Einrichtung zur Erfassung und Übertragung von Messdaten

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erfassung und Übertragung von Messdaten eines Schienenfahrzeugs.

Bei temporären Tests an Schienenfahrzeugen oder zur Erweite rung von Fahrzeugdiagnosen besteht oft die Notwendigkeit, Sensoren zur Erfassung von Messdaten zu installieren.

Zur Erfassung der Messdaten werden die Sensoren verdrahtet und in eine bereits vorhandene Fahrzeugsteuerung integriert. Dadurch ändert sich jedoch die Fahrzeugkonfiguration, so dass eine bereits erteilte Zulassung des Schienenfahrzeugs gefähr det werden könnte.

Um dies zu umgehen, können Nachweise einer Rückwirkungsfrei heit der Sensoren in Bezug zur zugelassenen Fahrzeugkonfigu ration erbracht werden. Diese Nachweise sind zeitaufwendig und kostenintensiv.

Es sind Inselsysteme zur Messdaten-Erfassung bekannt, die Messdaten erfassen, aufzeichnen und diese Messdaten auf dem Fahrzeug lokal speichern. Die lokal aufgezeichneten Messdaten werden manuell am Fahrzeug entnommen und nachfolgend ausge wertet. Diese Art der Messdatenerfassung und Auswertung ist zeitaufwendig und kostenintensiv.

Alternativ dazu ist es bekannt, Messdaten zu erfassen, aufzu zeichnen und über Messkanäle, die eigens in der Steuerung des Schienenfahrzeugs vorgesehen sind, zur Auswertung zu übertra gen. Nachteilig ist dabei eine System-technisch bedingte ge- ringe Flexibilität sowie der nötige zusätzliche Einbau von Messkanälen .

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine mit Blick auf die Kosten und die Flexibilität verbesserte Ein richtung zur Erfassung und Übertragung von Messdaten anzuge ben.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den jeweiligen abhängi gen Ansprüchen angegeben.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erfassung und Übertragung von Messdaten eines Schienenfahrzeugs.

Die Einrichtung beinhaltet als Komponenten ein Messgerät und eine Fernübertragungseinheit. Das Messgerät ist zur Ermitt lung von Messdaten des Schienenfahrzeugs ausgebildet, wobei die Messdaten zur Fernübertragungseinheit gelangen. Die Fern übertragungseinheit ist für eine kabellose Übertragung der Messdaten über eine Schnittstelle an eine räumlich entfernte Kontrolleinheit für eine nachfolgende Auswertung ausgebildet.

Die Komponenten sind derart validiert und vorgeprüft, dass die Messdaten unabhängig von Daten einer Fahrzeugsteuerung des Schienenfahrzeugs ermittelt und übertragen werden.

Weiter beinhaltet die Einrichtung eine Energieversorgungsein heit, die für eine Verbindung mit der Fahrzeugsteuerung des Schienenfahrzeugs ausgebildet ist, um die Komponenten über die Fahrzeugsteuerung mit Energie zu versorgen.

In einer vorteilhaften Weiterbildung beinhaltet die Einrich tung ein Eingabe-Ausgabe-Modul und eine Kleinsteuerungsein- heit als weiteren Komponenten. Die vom Messgerät ermittelten Messdaten gelangen über zumindest einen Übertragungskanal zum Eingabe-Ausgabe-Modul , um nachfolgend zur Kleinsteuerungsein heit übermittelt zu werden. Die Messdaten werden dann von der Kleinsteuerungseinheit über ein definiertes Schnittstellen protokoll zur Fernübertragungseinheit übertragen.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Kleinsteuerungs einheit zur Verarbeitung der erfassten Messdaten ausgebildet, so dass diese über das definierte Schnittstellenprotokoll zur Fernübertragungseinheit übertragbar sind.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist das definierte Schnittstellenprotokoll ein Ethernet-Protokoll.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist das Messgerät fern gesteuert, um auf eine externe Anforderung hin Messdaten über das Messgerät zu gewinnen.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist das Messgerät derart gesteuert, dass es auf eine zyklisch erfolgende Abfrage hin Messdaten über das Messgerät gewinnt.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist das Messgerät als Sensor, Aktor oder als Feldgerät ausgebildet.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Schnittstelle zur kabellosen Übertragung als Funkschnittstelle ausgebildet.

