystems gesteigert werden kann. Statt einer Clusterung ist auch eine Inspection system can be increased. Instead of a clustering is also a
Kategorisierung denkbar. Categorization conceivable.
3.1.21 Parameter und Verfahren bahnspezifischer Engpässe 3.1.21 Parameters and methods of railway-specific bottlenecks
Die Effizienz des Inspektionsverfahrens hängt von der geeigneten Wahl der Parameter und vor allem Eingangsparameter ab. Diese Parameter müssen für jedes technische und wirtschaftliche System identifiziert und gewichtet werden. Durch die geeignete Vorauswahl der zu berücksichtigenden Parameter kann nicht nur ein automatisches The efficiency of the inspection process depends on the appropriate choice of parameters and, in particular, input parameters. These parameters must be identified and weighted for each technical and economic system. By suitable preselection of the parameters to be taken into account can not only an automatic
Optimierungsergebnis verbessert werden, sondern auch der Aufwand an Hardware und Rechenleistung zu seiner Ermittlung reduziert werden. Analoges gilt für die Optimization result can be improved, but also the amount of hardware and computing power to its determination can be reduced. The same applies to the
Optimierungsziele. Optimization goals.
Im Kontext von Eisenbahnnetzen sind beispielhafte Parameter bzw. Ziele: In the context of railway networks, exemplary parameters and objectives are:
• von Werkstätten  • of workshops
o Personalplanung, insbesondere Personalkosten, Verfügbarkeit und Kosten von Zusatzschichten  o Personnel planning, especially personnel costs, availability and costs of additional shifts
o Material, wie beispielsweise Ersatzteile oder Verbrauchsstoffen  o Material, such as spare parts or consumables
o Instandhaltungsgleise  o Maintenance tracks
o technische Ausstattung und Kapazität der jeweiligen Instandhaltungsgleise o erfahrungsgemäße Dauer von Inspektionsschritten oder Wartungsschritten o Wartungsintervalle  o technical equipment and capacity of the respective maintenance tracks o experience of inspection steps or maintenance steps o maintenance intervals
o bisherige Auslastung  o previous utilization
o Logistikaufwand (Kosten und/oder Zeit) für die Beschaffung von Ersatzteilen o Logistics costs (costs and / or time) for the procurement of spare parts
• von Eisenbahnflotten o Triebzüge, insbesondere je nach Typ, Kapazität, Leistungsfähigkeit und Wartungszustand (beispielsweise Zustand der Toiletten und ihre Bestückung mit Verbrauchsmaterialien) • of railway fleets o Traction units, in particular depending on the type, capacity, performance and maintenance condition (eg condition of the toilets and their equipment with consumables)
o Waggons für Personen- oder Güterverkehr  o wagons for passenger or freight traffic
o Füllstand von Verbrauchsmaterialien wie Wasser, Schmiermitteln oder dem o Level of consumables such as water, lubricants or the like
Bedarf eines Bordrestaurants, Need of an on-board restaurant,
o der Fahrplan, insbesondere Anschlusszüge, Zuverlässigkeit für Kunden etc. o Anzahl und Auslastung von Anschlusszügen  o the timetable, in particular connecting trains, reliability for customers, etc. o number and utilization of service trains
o Wartungszustand des Materials  o Maintenance status of the material
o Auslastung der Züge gemäß bestehender Buchungen und/oder Prognosen o Verfügbarkeit von Ersatzzügen  o Utilization of trains according to existing bookings and / or forecasts o Availability of replacement trains
• von Schienennetzbetreibern  • from railway network operators
o Schienenverkehrswege  o Railways
o Auslastung von Schienenverkehrswegen  o utilization of railways
o Witterungseinflüsse oder prognostizierte Witterungseinflüsse  o Weather influences or predicted weather influences
o außerordentliche Ereignisse wie Bauarbeiten, Signalstörungen, o extraordinary events such as construction work, signal interference,
Schwertransporte, Personenschäden oder Demonstrationen Heavy transport, personal injury or demonstrations
o Ressourcen zur Wartung des Schienennetzwerkes  o Resources for the maintenance of the rail network
o Anzahl und Auslastung von Ausweichgleisen  o Number and utilization of sidings
o Zustand oder Störungen der Energieversorgung der Schienenverkehrswege o Zustand oder Störungen im Signalsystem der Schienenverkehrswege o Personalplanung  o Condition or disturbances of the energy supply of the railways o Condition or disturbances in the signal system of the railways o Personnel planning
Ein beispielhaftes erfindungsgemäßes Verfahren wird zwischen einem Diagnostiksystem, einem Lagersystem und einem Reparatursystem implementiert. Zwischen den Systemen werden Warenströme und Informationsströme ausgetauscht. Das Verfahren kann folgende Schritte umfassen: An exemplary method according to the invention is implemented between a diagnostic system, a storage system and a repair system. Between the systems flows of goods and information flows are exchanged. The method may include the following steps:
• Inspektion und Diagnose eines Zuges im Diagnosesystem;  • inspection and diagnosis of a train in the diagnostic system;
• nach Bedarf Anwendung weiterer Inspektionsverfahren;  • if necessary, application of further inspection procedures;
• Übermittlung der Diagnose vom Diagnosesystem an das Reparatursystem;  • transmission of the diagnosis from the diagnostic system to the repair system;
• Übermittlung einer Information über die für die Behandlung der Diagnose erforderlichen Ersatzteile vom Diagnosesystem an das Lagersystem;  • transmission of information about the spare parts required for the treatment of the diagnosis from the diagnostic system to the storage system;
• Übermittlung eines Lagerortes, einer Lieferzeit und einer Verfügbarkeit eines erforderlichen Ersatzteils vom Lagersystem an das Reparatursystem;  • Transmission of a storage location, a delivery time and an availability of a required spare part from the storage system to the repair system;
• Auswahl einer geeigneten Kombination eine Reparaturwerkstätte Reparatursystems und eines Lagers des Lagersystems; • Versand des erforderlichen Ersatzteils vom Lagersystem an das Reparatursystem; Selecting a suitable combination of a repair shop repair system and a warehouse of the warehouse system; • shipment of the required spare part from the storage system to the repair system;
• Übermittlung der Art und des Zustandes des ersetzten Teils vom Reparatursystem an das Diagnostiksystem, das Lagersystem und/oder ein Entsorgungssystem des Lagersystems;  • Transmission of the type and condition of the replaced part of the repair system to the diagnostic system, the storage system and / or a disposal system of the storage system;
• Abtransport des ersetzten Teils vom Reparatursystem in das Entsorgungssystem.  • Removal of the replaced part from the repair system to the disposal system.
3.1.22 Methoden und Verfahren 3.1.22 Methods and procedures
Das Inspektionsverfahren kann für die Inspektion einer Vielzahl technischer The inspection procedure can be used for inspection of a variety of technical
Funktionszustände des Fahrzeugs verwendet werden, vorzugsweise zur Risserkennung oder zur Erkennung von Einbrandlöchern oder zur Inspektion von einem oder mehreren Elementen aus der Gruppe bestehend aus Abdeckungen, Antennen, Klimagittern, Functional states of the vehicle are used, preferably for crack detection or for detection of burn-in holes or for inspection of one or more elements from the group consisting of covers, antennas, air conditioning grilles,
Klimalamellen, Schrauben, Leitungen, Schaltern, Isolatoren, Strombändern, Blasebalgen, Stromabnehmergestängen, Stromabnehmerwippen, Stromabnehmerluftleitbleche, Air-conditioning blades, screws, wires, switches, insulators, power strips, bellows, pantograph links, pantograph heads, pantograph air baffles,
Hubantriebsseilen, Wandlern, Auflagebügeln, Prüfhähnen, Wagenübergängen, usw. Lifting drive cables, transducers, support brackets, test valves, car transitions, etc.
Das Inspektionsverfahren kann vorzugsweise zur Inspektion des technischen Zustands von Abdeckungen an dem Fahrzeug verwendet werden. Vorzugsweise wird Shape Matching (Erstellen eines Kantenbilds) auf einem mittleren Streifen eines Daches, auf welchem sich Abdeckungen befinden können, des Fahrzeugs durchgeführt. Als Parameter dienen vorzugsweise Kanten von äußeren Rändern der Abdeckungen und/oder ein jeweiliger Umriss von Schrauben der Abdeckung. Durch entsprechende Parameterwahl bei der Analyse vieler Züge konnten Kanten bestimmt werden, die jede Abdeckung hat und die markant für diesen Typ sind. Bei der Inspektion der Abdeckungen wird vorzugsweise ein Variationsmodell genutzt. Es kann eingelernte Beispiele von Abdeckungen aufweisen. The inspection method may preferably be used to inspect the technical condition of covers on the vehicle. Preferably, shape matching is performed on a central strip of a roof on which covers may be located of the vehicle. The parameters used are preferably edges of outer edges of the covers and / or a respective outline of screws of the cover. Through appropriate parameter selection in the analysis of many trains edges could be determined, which has every cover and which are distinctive for this type. In the inspection of the covers, a variation model is preferably used. It may have taught-in examples of covers.
Hierdurch können auch stark verdreckte Abdeckungen inspiziert werden, insbesondere um Beschädigungen der Oberfläche zu inspizieren. Als Parameter sind bei manchen  As a result, even very dirty covers can be inspected, in particular to inspect damage to the surface. As parameters are with some
Abdeckungen vier Schrauben geeignet, oder auch die Oberfläche und/oder Struktur der Abdeckung. Covers four screws suitable, or even the surface and / or structure of the cover.
So kann vorzugsweise als technischer Zustand der Abdeckung die Vollständigkeit der Schrauben oder ein korrekter Sitz der Abdeckung diagnostiziert werden. Unter Shape Matching versteht man, Anhand eines Konturmodells Objekte in einer Szene bzw in einem Inspektionsabschnitt zu suchen, zum Beispiel in einem Dachgarten eines Zuges. Dieses Konturmodell beinhaltet Kanteninformationen und sucht mithilfe verschiedener Verfahren diese Kanten in der Szene. Bei genügend hoher Übereinstimmung gilt das Inspektionsobjekt oder der Inspektionsabschnitt gefunden. Die Genauigkeit und damit einhergehend auch die Geschwindigkeit des Shape Matching-Verfahrens lassen sich durch verschiedene Parameter regulieren. Das Inspektionsverfahren kann vorzugsweise zur Inspektion des technischen Zustande von Antennen an dem Fahrzeug verwendet werden. Vorzugsweise kann aus einer Perspektive von oben Shape Matching auf einem ausgewählten Bereich in der Mitte des Daches, in welchem sich die Antennen befinden können, durchgeführt werden, z.B. mit einer Kamera. Bevorzugt ist, aus dieser Perspektive von oben verschiedene Antennentypen zu selektieren. Als Parameter kommen in Ausführungsformen Kanten der äußeren Form der verschiedenen Antennen in Frage. Vorzugsweise kann zudem oder alternativ aus einer lateralen Thus, the completeness of the screws or a correct fit of the cover can be diagnosed as the technical condition of the cover. Shape matching is the process of looking for objects in a scene or inspection section using a contour model, for example in a roof garden of a train. This contour model contains edge information and searches for these edges in the scene using a variety of techniques. If the agreement is sufficiently high, the inspection object applies or the inspection section found. The accuracy and consequently the speed of the shape matching process can be regulated by various parameters. The inspection method may preferably be used to inspect the technical condition of antennas on the vehicle. Preferably, from a perspective from above, shape matching may be performed on a selected area in the center of the roof in which the antennas may be located, eg with a camera. It is preferable to select different antenna types from above from this perspective. As parameters, in embodiments, edges of the outer shape of the various antennas come into question. Preferably, in addition or alternatively, from a lateral
Perspektive ein Hintergrund mit Gittermuster aufgenommen werden, vor dem sich die Antennen vorbeibewegen. Alles über dem Dachgarten erscheint verglichen mit dem Perspective a background be recorded with grid pattern in front of which the antennas pass by. Everything about the roof garden appears compared to the
Dachgarten hell, sodass sich die Antenne hervorhebt. Ferner kann eine Fehlererkennung anhand von Unregelmäßigkeiten (Blobanalyse) durchgeführt werden. Außerdem kann ein Klassifikator für exakten Antennentyp erzeugt werden. Als Parameter dienen vorzugsweise ein oder mehrere Elemente aus der Gruppe bestehend aus Breite der Antenne, Höhe der Antenne, Blobanalyse, Ergebnisse des Shapematchings, Hauptachsentransformation und Momente des Bildes (Schwerpunkt, Mittelwert, etc). Für die Parameterwahl wurde das Modell für die Matching-Verfahren anhand vieler Testreihen mit einer großen Anzahl an Antennen erstellt. Roof garden bright so that the antenna stands out. Furthermore, an error detection based on irregularities (blob analysis) can be performed. In addition, a classifier for exact antenna type can be generated. The parameters used are preferably one or more elements from the group consisting of the width of the antenna, height of the antenna, blob analysis, results of shape matching, main axis transformation and moments of the image (center of gravity, mean, etc.). For the choice of parameters, the model for the matching methods was created on the basis of many test series with a large number of antennas.
Die Fehlersuche an der Oberfläche hält sich an die Werte aus dem Lastenheft. Bei der Inspektion von Antennen wird vorzugsweise ein Umriss der Antennen gemessen. Hierzu kann Blobanalyse, ein Linienverfahren und/oder ein Vergleich mit Gutteilen durchgeführt werden. Ein Hell/Dunkel-Threshold kann bei der Identifizierung der Antenne verwendet werden. Vorzugsweise werden auffällige Stelle an der Antenne, besonders an Kanten, gesucht. Die Anwesenheit von Muttern und Schrauben kann über Klassifikatoren ermittelt werden. Als Parameter dienen vorzugsweise ein Schwellwert des Thresholdverfahrens und/oder eine Anzahl unregelmäßiger Linien und Beschädigungen. Fehler werden durch die genannten Messungen dann durch Helligkeitsunterschiede und/oder Formunterschiede deutlich.  The troubleshooting on the surface adheres to the values in the specifications. In the inspection of antennas, an outline of the antennas is preferably measured. For this blob analysis, a line method and / or a comparison with good parts can be carried out. A light / dark threshold can be used in the identification of the antenna. Preferably, conspicuous location on the antenna, especially at edges, sought. The presence of nuts and bolts can be determined by classifiers. The parameters used are preferably a threshold value of the threshold method and / or a number of irregular lines and damages. Errors are then clearly indicated by the aforementioned measurements due to differences in brightness and / or differences in shape.
Als technischer Zustand kann so durch in Ausführungsformen vorzugsweise die  As a technical condition may be so in embodiments preferably the
Anwesenheit oder Abwesenheit einer Antenne inspiziert werden. Das Inspektionsverfahren kann vorzugsweise zur Inspektion des technischen Zustande von Bauteilen des Fahrzeugs hinsichtlich Rissen verwendet werden. Zusammenhängende Linien (Helligkeitsbewertung) Threshholding, um Unregelmäßigkeiten zu erkennen Presence or absence of an antenna to be inspected. The inspection method may preferably be used for inspecting the technical condition of components of the vehicle with regard to cracks. Contiguous lines (brightness rating) Threshholding to detect irregularities
zu große oder zu kleine Objekte werden von Untersuchung ausgeschlossen. Vorzugsweise werden die Kandidaten klassifiziert. Geeignete Parameter sind Größe und Form der Extrakte und/oder Helligkeitsunterschiede im Bereich des Lochkandidaten. Eine bevorzugte too large or too small objects are excluded from examination. Preferably, the candidates are classified. Suitable parameters are the size and shape of the extracts and / or brightness differences in the area of the hole candidate. A preferred
Parameterwahl hinsichtlich der Größe der Risse richtet sich nach dem Lastenheft. Parameter selection with regard to the size of the cracks depends on the specifications.
Schwellwerte für Risse werden vorzugsweise anhand typischer Muster für Risse gewählt, die durch Analyse vieler Züge erkannt wurden. So kann als technischer Zustand beispielsweise das Vorhandensein von Rissen an einem Bauteil des Fahrzeugs inspiziert werden. Thresholds for cracks are preferably chosen on the basis of typical patterns for cracks that have been identified by analysis of many features. For example, the presence of cracks on a component of the vehicle can be inspected as a technical condition.
