WO2000076829A1 - Safeguarding plant for level crossing - Google Patents

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WO2000076829A1
WO2000076829A1 PCT/DE2000/001910 DE0001910W WO0076829A1 WO 2000076829 A1 WO2000076829 A1 WO 2000076829A1 DE 0001910 W DE0001910 W DE 0001910W WO 0076829 A1 WO0076829 A1 WO 0076829A1
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WO
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level crossing
protection system
devices
sensor arrangements
power supply
Prior art date
Application number
PCT/DE2000/001910
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German (de)
French (fr)
Inventor
Hartwig Ohmstede
Klaus Basso
Günther WAHL
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L29/00—Safety means for rail/road crossing traffic
    • B61L29/24—Means for warning road traffic that a gate is closed or closing, or that rail traffic is approaching, e.g. for visible or audible warning
    • B61L29/28—Means for warning road traffic that a gate is closed or closing, or that rail traffic is approaching, e.g. for visible or audible warning electrically operated
    • B61L29/284—Means for warning road traffic that a gate is closed or closing, or that rail traffic is approaching, e.g. for visible or audible warning electrically operated using rail-contacts, rail microphones, or the like, controlled by the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L29/00—Safety means for rail/road crossing traffic
    • B61L29/24—Means for warning road traffic that a gate is closed or closing, or that rail traffic is approaching, e.g. for visible or audible warning

Definitions

  • the invention relates to a level crossing protection system according to the preamble of claim 1.
  • a level crossing protection system is known from Signal + wire (88) 4/96 pages 21 to 24. It reports on a special type of activation of BU security systems for trams. Deviating from the usual activation of one
  • Level crossing via track switching means and cables between the switch-on contacts and the level crossing is switched on there by radio.
  • the vehicle device continuously sends an infrared signal to a vehicle set that switches on. If this signal hits a trackside answering device located at the switch-on point of the level crossing, a special infrared telegram is transmitted from there to the vehicle, which then causes the level crossing to be switched on via a radio signal.
  • Signal + Wire states that the activation of a vehicle transmitter on the track side could be dispensed with if the vehicles were to directly switch on a transmitter installed there when they passed the switch-on point. It is expressly pointed out that in this case a decentralized power supply for the track-side track switching means, the radio device and a radio module that is autonomous for switching on the level crossing should be provided. In particular, solar energy in connection with a battery is to be used as the power supply; No further details can be found in Signal + wire.
  • Signal + Draht (88) 10/96 pages 11 to 19 reports on a radio-based system for the control of rail systems, in which each track element of a level crossing is assigned an intelligent, small, compact computer unit for the control and monitoring of the element concerned.
  • Each intelligent route element has a communication module with which it can communicate with other route elements, with a higher-level control level or with vehicles traveling on the route.
  • the route elements of level crossings are created by linking the associated intelligent computer units, e.g. B. for barriers and signals contracted via a bus system to a common guideway element.
  • the arrangement is such that there is a computer unit for managing traffic reports for each level crossing, a computer unit for controlling and monitoring road traffic signals and a computer unit for controlling and monitoring barrier systems.
  • These computer units together form the so-called control element logic, which ultimately forms the positioning commands for switching the light signals on and off and for lifting and lowering the barriers from the traffic reports.
  • the interconnected computer units of a level crossing are assigned a common communication module for communication with a control level and, if applicable, the vehicles traveling on the route.
  • the communication between the computer units and the individual guideway elements of the level crossing is wired, nothing is stated in Signal + Wire about the electrical power supply to the control elements of the level crossing and the computer units; Obviously they are fed from a public or rail network.
  • Level crossings on lines with moderate traffic are still often only secured by St. Andrew's crosses.
  • St. Andrew's crosses One of the reasons for this can be seen in the fact that in many cases the electrical energy for operating barriers and road traffic signals is not available. To make matters worse, the activation of the level crossing protection systems must be arranged in good time before the level crossing is entered.
  • the switch-on points defined by these switching means have distances from the level crossing which can be of the order of 1000 m or more.
  • the railway facilities are often additionally to be equipped with so-called monitoring signals. These monitoring signals are also to be controlled and supplied with energy.
  • the radio-based operating system known from Signal + Draht is not a suitable solution for such level crossings.
  • the object of the invention is to provide a level crossing protection system according to the preamble of claim 1, which makes it possible to reduce the effort for the wiring of the control elements and sensor arrangements to a fraction of the previous effort, the reduced cable effort in particular relating to the laying of Cables in the ground to the actuators and sensor arrangements.
  • the invention solves this problem by applying the characterizing features of claim 1 to a level crossing safety system designed according to the preamble of claim 1. According to this, only the decentralized data processing devices are spatially closely assigned to the control elements and sensor arrangements of a level crossing, which can connect for the necessary data transmission and work out the control commands for the control elements. Any cabling of the decentralized data processing devices to one another for control purposes is thus superfluous; civil engineering measures for ring or star lines for transmitting information can be completely dispensed with.
  • the decentralized data processing devices are to consist of computers which are to consist of computers which are to consist of computers which are to consist of computers which are to consist of computers which are to consist of computers which are to consist of computers which are to consist of computers which are to consist of computers which are to consist of computers which are to consist of computers which are to consist of computers which are to consist of computers which are to consist of computers which are to consist of computers which are to consist of computers which are to consist of computers which are to consist of computers which
  • Adaptation circuits act on the respectively assigned actuators; this enables the use of largely uniform control devices for the control elements and sensor arrangements.
  • Claim 4 provides, in addition to individual control elements, also to switch on or off common control devices provided for the control of level crossings via matching circuits designed for this purpose from an associated data processing device. This makes it possible to switch on or switch off level crossing safety systems that are already in operation by radio from remote sensor arrangements, without the need for major adaptation measures at the level crossing itself.
  • the supply energy for the control elements and the sensor arrangements as well as for the associated data processing and transmission devices is made available on site from decentralized power supply devices.
  • decentralized power supply devices as such are e.g. B. from DE 298 23 233 Ul known.
  • the assignment of a single decentralized power supply device to the sensor arrangements arranged at approximately the same height on adjacent tracks is considered to be particularly advantageous because this leads to a significant reduction in costs compared to an arrangement in which these sensor arrangements such as own decentralized power supply facilities are assigned to the remaining control elements of the level crossing.
  • the radio transmission and / or reception devices should also be set up to transmit data to vehicles and / or to central facilities and vice versa; no additional line connections or additional transmission facilities are required for this.
  • the decentralized power supply devices should have energy stores which can be charged via charge controllers.
  • the service life of the energy storage is increased by the use of charge controllers.
  • the energy stores are preferably designed as rechargeable batteries which, in a particularly advantageous manner, are designed as lead gel batteries; these have sufficient capacity even at very low outside temperatures.
  • a preferred way of supplying energy to the decentralized power supply devices is according to claim 13 the central provision of this energy at the level crossing, for. B. from the rail network or emem public network. From there, the decentralized power supply devices can also be supplied via low-quality and therefore inexpensive lines.
  • the advantage of such a grid-fed decentralized power supply is that, due to the constantly occurring energy, only low charging currents need to flow, which require only a small line cross section and the simplest charge controller.
  • the solar generators consist of at least one solar panel mounted on a mast or a bridge.
  • This mast or this bridge advantageously also receives the radio transmission and reception devices of the actuators and sensor arrangements.
  • the masts are represented by the masts for the light signals for controlling road or rail traffic, which masts are used multiple times.
  • the Masts are designed so that they hold the batteries of the decentralized power supply devices, the charge controllers and the feed lines to the decentralized data processing devices and the radio transmission and / or reception devices; the masts protect these components against damage and against environmental influences such as electrical or magnetic fields.
  • the masts can also include the decentralized data processing devices and according to claim 23 the radio transmission and / or reception devices; however, the antennas are to be arranged outside the inside of the mast.
  • FIG. 1 shows a double-track level crossing with its control elements and sensor arrangements
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of the computer units used for controlling the control elements and sensor arrangements.
  • the level crossing BU shown in FIG. 1, for example, is a rail-level crossing with two tracks G1 and G2 running approximately parallel at least in the area of the level crossing. Intersecting road traffic is secured by barriers or half barriers S1, S2 and license signals L1.2, L1.2, L2.1, L2.2. At a certain distance in front of the level crossing there are monitoring signals Ul.l, U1.2, U2.1, U2.2, which inform a train approaching the level crossing whether the
  • the level crossing protection system also has sensor arrangements on the track side, which are actuated by the vehicles passing by.
  • these sensor arrangements are designed as double rail contacts.
  • they can also be designed using any other common technology, eg. B. as induction loops, short track circuits or as balises, e.g. B. in the form of the so-called EURO-LOOPs.
  • switch-on sensors SEI .1 far in front of the level crossing and switch-off sensors SA1.1 directly behind the level crossing for the direction of travel from right to left.
  • switch-on sensors SEI .2 and switch-off sensors SA1.2 for the opposite direction.
  • the distance of the monitoring signals from the level crossing is selected so that a train advancing at the maximum permissible speed onto the level crossing with the start of braking at the monitoring signal can come to a stop in good time before the level crossing, if the monitoring signal indicates that the level crossing is not secured; the monitoring signals can be arranged at the same or at different distances from the level crossing.
  • the distance of the switch-on sensors from the respective monitoring signal is selected so that the time it takes for the train to operate the switch-on sensors until the associated monitoring signal is reached is sufficient to secure the level crossing, i. H. stop the traffic signals and lower the barriers if necessary.
  • a monitoring signal can start moving when the level crossing has been switched on and has only taken over the security request.
  • the provision of monitoring signals can also be dispensed with.
  • the vehicles When approaching the level crossing, possibly stimulated by the route, the vehicles request that the level crossings be secured, and the level crossings transmit corresponding security messages to the vehicles directly or via a detour to a control or monitoring point by radio.
  • the sensor messages are evaluated and converted into switch-on and switch-off commands for the components of the level crossing; there is regularly a central power supply device for the actuators and sensor devices, to which the actuators and sensors are connected via cables laid in the ground.
  • the costs for wiring the components of a level crossing are considerable and sometimes exceed the procurement costs for the technical components of the level crossing considerably.
  • the costs relate not only to the costs of connecting the switch-on contacts and the monitoring signals to the level crossing, although these account for a large part of the cabling costs, but also to the cabling of the components in the immediate vicinity of the level crossing.
  • the invention provides the supply energy for the operation of the control elements and the sensor arrangements locally so that there is no longer any need for a central power supply and the associated star or ring-shaped wiring of the control elements and sensor arrangements. Because it is no longer possible to centrally control the control elements of a level crossing by switching supply voltages on and off to the individual components, the invention provides for radio transmitters and / or receivers for data transmission to be assigned to the control elements and sensor arrangements, and it also provides for the individual control elements and possibly also the sensor arrangements decentralized data processing devices in which, based on the respectively available and the transmitted messages, control commands for the actuators are worked out and output to the actuators. These radio transmitters and / or receivers and the decentralized data processing devices advantageously obtain their supply energy from the decentralized power supply devices assigned to the actuators and sensor arrangements.
  • Each decentralized power supply device consists of a power generator known per se, which preferably continuously provides a preferably low charging current for one or more energy stores, preferably designed as batteries; these, in turn, provide a sufficient supply current for operating the respectively connected electrical consumers in the charged state.
  • the batteries should be charged via charge controllers, which limit the charging current as required depending on the state of charge of the batteries.
  • the batteries are preferably designed as lead gel batteries, which have sufficient capacity even at low ambient temperatures.
