DE19634060C1 - Fahrdrahtmeßvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrdrahtmeßvorrichtung zur Über­ wachung von Fahrdrähten für elektrisch betriebene Fahrzeuge mit einer Beleuchtungseinrichtung, mit der ein Fahrdraht anstrahlbar ist, und mit wenigstens einem an einem Fahrzeug angebrachten, auf den Fahrdraht ausgerichteten, abbildenden photoelektrischen Sensor.

Eine derartige Fahrdrahtmeßvorrichtung ist aus der DE-OS 24 40 085 sowie der zugehörigen Zusatzanmeldung DE-OS 25 21 229 bekannt. Die bekannte Fahrdrahtmeßvorrichtung ist am Wagen­ dach eines Schienenfahrzeugs angebracht und umfaßt eine Schlit­ tenvorrichtung, mit der ein Distanzstück quer zur Fahrtrichtung ,auf dem Wagendach des Schienenfahrzeugs verfahrbar ist. An beiden Enden des langgestreckten, quer zur Fahrtrichtung verlaufenden Distanzstückes befinden sich photoelektrische Sensoren, mit deren Hilfe sich der Schattenwurf des sich mittig über dem Distanzstück befindenden Fahrdrahtes erfassen läßt. Da die Fahrdrähte von elektrisch betriebenen Eisenbahnstrecken im allgemeinen in einem Zickzackmuster verlegt sind, ist es notwendig, das Distanzstück mit Hilfe des auf dem Wagendach angeordneten Schlittens dem Fahrdraht nachzuführen.

Ein Nachteil der bekannten Fahrdrahtmeßvorrichtung ist, daß die photoelektrischen Sensoren dem Fahrdraht sowohl in der Höhe als auch in seitliche Richtung nachgeführt werden müssen. Infolge­ dessen läßt sich die bekannte Fahrdrahtmeßvorrichtung nur bei geringen Geschwindigkeiten einsetzen.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Fahrdrahtmeßvorrichtung ist, daß die Meßvorrichtung lediglich den Schattenwurf des Fahr­ drahtes und damit die Umrisse des Fahrdrahtes erfaßt. Folglich läßt sich bei Fahrdrähten mit rundem Querschnitt im allgemeinen lediglich der Durchmesser des Fahrdrahtes bestimmen. Durch die Schleifbügel von Stromabnehmern elektrischer Lokomotiven wird der Fahrdraht jedoch auf seiner Unterseite im Laufe der Zeit abgeschliffen, was zur Ausbildung eines Schleifspiegels auf der Unterseite des Fahrdrahtes führt. Gleichzeitig verringert sich dadurch auch die Dicke des Fahrdrahtes. Zur Überwachung der Betriebssicherheit des Fahrdrahtes ist es nötig, die verbleibende Resthöhe des Fahrdrahtes zu bestimmen. Mit der bekannten Fahrdrahtmeßvorrichtung ist aber die Resthöhe erst dann erfaßbar, wenn die Abnutzung des Fahrdrahtes so weit fortgeschritten ist, daß Änderungen des Umrisses des Fahrdrahtes feststellbar sind.

Aus dem in der Zeitschrift "Rail International", April 1991, er­ schienenen Aufsatz "The Contact Wire Thickness-Measuring System (ATON) of the Netherland Railways" ist eine weitere Fahrdraht­ meßvorrichtung bekannt, mit der sich die Dicke des bei der nieder­ ländischen Eisenbahn verwendeten Fahrdrahtes bestimmen läßt. Bei dieser Fahrdrahtmeßvorrichtung wird der Schleifspiegel des Fahrdrahtes mit Hilfe eines Lasers senkrecht von unten beleuchtet und das vorn Schleifspiegel zurückreflektierte Licht auf eine CCD-Kamera abgebildet. Da die Geometrie des Fahrdrahtes bekannt und so beschaffen ist, daß mit zunehmender Abnutzung des Fahr­ drahtes die Breite des Schleifspiegels zunimmt, läßt sich aus der Breite des Schleifspiegels die Resthöhe des Fahrdrahtes berech­ nen.

Nachteilig bei dieser Fahrdrahtmeßvorrichtung ist jedoch, daß in Abhängigkeit von der Höhe des Fahrdrahtes über dem Schienen­ fahrzeug die Abbildungsoptik während der Fahrt ständig nach­ justiert werden muß, um eine scharfe Abbildung des Fahrdrahtes auf dem CCD-Detektor zu gewährleisten. Außerdem läßt sich diese Fahrdrahtmeßvorrichtung nur auf Fahrdrähte anwenden, bei denen die Breite des Schleifspiegels mit zunehmender Abnutzung des Fahrdrahtes zunimmt. Bei einigen nationalen Eisenbahngesell­ schaften werden jedoch Fahrdrähte mit abschnittsweise recht­ eckförmigem Querschnitt verwendet, bei denen sich die Breite des Schleifspiegels mit zunehmender Abnutzung nicht ändert. Ferner können mit dieser Meßvorrichtung Fehlstellen, die sich auf der Oberseite des Fahrdrahtes befinden, nicht erfaßt werden, da diese Meßvorrichtung den Draht lediglich senkrecht von unten beleuch­ tet.

Aus der DE 295 09 202 U1 ist eine Vorrichtung zur Messung der Fahrdrahtstärke bekannt, die über eine an einem Stromabnehmer angeordnete Meßeinrichtung mit einer den Fahrdraht seitlich beleuchtenden Beleuchtungsvorrichtung und mit einem den Schat­ tenwurf des Fahrdrahtes erfassenden Sensor verfügt. Dadurch ist zwar eine Höhenänderung des Fahrdrahtes kompensiert, allerdings ist für eine exakte Messung ein in der Praxis in diesem Anwen­ dungsgebiet nur schwer zu realisierender Beleuchtungsstrahl über eine Länge von wenigstens 1 Meter erforderlich.

Aus der DE 31 50 954 C2 ist eine Vorrichtung zur Vermessung von Leiterbahnen auf gedruckten Leiterplatten bekannt, bei der zwei beidseitig eines Sensors angeordnete Beleuchtungsvorrich­ tungen vorgesehen sind, um die Höhe einer Leiterbahn zu erfas­ sen.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Fahrdrahtmeßvorrichtung zu schaffen, mit der sich die Abmessungen und der Zustand eines Fahrdrahtes mit hoher Geschwindigkeit auch bei aus baulichen Gründen einen Abstand von dem Fahrdraht bei einer nahe eines Sensors angeord­ neten Beleuchtungseinrichtung mit hoher Signalamplitude um­ fassend überwachen läßt.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Sensor auf dem Fahrzeug in der Nähe des Fahrdrahtes an einer mit dem Fahrdraht in Berührung stehenden und sich der Fahrdrahthöhe über dem Fahrzeug anpassenden Vorrichtung angebracht ist, daß wenig­ stens ein seitlich unterhalb des Fahrdrahtes angeordneter Sensor sowie jeweils eine zu einem Sensor benachbarte, den Fahrdraht mit Auflicht beleuchtende erste Beleuchtungsvorrichtung und eine weitere gegenüberliegende, den Fahrdraht mit Gegenlicht be­ leuchtende zweite Beleuchtungsvorrichtung vorgesehen sind, wobei mit Hilfe des Sensors das vom Fahrdraht zurückgeworfene Auflicht und das vom Schleifspiegel des Fahrdrahtes zurückge­ worfene Gegenlicht erfaßbar ist, so daß mit dem von den Beleuch­ tungsvorrichtungen ausgehenden und sowohl vom Schleifspiegel als auch einer Fahrdrahtflanke eines Fahrdrahtes zurückge­ worfenen Licht auf Detektorelementen des Sensors ein Bild des Schleifspiegels und einer Fahrdrahtflanke erzeugbar ist.

