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Technikgebiet
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Die Erfindung betrifft eine programmierbare, Bahnübergangs-Sicherheitsanlage mit Kommunikationsanbindung an dezentrale intelligente Peripherien, wobei an der Gleisanlage mindestens ein Bahnübergang situiert ist.
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Der gegenwärtige Stand der Technik
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EP 1 187 750 B1 , veröffentlicht am 17. 9. 2003, der Besitzer Siemens AG DE, Prioritätsanmeldung
DE 199 28 317 A1 , betrifft eine Bahnübergangs-Sicherungsanlage. Die einzelnen Komponenten eines Bahnüberganges, nämlich die Stellwerkteile und die Sensoranordnungen sind durch Funksende- und/oder -Empfangseinrichtungen miteinander verbunden. Die Sensormeldungen werden in den Stellwerkteilen in zugeordneten Controllern verarbeitet und in Stellwerkbefehle für die Stellwerkteile umgesetzt. Die Energieversorgung der Stellwerkteile und der Sensoranordnungen sowie der ihnen zugeordneten Controller und der Funksende- und/oder -empfangseinrichtungen geschieht vorzugsweise dezentral durch Solargeneratoren. Nur wenn bereits Versorgungsleitungen zum Betrieb der Stellwerkteile und gegebenenfalls von Sensoranordnungen vorhanden sind, kann dort auch eine zentrale Energieversorgung stattfinden; weswegen auch eine zentrale Energieversorgung dezentraler Stromversorgungseinrichtungen möglich ist. Die Steuerung der Stellwerkteile erfolgt auf jeden Fall dezentral per Funk. Die einzelnen Stellteile können bedarfsweise mit dezentralen Stromversorgungseinrichtungen nachgerüstet werden, ohne daß dies etwas am Steuerungskonzept der Bahnübergangssicherungsanlage verändert.
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Vorteil der Lösung gegenüber konventionellen Sicherungseinrichtung für niveaugleiche Bahnübergänge ist die Dezentralisierung der Steuerung in die Stellwerkteile. Nachteil der Lösung ist ein fehlender Steuerungskern für die zentrale Verarbeitung der Funktionsalgorithmen der Sicherungseinrichtung für niveaugleiche Bahnübergänge, was die Zusammensetzung von Stelleinrichtungen stets für nur eine Lokalität der Kreuzung eines Verkehrswegs mit einer Eisenbahnverbindung und ermöglicht nicht die zentrale Verarbeitung der Funktionsalgorithmen der Bahnübergangssicherungsanlage für eine Gruppe von mehreren Übergängen im gegebenen Abdeckungsgebiet.
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Das Patent
GB 2 419 624 B , veröffentlicht am 25.2.2009 der Besitzer Westinghouse Brake and Signal Holdings Ltd., GB, beschreibt einen niveaugleichen Bahnübergang. Es ist Anlage beschrieben die über Tore oder Schranken verfügt, die geöffnet oder geschlossen oder angehoben bzw. gesenkt sein können. Die Tore oder Schranken sind mit einer Detektionseinrichtung, bestehend aus Schalter und Relais, versehen, für das Erkennen, ob wenigstens eines der Tore geöffnet oder geschlossen, oder wenigstens ein der Schranken angehoben oder gesenkt ist. Warneinrichtungen, wie Rundumleuchten oder LED-Displays sind mit der Detektionseinrichtung verbunden, die an den Benutzer des Übergangs ein Warnsignal abgeben und ihn darüber informieren, daß mindestens ein Tor geöffnet oder mindestens eine Schranke angehoben ist. Das LED-Display kann beidseitig mit dem Warntext beschriftet sein.
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Die Lösung behandelt die Kategorie einer vom Benutzer bedienten Bahnübergangs-Sicherheitsanlage, wie diese in Großbritannien üblich sind und welche nicht in Zusammenhang mit der Lösung der Bahnübergangsabsicherung mit einer automatischen Bedienung stehen, die in Europa üblich sind.
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Das am 12.8.2009 veröffentlichte Patent
GB 2 457 276 A der Besitzer Westinghouse Brake and Signal Holdings Ltd. GB beschreibt ein Warnsystem für Bahnübergänge. Die Verbindung mit dem niveaugleichen Bahnübergang umfaßt: ein Warnsystem auf dem Bahnübergangsniveau zur Warnung vor einem sich nähernden Zug; Detektionselemente für die Detektion eines ankommenden Zug zur Aktivierung des Warnsystems; und ein System für die Überprüfung des Warnsystems. Das System ist mit einer Rückverbindung zu dem Zug ausgerüstet, der das Warnsystem aktivierte. Die Rückverbindung ermöglicht die Anzeige für den Lokführer die Signaltonwarnung vor dem Zug abzugeben. Das Warnsystem kann eine örtliche visuelle und Signaltonwarnung auslösen. Die Art der Anzeige für den Lokführer auf dem Display ändert sich dank der Rückverbindung. Das Display kann von einer LED-Matrix gebildet werden.
