WO2021110351A1 - Adaptive method for inspecting an apparatus and system - Google Patents

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WO2021110351A1
WO2021110351A1 PCT/EP2020/081229 EP2020081229W WO2021110351A1 WO 2021110351 A1 WO2021110351 A1 WO 2021110351A1 EP 2020081229 W EP2020081229 W EP 2020081229W WO 2021110351 A1 WO2021110351 A1 WO 2021110351A1
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WO
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process data
control network
computer
recording
internal computer
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PCT/EP2020/081229
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Inventor
Christoph Birkmann
Andreas Henne
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Siemens Mobility GmbH
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    • G07C5/008—Registering or indicating the working of vehicles communicating information to a remotely located station

Definitions

  • a verification method for a device is given.
  • a system is also specified.
  • Specify verification method for a device that can be carried out during normal operation of the device. Another problem to be solved consists in specifying a system with which such a checking method can be carried out.
  • the device used here comprises a control network and at least one electronic component.
  • the electronic component is signal-connected to the control network and exchanges process data with the control network during operation.
  • the control network preferably connects a plurality of electronic components of the device to one another in terms of signaling.
  • the individual components of the device preferably have different functionalities.
  • Control network the components are supplied with control signals or process data, whereupon they perform certain tasks according to their functionality To run.
  • the control network is, for example, an Ethernet.
  • a device is understood here to mean, for example, an industrial installation or a machine or a rail vehicle or an aircraft or a motor vehicle.
  • the device used includes an internal computer that is connected to the control network and has access to the process data.
  • the internal computer is set up to extract or copy predetermined process data from the control network and write them to a file.
  • the internal computer is connected to the control network by wire, for example.
  • the internal computer is a measuring device approved in the control network.
  • "Internal computer” means a computer that is assigned to the device, for example is permanently mounted on or in the device and is moved along with the device.
  • the internal computer includes, in particular, a processor.
  • the checking method comprises a step A) in which a selection of process data to be recorded is created.
  • the selection is, for example, a file or part of a file in which the process data to be recorded are specified.
  • the checking method comprises a step B), in which the selection is transmitted wirelessly from an external computer to the internal computer of the device.
  • the external computer is not part of the device.
  • the external The computer is not connected to the control network in a wired manner, but can, for example, communicate with the control network exclusively via the internal computer, the communication between the internal computer and the external computer taking place wirelessly.
  • the external computer includes, in particular, a processor.
  • Communication between the internal computer and the external computer preferably takes place via the Internet.
  • the selection is uploaded to a web server or web portal and then downloaded from the internal computer from the web server / web portal.
  • the external computer is, for example, a computer of a central monitoring system from which a plurality of devices are monitored.
  • the control network is preferably separated from the connection to the Internet by a firewall.
  • the firewall only allows an SSL-secured connection to the external computer.
  • External computer means a computer that is not assigned to the device, for example is not moved when the device is moved.
  • the external computer is particularly objectionable to the device. During normal operation of the device, the external computer can be several kilometers from the Device must be removed.
  • the checking method comprises a step C) in which recording of the selected process data to be recorded is started.
  • the recording is made using the internal computer.
  • the internal computer after the selection of process data to be recorded has been transmitted to him, a program which extracts the selected process data to be recorded from the control network and writes it to a recording file.
  • the selected process data are recorded, for example, over a predetermined period of time.
  • the time period is transmitted wirelessly, for example in step B), together with the selection.
  • the checking method comprises a step D), in which the recording with the process data is transmitted wirelessly from the internal computer to the external computer.
  • the recording file described with the process data is sent wirelessly from the internal computer to the external computer.
  • the recording is uploaded from the internal computer to the web server / web portal and can then be downloaded to the external computer.
  • the checking method comprises a step E) in which the recording is evaluated.
  • the evaluation takes place, for example, on the external computer.
  • the process data of the recording are analyzed.
  • conclusions are drawn in particular about the functionality or errors of the at least one electronic component or the multiple electronic components of the device.
  • Steps A) to E) are preferably carried out in the order given.
  • the verification procedure comprises the following steps:
  • the present invention is based in particular on the knowledge that for checking and troubleshooting the functionality of devices and their electronic components, an external computer is usually connected to the device, in particular to the control network of the device, and selected process data are extracted / copied in this way .
  • This possibility is no longer given, for example, when the device is in operation and can no longer be directly connected to a computer.
  • a device in the form of a rail vehicle can no longer be checked when it is in passenger operation.
  • the present invention makes use of an internal computer connected to the control network of the device.
  • the internal computer is a customer-approved measuring device that has access to the process data of the control network.
  • the internal computer can be reached wirelessly, in particular via the Internet, with an external computer.
  • the internal computer can also be informed during operation of the device which process data are to be recorded and transmitted wirelessly back to the external computer. An evaluation and analysis of the process data is thus also possible while the device is in operation.
  • the device is a rail vehicle, for example a passenger transport train.
  • the internal computer is built into the rail vehicle, for example in a switch cabinet in the driver's cab.
  • the internal computer is supplied with 24 V voltage via the on-board network of the rail vehicle and is switched on and off with this on-board network.
  • the electronic component is selected from: component one
  • the rail vehicle preferably comprises several or all components from this list.
  • the plurality or all of the components are then preferably connected to the control network in terms of signals and exchange process data with it.
  • the internal computer has preferential access to the process data of all these electronic components of the rail vehicle.
  • the train control system is, for example, the European Train Control System (ETCS).
  • ECS European Train Control System
  • a component of the train control system is, for example, a computer or a control unit or a sensor.
  • the train control system is connected in particular to the central train control system in terms of signaling.
  • several rail vehicles each comprise a control network and at least one electronic component which is connected to the respective control network in terms of signaling and exchanges process data with this control network during operation.
  • the multiple rail vehicles form a fleet.
  • each of these rail vehicles additionally comprises an internal computer which is connected to the respective control network and has access to the process data.
  • Each of the rail vehicles can in particular comprise one or more or all of the electronic components mentioned above.
  • the selection is transmitted from the external computer to a plurality of internal computers of rail vehicles in step B).
  • the Selection of several or all rail vehicles in the fleet transmitted wirelessly.
  • Steps C) and D) are then carried out for each rail vehicle, for example, so that the external computer can wirelessly transmit recordings of the selected process data from several rail vehicles. All of these recordings can then be evaluated in step E).
  • the devices each need at least one electronic component, a control network and an internal computer which is set up to communicate wirelessly with an external computer.
  • steps A) to D) are carried out while the rail vehicle is on an operational trip.
  • people are transported and train stations are approached during the operational journey.
  • doors of the rail vehicle are opened and closed again.
  • the internal computer is transparent to the control network and behaves passively with respect to the control network. This means in particular that the internal computer copies the process data from the control network in parallel, but cannot change the process data and in particular cannot influence the control of the components in the control network. That is, the internal computer does not interact with the control of the device.
  • the selection and the recording in steps B) and D) are transmitted via a cellular network, such as the 4G network or the 5G network.
  • the internal computer includes an antenna, in particular in the form of a 4G or 5G stick, for receiving and sending data from or into the cellular network.
  • a file is created in step A) which specifies the process data to be recorded.
  • step B) the file is transmitted.
  • step C) the process data are written to a file. For example, this is the same file that was transmitted in step B).
  • step D) the file (recording file) described with the process data is transmitted to the external computer.
  • the selection or file is assigned to the internal computer as a job.
  • various programs or scripts run on the internal computer.
  • One of the programs cyclically checks whether a new file has been transmitted from the external computer. For example, the program establishes a connection to the web server for this purpose. If such a new file is found, it is downloaded to the internal computer, for example. If a new file is available, a program running on the internal computer then starts the recording. A program can run on the web server that creates a job from the uploaded file, this job then being downloaded to the internal computer and, depending on this, the recording is started.
  • a program determines and monitors the size of the file described with the process data.
  • the size is determined cyclically, for example.
  • the size or a change in the size of the file can be used to determine whether the recording was successful or whether it is ongoing. If, for example, the size does not change for a specified period of time, the recording is considered to have ended.