Dadurch, daß der Sensor in der Nähe des Fahrdrahtes an einer sich der Fahrdrahthöhe über der Schienenoberkante anpassenden Vorrichtung angebracht ist, entfällt das aufwendige Nachführen bezüglich der Höhe des Fahrdrahtes. Da der Fahrdraht von der Beleuchtungsvorrichtung schräg von unten beleuchtet wird, empfängt der Sensor Licht sowohl von der Flanke des Fahrdrahtes als auch Licht, das vom Schleifspiegel in den Sensor zurückge­ strahlt wurde. Aus der Lage des Bildes auf dem Detektorelement des abbildenden Sensors läßt sich die Lage des Fahrdrahtes bezüglich des Sensors bestimmen. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung braucht deshalb nicht in seitlicher Richtung dem Fahr­ draht nachgeführt werden. Die seitliche Bewegung des Fahrdrah­ tes läßt sich vielmehr bei der Auswertung durch entsprechende Korrekturfaktoren für den Abbildungsmaßstab und den Projektions­ winkel berücksichtigen. Da sowohl von den Flanken als auch vom Schleifspiegel des Fahrdrahtes Licht in den Sensor zurückgeworfen wird, lassen sich aus dem Bild des Fahrdrahtes die wesentlichen geometrischen Abmessungen einschließlich der Resthöhe des Fahrdrahtes bestimmen.

Da die Fahrdrahtmeßvorrichtung nicht aktiv dem Fahrdraht nach­ geführt werden muß, eignet sich die Fahrdrahtmeßvorrichtung naturgemäß auch für hohe Geschwindigkeiten.

Dadurch, daß zwei getrennte Beleuchtungsvorrichtungen jeweils für den Schleifspiegel des Fahrdrahtes und die Fahrdrahtflanken vorhanden sind, läßt sich die Stärke der Beleuchtung so einstellen, daß Schleifspiegel und Fahrdrahtflanke jeweils mit scharfem Kontrast auf den Detektorelementen abgebildet werden. Aus den aufgenommenen Bildern lassen sich die geometrischen Abmessun­ gen des Fahrdrahtes bestimmen.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Meßvorrichtung umfaßt zwei jeweils seitlich unterhalb des Fahrdrahtes angeordnete Sensoren sowie zu den Sensoren benachbarte Beleuchtungsvorrichtungen, wobei mit Hilfe jedes Sensors sowohl das vom der benachbarten Beleuchtungsvorrichtung ausgesandte und vom Fahrdraht zurück­ geworfene Auflicht als auch das von der gegenüberliegenden Beleuchtungsvorrichtung ausgesandte und vom Schleifspiegel des Fahrdrahtes zurückgeworfene Gegenlicht erfaßbar ist.

Dadurch, daß von beiden Seiten des Fahrdrahtes jeweils ein Bild erzeugt wird, ist es zum einen möglich, die Lage des Fahrdrahtes bezüglich der Sensoren ohne weitere Ortsbestimmungsmittel allein aus den von den Sensoren aufgenommenen Bildern des Fahr­ drahtes zu bestimmen. Außerdem ermöglicht eine derartige Anord­ nung, den Fahrdraht auch dann zu vermessen, wenn die Abnut­ zung des Fahrdrahtes nicht gleichmäßig erfolgt und ein schräg verlaufender Schleifspiegel ausgebildet worden ist oder wenn der Schleifspiegel durch seitliche Ablagerungen vergrößert ist.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erste Ausfüh­ rungsform eines Fahrdrahtes;

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine zweite Ausfüh­ rungsform eines Fahrdrahtes;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht auf einen mit einer Fahrdrahtmeßvorrichtung ausgestatteten Stromabnehmer;

Fig. 4 ein Blockschaltbild der Fahrdrahtmeßvorrich­ tung aus Fig. 3;

Fig. 5 die grundsätzliche optische Anordnung der optischen Komponenten der Fahrdrahtmeßvorrich­ tung aus Fig. 3;

Fig. 6 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig. 7 jeweils die vom linken und rechten Sensor der Fahrdrahtmeßvorrichtung aus Fig. 6 aufgezeich­ neten Bilder des Fahrdrahtes;

Fig. 8 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig. 9 die jeweils vom linken und rechten Sensor der Fahrdrahtmeßvorrichtung aus Fig. 8 aufgenom­ menen Bilder des Fahrdrahtes;

Fig. 10 die jeweils vom linken und rechten Sensor der Fahrdrahtmeßvorrichtung aus Fig. 8 aufgenom­ menen Bilder des Fahrdrahtes bei bewegtem Fahrdraht und langen Belichtungszeiten;

Fig. 11 die Fahrdrahtmeßvorrichtung aus Fig. 6 bei der Vermessung eines Doppelfahrdrahtes;

Fig. 12 die jeweils vom linken und rechten Sensor der Fahrdrahtmeßvorrichtung aus Fig. 11 aufgenom­ menen Bilder des Doppelfahrdrahtes in Fig. 11;

Fig. 13 ein Blockschaltbild der Auswertevorrichtung für ein Ausführungsbeispiel der Fahrdrahtmeß­ vorrichtung mit einer einzelnen Kamera;

Fig. 14 ein Blockschaltbild für das Ausführungsbei­ spiel aus Fig. 6.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen Fahrdraht 1 mit einem runden Querschnitt. Im oberen Bereich von Fahrdrahtflanken 2 des Fahrdrahtes 1 sind Haltenuten 3 ausgebildet, in die in der Zeichnung nicht dargestell­ te Klemmen zur Aufhängung des Fahrdrahtes 1 einbring­ bar sind. Durch die Abnutzung des Fahrdrahtes 1 bildet sich auf der Unterseite des Fahrdrahtes 1 ein Schleif­ spiegel 4 aus, der häufig durch seitliche Ablagerungen 5 verbreitert ist. Um einen sicheren Fahrbetrieb zu gewährleisten, ist es notwendig, den Zustand der Fahrdrähte 1 zu überwachen. Unterschreitet die Rest­ höhe h einen bestimmten Wert, müssen die Fahrdrähte 1 ausgetauscht werden. Das gleiche gilt, wenn sich am Fahrdraht 1 Risse ausbilden. Derartige Risse können auch im Bereich der Haltenuten 3 auf der Oberseite des Fahrdrahtes 1 auftreten.