Das Inspektionsverfahren kann vorzugsweise zur Inspektion des technischen Zustande von Bauteilen des Fahrzeugs hinsichtlich Einbrandlöchern verwendet werden. Dabei kommt vorzugsweise eine Blobanalyse mithilfe von Threshholding zum Einsatz, um mögliche Kandidaten zu finden. Anschließend können die Kandidaten klassifiziert und evaluiert werden. Geeignete Parameter sind Größe und Form der Extrakte und/oder The inspection method may preferably be used for inspecting the technical condition of components of the vehicle with regard to penetration holes. Preferably, a blob analysis using Threshholding is used to find potential candidates. Subsequently, the candidates can be classified and evaluated. Suitable parameters are the size and shape of the extracts and / or
Helligkeitsunterschiede im Bereich des Lochkandidaten. Bei der Parameterwahl richtet sich die Größe der Löcher nach dem Lastenheft. Ein Schwellwert wurde anhand typischer Muster für Risse gewählt, die durch Analyse vieler Züge erkannt wurden. Brightness differences in the area of the hole candidate. When selecting the parameters, the size of the holes depends on the specifications. A threshold was chosen based on typical patterns of cracks detected by analyzing many trains.
Das Inspektionsverfahren kann vorzugsweise zur Inspektion des technischen Zustande von Klimagittern des Fahrzeugs verwendet werden. Vorzugsweise werden dazu in einem ersten Schritt dunkle Flächen in möglichen Bereichen gesucht, besonders vorzugsweise aus einer Perspektive von oben auf das Fahrzeug. Als Parameter werden vorzugsweise Form und/oder Größe gewählt. Davon abhängig werden dann vorzugsweise seitliche Gitter inspiziert. Vorzugsweise wird zunächst ein Mittelpunkt des seitlichen Gitters gesucht. Mittels Blobanalyse wird daraufhin eine Form des Gitters ausgeschnitten. Als Schwellwert für dunkle Bereich wird dafür ein Bereich ausgewählt, der durch Analyse vieler Aufnahmen ermittelt wurde. Bei der Inspektion des technischen Zustande von Klimagittern von oben werden vorzugsweise Novelties (Unregelmäßigkeiten) gesucht. Unterschiedliche Strukturen fallen dann auf und können extrahiert werden. Vorzugsweise wird eine Fouriertransformation durchgeführt, um eine Frequenz des Gitters zu prüfen. Schwellwerte für Unregelmäßigkeiten können in Ausführungsformen des Inspektionsverfahrens die Robustheit erhöhen und vermeiden ein Erkennen leichter Verbiegungen. Als Parameter können eine Anzahl von Fehlstellen oder Schwellwerte für ein Erkennen von Fehlern verwendet werden. Die The inspection method may preferably be used to inspect the technical condition of air conditioners of the vehicle. Preferably, in a first step, dark areas are searched for in possible areas, particularly preferably from a perspective from above onto the vehicle. The parameters chosen are preferably shape and / or size. Depending on this, then preferably lateral grids are inspected. Preferably, a center of the lateral grid is first searched. By means of blob analysis, a form of the grid is then cut out. The threshold for dark areas is selected for a range that has been determined by analysis of many recordings. In the inspection of the technical condition of climatic lattices from above preferably Novelties (irregularities) are sought. Different structures then stand out and can be extracted. Preferably, a Fourier transform is performed to check a frequency of the grating. Thresholds for imperfections may increase robustness in embodiments of the inspection method and avoid detecting slight bends. As parameters, a number of defects or thresholds for detecting errors can be used. The
Parameterwahl erfolgt anhand der Größe des Gittermusters. Bei der Inspektion des technischen Zustande von Klimagittern von der Seite werden grundsätzlich Teile in dem Gitter herausgefiltert, die nicht zur Struktur gehören. Es werden Novelties gesucht, wie auch bei der Inspektion von oben. Schnellverschlüsse können auf ihr Vorhandensein und einen Winkel einer Kerbe inspiziert werden, vorzugsweise mittels Blobanalyse, Parameter selection is based on the size of the grid pattern. At the inspection of the technical conditions of climate curtains from the side are basically filtered out parts in the grid, which do not belong to the structure. Novelties are searched for, as well as in the inspection from above. Quick-release fasteners can be inspected for their presence and an angle of notch, preferably by blob analysis,
korellationsbasiertem Matching oder Shape Matching, insbesondere Shape Matching der Kerbe. Als Parameter dienen vorzugsweise Größe des Gittermusters, Größe von Fehlern und/oder eine Anzahl der Schnellverschlüsse. Die Parameterwahl basiert bevorzugt auf Vorgaben aus dem Lastenheft und einer Validierung durch Tests auf vielen Fahrzeugen. So kann vorzugsweise die Anwesenheit des Klimagitters oder auch seine Unversehrtheit als technischer Zustand ermittelt werden. Corellation-based Matching or Shape Matching, in particular shape matching of the notch. The parameters used are preferably the size of the grid pattern, the size of errors and / or a number of quick-release closures. The choice of parameters is preferably based on specifications from the specifications and a validation by tests on many vehicles. Thus, preferably, the presence of the climate grid or its integrity as a technical condition can be determined.
Das Inspektionsverfahren kann vorzugsweise zur Inspektion des technischen Zustande von Klimalamellen des Fahrzeugs verwendet werden. Dazu wird vorzugsweise ein Shape Matching hinsichtlich einer Lamellenform genutzt. Vorzugsweise wird eine Blobanalyse der Zwischenräume zwischen den Klimalamellen durchgeführt. Eine Zahl unbeschädigterThe inspection method may preferably be used to inspect the technical condition of air conditioning louvers of the vehicle. For this purpose, a shape matching is preferably used in terms of a lamella shape. Preferably, a blob analysis of the interstices between the climate lamellae is performed. A number of undamaged ones
Klimalamellen kann mithilfe eines Linienmessverfahrens bestimmt werden. Die Anzahl der Lamellen ist vorbestimmt und ihr Abstand immer gleich. Die Parameterwahl ist somit vereinfacht. So kann vorzugsweise die Anwesenheit einer Klimalamelle oder auch ihre Unversehrtheit als technischer Zustand ermittelt werden. Environmental lamellae can be determined using a line measurement method. The number of slats is predetermined and their distance is always the same. The parameter selection is thus simplified. Thus, preferably, the presence of a Klimalamelle or their integrity as a technical condition can be determined.
Das Inspektionsverfahren kann vorzugsweise zur Inspektion des technischen Zustande von Schrauben, insbesondere Schrauben einer Klimaanlage oder in einem Dachgarten des Fahrzeugs, verwendet werden. Im Inspektionsabschnitt wird zunächst eine Fläche mit Schrauben, vorzugsweise an der Klimaanlage, gesucht. Anschließend erfolgt The inspection method may preferably be used to inspect the technical condition of screws, in particular screws of an air conditioning system or in a roof garden of the vehicle. In the inspection section, first a surface with screws, preferably on the air conditioner, is searched. Then done
korrelationsbasiertes Matching mithilfe von Helligkeitsunterschieden in einem Correlation-based matching using brightness differences in one
aufgenommenen Bild der Fläche. Als Parameter dienen vorzugsweise taken picture of the area. As parameters are preferably used
Helligkeitsunterschiede anhand von schematischem schwarz-weiß Bild einer Schraube, da so Fehler durch Verunreinigungen minimiert werden können. Beispielsweise können Brightness differences from a schematic black and white image of a screw, as it can minimize errors due to contamination. For example, you can
Schrauben an einem Stromabnehmer des Fahrzeugs inspiziert werden, vorzugsweise von unten. Dann kann das Inspektionssystem einen oder mehrere Spiegel und eine Screws are inspected at a pantograph of the vehicle, preferably from below. Then the inspection system can have one or more mirrors and one
Antennenkamera bei der Inspektion der Schrauben einsetzen. Da die Position der Insert the aerial camera while inspecting the screws. Because the position of
Schrauben eindeutig ist, kann eine getriggerte Inspektion erfolgen. Allgemein gesagt, können markante Stellen im Inspektionsabschnitt über Threshholding gesucht werden und positionsabhängig Stellen mit Schrauben gefunden werden. Die Schrauben können dann klassifiziert werden in„vorhanden" oder„nicht vorhanden", vorzugsweise anhand Form und Grauwert des Extraktes und/oder Helligkeitsunterschieden. Klassifizierungsparameter, insbesondere um Schrauben von Schmutz zu unterscheiden, können anhand einer breiten Analyse über alle Schrauben mehrerer Fahrzeuge, z.B. Züge, erfolgen. So kann Screws is unique, a triggered inspection can be done. Generally speaking, distinctive locations in the inspection section can be searched for through thresholding and position-dependent locations with screws can be found. The screws can then be classified as "present" or "absent", preferably based on the shape and gray scale of the extract and / or brightness differences. Classification parameters, In particular, to differentiate screws from dirt can be done on the basis of a broad analysis of all the screws of several vehicles, such as trains. So can
vorzugsweise die Anwesenheit einer Schraube der Klimaanlage als technischer Zustand ermittelt werden. Preferably, the presence of a screw of the air conditioner can be determined as a technical condition.
Das Inspektionsverfahren kann vorzugsweise zur Inspektion des technischen Zustands von Leitungen des Fahrzeugs verwendet werden, vorzugsweise für elektrische Leitungen und/oder Fluidleitungen. Dafür wendet man vorzugsweise Shape Matching mithilfe der Form der Leitungen und der Form von Schrauben und Objekten in der Nähe der Leitungen an. Insbesondere kann die Position, die Kanten der Schrauben und ein Klassifikator zur The inspection method can preferably be used for inspecting the technical condition of lines of the vehicle, preferably for electrical lines and / or fluid lines. For this, it is preferable to use Shape Matching using the shape of the leads and the shape of screws and objects near the leads. In particular, the position, the edges of the screws and a classifier for
Messung der Schrauben verwendet werden. Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche sind mit Hilfe von Thresholding oder Linienmessverfahren inspizierbar. Als Parameter kommt ein Schwellenwert des Thresholdverfahrens und eine Anzahl Unregelmäßigkeiten und Linien in Frage. Die Parameterwahl erfolgt durch Tests von typischen Verunreinigungen und ein Unterschied zu Fehlern. Durch viele Bildaufnahmen kann ein Schwellenwert evaluiert werden. Bei elektrischen Leitungen, also Kabeln, kann ein Shape Matching mit  Measurement of the screws to be used. Irregularities on the surface can be inspected with the help of threshing or line measuring methods. The parameter is a threshold value of the threshold method and a number of irregularities and lines. The choice of parameters is made by tests of typical impurities and a difference to errors. Through many images, a threshold can be evaluated. For electrical lines, ie cables, a shape matching with
Verbindungsschellen als Merkmal erfolgen, da die Schellen immer an eindeutigen Positionen angeordnet sind. Formunterschiede des Kabels können ausgeglichen werden. Bei Clamps as a feature, since the clamps are always located at unique positions. Shape differences of the cable can be compensated. at
Luftleitungen kann ein Shape Matching anhand der Form der Luftleitungen erfolgen. Dafür wird vorzugsweise ein kontrastreiches Modell zur Separierung von anderen Bauteilen, vorzugsweise des Dachgartens eines Zuges, genutzt. Ein optimales Modell für die Inspektion kann nach Analyse mehrerer Züge ermittelt werden. Besonders bevorzugt ist, dass inspiziert wird, ob eine Verbindung von einem Punkt A zu einem Punkt B, die durch die Leitung gebildet wird, intakt ist. Dies kann mittels Linienverfahren oder einen Verlauf durch Air ducts can shape matching based on the shape of the air ducts. For a contrast-rich model for the separation of other components, preferably the roof garden of a train, preferably used. An optimal model for the inspection can be determined after analyzing several moves. It is particularly preferable to inspect whether a connection from a point A to a point B formed by the line is intact. This can be done by line method or a course through
Helligkeitsinformationen erfolgen. Vorzugsweise werden Unterbrechungen detektiert. Länge, Krümmung und/oder Position der Leitung werden in manchen Ausführungsformen ebenfalls detektiert. Als Parameter dienen vorzugsweise die Linienform, eine Anzahl an Linien und eine Länge von Linien. Dabei ist die Verbindung am besten durch eine zusammenhängende Linie messbar. Brightness information is done. Preferably, interrupts are detected. Length, curvature and / or position of the conduit are also detected in some embodiments. The parameters are preferably the line shape, a number of lines and a length of lines. The connection is best measured by a coherent line.
Das Inspektionsverfahren kann vorzugsweise zur Inspektion des technischen Zustands eines Hauptschalters des Fahrzeug verwendet werden. Der Hauptschalter ist für gewöhnlich an einer Hauptleitung angebracht. Anhand der Kontur kann die Stellung des Stellelements des Hauptschalters mit Shape Matching inspiziert werden, zum Beispiel durch Bestimmen einer gewissen Position im Verhältnis zum Korpus des Hauptschalters. Auch können Schrauben des Hauptschalters klassifiziert werden und Strombänder eine Texturklassifikation erfahren. Die Textur auf den Strombändern ist eindeutig und anhand von Tests hat sich die The inspection method may preferably be used to inspect the technical condition of a main switch of the vehicle. The main switch is usually attached to a main line. Based on the contour of the position of the control element of the main switch can be inspected with shape matching, for example, by determining a certain position relative to the body of the main switch. Also, screws of the main switch can be classified and current bands undergo a texture classification. The texture on the current bands is unique and based on tests, the
Klassifikation als das robusteste Verfahren herausgestellt. So kann vorzugsweise die Anwesenheit des Hauptschalters, seine Stellung oder auch seine Unversehrtheit als technischer Zustand ermittelt werden. Classified as the most robust method. Thus, preferably, the presence of the main switch, its position or its integrity as a technical condition can be determined.
Das Inspektionsverfahren kann vorzugsweise zur Inspektion des technischen Zustande von Isolatoren am Fahrzeug verwendet werden. Vorzugsweise erfolgt die Inspektion The inspection method may preferably be used to inspect the technical condition of insulators on the vehicle. Preferably, the inspection is carried out
positionsabhängig zu der Hauptleitung von oben. Alternativ oder zusätzlich kann eine Inspektion von der Seite durch Shape Matching auf getriggert erzeugte Bilder erfolgen, da eine leichte Verschiebung trotz Triggern möglich ist. Triggern wird bevorzugt, da Positionen der Isolatoren immer eindeutig sind, aber durch starke Verdeckung nur wenige Positionen möglich sind, an denen jeder Isolator gesehen werden kann. Isolatoren können auch schräg inspiziert werden. Dazu können vorzugsweise Schrauben gesucht und Shape Matching mithilfe der Lamellen durchgeführt werden. Eine getriggerte Messung ist zur schrägen Inspektion bevorzugt. Erfolgt die Inspektion von oben, wird an der Oberfläche des Isolators vorzugsweise ein Kreis über dem Mittelpunkt bestimmt. Beschädigungen sind über position dependent to the main line from above. Alternatively or additionally, an inspection can be made from the side by shape matching on triggered images, since a slight shift despite triggers is possible. Triggering is preferred because isolator positions are always unique, but due to strong occlusion, only a few positions are possible where each isolator can be seen. Insulators can also be inspected at an angle. For this purpose, it is preferable to search for screws and shape matching using the lamellae. A triggered measurement is preferred for oblique inspection. If the inspection is made from above, a circle above the center is preferably determined on the surface of the insulator. Damage is over
Thresholding ermittelbar. Schrauben können per Shape Matching der Kontur inspiziert werden. Erfolgt die Inspektion von der Seite, werden vorzugsweise Lamellen gesucht. Dafür kann ein Linienverfahren genutzt werden. Vorzugsweise werden Helligkeitsübergänge bestimmt und/oder eine Parallelität der Lamellen bewertet. Bevorzugt ist, dass die Anzahl der Lamellen gezählt wird. Insbesondere können unterbrochene Lamellen identifiziert werden. Als Parameter dienen vorzugsweise ein Schwellwert des Threshholdings, eine Anzahl an Lamellen, Größe und Form der Lamellen und/oder eine Helligkeitsdiskrepanz bei Lamellen. Die Parameterwahl kann vorzugsweise durch Tests mit vielen Fahrzeugen und Analyse einzelner Isolatoren auf jedem Fahrzeug erfolgen. Thresholding can be determined. Screws can be inspected by shape matching the contour. If the inspection is carried out from the side, slats are preferably sought. For this a line method can be used. Brightness transitions are preferably determined and / or a parallelism of the slats evaluated. It is preferred that the number of slats is counted. In particular, interrupted lamellae can be identified. The parameters used are preferably a threshold value of the thresholding, a number of lamellae, the size and shape of the lamellae and / or a brightness discrepancy in lamellae. The choice of parameters may preferably be made by testing many vehicles and analyzing individual isolators on each vehicle.