In einer vorteilhaften Weiterbildung beinhaltet die Kontrol- leinheit eine Auswertungs- und Archivierungseinheit, durch die die Messwerte ausgewertet und nachfolgend archiviert wer den. In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Fernübertra gungseinheit zur Verknüpfung der empfangenen Messdaten des Messgeräts mit Zusatzdaten ausgebildet, wobei die Zusatzdaten von unterschiedlichen Datenquellen des Schienenfahrzeugs stammen bzw. von diesen zugeführt werden. Die derart ver knüpften Messdaten werden durch die Fernübertragungseinheit an die Kontrolleinheit zur Auswertung bzw. Archivierung fern übertragen werden.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die erfindungsgemäße Einrichtung in einem Schienenfahrzeug angeordnet.

In einer vorteilhaften Weiterbildung weist das Schienenfahr zeug eine Fahrzeugsteuerung auf, die ausschließlich zur Ener gieversorgung mit der erfindungsgemäßen Einrichtung verbunden ist.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist für den Einbau in ein Schienenfahrzeug, optimiert.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ermöglicht eine aufwandsar me, technisch flexible Gewinnung und Auswertung von Messdaten an einer landseitigen Kontrolleinheit.

Die erfindungsgemäße Einrichtung weist wenig Schnittstellen mit dem Schienenfahrzeug auf, so dass sie in das Schienen fahrzeug für Test- und Analysezwecke mit geringem Aufwand nachgerüstet werden kann.

Die erfindungsgemäße Einrichtung erfasst analoge Größen sowie Binärsignale von Sensoren. Die gemessenen Größen werden in der erfindungsgemäßen Einrichtung aufbereitet und mit gerin gem Übertragungsaufwand drahtlos über die Fernübertragungs einheit an die Landseite zur weiteren Auswertung übertragen. Durch den modularen Aufbau der erfindungsgemäßen Betriebsda- ten-Erfassungseinrichtung können beliebige Daten für unter schiedliche Mess- bzw. Analysezwecke erfasst werden.

Die erfindungsgemäße Einrichtung kann variantenübergreifend und ohne Anpassungen an eine vorhandene Fahrzeugsteuerung eingesetzt werden.

Sie ist aufgrund ihrer Architektur innerhalb kurzer Zeit ein gebaut und einsatzbereit.

Infolge der autarken Systemarchitektur der erfindungsgemäßen Einrichtung ist die Rückwirkungsfreiheit auf eine vorhandene Fahrzeugsteuerung gegeben. Dadurch reduziert sich der Aufwand für den Nachweis der Rückwirkungsfreiheit erheblich und eine nachträgliche Zulassung wird vermeiden bzw. zumindest verein facht.

Die beschriebene Systemarchitektur bietet den Vorteil, dass zusätzliche Messungen schnell und ohne umfangreiche Anpassun gen an einer bestehenden Fahrzeugsteuerung vorgenommen werden können.

Gewonnene Messdaten liegen zeitlich synchronisiert vor.

Das System ist aufgrund der Modularität sehr flexibel und in vielen Anwendungsbereichen einsetzbar.

Eine Rückrüstung des Schienenfahrzeugs in einen Urzustand ist ebenfalls leicht durchführbar.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung beispielhaft an hand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt FIG 1 die vorliegende Erfindung anhand eines Blockschaltbilds .

Eine erfindungsgemäße Einrichtung 100 ist zur Erfassung von Betriebsdaten ausgebildet und wird durch Einbau in ein Schie nenfahrzeug 200 integriert.