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform des Fahr­ drahtes 1. Im Gegensatz zu der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform des Fahrdrahtes 1 weist die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform des Fahrdrahtes 1 im unteren Bereich ein kastenförmiges Profil auf. Dies hat zur folge, daß die Breite des Schleifspiegels 4 unabhängig von der Abnutzung des in Fig. 2 dargestell­ ten Fahrdrahtes 1 abgesehen von den Ablagerungen 5 stets den gleichen Wert aufweist. Aus der Breite des Schleifspiegels 4 kann also nicht auf die Abnutzung des in Fig. 2 dargestellten Fahrdrahtes 1 geschlossen werden.

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Strom­ abnehmers 6, der auf dem Dach eines in der Zeichnung nicht dargestellten Schienenfahrzeugs angebracht ist und der mit einer Fahrdrahtmeßvorrichtung 7 versehen ist. Der Stromabnehmer 6 umfaßt einen an dem Dach des Schienenfahrzeugs angebrachten Unterarm 8, an dem ein Oberarm 9 gelenkig befestigt ist. Der Oberarm 9 trägt ein Scheitelrohr 10, das quer zu einer Fahrtrichtung 11 verläuft. Am Scheitelrohr 10 sind Querstreben 12 befestigt, die über Federelemente 13 am Fahrdraht 1 anliegende Schleifleisten 14 halten. Unmittelbar unterhalb der in Fahrtrichtung 11 hinteren Schleif­ leiste 14 sind an den Querstreben 12 eine bezüglich der Fahrtrichtung 11 linke Meßeinheit 15 und rechte Meßeinheit 16 angebracht. Da das Scheitelrohr 10 ver­ hindert, daß der Fahrdraht 1 in Weichenabschnitten oder gekrümmten Streckenabschnitten unter die Schleif­ leisten 14 gerät, darf aus Sicherheitsgründen kein Bauelement der Meßvorrichtung 7 über das Profil des Scheitelrohres 10 ,hinausragen. Demnach weist die linke Meßeinheit 15 und die rechte Meßeinheit 16 jeweils ein unterhalb des Scheitelrohres 10 angeordnetes Gehäuse 17 auf. In den Gehäusen 17 sind Kameraöffnungen 18 ausgebildet. Unmittelbar über und unter den Kameraöff­ nungen 18 sind im Gehäuse Beleuchtungsöffnungen 19 vorgesehen, durch die der Fahrdraht 1 beleuchtbar ist. Die Beleuchtungsöffnungen 19 sind so angeordnet, daß durch die oberen Beleuchtungsöffnungen 19 hindurch die Fahrdrahtflanken 2 beleuchtbar sind, während durch die unteren Beleuchtungsöffnungen 19 der Schleifspiegel 4 des Fahrdrahtes 1 beleuchtbar ist.

Als Gegengewicht zu der linken Meßeinheit 15 und der rechten Meßeinheit 16 sind an den der linken Meßein­ heit 15 und rechten Meßeinheit 16 entgegengesetzten Enden der Querstreben 12 Ausgleichsgewichte 20 an­ gebracht.

Üblicherweise ist der Fahrdraht 1 im Zickzackmuster verlegte so daß sich der Fahrdraht 1 während der Fahrt des Schienenfahrzeuges auf den Schleifleisten 14 in seitlicher Richtung hin- und herbewegt. Außerdem ist der Fahrdraht 1 unter Brücken oder in Tunneln abge­ senkt. Die Anpassung des Stromabnehmers 6 an die Höhenlage des Fahrdrahtes 1 erfolgt über eine Bewegung von Oberarm 9 und Unterarm 8. Kleinere Unebenheiten mit geringer Ausdehnung werden jedoch durch die Feder­ elemente 13 unter den Schleifleisten 14 ausgeglichen, was dazu führt, daß sich die Lage des Fahrdrahtes 1 bezüglich der linken Meßeinheit 15 und der rechten Meßeinheit 16 nicht nur in seitlicher Richtung sondern auch bezüglich der Höhe ändert.

Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild der Fahrdrahtmeßvor­ richtung 7. Man erkennt den auf der Schleifleiste 14 aufliegenden Fahrdraht 1, dessen Bild jeweils von einer linken Kamera 21 und einer rechten Kamera 22 aufgezeichnet ist. Oberhalb der linken Kamera 21 befindet sich eine linke obere Lichtquelle 23 und unterhalb der linken Kamera eine untere linke Licht­ quelle 24. Dementsprechend ist über der rechten Kamera 22 eine obere rechte Lichtquelle 25 und unterhalb der rechten Kamera 22 eine untere rechte Lichtquelle 26 angeordnet.

Die obere linke Lichtquelle 23 und die obere rechte Lichtquelle 25 beleuchten insbesondere die Fahrdraht­ flanken 2, während die untere linke Lichtquelle 24 und die untere rechte Lichtquelle 26 jeweils den Schleif­ spiegel 4 des Fahrdrahtes 1 beleuchten.

Bei den Lichtquellen 21 bis 26 kann es sich sowohl um Weißlichtquellen, wie beispielsweise Halogenstrahler, als auch Laserlichtquellen handeln. Als Lichtquellen eignen sich auch Halbleiterlichtquellen, wie bei­ spielsweise Licht im optischen oder infraroten Wellen­ längenbereich emittierende Dioden. Die Beleuchtung des Fahrdrahtes 1 mit Hilfe von Laserlichtquellen ist aufwendig, hat aber den Vorteil, daß wegen der hohen Lichtintensität des Laserlichts in einem schmalen Frequenzband das nicht von den Lichtquellen 23 bis 26 stammende Licht mittels vor der linken Kamera 21 und rechten Kamera 22 angebrachten, schmalbandigen, opti­ schen Filtern unterdrückbar ist. Außerdem ist die Lichtleistung von Laserlichtquellen auf verhältnis­ mäßig einfache Weise einstellbar und damit an die stark schwankende Reflektivität des Fahrdrahtes 1 anpaßbar.

Die von der linken Kamera 21 und rechten Kamera 22 er­ zeugten Bilder des Fahrdrahtes 1 sind einer Auswerte­ einheit 27 zugeführt, die aus den Bildern neben der Resthöhe h des Fahrdrahtes 1 Korrekturfaktoren berech­ net und Steuerbefehle sowohl an Lampensteuerungen 28 als auch an die linke Kamera 21 und rechte Kamera 22 abgibt. Die von der Auswerteeinheit 27 berechnete Resthöhe h wird zusammen mit den von einem Strecken­ datenspeicher 29 ausgelesenen Werten an einem Monitor 30 angezeigt und in einem Datenspeicher 31 abgelegt.