Das Inspektionsverfahren kann vorzugsweise zur Inspektion des technischen Zustande von Strombändern an einem Stromabnehmer des Fahrzeugs verwendet werden. Hierfür kann ein Optical Flow Verfahren zur besseren Separierung zum Einsatz kommen, denn der Kontrast zwischen Stromband und weiteren Bauteilen im Inspektionsabschnitt ist nicht sehr groß. Anhand der Bewegung eines Objektes zwischen zwei Bildern kann in Ausführungsformen mittels Optical Flow der Hintergrund von dem Objekt separiert werden und so eine grobe Höhenkarte einer Szene erstellt werden. Dadurch lassen sich Hintergrund von relevanten Objekten trennen. Vorzugsweise wird dabei das Vorhandensein einer Verbindung von A nach B inspiziert. Dies kann durch Feststellen einer Disparität auf zwei unterschiedlichen Bildern oder durch bestimmen einer Höheninformation erfolgen. Die Oberfläche des Strombands wird in Ausführungsformen durch ein Texturmodell analysiert, wobei The inspection method may preferably be used to inspect the technical condition of current bands at a pantograph of the vehicle. For this purpose, an optical flow method for better separation can be used, because the contrast between the current band and other components in the inspection section is not very large. Based on the movement of an object between two images, in embodiments, the background can be separated from the object by means of optical flow, thus creating a rough height map of a scene. This allows the background to be separated from relevant objects. Preferably, the presence of a compound from A to B is inspected. This can be done by detecting a disparity on two different images or by determining height information. The surface of the Current bands are analyzed in embodiments by a texture model where
Unterschiede im Texturmodell bestimmt werden. Vorzugsweise werden Risse ab 20% der Materialbreite bestimmt. Als Parameter kommen die Breite des Strombands, die Länge des Strombands und eine Anzahl an Auffälligkeiten auf dem Band in Frage. Die Textur auf dem Stromband ist nahezu eindeutig und Fehler in der Textur sind gut erkennbar. Differences in the texture model can be determined. Preferably, cracks are determined from 20% of the material width. The parameters used are the width of the current band, the length of the current band and a number of abnormalities on the band. The texture on the Stromband is almost unique and errors in the texture are easily recognizable.
Das Inspektionsverfahren kann vorzugsweise zur Inspektion des technischen Zustands eines Trennschalters des Fahrzeug verwendet werden. Vorzugsweise wird ein Hebel des The inspection method may preferably be used to inspect the technical condition of a circuit breaker of the vehicle. Preferably, a lever of the
Trennschalters per Shape Matching anhand seiner Form erkannt. Schrauben am Disconnector detected by Shape Matching based on its shape. Screws on
Trennschalter können vorzugsweise mit NCC (normalized cross correction) hell/dunkel erkannt und inspiziert werden. Hier gilt auch das, was bezüglich Parametern für Schrauben allgemein bereits genannt wurde. In Ausführungsformen des Inspektionsverfahrens wird ein Winkel des Hebels zum Horizont bestimmt. Die Schrauben können auch durch Shape Matching und korrelationsbasiertes Matching über die Kontur inspiziert werden. Als Disconnectors can preferably be detected and inspected with NCC (normalized cross correction) light / dark. Here also applies what has already been mentioned in terms of parameters for screws in general. In embodiments of the inspection method, an angle of the lever to the horizon is determined. The screws can also be inspected via shape matching and correlation-based matching over the contour. When
Parameter sind die Anzahl an Schrauben und die Position des Hebels geeignet. Parameters are the number of screws and the position of the lever suitable.
Das Inspektionsverfahren kann vorzugsweise zur Inspektion des technischen Zustands eines Wandlers am Fahrzeug verwendet werden. Insbesondere kann die Oberfläche des Wandlers auf Risse und/oder Einbrandlöcher inspiziert werden, vorzugsweise wie weiter oben beschrieben. The inspection method may preferably be used to inspect the technical condition of a converter on the vehicle. In particular, the surface of the transducer can be inspected for cracks and / or burn-in holes, preferably as described above.
Das Inspektionsverfahren kann vorzugsweise zur Inspektion des technischen Zustands eines Blasebalgs am Fahrzeug verwendet werden. Vorzugsweise erfolgt ein Shape Matching der Form der Balgen. Da ein Blasebalg eine eindeutige Form hat, kann kantenbasiertes The inspection method may preferably be used to inspect the technical condition of a bellows on the vehicle. Preferably, a shape matching of the shape of the bellows takes place. Since a bellows has a unique shape, edge-based
Matching genutzt werden. Risse im Blasebalg können durch Linienverfahren ermittelt werden. Parameter können die Anzahl und Größe der Beschädigungen sein. Matching be used. Cracks in the bellows can be determined by line method. Parameters can be the number and size of the damages.
Das Inspektionsverfahren kann vorzugsweise zur Inspektion des technischen Zustands eines Stromabnehmergestänges am Fahrzeug verwendet werden. Vorzugsweise wird ein The inspection method may preferably be used to inspect the technical condition of a pantograph linkage on the vehicle. Preferably, a
Bildhintergrund subtrahiert und große diagonale Abschnitte im Bild gesucht, insbesondere auf Waggons 2 und 7 mancher Züge. Die Parameterwahl ist vereinfacht, da es in der Höhe des Stromabnehmergestänges keine sonstigen Bauteile gibt. So kann durch einfache Separierung Rechenleistung gespart werden. Vorzugsweise werden zur Inspektion des Stromabnehmergestänges Linien gesucht, Winkel bestimmt und die Oberfläche des Subtracting background images and looking for large diagonal sections in the image, especially on wagons 2 and 7 of some trains. The choice of parameters is simplified since there are no other components in the height of the current collector linkage. Thus, by simple separation computing power can be saved. Preferably, lines are searched for the inspection of the pantograph linkage, angles determined and the surface of the
Stromabnehmergestänges nach Unregelmäßigkeiten durchsucht. Als Parameter sind Anzahl und Größe der Fehlerstellen, Schwellwert des Threshholding-Verfahrens und Anzahl der Stangen geeignet. Die Anzahl der Stangen ist eindeutig messbar. Die erkannten Fehler deuten auf die Schwere des Schadens hin. Der Schwellwert kann durch Tests evaluiert werden. Vorzugsweise wird der technische Zustand eines Stromabnehmergelenks inspiziert. Hierzu werden vorzugsweise Linien bestimmt und Winkel der extrahierten Linien berechnet. Beschädigungen werden in Ausführungsformen des Inspektionsverfahrens über Pantograph linkage searched for irregularities. The parameters include the number and size of the fault locations, the threshold value of the thresholding method and the number of Rods suitable. The number of rods is clearly measurable. The detected bugs indicate the severity of the damage. The threshold can be evaluated by tests. Preferably, the technical condition of a pantograph joint is inspected. For this purpose, preferably lines are determined and angles of the extracted lines are calculated. Damage is transferred in embodiments of the inspection process
Helligkeitsanalyse und Differenzmethode erkannt werden. Geeignete Parameter sind vorzugsweise die Toleranz bei Winkeln und die Größe von Beschädigungen und Kratzern. Über einen falschen Winkel lässt sich auf Fehler schließen. Die Größe des erkannten Fehlers deutet auf die Schwere des Schadens hin. Brightness analysis and difference method are detected. Suitable parameters are preferably the tolerance at angles and the size of damages and scratches. About a wrong angle can be concluded on error. The size of the detected error indicates the severity of the damage.
Das Inspektionsverfahren kann vorzugsweise zur Inspektion des technischen Zustands einer Stromabnehmerwippe am Fahrzeug verwendet werden. Vorzugsweise erfolgt dazu eine Höhenmessung durch Laserprofile. Ein mit einem Laserstrahl erzeugtes 3D-Bild der The inspection method may preferably be used to inspect the technical condition of a pantograph on the vehicle. Preferably, this is done by a height measurement by laser profiles. A 3D image generated by a laser beam
Stromabnehmerwippe kann zu diesem Zweck normiert werden. In Ausführungsformen wird eine Schräglage zwischen Stromabnehmerwippen ermittelt. Das Vorhandensein kann über Thresholding bestimmt werden. Eine Breite von Windleitblechen wird in Ausführungsformen ermittelt. In manchen Ausführungsformen wird anhand von Winkelbeziehungen eine Pantograph rocker can be normalized for this purpose. In embodiments, a skew between pantograph headers is determined. The presence can be determined via thresholding. A width of wind deflectors is determined in embodiments. In some embodiments, an angle relationship becomes one
Geometrie der Stromabnehmerwippe bestimmt. Zum Auffinden einzelner Inspektionsobjekte der Stromabnehmerwippe können Blobanalyse und Linenverfahren angewendet werden, ebenso die Analyse von Helligkeitsdiskrepanzen zur Vermessung einzelner The geometry of the pantograph rocker is determined. Blob analysis and Linen method can be used to find individual inspection objects of the pantograph rocker, as well as the analysis of brightness discrepancies for measuring individual ones
Inspektionsobjekte. Auch an der Stromabnehmerwippe können Schraubenpositionen erkannt werden und das Vorhandensein von Schrauben geprüft werden. Hierzu kommen  Inspection objects. Also on the pantograph rocker screw positions can be detected and the presence of screws to be checked. Come to this
vorzugsweise wieder Shape Matching, NCC Matching und Blobanalyse zum Einsatz. Bei der Parameterwahl werden, insbesondere für einen Höhenbereich der Messung, Vorgaben im Lastenheft definiert. preferably again using Shape Matching, NCC Matching and Blob Analysis. In the parameter selection, specifications are defined in the specifications, in particular for a height range of the measurement.
Das Inspektionsverfahren kann vorzugsweise zur Inspektion des technischen Zustands eines Hubantriebsseils des Fahrzeugs verwendet werden. Hierzu wird vorzugsweise eine Linie angenähert. Zur Vollständigkeitserkennung wird in Ausführungsformen ein Metrologymodell genutzt. Das Metrologymodell beschreibt vorzugsweise eine grobe Form, in der ein The inspection method may preferably be used to inspect the technical condition of a lifting drive cable of the vehicle. For this purpose, a line is preferably approximated. For completeness detection, a metrology model is used in embodiments. The metrology model preferably describes a rough shape in which a
Linienzug erwartet wird. Anhand eines Bandes um die exakten Punkte des Modells lassen sich leichte Variationen in dem Linienzug ausgleichen, sodass auch leicht veränderte Objekte erkannt werden können. Solche Veränderungen treten beispielsweise durch die Perspektive der Kamera auf. Als Parameter dienen vorzugsweise Form und Länge des Seils. Das Inspektionsverfahren kann vorzugsweise zur Inspektion des technischen Zustands eines Auflagebügels am Fahrzeug verwendet werden. Zur Erkennung der Form des Auflagebügels kann Shape Matching zum Einsatz kommen. Mit Hilfe eines gefundenen Modells kann ein Winkel berechnet werden. Der Winkel wird als Parameter nach Vorgabe festgelegt. Linienzug is expected. Using a band around the exact points of the model, slight variations in the line can be compensated, so that even slightly different objects can be detected. Such changes occur, for example, through the perspective of the camera. The parameters are preferably the shape and length of the rope. The inspection method may preferably be used to inspect the technical condition of a support bracket on the vehicle. Shape matching can be used to detect the shape of the support bracket. With the help of a found model an angle can be calculated. The angle is set as parameter by default.
Das Inspektionsverfahren kann vorzugsweise zur Inspektion des technischen Zustands eines Prüfhahns am Fahrzeug verwendet werden. Eine Stellung des Prüfhahns und vorzugsweise eines zugehörigen Kabels kann mit Klassifikator ermittelt werden. Hierbei sind in The inspection method may preferably be used to inspect the technical condition of a test cock on the vehicle. A position of the test cock and preferably an associated cable can be determined with classifier. Here are in
Ausführungsformen NCC, Shapematching, Linienverfahren und die Erkennung von Embodiments NCC, Shape Matching, Line Method, and Recognition of
Helligkeitsunterschiede geeignete Mittel. Als Parameter können das Vorhandensein des Prüfhahns, die Stellung des Prüfhahns oder ein Vorhandensein von Kabelbindern gewählt werden. Die Parameterwahl erfolgt nach Vorgabe aus dem Lastenheft. Brightness differences suitable means. As a parameter, the presence of the test cock, the position of the test cock or the presence of cable ties can be selected. The parameters are selected according to specifications in the specifications.
Das Inspektionsverfahren kann vorzugsweise zur Inspektion des technischen Zustands von Wagenübergängen des Fahrzeugs verwendet werden. Hierzu erfolgt vorzugsweise eineThe inspection method may preferably be used to inspect the technical condition of car transitions of the vehicle. For this purpose, preferably a
Grauwertprojektion zur Hell/Dunkel-Erkennung. Die Grauwertprojektion projiziert ein 2D Bild auf eine 1 D Linie. Hierfür werden die Grauwerte der einzelnen Zeilen gemittelt und jeweils in den entsprechenden Pixel der Linie eingetragen. So lassen sich teilweise wertvolle Gray value projection for light / dark detection. The greyscale projection projects a 2D image onto a 1D line. For this purpose, the gray values of the individual lines are averaged and entered in each case in the corresponding pixels of the line. This can be partially valuable
Ergebnisse ohne viel Rechenaufwand generieren. Ein Durchschnittswert wird pro Spalte im Bild bestimmt. Wagenübergänge sind sehr dunkel. Insbesondere kann eine Box am Generate results without much computational effort. An average value is determined per column in the image. Car transitions are very dark. In particular, a box at
Wagenübergang inspiziert werden. Dies erfolgt vorzugsweise wieder über Shape Matching. Wagenübergänge können von oben und/oder lateral inspiziert werden. Von oben werden vorzugsweise Inspektionsabschnitte mit Thresholding inspiziert, Linien erstellt, Richtungen der Linien überprüft und Wicklungen gezählt. Von der Seite werden, im Fall von  Wagon crossing to be inspected. This is preferably done again via shape matching. Car transitions can be inspected from above and / or laterally. From above, inspection sections are preferably inspected with thresholding, lines are created, directions of the lines are checked and windings are counted. From the side, in the case of
Skeletonverfahren, Verbindungen und Windungen gesucht, Bereiche, in dem sich ein Kabel befinden muss, identifiziert und beispielsweise ein durchhängendes Kabel erkannt. An Wagenübergängen können Oberflächen inspiziert werden, zum Beispiel durch Thresholding. Vorzugsweise werden helle Regionen erkannt und die Größe der Regionen bestimmt. Als Parameter kommt ein Schwellwert des Thresholdings, eine Anzahl Windungen und Form und Position von Kabeln in Frage. Die Parameterwahl erfolgt nach Tests zum Evaluieren von Schwellwerten. Skeleton processes, connections and windings searched, areas in which a cable must be located identified and identified as a sagging cable. Surfaces can be inspected at car transitions, for example by threshing. Preferably, bright regions are recognized and the size of the regions determined. A threshold threshold value, a number of turns, and the shape and position of cables are considered parameters. The parameter selection occurs after tests for evaluating thresholds.
3.2 Inspektionssystem und Datenverarbeitungssystem Die oben genannten zwingenden und fakultativen Merkmale des Inspektionsverfahrens können in Vorrichtungsmerkmale des erfindungsgemäßen Datenverarbeitungssystems und des erfindungsgemäßen Inspektionssystems übertragen werden. Das 3.2 Inspection System and Data Processing System The above mentioned mandatory and optional features of the inspection procedure may be incorporated in device features of the data processing system of the invention and of the inspection system according to the invention are transmitted. The
Datenverarbeitungssystem und das Inspektionssystem sind dafür eingerichtet, das erfindungsgemäße Inspektionsverfahren durchzuführen. Bevorzugt ist, dass das Datenverarbeitungssystem mindestens ein Teilsystem aufweist, das gegenüber dem Inspektionssystem intern angeordnet ist. Beispielsweise kann dies ein Server in einem internen Datennetz, das dem Inspektionssystem zugeordnet ist, sein. Bevorzugt ist, dass das Datenverarbeitungssystem mindestens ein Teilsystem aufweist, das gegenüber dem Inspektionssystem extern angeordnet ist. Beispiel kann dies eine Cloudcomputingfarm in einem externen Datennetz sein, das außerhalb des Data processing system and the inspection system are adapted to perform the inspection method according to the invention. It is preferred that the data processing system has at least one subsystem which is arranged internally relative to the inspection system. For example, this may be a server in an internal data network associated with the inspection system. It is preferred that the data processing system has at least one subsystem which is arranged externally relative to the inspection system. For example, this may be a cloud computing farm in an external data network that is outside the
Inspektionssystems liegt. Vorzugsweise wird ein Teil der Datenverarbeitung des  Inspection system is located. Preferably, part of the data processing of
Inspektionssystems in dem internen Teilsystem vorgenommen, während ein anderer Teil der Datenverarbeitung in dem externen Teilsystem vorgenommen wird. So kann die Rechenleistung eines externen Teilsystems, wie einer Cloudcomputingfarm, genutzt werden, ohne die vom Inspektionssystem erhobenen Messdaten und abgeleiteten Daten des Inspektionsobjekts vollständig an das externe Teilsystem zu übertragen. Das verringert das Risiko, die Kontrolle über die Messdaten zu verlieren. Inspection system in the internal subsystem, while another part of the data processing is performed in the external subsystem. Thus, the computing power of an external subsystem, such as a cloud computing farm, can be used without completely transferring the measurement data and derived data of the inspection object collected by the inspection system to the external subsystem. This reduces the risk of losing control over the measurement data.