  • the charging currents are preferably to be generated by solar generators which are to be arranged close to the actuating parts or sensor arrangements to be operated and which are to be connected to them via preferably above-ground, EMC-resistant, pre-assembled cables of short length.
  • the solar generators consist, in a manner known per se, of at least one solar panel, which is preferably attached to a mast or a bridge and which is oriented in the direction of the incident sunlight and which can possibly be continuously tracked to the position of the sun by a tracking device. Different energies are required to operate the electrical consumers. The amounts of energy depend on the current consumption of the respective consumers and on the respective connection tents.
  • the level crossing protection system according to the invention with its decentralized power supply devices can only be used where no more than a certain number of z. B. 80 trains per day; otherwise there would be a risk that the design of the decentralized power supply devices would not be sufficient for reliable operation of the level crossing protection system.
  • the solar panels with the solar collectors that convert daylight into electrical energy cannot be of any size, but are limited in size to about 1 square meter.
  • a particularly advantageous embodiment of the invention provides for a common decentralized power supply device to be provided for the sensor arrangements arranged approximately at the same height on adjacent tracks.
  • the common power supply device with regard to the switch-on contacts SEI .1 and SEI.2 may be arranged on one side of the track Gl near the switch-on contacts SE1.1 and connected to them by short supply lines;
  • For the supply of the switch-on contacts SE2.2 somewhat longer, likewise standardized supply lines K1 are used, which cross the tracks Gl and G2 within their ballast beds or other track supports.
  • the supply lines, at least for the sensor arrangements, are preferably routed in protective ducts, protective tubes and / or protective hoses and are thus largely protected against mechanical influences and weather influences.
  • Power supply equipment costs for setting up your own mast and keeping your own supply battery and own, albeit smaller, solar panels are avoided.
  • the costs for piercing the railway embankment or embedding the cables laid in the protective conduits into the ballast beds are manageable and are only a fraction of the costs for the additional installation of a further decentralized power supply.
  • the supply of the remaining sensor arrangements SA1.2, SA2.1; SA1.1, SA2.2 as well as SEI.2, SE2.1 can also each be carried out from an associated common power supply device via assigned cables K3, K4 or K2.
  • monitoring signals and switch-on contacts are arranged in close proximity. In this case, it may be permissible to supply the monitoring signals and the switch-on contacts with energy from a common decentralized power supply device.
  • decentralized data processing devices are assigned to the control elements, the energy requirements of which are covered by the locally supplied supply energy. These data processing devices are not very expensive in terms of their processing volume and can therefore be represented by controllers. They receive the data to be processed via a standard connection and / or standard cabling from the associated control element and via the radio transmission and / or reception directions from the others Control elements of the level crossing and the sensor arrangements of the level crossing, of the approaching trains or of a control or monitoring device.
  • the radio transmission and / or reception devices obtain their supply energy from the locally provided decentralized power supply of the associated actuating element or the associated sensor arrangement.
  • the antennas of the radio transmission and / or reception devices are advantageously located at an exposed point, namely on the masts or bridges on which the solar panels for the decentralized energy supply and, if appropriate, the light signals are also mounted.
  • the decentralized data processing devices and / or the radio transmitting and / or receiving devices can also be equipped with separate smaller power supply devices in order to make them independent of the voltage of the decentralized power supply devices assigned to the actuating elements, which changes under load.
  • FIG. 2 shows schematically the structure of such a safety box.
  • the Safety Box SB is fed via at least one energy storage device, e.g. B. a battery B, which is supplied with a constant charging current by charge controllers from solar generators SG mounted on a mast M.
  • the energy made available by the energy store is set in an energy supply module EV to different levels, if necessary, and the other components of the safety box.
  • a signal processing-safe computer core RK processes the messages it receives from the sensor arrangements and the control elements and derives control commands from them at least for its own control element.
  • the computer core receives the messages to be processed and control commands from other safety boxes on the one hand via peripheral hardware HW from the associated control unit and on the other hand via em communication module KM from the associated radio transmission / reception devices F.
  • the safety boxes of the control units are generally both Provided with radio transmitters and radio receivers, at least when they are to process messages and control commands or commands as well as output messages and control commands, i.e. the type of data processing within the individual computer cores determines whether for a certain type of safety box next to the radio receiving devices are also required to have radio transmitters.
  • the safety boxes for the sensor arrangements only radio transmission devices are required because the sensor arrangements themselves do not have to execute any control commands.
  • the arrangement can be made differently if the possibility is to provide the sensor arrangements from the level crossing or, independently thereof, e.g. B. to undergo a functional check and thereby act in a predetermined manner on the sensor arrangements.
  • the safety boxes of the sensor arrangements must also be provided with appropriate receiving devices. The same applies to the safety boxes of the controls.
  • Each safety box has peripheral-specific hardware that is different from that of the safety boxes for other types of actuators.
  • peripheral-specific hardware versions for controlling barriers S, street traffic light signals L or U and surveillance signals
  • Reading of sensor messages SM from the Em and switch-off sensors it is also possible to equip the safety boxes with the hardware required overall to control any control elements and sensor arrangements, and this hardware, for. B. on-site hardware or software effective or ineffective to switch depending on whether the safety box is required to control one or the other actuator or to evaluate sensor messages.
  • the safety boxes can advantageously be arranged within the masts or bridges on which the solar panels for the decentralized power supply are to be installed. There they are largely protected against external access and weather conditions.
  • the masts can also be used to hold the batteries and charge controllers.
  • the masts are to be designed so that they have an appropriate receiving volume and they are provided with appropriate recesses for inserting the batteries and the other components, such as, for. B. the supply lines and the antenna lines.
  • the covers are facing outwards. B. covered by doors and secured by locksmith against unauthorized opening.
  • the masts for holding the solar panels of the power supply devices and the safety boxes can also be used to record the light signals for controlling road or rail traffic. increase, which may then have to be attached to the masts using cantilevers in order to be able to be displayed close enough to the edge of the carriageway or the railway line.
  • the level crossing protection system according to the invention is not limited to use on double-track routes, but can also be used with advantage on single-track routes and on other multi-track routes.
  • the power supply to these control elements can continue to be provided from the network and only the control elements are controlled via the safety boxes designed according to the invention, which are organized decentrally and the data required to control a level crossing with one another change. If necessary, namely when supply lines for the individual control elements no longer meet the given standard, the control elements in question can then be retrofitted with decentralized power supply devices without the safety boxes themselves and their mode of operation changing anything. It can also be advantageous to provide the energy for the operation of the components of a level crossing centrally, for example from a public or a rail network.
  • the energy stores of the decentralized power supply devices can be supplied with energy from a central supply point at least for the control elements and sensor arrangements arranged in the immediate vicinity of the level crossing. Since the charging currents are very low, supply lines which are inexpensive can be used for the energy transmission.

Abstract

The invention relates to a safeguarding plant for level crossings. The individual components of a level crossing (BU), namely the setting elements (S1 to S4, L1.1 to L2.2, U1.1 to U2.2) and the sensor systems (SE1.1 to SAA2.2) are interlinked via transmitter and/or receiver devices for radiotelephony. The sensor messages are processed in controllers that are allocated to the setting elements and are converted to operating commands for the setting elements. The setting elements and the sensor systems and their corresponding controllers and transmitter and/or receiver devices for radiotelephony are preferably supplied with energy by a decentral system of solar generators. Only if supply leads for operating the setting elements and optionally the sensor systems are already available, these parts can also be centrally supplied with energy. Decentral energy supply systems can also be centrally supplied with energy. The setting elements are invariably controlled decentrally via radiotelephony. The individual setting elements can be optionally retrofitted with decentral energy supply devices without changing the control design of the safeguarding plant for the level crossing.

Description

Beschreibungdescription
BahnübergangsSicherungsanlageLevel crossing security system
Die Erfindung bezieht sich auf eine Bahnubergangssicherungs- anlage nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Eine solche Bahnubergangss cherungsanlage ist aus Signal + Draht (88)4/96 Seiten 21 bis 24 bekannt. Dort wird über eine besondere Art der Einschaltung von BU-Sicherungsanlagen bei Straßenbahnen berichtet. Abweichend von der üblichen Einschaltung einesThe invention relates to a level crossing protection system according to the preamble of claim 1. Such a level crossing protection system is known from Signal + wire (88) 4/96 pages 21 to 24. It reports on a special type of activation of BU security systems for trams. Deviating from the usual activation of one
Bahnüberganges über Gleisschaltmittel und Kabel zwischen den Einschaltkontakten und dem Bahnübergang wird dort die Einschaltung per Funk vorgenommen. Hierzu sendet das Fahrzeuggerat einer die Einschaltung vornehmenden Fahrzeuggarnitur standig ein Infrarotsignal aus. Trifft dieses Signal auf ein am Einschaltpunkt des Bahnüberganges angeordnetes strecken- seitiges Antwortgerat, so wird von dort aus ein spezielles Infrarottelegramm an das Fahrzeug übermittelt, das daraufhin die Einschaltung des Bahnüberganges über ein Funksignal ve- ranlaßt.Level crossing via track switching means and cables between the switch-on contacts and the level crossing is switched on there by radio. For this purpose, the vehicle device continuously sends an infrared signal to a vehicle set that switches on. If this signal hits a trackside answering device located at the switch-on point of the level crossing, a special infrared telegram is transmitted from there to the vehicle, which then causes the level crossing to be switched on via a radio signal.