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Der Vorteil der Lösung gegenüber den konventionellen Bahnübergangs-Sicherheitsanlagen besteht in der Möglichkeit einer Verbindung des Warnsystems der Signale für die Steuerung und der Rückverbindung über Kommunikationsverbindungen. Der Nachteil dieser Lösung liegt im Fehlen eines Steuerungskerns für die zentrale Verarbeitung der Funktionsalgorithmen der Bahnübergangs-Sicherheitsanlage, was ein gesamtes Warnsystems immer nur auf eine Lokalität der Kreuzung eines Verkehrsweges mit einer Bahnlinie begrenzt und die zentrale Verarbeitung der Funktionsalgorithmen einer Bahnübergangs-Sicherheitsanlage für eine Gruppe von mehreren Bahnübergängen in einem gegebenen Abdeckungsgebiet nicht ermöglicht.
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Das am 30.1.2013 veröffentlichte Patent
EP 2 425 414 B1 des Besitzers Siemens AG DE beschreibt Art und Weise und die Anlage für die Steuerung des Verkehrs an einem Bahnübergang, bei dem sich niveaugleich ein Verkehrsweg und eine Bahnlinie in einer Gefahrenzone kreuzen. Der Verkehrsweg umfaßt mindestens eine Zufahrt in die Gefahrenzone und daran anschließend eine Ausfahrt aus der Gefahrenzone. Die Zufahrt in die Gefahrenzone wird für Fahrzeuge von einem Sicherheitselement geschlossen oder frei gegeben. Wird der Fahrzeugstrom an der Ausfahrt aus der Gefahrenzone gemessen, kann aus dieser Messung auf einen Verkehrsstau an der Ausfahrt am Ende der Gefahrenzone geschlossen werden und bei einer kritischen Näherung des Endes des Verkehrsstaus zur Gefahrenzone hin, welcher die Ausfahrt aus der Gefahrenzone versperren würde, kann die Betriebssicherheit am Bahnübergang verbessert werden.
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Die Lösung stellt einen Zusatz zu einer konventionellen Bahnübergangs-Sicherheitsanlage dar, die nicht das Wesentliche der Lösung der eigentlichen Absicherung des Bahnübergangs betrifft. Der Vorteil dieses Zusatzes liegt in der Verringerung des Risikos, welches aus dem Nichtrespektieren des Freimachens hinter dem Bahnübergang an der Ausfahrt des Fahrzeugstroms an der Stelle der Kreuzung herrührt.
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Das am 12.11.1997 veröffentlichte Patent
CZ 282 966 des Eigentümers AŽD Praha s. r. o. CZ beschreibt eine programmierbare Bahnübergangs-Sicherheitsanlage, die für die Steuerung von Ausgangsperipherien bestimmt ist, das heißt für Signallichter der Warnschilder, akustische Warneinrichtungen, den Schrankenantrieb und Signallichter der Warnkreuze. Diese Anlage arbeitet mit einem Block für die Eingangsbefehle, mit einem Block der Außenelemente, mit einem Versorgungsblock und eventuell mit einem Block für Indikationselemente zusammen. Der Block für die Eingangsbefehle und der Versorgungsblock sind über den ersten und zweiten Eingangsblock mit dem Steuerungsblock verbunden, der über den Block der Schaltkreise mit dem Block der Außenelemente verbunden ist. Der Steuerblock ist eine gesicherte programmierbare Steuerungseinheit. Der erste Eingangsblock ist eine gesicherte periphere Anlage zur gesicherten Aufzeichnung der Eingangsbefehle in den Datenspeicher. Der zweite Eingangsblock ist eine vom ersten Eingangsblock unabhängige gesicherte periphere Anlage für die gesicherte Aufzeichnung der Eingangsbefehle in den Datenspeicher. Der Block der Komparatoren ist ein gesicherter Und-Schaltkreis kritischer Ausgänge des Steuerungsblocks zur Bedienung des Blocks der Schaltkreise. Der Block der Schaltkreise wird von Schaltrelais Typ N im Sinne des internationalen Kodexes UIC 736 gebildet. Die Kontakte der Schaltrelais sind einerseits in die Schaltungen des Blocks der Außenelemente, andererseits als Rückverbindung in beide Eingangsblöcke eingeschaltet.
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Die programmierbare Bahnübergangs-Sicherheitsanlage gemäß
CZ 282 966 kann für verschiedene Typen und Anordnungen der steuernden Gleiselemente und der gesteuerten Außenelemente mit unterschiedlichen Verbindungen je nach Bedarf und Philosophie der Sicherung des Bahnübergangs programmiert werden, und zwar nicht nur laut
Norm ČSN Nr. 34 2600, sondern auch im Sinne unterschiedlicher Normen anderer nationaler Eisenbahnen. Sie ermöglicht die Verwendung an Stelle des Steuerungsblocks eine Ein- oder Zweiprozessoreinheit ohne die Notwendigkeit einer Synchronisierung.
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Der Nachteil dieser Lösung liegt in der Platzierung des Steuerungsblocks entweder an der Stelle der Kreuzung von Eisenbahn und Straße, oder an der Stelle der Eisenbahnübergangs-Sicherheitsanlage. Die Anlage benutzt eine Ein- oder Zweiprozessoreinheit, was nicht zum Erlangen und Erzielen einer hohen Zugänglichkeit der Funktion der Sicherheitsanlage führt. Die Platzierung der Eingangs- und Ausgangselemente, die an den Steuerungsblock angeschlossen sind, hat eine begrenzte Reichweite.