  • a program can then check the integrity of the recorded process data, for example.
  • Another program / script can provide vehicle-specific functions, such as collecting diagnostic data or software inventory or hardware inventory.
  • This program also creates jobs for the internal computer, for example. When executing these jobs, automated tests can be carried out, for example if the device is currently not in normal operation. The results from these jobs are also transmitted wirelessly from the internal computer to the external computer, for example.
  • GPS data of the device are additionally recorded in step C).
  • step D) the GPS data are transmitted to the external computer.
  • the additional information about the position of the device is advantageous.
  • the additional GPS data can be used to interpret the process data.
  • the recording is started in an event- and / or value-triggered manner.
  • a program running on the internal computer checks whether a value in the process data to be recorded has changed. Recording of the process data is only started when a change by more than a specified threshold value is detected (value-triggered recording).
  • a recording can be started when a certain event occurs, for example when a certain component of the device is activated (event-triggered recording). The recording can also be terminated based on values or events.
  • the internal computer can have a memory on which process data from the control network can be stored / temporarily stored. Some electronic components can have a small internal storage capacity due to their manufacturing process. External memories can be used to store the process data for such components. In particular, the memory of the internal computer can be used to store this process data. When the process data is recorded, it is extracted from the memory of the internal computer, for example.
  • a system is also specified.
  • the system comprises a device with a control network and at least an electronic component that is signal-connected to the control network.
  • the system further comprises an internal computer and an external computer.
  • the system is set up in such a way that a verification procedure described here can be carried out with it.
  • all features that are disclosed for the checking method are also disclosed for the system and vice versa.
  • FIG. 2 shows a flowchart for an exemplary embodiment of the checking method.
  • the device 1 is a rail vehicle, for example a passenger train.
  • the rail vehicle 1 comprises a plurality of electronic components 3 a,.
  • the control network 2 is, for example, an Ethernet.
  • the rail vehicle 1 here comprises as electronic components: a component 3a of the European train control system (ETCS), a central train control 3b, an air conditioning system 3c, a drive control 3d, a brake control system 3e, a battery charger 3f, a door control 3g and a 4-quadrant actuator 3h.
  • ECS European train control system
  • process data / control signals are transmitted to the individual components via the control network 2.
  • the individual components in turn, can feed process data into the control network.
  • the rail vehicle 1 also includes an internal computer 4 which is connected to the control network 2.
  • the internal computer 4 is provided and set up for wireless communication with the external computer 5.
  • the data exchange between the internal computer 4 and the external computer 5 is preferably carried out via the Internet.
  • the internal computer 4 has access to the process data.
  • the internal computer is preferably transparent to the control network and behaves passively with respect to the control network. In other words, the internal computer 4 has no influence on the control of the electronic components, but can only copy out the process data.
  • the internal computer 4 preferably has access to the cellular network and includes, for example, a 4G stick.
  • a firewall can strictly separate the control network 2 from the connection to the Internet and only allow an SSL-secured connection to the external computer 5.
  • Figure 2 is an embodiment of the
  • Verification procedure shown using a flowchart The checking method is carried out with the system shown in FIG. 1, for example.
  • a selection of process data to be recorded is created.
  • a user creates a file on the external computer 5 which specifies the process data to be recorded.
  • triggers for the beginning and end of the recording can be set.
  • this selection / file is uploaded to the Internet via the external computer.
  • a script executed on a web server checks the uploaded file and creates a job from it.
  • Various scripts run on the internal computer 4, one of which establishes a connection to the web server, cyclically checks whether a new file or a new job is available and fetches the new file or the new job from the web server. There is therefore a wireless transmission of the selection / file from the external computer to the internal computer.
  • a step C the recording of the selected process data to be recorded is started with the aid of the internal computer 4.
  • a program that carries out the recording is executed on the internal computer for this purpose.
  • the process data to be recorded are copied from the control network and written to a recording file.
  • Another program can cyclically monitor the recording file written with the process data for changes in size.
  • the current GPS data of the rail vehicle can be repeatedly written to the recording file.
  • the recording or the recording file is transmitted wirelessly from the internal computer to the external computer (step D)).
  • the recording file is uploaded to the Internet.
  • the user can then be informed, for example by e-mail or SMS, that the desired recording file is now available. Then the user can download the recording file to the external computer.
  • step E After downloading the recording file, the recording of the process data is evaluated in step E). It can be concluded that the electronic components of the rail vehicle 1 are functioning properly or that there are errors.
  • the checking method described allows a targeted selection of process data, for example for individual electronic components of the rail vehicle 1, so that malfunctions of the individual components of the rail vehicle 1 can be quickly found and analyzed.
  • FIG. 3 shows a system that includes a fleet of rail vehicles 1, each of which includes at least one electronic component 3c and an internal computer 4, which are each connected to one another for signaling purposes via a control network 2.
  • a control network 2 The im Connection with the figure 2 described
  • Verification processes can be carried out simultaneously or one after the other for all rail vehicles 1 of the fleet. For example, the same selection of process data to be recorded is transmitted to all rail vehicles 1. The recordings with the recorded process data are then transmitted back from the rail vehicles 1 to the external computer 5 and can then be evaluated.
  • FIG. 1 Another exemplary embodiment of the system is shown in FIG. As in FIG. 1, the system comprises a rail vehicle 1 with a plurality of electronic components 3a,... 3h, an internal computer 4 and a
  • the rail vehicle 1 here also includes a further computer 3i, for example a RaspberryPi, with an analog input module for recording voltage, current or temperature.
  • This further computer 3i is also connected to the control network 2 for signaling purposes.
  • the internal computer 4 is here connected to the control network 2 via a Terminal Access Point (TAP) 6, for example.
  • TAP Terminal Access Point

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Abstract

The invention relates to a method for inspecting an apparatus (1), in which • - the apparatus comprises a control network (2) and at least one electronic component (3a, 3i) which is connected in signalling terms to the control network and in operation exchanges process data with the control network, • - the apparatus comprises an internal computer (4) which is connected to the control network and has access to the process data, • - comprising the steps of: • A) creating a selection of process data to be recorded, • B) wirelessly transmitting the selection from an external computer to the internal computer of the apparatus; • C) with the aid of the internal computer, starting a recording of the selected process data to be recorded; • B) wirelessly transmitting the recording from the internal computer to the external computer; • E) evaluating the recording.

Description

ADAPTIVES ÜBERPRÜFUNGSVERFAHREN FÜR EINE VORRICHTUNG UND SYSTEM ADAPTIVE VERIFICATION PROCEDURE FOR A DEVICE AND SYSTEM
Es wird ein Überprüfungsverfahren für eine Vorrichtung angegeben. Darüber hinaus wird ein System angegeben. A verification method for a device is given. A system is also specified.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, einOne task to be solved is to find a
Überprüfungsverfahren für eine Vorrichtung anzugeben, das während des bestimmungsgemäßen Betriebs der Vorrichtung durchführbar ist. Eine weitere zu lösende Aufgabe besteht darin, ein System anzugeben, mit dem ein solches Überprüfungsverfahren durchführbar ist. Specify verification method for a device that can be carried out during normal operation of the device. Another problem to be solved consists in specifying a system with which such a checking method can be carried out.
Diese Aufgaben werden unter anderem durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. These objects are achieved, inter alia, by the subjects of the independent patent claims. Advantageous configurations and developments are the subject of the dependent claims.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Überprüfungsverfahrens umfasst die dabei verwendete Vorrichtung ein Steuerungsnetzwerk und zumindest eine elektronische Komponente. Die elektronische Komponente ist signaltechnisch mit dem Steuerungsnetzwerk verbunden und tauscht im Betrieb Prozessdaten mit dem Steuerungsnetzwerk aus. Das Steuerungsnetzwerk verbindet bevorzugt eine Mehrzahl von elektronischen Komponenten der Vorrichtung signaltechnisch miteinander. According to at least one embodiment of the checking method, the device used here comprises a control network and at least one electronic component. The electronic component is signal-connected to the control network and exchanges process data with the control network during operation. The control network preferably connects a plurality of electronic components of the device to one another in terms of signaling.