Erweiternd wird in Signal + Draht ausgeführt, daß auf die streckenseitige Aktivierung eines Fahrzeugsenders verzichtet werden konnte, wenn die Fahrzeuge beim Passieren des Ein- schaltpunktes einen dort installierten Sender direkt anschalten wurden. Ausdrucklich wird darauf hingewiesen, daß in diesem Fall eine dezentrale Stromversorgung für die streckensei- tigen Gleisschaltmittel, das Funkgerat und ein für die Einschaltung des Bahnüberganges autarkes Funkmodul vorgesehen sein soll. Als Stromversorgung soll insbesondere Solarenergie in Verbindung mit einer Batterie zur Anwendung kommen; nähere Einzelheiten hierzu finden sich in Signal + Draht nicht. In Signal + Draht (88)10/96 Seiten 11 bis 19 wird über em funkbasiertes System zur Steuerung von Bahnanlagen berichtet, bei dem jedem Fahrwegelement eines Bahnüberganges eine intelligente kleine kompakte Rechnereinheit zur Steuerung und U- berwachung des betreffenden Elementes zugeordnet ist. Jedes intelligente Fahrwegelement besitzt ein Kommunikationsmodul, mit dem es mit anderen Fahrwegelementen, mit einer übergeordneten Steuerungsebene oder mit die Strecke befahrenden Fahrzeugen kommunizieren kann. Die Fahrwegelemente von Bahnuber- gangen werden durch Verknüpfen der zugehörigen intelligenten Rechnereinheiten z. B. für Schranken und Signale über ein Bussystem zu einem gemeinsamen Fahrwegelement zusammengezogen. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß es für jeden Bahnübergang eine Rechnereinheit zur Verwaltung von Befah- rungsmeldungen, eine Rechnereinheit zum Steuern und überwachen von Straßenverkehrssignalen und eine Rechnereinheit zur Steuerung und Überwachung von Schrankenanlagen gibt. Diese Rechnereinheiten bilden zusammen die sogenannte Steuerelementlogik, die letztendlich aus den Befahrungsmeldungen die Stellbefehle zum Ein- und Ausschalten der Lichtsignale und zum Heben und Senken der Schranken bildet. Den miteinander verknüpften Rechnereinheiten eines Bahnüberganges ist ein gemeinsames Kommunikationsmodul zur Kommunikation mit einer Leitebene und gegebenenfalls den die Strecke befahrenden Fahrzeugen zugeordnet. Die Kommunikation zwischen den Rech- nereinheiten und den einzelnen Fahrwegelementen des Bahnüberganges geschieht leitungsgebunden, über die elektrische Energieversorgung der Stellelemente des Bahnüberganges und der Rechnereinheiten ist in Signal + Draht nichts ausgesagt; of- fensichtlich werden sie aus einem öffentlichen oder einem bahneigenen Netz gespeist. Bahnübergänge an Strecken mit maßigem Verkehr werden auch heute noch häufig nur durch Andreaskreuze gesichert. Einer der Grunde hierfür ist darin zu sehen, daß vielfach die e- lektπsche Energie zum Betreiben von Schranken und Straßen- Verkehrssignalen nicht verf gbar ist. Erschwerend kommt hinzu, daß die Einschaltung der Bahnubergangssicherungsanlagen rechtzeitig vor dem Befahren des Bahnüberganges veranlaßt werden muß. Dies geschieht überwiegend durch m Fahrrichtung vor dem Bahnübergang angeordnete Sensoranordnungen wie Schie- nenschalter oder Induktionsschleifen. Die durch diese Schaltmittel definierten Einschaltpunkte weisen abhangig von der zulassigen Vorruckgeschwindigkeit auf der Strecke Abstände vom Bahnübergang auf, die in der Größenordnung von 1000 m o- der mehr liegen können. Um einem sich einem Bahnübergang na- hernden Zug die Nachricht zu vermitteln, daß der Bahnübergang gesichert und damit ohne größere Geschwindigkeitsabsenkung befahren werden darf, sind die Bahnanlagen häufig zusatzlich noch mit sogenannten Uberwachungssignalen auszurüsten. Auch diese Uberwachungssignale sind zu steuern und mit Energie zu versorgen. Für solche Bahnübergänge bildet das aus Signal + Draht bekannt funkbasierte Betriebssystem keine brauchbare Losung .In addition, Signal + Wire states that the activation of a vehicle transmitter on the track side could be dispensed with if the vehicles were to directly switch on a transmitter installed there when they passed the switch-on point. It is expressly pointed out that in this case a decentralized power supply for the track-side track switching means, the radio device and a radio module that is autonomous for switching on the level crossing should be provided. In particular, solar energy in connection with a battery is to be used as the power supply; No further details can be found in Signal + wire. Signal + Draht (88) 10/96 pages 11 to 19 reports on a radio-based system for the control of rail systems, in which each track element of a level crossing is assigned an intelligent, small, compact computer unit for the control and monitoring of the element concerned. Each intelligent route element has a communication module with which it can communicate with other route elements, with a higher-level control level or with vehicles traveling on the route. The route elements of level crossings are created by linking the associated intelligent computer units, e.g. B. for barriers and signals contracted via a bus system to a common guideway element. The arrangement is such that there is a computer unit for managing traffic reports for each level crossing, a computer unit for controlling and monitoring road traffic signals and a computer unit for controlling and monitoring barrier systems. These computer units together form the so-called control element logic, which ultimately forms the positioning commands for switching the light signals on and off and for lifting and lowering the barriers from the traffic reports. The interconnected computer units of a level crossing are assigned a common communication module for communication with a control level and, if applicable, the vehicles traveling on the route. The communication between the computer units and the individual guideway elements of the level crossing is wired, nothing is stated in Signal + Wire about the electrical power supply to the control elements of the level crossing and the computer units; Obviously they are fed from a public or rail network. Level crossings on lines with moderate traffic are still often only secured by St. Andrew's crosses. One of the reasons for this can be seen in the fact that in many cases the electrical energy for operating barriers and road traffic signals is not available. To make matters worse, the activation of the level crossing protection systems must be arranged in good time before the level crossing is entered. This is done primarily by sensor arrangements, such as rail switches or induction loops, arranged in the direction of travel in front of the level crossing. Depending on the permissible advance speed on the route, the switch-on points defined by these switching means have distances from the level crossing which can be of the order of 1000 m or more. In order to convey the message to a train approaching a level crossing that the level crossing can be secured and thus driven on without a major reduction in speed, the railway facilities are often additionally to be equipped with so-called monitoring signals. These monitoring signals are also to be controlled and supplied with energy. The radio-based operating system known from Signal + Draht is not a suitable solution for such level crossings.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bahnubergangssicherungsan- läge nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 anzugeben, die es ermöglicht, den Aufwand für die Verkabelung der Stellteile und Sensoranordnungen auf ein Bruchteil des bisherigen Aufwandes zu reduzieren, wobei sich der reduzierte Kabelaufwand insbesondere auf die Verlegung von Kabeln im Erdboden zu den Stellteilen und Sensoranordnungen beziehen soll. Am Bahnübergang soll es keinerlei zentrale Logik mehr geben, die direkt oder über dezentrale Verarbeitungseinrichtungen mit den Stellteilen oder Sensoranordnungen zu kommunizieren hat. Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Anwendung der kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 bei einer nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 ausgebildeten Bahnüber- gangssicherungsanlage. Danach sind den Stellteilen und Sensoranordnungen eines Bahnüberganges ausschließlich dezentrale Datenverarbeitungseinrichtungen räumlich eng benachbart zugeordnet, die zur bedarfsweisen Datenübertragung in Verbindung treten können und die Stellbefehle für die Stellteile erar- beiten. Jedwede Verkabelung der dezentralen Datenverarbeitungseinrichtungen untereinander zu Steuerungszwecken erübrigt sich so; auf Tiefbaumaßnahmen für Ring- oder Sternleitungen zur Informationsübermittlung kann vollständig verzichtet werden.The object of the invention is to provide a level crossing protection system according to the preamble of claim 1, which makes it possible to reduce the effort for the wiring of the control elements and sensor arrangements to a fraction of the previous effort, the reduced cable effort in particular relating to the laying of Cables in the ground to the actuators and sensor arrangements. At the level crossing, there should no longer be any central logic that has to communicate with the control elements or sensor arrangements directly or via decentralized processing devices. The invention solves this problem by applying the characterizing features of claim 1 to a level crossing safety system designed according to the preamble of claim 1. According to this, only the decentralized data processing devices are spatially closely assigned to the control elements and sensor arrangements of a level crossing, which can connect for the necessary data transmission and work out the control commands for the control elements. Any cabling of the decentralized data processing devices to one another for control purposes is thus superfluous; civil engineering measures for ring or star lines for transmitting information can be completely dispensed with.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous refinements and developments of the invention are specified in the subclaims.
Die dezentrale Datenverarbeitungseinrichtungen sollen nach der Lehre des Anspruches 2 aus Rechnern bestehen, die überAccording to the teaching of claim 2, the decentralized data processing devices are to consist of computers which
Anpaßschaltungen auf die jeweils zugeordneten Stellteile einwirken; dies ermöglicht die Verwendung weitgehend einheitlicher Steuereinrichtungen für die Stellteile und Sensoranordnungen.Adaptation circuits act on the respectively assigned actuators; this enables the use of largely uniform control devices for the control elements and sensor arrangements.
Wenn dabei nach der Lehre des Anspruches 3 die Datenverarbeitungseinrichtungen über ihre Anpaßschaltungen direkt an die Stellteile oder Sensoranordnungen angeflanscht oder mit ihnen über möglichst kurze geschirmte, geschirmt verlegte oder ver- drillte Leitungen verbunden sind, sind EMV-Beeinflussungen weitgehend auszuschließen. Anspruch 4 sieht vor, neben einzelnen Stellteilen auch für die Steuerung von Bahnübergängen vorgesehene gemeinsame Steuereinrichtungen über dafür konzipierte Anpaßschaltungen von einer zugehörigen Datenverarbeitungseinrichtung aus an- bzw. abzuschalten. Damit wird es möglich, bereits m Betrieb befindliche Bahnubergangssicherungsanlagen per Funk von entfernten Sensoranordnungen einzuschalten bzw. wieder auszuschalten, ohne daß es am Bahnübergang selbst größerer Anpaßmaßnahmen bedarf.If, according to the teaching of claim 3, the data processing devices are flanged directly to the control elements or sensor arrangements via their adapter circuits or are connected to them via the shortest possible shielded, shielded, or twisted cables, EMC influences can largely be ruled out. Claim 4 provides, in addition to individual control elements, also to switch on or off common control devices provided for the control of level crossings via matching circuits designed for this purpose from an associated data processing device. This makes it possible to switch on or switch off level crossing safety systems that are already in operation by radio from remote sensor arrangements, without the need for major adaptation measures at the level crossing itself.
In besonders vorteilhafter Weise wird die Versorgungsenergie für die Stellteile und die Sensoranordnungen sowie für die zugehörigen Datenverarbeitungs- und Ubertragungsemrichtungen gemäß Anspruch 5 vor Ort aus dezentralen Stromversorgungsem- πchtungen zur Verfugung gestellt. Hierdurch werden Tiefbaumaßnahmen für die Energiezufuhrung unnötig. Dezentrale Stromversorgungseinrichtungen als solche sind z. B. aus der DE 298 23 233 Ul bekannt.In a particularly advantageous manner, the supply energy for the control elements and the sensor arrangements as well as for the associated data processing and transmission devices is made available on site from decentralized power supply devices. As a result, civil engineering measures for the supply of energy are unnecessary. Decentralized power supply devices as such are e.g. B. from DE 298 23 233 Ul known.
Nach der Lehre des Anspruches 6 wird dabei als besonders vorteilhaft die Zuordnung einer einzigen dezentralen Stromversorgungseinrichtung zu den auf etwa gleicher Hohe an benachbarten Gleisen angeordneten Sensoranordnungen angesehen, weil dies zu einer deutlichen Reduzierung der Kosten gegenüber ei- ner Anordnung fuhrt, bei der diesen Sensoranordnungen wie den übrigen Stellteilen des Bahnüberganges eigene dezentrale Stromversorgungseinrichtungen zugeordnet werden.According to the teaching of claim 6, the assignment of a single decentralized power supply device to the sensor arrangements arranged at approximately the same height on adjacent tracks is considered to be particularly advantageous because this leads to a significant reduction in costs compared to an arrangement in which these sensor arrangements such as own decentralized power supply facilities are assigned to the remaining control elements of the level crossing.
Diese paarweise mit Energie versorgten Sensoranordnungen ge- ben ihre Informationen gemäß Anspruch 7 auf gemeinsame oder separate Funksende-/ und/oder -empfangsemrichtungen zum Bahnübergang. Dadurch wird auf der einen Seite der Aufwand für die Datenübermittlung reduziert und auf der anderen Seite eine vollständige Dezentralisierung der Kommunikation erreicht .These sensor arrangements supplied with energy in pairs give their information according to claim 7 to common or separate radio transmission and / or reception devices for the level crossing. This reduces the effort for data transmission on the one hand and on the other hand complete decentralization of communication achieved.
Ähnlich wie bei den auf gleicher Hohe angeordneten Sensoran- Ordnungen kann es nach der Lehre des Anspruches 8 von Vorteil sein, räumlich benachbarte Uberwachungssignale und Sensoranordnungen aus einer gemeinsamen dezentralen Stromversorgungseinrichtung zu betreiben. Voraussetzung ist ein genügend niedriger Energieverbrauch der Komponenten über die Zeit; der Vorteil einer solchen Anordnung liegt darin, daß nur eine anstelle von zwei Stromversorgungseinrichtungen bereitzustel¬Similar to the sensor arrangements arranged at the same height, it can be advantageous according to the teaching of claim 8 to operate spatially adjacent monitoring signals and sensor arrangements from a common decentralized power supply device. A prerequisite is a sufficiently low energy consumption of the components over time; The advantage of such an arrangement is that only one instead of two power supply devices is provided
Nach der Lehre des Anspruches 9 sollen die Funksende- und/oder -empfangsemrichtungen auch zur Übermittlung von Daten an Fahrzeuge und/oder an zentrale Einrichtungen und umgekehrt eingerichtet sein; hierfür werden dann keine zusätzlichen Leitungsverbindungen oder zusatzliche Übertragungseinrichtungen benotigt.According to the teaching of claim 9, the radio transmission and / or reception devices should also be set up to transmit data to vehicles and / or to central facilities and vice versa; no additional line connections or additional transmission facilities are required for this.
