Lichtraum-Profilmessung (Bahntechnik)

Das neue HuDe System zur nachvollziehbaren Messung des Lichtraumprofiles von Gleissystemen.

Das HuDe Messsystem zur Lichtraum-Profilmessung wird überwiegend im U-Bahn Bereich eingesetzt.

Die Prüfung der Einhaltung des lichten Raumes ist zur Aufrechterhaltung der Sicherheit im Betrieb mit Schienenfahrzeugen gesetzlich vorgeschrieben und deshalb von erheblicher Bedeutung.

Folgende Rahmenbedingungen gelten für die Messtechnik:

Kritische Querschnitte im Lichtraumprofil:

1. vordere Ecken des Wagenkasten im äußeren Gleisbogen
2. Mitte Wagenkasten im inneren Gleisbogen
3. hintere Ecken des Wagenkastens im äußeren Gleisbogen
4. vordere + hintere obere Kannte des Wagenkastens bei Kuppen
5. obere Kante in Wagenkasten-Mitte bei Wannen-Ausrundungen

Zur lückenlosen Erfassung des Profilraumes sind deshalb drei Profilrahmenträger vorgesehen, von denen zwei an den beiden Wagenkasten-Enden und einer in Wagenmitte montierbar ist. Profilverletzungen werden registriert, mit lokaler Ortsangabe gespeichert und mit der Videoaufzeichnung synchronisiert.

Die Messfahrten finden üblicherweise mit einer Arbeitsgeschwindigkeit von 20 km/h statt.

Profilrahmenträger

Die Profilrahmenträger sind Fixpunkt für die Messfühler und zusätzlich für weitere wichtige Funktionen ausgelegt: 

• Höhenverstellung (manuell) zum Ausgleich von Radverschleiß und Federsetzungen
• Transportstellung zur zügigen Fahrt im Netz, alle Fahrzeugteile liegen innerhalb der Fahrzeugumgrenzungslinie
• Arbeitsstellung zum Befahren der zu überprüfenden Gleisabschnitte
• Schnelle Umsetzung von der Transport in die Arbeitsstellung ohne zusätzliche Werkzeuge
• Montage- und Demontage des kompletten Messsystems ohne großen Aufwand
• U-Bahntauglichkeit

Die Sensorik der messtechnischen Anlage ist auf drei Profilrahmenträgern montiert. Die Sensoren sind in zwei Grundstellungen fixiert: 1. Transportstellung 2. Messstellung Die drei Profilmessträger können auf einfache Weise vollständig vom Trägerfahrzeug demontiert werden. Die Bedienung (Stellung 1 <-> 2) ist von einer Person durchzuführen, für die vollständige Demontage sind zwei Personen erforderlich.

Messtechnik

Die Messtechnik dient der lückenlosen Abtastung zur Identifizierung von Verletzungen des Lichtraumprofils. 

Sensorbeschreibung: 

Die lückenlose Überwachung des Lichtraumprofils erfolgt über gebogene, überlappende Stabsensoren (Fühler), die über steuerbare Magneteinheiten in Ihrer Position gehalten werden. Die Profilauflösung beträgt ca. 60 Sensoren pro Rahmen und ist Abhängig vom jeweiligen Lichtraumprofil.

Folgende Standardpositionen sind vorgesehen: 

-    Messstellung

-    Transportstellung (automatisch, elektrisch anwählbar)

-    Bahnsteigstellung (automatisch, elektrisch sektionsweise anwählbar)

Die Fühlerstellung wird lückenlos überwacht.
Die Auslenkung der Fühler wird kontinuierlich überwacht und aufgezeichnet.

Funktionsweise der Fühler:  Der aus verschleißfestem und UV - beständigem Kunststoff gefertigte Stabfühler ist in seiner Länge leicht einstellbar auf der Achse einer steuerbaren Magneteinheit gelagert. Die Fixierung der Messstellung erfolgt über magnetische Haltekräfte. Unter Krafteinwirkung wird der Stabfühler entgegen der magnetischen Haltekraft ausgelenkt. Entfällt die Krafteinwirkung, so wird der Stabfühler automatisch wieder in seine Ausgangslage zurückbewegt. Wird die steuerbare Magneteinheit abgeschaltet, ist der Stabfühler frei beweglich.
Die Lage des Stabsensors wird in der Messstellung ständig überwacht und aufgezeichnet. Es handelt sich hierbei um einen einfachen, verschleißfreien Stabfühler mit ausgezeichneter Bedienbarkeit und hervorragender Eignung für den vorgesehenen Anwendungsfall.
Abb.: Anordnung der Messfühler auf dem Rahmenprofil

Je Profilrahmen sind ca. 60 Stabfühler mit steuerbaren Magneteinheiten und zwei Signal-Schaltboxen vorgesehen. In Summe also ca. 180 Stabfühler inkl. Magneteinheiten mit 6 Signal-Schaltboxen sowie ein zentraler Schaltkasten zur Datenkonzentration und Datenweiterleitung.