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Das Patent
CZ 297 617 , mit der Priorität vom 28.12.2005 CZ, des Eigentümers AŽD Praha s. r. o. CZ, ist eine intelligente LED Leuchte für die Außenlichtsignalisierung in der Eisenbahn-Sicherheitstechnik mit LED Dioden. Diese Leuchte ist in drei unabhängige LED Sektionen aufgeteilt, wobei auch der Schein von nur zwei LED Sektionen für die Erfüllung der entsprechenden Normen für die optischen Eigenschaften dieser Leuchte ausreichend ist. Die Funktionstüchtigkeit jeder LED Diode wird mit drei unabhängigen Methoden kontrolliert. Es wird eine Kontrolle der Funktionstüchtigkeit der Steuerungs- und Überwachungselektronik jeder Sektion der LED Leuchte, wie auch eine Kontrolle der Funktionstüchtigkeit der Stromversorgungsquelle durchgeführt. Die kontinuierlich und gleichzeitig durchgeführten Kontrollen der LED Dioden sichert das gefahrlose Überwachungssystem dieser LED Leuchte ab. Bei Feststellung einer Störung in einer Sektion wird diese in das übergeordnete System übertragen, wo es angezeigt und ausgewertet wird. Wesentlich ist, daß jede beliebige entstandene Einzelstörung identifiziert wird und keinen Funktionsausfall der LED Leuchte zur Folge hat, wobei die grundsätzlichen Sicherheitsprinzipien für das erlaubende und verbietende Zeichen erhalten bleiben. Die Verbindung zum übergeordneten System für Befehle und Anzeigen erfolgt über eine Kommunikationslinie. Der Vorteil dieser Lösung liegt in der Intelligenzverteilung der Warnzeichen in dezentralen Peripherien.
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Das Patent
CZ PV 2008-369 mit Priorität vom 16.6.2008 CZ des Anmelder AŽD Praha s. r. o CZ führt ein Art und Weise der Bedienung und Kontrolle der mechanischen Warnungen bei Lichtsicherheitsanlagen mittels eines elektromechanischen Antriebs der Schrankenbalken an. Der Schrankenbalken senkt sich innerhalb einer festgelegten Zeitspanne nach Abgabe des Sicherheitsbefehlssignals zum Absenken. Das Absenken erfolgt gleichzeitig nach zwei verschiedenen voneinander unabhängigen Prinzipien, passiv und zwangsweise. Das passive Absenken wird durch das Eigengewicht des Balkens gesichert und das zwangsweise Absenken erfolgt durch einen Elektromotor.
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Der Schrankenbalken ist in der oberen Endstellung gleichzeitig durch zwei voneinander unabhängige Bremskreise mit einer regelmäßigen und automatischen Prüfung ihrer Funktion und Auswertung ihrer Funktionstüchtigkeit fixiert. Die Sicherheitsinformation über die tatsächlichen Endstellungen der Schrankenbalken erhält man gleichzeitig von zwei unabhängigen Winkelmeßsensoren der Lage der Schrankenbalken mit Vergleich zu ihrer Funktion. Für eine Anlage zur Durchführung auf diese Weise ist charakteristisch, daß die Antriebselemente des Schrankenbalkens, also Antriebswelle, Elektromotor, Kupplung und Getriebe, in selbstständige, von den Bremskreisen mit den Bremsen und den Leerläufen der Bremswellen unabhängige Schaltungszweige gruppiert sind.
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Vorteil dieser Erfindung ist die Absicherung eines gesicherten Betreibens und eine gesicherte Funktion der mechanischen Warnung an Bahnübergangs-Lichtsicherheitsanlagen. Sie löst das Absenken der Schrankenbalken innerhalb einer vorgeschriebenen Zeitspanne aus, welche in der Mehrzahl der Fälle innerhalb von 12 Sekunden ab Herausgabe des Befehls zum Absenken, wie in der Norm ČSN 342650 (innerhalb von 10 Sekunden) und in weiteren nationalen Eisenbahnspezifikationen, zum Beispiel 412 UPUTSTVO – der serbischen Eisenbahnnorm (innerhalb von 12 Sekunden) angegeben wird. Dadurch wird eine hohe Zuverlässigkeit durch die Verbindung des motorischen und gleichzeitig eines gravitationsbedingten Absenkens erzielt, insbesondere für den Fall, wenn es zu einem Ausfall des Motors kommt; oder aber umgekehrt, wenn gegen ein gravitationsbedingtes Absenken des Balkens widerliche Umweltbedingungen, starker Wind, Sturm oder ähnliches wirken. Nachteil dieser Lösung ist das Fehlen eines Steuerungssubsystems im Schrankenantrieb, welches die Intelligenzverteilung des Schrankenantriebs in dezentrale Peripherien unmöglich macht.