Nach der Lehre des Anspruches 10 sollen die dezentralen Stromversorgungsemrichtungen Energiespeicher aufweisen, die über Laderegler aufladbar sind. Durch die Verwendung von Ladereglern wird die Lebensdauer der Energiespeicher angehoben.According to the teaching of claim 10, the decentralized power supply devices should have energy stores which can be charged via charge controllers. The service life of the energy storage is increased by the use of charge controllers.
Die Energiespeicher sind gemäß Anspruch 11 vorzugsweise als aufladbare Batterien ausgeführt, die m besonders vorteilhafter Weise gemäß Anspruch 12 als Bleigelbatterien ausgeführt sind; diese weisen auch bei sehr tiefen Außentemperaturen noch eine hinreichende Kapazität auf.According to claim 11, the energy stores are preferably designed as rechargeable batteries which, in a particularly advantageous manner, are designed as lead gel batteries; these have sufficient capacity even at very low outside temperatures.
Eine bevorzugte Möglichkeit zur Energieversorgung der dezentralen Stromversorgungseinrichtungen besteht gemäß Anspruch 13 der zentralen Bereitstellung dieser Energie am Bahnübergang, z. B. aus dem Bahnnetz oder emem öffentlichen Netz. Von dort aus können die dezentralen Stromversorgungsemrichtungen über auch qualitativ minderwertige und damit kostengünstige Leitungen versorgt werden. Der Vorteil einer solchen netzgespeisten dezentralen Stromversorgung besteht in dem Umstand, daß wegen der standig anstehenden Energie nur geringe Ladestrome zu fließen brauchen, die einen nur geringen Leitungsquerschnitt und einfachste Laderegler bedingen.A preferred way of supplying energy to the decentralized power supply devices is according to claim 13 the central provision of this energy at the level crossing, for. B. from the rail network or emem public network. From there, the decentralized power supply devices can also be supplied via low-quality and therefore inexpensive lines. The advantage of such a grid-fed decentralized power supply is that, due to the constantly occurring energy, only low charging currents need to flow, which require only a small line cross section and the simplest charge controller.
Nach der Lehre des Anspruches 14 können den einzelnen Stellteilen bedarfsweise mehrere dezentrale Stromversorgungsemrichtungen zugeordnet werden, wobei die Leistungsfähigkeit der zu installierenden Stromversorgungseinrichtungen im we- sentlichen abhangt von der konkreten technischen Ausgestaltung der Stellelemente und der Anzahl der e Zeiteinheit über den Bahn bergang stattfindenden Zugfahrten.According to the teaching of claim 14, if necessary, several decentralized power supply devices can be assigned to the individual control elements, the performance of the power supply devices to be installed essentially being dependent on the specific technical design of the control elements and the number of train units taking place over the train.
Als dezentrale Stromversorgungseinrichtungen kommen nach der Lehre der Ansprüche 15, 17 oder 18 insbesondere Solargeneratoren, Windgeneratoren und Brennstoffzellen in Frage.According to the teaching of claims 15, 17 or 18, in particular solar generators, wind generators and fuel cells can be considered as decentralized power supply devices.
Nach der Lehre des Anspruches 16 bestehen die Solargeneratoren aus wenigstens einem an einem Mast oder einer Brücke mon- tierten Solarpanel. Dieser Mast oder diese Brücke nimmt gemäß Anspruch 19 m vorteilhafter Weise auch die Funksende- und - empfangsemπchtungen der Stellteile und Sensoranordnungen auf. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Masten dabei gemäß Anspruch 20 durch die ohnehin vorhandenen Masten für die Lichtsignale zur Steuerung des Straßen- oder Bahnverkehrs dargestellt sind, diese Masten also mehrfach genutzt sind. Bei der m Anspruch 21 angegebenen vorteilhafte Ausgestaltung einer Bahnubergangssicherungsanlage ist vorgesehen, daß die Masten so ausgestaltet sind, daß sie die Batterien der dezentralen Stromversorgungseinrichtungen, die Laderegler und die Zuleitungen zu den dezentralen Datenverarbeitungseinrichtungen und den Funksende- und/oder -empfangseinrichtungen auf- nehmen; die Masten schützen diese Komponenten gegen Beschädigung und gegen Umwelteinflüsse, wie elektrische oder magnetische Felder.According to the teaching of claim 16, the solar generators consist of at least one solar panel mounted on a mast or a bridge. This mast or this bridge advantageously also receives the radio transmission and reception devices of the actuators and sensor arrangements. It is particularly advantageous if, according to claim 20, the masts are represented by the masts for the light signals for controlling road or rail traffic, which masts are used multiple times. In the advantageous embodiment of a level crossing protection system specified in claim 21, it is provided that the Masts are designed so that they hold the batteries of the decentralized power supply devices, the charge controllers and the feed lines to the decentralized data processing devices and the radio transmission and / or reception devices; the masts protect these components against damage and against environmental influences such as electrical or magnetic fields.
Die Masten können ferner gemäß Anspruch 22 auch die dezentra- len Datenverarbeitungseinrichtungen und gemäß Anspruch 23 die Funksende- und/oder -empfangseinrichtungen beinhalten; die Antennen sind allerdings außerhalb des Mastinneren anzuordnen .According to claim 22, the masts can also include the decentralized data processing devices and according to claim 23 the radio transmission and / or reception devices; however, the antennas are to be arranged outside the inside of the mast.
Die zur Aufnahme der Komponenten in den Masten vorgesehenenThe ones intended to hold the components in the masts
Aufnahmen sollen gemäß Anspruch 23 gegen unbefugtes Öffnen zu verschließen sein.Recordings should be closed according to claim 23 against unauthorized opening.
Für die Energieversorgung der Sensoranordnungen an benachbar- ten Gleisen soll es nach der Lehre des Anspruches 25 in oder unterhalb des Gleisträgers mindestens eines Gleises quer zum Gleis verlegte Leitungen zur gemeinsamen Energieversorgung der etwa auf gleicher Höhe angeordneten Sensoranordnungen geben. Der Aufwand für die Verlegung dieser Leitungen z. B. im Schotterbett ist relativ niedrig, fällt aber auf jeden Fall weniger ins Gewicht als wenn dort ein zweiter Mast und eine zweite dezentrale Stromversorgungseinrichtung installiert würde. Nach der Lehre des Anspruches 26 sollen die Leitungen mechanisch geschützt verlegt sein.For the energy supply of the sensor arrangements on adjacent tracks, according to the teaching of claim 25, there should be lines laid in or below the track support at least one track transverse to the track for the common energy supply of the sensor arrangements arranged approximately at the same height. The effort for laying these lines z. B. in the ballast bed is relatively low, but is in any case less important than if a second mast and a second decentralized power supply device were installed there. According to the teaching of claim 26, the lines should be installed mechanically protected.
Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in Figur 1 einen zweigleisigen Bahnübergang mit seinen Stellteilen und Sensoranordnungen und m Figur 2 eine schematische Darstellung der für die Steuerung der Stellteile und Senoranordnungen verwendeten Rech- neremheiten.The invention is explained below with reference to an embodiment shown in the drawing. The drawing shows in 1 shows a double-track level crossing with its control elements and sensor arrangements, and FIG. 2 shows a schematic illustration of the computer units used for controlling the control elements and sensor arrangements.
Bei dem m Figur 1 beispielsweise dargestellten Bahnübergang BU handelt es sich um einen schienengleichen Bahnübergang mit zwei mindestens im Bereich des Bahnüberganges etwa parallel verlaufenden Gleisen Gl und G2. Der kreuzende Straßenverkehr wird durch Schranken oder Halbschranken Sl, S2 sowie Lic t- signale L1.2, L1.2, L2.1, L2.2 gesichert. In einer gewissen Entfernung vor dem Bahnübergang befinden sich Uberwachungs- signale Ul.l, U1.2, U2.1, U2.2, d e einem sich dem Bahnuber- gang nähernden Zug eine Information darüber geben, ob derThe level crossing BU shown in FIG. 1, for example, is a rail-level crossing with two tracks G1 and G2 running approximately parallel at least in the area of the level crossing. Intersecting road traffic is secured by barriers or half barriers S1, S2 and license signals L1.2, L1.2, L2.1, L2.2. At a certain distance in front of the level crossing there are monitoring signals Ul.l, U1.2, U2.1, U2.2, which inform a train approaching the level crossing whether the
Bahnübergang gesichert ist oder zumindest eingeschaltet ist oder nicht. Neben den vorgenannten Stellelementen weist die Bahnubergangssicherungsanlage noch gleisseitige Sensoranordnungen auf, die von den voruberlaufenden Fahrzeugen betätigt werden. Diese Sensoranordnungen sind im vorliegenden Ausfuh- rungsbeispiel als Schienendoppelkontakte ausgeführt, können jedoch auch m jeder anderen gangigen Technik ausgeführt sein, z. B. als Induktionsschleifen, kurze Gleisstromkreise oder als Balisen, z. B. in Gestalt der sogenannten EURO- LOOPs. Bezüglich des Gleises Gl gibt es für die Fahrrichtung von rechts nach links Einschaltsensoren SEI .1 weit vor dem Bahnübergang und Ausschaltsensoren SA1.1 direkt hinter dem Bahnübergang. Ferner gibt es für die Gegenfahrπchtung entsprechende Einschaltsensoren SEI .2 und Ausschaltsensoren SA1.2. Gleichermaßen verhalt es sich mit den Em- und Ausschaltsensoren SE2.1 und SA2.1 bzw. SE2.2 und SA2.2 des Gleises G2. Mit dem Befahren der Einschaltsensoren durch die erste Achse eines Zuges wird die Bahnubergangssicherungsanlage eingeschaltet, mit dem Befahren der zugehörigen Ausschaltsensoren durch die letzte Achse des Zuges wird die Anlage wieder ausgeschaltet .Level crossing is secured or at least switched on or not. In addition to the above-mentioned control elements, the level crossing protection system also has sensor arrangements on the track side, which are actuated by the vehicles passing by. In the present exemplary embodiment, these sensor arrangements are designed as double rail contacts. However, they can also be designed using any other common technology, eg. B. as induction loops, short track circuits or as balises, e.g. B. in the form of the so-called EURO-LOOPs. With regard to the track Gl, there are switch-on sensors SEI .1 far in front of the level crossing and switch-off sensors SA1.1 directly behind the level crossing for the direction of travel from right to left. There are also corresponding switch-on sensors SEI .2 and switch-off sensors SA1.2 for the opposite direction. The same applies to the em and switch-off sensors SE2.1 and SA2.1 or SE2.2 and SA2.2 of track G2. When the switch-on sensors are driven through the first axis of a train, the level crossing protection system becomes switched on, the system is switched off again when the associated switch-off sensors are passed through the last axle of the train.