Das Schienenfahrzeug 200 beinhaltet eine Fahrzeugsteuerung 11, die lediglich eine Energieversorgung 10 der Einrichtung 100 bereitstellt.

Zu diesem Zweck weist die Einrichtung 100 eine Energieversor gungseinheit x auf, die zur Energieversorgung der nachfolgend beschriebenen Komponenten der Einrichtung 100 ausgebildet ist.

Die Energieversorgungseinheit x ist zu diesem Zweck für eine Verbindung mit der Fahrzeugsteuerung 11 des Schienenfahrzeugs 200 ausgebildet, um die Komponenten über die Fahrzeugsteue rung 11 mit Energie zu versorgen.

Die erfindungsgemäße Einrichtung 100 beinhaltet eine Serien schaltung, bestehend aus einem Messgerät 1, einem Eingabe- Ausgabe-Modul 3, einer Kleinsteuerungseinheit 4 und einer Fernübertragungseinheit 6.

Das Messgerät 1 ermittelt Messdaten und ist beispielsweise als Sensor, Aktor oder als Feldgerät ausgebildet.

Zugehörige Messsensoren sind dezentral beim Schienenfahrzeug angebracht. Deren Messignale werden je nach Einsatzzweck an digitale, analoge oder PTIOO-Eingangsbaugruppen über eine frei verlegte Verdrahtung übermittelt. Durch den modularen Aufbau können beliebige Daten für unter schiedliche Mess- bzw. Analysezwecke erfasst werden.

Die Messdaten werden als Signale über zumindest einen Über tragungskanal 2 an das Eingabe-Ausgabe-Modul 3 gesendet und von diesem an die Kleinsteuerungseinheit 4 übermittelt.

Die Kleinsteuerungseinheit 4 erfasst die Daten und verarbei tet sie derart, dass die Messdaten über ein definiertes Schnittstellenprotokoll 5 zur Fernübertragungseinheit 6 über tragbar sind.

Als Schnittstellenprotokoll 5 wird bevorzugt das Ethernet- Protokoll verwendet.

Die Fernübertragungseinheit 6 ist zur kabellosen Übertragung über eine Schnittstelle 8 ausgebildet. Die Fernübertragungs einheit 6 ist bevorzugt als Remote-Data-Access-Einheit ausge bildet.

Die Schnittstelle 8 ist bevorzugt als Funkschnittstelle (für eine GSM-R- , GSM- , UMTS-, etc., Übertragung) ausgebildet.

Die Fernübertragungseinheit 6 verknüpft die empfangenen Mess daten des Messgeräts 1 mit weiteren Zusatzinformationen bzw. Zusatzdaten, die aus unterschiedlichen Datenquellen 7 des Schienenfahrzeugs stammen.

Diese Zusatzinformationen umfassen beispielsweise Fahrzeug nummer, GPS-Daten bzw. eine Uhrzeit, die als Attribute zu den Messdaten hinzugefügt werden. Durch die Fernübertragungseinheit 6 werden die derart ver knüpften Messdaten an eine Kontrolleinheit 300 zur Auswertung und Archivierung fernübertragen. Die Kontrolleinheit 300 wird als Landseite bezeichnet und be inhaltet eine entsprechende Auswertungs- und Archivierungs einheit 9.

Die erfindungsgemäße Einrichtung 100 ist ferngesteuert, um auf eine externe Anforderung hin Messdaten über das Messgerät 1 zu gewinnen.

Die erfindungsgemäße Einrichtung 100 ist darüber hinaus als autarkes System aufgebaut, das daher leicht in eine bestehen- de Fahrzeugsteuerung integriert oder nachgerüstet werden kann.

Die erfindungsgemäße Einrichtung 100 ist als System validiert und vorgeprüft und arbeitet Daten-unabhängig von der vorhan- denen Fahrzeugsteuerung 11.