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Das Wesentliche der Erfindung
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Die angeführten Nachteile werden laut dieser Erfindung durch eine programmierbare Eisenbahnübergangs-Sicherheitsanlage mit einer Kommunikationsverbindung an externe intelligente Peripherien beseitigt oder grundlegend eingeschränkt. Das Wesentliche dieser Erfindung besteht darin, daß die Bahnübergangs-Sicherheitsanlage über einen gesicherten programmierbaren Steuerungsblock verfügt, welcher über die gesicherte Datenübertragung an dezentrale intelligente Peripherien angeschlossen ist, die sich in der Nähe der Gleisanlage an der für die Absicherung der Bahnübergänge festgelegten Stelle befinden, und welche teilweise oder vollständig gesichert sind. Der gesicherte programmierbare Steuerungsblock, die gesicherte Datenübertragung und die dezentralen intelligenten Peripherien sind an eine gesicherte Versorgungsquelle über gesicherte Versorgungsleitungen angeschlossen. Im gegebenen Abdeckungsgebiet des gesicherten programmierbaren Steuerungsblocks gibt es 1, 2 bis M dezentrale intelligente Peripherien im Rahmen eines Ortes für einen gesicherten Bahnübergang, und 1, 2 bis J für die Sicherung eines Bahnübergangs festgelegte Stellen. Der Zahlenwert M der dezentralen intelligenten Peripherien im Rahmen eines Ortes für einen gesicherten Bahnübergang und der Zahlenwert der für die Sicherung eines Bahnübergangs festgelegten Stellen ist abhängig von der Leistungskapazität des gesicherten Steuerungsblocks und der Übertragungskapazität der gesicherten Datenübertragung.
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Der Hauptvorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Erhöhung der Zuverlässigkeit, Sicherheit und der funktionellen Zugänglichkeit der Bahnübergangs-Sicherheitsanlage im Sinne der Norm ČSN EN 50 126 bei Kostensenkung hinsichtlich einer konventionellen Bahnübergangs-Sicherheitsanlage dadurch, daß an ein Steuerungssystem einer Bahnübergangs-Sicherheitsanlage eine hohe Anzahl dezentraler intelligenter Peripherien angeschlossen werden kann, und mit einem gesicherten programmierbaren Steuerungsblock mehrere Bahnübergänge in Reichweite der Kommunikationsanlage gesteuert werden können. Das Konzept des Systemvorschlags sichert eine höhere Stabilität dieses Systems gegenüber äußeren atmosphärischen, Traktions- und ähnlichen Einflüssen ab. Ein großer Vorteil ist laut dieser Erfindung die sehr hohe Zugänglichkeit der Grundelemente der Anlage, und zwar des gesicherten programmierbaren Steuerungsblocks, der dezentralen intelligenten Peripherien und der geschützten Datenübertragung. Dank des gegenwärtigen Technologieniveaus für die Realisierung einer gesicherten Datenübertragung und für die Auftrennung der gesicherten Stromversorgung aus gesicherten Versorgungsquellen über gesicherte Versorgungsleitungen können dezentrale intelligente Peripherien auf eine beträchtliche Entfernung vom gesicherten programmierbaren Steuerungsblock verteilt werden und gleichzeitig den gemeinsamen gesicherten programmierbaren Steuerungsblock für eine Gruppe mehrerer Bahnübergänge im gegebenen Abdeckungsbereich nutzen. Die dezentralen intelligenten Peripherien können teilweise oder vollständig gesichert werden.
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Sofern ein Teil der Intelligenz der Bahnübergangs-Sicherheitsanlage in Form von Funktionsalgorithmen in einem gesicherten programmierbaren Steuerungsblock zentralisiert wird, kann ein Teil der mit dem Warnsignal, dem Schrankenantrieb, mit den Detektorelementen zu Bestimmung der Position des Zugs und mit der Rückverbindung zum Lokführer in Zusammenhang stehenden Intelligenz der Bahnübergangs-Sicherheitsanlage an dezentrale Peripherien verteilt werden, können die an die Bahnübergangs-Sicherheitsanlage gestellten funktionellen Anforderungen bei Beseitigung oder bei erheblicher Einschränkung der im bisherigen Stand der Technik angeführten Nachteile vollständig erfüllt werden. Durch die Ergänzung des Steuerungssubsystems eines so gelösten Schrankenantriebs kann diese Lösung vorteilhaft als dezentrale intelligente Peripherie der Bahnübergangs-Sicherheitsanlage appliziert werden.
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Für die Abdeckung der Stationsvariante und/oder der Gleisvariante der Bahnübergangs-Sicherheitsanlage sind die dezentralen intelligenten Peripherien entlang der Gleisanlage in einer im Grunde genommenen unbegrenzten Entfernung vom gesicherten programmierbaren Steuerungsblock platziert, zum Beispiel in einer Entfernung von Kilometern, Dutzenden von Kilometern bis zu Hunderten von Kilometern. Der gesicherte programmierbare Steuerungsblock ist in beiden Richtungen über eine Schnittstelle an die Stations- und/oder Gleissicherheitsanlage angeschlossen. Die maximale Entfernung zwischen dem gesicherten programmierbaren Steuerungsblock und den dezentralen Peripherien wird vom Stand der Technologie der technischen Mittel der gesicherten Datenübertragung und der Dimensionierung der beiden unabhängigen Versorgungsquellen, einschließlich der Dimensionierung der gesicherten Versorgungsleitungen für die Abdeckung der Versorgungsleistungsbilanz des gesicherten programmierbaren Steuerungsblocks und aller dezentralen Peripherien bestimmt.