Der Abstand der Uberwachungssignale vom Bahnübergang ist so gewählt, daß ein mit maximal zulassiger Geschwindigkeit auf den Bahnübergang vorruckender Zug mit Bremsbeginn am Uberwa- chungssignal noch rechtzeitig vor dem Bahnübergang zum Halten kommen kann, falls das Uberwachungssignal anzeigt, daß der Bahnübergang nicht gesichert ist; die Uberwachungssignale können m gleichen oder m unterschiedlichen Abstanden vom Bahnübergang angeordnet sein. Der Abstand der Einschaltsensoren vom jeweiligen Uberwachungssignal ist so gewählt, daß die Zeit, die em Zug vom Betatigen der Einschaltsensoren bis zum Erreichen des zugehörigen Uberwachungssignals benotigt, ausreicht, um den Bahnübergang zu sichern, d. h. die Straßenverkehrssignale auf Halt zu stellen und gegebenenfalls die Schranken abzusenken. Es gibt aber auch andere Sicherungskonzepte, bei denen em Uberwachungssignal bereits dann auf Fahrt gehen kann, wenn der Bahnübergang eingeschaltet wurde und die Sicherungsanforderung lediglich übernommen hat.The distance of the monitoring signals from the level crossing is selected so that a train advancing at the maximum permissible speed onto the level crossing with the start of braking at the monitoring signal can come to a stop in good time before the level crossing, if the monitoring signal indicates that the level crossing is not secured; the monitoring signals can be arranged at the same or at different distances from the level crossing. The distance of the switch-on sensors from the respective monitoring signal is selected so that the time it takes for the train to operate the switch-on sensors until the associated monitoring signal is reached is sufficient to secure the level crossing, i. H. stop the traffic signals and lower the barriers if necessary. However, there are also other security concepts in which a monitoring signal can start moving when the level crossing has been switched on and has only taken over the security request.
In Verbindung mit intelligenten Fahrzeugen kann auf die Bereitstellung von Uberwachungssignalen auch verzichtet werden. Die Fahrzeuge fordern dabei bei Annäherung an den Bahnübergang, ggf. angereizt durch die Strecke, die Sicherung der Bahnübergänge an und die Bahnübergänge übermitteln den Fahrzeugen entsprechende Sicherungsmeldungen auf direktem Wege oder über den Umweg einer Leit- oder Uberwachungsstelle per Funk.In connection with intelligent vehicles, the provision of monitoring signals can also be dispensed with. When approaching the level crossing, possibly stimulated by the route, the vehicles request that the level crossings be secured, and the level crossings transmit corresponding security messages to the vehicles directly or via a detour to a control or monitoring point by radio.
Jedes Stellteil und jede Sensoranordnung benotigt elektrische Energie, um wirksam werden zu können und diese Energie muß auch gesteuert werden. Dies geschieht bislang meist in einemEach actuator and sensor arrangement requires electrical energy in order to be effective and this energy must can also be controlled. So far, this has mostly been done in one
Betonhauschen in der Nahe des Bahnüberganges. Dort werden die Sensormeldungen bewertet und in Ein- und Ausschaltbefehle für die Komponenten des Bahnüberganges umgesetzt; für die Stell- teile und Sensoreinrichtungen gibt es regelmäßig eine zentrale Stromversorgungseinrichtung, an die die Stellteile und die Sensoren über im Erdboden verlegte Leitungen angeschlossen sind.Concrete house near the level crossing. There, the sensor messages are evaluated and converted into switch-on and switch-off commands for the components of the level crossing; there is regularly a central power supply device for the actuators and sensor devices, to which the actuators and sensors are connected via cables laid in the ground.
Die Kosten für die Verkabelung der Komponenten eines Bahnüberganges sind erheblich und übersteigen die Beschaffungskosten für die technischen Komponenten des Bahnüberganges teilweise erheblich. Die Kosten beziehen sich nicht nur auf die Kosten für die Anbindung der Einschaltkontakte und der Uberwachungssignale an den Bahnübergang, wenngleich diese einen Großteil der Verkabelungskosten ausmachen, sondern auch auf die Verkabelung der Komponenten in unmittelbarer Nähe des Bahnüberganges .The costs for wiring the components of a level crossing are considerable and sometimes exceed the procurement costs for the technical components of the level crossing considerably. The costs relate not only to the costs of connecting the switch-on contacts and the monitoring signals to the level crossing, although these account for a large part of the cabling costs, but also to the cabling of the components in the immediate vicinity of the level crossing.
Hier setzt die Erfindung an. Sie stellt die Versorgungsenergie zum Betrieb der Stellelemente und der Sensoranordnungen vor Ort dezentral zur Verfugung, so daß es keiner zentralen Stromversorgung und der damit verbundenen stern- oder ringförmigen Verkabelung der Stellelemente und Sensoranordnungen mehr bedarf. Weil damit ein zentrales Steuern der Stellelemente eines Bahnüberganges durch An- und Abschalten von Versorgungsspannungen an die einzelnen Komponenten nicht mehr möglich ist, sieht die Erfindung vor, den Stellteilen und Sensoranordnungen Funksende- und/oder -empfangseinrichtungen zur Datenübertragung zuzuordnen, und sie sieht ferner für die einzelnen Stellteile und gegebenenfalls auch die Sensoranordnungen dezentrale Datenverarbeitungseinrichtungen vor, in denen ausgehend von den jeweils zur Verfugung stehenden und den übermittelten Meldungen Stellbefehle für die Stellteile erarbeitet und an die Stellteile ausgegeben werden. Diese Funksende- und/oder -empfangseinrichtungen und die dezentralen Datenverarbeitungseinrichtungen beziehen ihre Versorgungs- energie m vorteilhafter Weise ebenfalls aus den den Stellteilen und Sensoranordnungen zugeordneten dezentralen Stromversorgungseinrichtungen.This is where the invention comes in. It provides the supply energy for the operation of the control elements and the sensor arrangements locally so that there is no longer any need for a central power supply and the associated star or ring-shaped wiring of the control elements and sensor arrangements. Because it is no longer possible to centrally control the control elements of a level crossing by switching supply voltages on and off to the individual components, the invention provides for radio transmitters and / or receivers for data transmission to be assigned to the control elements and sensor arrangements, and it also provides for the individual control elements and possibly also the sensor arrangements decentralized data processing devices in which, based on the respectively available and the transmitted messages, control commands for the actuators are worked out and output to the actuators. These radio transmitters and / or receivers and the decentralized data processing devices advantageously obtain their supply energy from the decentralized power supply devices assigned to the actuators and sensor arrangements.
Jede dezentrale Stromversorgungsemrichtung besteht aus einem an sich bekannten Stromerzeuger, der vorzugsweise laufend einen vorzugsweise niedrigen Ladestrom für eine oder mehrere, vorzugsweise als Batterien ausgeführte Energiespeicher zur Verfugung stellt; diese stellen ihrerseits im aufgeladenen Zustand einen zum Betreiben der jeweils angeschlossenen e- lektrischen Verbraucher ausreichenden Speisestrom zur Verfugung. Zum Schutz der Batterien soll die Ladung der Batterien über Laderegler erfolgen, die den Ladestrom in Abhängigkeit vom Ladezustand der Batterien bedarfsweise begrenzen. Die Batterien sind vorzugsweise als Bleigelbatterien auszufuhren, die auch noch bei tiefen Umgebungstemperaturen eine ausreichende Kapazität aufweisen.Each decentralized power supply device consists of a power generator known per se, which preferably continuously provides a preferably low charging current for one or more energy stores, preferably designed as batteries; these, in turn, provide a sufficient supply current for operating the respectively connected electrical consumers in the charged state. To protect the batteries, the batteries should be charged via charge controllers, which limit the charging current as required depending on the state of charge of the batteries. The batteries are preferably designed as lead gel batteries, which have sufficient capacity even at low ambient temperatures.
Die Ladestrome sollen vorzugsweise durch Solargeneratoren erzeugt werden, die nahe bei den zu betreibenden Stellteilen bzw. Sensoranordnungen anzuordnen sind und mit diesen über vorzugsweise oberirdisch verlegte, EMV-feste vorkonfektionierte Kabel geringer Lange zu verbinden sind. Die Solargeneratoren bestehen m an sich bekannter Weise aus mindestens einem Solarpanel, das vorzugsweise an einem Mast oder einer Brücke befestigt und m Richtung auf das einfallende Sonnenlicht ausgerichtet ist und das möglicherweise durch eine Nachfuhreinrichtung laufend dem Sonnenstand nachgefuhrt werden kann. Für den Betrieb der elektrischen Verbraucher werden unterschiedlich hohe Energien benotigt. Die Energiemengen sind abhangig von der Stromaufnahme der jeweiligen Verbraucher und von den jeweiligen Anschaltzelten. Das bedeutet, daß die er- fmdungsgemaße Bahnubergangssicherungsanlage mit ihren dezentralen Stromversorgungseinrichtungen nur dort zur Anwendung kommen kann, wo nicht mehr als eine bestimmte Anzahl von z. B. 80 Zügen pro Tag verkehrt; andernfalls wäre die Gefahr gegeben, daß die Auslegung der dezentralen Stromversorgungsemrichtungen nicht ausreicht für einen zuverlässigen Betrieb der Bahnubergangssicherungsanlage. Prinzipiell ist es zwar möglich, auch dezentral nahezu beliebig viel elektrische E- nergie zur Verfugung zu stellen; das erfordert jedoch ent- sprechend dimensionierte Batterien und entsprechend aufwendige Energieerzeuger, hier also Solargeneratoren. Die Solarpanels mit den das Tageslicht in elektrische Energie umsetzenden Sonnenkollektoren können jedoch aus Stabilitatsgrunden nicht beliebig groß ausgeführt werden, sondern sie sind m ihrer Große auf etwa lqm begrenzt. Es besteht zwar die Möglichkeit, mehrere große Solarpanels am gleichen Mast übereinander und/oder an benachbarten Masten nebeneinander anzuordnen; dies erhöht jedoch die Kosten für derartige dezentrale Energieversorgungsemrichtungen, so daß dadurch der Vorteil dezentraler Stromversorgungseinrichtungen gegenüber einer kabelgebundenen zentralen Stromversorgung kiemer wird. Aus diesem Grunde wird es für die zu betreibenden Stellteile sowie die Sensoranordnungen Solargeneratoren geben, die eine bestimmte Große und Anzahl und damit eine bestimmte Leistung nicht überschreiten.The charging currents are preferably to be generated by solar generators which are to be arranged close to the actuating parts or sensor arrangements to be operated and which are to be connected to them via preferably above-ground, EMC-resistant, pre-assembled cables of short length. The solar generators consist, in a manner known per se, of at least one solar panel, which is preferably attached to a mast or a bridge and which is oriented in the direction of the incident sunlight and which can possibly be continuously tracked to the position of the sun by a tracking device. Different energies are required to operate the electrical consumers. The amounts of energy depend on the current consumption of the respective consumers and on the respective connection tents. This means that the level crossing protection system according to the invention with its decentralized power supply devices can only be used where no more than a certain number of z. B. 80 trains per day; otherwise there would be a risk that the design of the decentralized power supply devices would not be sufficient for reliable operation of the level crossing protection system. In principle, it is possible to make almost any amount of electrical energy available locally; however, this requires appropriately dimensioned batteries and correspondingly expensive energy generators, in this case solar generators. However, for reasons of stability, the solar panels with the solar collectors that convert daylight into electrical energy cannot be of any size, but are limited in size to about 1 square meter. It is possible to arrange several large solar panels one above the other on the same mast and / or next to each other on neighboring masts; however, this increases the costs for such decentralized energy supply devices, so that the advantage of decentralized power supply devices over a wired central power supply is negligible. For this reason, there will be solar generators for the control elements to be operated as well as the sensor arrangements, which do not exceed a certain size and number and thus a certain output.