Fig. 5 zeigt den optischen Aufbau der Fahrdrahtmeßvor­ richtung 7. In Fig. 5 ist der Fahrdraht 1 in zwei Stellungen A und B dargestellt. Gegenüber der Stellung A hat sich der Fahrdraht 1 in der Stellung B auf der Schleifleiste 14 seitlich nach rechts und die Schleif­ leiste 14 zusammen mit dem Fahrdraht 1 durch die Wirkung der Federelemente 13 etwas nach oben bewegt. Damit eine jeweils zur linken Kamera 21 und rechten Kamera 22 gehörende Sammellinse 32, die ein jeweils der linken Kamera 21 und rechten Kamera 22 zugeord­ netes Objektiv veranschaulicht, unabhängig von der Lage des Fahrdrahtes 1 auf der Schleifleiste 14 ein scharfes Bild des Fahrdrahtes 1 auf Detektorelementen 33 abbildet, ist die Sammellinse 32 und das Detektor­ element 33 sowohl der linken Kamera 21 als auch der rechten Kamera 22 nach der Scheimpflugregel angeord­ net. Das bedeutet, daß sich die Detektorebene des Detektorelements 33, die Linsenebene der Sammellinse 32 und eine in etwa der Oberseite der Schleifleiste 14 folgende Ebene in einer gemeinsamen Schnittlinie 34 schneiden, wodurch die Schärfe des von den Detektor­ elementen 33 aufgenommenen Bildes des Fahrdrahtes 1 weitgehend unabhängig von der Lage des Fahrdrahtes 1 auf der Schleifleiste 14 ist. Um die Scheimpflugbedin­ gung zu erfüllen, werden zweckmäßigerweise Schleif­ leisten 14 mit großem Krümmungsradius eingesetzt.

Ein besonderer Vorteil der Anordnung gemäß der Scheim­ pflugregel ist, daß die Notwendigkeit einer motori­ schen Nachführung von optischen Bauelementen entfällt. Dadurch wird der Aufbau der Fahrdrahtmeßvorrichtung 7 wesentlich erleichtert, die Fehleranfälligkeit herab­ gesetzt und die von Motoren in der Nähe der Kamera­ elektronik ausgehenden Störfelder vermieden. Da auf­ grund der Anordnung nach der Scheimpflugregel keine mechanischen Teile zu bewegen sind, eignet sich die Fahrdrahtmeßvorrichtung 7 außerdem auch für hohe Fahrgeschwindigkeiten.

Die Brennweite der Sammellinsen 32 ist so gewählt, daß unabhängig von dem Ort des Fahrdrahtes 1 auf der Schleifleiste 14 die gewünschte Auflösung erzielbar ist. Mit einer Brennweite von 50 mm lassen sich bei einer Meßgenauigkeit für die Resthöhe des Fahrdrahtes von etwa 0,25 mm etwa 75 cm der seitlichen Fahrdraht­ bewegung erfassen.

Bei einem abgewandelten Ausführungsbeispiel sind auf jeder Seite des Fahrdrahtes 1 mehrere längs des Fahr­ drahtes 1 nebeneinander angeordnete Kameras mit unter­ schiedlichem Abbildungsmaßstab vorgesehen, die unter­ schiedliche Abschnitte der Schleifleiste 14 scharf auf die zugehörigen Detektorelemente abbilden.

Ferner ist Fig. 5 zu entnehmen, daß durch ein Auslesen der Bildlage des Fahrdrahtes 1 auf den Detektorelemen­ ten 33 die Lage des Fahrdrahtes 1 bezüglich der linken und rechten Kamera 21 und 22 eindeutig bestimmbar ist, da sich der Ort des Fahrdrahtes 1 jeweils aus dem Schnittpunkt der von der Bildlage durch den Mittel­ punkt der Sammellinsen 32 zum Fahrdraht 1 gehenden optischen Hauptstrahlen ergibt. So ergibt sich bei­ spielsweise der Ort A des Fahrdrahtes 1 aus dem Schnittpunkt der Hauptstrahlen A′A und A*A. In glei­ cher Weise ergibt sich der Ort B des Fahrdrahtes 1 aus dem Schnittpunkt der Hauptstrahlen B′B und B*B. folg­ lich ist auf diese Weise nicht nur die seitliche Lage des Fahrdrahtes 1 auf der Schleifleiste 14 sondern auch die Höhenlage des Fahrdrahtes 1 bezüglich der linken Kamera 21 und der rechten Kamera 22 bestimmbar.

Ist die Lage des Fahrdrahtes 1 bezüglich der linken Kamera 21 und der rechten Kamera 22 bekannt, lassen sich für die Auswertung der Bilder wesentliche Korrek­ turfaktoren für den Projektionswinkel des Fahrdrahtes 1 auf die Detektorelemente 33 sowie für den Abbil­ dungsmaßstab der Abbildung des Fahrdrahtes 1 auf den Detektorelementen 33 berechnen.

Wie nachfolgend näher erläutert wird, weisen abgewan­ delte Ausführungsbeispiele der Fahrdrahtmeßvorrichtung 7 lediglich eine einzelne seitlich unterhalb des Fahrdrahtes 1 angeordnete Kamera auf. Bei diesen Ausführungsbeispielen ist jedoch wenigstens ein zu­ sätzlicher Ortsmeßwertgeber notwendig, der die Höhen­ lage und die Neigung der Schleifleiste 14 bezüglich der linken Kamera 21 und der rechten Kamera 22 erfaßt. Als derartiger Ortsmeßwertgeber kommt beispielsweise eine mechanische Einrichtung mit einem Potentiometer in Frage.

Anstelle eines Ortsmeßwertgebers für die Höhe der Schleifleiste 14 über der linken Kamera 21 und rechten Kamera 22 kann auch ein Kalibrierstab an der Schleif­ leiste 14 angebracht werden. Ändert sich die Höhenlage der Schleifleiste 14, so ändert sich auch die Höhen­ lage des Kalibrierstabes und es ergibt sich ein verän­ dertes Bild des Kalibrierstabes auf dem Detektorele­ ment 33. Aus dem Bild des Kalibrierstabes auf dem Detektorelement 33 kann dann auf die Höhenlage der Schleifleiste 14 geschlossen werden.

Fig. 6 enthält eine Übersichtsskizze über ein Ausfüh­ rungsbeispiel der Fahrdrahtmeßvorrichtung 7. Der Fahrdraht 1, dessen Ausführungsform dem Fahrdraht 1 aus Fig. 2 entspricht, weist einen abgeschrägten Schleifspiegel 4 auf, der von der linken unteren Kante A und der rechten unteren Kante B begrenzt ist. Das von links auf den Fahrdraht 1 einfallende, von durch­ gezogenen Pfeilen 35 angedeutete Licht wird von der Fahrdrahtflanke 2 zwischen der oberen linken Kante A und der unteren linken Kante B in die linke Kamera 21 zurückgeworfen, während das auf den Schleifspiegel 4 treffende Licht in Richtung der rechten Kamera 22 zurückgeworfen wird. Ein geringer Anteil des auf den Schleifspiegel 4 einfallenden Lichts aus Richtung der linken Kamera wird allerdings von Rillen oder Riefen, die von Schleifleisten elektrischer Lokomotiven im Schleifspiegel 4 ausgebildet worden sind, in Richtung der linken Kamera 21 zurückgeworfen.