3.2.1 Relativgeschwindigkeit Bevorzugt ist bei einem Datenverarbeitungssystem, dass das Datenverarbeitungssystem Softwareressourcen und/oder Hardwareressourcen aufweist, die auf eine übertragbare und speicherbare Datenrate für das Anwenden der Sensoranordnung auf den 3.2.1 Relative Speed It is preferred in a data processing system that the data processing system has software resources and / or hardware resources that are responsive to a transferable and storable data rate for applying the sensor array to the computer
Inspektionsabschnitt des Fahrzeugs bei einer vorbestimmten Relativgeschwindigkeit der Relativbewegung mit einer für die Inspektionszwecke und/oder Validierung der Inspection portion of the vehicle at a predetermined relative speed of relative movement with one for the inspection purposes and / or validation of the
Messergebnisse hinreichenden Datenredundanz ausgelegt sind. Die Measurement results are designed sufficient data redundancy. The
Relativgeschwindigkeit liegt vorzugsweise zwischen 2 km/h bis zu 400 km/h, mehr bevorzugt zwischen 2 km/h und 50 km/h, besonders bevorzugt zwischen 3 km/h und 10 km/h und idealerweise bei 5 km/h liegt. Bevorzugt wird die Datenrate auf eine konstante oder variable Relativgeschwindigkeit während eines Inspektionsintervalls vorzugsweise dynamisch zur Erreichung der hinreichenden und/oder kontanten Datenredundanz angepasst. Vorzugsweise liegt eine hinreichende Datenredundanz bei zumindest einem, bevorzugt 3 und mehr bevorzugt bei 3 bis 10 Datensätzen je zu inspizierendem Abschnitt eines Inspektionsobjektes. Erfindungsgemäße Vorrichtungen und Verfahren eignen sich, wie ausgeführt, für Fahrzeuge, die sich mit einer Relativgeschwindigkeit zur Sensoranordnung bewegen. Beispielsweise kann ein Fahrzeug an einem stationären Inspektionssystem vorbeigeführt werden. Denkbar ist auch, dass sowohl ein zu inspizierendes Fahrzeug als auch die erfindungsgemäßen Inspektionssysteme zu ihrer 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 Fahrzeugs erzielt werden kann. Relative speed is preferably between 2 km / h up to 400 km / h, more preferably between 2 km / h and 50 km / h, more preferably between 3 km / h and 10 km / h and ideally at 5 km / h. Preferably, the data rate is adapted to a constant or variable relative speed during an inspection interval, preferably dynamically to achieve the sufficient and / or constant data redundancy. Preferably, sufficient data redundancy is at least one, preferably 3 and more preferably 3 to 10 data sets per section of an inspection object to be inspected. Devices and methods according to the invention are, as stated, suitable for vehicles which move at a relative speed to the sensor arrangement. For example, a vehicle can be guided past a stationary inspection system. It is also conceivable that both a vehicle to be inspected and the inspection systems according to the invention are moved at least intermittently and / or in sections for their detection with respect to a stationary reference system such as an operating workshop. For example, a train at 5 km / h could travel through an operating workshop and undergo an inspection system with a rectified speed of 2 km / h over a certain length. Thus, the relative speed over this length between train and inspection system would be only 3 km / h, so that a higher density of image data and thus a more precise detection over a portion of the vehicle can be achieved.
Bevorzugt ist jedoch, das Inspektionssystem stationär anzuordnen, um ein aufwändigeres 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 kein kontinuierlicher Inspektionsbetrieb möglich ist. Hintergrund ist, dass eine gegebene Bildgebungs-Hardware und eine spezifizierte Bildrate und/oder Auflösung der aufzunehmenden Bilder die maximale Relativgeschwindigkeit des bewegten Körpers begrenzt. Bevorzugt ist ein Inspektionsverfahren, in dem die Geschwindigkeit, beispielsweise, eines zu inspizierenden Zuges zeitlich moduliert wird. In Zeitphasen, in denen ein Inspektionsabschnitt des Zuges im Blickfeld der Sensoren, vorzugsweise optischer Sensoren, liegt, kann der Zug abgebremst werden und/oder langsamer fahren, um eine höhere Detektionsrate zu erzielen. However, it is preferred to arrange the inspection system stationary in order to avoid a more complex and harder to set mobile inspection system. Furthermore, a movable inspection system would have to be moved back to a starting position in a workshop after a maximum travel, so that no continuous inspection operation is possible. The background is that given imaging hardware and a specified frame rate and / or resolution of the images to be captured limits the maximum relative velocity of the moving body. An inspection method is preferred in which the speed, for example, of a train to be inspected is modulated in time. In time phases in which an inspection section of the train is in the field of vision of the sensors, preferably optical sensors, the train can be slowed down and / or travel slower in order to achieve a higher detection rate.
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 Ansteuerung der Detektoren der Zug und das Inspektionssystem über eine In other time phases, measured in terms of the inertia and braking distance of the train, the train can be accelerated to speed up the inspection process and increase the throughput and utilization of an inspection system. It is conceivable that for more precise synchronization between the movement of the train and the control of the detectors of the train and the inspection system via a
gemeinsame Steuereinrichtung in Regelverbindung stehen. Insbesondere kann der Zug während der Anwendung des Inspektionsverfahrens ferngesteuert werden. Dafür kann vorzugsweise eine Fernsteuereinrichtung in dem Inspektionssystem bereitgestellt sein. common control device are in regular communication. In particular, the train may be remotely controlled during the application of the inspection procedure. For this purpose, preferably a remote control device can be provided in the inspection system.
3.2.2 Hardwareressourcen Bevorzugt ist, dass die Hardwareressourcen eine Datenübertragungsrate von bis zu 7 Gbit/s zwischen einem Server und der Sensoranordnung bereitstellen. Die 3.2.2 Hardware resources It is preferred that the hardware resources provide a data transfer rate of up to 7 Gb / s between a server and the sensor array. The
Sensoranordnung kann bei bestimmten Sensoren derart hohe Datenraten notwendig machen. Die Datenübertragung kann auf mehrere Datenkabel aufgeteilt werden. Zum Beispiel können über 7 Kupferkoaxkabel je 1 Gbit/s übertragen werden, um die Sensor arrangement may require such high data rates for certain sensors. The data transmission can be split over several data cables. For example, over 7 copper coax cables per 1 Gbit / s can be transferred to the
Gesamtübertragungsrate von 7 Gbit/s zu erreichen. Vorzugsweise speichert ein Total transmission rate of 7 Gbit / s to achieve. Preferably stores
Kameradetektor, der Teil einer Kamera als Sensor ist, Bildaufnahmen zunächst auf den Kamerachip ab. Die Bildaufnahmen werden dann aus dem Kamerachip über eine Camera detector, the part of a camera as a sensor, image capturing initially on the camera chip. The images are then from the camera chip over a
Datenleitung mit vorzugsweise mindestens 300 Mbit/s herausgeleitet. Bevorzugt ist, dass 3 Sensoren, z.B. Kameras, mit einem gemeinsamen Switch verbunden sind. Der Switch ist also dafür eingerichtet, ein von den Sensoren eintreffendes Datenvolumen von Data line with preferably at least 300 Mbit / s forwarded. It is preferred that 3 sensors, e.g. Cameras connected to a common switch. The switch is thus set up to receive a data volume from the sensors
vorzugsweise etwa 1 Gbit/s zu verarbeiten. Ein bevorzugter Switch versorgt die mit ihm verbundenen Sensoren mit Strom, entweder über die Datenleitung zu den Sensoren oder über eine davon separate Stromleitung. preferably about 1 Gbit / s to process. A preferred switch provides power to the sensors connected to it, either via the data line to the sensors or via a separate power line.
Ein Vorteil, mehrere Sensoren an einem Switch zu bündeln, kann darin bestehen, dass die Vielzahl von Kabeln, die von den mehreren Sensoren abgehen, nur bis zum Switch bestehen muss, und dahinter eine reduzierte Anzahl von Kabeln vorhanden sein kann, z.B. nur noch ein einziges Datenkabel, das den Switch mit anderen Bauteilen des An advantage of bundling multiple sensors on a switch may be that the plurality of cables leaving the multiple sensors need only pass the switch, and there may be a reduced number of cables behind it, e.g. only one single data cable connecting the switch to other components of the
Inspektionssystems verbindet. Als Bearbeitungsspeicher bzw. Analysefestplatte ist vorzugsweise eine SSD (Solid State Disk) vorgesehen. Derartige SSDs können auch eine Datenrate von z.b. 7 mal 1 Gbit/s verarbeiten. Die SSDs können zwar auch redundant, vorzugsweise auch in einem RAID-Verbund, z.B. RAID 0 oder 1 , vorgesehen sein, aber bevorzugt ist, dass die SSDs in einem Einzelmodus betrieben werden. Vorzugsweise wird für die Datenverarbeitung jeden Inspektionsabschnitts ein eigener Prozessor oder Prozessorcluster bereitgestellt. So kann vermieden werden, dass Inspection system connects. As a processing memory or analysis hard disk preferably an SSD (Solid State Disk) is provided. Such SSDs may also have a data rate of z. 7 times 1 Gbit / s process. Although the SSDs can also be redundant, preferably also in a RAID array, e.g. RAID 0 or 1, but it is preferred that the SSDs be operated in a single mode. Preferably, a separate processor or processor cluster is provided for the data processing of each inspection section. This way you can avoid that
Störungen in einem Prozessor Störungen bei Auswertungen mehrerer Faults in a processor Interferences in evaluations of several
Inspektionsabschnitte hervorrufen. Bevorzugt ist also eine Parallelisierung der Aufgaben nach Prozessoren. Beispielsweise wertet in Ausführungsformen ein Prozessor oder Prozessorcluster ausschließlich den Dachgarten oder den Stromabnehmer aus. ZurCause inspection sections. Thus, a parallelization of the tasks by processors is preferred. For example, in embodiments, a processor or processor cluster exclusively evaluates the roof garden or the pantograph. to
Inspektion eines Wagenübergangs ist bevorzugt, aus den Rohdaten Wagen für Wagen zu extrahieren. Vorzugsweise wird Bild für Bild jedes Inspektionsobjekt extrahiert. Bevorzugte Verfahren sehen vor, vorab festzulegen, auf weichen Wagen beispielsweise keine Inspection of a carriage transition is preferred to extract wagons for wagons from the raw data. Preferably, image by image of each inspection object is extracted. Preferred methods are to predetermine, for example, none on soft cars
Stromabnehmer vorhanden sind, um die Extraktion zu beschleunigen und die Inspektion einzelner Wägen zu überspringen. Der relevante Bildausschnitt wird extrahiert, wodurch weniger Daten und Objekte auszuwerten sind. So kann eine auszuwertende Datenmenge beispielsweise von 40GB auf 5GB reduziert werden. Durch das Anwenden von Triggern kann bei bestimmten Sensoren, vorzugsweise Kameras, die Datenmenge vorher bereits von 40GB auf 26GB reduziert werden. Die als relevant erkannten Bildausschnitte werden gespeichert, vorzugsweise auf einer SSD, wie oben beschrieben. In einem weiteren Schritt werden in manchen Ausführungsformen die extrahieren Daten auf eine Current collectors are available to speed up the extraction and skip the inspection of individual carts. The relevant image section is extracted, whereby fewer data and objects are to be evaluated. So can an amount of data to be evaluated for example, from 40GB to 5GB. By using triggers, certain sensors, preferably cameras, can already reduce the amount of data from 40GB to 26GB. The image sections recognized as relevant are stored, preferably on an SSD, as described above. In a further step, in some embodiments, the extracted data becomes one
Archivierungsfestplatte gespeichert, die langsamer ist als die SSD, beispielsweise eine mechanische Festplatte. Die Archivierungsfestplatte ist vorzugsweise im RAI D-Verbund redundant angelegt, z.B. als RAID1 , RAID3, RAID5 oder RAIDI O.Eine bevorzugte  Storage hard disk that is slower than the SSD, such as a mechanical hard drive. The archival hard disk is preferably redundant in the RAI D composite, e.g. as RAID1, RAID3, RAID5 or RAIDI O. A preferred
Archivierungsfestplatte hat eine Kapazität von 3 - 6 TB, vorzugsweise 5 TB. Storage hard disk has a capacity of 3 - 6 TB, preferably 5 TB.