Anstelle von Solargeneratoren können aber auch andere Einrichtungen zur dezentralen Energieversorgung verwendet sein, z. B. Windgeneratoren, oder auch Brennstoffzellen. Es ist auch möglich, insbesondere dort, wo die Leistungsaufnahme der zu betreibenden elektrischen Verbraucher besonders hoch ist, mehrere nach gleichen oder unterschiedlichen physikalischen Verfahren betriebene elektrische Stromversorgungseinrichtungen gemeinsam zu betreiben, also z. B. Solaranlagen zusammen mit Windgeneratoren.Instead of solar generators, other devices for decentralized energy supply can also be used, z. B. wind generators, or fuel cells. It is also possible, particularly where the power consumption of the electrical consumers to be operated is particularly high, to operate a plurality of electrical power supply devices operated according to the same or different physical methods. B. Solar systems together with wind generators.
Wahrend mindestens einige Stellteile eines Bahnüberganges ei- nen hohen, meist aber nur kurzfristigen Energiebedarf haben, ist dies bei den Sensoranordnungen nicht der Fall. Die Sensoranordnungen müssen zwar st ndig aktiviert sein, d. h. sie benotigen standig einen allerdings nur geringen Speisestrom, aber ihre Leistungsaufnahme ändert sich bei einer Befahrung nicht im gleichen Maß wie die der Stellteile bei deren Aktivierung. Hier sieht eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung vor, für die etwa auf gleicher Hohe an benachbarten Gleisen angeordneten Sensoranordnungen eine gemeinsame dezentrale Stromversorgungseinrichtung vorzusehen. Die ge- memsame Stromversorgungseinrichtung bezüglich der Einschaltkontakte SEI .1 und SEI.2 möge dabei auf der einen Seite des Gleises Gl nahe der Einschaltkontakte SE1.1 angeordnet und mit diesen durch kurze Versorgungsleitungen verbunden sein; für die Speisung der Einschaltkontakte SE2.2 dienen etwas längere ebenfalls standardisierte Versorgungsleitungen Kl, die die Gleise Gl und G2 innerhalb ihrer Schotterbetten oder sonstigen Gleistrager unterkreuzen. Die Versorgungsleitungen mindestens für die Sensoranordnungen sind dabei vorzugweise in Schutzkanalen, Schutzrohren und/oder Schutzschlauchen ge- fuhrt und damit gegen mechanische Einwirkungen und Witte- rungsemflusse weitgehend geschützt. Durch die gemeinsame Speisung aus einer einzigen dezentralenWhile at least some control elements of a level crossing have a high, but mostly only short-term energy requirement, this is not the case with the sensor arrangements. Although the sensor arrangements have to be constantly activated, ie they constantly require only a small supply current, their power consumption does not change to the same extent as that of the actuating elements when they are activated. Here, a particularly advantageous embodiment of the invention provides for a common decentralized power supply device to be provided for the sensor arrangements arranged approximately at the same height on adjacent tracks. The common power supply device with regard to the switch-on contacts SEI .1 and SEI.2 may be arranged on one side of the track Gl near the switch-on contacts SE1.1 and connected to them by short supply lines; For the supply of the switch-on contacts SE2.2, somewhat longer, likewise standardized supply lines K1 are used, which cross the tracks Gl and G2 within their ballast beds or other track supports. The supply lines, at least for the sensor arrangements, are preferably routed in protective ducts, protective tubes and / or protective hoses and are thus largely protected against mechanical influences and weather influences. Through the common supply from a single decentralized
Stromversorgungseinrichtung werden Kosten für das Aufstellen eines eigenen Mastes und das Vorhalten einer eigenen Versorgungsbatterie und eigener, wenn auch kleinerer, Solarpanels vermieden. Die Kosten für das Durchstechen des Bahndammes o- der das Einbetten der m Schutzrohren geführten Kabel in die Schotterbetten sind überschaubar und betragen nur einen Bruchteil der Kosten für die zusätzliche Installation einer weiteren dezentralen Stromversorgung.Power supply equipment costs for setting up your own mast and keeping your own supply battery and own, albeit smaller, solar panels are avoided. The costs for piercing the railway embankment or embedding the cables laid in the protective conduits into the ballast beds are manageable and are only a fraction of the costs for the additional installation of a further decentralized power supply.
Die Speisung der übrigen, jeweils ebenfalls etwa auf gleicher Hohe angeordneten Sensoranordnungen SA1.2 , SA2.1; SA1.1, SA2.2 sowie SEI.2, SE2.1 kann jeweils ebenfalls aus einer zugehörigen gemeinsamen Stromversorgungseinrichtung über zuge- ordnete Kabel K3, K4 bzw. K2 erfolgen.The supply of the remaining sensor arrangements SA1.2, SA2.1; SA1.1, SA2.2 as well as SEI.2, SE2.1 can also each be carried out from an associated common power supply device via assigned cables K3, K4 or K2.
Ähnliche Verhaltnisse können vorliegen, wenn Uberwachungssignale und Einschaltkontakte eng benachbart angeordnet sind. In diesem Fall kann es zulassig sein, die Uberwachungssignale und die Einschaltkontakte jeweils aus einer gemeinsamen dezentralen Stromversorgungseinrichtung mit Energie zu versorgen.Similar conditions can exist if monitoring signals and switch-on contacts are arranged in close proximity. In this case, it may be permissible to supply the monitoring signals and the switch-on contacts with energy from a common decentralized power supply device.
Für die Steuerung und Überwachung der Stellelemente eines Bahnüberganges sind den Stellelementen dezentrale Datenverarbeitungseinrichtungen zugeordnet, deren Energiebedarf aus der vor Ort dezentral bereitgestellten Versorgungsenergie gedeckt wird. Diese Datenverarbeitungseinrichtungen sind von ihrem Verarbeitungsvolumen her wenig aufwendig und können daher durch Controller dargestellt sein. Die zu verarbeitenden Daten beziehen sie über einen Standardanschluß und/oder eine Standardverkabelung vom zugehörigen Stellelement und über die Funksende- und/oder -empfangse richtungen von den anderen Stellelementen des Bahnüberganges und den Sensoranordnungen des Bahnüberganges, von den sich nähernden Zügen oder von einer Leit- oder Überwachungseinrichtung. Die Funksende- und/oder -empfangseinrichtungen beziehen ihre Versorgungs- energie aus der örtlich bereitgestellten dezentralen Stromversorgung des zugehörigen Stellelementes bzw. der zugehörigen Sensoranordnung. Die Antennen der Funksende- und/oder - empfangseinrichtungen befinden sich in vorteilhafter Weise an exponierter Stelle, nämlich an den Masten oder Brücken, an denen auch die Solarpanels für die dezentrale Energieversorgung und gegebenenfalls die Lichtsignale montiert sind.For the control and monitoring of the control elements of a level crossing, decentralized data processing devices are assigned to the control elements, the energy requirements of which are covered by the locally supplied supply energy. These data processing devices are not very expensive in terms of their processing volume and can therefore be represented by controllers. They receive the data to be processed via a standard connection and / or standard cabling from the associated control element and via the radio transmission and / or reception directions from the others Control elements of the level crossing and the sensor arrangements of the level crossing, of the approaching trains or of a control or monitoring device. The radio transmission and / or reception devices obtain their supply energy from the locally provided decentralized power supply of the associated actuating element or the associated sensor arrangement. The antennas of the radio transmission and / or reception devices are advantageously located at an exposed point, namely on the masts or bridges on which the solar panels for the decentralized energy supply and, if appropriate, the light signals are also mounted.
Die dezentralen Datenverarbeitungseinrichtungen und/oder die Funksende- und/oder -empfangseinrichtungen können auch mit separaten kleineren Stromversorgungseinrichtungen ausgerüstet sein, um sie unabhängig zu machen von der bei Belastung sich verändernden Spannung der den Stellteilen zugeordneten dezentralen Stromversorgungseinrichtungen .The decentralized data processing devices and / or the radio transmitting and / or receiving devices can also be equipped with separate smaller power supply devices in order to make them independent of the voltage of the decentralized power supply devices assigned to the actuating elements, which changes under load.
Es ist vorgesehen, die jedem Stellteil und den Sensoranordnungen jeweils zugeordnete dezentrale Datenverarbeitungseinrichtung in einem Gehäuse, der sogenannten Safety-Box SB, in der Nähe des Stellteils bzw. der Sensoranordnung anzuordnen und zwar vorzugsweise an dem Mast bzw. der Brücke, an dem auch die Solarpanels angeordnet sind, oder im Inneren eines solchen Mastes. Figur 2 zeigt schematisch den Aufbau einer derartigen Safety-Box. Gespeist wird die Safety-Box SB über mindestens einen Energiespeicher, z. B. eine Batterie B, die über Laderegler von an einem Mast M montierten Solargenerato- ren SG mit einem ständigen Ladestrom versorgt wird. In der Safety-Box wird die vom Energiespeicher zur Verfügung gestellte Energie in einen Energieversorgungsbaustein EV auf bedarfsweise unterschiedlichhohes Niveau eingestellt und den übrigen Komponenten der Safety-Box zugeführt. Em signaltechnisch sicherer Rechnerkern RK bearbeitet die ihm zuganglichen Meldungen der Sensoranordnungen und der Stellteile und leitet daraus Stellbefehle mindestens für das eigene Stellteil ab. Die zu verarbeitenden Meldungen und Stellbefehle anderer Safety-Boxen erhalt der Rechnerkern zum einen über eine peripheriespezifische Hardware HW vom zugehörigen Stellteil und zum anderen über em Kommunikationsmodul KM von den zugehörigen Funksende-/Empfangsemrichtungen F. Die Safety-Boxen der Stellteile sind in aller Regel sowohl mit Funksende- als auch mit Funkempfangseinrichtungen versehen, jedenfalls dann, wenn sie sowohl Meldungen und Stellbefehle oder Kommandos verarbeiten als auch Meldungen und Stellbefehle ausgeben sollen, d. h. die Art der Datenverarbeitung innerhalb der einzelnen Rechnerkerne bestimmt, ob für einen bestimmten Typ von Safety-Boxen neben den Funkempfangseinrichtungen zwingend auch Funksendeeinrichtungen benotigt werden. Bei den Safety-Boxen für die Sensoranordnungen werde lediglich Funksendeeinrichtungen benotigt, weil die Sensoranordnungen selbst keine Stellbefehle auszufuhren haben. Anders kann die Anordnung getroffen sein, wenn die Möglichkeit bestehen soll, die Sensoranordnungen vom Bahnübergang aus oder unabhängig davon z. B. einer Funktionskontrolle zu unterziehen und dabei in vorgegebener Weise auf die Sensoranordnungen einzuwirken. In diesem Falle sind auch die Safety-Boxen der Sensoranordnungen mit entsprechenden Empfangseinrichtungen zu versehen. Entsprechendes gilt für die Safety-Boxen der Stellteile.It is provided to arrange the decentralized data processing device assigned to each control part and the sensor arrangements in a housing, the so-called safety box SB, in the vicinity of the control part or the sensor arrangement, preferably on the mast or the bridge on which the Solar panels are arranged, or inside such a mast. Figure 2 shows schematically the structure of such a safety box. The Safety Box SB is fed via at least one energy storage device, e.g. B. a battery B, which is supplied with a constant charging current by charge controllers from solar generators SG mounted on a mast M. In the safety box, the energy made available by the energy store is set in an energy supply module EV to different levels, if necessary, and the other components of the safety box. A signal processing-safe computer core RK processes the messages it receives from the sensor arrangements and the control elements and derives control commands from them at least for its own control element. The computer core receives the messages to be processed and control commands from other safety boxes on the one hand via peripheral hardware HW from the associated control unit and on the other hand via em communication module KM from the associated radio transmission / reception devices F. The safety boxes of the control units are generally both Provided with radio transmitters and radio receivers, at least when they are to process messages and control commands or commands as well as output messages and control commands, i.e. the type of data processing within the individual computer cores determines whether for a certain type of safety box next to the radio receiving devices are also required to have radio transmitters. In the case of the safety boxes for the sensor arrangements, only radio transmission devices are required because the sensor arrangements themselves do not have to execute any control commands. The arrangement can be made differently if the possibility is to provide the sensor arrangements from the level crossing or, independently thereof, e.g. B. to undergo a functional check and thereby act in a predetermined manner on the sensor arrangements. In this case, the safety boxes of the sensor arrangements must also be provided with appropriate receiving devices. The same applies to the safety boxes of the controls.