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Die Nutzung des gemeinsamen gesicherten programmierbaren Steuerungsblock für eine Gruppe von mehreren Bahnübergängen können gleich mehrere Steuerungsmechanismen der Bahnübergänge eingespart werden, was bedeutende Einsparungen mit sich bringt. Es handelt sich um eine Anlage, welche die Steuerung dezentraler intelligenter Peripherien auf große Entfernung mit einer Informationsübertragung vom gesicherten programmierbaren Steuerungsblock und in die Stations- und/oder Gleissicherheitsanlage über eine spezifische Schnittstelle ermöglicht.
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Für die Realisierung der isolierten Inselvariante der Bahnübergangs-Sicherheitsanlage sind zwei Anordnungen vorgesehen. Entweder ist der gesicherte programmierbare Steuerungsblock an den Ort des Bahnübergangs in geographisch abgelegenen Gebieten zur Realisierung der isolierten Inselvariante der Bahnübergangs-Sicherheitsanlage mit einem Deckungssignal, wie es eine Wegübergangsschranke ist, situiert. Oder der gesicherte programmierbare Steuerungsblock ist an der Stelle des Bahnübergangs situiert und über eine Schnittstelle ist an diesen in beiden Richtungen der Block für Fernbedienung und Kontrolle für die Realisierung einer isolierten Inselvariante der Bahnübergangs-Sicherheitsanlage mit Datenübertragung der Befehle und der Fernindikation am Bedienungsort angeschlossen. Die Inselvariante ermöglicht die Steuerung intelligenter Peripherien in abgelegenen Gebieten bei entfernten Bahnübergängen. Die Inselvariante der Bahnübergangs-Sicherheitsanlage führt zur Einsparung bei der Verkabelung durch den Anschluß leistungsstarker Elemente an den gesicherten programmierbaren Steuerungsblock.
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Die vollständige Abdeckung der Leistungsfunktionen der Bahnübergangs-Sicherheitsanlage sichern dezentrale intelligente Peripherien ab, die mindestens einen Block von einer Gruppe von Blöcken umfassen, wozu der Block für die Warnkreuze, der Block für den Schrankenantrieb, der Block für die Ein- und Ausschaltelemente der automatischen Bedienung und der Block für die Bahnübergangs-Deckungssignale, wie es eine Wegübergangsschranke in der Funktion des Indikationszustands der Bahnübergangs-Sicherheitsanlage in Richtung Lokführer ist, gehören.
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In einer vorteilhaften Anordnung werden die Blöcke der Warnschilder und/oder die Blöcke des Schrankenantriebs und/oder die Blöcke der Ein- und Ausschaltelemente der automatischen Bedienung und/oder die Blöcke der Bahnübergangs-Deckungssignale, wie es eine Wegübergangsschranke ist, miteinander in einer Stelle für die Bahnübergangssicherung in mindestens eine gemeinsame dezentrale intelligente Peripherie und/oder in den gesicherten programmierbaren Steuerungsblock gesammelt. Dieser Verbund verschiedener Blöcke technischer Mittel im Rahmen eines Bahnübergangs stellt eine Optimierung sowohl hinsichtlich eines günstigen Preises, wie auch hinsichtlich einer Verringerung der Leistungsverluste dar.
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Die Lösungsvariabilität hinsichtlich des gesicherten programmierbaren Steuerungsblocks besteht in der Anordnung, wo an den gesicherten programmierbaren Steuerungsblock konventionelle Schrankenantriebe und/oder konventionelle Warnsignale und/oder konventionelle Gleisschaltungen und/oder Achsenzähler und/oder Punktdetektoren in der Funktion als Ein- und Ausschaltelemente der automatischen Bahnübergangsbedienung und/oder konventionelle Bahnübergangs-Deckungssignale, wie es Wegübergangsschranken in der Funktion der Indikation des Zustands der Bahnübergangs-Sicherheitsanlage in Richtung zum Lokführer sind, angeschlossen sind. Diese Anordnung ermöglicht die Nutzung konventioneller technischer Mittel, oder ist geeignet, sofern der Abnehmer die Verbindung der angeführten konventionellen technischen Mittel an den gesicherten programmierbaren Steuerungsblock fordert.
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Die gesicherte Datenübertragung kann mittels einer optischen Kommunikationslinie und/oder einer metallischen Kommunikationslinie und/oder drahtlos realisiert werden, was die Variabilität der Verwendung der zugänglichen Medien für die Datenübertragung in der gegebenen Lokalität ermöglicht.
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Zu Erhöhung der Zugänglichkeit des gesicherten programmierbaren Steuerungsblocks, der gesicherten Datenübertragung und der dezentralen intelligenten Peripherien ist es von Vorteil, wenn der gesicherte programmierbare Steuerungsblock und/oder die gesicherte Datenübertragung und/oder die dezentralen intelligenten Peripherien an mehr als nur eine Versorgungsleitung der gesicherten Versorgungsleitung und an mehr als nur eine gesicherte Versorgungsquelle angeschlossen sind, wobei die gesicherte Versorgungsquelle an der Stelle der technischen Mittel des gesicherten programmierbaren Steuerungsblocks lokalisiert ist.
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Die Verwendung einer Versorgungsquelle, welche in der gegebenen Lokalität bereits vorhanden ist, ermöglicht eine solche Anordnung der technischen Mittel der Versorgungsquelle, wo mindestens eine Spannungsquelle der gesicherten Versorgungsquelle entfernt von der Stelle der Platzierung der technischen Mittel des gesicherten programmierbaren Steuerungsblocks liegt, also dezentralisiert ist.