Die einzelnen Komponenten der Vorrichtung haben bevorzugt unterschiedliche Funktionalitäten. Über dasThe individual components of the device preferably have different functionalities. About the
Steuerungsnetzwerk werden die Komponenten mit Steuersignalen beziehungsweise Prozessdaten versorgt, woraufhin sie entsprechend ihrer Funktionalität bestimmte Aufgaben ausführen. Das Steuerungsnetzwerk ist beispielsweise ein Ethernet. Unter einer Vorrichtung wird hier beispielsweise eine industrielle Anlage oder eine Maschine oder ein Schienenfahrzeug oder ein Flugzeug oder ein Kraftfahrzeug verstanden . Control network, the components are supplied with control signals or process data, whereupon they perform certain tasks according to their functionality To run. The control network is, for example, an Ethernet. A device is understood here to mean, for example, an industrial installation or a machine or a rail vehicle or an aircraft or a motor vehicle.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform desAccording to at least one embodiment of the
Überprüfungsverfahrens umfasst die verwendete Vorrichtung einen internen Computer, der an das Steuerungsnetzwerk angeschlossen ist und auf die Prozessdaten Zugriff hat. Insbesondere ist der interne Computer dazu eingerichtet, vorgegebene Prozessdaten aus dem Steuerungsnetzwerk zu extrahieren oder zu kopieren und in eine Datei zu schreiben. Der interne Computer ist beispielsweise drahtgebunden an das Steuerungsnetzwerk angeschlossen. Insbesondere ist der interne Computer ein in dem Steuerungsnetzwerk zugelassenes Messmittel. Mit „interner Computer" ist ein Computer gemeint, der der Vorrichtung zugeordnet ist, zum Beispiel an oder in der Vorrichtung dauerhaft montiert ist und mit der Vorrichtung mitbewegt wird. Der interne Computer umfasst insbesondere einen Prozessor. Verification method, the device used includes an internal computer that is connected to the control network and has access to the process data. In particular, the internal computer is set up to extract or copy predetermined process data from the control network and write them to a file. The internal computer is connected to the control network by wire, for example. In particular, the internal computer is a measuring device approved in the control network. "Internal computer" means a computer that is assigned to the device, for example is permanently mounted on or in the device and is moved along with the device. The internal computer includes, in particular, a processor.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Überprüfungsverfahren einen Schritt A), in dem eine Auswahl von aufzuzeichnenden Prozessdaten erstellt wird. Die Auswahl ist beispielsweise eine Datei oder Teil einer Datei, in der die aufzuzeichnenden Prozessdaten spezifiziert sind. According to at least one embodiment, the checking method comprises a step A) in which a selection of process data to be recorded is created. The selection is, for example, a file or part of a file in which the process data to be recorded are specified.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Überprüfungsverfahren einen Schritt B), in dem die Auswahl drahtlos von einem externen Computer an den internen Computer der Vorrichtung übermittelt wird. Der externe Computer ist nicht Teil der Vorrichtung. Insbesondere ist der externe Computer nicht drahtgebunden an das Steuerungsnetzwerk angeschlossen, sondern kann beispielsweise mit dem Steuerungsnetzwerk ausschließlich über den internen Computer kommunizieren, wobei die Kommunikation zwischen dem internen Computer und dem externen Computer drahtlos erfolgt. Der externe Computer umfasst insbesondere einen Prozessor. According to at least one embodiment, the checking method comprises a step B), in which the selection is transmitted wirelessly from an external computer to the internal computer of the device. The external computer is not part of the device. In particular, the external The computer is not connected to the control network in a wired manner, but can, for example, communicate with the control network exclusively via the internal computer, the communication between the internal computer and the external computer taking place wirelessly. The external computer includes, in particular, a processor.
Die Kommunikation zwischen dem internen Computer und dem externen Computer verläuft bevorzugt über das Internet. Zum Beispiel wird die Auswahl auf einen Webserver oder ein Webportal hochgeladen und dann vom internen Computer vom Webserver/Webportal heruntergeladen. Der externe Computer ist beispielsweise ein Computer eines zentralen Überwachungssystems, von dem aus eine Mehrzahl von Vorrichtungen überwacht wird. Communication between the internal computer and the external computer preferably takes place via the Internet. For example, the selection is uploaded to a web server or web portal and then downloaded from the internal computer from the web server / web portal. The external computer is, for example, a computer of a central monitoring system from which a plurality of devices are monitored.
Das Steuerungsnetzwerk ist bevorzugt über eine Firewall von der Verbindung ins Internet getrennt. Beispielsweise erlaubt die Firewall ausschließlich eine SSL-gesicherte Verbindung zu dem externen Computer. The control network is preferably separated from the connection to the Internet by a firewall. For example, the firewall only allows an SSL-secured connection to the external computer.
Mit „externer Computer" ist ein Computer gemeint, der nicht der Vorrichtung zugeordnet ist, beispielsweise beim Bewegen der Vorrichtung nicht mitbewegt wird. Der externe Computer ist insbesondere beanstandet zu der Vorrichtung. Während des bestimmungsgemäßen Betriebs der Vorrichtung kann der externe Computer mehrere Kilometer von der Vorrichtung entfernt sein. "External computer" means a computer that is not assigned to the device, for example is not moved when the device is moved. The external computer is particularly objectionable to the device. During normal operation of the device, the external computer can be several kilometers from the Device must be removed.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Überprüfungsverfahren einen Schritt C), in dem eine Aufzeichnung der ausgewählten, aufzuzeichnenden Prozessdaten gestartet wird. Die Aufzeichnung erfolgt mithilfe des internen Computers. Insbesondere führt der interne Computer, nachdem ihm die Auswahl von aufzuzeichnenden Prozessdaten übermittelt wurde, ein Programm aus, welches die ausgewählten, aufzuzeichnenden Prozessdaten aus dem Steuerungsnetzwerk extrahiert und in eine Aufzeichnungsdatei schreibt. Die ausgewählten Prozessdaten werden beispielsweise über einen vorgegebenen Zeitraum aufgezeichnet. Der Zeitraum wird beispielsweise im Schritt B) zusammen mit der Auswahl drahtlos übermittelt. According to at least one embodiment, the checking method comprises a step C) in which recording of the selected process data to be recorded is started. The recording is made using the internal computer. In particular, the internal computer after the selection of process data to be recorded has been transmitted to him, a program which extracts the selected process data to be recorded from the control network and writes it to a recording file. The selected process data are recorded, for example, over a predetermined period of time. The time period is transmitted wirelessly, for example in step B), together with the selection.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Überprüfungsverfahren einen Schritt D), in dem die Aufzeichnung mit den Prozessdaten von dem internen Computer an den externen Computer drahtlos übermittelt wird. Insbesondere wird dabei die mit den Prozessdaten beschriebene Aufzeichnungsdatei vom internen Computer an den externen Computer drahtlos gesendet. Zum Beispiel wird die Aufzeichnung vom internen Computer auf den Webserver/Webportal hochgeladen und kann dann auf den externen Computer heruntergeladen werden. According to at least one embodiment, the checking method comprises a step D), in which the recording with the process data is transmitted wirelessly from the internal computer to the external computer. In particular, the recording file described with the process data is sent wirelessly from the internal computer to the external computer. For example, the recording is uploaded from the internal computer to the web server / web portal and can then be downloaded to the external computer.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Überprüfungsverfahren einen Schritt E), in dem die Aufzeichnung ausgewertet wird. Das Auswerten erfolgt beispielsweise auf dem externen Computer. Dabei werden die Prozessdaten der Aufzeichnung analysiert. Durch das Auswerten der Aufzeichnung wird insbesondere auf die Funktionalität oder auf Fehler der zumindest einen elektronischen Komponente oder der mehreren elektronischen Komponenten der Vorrichtung geschlossen . According to at least one embodiment, the checking method comprises a step E) in which the recording is evaluated. The evaluation takes place, for example, on the external computer. The process data of the recording are analyzed. By evaluating the recording, conclusions are drawn in particular about the functionality or errors of the at least one electronic component or the multiple electronic components of the device.