Jede Safety-Box weist eine peripheriespezifische Hardware auf, die verschieden ist von der der Safety-Boxen für andere Arten von Stellteilen. So gibt es bei dem vorliegenden Ausfuhrungsbeispiel vier verschiedene peripheriespezifische Hardwareausfuhrungen zur Steuerung von Schranken S, Straßen- verkehrslichtsignalen L oder Uberwachungssignalen U und zumEach safety box has peripheral-specific hardware that is different from that of the safety boxes for other types of actuators. In the present exemplary embodiment, there are four different peripheral-specific hardware versions for controlling barriers S, street traffic light signals L or U and surveillance signals
Einlesen von Sensormeldungen SM der Em- und Ausschaltsensoren. Es ist aber auch möglich, die Safety-Boxen mit der insgesamt zur Steuerung beliebiger Stellteile und Sensoranordnungen erforderlichen Hardware auszurüsten und diese Hardware z. B. vor Ort hard- oder softwaremaßig wirksam bzw. unwirksam zu schalten e nach dem, ob die Safety-Box zur Steuerung des einen oder anderen Stellteiles oder zur Bewertung von Sensormeldungen benotigt wird.Reading of sensor messages SM from the Em and switch-off sensors. However, it is also possible to equip the safety boxes with the hardware required overall to control any control elements and sensor arrangements, and this hardware, for. B. on-site hardware or software effective or ineffective to switch depending on whether the safety box is required to control one or the other actuator or to evaluate sensor messages.
Es ist auch möglich, von einer einzigen Safety-Box aus einen Bahnübergang mit all seinen Stellteilen gemeinsam zu steuern. Das kann vorteilhaft dann der Fall sein, wenn eine Bahnubergangssicherungsanlage bereits vor Ort installiert ist und nurmehr die entfernten Einschaltkontakte und/oder die Uberwachungssignale m die Steuerung einzubinden sind.It is also possible to control a level crossing with all of its control elements from a single safety box. This can advantageously be the case when a level crossing protection system is already installed on site and only the remote switch-on contacts and / or the monitoring signals are to be integrated into the control system.
D e Safety-Boxen können m vorteilhafter Weise innerhalb der Masten oder Brücken angeordnet sein, an denen die Solarpanels für die dezentrale Stromversorgung zu installieren sind. Sie sind dort gegen Zugriff von außen und gegen Witterungsem- flusse weitgehend geschützt. Die Masten können auch zur Aufnahme der Batterien und Laderegler verwendet sein. Hierzu sind die Masten so auszufuhren, daß sie e entsprechendes Aufnahmevolumen aufweisen und sie sind mit entsprechenden Ausnehmungen zum Einbringen der Batterien und der übrigen Komponenten wie z. B. der Versorgungsleitungen und der Anten- nenleitungen zu versehen. Die Abdeckungen s nd nach außen hm z. B. durch Türen abzudecken und durch Schlosser gegen unbe- fugtes Offnen zu sichern. Die Masten für die Aufnahme der Solarpanels der Stromversorgungseinrichtungen und der Safety- Boxen können dazu verwendet sein, auch die Lichtsignale f r die Steuerung des Straßenverkehrs oder des Bahnverkehrs auf- zunehmen, wobei diese dann möglicherweise über Ausleger an den Masten zu befestigen sind, um nahe genug am Fahrbahnrand bzw. an der Bahnstrecke dargestellt werden zu können.The safety boxes can advantageously be arranged within the masts or bridges on which the solar panels for the decentralized power supply are to be installed. There they are largely protected against external access and weather conditions. The masts can also be used to hold the batteries and charge controllers. For this purpose, the masts are to be designed so that they have an appropriate receiving volume and they are provided with appropriate recesses for inserting the batteries and the other components, such as, for. B. the supply lines and the antenna lines. The covers are facing outwards. B. covered by doors and secured by locksmith against unauthorized opening. The masts for holding the solar panels of the power supply devices and the safety boxes can also be used to record the light signals for controlling road or rail traffic. increase, which may then have to be attached to the masts using cantilevers in order to be able to be displayed close enough to the edge of the carriageway or the railway line.
Die erfmdungsgemaße Bahnubergangssicherungsanlage ist nicht beschrankt auf die Anwendung bei zweigleisigen Strecken, sondern sie ist auch mit Vorteil bei eingleisigen Strecken und bei sonstigen mehrgleisigen Strecken anwendbar.The level crossing protection system according to the invention is not limited to use on double-track routes, but can also be used with advantage on single-track routes and on other multi-track routes.
Dort, wo es darum geht, einen Bahnübergang neu zu installieren oder einen bereits vorhandenen Bahnübergang zu automatisieren, bildet die vorstehend erläuterte Ausgestaltung einer Bahnubergangssicherungsanlage mit völliger Dezentralisierung der Stromversorgung ein Optimum hinsichtlich der Kostenredu- zierung. Dort, wo bereits bestehende automatisierte Bahnübergänge nur erneuert werden sollen, kann es sinnvoll sein, von der absoluten Dezentralisierung der Stromversorgung abzugehen und zwar mindestens hinsichtlich der m absoluter Nahe des Bahnüberganges angeordneten Stellteile. Dort gibt es nämlich m aller Regel bereits eine zentrale Stromversorgungseinrichtung, an die die Stellteile oder zumindest ein Teil davon u- ber bereits verlegte Kabel angeschlossen sind. Die Energieversorgung dieser Stellteile kann dann, sofern die Kabel noch in Ordnung sind, weiterhin aus dem Netz erfolgen und nur die Steuerung der Stellteile erfolgt über die nach der Erfindung ausgebildeten Safety-Boxen, die dezentral organisiert sind und die zur Steuerung eines Bahnüberganges erforderlichen Daten untereinander austauschen. Im Bedarfsfall, nämlich dann, wenn Versorgungsleitungen für die einzelnen Stellteile dem gegebenen Standard nicht mehr entsprechen, können die betreffenden Stellteile dann mit dezentralen Stromversorgungseinrichtungen nachgerustet werden, ohne daß sich an den Safety- Boxen selbst und ihrer Wirkungsweise etwas ändert. Ferner kann es von Vorteil sein, die Energie für den Betrieb der Komponenten eines Bahnüberganges zentral zur Verfugung zu stellen, beispielsweise aus einem öffentlichen oder einem bahneigenen Netz. Von einer zentralen Emspeisestelle aus können die Energiespeicher der dezentralen Stromversorgungsemrichtungen mindestens für die in unmittelbarer Nahe des Bahnüberganges angeordneten Stellelemente und Sensoranordnungen mit Energie versorgt werden. Da die Ladestrome sehr nied- rig sind, können für die Energieübertragung wenig aufwendige Versorgungsleitungen verwendet sein. Where it is a matter of reinstalling a level crossing or automating an existing level crossing, the above-described design of a level crossing protection system with complete decentralization of the power supply is an optimum in terms of cost reduction. Where already existing automated level crossings are only to be renewed, it can make sense to abandon the absolute decentralization of the power supply and at least with regard to the control elements arranged in absolute proximity to the level crossing. This is because there is usually a central power supply device to which the control elements or at least some of them are connected via cables that have already been laid. If the cables are still in order, the power supply to these control elements can continue to be provided from the network and only the control elements are controlled via the safety boxes designed according to the invention, which are organized decentrally and the data required to control a level crossing with one another change. If necessary, namely when supply lines for the individual control elements no longer meet the given standard, the control elements in question can then be retrofitted with decentralized power supply devices without the safety boxes themselves and their mode of operation changing anything. It can also be advantageous to provide the energy for the operation of the components of a level crossing centrally, for example from a public or a rail network. The energy stores of the decentralized power supply devices can be supplied with energy from a central supply point at least for the control elements and sensor arrangements arranged in the immediate vicinity of the level crossing. Since the charging currents are very low, supply lines which are inexpensive can be used for the energy transmission.

Claims

Patentansprüche claims
1. Bahnubergangssicherungsanlage mit Stellteilen zur Steuerung mindestens des Straßenverkehrs sowie mit gleisseitigen Sensoranordnungen zum Erkennen voruberlaufender Bahnfahrzeuge und zur mindestens mittelbaren Steuerung der Stellteile, unter Verwendung dezentraler Stromversorgungseinrichtungen zum Betrieb der Sensoranordnungen für das Einschalten der Bahnubergangssicherungsanlage und einer Funkanbmdung dieser Sen- soranordnungen an den Bahnübergang, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß den Stellteilen (Sl, S2, Ll.l, L1.2, L2.1, L2.2 , Ul.l, U1.2, U2.1, U2.2) des Bahnüberganges (BU) sowie den Sensoranordnungen (SE1.1, SE2.2; SEI.2, SE2.1, SA1.1, SA2.2, SA1.2, SA2.1) Funksende- und/oder -empfangseinrichtungen zur Datenübertragung zugeordnet sind und daß mindestens den Stellteilen ferner ausschließlich dezentrale Datenverarbeitungsemrichtungen (SB) zugeordnet sind zum Bewerten, Erarbeiten und Ausgeben von Meldungen und/oder Stellbefehlen.1. level crossing safety system with control elements for controlling at least the road traffic and with trackside sensor arrangements for the detection of rail vehicles passing by and for at least indirect control of the control elements, using decentralized power supply devices for operating the sensor arrangements for switching on the level crossing safety system and radio connection of these sensor arrangements to the level crossing, characterized in that the control elements (Sl, S2, Ll.l, L1.2, L2.1, L2.2, Ul.l, U1.2, U2.1, U2.2) of the level crossing (BU) and the sensor arrangements (SE1.1, SE2.2; SEI.2, SE2.1, SA1.1, SA2.2, SA1.2, SA2.1) radio transmitters and / or receivers for data transmission are assigned and that at least the actuators are also assigned Only decentralized data processing devices (SB) are assigned for evaluating, elaborating and outputting messages and / or control commands.
2. Bahnubergangssicherungsanlage nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die dezentralen Datenverarbeitungseinrichtungen (SB) aus einem em- oder mehrkanaligen Rechnerkern (RK) bestehen, der über Funksende- und/oder -empfangseinrichtungen (F) mit Funksende- und/oder -empfangseinrichtungen anderer Stellteile o- der Sensoranordnungen zusammenwirkt und mit dem ihm zugeordneten Stellteil oder der mindestens einen ihm zugeordneten Sensoranordnung über eine Anpaßschaltung (HW) verbunden ist. 2. level crossing protection system according to claim 1, characterized in that the decentralized data processing devices (SB) consist of an em- or multi-channel computer core (RK), the radio transmission and / or reception devices (F) with radio transmission and / or reception devices of other actuators o- the sensor arrangements cooperate and is connected to the actuating element assigned to it or the at least one sensor arrangement assigned to it via a matching circuit (HW).