Bevorzugt ist, dass eine Schnittstelle von Kameraclients zu Servern bereitgestellt wird. So kann durch einen Benutzer an einem Kameraclient des Inspektionssystems auf einen Server, der das Inspektionssystem verwaltet, zugegriffen werden. Ein bevorzugter Server ist in Bezug auf die Sensoranordnung entfernt angeordnet. Das bedeutet, dass zum Beispiel die Sensoranordnung in einem Tunnel angeordnet sein kann, während der Server in einem entfernten Rechenzentrum untergebracht ist. Auf dem Server ist vorzugsweise eine Schnittstelle für ein Webinterface vorgesehen. So kann beispielsweise per Browser über das Internet auf den Server zugegriffen werden. Eine weitere bevorzugte Schnittstelle ist zwischen Server und Steuerung des Inspektionssystems vorgesehen. Vorzugsweise steuert das Inspektionssystem Beleuchtungssysteme und Trigger des Inspektionssystems. So kann die Beleuchtung und die Triggerung des Inspektionssystems entfernt durch den Server stattfinden. Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass der Server eine Schnittstelle zu externen Datenbanken aufweist. Eine solche ist vorzugsweise SOFIS, um Zugankunft und Zugtyp abrufen zu können, z.B. einen Wartungsplan einlesen zu können. Erfährt der Server per SOFIS, dass und welcher Zug sich dem Inspektionssystem nähert, so kann der Server Steuersignale an die Sensoren senden, z.B. die Kameras initialisieren. Bevorzugt werden die Kameras etwa 30 Sekunden vor Ankunft des Zuges initialisiert. Auch kann der Server vorzugsweise eine Zugsuchkamera initialisieren und ggf. die Beleuchtung des Inspektionssystems für die Inspektionsabschnitte aktivieren. Für das It is preferred that an interface be provided by camera clients to servers. Thus, a user at a camera client of the inspection system can access a server that manages the inspection system. A preferred server is remotely located relative to the sensor assembly. This means that, for example, the sensor arrangement can be arranged in a tunnel while the server is accommodated in a remote data center. An interface for a web interface is preferably provided on the server. For example, the server can be accessed via the Internet via a browser. Another preferred interface is provided between the server and control of the inspection system. Preferably, the inspection system controls lighting systems and triggers of the inspection system. Thus, the lighting and the triggering of the inspection system can take place remotely through the server. A preferred embodiment provides that the server has an interface to external databases. Such is preferably SOFIS to retrieve train arrival and train type, e.g. to read in a maintenance plan. If the server learns by SOFIS and which train is approaching the inspection system, the server can send control signals to the sensors, e.g. initialize the cameras. Preferably, the cameras are initialized about 30 seconds before the train arrives. Also, the server may preferably initialize a train search camera and, if necessary, activate the lighting of the inspection system for the inspection sections. For the
Inspektionssystem sind vorzugsweise zwei Arten von Clients vorgesehen: Aufnahmeclients und Userclients. Aufnahmeclients sind vorzugsweise Extrarechner zum Empfang und Verknüpfen externer Daten ohne Störung eines Berechnungsrechners. So wird eine hardwaremäßige Trennung zwischen externem Datenempfang und Verarbeitung von Messdaten erreicht. Userclients hingegen erlauben eine Beeinflussung des Inspection system are preferably provided two types of clients: recording clients and user clients. Recording clients are preferably extra computers for receiving and linking external data without disturbing a calculation computer. This achieves a hardware-based separation between external data reception and processing of measured data. Userclients, on the other hand, allow influencing the
Inspektionssystems durch einen Benutzer. Vorzugsweise sind alle Hardwareressourcen des Inspektionssystems mit einer gemeinsamen elektrischen Erde verbunden. Die gemeinsame elektrische Erde ist vorzugsweise mit einer Bahnerdung verbunden. Besonders bevorzugt ist, dass Kupferlitzen mit einem Querschnitt von 50 - 90 mm2 zwischen den Bauteilen des Inspektionssystems vorgesehen sind, um Hochspannung ableiten zu können. Ein besonders bevorzugterInspection system by a user. Preferably, all hardware resources of the inspection system are connected to a common electrical ground. The common electrical ground is preferably connected to a railway ground. It is particularly preferred that copper strands are provided with a cross section of 50-90 mm 2 between the components of the inspection system in order to derive high voltage can. A particularly preferred
Querschnitt ist 70 mm2. Als Sicherung ist in Ausführungsformen ein Überspannungsabieiter bereitgestellt, der veranlasst, dass das Inspektionssystem abschaltet, sobald der Cross section is 70 mm 2 . As a backup, in embodiments, a surge arrester is provided which causes the inspection system to shut down as soon as the system fails
Überspannungsabieiter ausgelöst wird. Für Sensoren kann ein Hochspannungsschutz vorgesehen sein, insbesondere für optische Sensoren, wie Kameras, oder akustische Sensoren, wie Mikrofone, insbesondere Richtmikrofone. Vorzugsweise sind Mikrofone an Gehäuseinnenseiten mit Schalldämmung ausgekleidet. Als Leitungen zwischen Bauteilen des Inspektionssystems sind, vorzugsweise geschirmte, Kupferleitungen bevorzugt. Sie können Daten- und/oder Stromübertragung bewerkstelligen. Vorzugsweise ist eine gemeinsame Daten- und Stromleitung zwischen Bauteilen des Inspektionssystems vorgesehen. Allerdings sind in manchen Ausführungsformen für Energie- und Overvoltage arrester is triggered. For sensors, a high-voltage protection may be provided, in particular for optical sensors, such as cameras, or acoustic sensors, such as microphones, in particular directional microphones. Preferably, microphones are lined on housing inner sides with sound insulation. As lines between components of the inspection system, preferably shielded, copper cables are preferred. You can accomplish data and / or power transmission. Preferably, a common data and power line between components of the inspection system is provided. However, in some embodiments, for energy and energy
Datenübertragung jeweils getrennte Leitungen vorgesehen. Für die Datenübertragung können auch Glas- oder Plastikfaserleitungen vorgesehen sein. Vorteil ist, dass diese Glasoder Plastikfaserleitungen keine Elektrizität leiten können. Daher können Glas- /Plastikfaserleitungen zum elektrischen Entkoppeln von Bauteilen des Inspektionssystems verwendet werden. Vorzugsweise ist eine Glas- oder Plastikfaserleitung über Optokoppler an ihren Enden an Bauteile des Inspektionssystems zur Datenübertragung verbunden. Vorteilhaft ist, dass Plastik nicht amorph ist, schwer bricht und leicht konfektionierbar ist. Zudem ist die EM-Störanfälligkeit geringer als bei Kupferleitungen.  Data transmission each separate lines provided. For data transmission and glass or plastic fiber cables can be provided. The advantage is that these glass or plastic fiber cables can not conduct electricity. Therefore, glass / plastic fiber cables can be used for the electrical decoupling of components of the inspection system. Preferably, a glass or plastic fiber cable is connected via opto-couplers at their ends to components of the inspection system for data transmission. The advantage is that plastic is not amorphous, hard to break and easy to assemble. In addition, the EM susceptibility is lower than copper cables.
3.2.3 Mehrteiliges Inspektionstor 3.2.3 Multi-part inspection gate
Das Inspektionssystem kann ein mehrteiliges Inspektionstor aufweisen. Diesbezüglich wird auf die parallel eingereichte internationale Patentanmeldung mit dem Titel„Modul und Inspektionssystem zur Inspektion von fahrenden Gegenständen" desselben Anmelders verwiesen, insbesondere auf den Abschnitt 3.1.12 (MEHRTEILIGES INSPEKTIONSTOR), der durch Verweis Teil der vorliegenden Offenbarung ist. The inspection system may include a multi-part inspection port. In this regard, reference is made to co-pending international patent application entitled "Modules and Inspection System for Inspecting Moving Objects" of the same Applicant, and more particularly to Section 3.1.12 (MULTIPLE INSPECTION CHART), which is incorporated herein by reference.
3.2.4 Sensormodul 3.2.4 Sensor module
Bevorzugt ist, dass das Inspektionssystem ein Sensormodul mit einem oder mehreren Sensoren der Sensoranordnung aufweist, das galvanisch entkoppelt ist. Vorzugsweise weist das Sensorsystem eine erste Erdungsverbindung und eine zweite Erdungsverbindung auf. Das Sensormodul ist mit der ersten Erdungsverbindung verbunden und mindestens ein anderes Bauteil des Inspektionssystems ist mit der zweiten It is preferred that the inspection system has a sensor module with one or more sensors of the sensor arrangement, which is galvanically decoupled. Preferably, the sensor system has a first ground connection and a second one Earthing connection on. The sensor module is connected to the first ground connection and at least one other component of the inspection system is connected to the second
Erdungsverbindung verbunden, um das Sensormodul galvanisch von dem anderen Bauteil zu entkoppeln. Vorzugsweise ist mindestens ein anderes Bauteil eine Triggerleitung, die vorzugsweise eine optische Triggerleitung ist, wie z.B. eine Glasfaserleitung. Die Ground connection connected to decouple the sensor module galvanically from the other component. Preferably, at least one other component is a trigger line, which is preferably an optical trigger line, such as a trigger line. a fiber optic cable. The
Triggerleitung ist bevorzugt über einen Optokoppler mit dem Sensormodul gekoppelt, um eine oder mehrere Sensoren des Sensormoduls zu triggern, vorzugsweise mindestens eine Kamera.  Trigger line is preferably coupled via an optocoupler with the sensor module to trigger one or more sensors of the sensor module, preferably at least one camera.
3.2.5 Internet der Dinge 3.2.5 Internet of Things
Eine Automatisierung eines Inspektions- und/oder Wartungsverfahrens eines fahrenden Gegenstandes wie eines Zuges oder eines Bahnnetzes hat gegenüber der manuellen Kontrolle vor allem dann einen wesentlichen Mehrwert, wenn es so zuverlässig und reibungslos funktioniert, dass das Inspektionssystem und/oder Wartungssystem selbst wenig manuelle Kontrollen oder Wartungseingriffe benötigt. Dies gilt gerade bei demAutomation of an inspection and / or maintenance procedure of a moving object such as a train or rail network has a significant added value compared to manual control, especially if it functions so reliably and smoothly that the inspection system and / or maintenance system itself has little manual controls or Maintenance interventions needed. This is especially true at the
Betrieb von Bahnnetzen, in dem Sicherheit und dokumentierte Absicherung einen hohen Stellenwert hat. Operation of railway networks, in which safety and documented protection are of great importance.
Erfindungsgemäß kann daher jede der Apparaturen, wie zum Beispiel ein According to the invention, therefore, any of the apparatus, such as a
Inspektionssystem, ein Inspektionssensor eines Inspektionssystems, ein Inspection system, an inspection sensor of an inspection system, a
Beleuchtungssystem des Inspektionssystems, eine Reinigungseinrichtung des  Lighting system of the inspection system, a cleaning device of the
Inspektionssystems und alle anderen vorgenannten technischen Apparaturen oder Geräte mit einem Computer ausgestattet sind, der zur Überwachung einer korrekten Inspection system and all other aforementioned technical equipment or devices are equipped with a computer that is used to monitor a correct
Funktionsweise der Apparatur, zur Protokollierung des Zustandes der Apparatur und/oder der Übermittlung eines Protokolls über den Zustand der Apparatur an ein Datennetzwerk ausgelegt ist. Zur Verringerung der erzeugten Datenmenge umfasst ein Teil des Protokolls, der an das Datennetzwerk übermittelt wird, Metadaten. Im einfachsten Fall ist ein Operation of the apparatus, designed for logging the state of the apparatus and / or the transmission of a protocol on the state of the apparatus to a data network. To reduce the amount of data generated, part of the protocol transmitted to the data network includes metadata. In the simplest case is one
Metadatensatz ein vorzugsweise periodisch wiederholtes Signal, dass die Apparatur ordnungsgemäß funktioniert. Metadata record a preferably periodically repeated signal that the equipment is working properly.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können eine oder mehrere Apparaturen eines Inspektion- und/oder Wartungssystems Sensoren zur Messung von According to a further embodiment of the invention, one or more apparatuses of an inspection and / or maintenance system can be sensors for measuring
Umgebungseinflüssen beinhalten. Umgebungseinflüsse können beispielsweise eine Umgebungstemperatur, eine Luftfeuchtigkeit der Umgebung, Umgebungslicht, Environmental influences include. Environmental influences, for example, an ambient temperature, a humidity of the environment, ambient light,
Umgebungsgeräusche oder chemische Analysen wie beispielsweise die Detektion von ausgetretenen Betriebsstoffen des Zuges sein. Die Protokollierung von Ambient noise or chemical analysis such as the detection of be leaked supplies of the train. The logging of
Umgebungseinflüssen ist wichtig, um zu prüfen, dass beispielsweise ein Sensor innerhalb seiner Betriebsbedingungen betrieben wird. Beispielsweise können die Betriebsbedingungen eine Apparatur ein Temperaturbereich von -10 °C bis 50 °C und eine maximale Environmental influences are important in order to check that, for example, a sensor is operated within its operating conditions. For example, the operating conditions of an apparatus can be a temperature range of -10 ° C to 50 ° C and a maximum
Luftfeuchtigkeit von 80 % sein. Auch innerhalb der Betriebsbedingungen können Messungen der Umgebungseinflüsse eine Eingangsgröße in der Auswertung von Inspektionsrohdaten sein. Liegt beispielsweise eine Umgebungstemperatur unter dem Gefrierpunkt von Wasser, so kann die erhöhte Wahrscheinlichkeit im Auswertungsalgorithmus implementiert werden, dass Artefakte in den Inspektionsbilddaten auf eine Vereisung zurückzuführen sind. Be humidity of 80%. Even within the operating conditions, measurements of the environmental influences can be an input variable in the evaluation of raw inspection data. For example, if an ambient temperature is below freezing point of water, the increased likelihood may be implemented in the evaluation algorithm that artifacts in the inspection image data are due to icing.
Findet das Inspektionsverfahren im Wesentlichen in einer abgeschlossenen Umgebung wie zum Beispiel einer Betriebswerkstätte statt, so können zusätzlich auch die If the inspection process essentially takes place in a closed environment such as a workshop, then the
Umgebungsbedingungen eines Außenbereiches, durch den der Zug gefahren ist, berücksichtigt werden. Vorzugsweise werden die Umgebungsbedingungen des Environmental conditions of an outdoor area through which the train has traveled are taken into account. Preferably, the environmental conditions of
Außenbereichs von einem Sensorsystem des Zuges ermittelt und an das Inspektionssystem übertragen. Beispielsweise kann es sein, dass ein Zug auf freier Strecke bei Outside of a sensor system of the train determined and transmitted to the inspection system. For example, it may be that a train is on the free route
Außentemperaturen unterhalb des Gefrierpunktes von Wasser vereist ist und dann in eine Betriebswerkstätte mit einer lokalen Temperatur über dem Gefrierpunkt von Wasser einfährt. Ohne die Information, dass die Außentemperaturen unter 0 °C gelegen haben, könnte der Algorithmus die Interpretation, dass ein Artefakt in den optischen Inspektionsdaten auf eine Vereisung zurückzuführen ist, als unwahrscheinlich verwerfen. Outdoor temperatures below the freezing point of water iced up and then enters an operating workshop with a local temperature above freezing point of water. Without the information that the outside temperatures were below 0 ° C, the algorithm may reject the interpretation that an artifact in the optical inspection data is due to icing as unlikely.
Gemäß einer Erweiterung dieses erfindungsgemäßen Merkmals können auch alle oder zumindest ausgewählte Aggregate eines Zuges jeweils mit einem Computer oder mit einem zumindest gruppenweise gemeinsamen Computer ausgestattet sein, der ihre According to an extension of this feature according to the invention, all or at least selected aggregates of a train can each be equipped with a computer or with a computer which is at least groupwise common to theirs
Funktionsweise protokolliert und eine diesbezügliche Information an das Inspektionssystem übermittelt.  Logged operation and transmitted a related information to the inspection system.
4 Figurenbeschreibung Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden anhand 4 DESCRIPTION OF THE FIGURES Further advantages, objects and features of the present invention are described
nachfolgender Beschreibung und anliegender Zeichnungen erläutert, in welchen ein beispielhaftes erfindungsgemäßes Inspektionsverfahren, ein beispielhaftes in the following description and attached drawings, in which an exemplary inventive inspection method, an exemplary
Datenverarbeitungssystem und ein beispielhaftes erfindungsgemäßes Inspektionssystem dargestellt sind. Bauteile des Inspektionssystems, welche in den Figuren wenigstens im Wesentlichen hinsichtlich ihrer Funktion übereinstimmen, können hierbei mit gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet sein, wobei diese Bauteile nicht in allen Figuren beziffert und erläutert sein müssen. Data processing system and an exemplary inventive inspection system are shown. Components of the inspection system, which in the figures at least substantially coincide with regard to their function, can in this case be identical Reference numerals should be marked, these components need not be quantified and explained in all figures.
Es zeigen: eine schematische Struktur eines Inspektionssystems gemäß einer FIG. 1 shows a schematic structure of an inspection system according to FIG
Ausführungsform der Erfindung, wobei das Inspektionssystem ein  Embodiment of the invention, wherein the inspection system a
erfindungsgemäßes Datenverarbeitungssystem aufweist; ein schematisches Diagramm einer Ausführungsform eines Inspektionsverfahrens gemäß der Erfindung; ein schematisches Diagramm von Teilschritten einer Ausführungsform eines Inspektionsverfahrens gemäß der Erfindung; und ein weiteres schematisches Diagramm von Teilschritten einer Ausführungsform eines Inspektionsverfahrens gemäß der Erfindung.  comprising data processing system according to the invention; a schematic diagram of an embodiment of an inspection method according to the invention; a schematic diagram of substeps of an embodiment of an inspection method according to the invention; and another schematic diagram of substeps of an embodiment of an inspection method according to the invention.
Figur 1 zeigt eine schematische Struktur eines Inspektionssystems 1 gemäß einer FIG. 1 shows a schematic structure of an inspection system 1 according to FIG
Ausführungsform der Erfindung. Das Inspektionssystem 1 stellt einen Durchgang für ein Fahrzeug (nicht gezeigt) bereit. Der Durchgang und der genaue strukturelle Aufbau des Inspektionssystems 1 im Verhältnis zu dem Fahrzeug ist in dieser schematischen Ansicht aus Gründen der Vereinfachung nicht gezeigt. In dieser Ausführungsform ist das Embodiment of the invention. The inspection system 1 provides a passage for a vehicle (not shown). The passage and the exact structural configuration of the inspection system 1 relative to the vehicle is not shown in this schematic view for the sake of simplicity. In this embodiment, this is
Inspektionssystem 1 zur Inspektion eines fahrenden Zuges eingerichtet, während er den Durchgang passiert. In diesem Fall ist der Zug ein elektrisch betriebener Zug, der mitInspection system 1 set up to inspect a moving train as it passes the passage. In this case, the train is an electrically powered train with
Leistung von einer Hochspannungsleitung versorgt wird. Die Hochspannungsleitung verläuft durch den Durchgang. Power is supplied by a power line. The high voltage line runs through the passage.
Das Inspektionssystem 1 weist eine Sensoranordnung auf. Sensoren 2a-g sind in einem ersten Sensormodul 3 und einem zweiten Sensormodul 4 zusammengefasst angeordnet. Das Inspektionssystem 1 enthält einen Server 5, der das Datenverarbeitungssystem bildet. Der Server 5 umfasst eine Datenbank, um von den Sensoren 2a-g des Inspektionssystems 1 erfasste Rohdaten, extrahierte Daten und Metadaten zu speichern, im vorliegenden The inspection system 1 has a sensor arrangement. Sensors 2a-g are combined in a first sensor module 3 and a second sensor module 4. The inspection system 1 includes a server 5 constituting the data processing system. The server 5 comprises a database for storing raw data, extracted data and metadata acquired by the sensors 2a-g of the inspection system 1
Ausführungsbeispiel in einer Ordnerstruktur. Der Server 5 ist dafür eingerichtet, einen Algorithmus auf die gespeicherten Daten anzuwenden, um eine Diagnose, die das Fahrzeug betrifft, zu erstellen. Das Inspektionssystem 1 umfasst ferner eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) 6 zum Steuern des Inspektionssystems 1 . Das SPS 6 kann einen PFC (programmierbarer Feldbuscontroller) aufweisen. Embodiment in a folder structure. The server 5 is arranged to apply an algorithm to the stored data to make a diagnosis concerning the vehicle. The inspection system 1 further comprises a programmable logic controller Control (PLC) 6 for controlling the inspection system 1. The PLC 6 can have a PFC (programmable fieldbus controller).