Die Schritte A) bis E) werden bevorzugt in der angegebenen Reihenfolge ausgeführt. In mindestens einer Ausführungsform des Überprüfungsverfahrens für eine Vorrichtung, wobei die Vorrichtung ein Steuerungsnetzwerk und zumindest eine elektronische Komponente umfasst, die signaltechnisch mit dem Steuerungsnetzwerk verbunden ist und im Betrieb Prozessdaten mit dem Steuerungsnetzwerk austauscht, und wobei die Vorrichtung einen internen Computer umfasst, der an das Steuerungsnetzwerk angeschlossen ist und auf die Prozessdaten Zugriff hat, umfasst das Überprüfungsverfahren die Schritte:Steps A) to E) are preferably carried out in the order given. In at least one embodiment of the checking method for a device, the device comprising a control network and at least one electronic component which is signal-connected to the control network and exchanges process data with the control network during operation, and wherein the device comprises an internal computer that is connected to the Is connected to the control network and has access to the process data, the verification procedure comprises the following steps:
A) Erstellen einer Auswahl von aufzuzeichnenden Prozessdaten,A) Creating a selection of process data to be recorded,
B) drahtloses Übermitteln der Auswahl von einem externen Computer an den internen Computer der Vorrichtung; B) wirelessly communicating the selection from an external computer to the internal computer of the device;
C) Starten einer Aufzeichnung von den ausgewählten, aufzuzeichnenden Prozessdaten mit Hilfe des internen Computers; C) starting a recording of the selected process data to be recorded with the aid of the internal computer;
D) drahtloses Übermitteln der Aufzeichnung von dem internen Computer an den externen Computer; D) wirelessly transmitting the recording from the internal computer to the external computer;
E) Auswerten der Aufzeichnung. E) Evaluation of the recording.
Der vorliegenden Erfindung liegt insbesondere die Erkenntnis zu Grunde, dass für die Überprüfung und Fehlersuche in der Funktionalität von Vorrichtungen und deren elektronischen Komponenten üblicherweise ein externer Computer an die Vorrichtung, insbesondere an das Steuerungsnetzwerk der Vorrichtung, angeschlossen wird und so ausgewählte Prozessdaten extrahiert/kopiert werden. Diese Möglichkeit ist beispielsweise aber nicht mehr gegeben, wenn die Vorrichtung im Betrieb ist und an einen Computer nicht mehr direkt angeschlossen werden kann. Beispielsweise kann eine Vorrichtung in Form eines Schienenfahrzeuges nicht mehr überprüft werden, wenn es sich im Fahrgastbetrieb befindet.The present invention is based in particular on the knowledge that for checking and troubleshooting the functionality of devices and their electronic components, an external computer is usually connected to the device, in particular to the control network of the device, and selected process data are extracted / copied in this way . This possibility is no longer given, for example, when the device is in operation and can no longer be directly connected to a computer. For example, a device in the form of a rail vehicle can no longer be checked when it is in passenger operation.
In der Betriebsphase treten jedoch erfahrungsgemäß die meisten Fehler auf und eine Analyse wäre gerade hier von Interesse . However, experience shows that the most errors and an analysis would be of interest here.
Bei der vorliegenden Erfindung wird von einem internen Computer Gebrauch gemacht, der mit dem Steuerungsnetzwerk der Vorrichtung verbunden ist. Der interne Computer ist ein vom Kunden zugelassenes Messmittel, das Zugriff auf die Prozessdaten des Steuerungsnetzwerkes hat. Der interne Computer ist drahtlos, insbesondere durch das Internet, mit einem externen Computer erreichbar. Dadurch kann dem internen Computer auch im Betrieb der Vorrichtung mitgeteilt werden, welche Prozessdaten aufgezeichnet werden sollen und drahtlos zurück an den externen Computer übermittelt werden sollen. Somit ist eine Auswertung und Analyse der Prozessdaten auch während des Betriebs der Vorrichtung möglich. The present invention makes use of an internal computer connected to the control network of the device. The internal computer is a customer-approved measuring device that has access to the process data of the control network. The internal computer can be reached wirelessly, in particular via the Internet, with an external computer. As a result, the internal computer can also be informed during operation of the device which process data are to be recorded and transmitted wirelessly back to the external computer. An evaluation and analysis of the process data is thus also possible while the device is in operation.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Vorrichtung ein Schienenfahrzeug, beispielsweise ein Personentransportzug.According to at least one embodiment, the device is a rail vehicle, for example a passenger transport train.
Der interne Computer ist in das Schienenfahrzeug eingebaut, beispielsweise in einem Schaltschrank im Führerraum installiert. Zum Beispiel ist der interne Computer über das Bordnetz des Schienenfahrzeuges mit 24 V-Spannung versorgt und wird mit diesem Bordnetz ein- und ausgeschaltet. The internal computer is built into the rail vehicle, for example in a switch cabinet in the driver's cab. For example, the internal computer is supplied with 24 V voltage via the on-board network of the rail vehicle and is switched on and off with this on-board network.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die elektronische Komponente ausgewählt aus: Komponente einesAccording to at least one embodiment, the electronic component is selected from: component one
Zugbeeinflussungssystems, zentrale Zugsteuerung, Klimaanlage, Antriebssteuerung, Bremskontrollsystem, Batterieladegerät, Türsteuerung, 4-Quadrantensteller. Bevorzugt umfasst das Schienenfahrzeug mehrere oder alle Komponenten aus dieser Liste. Bevorzugt sind die mehreren oder alle Komponenten dann signaltechnisch mit dem Steuerungsnetzwerk verbunden und tauschen mit diesem Prozessdaten aus. Der interne Computer hat bevorzugt Zugriff auf die Prozessdaten all dieser elektronischen Komponenten des Schienenfahrzeuges. Train control system, central train control, air conditioning, drive control, brake control system, battery charger, door control, 4-quadrant actuator. The rail vehicle preferably comprises several or all components from this list. The plurality or all of the components are then preferably connected to the control network in terms of signals and exchange process data with it. The internal computer has preferential access to the process data of all these electronic components of the rail vehicle.
Bei dem Zugbeeinflussungssystem handelt es sich beispielsweise um das europäische Zugbeeinflussungssystem (englisch European Train Control System, kurz ETCS). Eine Komponente des Zugbeeinflussungssystems ist beispielsweise ein Computer oder eine Steuereinheit oder ein Sensor. Das Zugbeeinflussungssystem ist insbesondere signaltechnisch mit der zentralen Zugsteuerung verbunden. The train control system is, for example, the European Train Control System (ETCS). A component of the train control system is, for example, a computer or a control unit or a sensor. The train control system is connected in particular to the central train control system in terms of signaling.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfassen mehrere Schienenfahrzeuge jeweils ein Steuerungsnetzwerk und zumindest eine elektronische Komponente, die signaltechnisch mit dem jeweiligen Steuerungsnetzwerk verbunden ist und im Betrieb Prozessdaten mit diesem Steuerungsnetzwerk austauscht. Die mehreren Schienenfahrzeuge bilden insbesondere eine Flotte. According to at least one embodiment, several rail vehicles each comprise a control network and at least one electronic component which is connected to the respective control network in terms of signaling and exchanges process data with this control network during operation. In particular, the multiple rail vehicles form a fleet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst jedes dieser Schienenfahrzeuge zusätzlich einen internen Computer, der an das jeweilige Steuerungsnetzwerk angeschlossen ist und auf die Prozessdaten Zugriff hat. According to at least one embodiment, each of these rail vehicles additionally comprises an internal computer which is connected to the respective control network and has access to the process data.