Wegerfassung:

Die Messergebnisse der Stabfühler und die optional die Aufzeichnungen der Videokamera werden in Echtzeit, positionsbezogen (Kilometrierungsposition) erfasst und abgespeichert. 

Hierfür wird ein Präzisions- Wegaufnehmer System an einer der Radachsen montiert. Über den Wegaufnehmer werden alle Messdaten synchron, wegabhängig eingelesen. Eine automatische Schlupf- und Radreifen - Verschleißkompensation kann optional über RFID Tags realisiert werden.

Stromversorgung der Anlage

Für die Stromversorgung der Gesamtanlage muss auf dem Fahrzeug eine Stromversorgungsanlage bereitgestellt werden. Bei Bedarf werden die für das System erforderlichen Spannungen aus der zugeführten Versorgungsspannung transformiert. Der Leistungsbedarf des Systems liegt max. bei 2500 Watt als Richtwert (24V DC).


Lichtraumprofilvermessungssoftware und Auswertung

Die HuDe Lichtraumprofil - Vermessungssoftware repräsentiert den letzten Stand der Messwerterfassung und Messdatenauswertung, die in Kombination mit hauseigener Rechnertechnik ein besonders langlebiges und leistungsfähiges Messwerkzeug darstellt. 

Alle Funktionen des Systems werden mit dem Anwender interaktiv über den Bildschirm im Dialog abgearbeitet. 

Die Messdatenauswertung erfolgt Online d.h. während der Fahrt. Die Messergebnisse werden fortlaufend auf dem Bildschirm dargestellt und auf der Rechnerfestplatte gespeichert. Mit den heutigen Festplattenkapazitäten ist eine nahezu unbegrenzte Aufzeichnung möglich.

Die Übertragung der Messergebnisse vom Messfahrzeug auf einen Office-PC erfolgt mittels eines USB- Massenspeichers. Die Langzeitarchivierung kann anschließend auf CD/DVD/Blue-Ray durchgeführt werden.

Die Messergebnisse können vom Office-PC mit dem HuDe Programm ausgelesen und bearbeitet werden.

Videoaufzeichnung

Montage und Inbetriebsetzung eines kompletten Videoaufzeichnungssystems als Erweiterung der Lichtraumprofilmessung. Die Videoaufzeichnungen werden mit der Wegerfassung (Drehgeber) und den Messergebnissen der Stabfühler synchronisiert und in der Video-Softwareerweiterung visualisiert. Somit wird über die kontinuierliche Aufzeichnung der gesamten Messfahrt die synchrone Zeit- und Fahrwegerfassung sichergestellt.

Die Videoaufzeichnung erfasst die Profilsituation über der Fußbodenoberkannte.
Bei Tunnel oder Nachtfahrten ist eine ausreichende Bildqualität sichergestellt.

 

Vollautomatische Datenerfassung mittels Radio Frequenz Identifikations-Tags  (RFID-Tags)

Diese Ergänzung ermöglicht dem System eine vollautomatische Datenerfassung und bietet zusätzlich eine präzise Schlupf-, Radreifen- und Verschleißkompensation des Wegsignals.

Ein speziell für Bahnanwendungen entwickeltes Empfängersystem, welches unter dem Messwagen montiert ist, liest während der Fahrt die im Gleisbett montierten RFID-Tags aus. Das Messsystem ist hierdurch in der Lage, selbsttätig Messdateien anzulegen und die exakte Position und Strecke zu erkennen. Die RFID-Tags (Sender) sind vom Kunden ins Gleisbett einzubringen und gehören nicht zum Lieferumfang des Messsystems. Die Anzahl der erforderlichen RFID-Tags ist abhängig von der gewünschten Informationsdichte und der Größe des Streckennetzes.

 

/spanimg src=