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Die Verwendung einer unkonventionellen Versorgungsquelle stellt mindestens eine gesicherte Versorgungsquelle dar, bestehend aus einem Solar- und/oder Windgenerator.
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Die konventionelle Art der Versorgung umfaßt mindestens eine gesicherte Versorgungsquelle, die als Sicherungselement Batterien verwendet.
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Die optimale Platzierung des gesicherten programmierbaren Steuerungsblocks – in Anbetracht von Leistung und Preis – sichert die Verwendung der bestehenden und zugänglichen Mittel, wo der gesicherte programmierbare Block in einem Technologieschrank im Stellwerkraum oder in einem Geräteschrank an der Stelle des Bahnübergangs oder in einem Technologieschrank in einem Bahnübergangshäuschen oder -container untergebracht ist.
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Für die Übertragung der Bedienungs- und Indikationssignale zwischen dem gesicherten programmierbaren Steuerungsblock und der Stationssicherheitsanlage und/oder zwischen dem gesicherten programmierbaren Steuerungsblock und der Gleissicherheitsanlage und/oder zwischen dem gesicherten programmierbaren Steuerungsblock und dem Block für die Fernbedienung dient eine Schnittstelle, die von einem Kommunikationsadapter des Dateneingangs und/oder einer Kontaktsignalschnittstelle und/oder einem Spannungseingangs/ausgangs-Signalschnittstelle gebildet wird.
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Einsparungen an technischen Mitteln des gesicherten programmierbaren Steuerungsblocks durch Zusammenschluß mit anderen Anlage werden ermöglicht, sofern der gesicherte programmierbare Steuerungsblock Bestandteil der Steuerungstechnologie der Stationssicherheitsanlage oder der Steuerungstechnologie der Gleissicherheitsanlage ist.
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Es ist von Vorteil, wenn die gesicherte Versorgungsquelle und die Technologie für die gesicherte Versorgungsleitung, einschließlich der Versorgungskreise der Motoren der Schrankenantriebe und/oder die für die gesicherte Datenübertragung unerläßliche Technologie an der Bahnübergangsstelle in einem Häuschen oder Container untergebracht sind. Die Nutzung dieser zugänglichen technischen Mittel, die dank ihrer Variabilität an der Stelle des Bahnübergangs platziert sind, führt zu einer Verbesserung der Sichtverhältnisse und damit zu einer sekundären Verbesserung der Verkehrssicherheit am Bahnübergang. Diese Anordnung ist sehr bedeutungsvoll auch deswegen, daß sie eine große Einsparung bei der Bedienung mehrerer Bahnübergänge bringt. Zum Beispiel müssen nicht ein Häuschen, beziehungsweise ein Geräteschrank für jeden Bahnübergang extra errichtet werden. Es muß nicht eine gesicherte Versorgung für jeden Bahnübergang extra eingerichtet werden. Die Investitionskosten sind dann weitaus niedriger, als im Falle eines Ausbaus eines eigenen Systems mit den vielen technischen Mitteln, die für jeden Bahnübergang notwendig sind.
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An dieser programmierbaren Eisenbahnübergangs-Sicherheitsanlage mit einer Kommunikationsverbindung an externe intelligente Peripherien wird die die Bahnübergangs-Sicherheitsanlage von einem gesicherten programmierbaren Steuerungsblock gesteuert, der mittels einer gesicherten Datenübertragung mit dezentralen intelligenten Peripherien kommuniziert und gleichzeitig diese intelligenten Peripherien kontrolliert, bedient und überwacht. Die dezentralen intelligenten Peripherien sind teilweise oder vollständig gesichert. Der gesicherte programmierbare Steuerungsblock, die gesicherte Datenübertragung und die dezentralen intelligenten Peripherien werden über gesicherte Versorgungsleitungen von einer gesicherten Versorgungsquelle aus versorgt. Die Kommunikationsverbindung zu den dezentralen Peripherien, wo an der Gleisanlage mindestens ein Übergang situiert ist, stellt die Übertragung von Daten dar, die insbesondere der Steuerung der Tätigkeit der Außenelemente der programmierbaren Bahnübergangs-Sicherheitsanlage gelten, d. h. dem Ein- und Ausschalten der warnenden Licht-, Ton und mechanischen Signalisierung, und im Falle eines positiven Signals dem Ein- und Ausschalten des Signals für den Lokführer und zur Bedienung der Indikation für verkehrsregelnde Angestellte, für mehrere Peripherien und mehrere abzusichernde Stellen.