In gleicher Weise wird das von rechts auf den Fahr­ draht 1 einfallende, von gestrichelten Pfeilen 36 angedeutete Licht von der Fahrdrahtflanke 2 zwischen der oberen rechten Kante C und der unteren rechten Kante D in Richtung der rechten Kamera 22 zurückgewor­ fen, während das von rechts auf den Schleifspiegel 4 einfallende Licht vom Schleifspiegel 4 in Richtung der linken Kamera 21 zurückgeworfen wird.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Fahrdraht 1 mit Weißlicht beleuchtet. Dementsprechend weisen die linke und rechte Kamera 21 und 22 jeweils nur ein einzelnes Detektorelement 33 auf. Bei diesen Detektorelementen 33 handelt es sich beispielsweise um schnelle, emp­ findliche CCD-Zeilenkameras mit beispielsweise 2048 Diodenelementen mit Abmessungen von 13 Mikrometern mal 500 Mikrometern und 8 oder 12 Bit Auflösung. Vorzugs­ weise werden CCD-Kameras mit einem Schutz gegen zu hohe Strahlungsintensität verwendet.

Fig. 7 zeigt in den Graphen (a) bis (f) von den Kameras 21 und 22 aufgezeichnete Bilder des Fahrdrah­ tes 1 bei unterschiedlicher Beleuchtung. Bei jedem der Graphen ist auf der Abszisse die Zeilennummer der Diodenelemente der Detektorelemente 33 aufgetragen, während die Ordinate den Intensitätswert der auf das jeweilige Diodenelement einfallenden Strahlung dar­ stellt. Die Graphen (a), (c) und (e) stellen jeweils Bilder der linken Kamera 21 und die Graphen (b), (d) und (f) stellen jeweils Bilder der rechten Kamera 22 dar.

Graph (a) in Fig. 7 stellt das in Richtung des Pfeils 35 auf den Fahrdraht 1 einfallende und vom Fahrdraht 1 in die linke Kamera 21 zurückgeworfene Auflicht dar. Die Fahrdrahtflanke 2 zwischen den Kanten A und B wirft einen vergleichsweise großen Anteil des in Richtung 35 auf die Fahrdrahtflanke 2 einfallenden Lichtes in die linke Kamera 21 zurück, weshalb die zugehörigen Diodenelemente zwischen A und B im Graphen (a) in Fig. 7 große Intensitätswerte aufweisen. Der Schleifspiegel 4 lenkt das Licht dagegen in Richtung der rechten Kamera 22 ab. Lediglich einzelne Rillen oder Riefen im Schleifspiegel 4 erzeugen im Graph (a) in Fig. 7 zwischen den Kanten B und D einzelne Inten­ sitätsspitzen 37.

Aus dem vom Graph (a) in Fig. 7 dargestellten Bild des Fahrdrahtes 1 lassen sich zum einen die Größe hl, die der Differenz zwischen h1 und h2 in Fig. 6 entspricht, durch den Intensitätsabfall bei A und B entnehmen. Einen ausreichend deutlichen Intensitätsanstieg bei D vorausgesetzt, läßt sich auch die Größe h1 aus dem Graphen (a) in Fig. 7 berechnen. Aus den Größen h1 und hl läßt sich bei bekanntem Projektionswinkel des Fahr­ drahtes 1 auf das Detektorelement 33 der linken Kamera 21 sowie bekanntem Abbildungsmaßstab und bekanntem Profil des Fahrdrahtes 1 der Höhenabstand zwischen den Punkten A und B sowie und A und D des Fahrdrahtes 1 berechnen. Und zwar läßt sich aus dem Wert hl bei bekanntem Projektionswinkel und Abbildungsmaßstab die Höhe der Kante A über der Kante B bestimmen. Ist aber die Höhe der Kante A über der Kante B bekannt, läßt sich unter der Annahme, daß der Profilverlauf des Fahrdrahtes einem Sollprofil folgt, die Lage der Kante B bezüglich der Lage A bestimmen. In gleicher Weise läßt sich aus der Größe h1 die Höhenlage der Kante A gegenüber der Kante D berechnen, woraus sich bei bekanntem Profilverlauf die Lage der Kante D bezüglich der Kante A bestimmen läßt. Auf diese Weise ist also bereits aus dem Graphen (a) in Fig. 7 die Resthöhe des Fahrdrahtes 1 sowohl auf der linken als auch auf der rechten Fahrdrahtflanke 2 berechenbar. Es genügt somit grundsätzlich bereits eine einzelne Kamera, die das auf den Fahrdraht 1 einfallende Auflicht aufzeichnet, um den Fahrdraht 1 trotz des abgeschrägten Schleif­ spiegels 4 in seinen geometrischen Abmessungen voll­ ständig zu erfassen.

In der Praxis ist jedoch wegen der Intensitätsspitzen 37 der Intensitätsabfall bei B und D im Graphen (a) in Fig. 7 nicht deutlich genug ausgeprägt, als daß die Werte h1 und hl mit ausreichender Genauigkeit bestimmt werden könnten. Aus diesem Grunde ist im Graphen (c) in Fig. 7 zusätzlich das in Richtung des Pfeiles 36 auf den Fahrdraht 1 einfallende und vom Schleifspiegel 4 in die linke Kamera 21 zurückreflektierte Licht aufgezeichnet. Die Intensität des am Schleifspiegel 4 zurückreflektierten Lichts ist wesentlich größer als das ebenfalls in die linke Kamera 21 einfallende an der Fahrdrahtflanke 2 zwischen den Kanten A und B von Rillen oder Riefen zurückgeworfene Auflicht. Dadurch ergibt sich ein Intensitätsmaximum 38 mit steil abfal­ lenden Intensitätsflanken, woraus sich die Größe h2 bestimmen läßt. Außerdem läßt sich aus der Differenz der Zeilennummer der Intensitätsflanke bei A in Graph (a) in Fig. 7 und der Zeilennummer der Intensitäts­ flanke bei B in Graph (c) in Fig. 7 der Wert hl be­ rechnen. Durch gemeinsame Auswertung der Graphen (a) und (c) in Fig. 7 sind somit die Größen h1 und hl mit hoher Genauigkeit erhältlich.