Alle bisher und im Folgenden gemachten Angaben zu einem Schienenfahrzeug sind auch für die mehreren Schienenfahrzeuge offenbart. Jedes der Schienenfahrzeuge kann insbesondere eine oder mehrere oder alle der oben genannten elektronischen Komponenten umfassen. All of the information given so far and below about a rail vehicle is also disclosed for the multiple rail vehicles. Each of the rail vehicles can in particular comprise one or more or all of the electronic components mentioned above.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird im Schritt B) die Auswahl von dem externen Computer an mehrere interne Computer von Schienenfahrzeugen übermittelt. Beispielsweise wird die Auswahl an mehrere oder alle Schienenfahrzeuge der Flotte drahtlos übermittelt. Anschließend werden bei jedem Schienenfahrzeug beispielsweise die Schritte C) und D) ausgeführt, so dass dem externen Computer Aufzeichnungen von den ausgewählten Prozessdaten von mehreren Schienenfahrzeugen drahtlos übermittelt werden. Im Schritt E) können dann all diese Aufzeichnungen ausgewertet werden. According to at least one embodiment, the selection is transmitted from the external computer to a plurality of internal computers of rail vehicles in step B). For example, the Selection of several or all rail vehicles in the fleet transmitted wirelessly. Steps C) and D) are then carried out for each rail vehicle, for example, so that the external computer can wirelessly transmit recordings of the selected process data from several rail vehicles. All of these recordings can then be evaluated in step E).
Das soeben für mehrere Schienenfahrzeuge Offenbarte kann auf eine Mehrzahl von Vorrichtungen verallgemeinert werden. Die Vorrichtungen brauchen dazu jeweils zumindest eine elektronische Komponente, ein Steuerungsnetzwerk und einen internen Computer, der dazu eingerichtet ist, mit einem externen Computer drahtlos zu kommunizieren. What has just been disclosed for a plurality of rail vehicles can be generalized to a plurality of devices. For this purpose, the devices each need at least one electronic component, a control network and an internal computer which is set up to communicate wirelessly with an external computer.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform werden die Schritte A) bis D) ausgeführt, während das Schienenfahrzeug sich auf einer Betriebsfahrt befindet. Bei der Betriebsfahrt werden insbesondere Personen transportiert und Bahnhöfe angefahren. An den Bahnhöfen werden Türen des Schienenfahrzeuges geöffnet und wieder geschlossen. According to at least one embodiment, steps A) to D) are carried out while the rail vehicle is on an operational trip. In particular, people are transported and train stations are approached during the operational journey. At the train stations, doors of the rail vehicle are opened and closed again.
Gemäß zuerst einer Ausführungsform ist der interne Computer transparent für das Steuerungsnetzwerk und verhält sich in Bezug auf das Steuerungsnetzwerk passiv. Das bedeutet insbesondere, dass der interne Computer die Prozessdaten parallel aus dem Steuerungsnetzwerk herauskopiert, die Prozessdaten aber nicht verändern kann und insbesondere die Steuerung der Komponenten in dem Steuerungsnetzwerk nicht beeinflussen kann. Das heißt, der interne Computer interagiert nicht mit der Steuerung der Vorrichtung. Gemäß zumindest einer Ausführungsform werden die Auswahl und die Aufzeichnung in den Schritten B) und D) über ein Mobilfunknetz, wie das 4G-Netz oder das 5G-Netz, übertragen. Beispielsweise umfasst der interne Computer dazu eine Antenne, insbesondere in Form eines 4G- oder 5G-Sticks, zum Empfangen und Senden von Daten aus oder in das Mobilfunknetz. According to a first embodiment, the internal computer is transparent to the control network and behaves passively with respect to the control network. This means in particular that the internal computer copies the process data from the control network in parallel, but cannot change the process data and in particular cannot influence the control of the components in the control network. That is, the internal computer does not interact with the control of the device. According to at least one embodiment, the selection and the recording in steps B) and D) are transmitted via a cellular network, such as the 4G network or the 5G network. For example, the internal computer includes an antenna, in particular in the form of a 4G or 5G stick, for receiving and sending data from or into the cellular network.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird im Schritt A) eine Datei erstellt, die die aufzuzeichnenden Prozessdaten spezifiziert. Im Schritt B) wird die Datei übermittelt. Im Schritt C) werden die Prozessdaten in eine Datei geschrieben. Beispielsweise handelt es sich dabei um die gleiche Datei, die im Schritt B) übermittelt wurde. Im Schritt D) wird die mit den Prozessdaten beschriebene Datei (Aufzeichnungsdatei) an den externen Computer übermittelt. According to at least one embodiment, a file is created in step A) which specifies the process data to be recorded. In step B) the file is transmitted. In step C) the process data are written to a file. For example, this is the same file that was transmitted in step B). In step D) the file (recording file) described with the process data is transmitted to the external computer.
Die im Schritt A) erstellte Auswahl von aufzuzeichnenden Prozessdaten, also beispielsweise die im Schritt A) erstellte Datei, enthält neben den aufzuzeichnenden Prozessdaten bevorzugt noch einen Trigger für Beginn und Ende der Aufzeichnung für die Prozessdaten. Die Auswahl beziehungsweise Datei wird als Job dem internen Computer zugewiesen . The selection of process data to be recorded created in step A), for example the file created in step A), in addition to the process data to be recorded, preferably also contains a trigger for the start and end of the recording for the process data. The selection or file is assigned to the internal computer as a job.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform laufen auf dem internen Computer verschiedene Programme beziehungsweise Skripte. According to at least one embodiment, various programs or scripts run on the internal computer.
Eines der Programme prüft zyklisch, ob eine neue Datei von dem externen Computer übermittelt wurde. Zum Beispiel stellt das Programm dazu eine Verbindung zum Webserver. Wurde eine solche neue Datei gefunden, wird diese zum Beispiel auf den internen Computer heruntergeladen. Anschließend startet bei Vorhandensein einer neuen Datei ein auf dem internen Computer laufendes Programm die Aufzeichnung. Auf dem Webserver kann ein Programm laufen, das aus der hochgeladenen Datei einen Job erstellt, wobei dieser Job dann auf den internen Computer herunterladen wird und in Abhängigkeit dessen die Aufzeichnung gestartet wird. One of the programs cyclically checks whether a new file has been transmitted from the external computer. For example, the program establishes a connection to the web server for this purpose. If such a new file is found, it is downloaded to the internal computer, for example. If a new file is available, a program running on the internal computer then starts the recording. A program can run on the web server that creates a job from the uploaded file, this job then being downloaded to the internal computer and, depending on this, the recording is started.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ermittelt und überwacht ein Programm die Größe der mit den Prozessdaten beschriebenen Datei. Die Größe wird beispielsweise zyklisch ermittelt. Anhand der Größe oder einer Änderung der Größe der Datei kann ermittelt werden, ob die Aufzeichnung erfolgreich war beziehungsweise andauert. Ändert sich die Größe beispielsweise über einen vorgegebenen Zeitraum nicht mehr, so wird die Aufzeichnung als beendet angesehen. Ein Programm kann dann zum Beispiel die Integrität der aufgezeichneten Prozessdaten überprüfen. According to at least one embodiment, a program determines and monitors the size of the file described with the process data. The size is determined cyclically, for example. The size or a change in the size of the file can be used to determine whether the recording was successful or whether it is ongoing. If, for example, the size does not change for a specified period of time, the recording is considered to have ended. A program can then check the integrity of the recorded process data, for example.
Ein weiteres Programm/Skript kann fahrzeugspezifische Funktionen zur Verfügung stellen, wie etwa das Sammeln von Diagnosedaten oder Softwareinventur oder eine Hardwareinventur. Dieses Programm erstellt beispielsweise ebenfalls Jobs für den internen Computer. Bei der Ausführung dieser Jobs könne automatisierte Tests durchgeführt werden, zum Beispiel wenn die Vorrichtung gerade nicht im bestimmungsgemäßen Betrieb ist. Die Ergebnisse aus diesen Jobs werden beispielsweise ebenfalls drahtlos von dem internen Computer an den externen Computer übermittelt. Another program / script can provide vehicle-specific functions, such as collecting diagnostic data or software inventory or hardware inventory. This program also creates jobs for the internal computer, for example. When executing these jobs, automated tests can be carried out, for example if the device is currently not in normal operation. The results from these jobs are also transmitted wirelessly from the internal computer to the external computer, for example.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform werden im Schritt C) zusätzlich GPS-Daten der Vorrichtung aufgezeichnet. Im Schritt D) werden die GPS-Daten an den externen Computer übermittelt. Insbesondere bei einer sich fortbewegenden Vorrichtung, beispielsweise in Form eines Schienenfahrzeuges oder Flugzeuges oder Kraftfahrzeuges, ist die zusätzliche Information über die Position der Vorrichtung vorteilhaft.According to at least one embodiment, GPS data of the device are additionally recorded in step C). In step D) the GPS data are transmitted to the external computer. In particular in the case of a moving device, for example in the form of a rail vehicle or aircraft or motor vehicle, the additional information about the position of the device is advantageous.