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Die optimale Aufteilung der Steuerungsfunktionen zwischen den gesicherten programmierbaren Steuerungsblock und den dezentralen intelligenten Peripherien wird mit Vorteil so gelöst, daß ein Teil der Intelligenz der Bahnübergangs-Sicherheitsanlage in Form von Funktionsalgorithmen sich zentralisiert in den gesicherten programmierbaren Steuerungsblock und ein Teil der Intelligenz der Bahnübergangs-Sicherheitsanlage, der mit dem Warnsignal, dem Schrankenantrieb, mit Detektionselementen zur Sicherstellung der Zugposition und mit Rückverbindung zum Lokführer zusammenhängt, wird auf die dezentralen intelligenten Peripherien verteilt. Dezentrale intelligente Peripherien kommunizieren mit dem gesicherten programmierbaren Steuerungsblock mittels der geschützten Datenübertragung. Die dezentralen intelligenten Peripherien werden entlang der Gleisanlage verteilt auf eine im Grunde genommen unbegrenzte Entfernung, zum Beispiel in einer Entfernung von größenmäßig Kilometern, bzw. Dutzende bis Hunderte von Kilometern vom gesicherten programmierbaren Steuerungsblock und benutzen gleichzeitig den gemeinsamen gesicherten programmierbaren Steuerungsblock für eine Gruppe mehrerer Bahnübergänge im gegebenen Abdeckungsbereich.
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Die optimale Übertragung und Indikation vom gesicherten programmierbaren Steuerungsblock an die angeschlossenen Stations- und/oder Gleissicherheitsanlagen wird so durchgeführt, daß der gesicherte programmierbare Steuerungsblock empfängt Bedienungssignale von der Stationssicherheitsanlage und/oder der Gleissicherheitsanlage und/oder daß der gesicherte programmierbare Steuerungsblock sendet Indikationssignal zur Stationssicherheitsanlage und/oder zur Gleissicherheitsanlage über eine beiderseitige Schnittstelle.
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Die optimale Übertragung und Verteilung der Steuerungsfunktionen der Bahnübergangs-Sicherheitsanlage zwischen dem gesicherten programmierbaren Steuerungsblock und den dezentralen intelligenten Peripherien wird hinsichtlich der Anforderungen an die Leistungskapazität des gesicherten programmierbaren Steuerungsblock und der dezentralen intelligenten Peripherien wie folgt abgesichert. Der gesicherte programmierbare Block kontrolliert über die gesicherte Datenübertragung den Stand der von den dezentralen intelligenten Peripherien übertragenen Eingangsbefehle und/oder der gesicherte programmierbare Block kontrolliert über eine Schnittstelle den Stand der von der Stationssicherheitsanlage und/oder von der Streckensicherheitsanlage und/oder vom Block der Fernbedienung und -kontrolle übertragenen Eingangsbefehle. Die Eingangsbefehle werden automatisch durch die Zugfahrt, die Fernbetätigung durch eine andere Sicherheitsanlage oder durch die manuelle Bedienung des Bedienungspersonals hervorgerufen, wobei jeder Eingangsbefehl nach Funktionsalgorithmen im gesicherten programmierbaren Steuerungsblock verarbeitet und in eine Eingangsinformation des gesicherten programmierbaren Steuerungsblocks transformiert wird, welche mittels der gesicherten Datenübertragung als Eingangsinformation in die dezentralen intelligenten Ausgangsperipherien übertragen wird. Die dezentralen intelligenten Ausgangsperipherien verarbeiten ihre Eingangsinformation in Form ihrer Funktionsalgorithmen und vermitteln die Bedienung des in Zusammenhang mit einem Warnsignal und/oder mit dem Schrankenantrieb und/oder mit Rückverbindung zum Lokführer stehenden Leistungselements weiter und gleichzeitig üben die dezentralen intelligenten Ausgangsperipherien die Überwachung ihrer Leistungselemente aus und in Form ihrer Funktionsalgorithmen verarbeiten sie die Ausgangsanzeige, welche sie von den dezentralen intelligenten Ausgangsperipherien mittels der gesicherten Datenübertragung zurück zum gesicherten programmierbaren Steuerungsblock übertragen. Nach den Funktionsalgorithmen im gesicherten programmierbaren Steuerungsblock wird die von dezentralen intelligenten Ausgangsperipherien her übertragene Ausgangsindikation der entsprechenden Stelle der Absicherung des Bahnübergangs zugeordnet und auf die Schnittstelle Richtung Stationssicherheitsanlage und/oder Streckensicherheitsanlage und/oder Richtung des Blocks für die Fernbedienung und -kontrolle zur Indikationsdarstellung zu den einzelnen Stellen der Bahnübergangsabsicherung durch verkehrsbedienende Angestellte übertragen.
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Die Funktion der Bahnübergangs-Sicherheitsanlage von der dezentralen intelligenten Peripherie aus gesehen, die die Leistungsfunktion dieser Einrichtung ohne Belastung des Steuerungsblocks steuert und überwacht, stellt die Art und Weise dar, wo jede dezentrale intelligente Peripherie sich aus der Sicht des gesicherten programmierbaren Steuerungsblocks wie eine dezentrale Eingangs- und/oder Ausgangsperipherie verhält.
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Die dezentrale intelligente Ausgangsperipherie, die zum Beispiel einen Warnsignalblock darstellt, verarbeitet ihre über die gesicherte Datenübertragung vom gesicherten programmierbaren Steuerungsblock erhaltene Eingangsinformation in der Form ihrer Funktionsalgorithmen und vermittelt die Bedienung des mit dem Warnsignal und/oder dem Signalton in Zusammenhang stehenden Leistungselements und gleichzeitig führt dieser Warnsignalblock die Überwachung seiner Leistungselemente durch und in Form seiner Funktionsalgorithmen verarbeitet er die Ausgangsindikation, welche vom Warnsignalblock mittels der gesicherten Datenübertragung in den gesicherten programmierbaren Steuerungsblock übertragen wird.