Weiter umfasst das Inspektionssystem 1 ein Beleuchtungssystem 7 zum Beleuchten eines Inspektionsabschnitts des Fahrzeuges. Das Beleuchtungssystem 7 ist mit der SPS 6 zu Steuerzwecken verbunden. Weiterhin weist das Inspektionssystem 1 eine Lichtschranke 8 auf. Die Lichtschranke 8 ist ebenfalls mit der SPS 6 zu Steuerzwecken verbunden. Die Sensoranordnung wird angewandt, um den Inspektionsabschnitt 1 zu inspizieren. Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein technischer Funktionszustand des Fahrzeugs im Betriebszustand, also während der Zug fährt, inspiziert wird. Furthermore, the inspection system 1 comprises a lighting system 7 for illuminating an inspection section of the vehicle. The lighting system 7 is connected to the PLC 6 for control purposes. Furthermore, the inspection system 1 has a light barrier 8. The light barrier 8 is also connected to the PLC 6 for control purposes. The sensor assembly is used to inspect the inspection section 1. It is inventively provided that a technical functional state of the vehicle in the operating state, ie while the train is traveling, is inspected.
Das erste Sensormodul 3 enthält drei optische Sensoren 2a-c, nämlich Flächenbildkameras. Die Kameras 2a-c sind zum Aufnehmen von Schwarzweiß-Aufnahmen eingerichtet. Die drei Kameras 2a-c des ersten Sensormoduls 3 sind jeweils dafür eingerichtet, Bilder mit einer Datenmenge von etwa 4,5 MByte pro Bild aufzuzeichnen. Die Bildrate liegt bei etwa 5The first sensor module 3 includes three optical sensors 2a-c, namely area-scan cameras. The cameras 2a-c are adapted to take black and white pictures. The three cameras 2a-c of the first sensor module 3 are each arranged to record images with a data volume of about 4.5 MB per image. The frame rate is around 5
Bildern pro Sekunde. Bei einer Relativgeschwindigkeit zwischen Fahrzeug und Kamera 2a-c von 5 km/h, wie vorgesehen, ergibt sich so eine Bildrate von etwa 5 Bildern pro Pictures per second. At a relative speed between the vehicle and camera 2a-c of 5 km / h, as provided, this results in a frame rate of about 5 images per
vorbeifahrendem Inspektionsobjekt. Eine erste Kamera 2a ist über eine erste Triggerleitung 9 mit der SPS 6 verbunden. So kann die erste Kamera 2a durch die SPS 6 getriggert werden. Die erste Triggerleitung 9 ist über eine erste Erdungsverbindung 10 elektrisch geerdet. Die erste Triggerleitung 9 ist als optisches Kabel, genauer Glasfaserkabel, ausgeführt und mit der ersten Kamera 2a über einen Optokoppler 1 1 zur Übertragung eines Triggersignals verbunden. Das erste Sensormodul 3 enthält ferner einen ersten Switch 12. Der erste Switch 12 hat eine modulinterne Verbindung, über die der erste Switch 12 Daten von den optischen Sensoren 2a-g empfangen kann, und eine modulexterne Verbindung, über den der erste Switch 12 Daten an den Server 5 übertragen kann. Die drei Kameras 2a-c sind jeweils über eine erste kombinierte Ethernet-Daten-Strom-Leitung 13 mit dem ersten Switch 12 an dessen modulinterner Verbindung verbunden. Der erste Switch 12 empfängt über die modulinterne Verbindung nicht nur die Daten der drei Kameras 2a-c, sondern versorgt über die modulinterne Verbindung jede der drei Kameras 2a-c, in diesem Fall mit jeweils 48 Volt Spannung und maximal 20 Watt Leistung. Der Datenfluss von jeder Kamera 2a-c zum ersten Switch 12 beträgt maximal 40 MByte/s, wobei in der Regel nur Ist-Werte von etwa 22,5 MByte/s erreicht werden (bei 5 Bildern pro Sekunde). Der erste Switch 12 sendet an den Server 5 entsprechend Daten mit bis zu etwa 125 MByte/s (1 GBit/s) über eine erste Switch- Server-Verbindung 14. Diese Daten enthalten zusätzlich zu den Bilddaten der drei Kameras 2a-c noch einen gewissen Verwaltungsoverhead. Der erste Switch 12 ist über eine zweite Erdungsverbindung 15 geerdet. Die zweite Erdungsverbindung 15 unterscheidet sich von der ersten Erdungsverbindung 10. Da die erste Triggerleitung 9 ein optisches Kabel ist, besteht also keine elektrische Kopplung zwischen erstem Kameramodul 3 und der ersten passing inspection object. A first camera 2a is connected to the PLC 6 via a first trigger line 9. Thus, the first camera 2a can be triggered by the PLC 6. The first trigger line 9 is electrically grounded via a first ground connection 10. The first trigger line 9 is designed as an optical cable, more precisely fiber optic cable, and connected to the first camera 2a via an optocoupler 1 1 for transmitting a trigger signal. The first sensor module 3 further includes a first switch 12. The first switch 12 has a module-internal connection, via which the first switch 12 can receive data from the optical sensors 2a-g, and a module-external connection, via which the first switch 12 data can transmit the server 5. The three cameras 2a-c are each connected via a first combined Ethernet data-current line 13 to the first switch 12 at its module-internal connection. The first switch 12 not only receives the data from the three cameras 2a-c via the module-internal connection, but also supplies each of the three cameras 2a-c via the module-internal connection, in each case with 48 volts of voltage and a maximum of 20 watts of power. The data flow from each camera 2a-c to the first switch 12 is a maximum of 40 MB / s, whereby as a rule only actual values of about 22.5 MB / s are achieved (at 5 frames per second). The first switch 12 sends to the server 5 according to data at up to about 125 MB / s (1 Gb / s) via a first switch server connection 14. This data in addition to the image data of the three cameras 2a-c one more certain administrative overhead. The first switch 12 is over a second one Earthing connection 15 grounded. The second ground connection 15 differs from the first ground connection 10. Since the first trigger line 9 is an optical cable, there is thus no electrical coupling between the first camera module 3 and the first one
Triggerleitung 9. Die erste Triggerleitung 9 und das erste Sensormodul 3 sind, anders ausgedrückt, galvanisch getrennt. So werden Störeinflüsse auf das erste Sensormodul 3 verringert, was die Aufnahmequalität der drei Kameras 2a-c positiv beeinflussen kann. Trigger line 9. The first trigger line 9 and the first sensor module 3 are, in other words, galvanically isolated. In this way, interference effects on the first sensor module 3 are reduced, which can have a positive effect on the recording quality of the three cameras 2a-c.
Das zweite Sensormodul 4 enthält vier optische Sensoren 2d-g, die vorzugsweise während einer Anwendung auf das Fahrzeug einen Abstand von etwa 60 cm zu dem Fahrzeug aufweisen. Zwei der optischen Sensoren 2d, 2e sind Linienscanner mit integrierter Kamera, die zwei anderen optischen Sensoren 2f, 2g sind Kameras ohne Linienscanner. Den The second sensor module 4 includes four optical sensors 2d-g, which preferably have a distance of about 60 cm from the vehicle during application to the vehicle. Two of the optical sensors 2d, 2e are line scanners with integrated camera, the other two optical sensors 2f, 2g are cameras without line scanners. The
Kameras in jedem der optischen Sensoren 2d-g des zweiten Sensormoduls 4 sind Farbfilter vorgeordnet. Jede Kamera 2d-g des zweiten Sensormoduls hat einen Zwischenspeicher für genau ein Bild. Das zweite Sensormodul 4 ist dafür eingerichtet, Laserlinienmessungen, insbesondere für ein Lichtschnittverfahren, durchzuführen. Die von den Kameras 2d-g des zweiten Sensormoduls 4 aufgezeichneten Rohdaten werden intern in den Kameras 2d-g des zweiten Sensormoduls 4 selbst weiterverarbeitet. Zunächst wird im zweiten Sensormodul 4 ein Rohhöhenbild und/oder Rohintensitätsbild erzeugt. Danach wird in den Kameras 2d-g des zweiten Sensormoduls 4 ein Kalibrieren und Rektifizieren des erfassten Laserbilds durchgeführt. Das zweite Sensormodul 4 enthält einen zweiten Switch 16. Die vier optischen Sensoren 2d-g des zweiten Sensormoduls 4 sind mit dem zweiten Switch 16 jeweils über eine zweite kombinierte Ethernet-Daten-Strom-Leitung 17 verbunden. Da die Datenrate zum zweiten Switch 16 durch die interne Datenverarbeitung in den Kameras 2d-g des zweiten Sensormoduls 4 reduziert ist, auf etwa 80 MBit/Bild bzw. ein 6-Kanalbild zu je 12 Mbit pro Kanal, ist es unproblematisch in diesem zweiten Sensormodul 4 sogar vier Kameras 2d-2g über eine kombinierte Ethernet-Daten-Strom-Leitung 17 mit dem zweiten Switch 16 zu verbinden. Pro Kamera 2d-2g werden weniger als 40 MByte/s an Bilddaten an den zweiten Switch 16 gesendet. Der zweite Switch 16 ist über eine zweite Switch-Server-Verbindung 18 mit dem Server 5 verbunden und dazu eingerichtet, etwa 125MByte/s (1 GBit/s) maximal an den Server 5 zu senden. Der zweite Switch 16 sendet die erfassten Rohdaten und die kalibrierten und rektifizierten Bilder an den Server 5. Eine weitere Auswertung erfolgt auf Seiten des Servers 5 dann auf Grundlage der kalibrierten und rektifizierten Bilder. Einer der optischen Sensoren 2d-g des zweiten Sensormoduls 4 ist mit einer zweiten Triggerleitung 19 mit der SPS 6 verbunden. So kann die SPS 6 das zweite Sensormodul 4 triggern. Das Beleuchtungssystem 7 ist über eine dritte Triggerleitung 20 mit der SPS 6 verbunden. So kann die SPS 6 das Beleuchtungssystem 7 triggern. Die SPS 6 ist mit dem Server 5 bidirektional über eine SPS-Server-Verbindung 21 verbunden. Das Beleuchtungssystem 7 ist mit der ersten Erdungsverbindung 10 verbunden, wie auch der erste Switch 12. Am Cameras in each of the optical sensors 2d-g of the second sensor module 4 are preceded by color filters. Each camera 2d-g of the second sensor module has a cache for exactly one image. The second sensor module 4 is configured to perform laser line measurements, in particular for a light-slit method. The raw data recorded by the cameras 2d-g of the second sensor module 4 are internally processed internally in the cameras 2d-g of the second sensor module 4 itself. First, a raw height image and / or raw intensity image is generated in the second sensor module 4. Thereafter, a calibration and rectification of the detected laser image is performed in the cameras 2d-g of the second sensor module 4. The second sensor module 4 includes a second switch 16. The four optical sensors 2d-g of the second sensor module 4 are connected to the second switch 16 via a second combined Ethernet data-power line 17, respectively. Since the data rate to the second switch 16 is reduced by the internal data processing in the cameras 2d-g of the second sensor module 4, to about 80 MBit / picture or a 6-channel picture to 12 Mbit per channel, it is unproblematic in this second sensor module 4 even four cameras 2d-2g via a combined Ethernet data-power line 17 to the second switch 16 to connect. For each camera 2d-2g less than 40 MB / s of image data is sent to the second switch 16. The second switch 16 is connected to the server 5 via a second switch-server connection 18 and configured to send a maximum of 125 Mbytes / s (1 Gbit / s) to the server 5 at maximum. The second switch 16 sends the captured raw data and the calibrated and rectified images to the server 5. Further evaluation is performed on the server 5 side based on the calibrated and rectified images. One of the optical sensors 2d-g of the second sensor module 4 is connected to the SPS 6 by a second trigger line 19. Thus, the PLC 6, the second sensor module 4 trigger. The illumination system 7 is connected to the PLC 6 via a third trigger line 20. Thus, the PLC 6, the lighting system 7 trigger. The PLC 6 is connected to the server 5 bidirectionally via a PLC server connection 21. The illumination system 7 is connected to the first ground connection 10, as is the first switch 12
Beleuchtungssystem ist ein Relais 22 angeschlossen. Lighting system, a relay 22 is connected.
In dieser Ausführungsform des Inspektionssystems ist im Betriebszustand das erste In this embodiment of the inspection system is the first in the operating state
Sensormodul 3 gegenüber dem zweiten Sensormodul 4 entlang der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs beabstandet. Das erste Sensormodul 3 und das zweite Sensormodul 4 liegen auf derselben Höhe. Sensor module 3 with respect to the second sensor module 4 along the direction of movement of the vehicle spaced. The first sensor module 3 and the second sensor module 4 are at the same height.
Anzumerken ist, dass aus Gründen der Vereinfachung nur zwei Sensormodule 3, 4 dargestellt sind. Es sind in nicht gezeigten Ausführungsformen aber weitere Sensormodule vorhanden, die vom Aufbau und den enthaltenen Elementen her vorzugsweise identisch sind mit dem hier dargestellten ersten Sensormodul 3. Bevorzugt ist, dass sieben Sensormodule vorhanden sind. Entsprechend hat der Server 5 in solchen Ausführungsformen der Erfindung vorzugsweise acht GBit-Netzwerkeingänge zur Anbindung an die Sensoranordnung; sieben für die Sensormodule und eine für die SPS 6, zum Bereitstellen beispielsweise von Updates. Vorzugsweise sind sechs Sensormodule vorhanden, die jeweils dem ersten Sensormodul 3 gleichen. In nicht gezeigten Ausführungsformen sind aber auch eine Vielzahl It should be noted that, for reasons of simplicity, only two sensor modules 3, 4 are shown. However, there are other sensor modules not shown in embodiments, which are preferably identical in construction and the elements contained here with the first sensor module 3 shown here. It is preferred that seven sensor modules are present. Accordingly, in such embodiments of the invention, the server 5 preferably has eight Gbit network inputs for interfacing with the sensor array; seven for the sensor modules and one for the PLC 6, for example to provide updates. Preferably, six sensor modules are present, which in each case resemble the first sensor module 3. In embodiments not shown but also a variety
unterschiedlicher Sensormodule vorhanden, die Sensoren unterschiedlicher Messtechniken enthalten und sowohl invasive wie auch noninvasive Messungen am Fahrzeug ermöglichen. Ein bevorzugter Server 5 kann 15 - 25 Kameras verwalten, vorzugsweise 20 Kameras, die wie gezeigt in Gruppen in mehreren Sensormodulen angeordnet sind. different sensor modules are present, the sensors contain different measurement techniques and allow both invasive and non-invasive measurements on the vehicle. A preferred server 5 may manage 15-25 cameras, preferably 20 cameras, arranged as shown in groups in multiple sensor modules.