Bei der Auswertung der aufgezeichneten Prozessdaten können die zusätzlichen GPS-Daten zur Interpretation der Prozessdaten dienen. When evaluating the recorded process data, the additional GPS data can be used to interpret the process data.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die Aufzeichnung ereignis- und/oder wertegetriggert gestartet. Beispielsweise prüft ein auf dem internen Computer laufendes Programm, ob sich ein Wert der aufzuzeichnenden Prozessdaten verändert. Erst wenn eine Änderung um mehr als einen vorgegebenen Schwellwert festgestellt wird, wird die Aufzeichnung der Prozessdaten gestartet (wertegetriggerte Aufzeichnung). Alternativ oder zusätzlich kann eine Aufzeichnung gestartet werden, wenn ein bestimmtes Ereignis eintritt, beispielsweise wenn eine bestimmte Komponente der Vorrichtung angesteuert wird (ereignisgetriggerte Aufzeichnung). Ebenso kann die Aufzeichnung werte- oder ereignisgetriggert beendet werden. According to at least one embodiment, the recording is started in an event- and / or value-triggered manner. For example, a program running on the internal computer checks whether a value in the process data to be recorded has changed. Recording of the process data is only started when a change by more than a specified threshold value is detected (value-triggered recording). Alternatively or additionally, a recording can be started when a certain event occurs, for example when a certain component of the device is activated (event-triggered recording). The recording can also be terminated based on values or events.
Der interne Computer kann einen Speicher aufweisen, auf dem Prozessdaten aus dem Steuerungsnetzwerk gespeichert/zwischengespeichert werden könne. Manche elektronische Komponenten können herstellungsbedingt eine geringe interne Speicherkapazität haben. Externe Speicher könne genutzt werden, um die Prozessdaten zu solchen Komponenten abzulegen. Insbesondere der Speicher des internen Computers kann zur Ablage dieser Prozessdaten verwendet werden. Bei der Aufzeichnung der Prozessdaten werden diese beispielsweise aus dem Speicher des internen Computers extrahiert . The internal computer can have a memory on which process data from the control network can be stored / temporarily stored. Some electronic components can have a small internal storage capacity due to their manufacturing process. External memories can be used to store the process data for such components. In particular, the memory of the internal computer can be used to store this process data. When the process data is recorded, it is extracted from the memory of the internal computer, for example.
Darüber hinaus wird ein System angegeben. Das System umfasst eine Vorrichtung mit einem Steuerungsnetzwerk und zumindest einer elektronischen Komponente, die signaltechnisch mit dem Steuerungsnetzwerk verbunden ist. Ferner umfasst das System einen internen Computer und einen externen Computer. Das System ist so eingerichtet, dass mit ihm ein hier beschriebenes Überprüfungsverfahren durchführbar ist. Insbesondere sind alle Merkmale, die für das Überprüfungsverfahren offenbart sind, auch für das System offenbart und umgekehrt. A system is also specified. The system comprises a device with a control network and at least an electronic component that is signal-connected to the control network. The system further comprises an internal computer and an external computer. The system is set up in such a way that a verification procedure described here can be carried out with it. In particular, all features that are disclosed for the checking method are also disclosed for the system and vice versa.
Die oben genannten Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung und die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden durch die folgende Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit den entsprechenden Figuren weitergehend erläutert. The above-mentioned properties, features and advantages of the invention and the manner in which they are achieved are explained in more detail by the following description of the exemplary embodiments of the invention in conjunction with the corresponding figures.
Es zeigen: Show it:
Figuren 1, 3 und 4 Ausführungsbeispiele des Systems, Figures 1, 3 and 4 exemplary embodiments of the system,
Figur 2 ein Ablaufdiagramm zu einem Ausführungsbeispiel des Überprüfungsverfahrens . FIG. 2 shows a flowchart for an exemplary embodiment of the checking method.
In der Figur 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines Systems umfassend eine Vorrichtung 1 und einen externen Computer 5 gezeigt. Die Vorrichtung 1 ist vorliegend ein Schienenfahrzeug, beispielsweise ein Personentransportzug. Das Schienenfahrzeug 1 umfasst mehrere elektronische Komponenten 3a, ..., 3h, die über ein Steuerungsnetzwerk 2 des Schienenfahrzeuges 1 signaltechnisch miteinander verbunden sind. Das Steuerungsnetzwerk 2 ist beispielsweise ein Ethernet . Das Schienenfahrzeug 1 umfasst hier als elektronische Komponenten: eine Komponente 3a des europäischen Zugbeeinflussungssystems (ETCS), eine zentrale Zugsteuerung 3b, eine Klimaanlage 3c, eine Antriebssteuerung 3d, ein Bremskontrollsystem 3e, ein Batterieladegerät 3f, eine Türsteuerung 3g und einen 4-Quadrantensteller 3h. Im Betrieb des Schienenfahrzeuges 1 werden über das Steuerungsnetzwerk 2 Prozessdaten/Steuersignale an die einzelnen Komponenten übermittelt. Die einzelnen Komponenten wiederum können Prozessdaten in das Steuerungsnetzwerk einspeisen. A first exemplary embodiment of a system comprising a device 1 and an external computer 5 is shown in FIG. In the present case, the device 1 is a rail vehicle, for example a passenger train. The rail vehicle 1 comprises a plurality of electronic components 3 a,. The control network 2 is, for example, an Ethernet. The rail vehicle 1 here comprises as electronic components: a component 3a of the European train control system (ETCS), a central train control 3b, an air conditioning system 3c, a drive control 3d, a brake control system 3e, a battery charger 3f, a door control 3g and a 4-quadrant actuator 3h. When the rail vehicle 1 is in operation, process data / control signals are transmitted to the individual components via the control network 2. The individual components, in turn, can feed process data into the control network.
Das Schienenfahrzeug 1 umfasst außerdem einen internen Computer 4, der an das Steuerungsnetzwerk 2 angeschlossen ist. Der interne Computer 4 ist zur drahtlosen Kommunikation mit dem externen Computer 5 vorgesehen und eingerichtet. Der Datenaustausch zwischen dem internen Computer 4 und dem externen Computer 5 erfolgt bevorzugt über das Internet. The rail vehicle 1 also includes an internal computer 4 which is connected to the control network 2. The internal computer 4 is provided and set up for wireless communication with the external computer 5. The data exchange between the internal computer 4 and the external computer 5 is preferably carried out via the Internet.
Der interne Computer 4 hat Zugriff auf die Prozessdaten. Bevorzugt ist der interne Computer aber transparent für das Steuerungsnetzwerk und verhält sich in Bezug auf das Steuerungsnetzwerk passiv. Anders ausgedrückt hat der interne Computer 4 keinen Einfluss auf die Steuerung der elektronischen Komponenten, sondern kann lediglich die Prozessdaten herauskopieren. The internal computer 4 has access to the process data. However, the internal computer is preferably transparent to the control network and behaves passively with respect to the control network. In other words, the internal computer 4 has no influence on the control of the electronic components, but can only copy out the process data.