Die linke Kamera 21 ist jedoch für die Bestimmung der Lage der Kanten B und D in Fig. 9 nur so lange ausrei­ chend, als die linke untere Kante B und die rechte untere Kante D nicht durch die in Fig. 1 und 2 darge­ stellten Ablagerungen 5 vom Sollprofil des Fahrdrahtes 1 abweichend in seitliche Richtung verschoben sind. In diesem Fall ist es notwendig, zusätzlich die von der rechten Kamera 22 aufgezeichneten Bilder, die in den Graphen (b) und (d) in Fig. 7 dargestellt sind, auszu­ werten. In analoger Weise zu dem zu den Graphen (a) und (c) in Fig. 7 Gesagten lassen sich aus den Graphen (b) und (d) die Größen h3 und hr berechnen. Damit stehen vier Meßgrößen zur Verfügung, mit denen sich die Lage der Kanten B und D in Fig. 6 bezüglich der Kanten A und C eindeutig festlegen läßt. So läßt sich bei bekannter Lage der Kanten A und C und bekanntem Projektionswinkel und Abbildungsmaßstab aus den Größen hl und h3 die Lage der unteren linken Kante B bestim­ men und aus den Größen h1 und hr bei bekannter Lage der Kanten A und C die Lage der Kante D bestimmen.

Darüber hinaus hat die beidseitige Beleuchtung und Aufzeichnung der Bilder des Fahrdrahtes 1 den Vorteil, daß Fehlstellen in beiden Fahrdrahtflanken 2, die sich durch eine hohe Reflektivität auszeichnen, durch entsprechende Signaturen in den Graphen (a) und (b) in Fig. 7 erkennbar sind.

Um jedoch die Graphen (a) bis (d) in Fig. 7 aufzuneh­ men, ist es notwendig, den Fahrdraht 1 abwechselnd von links und rechts zu beleuchten. Diese Art des Ab­ tastens führt dazu, daß für eine hohe Auflösung ent­ lang dem Fahrdraht 1 eine entsprechend geringe Fahrge­ schwindigkeit notwendig ist. Für Grobmessungen mit hoher Geschwindigkeit ist es deshalb ausreichend, den Fahrdraht 1 gleichzeitig von beiden Seiten zu beleuch­ ten, wodurch sich die in den Graphen (e) und (f) dargestellten Bilder ergeben. Die Intensität der unteren linken Lichtquelle 24 und unteren rechten Lichtquelle 26, deren Licht auf den Schleifspiegel 4 des Fahrdrahtes 1 einfällt, ist dabei gegenüber der Intensität der oberen linken Lichtquelle 23 und oberen rechten Lichtquelle 25, die die Fahrdrahtflanken 2 des Fahrdrahtes 1 beleuchten, verringert, so daß sich ein in etwa gleichmäßiger Intensitätsverlauf dieser Bilder ergibt. Damit lassen sich zwar aus den Graphen (e) und (f) lediglich die Größen h1 und h3 ableiten, aber dafür sind Fehlstellen, wie beispielsweise Aushöh­ lungen im Schleifspiegel , die durch eine besonders hohe Reflektivität erkennbar sind, durch plötzliche Intensitätsschwankungen nachweisbar.

Fig. 8 veranschaulicht ein weiteres Ausführungsbei­ spiel der Fahrdrahtmeßvorrichtung 6, bei dem das entlang den Pfeilen 35 einfallende Licht in einem anderen Wellenlängenbereich als das entlang den Pfei­ len 36 einfallende Licht liegt. Dementsprechend sind der linken Kamera 21 und der rechten Kamera 22 jeweils zwei in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen licht­ empfindliche Detektorelemente 33 zugeordnet. Die Graphen (a) und (d) in Fig. 9 sind folglich von den­ jenigen Detektorelementen 33 aufgenommen, die auf das entlang den Pfeilen 35 einfallende Licht empfindlich sind, und die Graphen (b) und (c) sind von denjenigen Detektorelementen 33 aufgenommen, die auf das entlang dem Pfeil 36 auf den Fahrdraht 1 einfallende Licht empfindlich sind.

Durch die Auswertung des Intensitätsabfalls bei A in Graph (a) und des Intensitätsabfalls B in Graph (c) in Fig. 9 ist der Wert hl und aus dem Intensitätsabfall A in Graph (a) und dem Intensitätsabfall bei D in Graph (b) ist die Größe h1 berechenbar. In analoger Weise sind aus den Graphen (b) und (d) in Fig. 9 die Größen h3 und hr bestimmbar, wodurch, wie anhand des in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert, die geometrische Lage der Kanten B und D bezüglich der Kanten A und B in Fig. 8 ermittelbar ist.

Durch die spektrale Trennung ist der Fahrdraht 1 zur gleichen Zeit beidseitig beleuchtbar, wodurch gegen­ über dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel bei gleicher Fahrgeschwindigkeit eine deutlich höhere Auflösung längs des Fahrdrahtes 1 möglich ist.

Die Fahrgeschwindigkeit des Schienenfahrzeugs ist aber auch bei diesem Ausführungsbeispiel aus meßtechnischen Gründen begrenzt, denn aus Sicherheitsgründen darf die Strahlungsleistung der für die Lichtquellen 23 bis 26 verwendeten Laserlichtquellen einen bestimmten oberen Grenzwert nicht überschreiten. Darum sind lange Be­ lichtungszeiten im Bereich weniger Millisekunden notwendig. Da aber andererseits die Auflösung längs dem Fahrdraht 1 nicht unter zwei Zentimetern liegen soll, ist die Fahrgeschwindigkeit des Schienenfahr­ zeugs auf etwa 100 Stundenkilometer beschränkt.

Aber auch bei Belichtungszeiten von wenigen Milli­ sekunden macht sich der Einfluß der seitlichen Bewe­ gung des Fahrdrahtes 1 bemerkbar, denn durch die seitliche Bewegung des Fahrdrahtes 1 entstehen, wie in Fig. 10 dargestellt, Bilder mit abgeschrägten Intensi­ tätsflanken.

Fig. 10 stellt die Bilder des Fahrdrahtes 1 dar, die entstehen, wenn sich der Fahrdraht 1 vom Punkt P zum Punkt P* in Fig. 9 bewegt. Die Punkte A*, B*, C* und D* in Fig. 10 entsprechen dabei den Bildern der Kanten A, B, C, D des Fahrdrahtes 1, wenn sich der Fahrdraht 1 am Punkt P* befindet.

Hinzu kommt, daß sich die Reflektivität des Fahrdrah­ tes 1 auch über die Strecke von wenigen Zentimetern stark ändert, so daß die Intensitätsflanken häufig nicht geradlinig verlaufen. Insofern ist es schwierig, aus den abfallenden Intensitätsflanken der in Fig. 10 dargestellten Bilder die geometrische Lage der Kanten A, B, C und D zu ermitteln. Am zuverlässigsten lassen sich jedoch die Bilder durch Ermittlung der Fußpunkte der Intensitätsverteilung auswerten. Zu diesem Zweck wird an die Flanken der Intensitätsverteilung ein Polynom niedriger Ordnung angepaßt und der Schnitt­ punkt des Polynoms mit dem Untergrund berechnet. So läßt sich beispielsweise in Graph (a) in Fig. 10 an die Intensitätsflanke zwischen A* und A eine Gerade mit positiver Steigung anpassen. Mit Hilfe der ange­ paßten Gerade läßt sich ein Schnittpunkt 39 der Flanke der Intensitätsverteilung mit dem Untergrund berech­ nen. Auf ähnliche Weise läßt sich B* aus Graph (c) in Fig. 10 bestimmen, wobei aus der Differenz der Werte von A* und B* die Größe hl* erhältlich ist. Auf analoge Weise ist aus den Graphen (b) und (d) in Fig. 10 die Größe hr* erhältlich. Aus hl* und hr* lassen sich schließlich, wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 6 erläutert, bei bekanntem Projektionswinkel des Fahr­ drahtes 1 auf die Detektorelemente 33 und bekanntem Abbildungsmaßstab die Lage der Kanten B und D bezüg­ lich der Kanten A und B ermitteln.