3. Bahnubergangssicherungsanlage nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Datenverarbeitungseinrichtungen an die zugehörigen Stellteile oder Sensoranordnungen direkt oder über vorzugs- weise geschirmte und/oder verdrillte Leitungen angeschlossen sind.3. level crossing protection system according to claim 2, that the data processing devices are connected to the associated actuators or sensor arrangements directly or via preferably shielded and / or twisted lines.
4. Bahnubergangssicherungsanlage nach Anspruch 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zum Steuern mehrerer Stellteile eines Bahnüberganges eine gemeinsame Steuereinrichtung vorgesehen ist, die von einer zugeordneten dezentralen Datenverarbeitungseinrichtung über eine spezielle Anpaßschaltung an- und abstellbar ist.4. level crossing safety system according to claim 2 or 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that a common control device is provided for controlling several control elements of a level crossing, which can be switched on and off by an assigned decentralized data processing device via a special adapter circuit.
5. Bahnubergangssicherungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß für die Energieversorgung der Funksende- und/oder -e p- fangseinrichtungen der Sensoranordnungen und der Stellteile, ihrer Datenverarbeitungseinrichtungen sowie der Stellteile und Sensoranordnungen selbst dezentrale Stromversorgungseinrichtungen vorgesehen sind.5. level crossing protection system according to one of claims 1 to 4, d a d u r c h g e k e n n e e c h n e t that decentralized power supply devices are provided for the energy supply of the radio transmitting and / or -e p- receiving devices of the sensor arrangements and the control parts, their data processing devices as well as the control parts and sensor arrangements.
6. Bahnubergangssicherungsanlage nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß den bei mehrgleisigen Bahnübergängen mindestens annähernd auf gleicher Höhe an benachbarten Gleisen (Gl, G2) angeordneten Sensoranordnungen (SE1.1, SE2.2) jeweils eine gemeinsame dezentrale Stromversorgungseinrichtung zugeordnet ist, die im Nahbereich einer der Sensoranordnungen (SE1.1) auf der einen Gleisseite angeordnet ist und die betreffende Sensoranordnung sowie die auf der anderen Gleisseite angeordnete Sensoranordnung (SE2.2) /Sensoranordnungen über das Gleis kreuzende Leitungen (Kl) speist. 6. level crossing protection system according to claim 5, characterized in that the at least approximately at the same height on adjacent tracks (Gl, G2) arranged sensor arrangements (SE1.1, SE2.2) is assigned to a common decentralized power supply device in the vicinity of a in multi-track level crossings the sensor arrangements (SE1.1) is arranged on one track side and feeds the sensor arrangement in question and the sensor arrangement (SE2.2) / sensor arrangements arranged on the other track side via lines (Kl) crossing the track.
7. Bahnubergangssicherungsanlage nach emem der Ansprüche 1 oder 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß bei mehrgleisigen Bahnübergängen von den mindestens annähernd auf gleicher Hohe an benachbarten Gleisen angeordneten Sensoranordnungen (SE1.1, SE2.2) mindestens eine über mindestens eine das Gleis kreuzende Leitung mindestens mittelbar entweder auf eine für diese Sensoranordnungen gemeinsame Funksende- und/oder -empfangseinrichtung oder auf gesonderte Funksende- und/oder -empfangseinrichtungen speist.7. level crossing protection system according to emem of claims 1 or 6, characterized in that in multi-track level crossings of the at least approximately at the same height on adjacent tracks arranged sensor arrangements (SE1.1, SE2.2) at least one at least one crossing the track at least indirectly either feeds to a radio transmitter and / or receiver device common to these sensor arrangements or to separate radio transmitter and / or receiver devices.
8. Bahnubergangssicherungsanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß bei Anordnung eines Uberwachungssignals in raumlicher Nahe zu mindestens einer Sensoranordnung für die Energieversorgung dieser Komponenten eine einer dieser Komponenten raumlich zugeordnete gemeinsame dezentrale Stromversorgungseinrichtung vorgesehen ist, die über Leitungen mit der oder den anderen Komponenten verbunden ist.8. level crossing protection system according to one of claims 5 to 7, characterized in that when a monitoring signal is arranged in spatial proximity to at least one sensor arrangement for the energy supply of these components, one of these components is spatially assigned common decentralized power supply device, which is connected via lines to one or the other Components is connected.
9. Bahnubergangssicherungsanlage nach einem der Anspr che 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zum Übermitteln von Meldungen an Fahrzeuge und/oder an eme Leit- oder Uberwachungsstelle mindestens mittelbar die Funksendeeinrichtungen (F) des betreffenden Stellteiles bzw. der betreffenden Sensoranordnung verwendet sind.9. level crossing protection system according to one of claims 1 to 8, and that the transmission of messages to vehicles and / or to a control or monitoring point, at least indirectly, the radio transmitter devices (F) of the relevant control element or the relevant sensor arrangement are used to transmit messages.
10. Bahnubergangssicherungsanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die dezentralen Stromversorgungseinrichtungen über Laderegler aufladbare Energiespeicher (B) aufweisen. 10. level crossing protection system according to one of claims 5 to 9, characterized in that the decentralized power supply devices via charge controller have rechargeable energy storage (B).
11. Bahnubergangssicherungsanlage nach Anspsruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Energiespeicher als Batterien ausgeführt sind.11. level crossing protection system according to claim 10, so that the energy stores are designed as batteries.
12. Bahnubergangssicherungsanlage nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Batterien (B) als Bleigelbatterien ausgeführt sind.12. level crossing safety system according to claim 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the batteries (B) are designed as lead gel batteries.
13. Bahnubergangssicherungsanlage nach einem der Ansprüche 5 oder 10 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Energieversorgung der dezentralen Stromversorgungseinrichtungen im Bereich eines Bahnüberganges aus einer gemeinsamen Stromversorgungseinrichtung erfolgt, an die die de- zentralen Stromversorgungseinrichtungen über Leitungen angeschlossen sind.13. level crossing protection system according to one of claims 5 or 10 to 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the energy supply of the decentralized power supply devices in the area of a level crossing takes place from a common power supply device to which the decentralized power supply devices are connected via lines.
14. Bahnubergangssicherungsanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur Energieversorgung mindestens einiger der Stellteile jeweils mehrere nach dem gleichen oder nach unterschiedlichen physikalischen Verfahren betriebene elektrische Stromversorgungseinrichtungen vorgesehen sind.14. level crossing protection system according to one of claims 5 to 10, d a d u r c h g e k e n e z e i c h n e t that for the energy supply of at least some of the actuators are each provided several electrical power supply devices operated according to the same or different physical processes.
15. Bahnubergangssicherungsanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Stromversorgungseinrichtungen als Solargeneratoren (SG) ausgeführt sind.15. level crossing protection system according to one of claims 5 to 14, d a d u r c h g e k e n z e i c h n e t that the power supply devices are designed as solar generators (SG).
16. Bahnubergangssicherungsanlage nach Anspruch 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Solargeneratoren aus mindestens einem an mindestens einem Mast (M) oder einer Brücke montierten Solarpanel bestehen.16. level crossing protection system according to claim 15, characterized in that the solar generators from at least one to at least a mast (M) or a bridge-mounted solar panel.
17. Bahnubergangssicherungsanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Stromversorgungseinrichtungen als Windgeneratoren ausgeführt sind.17. level crossing protection system according to one of claims 5 to 14, d a d u r c h g e k e n z e i c h n e t that the power supply devices are designed as wind generators.
18. Bahnubergangssicherungsanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Stromversorgungseinrichtungen als Brennstoffzellen ausgeführt sind.18. level crossing protection system according to one of claims 5 to 14, d a d u r c h g e k e n z e i c h n e t that the power supply devices are designed as fuel cells.
19. Bahnubergangssicherungsanlage nach Anspruch 1, 7 oder 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Funksende- und/oder -empfangseinrichtungen (F) an einem Mast (M) oder einer Brücke angeordnet sind.19. level crossing protection system according to claim 1, 7 or 9, d a d u r c h g e k e n n e e c h n e t that the radio transmission and / or reception devices (F) are arranged on a mast (M) or a bridge.
20. Bahnubergangssicherungsanlage nach den Ansprüchen 16 und 19, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Solargeneratoren und die Funksende- und/oder -empfangseinrichtungen an den Masten oder Brücken für die Lichtsignale (Ll.l, L1.2, L2.1, L2.2, Ul.l, U1.2, U2.1, U2.2) zur Steuerung des Straßen- oder Bahnverkehrs angeordnet sind.20. level crossing protection system according to claims 16 and 19, characterized in that the solar generators and the radio transmission and / or reception devices on the masts or bridges for the light signals (Ll.l, L1.2, L2.1, L2.2, Ul .l, U1.2, U2.1, U2.2) are arranged to control road or rail traffic.
21. Bahnubergangssicherungsanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Masten mit nach außen hin durch Abdeckungen verschließbaren Ausnehmungen zur Aufnahme der Energiespeicher versehen sind und daß sie in ihrem Inneren die Laderegler und die Verkabelung der am Mast oder an der Brücke zu betreibenden elektrischen Verbraucher sowie die mastseitigen Leitungen zu den Stellteilen oder den Sensoranordnungen aufnehmen. 21 level crossing protection system according to one of claims 5 to 20, characterized in that the masts are provided with closable to the outside by covers recesses for receiving the energy storage device and that in their interior the charge controller and the wiring to be operated on the mast or on the bridge electrical consumers and the mast-side cables to the actuators or the sensor arrangements.
22. Bahnubergangssicherungsanlage nach Anspruch 21, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß d e Masten m ihrem Inneren die dezentralen Datenverar- beitungsemrichtungen aufnehmen.22. level crossing protection system according to claim 21, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the d masts inside take up the decentralized data processing devices.
23. Bahnubergangssicherungsanlage nach Anspruch 21 oder 22, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Masten in ihrem Inneren die Funksende- und/oder -empfangsemrichtungen aufnehmen und daß diese mit mindestens einer Antenne versehen sind, die aus dem jeweiligen Mast herausgeführt ist.23. level crossing protection system according to claim 21 or 22, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the masts inside the radio receiving and / or receiving devices and that these are provided with at least one antenna which is led out of the respective mast.
24. Bahnubergangssicherungsanlage nach Anspruch 21, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Abdeckungen durch Schlosser gegen unbefugtes Offnen gesichert sind.24. level crossing protection system according to claim 21, d a d u r c h g e k e n n e e c h n e t that the covers are secured by locksmith against unauthorized opening.
25. Bahnubergangssicherungsanlage nach Anspruch 6, 7 oder 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Leitungen (Kl) zwischen den etwa auf gleicher Hohe an benachbarten Gleisen angeordneten Sensoranordnungen (SE1.1, SEI.2) oder Sensoranordnungen und Stellteilen mindestens eines der Gleise (Gl, G2) innerhalb seines Schotterbettes oder eines sonstigen Gleistragers unterkreuzen.25. level crossing protection system according to claim 6, 7 or 9, characterized in that the lines (Kl) between the approximately the same height on adjacent tracks arranged sensor arrangements (SE1.1, SEI.2) or sensor arrangements and actuating parts of at least one of the tracks (Gl, G2) under cross within his ballast bed or another track carrier.
26. Bahnubergangssicherungsanlage nach Anspruch 25, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Leitungen m Schutzkanalen, Schutzrohren und/oder Schutzschlauchen verlegt sind. 26. level crossing protection system according to claim 25, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the lines m protective channels, protective tubes and / or protective tubes are laid.
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