Der interne Computer 4 hat bevorzugt Zugang zum Mobilfunknetz und umfasst dazu beispielsweise einen 4G-Stick. Eine Firewall kann das Steuerungsnetzwerk 2 strikt von der Verbindung ins Internet trennen und ausschließlich eine SSL-gesicherte Verbindung zu dem externen Computer 5 erlauben. In Figur 2 ist ein Ausführungsbeispiel desThe internal computer 4 preferably has access to the cellular network and includes, for example, a 4G stick. A firewall can strictly separate the control network 2 from the connection to the Internet and only allow an SSL-secured connection to the external computer 5. In Figure 2 is an embodiment of the
Überprüfungsverfahrens anhand eines Ablaufdiagramms gezeigt. Das Überprüfungsverfahren wird beispielsweise mit dem in der Figur 1 gezeigten System durchgeführt. Verification procedure shown using a flowchart. The checking method is carried out with the system shown in FIG. 1, for example.
In einem Schritt A) wird eine Auswahl von aufzuzeichnenden Prozessdaten erstellt. Beispielsweise erstellt dazu ein Benutzer auf dem externen Computer 5 eine Datei, welche die aufzuzeichnenden Prozessdaten spezifiziert. Dabei können zusätzlich Trigger für Beginn und Ende der Aufzeichnung festgelegt werden. In a step A), a selection of process data to be recorded is created. For example, for this purpose a user creates a file on the external computer 5 which specifies the process data to be recorded. In addition, triggers for the beginning and end of the recording can be set.
In einem darauffolgenden Schritt B) wird diese Auswahl/Datei über den externen Computer ins Internet hochgeladen. Ein auf einem Webserver ausgeführtes Skript prüft die hochgeladene Datei und erstellt daraus einen Job. Auf dem internen Computer 4 laufen verschiedene Skripte, wovon eines eine Verbindung zum Webserver herstellt, zyklisch prüft, ob eine neue Datei oder ein neuer Job vorhanden ist und von dem Webserver die neue Datei beziehungsweise den neuen Job holt. Es findet also eine drahtlose Übermittlung der Auswahl/Datei von dem externen Computer an den internen Computer statt. In a subsequent step B), this selection / file is uploaded to the Internet via the external computer. A script executed on a web server checks the uploaded file and creates a job from it. Various scripts run on the internal computer 4, one of which establishes a connection to the web server, cyclically checks whether a new file or a new job is available and fetches the new file or the new job from the web server. There is therefore a wireless transmission of the selection / file from the external computer to the internal computer.
In einem Schritt C) wird nun die Aufzeichnung von den ausgewählten, aufzuzeichnenden Prozessdaten mithilfe des internen Computers 4 gestartet. Insbesondere wird dazu ein Programm auf dem internen Computer ausgeführt, welches die Aufzeichnung durchführt. Beispielweise werden die aufzuzeichnenden Prozessdaten aus dem Steuerungsnetzwerk kopiert und in eine Aufzeichnungsdatei geschrieben. Ein weiteres Programm kann die mit den Prozessdaten beschriebene Aufzeichnungsdatei zyklisch auf Größenveränderung überwachen. Zusätzlich zu den Prozessdaten können die aktuellen GPS-Daten des Schienenfahrzeuges wiederholt in die Aufzeichnungsdatei geschrieben werden. In a step C), the recording of the selected process data to be recorded is started with the aid of the internal computer 4. In particular, a program that carries out the recording is executed on the internal computer for this purpose. For example, the process data to be recorded are copied from the control network and written to a recording file. Another program can cyclically monitor the recording file written with the process data for changes in size. In addition to the process data, the current GPS data of the rail vehicle can be repeatedly written to the recording file.
Nach einer erfolgreichen Aufzeichnung und gegebenenfalls nach der Überprüfung der Integrität der aufgezeichneten Prozessdaten wird die Aufzeichnung beziehungsweise die Aufzeichnungsdatei von dem internen Computer an den externen Computer drahtlos übermittelt (Schritt D)). Dazu wird beispielsweise die Aufzeichnungsdatei ins Internet hochgeladen. Der Benutzer kann dann informiert werden, zum Beispiel durch E-Mail oder SMS, dass die von ihm gewünschte Aufzeichnungsdatei nun verfügbar ist. Anschließend kann der Benutzer die Aufzeichnungsdatei auf den externen Computer herunterladen . After a successful recording and, if necessary, after checking the integrity of the recorded process data, the recording or the recording file is transmitted wirelessly from the internal computer to the external computer (step D)). For this purpose, for example, the recording file is uploaded to the Internet. The user can then be informed, for example by e-mail or SMS, that the desired recording file is now available. Then the user can download the recording file to the external computer.
Nach dem Herunterladen der Aufzeichnungsdatei wird in einem Schritt E) die Aufzeichnung der Prozessdaten ausgewertet. Dabei kann auf die einwandfreie Funktion oder auf Fehler der elektronischen Komponenten des Schienenfahrzeuges 1 geschlossen werden. After downloading the recording file, the recording of the process data is evaluated in step E). It can be concluded that the electronic components of the rail vehicle 1 are functioning properly or that there are errors.
Das beschriebene Überprüfungsverfahren erlaubt eine gezielte Auswahl von Prozessdaten, beispielsweise für einzelne elektronische Komponenten des Schienenfahrzeuges 1, so dass Fehlfunktionen der einzelnen Komponenten des Schienenfahrzeuges 1 schnell gefunden und analysiert werden können. The checking method described allows a targeted selection of process data, for example for individual electronic components of the rail vehicle 1, so that malfunctions of the individual components of the rail vehicle 1 can be quickly found and analyzed.
In der Figur 3 ist ein System gezeigt, das eine Flotte von Schienenfahrzeugen 1 umfasst, die jeweils zumindest eine elektronische Komponente 3c und einen internen Computer 4 umfassen, die jeweils über ein Steuerungsnetzwerk 2 signaltechnisch miteinander verbunden sind. Das im Zusammenhang mit der Figur 2 beschriebeneFIG. 3 shows a system that includes a fleet of rail vehicles 1, each of which includes at least one electronic component 3c and an internal computer 4, which are each connected to one another for signaling purposes via a control network 2. The im Connection with the figure 2 described
Überprüfungsverfahren kann gleichzeitig oder nacheinander für alle Schienenfahrzeuge 1 der Flotte durchgeführt werden. Beispielsweise wird an alle Schienenfahrzeuge 1 die gleiche Auswahl an aufzuzeichnenden Prozessdaten übermittelt. Die Aufzeichnungen mit den aufgezeichneten Prozessdaten werden dann von den Schienenfahrzeugen 1 jeweils wieder an den externen Computer 5 zurück übermittelt und können dann ausgewertet werden. Verification processes can be carried out simultaneously or one after the other for all rail vehicles 1 of the fleet. For example, the same selection of process data to be recorded is transmitted to all rail vehicles 1. The recordings with the recorded process data are then transmitted back from the rail vehicles 1 to the external computer 5 and can then be evaluated.
In der Figur 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Systems gezeigt. Wie in der Figur 1 umfasst das System ein Schienenfahrzeug 1 mit mehreren elektronischen Komponenten 3a, ...3h, einen internen Computer 4 und einAnother exemplary embodiment of the system is shown in FIG. As in FIG. 1, the system comprises a rail vehicle 1 with a plurality of electronic components 3a,... 3h, an internal computer 4 and a
Steuerungsnetzwerk 2. Anders als in der Figur 1 umfasst das Schienenfahrzeug 1 hier noch einen weiteren Computer 3i, beispielsweise einen RaspberryPi, mit analoger Eingangsbaugruppe zur Spannungs-, Strom- oder Temperaturaufzeichnung. Auch dieser weitere Computer 3i ist signaltechnisch mit dem Steuerungsnetzwerk 2 verbunden. Der interne Computer 4 ist hier beispielsweise über ein Terminal Access Point (TAP) 6 an das Steuerungsnetzwerk 2 angeschlossen . Control network 2. In contrast to FIG. 1, the rail vehicle 1 here also includes a further computer 3i, for example a RaspberryPi, with an analog input module for recording voltage, current or temperature. This further computer 3i is also connected to the control network 2 for signaling purposes. The internal computer 4 is here connected to the control network 2 via a Terminal Access Point (TAP) 6, for example.