Wie in Fig. 11 dargestellt, läßt sich die Fahrdraht­ meßvorrichtung 7 aus Fig. 1 auch bei zwei oder mehr Fahrdrähten 1 anwenden.

Fig. 12 zeigt in den Graphen (a) und (b) die zugehöri­ gen Intensitätsverteilung. Aus dem Graphen (a) in Fig. 12 lassen sich die Größen h1, h2, h3 und h4 bestimmen, und aus dem Graphen (b) die Größen h5, h6, h7 und h8. Da aus der Bildlage der Intensitätsmaxima zwischen B und C sowie D und E in Graph (a) und Graph (b) in Analogie zu dem in Fig. 5 Gesagten der Abstand der beiden Fahrdrähte 1 zueinander bestimmbar ist, ist die relative Lage der Kanten A und F zueinander bekannt. Wenn aber die Lage der Kanten A und F zueinander bekannt ist, läßt sich aus den Werten h4 und h8 die Lage der Kante B, aus den Werten h3 und h7 die Lage der Kante C, aus den Werten h2 und h6 die Lage der Kante D und aus den Werten h1 und h5 die Lage der Kante E bestimmen. Somit lassen sich aus den Inten­ sitätsverteilungen in Fig. 12 die geometrischen Ver­ hältnisse in Fig. 11 eindeutig bestimmen.

Fig. 13 zeigt ein Blockschaltbild der Auswerteeinheit 27 für ein Ausführungsbeispiel der Fahrdrahtmeßvor­ richtung 7, bei der lediglich die linke Kamera 21 und die linken Lichtquellen 23 und 24 und die rechten Lichtquellen 25 und 26 vorhanden sind. Die Intensi­ tätswerte aus der linken Kamera 21 werden in einen Zeilenspeicher 40 ausgelesen. Die linke Kamera 21 und der Zeilenspeicher 40 werden jeweils mit einem Takt­ signal aus einem Taktgenerator 41 versorgt. Eine Pegelbestimmung 42 wertet die im Zeilenspeicher 40 abgelegten Intensitätswerte anhand eines Histogrammes aus und beaufschlagt die Lampensteuerung 28 mit Steuerbefehlen, so daß die Intensitätswerte stets im dynamischen Bereich der linken Kamera 21 bleiben. Außerdem gibt die Pegelbestimmung 42 einen für die Strahlungsintensität der Lichtquellen 23 bis 26 kenn­ zeichnenden Wert an den Monitor 30 aus.

Eine Kantenbestimmung 43 bestimmt die Flanken der aufgenommenen Intensitätsverteilungen. Eine Rechen­ einheit 44 berechnet aus dem Ort der Intensitäts­ flanken auf dem Detektorelement 33 die Größen hl und h1. Eine weitere Recheneinheit 45 bestimmt die Bild­ lage der Intensitätsverteilungen auf dem Detektorele­ ment 33. Aus der Bildlage und den von einem mechani­ schen Ortsmeßwertgeber 52 gelieferten Werten können gemäß dem zu Fig. 5 Gesagten mit Hilfe einer Korrek­ turtabelle 46 für den Abbildungsmaßstab und einer Korrektureinheit 47 für den Abbildungsmaßstab sowie einer weiteren Korrekturtabelle 48 für den Projek­ tionswinkel in einer Abstandsrecheneinheit 49 jeweils die Abstände zwischen den Kanten des Fahrdrahtes 1 berechnet werden. Mit Hilfe des bekannten Sollprofils des Fahrdrahtes 1, das im Streckendatenspeicher 29 abgelegt ist, läßt sich in einer Resthöhenrechenein­ heit 50 die Resthöhe des Fahrdrahtes 1 bestimmen. Die Werte aus der Abstandsrecheneinheit 49 sowie der Resthöhenrecheneinheit 50 und die Pegelwerte aus der Pegelbestimmung 42 sind zusammen mit den Streckenwer­ ten im Datenspeicher 31 abgelegt und werden am Monitor 30 angezeigt. Die abgespeicherten Pegelwerte werden insbesondere dazu verwendet, die sich durch eine hohe Reflektivität auszeichnenden Fehlstellen zu detek­ tieren. Für eine Bestimmung der Auflösung längs des Fahrdrahtes 1 werden auch die Belichtungszeiten der linken Kamera 21 im Datenspeicher 31 abgelegt. Zusätz­ lich werden am Monitor 30 Kontrollwerte für die Lam­ penfunktion angezeigt, die aus einer Überwachungsein­ heit 51 für die Lampensteuerung 28 stammen.

Fig. 14 zeigt schließlich ein Blockschaltbild der Auswerteeinheit 27 für das Ausführungsbeispiel der Fahrdrahtmeßvorrichtung 7 aus Fig. 6, bei dem sowohl die linke Kamera 21 als auch die rechte Kamera 22 vorhanden sind. Die von der linken Kamera 21 und der rechten Kamera 22 aufgenommenen Werte werden in die Zeilenspeicher 40 ausgelesen. Die Pegelbestimmungen 42 berechnen die Intensitätswerte und geben Steuerbefehle an die Lampensteuerungen 28 aus. Die Kantenbestimmun­ gen 43 berechnen die Flanken der Intensitätsvertei­ lungen, woraus Recheneinheiten 44 die Größen hl, hr sowie die übrigen Differenzwerte und Recheneinheiten die Bildlage der Intensitätsverteilung auf den Detektorelementen 33 berechnen. Mit Hilfe der von den Recheneinheiten 45 ,berechneten Bildlage auf den Detek­ torelementen 33 läßt sich anhand der Korrekturtabelle 46 für den Abbildungsmaßstab und der Korrekturein­ heiten 47 für die Abbildungsmaßstäbe unter Berücksich­ tigung der aus der Korrekturtabelle 48 für die Be­ trachtungswinkel erhaltenen Werte in einer Abstands­ recheneinheit 49 die Lage der Kanten der Fahrdrähte 1 bestimmen. Durch einen Vergleich mit dem im Strecken­ datenspeicher 39 abgelegten Sollprofil läßt sich daraus in der Resthöhenrecheneinheit 50 die Resthöhe bestimmen. Die so erhaltenen Werte werden wie bei dem in Fig. 13 dargestellten Ausführungsbeispiel auf dem Monitor 30 dargestellt und im Datenspeicher 31 ab­ gelegt.