Im Betrieb des Inspektionssystems 1 werden, grob gesagt, die Triggersignale durch die SPS 6 über die erste Triggerleitung 9, die zweite Triggerleitung 19 und die dritte Triggerleitung 20 gesendet, sobald die Lichtschranke 8 durch einen das Inspektionssystem 1 durchfahrenden Zug ausgelöst wird und die SPS 6 durch die Lichtschranke 8 aufgeweckt wurde. Dadurch wird das Beleuchtungssystem 7 aktiviert und das erste Sensormodul 3 und das zweite Sensormodul 4 der Sensoranordnung beginnen mit der Aufzeichnung von Rohdaten. Das erste Sensormodul 3 überträgt die Rohdaten zur Weiterverarbeitung unverändert an den Server 5. Die Kameras 2d-g im zweiten Sensormodul 4 vorverarbeiten die Rohdaten und senden extrahierte Daten über den zweiten Switch 16 an den Server 5. Dort erfolgt eine Weiterverarbeitung einiger oder aller von den Sensoren 2a-g aufgenommenen und vom Server 5 empfangenen Daten. Die in dem Inspektionssystem 1 und insbesondere dem Datenverarbeitungssystem bereitgestellten Softwareressourcen und Hardwareressourcen erlauben somit In the operation of the inspection system 1, roughly speaking, the trigger signals are sent by the PLC 6 via the first trigger line 9, the second trigger line 19 and the third trigger line 20 as soon as the light barrier 8 is triggered by a train passing through the inspection system 1 and the PLC 6 was woken up by the light barrier 8. As a result, the illumination system 7 is activated and the first sensor module 3 and the second sensor module 4 of the sensor arrangement begin to record raw data. The first sensor module 3 transmits the raw data unchanged to the server 5 for further processing. The cameras 2d-g in the second sensor module 4 preprocess the raw data and send extracted data via the second switch 16 to the server 5. There, a further processing of some or all of the Sensors 2a-g recorded and received by the server 5 data. The software resources and hardware resources provided in the inspection system 1 and in particular the data processing system thus permit
nachvollziehbar das Anwenden der Sensoranordnung auf den Inspektionsabschnitt des Fahrzeugs mit einer vorbestimmten Relativgeschwindigkeit der Relativbewegung, wobei die Relativgeschwindigkeit vorzugsweise zwischen 2 km/h bis zu 400 km/h liegt, nämlich wie erwähnt bei etwa 5 km/h. Die Software- und Hardwareressourcen sind also für ein comprehensible applying the sensor arrangement to the inspection portion of the vehicle with a predetermined relative speed of relative movement, wherein the relative speed is preferably between 2 km / h up to 400 km / h, as mentioned at about 5 km / h. So the software and hardware resources are for one
Anwenden der Sensoranordnung auf den Inspektionsabschnitt des Fahrzeugs bei einer vorbestimmten Relativgeschwindigkeit der Relativbewegung mit einer für die Applying the sensor arrangement on the inspection portion of the vehicle at a predetermined relative speed of relative movement with one for the
Inspektionszwecke und zur Validierung der Messergebnisse hinreichenden Datenredundanz ausgelegt. Inspection purposes and sufficient data redundancy to validate the measurement results.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Server 5 dafür eingerichtet, eine Krankenakte über Züge zu führen und Diagnosen über Inspektionsobjekte, wie beispielsweise In the present exemplary embodiment, the server 5 is set up to carry a medical record via trains and diagnoses via inspection objects, such as
Klimaanlagengitter, an den Zügen zu stellen. Unter Verwendung von Inspektionsergebnissen 1 wird Big Data erzeugt. Der Server 5 kann in Ausführungsformen ein internes Teilsystem des Datenverarbeitungssystems bilden, während ein externes Teilsystem, wie z.B. eine Cloudcomputingfarm, ausgelagert ist. So können einige Teile der Messdaten intern verarbeitet werden, während nur andere Teile der Messdaten extern verarbeitet werden. Es ist somit bei dem Inspektionsverfahren nicht notwendig, die Kontrolle über die Daten komplett aufzugeben. Ferner ist der Server 5 dafür eingerichtet, ein dreidimensionales Modell des Inspektionsabschnitts 1 aus Flächenbilddaten des ersten Sensormoduls 3 zu erzeugen. Aus mehreren zweidimensionalen Aufnahmen vom fahrenden Zug, die durch eine der drei Kameras 2a-c des ersten Sensormoduls 3 zeitlich sequentiell aufgenommen wurden, wird durch einen Algorithmus auf dem Server 5 das dreidimensionale Modell abgeleitet. Beispielsweise können eine der drei Kameras 2a-c des ersten Sensormoduls 3 fünf Aufnahmen bei Durchfahrt des Zuges erstellt werden. Mit nur einer einzelnen 2D- Kamera bzw. Flächenbildkamera kann somit ein 3D-Modell erzeugt werden, weil sich der Zug gegenüber der Kamera bewegt. Air conditioning grille to put on the trains. Using inspection results 1, big data is generated. Server 5, in embodiments, may form an internal subsystem of the data processing system, while an external subsystem, such as e.g. a cloud computing farm, outsourced. Thus, some parts of the measurement data can be processed internally, while only other parts of the measurement data are processed externally. It is therefore not necessary in the inspection process to completely relinquish control over the data. Furthermore, the server 5 is set up to generate a three-dimensional model of the inspection section 1 from surface image data of the first sensor module 3. From several two-dimensional images of the moving train, which were recorded temporally sequentially by one of the three cameras 2a-c of the first sensor module 3, the three-dimensional model is derived by an algorithm on the server 5. For example, one of the three cameras 2a-c of the first sensor module 3 can be made five shots as the train passes. Thus, a 3D model can be generated with only a single 2D camera or area-scan camera because the train moves in relation to the camera.
Figur 2 zeigt ein schematisches Diagramm einer Ausführungsform eines Figure 2 shows a schematic diagram of an embodiment of a
Inspektionsverfahrens gemäß der Erfindung. Das in Figur 1 gezeigte Inspektionssystem 1 und das Datenverarbeitungssystem 5 sind dafür eingerichtet, dieses Inspektionsverfahren auszuführen. In einem ersten Schritt S21 wird die Sensoranordnung auf den Inspection method according to the invention. The inspection system 1 and the data processing system 5 shown in FIG. 1 are configured to carry out this inspection process. In a first step S21, the sensor arrangement is placed on the
Inspektionsabschnitt des Fahrzeugs angewendet, um das Fahrzeug zu inspizieren. Dies ist so allgemein bereits vorbekannt. Die Sensoranordnung wird jedoch erfindungsgemäß auf den Inspektionsabschnitt mit einem optischen Sensor 2a-g zum Inspizieren eines technischen Funktionszustands des Fahrzeugs angewendet S22, wie oben beschrieben. Somit wird mit einer optischen Messtechnik eine technische Funktion des Fahrzeugs im Betriebszustand, also in Bewegung, inspiziert. Besonders bei Schienenfahrzeugen können solche optischen Inspektionen der technischen Funktion im Betriebszustand eine großeInspection section of the vehicle used to inspect the vehicle. This is already known in general. The sensor arrangement, however, according to the invention the inspection section with an optical sensor 2a-g for inspecting a technical operating state of the vehicle applied S22, as described above. Thus, with an optical measurement technique, a technical function of the vehicle in the operating state, ie in motion, inspected. Especially with rail vehicles such optical inspections of the technical function in the operating state a large
Kostenersparnis mit sich bringen und Menschen vor Gesundheitsgefahren bei der Inspektion schützen. In Ausführungsformen weist das Inspektionsverfahren weitere Schritte auf. Diese ergeben sich durch Aufnahme von Verfahrensschritten aus der allgemeinen Beschreibung dieser Anmeldung, aus der detaillierten Beschreibung und insbesondere aus den Cost savings and protect people from health hazards during the inspection. In embodiments, the inspection method includes further steps. These result from incorporation of method steps from the general description of this application, from the detailed description and in particular from the
Patentansprüchen. Claims.
Figur 3 zeigt ein schematisches Diagramm von Teilschritten einer Ausführungsform eines Inspektionsverfahrens gemäß der Erfindung. Das in Figur 1 gezeigte Inspektionssystem 1 und das Datenverarbeitungssystem, also der Server 5, sind dafür eingerichtet, dieses Inspektionsverfahren auszuführen. In einem ersten Schritt S301 wird ein Wartungsplan aller Fahrzeuge, in diesem Fall Züge, eingelesen. In einem zweiten Schritt S302 wird erkannt, ob ein Fahrzeug sich dem Inspektionssystem 1 nähert, im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch Auslesen eines RFID-Chips. In einem dritten Schritt S303 wird das Fahrzeug detektiert, um einen Inspektionszeitpunkt t=0 zu setzen. In einem vierten Schritt S304 wird eine Vorwarnzeit für das Inspektionssystem 1 gesetzt. In einem fünften Schritt S305 wird das Inspektionssystem 1 initialisiert, insbesondere die Sensoranordnung. In einem sechsten Schritt S306 wird ein Funktionstest des Inspektionssystems 1 durchgeführt. In einem siebten Schritt S307 wird, nach erfolgreichem Funktionstest, automatisch eine Funktionsfähigkeit des Inspektionssystems 1 festgestellt. In einem achten Schritt S308 wird abhängig von ein Inspektionsverfahren basierend auf historischen Daten abhängig von dem zu inspizierenden Fahrzeug ausgewählt. In einem neunten Schritt S309 werden Umgebungsparameter nach Anwenden der Sensoranordnung bestimmt. In einem zehnten Schritt S310 wird das FIG. 3 shows a schematic diagram of substeps of an embodiment of an inspection method according to the invention. The inspection system 1 shown in FIG. 1 and the data processing system, ie the server 5, are set up to carry out this inspection process. In a first step S301, a maintenance plan of all vehicles, in this case trains, is read. In a second step S302, it is detected whether a vehicle is approaching the inspection system 1, in the present exemplary embodiment by reading out an RFID chip. In a third step S303, the vehicle is detected to set an inspection time t = 0. In a fourth step S304, a pre-warning time for the inspection system 1 is set. In a fifth step S305, the inspection system 1 is initialized, in particular the sensor arrangement. In a sixth step S306, a functional test of the inspection system 1 is performed. In a seventh step S307, after a successful functional test, a functionality of the inspection system 1 is automatically determined. In an eighth step S308, it is selected depending on an inspection method based on historical data depending on the vehicle to be inspected. In a ninth step S309, environmental parameters are determined after applying the sensor arrangement. In a tenth step S310, the
Inspektionssystem schließlich heruntergefahren, nachdem alle Rohdaten durch die Finally, inspection system shut down after all the raw data through the
Sensoranordnung erfasst wurden. In dieser Ausführungsform werden die Schritte S301 bis S310 in der angegebenen Reihenfolge ausgeführt. In anderen Ausführungsformen kann aber eine veränderte Reihenfolge verwendet werden oder es können weitere Schritte Sensor arrangement were detected. In this embodiment, steps S301 to S310 are executed in the order indicated. In other embodiments, however, a changed order may be used or further steps may be taken
hinzukommen, auch zwischen den Schritten S301 bis S310, oder es können Schritte entfernt werden. Vorzugsweise wird in einem dem Erfassen von Rohdaten nachgelagerten Schritt anhand einer Diagnose oder eines Inspektionsergebnisses Big Data erzeugt. Figur 4 zeigt ein weiteres schematisches Diagramm von Teilschritten einer Ausführungsform eines Inspektionsverfahrens gemäß der Erfindung. Die Teilschritte können beispielsweise mit den Schritten aus Figur 3 kombiniert werden, z.B. verschränkt, oder den Schritten aus Figurmay be added, even between steps S301 to S310, or steps may be removed. Preferably, in a step subsequent to the acquisition of raw data, big data is generated based on a diagnosis or an inspection result. FIG. 4 shows a further schematic diagram of substeps of an embodiment of an inspection method according to the invention. The substeps may be combined, for example, with the steps of FIG. 3, eg, entangled, or the steps of FIG
3 vor- oder nachgelagert werden. In einem ersten Schritt S401 wird ein Inspektionsergebnis für das Fahrzeug anhand einer unter Verwendung von Rohdaten erstellten Diagnose abgeleitet. In einem zweiten Schritt S402 wird das Inspektionsergebnis durch einen Benutzer bestätigt. Dies kann an einem Userclient über eine entsprechende Schnittstelle, z.B. 3 upstream or downstream. In a first step S401, an inspection result for the vehicle is derived from a diagnosis made using raw data. In a second step S402, the inspection result is confirmed by a user. This can be done on a user client via a corresponding interface, e.g.
Webschnittstelle erfolgen. In einem dritten Schritt S403 wird durch das Web interface done. In a third step S403 is by the
Datenverarbeitungssystem eine Wartungsempfehlung an den Benutzer gegeben. In einem vierten Schritt S404 wird anhand der Diagnose durch das Inspektionssystem dem Benutzer eine Wartungshandlung für das Fahrzeug vorgeschlagen. Diese Wartungshandlung kann auf einer Krankenakte basieren. In einem fünften Schritt S405 wird das Fahrzeug zu einem späteren Zeitpunkt erneut durch technische Sensorik, in diesem Ausführungsbeispiel durch das Inspektionssystem bei einer späteren Durchfahrt des Fahrzeugs, inspiziert, basierend auf der vorherigen Diagnose, um die vorherige Diagnose zu bestätigen oder zu verwerfen. Das heißt, das Inspektionsverfahren erlaubt in dieser Ausführungsform, zu überprüfen, ob eine Diagnose oder Prognose tatsächlich zur Realität wird oder nicht. Ist die Diagnose beispielsweise„Stromabnehmer bricht wahrscheinlich in 5 Wochen", basierend auf historischen Daten im Vergleich mit einem gegenwärtigen Inspektionsergebnis, so kann nach 4 Wochen eine erneute Diagnose, also eine Überprüfung der vorherigen Diagnose stattfinden. Lautet die erneute Diagnose„Stromabnehmer bricht wahrscheinlich in einer Woche", ist die vorherige Diagnose bestätigt. Lautet die erneute Diagnose„Stromabnehmer bricht wahrscheinlich in 4 Wochen" wird die vorherige Diagnose verworfen und ein Data processing system given a maintenance recommendation to the user. In a fourth step S404, based on the diagnosis by the inspection system, a maintenance action for the vehicle is proposed to the user. This maintenance action can be based on a medical record. In a fifth step S405, the vehicle is later inspected again by technical sensors, in this embodiment by the inspection system on a later passage of the vehicle, based on the previous diagnosis to confirm or reject the previous diagnosis. That is, the inspection method in this embodiment allows to check whether a diagnosis or prognosis actually becomes a reality or not. For example, if the diagnosis is "pantograph likely to break in 5 weeks", based on historical data compared to a current inspection result, a new diagnosis, ie a previous diagnosis, may be made after 4 weeks, if the re-diagnosis "pantograph is likely to break one week ", confirms the previous diagnosis. If the re-diagnosis is "pantograph breaks probably in 4 weeks" the previous diagnosis is discarded and a
Austausch des Stromabnehmers kann bis auf Weiteres verschoben werden. So können Kosten eingespart werden. Replacement of pantograph can be postponed until further notice. This can save costs.
Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als All features disclosed in the application documents are considered
erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. Insbesondere können Verfahrensschritte in den angegebenen Reihenfolgen oder auch in veränderter Reihenfolge erfindungswesentlich sein. claimed essential to the invention, if they are new individually or in combination over the prior art. In particular, method steps in the specified orders or in an altered order may be essential to the invention.
5 Bezugszeichenliste 5 list of reference numerals
1 Inspektionssystem 1 inspection system
2a-g Sensor  2a-g sensor
3 erstes Sensormodul 3 first sensor module
4 zweites Sensormodul Server 4 second sensor module server
Speicherprogrammierbare Steuerung  Programmable logic controller
Beleuchtungssystem lighting system
Lichtschranke  photocell
erste Triggerleitung first trigger line
erste Erdungsverbindung first earthing connection
Optokoppler  optocoupler
erster Switch first switch
erste kombinierte Ethernet-Daten-Strom-Leitung erste Switch-Server-Verbindung first combined Ethernet data power line first switch server connection
zweite Erdungsverbindung second earthing connection
zweiter Switch second switch
zweite kombinierte Ethernet-Daten-Strom-Leitung zweite Switch-Server-Verbindung second combined Ethernet data power line second switch server connection
zweite Triggerleitung second trigger line
dritte Triggerleitung third trigger line
SPS-Server-Verbindung  SPS server connection
Relais  relay

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Inspektionsverfahren zum optischen Inspizieren eines Fahrzeugs im Betriebszustand unter Verwendung eines Inspektionssystems (1), das eine Sensoranordnung mit einem oder mehreren Sensoren (2a-g), von denen einer oder mehrere optische Sensoren (2a-g) sind, aufweist und einen Durchgang für das Fahrzeug bereitstellt, während einer Relativbewegung zwischen dem Fahrzeug und der Sensoranordnung, wobei das Fahrzeug vorzugsweise ein den Durchgang passierendes Fahrzeug ist, das besonders vorzugsweise mit Leistung von einer Hochspannungsleitung versorgt wird, das Verfahren umfassend den Schritt: An inspection method for optically inspecting a vehicle in operation using an inspection system (1) comprising a sensor assembly having one or more sensors (2a-g), one or more of which are optical sensors (2a-g), and a passageway for the vehicle Vehicle, during a relative movement between the vehicle and the sensor arrangement, wherein the vehicle is preferably a passage-passing vehicle, which is particularly preferably supplied with power from a high-voltage line, the method comprising the step:
- Anwenden der Sensoranordnung auf mindestens einen Inspektionsabschnitt des Fahrzeugs, um das Fahrzeug zu inspizieren;  Applying the sensor arrangement to at least one inspection section of the vehicle to inspect the vehicle;
das Verfahren gekennzeichnet durch den Schritt: the method characterized by the step:
- Anwenden von mindestens einem optischen Sensor (2a-g) der  Applying at least one optical sensor (2a-g) of
Sensoranordnung auf den Inspektionsabschnitt zum Inspizieren eines  Sensor arrangement on the inspection section for inspecting a
technischen Funktionszustands des Fahrzeugs.  technical functional state of the vehicle.
Inspektionsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, Inspection method according to one of the preceding claims,
gekennzeichnet durch den Schritt: characterized by the step:
- Bereitstellen mindestens eines kontinuierlich messenden Sensors (2a-g) und/oder mindestens eines diskret messenden Sensors (2a-g) in der  Providing at least one continuously measuring sensor (2a-g) and / or at least one discretely measuring sensor (2a-g) in the
Sensoranordnung, vorzugsweise mit festeingestellter Messtechnik, zum Erheben von Rohdaten über den Inspektionsabschnitt, wobei der Sensor (2a-g)  Sensor arrangement, preferably with fixed measuring technology, for collecting raw data via the inspection section, wherein the sensor (2a-g)
vorzugsweise ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus optischer Sensor, olfaktorischer Sensor, chemischer Sensor, Vibrationssensor, elektromagnetischer Sensor, Wärmebildsensor und akustischer Sensor, wobei mindestens ein bereitgestellter Sensor (2a-g) ein optischer Sensor ist, der vorzugsweise getriggert ist, und vorzugsweise ein weiterer Sensor in der Sensoranordnung bereitgestellt wird, der sich vorzugsweise in einer von ihm verwendeten  preferably selected from the group consisting of optical sensor, olfactory sensor, chemical sensor, vibration sensor, electromagnetic sensor, thermal image sensor and acoustic sensor, wherein at least one provided sensor (2a-g) is an optical sensor, which is preferably triggered, and preferably one another sensor is provided in the sensor arrangement, preferably in one of them used
Messtechnik zur Erhebung von Rohdaten von dem optischen Sensor  Measurement technology for collecting raw data from the optical sensor
unterscheidet. Inspektionsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch den Schritt: different. Inspection method according to one of the preceding claims, characterized by the step:
- Bereitstellen von zwei oder mehr Sensoren (2a-g) der Sensoranordnung entlang und/oder orthogonal einer Bewegungsrichtung des Fahrzeugs, wobei mindestens einer der Sensoren ein optischer Sensor ist und vorzugsweise zwei oder mehr Sensoren (2a-g) der Sensoranordnung entlang und/oder orthogonal der  Providing two or more sensors (2a-g) of the sensor array along and / or orthogonal to a direction of movement of the vehicle, wherein at least one of the sensors is an optical sensor and preferably two or more sensors (2a-g) of the sensor array along and / or orthogonal to the
Bewegungsrichtung des Fahrzeugs voneinander beabstandet sind.  Movement direction of the vehicle are spaced apart.
Inspektionsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, Inspection method according to one of the preceding claims,
gekennzeichnet durch den Schritt: characterized by the step:
- Erstellen einer Diagnose, die den technischen Funktionszustand des Fahrzeugs betrifft, unter Verwendung von durch die Sensoranordnung erfassten Rohdaten.  - Creating a diagnosis, which relates to the technical health of the vehicle, using detected by the sensor array raw data.
Inspektionsverfahren nach Anspruch 4, Inspection method according to claim 4,
gekennzeichnet durch mindestens einen der Schritte: characterized by at least one of the steps:
- Speichern von Rohdaten, extrahierten Daten und/oder aus Rohdaten erzeugten Metadaten durch das Inspektionssystem (1) in eine Datenbank, die vorzugsweise bezogen auf das Inspektionssystem (1) entfernt angeordnet ist; und/oder  Storing raw data, extracted data and / or metadata generated from raw data by the inspection system (1) in a database, which is preferably arranged remotely relative to the inspection system (1); and or
- Anwenden eines Algorithmus auf die in der Datenbank gespeicherten Rohdaten, extrahierten Daten und/oder Metadaten; und/oder  Applying an algorithm to the raw data, extracted data and / or metadata stored in the database; and or
- Erstellen der Diagnose, die das Fahrzeug betrifft, basierend auf dem Anwenden des Algorithmus.  - Create the diagnosis concerning the vehicle based on the application of the algorithm.
Inspektionsverfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, Inspection method according to one of claims 4 or 5,
gekennzeichnet durch die Schritte: characterized by the steps:
- Vergleichen gegenwärtiger Ist-Daten mit historischen War-Daten und/oder erwartungsgemäßen Soll-Daten bevorzugt innerhalb eines Datentyps, wobei die Datentypen Rohdaten, extrahierten Daten und/oder Metadaten mit historischen Rohdaten, extrahierten Daten und/oder Metadaten umfassen; und  Comparing current actual data with historical war data and / or expected target data preferably within a data type, the data types comprising raw data, extracted data and / or metadata with historical raw data, extracted data and / or metadata; and
- Erstellen der Diagnose des Fahrzeugs durch Bestimmen von Abweichungen der verglichenen Daten.  - Create the diagnosis of the vehicle by determining deviations of the compared data.
Inspektionsverfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, Inspection method according to one of claims 4 to 6,
gekennzeichnet durch mindestens einen der Schritte: - Aufzeichnen von Rohdaten durch die Sensoranordnung; und/odercharacterized by at least one of the steps: - recording raw data by the sensor arrangement; and or
- Zwischenspeichern von Rohdaten auf einem ersten Speichermedium, das vorzugsweise innerhalb der Sensoranordnung angeordnet ist; und/oder- Caching of raw data on a first storage medium, which is preferably disposed within the sensor array; and or
- nach Abschluss des Aufzeichnens von, vorzugsweise aller, Rohdaten, Analyse der Rohdaten und Ableiten extrahierter Daten basierend auf der Analyse; after completing the recording of, preferably all, raw data, analyzing the raw data and deriving extracted data based on the analysis;
und/oder  and or
- Erhebung von Metadaten aus Rohdaten und/oder extrahierten Daten; und/oder - collecting metadata from raw data and / or extracted data; and or
- Archivieren von Rohdaten und/oder extrahierten Daten und/oder Metadaten auf einem zweiten Speichermedium, wobei das erste Speichermedium eine höhere Schreib- und/oder Lesegeschwindigkeit als das zweite Speichermedium aufweist und vorzugsweise entfernt von der Sensoranordnung angeordnet ist; und/oder- Archiving raw data and / or extracted data and / or metadata on a second storage medium, the first storage medium having a higher writing and / or reading speed than the second storage medium and is preferably arranged away from the sensor arrangement; and or
- Korrelieren von Rohdaten, extrahierten Daten und/oder Metadaten durch Anwendung des Algorithmus zum Erstellen der Diagnose; und/oderCorrelating raw data, extracted data and / or metadata using the algorithm for generating the diagnosis; and or
- Speichern der Diagnose in einer Datenbank, vorzugsweise zugeordnet zu einem Fahrzeug, an dem die Rohdaten erfasst wurden. - Store the diagnosis in a database, preferably assigned to a vehicle on which the raw data has been acquired.
Inspektionsverfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, Inspection method according to one of claims 4 to 7,
gekennzeichnet durch mindestens einen der Schritte:  characterized by at least one of the steps:
- Ableiten eines Inspektionsergebnisses für das Fahrzeug anhand der Diagnose, vorzugsweise Bestätigen des Inspektionsergebnisses durch einen Benutzer und vorzugsweise Geben einer Wartungsempfehlung an den Benutzer; und/oder Deriving an inspection result for the vehicle based on the diagnosis, preferably confirming the inspection result by a user and preferably giving a maintenance recommendation to the user; and or
- Vorschlagen einer Wartungshandlung für das Fahrzeug an den Benutzer durch das Inspektionssystem anhand der Diagnose; und/oder - proposing a maintenance action for the vehicle to the user by the inspection system based on the diagnosis; and or
- erneutes Inspizieren des Fahrzeugs zu einem späteren Zeitpunkt, durch eine erneute Anwendung von technischer Sensorik oder durch eine Inspektion durch einen Menschen, basierend auf der vorherigen Diagnose, um die vorherige Diagnose zu bestätigen oder zu verwerfen.  re-inspecting the vehicle at a later time, by re-applying technical sensors or by human inspection based on the previous diagnosis to confirm or reject the previous diagnosis.
9. Inspektionsverfahren nach Anspruch 8, 9. Inspection method according to claim 8,
gekennzeichnet durch den Schritt:  characterized by the step:
- Erzeugen von Big Data unter Verwendung des Inspektionsergebnisses.  - Generate big data using the inspection result.
10. Inspektionsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, 10. Inspection method according to one of the preceding claims,
gekennzeichnet durch mindestens einen der Schritte:  characterized by at least one of the steps:
- Einlesen eines Wartungsplans aller Fahrzeuge; und/oder - Erkennen, ob ein Fahrzeug sich dem Inspektionssystem nähert, vorzugsweise unter Verwendung von RFID; und/oder - reading a maintenance plan of all vehicles; and or Detecting whether a vehicle is approaching the inspection system, preferably using RFID; and or
- Detektieren des Fahrzeugs, um einen Inspektionsstartzeitpunktes t=0 zu setzen; - detecting the vehicle to set an inspection start time t = 0;
- Setzen einer Vorwarnzeit; und/oder - setting a warning time; and or
- Initialisieren des Inspektionssystems, insbesondere der Sensoranordnung; und/oder  Initializing the inspection system, in particular the sensor arrangement; and or
- Durchführen eines Funktionstests des Inspektionssystems, um insbesondere funktionsunfähige Sensoren zu erkennen, und, vorzugsweise, basierend darauf automatisches Feststellen einer Funktionsfähigkeit des Inspektionssystems; und/oder  Performing a functional test of the inspection system to detect, in particular, inoperative sensors, and, preferably, automatically determining a functionality of the inspection system based thereon; and or
- Auswählen eines Inspektionsverfahrens basierend auf historischen Daten abhängig von dem zu inspizierenden Fahrzeug; und/oder  Selecting an inspection method based on historical data depending on the vehicle to be inspected; and or
- Ermitteln von Umgebungsparametern, vorzugsweise einer  Determining environmental parameters, preferably one
Umgebungstemperatur, vor oder nach Anwenden der Sensoranordnung;  Ambient temperature, before or after applying the sensor arrangement;
- Herunterfahren des Inspektionssystems nach Erfassen aller Rohdaten durch die Sensoranordnung.  - Shutting down the inspection system after collecting all raw data through the sensor assembly.
Inspektionsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, Inspection method according to one of the preceding claims,
gekennzeichnet durch mindestens einen der Schritte: characterized by at least one of the steps:
- Anwenden der Sensoranordnung mit noninvasiver Messtechnik von außen, bezogen auf das Fahrzeug, wobei vorzugsweise ein Abstand zwischen Sensor (2a-g) und Fahrzeug zumindest zeitweise zwischen 0 cm und 250 cm, bevorzugt zwischen 10 cm und 100 cm beträgt; und/oder  Applying the sensor arrangement with non-invasive measurement technology from the outside, based on the vehicle, wherein preferably a distance between sensor (2a-g) and vehicle is at least temporarily between 0 cm and 250 cm, preferably between 10 cm and 100 cm; and or
- Anwenden der Sensoranordnung mit invasiver Messtechnik von außen, bezogen auf das Fahrzeug; und/oder  - applying the sensor arrangement with invasive measurement technology from the outside, based on the vehicle; and or
- Anwenden der Sensoranordnung, wobei mindestens ein Sensor (2a-g) der Sensoranordnung an dem Fahrzeug angebracht ist, für Messungen in oder an dem Fahrzeug, deren Rohdaten und/oder daraus erzeugte Metadaten von dem Fahrzeug weg übertragen werden; und/oder  Applying the sensor arrangement, wherein at least one sensor (2a-g) of the sensor arrangement is mounted on the vehicle for measurements in or on the vehicle whose raw data and / or metadata generated therefrom are transmitted away from the vehicle; and or
- Aufnehmen und Auslesen von aktiven und/oder passiven Markern auf dem Fahrzeug.  - Recording and reading of active and / or passive markers on the vehicle.
Inspektionsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, Inspection method according to one of the preceding claims,
gekennzeichnet durch den Schritt: characterized by the step:
- Erzeugen von dreidimensional aufgelösten Datensätzen des  - Generating three-dimensionally resolved data sets of the
Inspektionsabschnitts oder des Fahrzeugs, - wobei insbesondere die dreidimensional aufgelösten Datensätze aus durch zumindest einen Sensor (2a-g) zeitlich sequentiell aufgenommene Daten und/oder aus durch mehrere Sensoren (2a-g) synchron oder zeitlich sequentiell erfasste ein- oder zweidimensionale Daten des Inspektionsabschnitts gebildet ist, - wobei bevorzugt aus einer Einzahl oder Mehrzahl von dreidimensional aufgelösten Datensätzen aus einem oder mehreren Sensoren (2a-g) oder Sensortypen ein dreidimensionales Modell des Inspektionsabschnitts abgeleitet wird. Inspection section or vehicle, wherein in particular the three-dimensionally resolved data sets are formed by at least one sensor (2a-g) temporally sequentially recorded data and / or by a plurality of sensors (2a-g) synchronously or temporally sequentially detected one or two-dimensional data of the inspection section, - Preferably, a three-dimensional model of the inspection section is derived from a singular or a plurality of three-dimensionally resolved data sets from one or more sensors (2a-g) or sensor types.
Datenverarbeitungssystem (5), das vorzugsweise sowohl ein dem Inspektionssystem (1 ) internes als auch ein externes, entfernt angeordnetes Teilsystem umfasst und das dafür eingerichtet ist, wirkverbunden mit dem Inspektionssystem ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 durchzuführen. Data processing system (5), which preferably comprises both an inspection system (1) internal and an external, remotely located subsystem and which is adapted to operatively connected to the inspection system to perform a method according to one of claims 1 to 12.
Datenverarbeitungssystem (5) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Datenverarbeitungssystem (5) Softwareressourcen und/oder Hardwareressourcen aufweist, die auf eine übertragbare und speicherbare Datenrate für das Anwenden der Sensoranordnung auf den Inspektionsabschnitt des Fahrzeugs bei einer vorbestimmten Relativgeschwindigkeit der Relativbewegung mit einer für die Inspektionszwecke und/oder Validierung der Messergebnisse hinreichenden Datenredundanz ausgelegt sind, wobei die Relativgeschwindigkeit vorzugsweise zwischen 2 km/h bis zu 400 km/h, mehr bevorzugt zwischen 2 km/h und 50 km/h, besonders bevorzugt zwischen 3 km/h und 10 km/h und idealerweise bei 5 km/h liegt;Data processing system (5) according to claim 13, characterized in that the data processing system (5) comprises software resources and / or hardware resources which are based on a transferable and storable data rate for applying the sensor arrangement to the inspection section of the vehicle at a predetermined relative speed of relative movement with a the inspection purposes and / or validation of the measurement results sufficient data redundancy are designed, the relative speed preferably between 2 km / h up to 400 km / h, more preferably between 2 km / h and 50 km / h, more preferably between 3 km / h and 10 km / h and ideally at 5 km / h;
- wobei die Datenrate auf eine konstante oder variable Relativgeschwindigkeit während eines Inspektionsintervalls vorzugsweise dynamisch zur Erreichung der hinreichenden und/oder kontanten Datenredundanz angepasst wird; und/oder- wherein the data rate is adapted to a constant or variable relative speed during an inspection interval preferably dynamically to achieve sufficient and / or constant data redundancy; and or
- wobei eine hinreichende Datenredundanz bei zumindest einem, bevorzugt 3 und mehr bevorzugt bei 3 bis 10 Datensätzen je zu inspizierendem Abschnitt eines Inspektionsobjektes liegt. - Where a sufficient data redundancy is at least one, preferably 3 and more preferably at 3 to 10 data sets per inspizierendem section of an inspection object.
Inspektionssystem (1 ), das ein Datenverarbeitungssystem (5) nach Anspruch 13 enthält oder eine Schnittstelle zum Verbinden mit einem Datenverarbeitungssystem (5) nach Anspruch 13 aufweist und das dafür eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 wirkverbunden mit dem Datenverarbeitungssystem (5) durchzuführen. An inspection system (1) comprising a data processing system (5) according to claim 13 or an interface for interfacing with a data processing system (5) according to claim 13 and arranged to operatively connect a method according to any one of claims 1 to 12 to the data processing system (11). 5).
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