Obwohl die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen detailliert dargestellt und beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele und die darin erläuterten konkreten Merkmalskombinationen beschränkt. Weitere Variationen der Erfindung können von einem Fachmann erhalten werden, ohne den Schutzumfang der beanspruchten Erfindung zu verlassen. Bezugszeichenliste : Although the invention has been illustrated and described in detail on the basis of exemplary embodiments, the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments and the specific combinations of features explained therein. Further variations of the invention can be obtained by one skilled in the art without departing from the scope of the invention as claimed. List of reference symbols:
1 Schienenfahrzeug 1 rail vehicle
2 Steuerungsnetzwerk 3a-3i elektronische Komponenten2 control network 3a-3i electronic components
4 interner Computer 4 internal computers
5 externer Computer 5 external computers
6 Terminal Access Point 6 Terminal Access Point
A-E Verfahrensschritte A-E process steps

Claims

Patentansprüche Claims
1. Überprüfungsverfahren für eine Vorrichtung (1), wobei1. Verification method for a device (1), wherein
- die Vorrichtung (1) ein Steuerungsnetzwerk (2) und zumindest eine elektronische Komponente (3a, ..., 3i) umfasst, die signaltechnisch mit dem Steuerungsnetzwerk (2) verbunden ist und im Betrieb Prozessdaten mit dem Steuerungsnetzwerk (2) austauscht, - The device (1) comprises a control network (2) and at least one electronic component (3a, ..., 3i) which is connected to the control network (2) in terms of signaling and exchanges process data with the control network (2) during operation,
- die Vorrichtung (1) einen internen Computer (4) umfasst, der an das Steuerungsnetzwerk (2) angeschlossen ist und auf die Prozessdaten Zugriff hat, - The device (1) comprises an internal computer (4) which is connected to the control network (2) and has access to the process data,
- das Überprüfungsverfahren die Schritte umfasst: - the verification process comprises the steps:
A) Erstellen einer Auswahl von aufzuzeichnenden Prozessdaten,A) Creating a selection of process data to be recorded,
B) drahtloses Übermitteln der Auswahl von einem externen Computer (5) an den internen Computer (4) der VorrichtungB) wireless transmission of the selection from an external computer (5) to the internal computer (4) of the device
(l); (l);
C) Starten einer Aufzeichnung von den ausgewählten, aufzuzeichnenden Prozessdaten mit Hilfe des internen Computers (4); C) starting a recording of the selected process data to be recorded with the aid of the internal computer (4);
D) drahtloses Übermitteln der Aufzeichnung von dem internen Computer (4) an den externen Computer (5); D) wireless transmission of the recording from the internal computer (4) to the external computer (5);
E) Auswerten der Aufzeichnung. E) Evaluation of the recording.
2. Überprüfungsverfahren nach Anspruch 1, wobei 2. Verification method according to claim 1, wherein
- die Vorrichtung (1) ein Schienenfahrzeug ist, - the device (1) is a rail vehicle,
- die elektronische Komponente ausgewählt ist aus: Komponente (3a) eines Zugbeeinflussungssystems, zentrale Zugsteuerung (3b), Klimaanlage (3c), Antriebssteuerung (3d), Bremskontrollsystem (3e), Batterieladegerät (3f),- the electronic component is selected from: component (3a) of a train control system, central train control (3b), air conditioning (3c), drive control (3d), brake control system (3e), battery charger (3f),
Türsteuerung (3g), 4-Quadrantensteller (3h). Door control (3g), 4-quadrant actuator (3h).
3. Überprüfungsverfahren nach Anspruch 2, wobei - mehrere Schienenfahrzeuge (1) jeweils ein Steuerungsnetzwerk (2) und zumindest eine elektronische Komponente (3a, ..., 3i) umfassen, die signaltechnisch mit dem jeweiligen Steuerungsnetzwerk (2) verbunden ist und im Betrieb Prozessdaten mit diesem Steuerungsnetzwerk (2) austauscht, 3. Verification method according to claim 2, wherein - Several rail vehicles (1) each have a control network (2) and at least one electronic component (3a, ..., 3i) which is signal-connected to the respective control network (2) and exchanges process data with this control network (2) during operation ,
- jedes dieser Schienenfahrzeuge (1) zusätzlich einen internen Computer (4) umfasst, der an das jeweilige Steuerungsnetzwerk (2) angeschlossen ist und auf die Prozessdaten Zugriff hat, - Each of these rail vehicles (1) additionally comprises an internal computer (4) which is connected to the respective control network (2) and has access to the process data,
- im Schritt B) die Auswahl von dem externen Computer (5) an mehrere interne Computer (4) von Schienenfahrzeugen (1) übermittelt wird. - In step B) the selection is transmitted from the external computer (5) to a plurality of internal computers (4) in rail vehicles (1).
4. Überprüfungsverfahren nach Anspruch 2 und 3, wobei die Schritte A) bis D) ausgeführt werden während das Schienenfahrzeug (1) sich auf einer Betriebsfahrt befindet. 4. Verification method according to claim 2 and 3, wherein steps A) to D) are carried out while the rail vehicle (1) is on an operational trip.
5. Überprüfungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der interne Computer (4) transparent für das Steuerungsnetzwerk (2) ist und sich in Bezug auf das Steuerungsnetzwerk (2) passiv verhält. 5. Verification method according to one of the preceding claims, wherein the internal computer (4) is transparent to the control network (2) and behaves passively with respect to the control network (2).
6. Überprüfungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Auswahl und die Aufzeichnung über ein Mobilfunknetz übertragen werden. 6. Verification method according to one of the preceding claims, wherein the selection and the recording are transmitted via a cellular network.
7. Überprüfungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei 7. Verification method according to one of the preceding claims, wherein
- im Schritt A) eine Datei erstellt wird, die die aufzuzeichnenden Prozessdaten spezifiziert, - im Schritt B) die Datei übermittelt wird, - In step A) a file is created that specifies the process data to be recorded, - in step B) the file is transmitted,
- im Schritt C) die Prozessdaten in eine Datei geschrieben werden, - in step C) the process data are written to a file,
- im Schritt D) die mit den Prozessdaten beschriebene Datei an den externen Computer übermittelt wird. - In step D) the file described with the process data is transmitted to the external computer.
8. Überprüfungsverfahren nach Anspruch 7, wobei 8. Verification method according to claim 7, wherein
- auf dem internen Computer (4) verschiedene Programme laufen, - various programs are running on the internal computer (4),
- eines der Programme zyklisch prüft, ob eine neue Datei von dem externen Computer (5) übermittelt wurde, - one of the programs cyclically checks whether a new file has been transmitted from the external computer (5),
- ein Programm bei Vorhandensein einer neuen Datei die Aufzeichnung startet. - a program starts recording when a new file is available.
9. Überprüfungsverfahren nach Anspruch 8, wobei ein Programm die Größe der mit den Prozessdaten beschriebenen Datei ermittelt und überwacht. 9. Verification method according to claim 8, wherein a program determines and monitors the size of the file described with the process data.
10. Überprüfungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Schritt C) zusätzlich GPS-Daten der Vorrichtung (1) aufgezeichnet werden und im Schritt D) an den externen Computer (5) übermittelt werden. 10. Verification method according to one of the preceding claims, wherein GPS data of the device (1) are additionally recorded in step C) and are transmitted to the external computer (5) in step D).
11. Überprüfungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Aufzeichnung ereignis- und/oder wertegetriggert gestartet wird. 11. Verification method according to one of the preceding claims, wherein the recording is started event- and / or value-triggered.
12. System umfassend: 12. System comprehensive:
- eine Vorrichtung (1) mit einem Steuerungsnetzwerk (2) und zumindest einer elektronischen Komponente (3a, ..., 3i), die signaltechnisch mit dem Steuerungsnetzwerk (2) verbunden ist, sowie einem internen Computer (4), - A device (1) with a control network (2) and at least one electronic component (3a, ..., 3i) which is signal-connected to the control network (2), as well as an internal computer (4),
- einen externen Computer (5), wobei - an external computer (5), where
- das System so eingerichtet ist, dass mit ihm ein Überprüfungsverfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche durchführbar ist. the system is set up in such a way that it can be used to carry out a checking method according to one of the preceding claims.
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