Claims (19)

1. Fahrdrahtmeßvorrichtung zur Überwachung von Fahrdrähten (1) für elektrisch betriebene Fahrzeuge mit einer Beleuch­ tungseinrichtung, mit der ein Fahrdraht (1) anstrahlbar ist, und mit wenigstens einem an einem Fahrzeug angebrachten, auf den Fahrdraht (1) ausgerichteten, abbildenden photoelek­ trischen Sensor (21, 22), dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (21, 22) auf dem Fahrzeug in der Nähe des Fahr­ drahtes (1) an einer mit dem Fahrdraht (1) in Berührung stehenden und sich der Fahrdrahthöhe über dem Fahrzeug anpassenden Vorrichtung angebracht ist, daß wenigstens ein seitlich unterhalb des Fahrdrahtes (1) angeordneter Sensor (21, 22) sowie jeweils eine zu einem Sensor (21, 22) be­ nachbarte, den Fahrdraht (1) mit Auflicht beleuchtende erste Beleuchtungsvorrichtung (23, 24) und eine weitere gegen­ überliegende, den Fahrdraht (1) mit Gegenlicht beleuchtende zweite Beleuchtungsvorrichtung (25, 26) vorgesehen sind, wobei mit Hilfe des Sensors (21, 22) das vom Fahrdraht (1) zurückgeworfene Auflicht und das vom Schleifspiegel (4) des Fahrdrahtes (1) zurückgeworfene Gegenlicht erfaßbar ist, so daß mit dem von den Beleuchtungsvorrichtungen (23, 24, 25, 26) ausgehenden und sowohl vom Schleifspiegel (4) als auch einer Fahrdrahtflanke (2) eines Fahrdrahtes (1) zurück­ geworfenen Licht auf Detektorelementen (33) des Sensors (21, 22) ein Bild des Schleifspiegels (4) und einer Fahrdraht­ flanke (2) erzeugbar ist.

2. Fahrdrahtmeßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Fahrdrahtmeßvorrichtung zwei jeweils seitlich unterhalb des Fahrdrahtes angeordnete Sensoren (21, 22) sowie zu den Sensoren (21, 22) benachbarte erste und zweite Beleuchtungsvorrichtungen (23, 24, 25, 26) umfaßt, wobei mit Hilfe jedes Sensors (21, 22) sowohl das von den benachbarten Beleuchtungsvorrichtungen (23, 24, 25, 26) ausgesandte und vom Fahrdraht (1) zurückgeworfene Auf­ licht als auch das von den gegenüberliegenden Beleuchtungs­ vorrichtungen (23, 24, 25, 26) ausgesandte und vom Schleif­ spiegel (4) des Fahrdrahtes (1) zurückgeworfene Gegenlicht erfaßbar ist.

3. Fahrdrahtmeßvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Beleuchtungsvorrichtungen (23, 24, 25, 26) Licht in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen aus­ senden und daß jeweils den unterschiedlichen Wellenlängen­ bereichen zugeordnete Detektorelemente (33) das Licht im je­ weiligen Wellenlängenbereich aufzeichnen.

4. Fahrdrahtmeßvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (21, 22) und Beleuchtungsvorrichtungen (23, 24, 25, 26) an einem Stromabnehmer (6) eines Schienenfahrzeugs unterhalb einer Schleifleiste (14) des Stromabnehmers (6) angebracht sind.

5. Fahrdrahtmeßvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor eine CCD-Kamera (21, 22) ist, die als Detektorelement wenig­ stens eine Diodenzeile (33) aufweist und die eine Linsen­ anordnung (32) umfaßt, die den Fahrdraht (1) auf die Dioden­ zeile (33) abbildet.

6. Fahrdrahtmeßvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sensor eine Vielzahl von auf unterschied­ liche Bereiche der Schleifleiste (14) gerichtete CCD-Kameras mit unterschiedlichem Abbildungsmaßstab umfaßt.

7. Fahrdrahtmeßvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsenanordnung (32) sowie die Diodenzeilen (33) bezüglich der Schleifleiste (14) des Strom­ abnehmers (6) gemäß der Scheimpflugregel angeordnet sind.

8. Fahrdrahtmeßvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungs­ vorrichtungen eine unmittelbar über dem Sensor (21, 22) angeordnete Lichtquelle (23, 25) und eine weitere unmittel­ bar unter dem Sensor (21, 22) angeordnete Lichtquelle (24, 26) aufweisen.

9. Fahrdrahtmeßvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lichtquellen Halogenscheinwerfer sind.

10. Fahrdrahtmeßvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lichtquellen Laserlichtquellen sind.

11. Fahrdrahtmeßvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Leistung der Laserlichtquellen regelbar ist.

12. Fahrdrahtmeßvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Senso­ ren (21, 22) aufgenommenen Bilder des Fahrdrahtes (1) mit Hilfe einer Auswertevorrichtung (27) auswertbar sind.

13. Fahrdrahtmeßvorrichtung nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe einer Pegelbestimmung (42) der aus den Sensoren (21, 22) ausgelesenen Intensitätswerte die Leistung der Laserlichtquellen einstellbar ist.

14. Fahrdrahtmeßvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mit der Auswerteeinheit (27) anhand der Intensitätsflanken des Bildes des Fahrdrahtes (1) die Lage und Breite der Bereiche hoher Intensität auf dem Detektor­ element (33) bestimmbar sind.

15. Fahrdrahtmeßvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mit Hilfe wenigstens eines die Höhe und Neigung der Schleifleiste (14) über dem Sensor (20, 21) be­ stimmenden Höhensensors und der Bildlage auf dem Detek­ torelement (33) die Lage des Fahrdrahtes (1) bezüglich der Sensoren (20, 21) bestimmbar ist.

16. Fahrdrahtmeßvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mit der Auswerteeinheit (27) aus der Bildlage der Bilder des Fahrdrahtes (1) auf den Detektorele­ menten (33) zweier gegenüberliegender Sensoren (20, 21) die Lage des Fahrdrahtes (1) bezüglich der Sensoren (20, 21) bestimmbar sind.

17. Fahrdrahtmeßvorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, da­ durch gekennzeichnet, daß mit der Auswerteeinheit (27) aus der Lage des Fahrdrahtes (1) bezüglich der Sensoren (20, 21) Korrekturwerte für den Abbildungsmaßstab und den Betrach­ tungswinkel bestimmbar sind.

18. Fahrdrahtmeßvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mit der Auswerteeinheit (27) aus der Breite der Bereiche hoher Intensität des Bildes des Fahrdrah­ tes (1) unter Berücksichtigung der Korrekturwerte für den Abbildungsmaßstab und den Betrachtungswinkel sowie der Sollgeometrie die Resthöhe des abgebildeten Fahrdrahtes (1) bestimmbar sind.

19. Fahrdrahtmeßvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Werte für die Resthöhe zusammen mit einem zugeordneten aus einem Streckendatenspeicher (29) stammenden Streckenwert auf Monitoreinrichtungen (30) anzeigbar und in einem Datenspeicher (31) ablegbar sind.