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Die dezentrale intelligente Ausgangsperipherie, die zum Beispiel ein Block für den Schrankenantrieb ist, verarbeitet ihre Eingangsinformation, die über die gesicherte Datenübertragung vom gesicherten programmierbaren Steuerungsblock übertragen wird, in Form ihrer Funktionsalgorithmen und vermittelt die Bedienung des mit dem Schrankenantrieb in Zusammenhang stehenden Leistungselements. Der Block des Schrankenantriebs führt gleichzeitig die Kontrolle seiner Leistungselemente durch und in Form seiner Funktionsalgorithmen verarbeitet er die Eingangsindikation, die von Block des Schrankenantriebs mittels der gesicherten Datenübertragung zum gesicherten programmierbaren Steuerungsblock übertragen wird.
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Die dezentrale intelligente Eingangsperipherie, die zum Beispiel ein Block für die Ein- und Ausschaltelemente der automatischen Bedienung darstellt, verarbeitet in Form ihrer Funktionsalgorithmen die Eingangssignale, die automatisch durch die Zugfahrt als Eingangsbefehle ausgelöst werden und überträgt den Stand dieser Eingangsbefehle mittels der gesicherten Datenübertragung in den gesicherten programmierbaren Steuerungsblock.
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Die dezentrale intelligente Ausgangsperipherie, die zum Beispiel ein Block des Bahnübergang-Deckungssignals, wie es ein Bahnübergangssignal ist, darstellt, verarbeitet ihre mittels der gesicherten Datenübertragung des gesicherten programmierbaren Steuerungsblock übertragenen Eingangsinformationen in Form ihrer Funktionsalgorithmen und übermittelt die Bedienung des mit dem entsprechenden Signalzeichen in Zusammenhang stehenden Leistungselements. Der Block des Bahnübergang-Deckungssignals wie es ein Bahnübergangssignal ist übt die Kontrolle über seine Leistungselemente aus und in der Form seiner Funktionsalgorithmen verarbeitet er die Ausgangsindikation, die vom Block des Bahnübergang-Deckungssignals wie es ein Bahnübergangssignal ist mittels der gesicherten Datenübertragung in den gesicherten programmierbaren Steuerungsblock übertragen werden.
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Überblick über die Abbildungen und Zeichnungen
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Das Wesentliche der Erfindung wird in der angefügten Zeichnung dargelegt, die verdeutlicht
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Gesamtblockschema der Steuerung, Überwachung und Versorgung der dezentralen intelligenten Peripherien der Bahnübergangs-Sicherheitsanlage Die Lösung ist weiterhin detailliert an Beispielausführungen beschrieben und wird anhand von beigefügten schematischen Zeichnungen erläutert, wobei diese darstellen:
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Beispielblockschema einer Stationsvariante der Bahnübergangs-Sicherheitsanlage
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Beispielblockschema einer Streckenvariante der Bahnübergangs-Sicherheitsanlage
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Beispielblockschema einer Inselvariante der Bahnübergangs-Sicherheitsanlage mit einem Bahnübergang-Deckungssignal wie es ein Bahnübergangssignal ist und
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Beispielblockschema einer Inselvariante der Bahnübergangs-Sicherheitsanlage mit Fernbedienung und -kontrolle
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Beispiele der Ausführung der Erfindung
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Beispiel 1
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(Abb. 1)
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Die Bahnübergangs-Sicherheitsanlage LCSE umfaßt einen gesicherten programmierbaren Steuerungsblock CB, der über die gesicherte Datenübertragung DT an die dezentralen intelligenten Peripherien IP angeschlossen ist, die in der Nähe der Gleisanlage RL an der für die Sicherung des Bahnübergangs LC bestimmten Stelle platziert sind, und die teilweise oder vollständig gesichert sind. Der gesicherte Steuerungsblock CB, die gesicherte Datenübertragung DT und die dezentralen Peripherien IP werden von der gesicherten Versorgungsquelle PS über die gesicherte Versorgungsleitung PL versorgt. Im gegebenen Abdeckungsgebiet des gesicherten programmierbaren Steuerungsblocks CB sind 1, 2 bis M dezentrale intelligente Peripherien IP im Rahmen einer Stelle der Absicherung des Bahnübergangs und 1, 2 bis J für die Sicherung eines Bahnübergangs LC vorgesehene Stellen vorhanden.
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Der Zahlenwert M der dezentralen intelligenten Peripherien IP im Rahmen einer Stelle der Absicherung des Bahnübergangs LC und der Zahlenwert J der für die Sicherung eines Bahnübergangs LC vorgesehene Stellen ist von der Leistungskapazität des gesicherten programmierbaren Steuerungsblocks CB und von der Übertragungskapazität der gesicherten Datenübertragung DT abhängig. Der Zahlenwert M bewegt sich für gewöhnlich in einer Größenordnung von Dutzenden. Dementsprechend, der Zahlenwert J bewegt sich ebenso überwiegend in einer Größenordnung von Dutzenden.
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Im Gesamtblockschema in sind die Anzahl M der dezentralen intelligenten Peripherien IP und die Anzahl J der für die Sicherung eines Bahnübergangs LC bestimmten Stellen dargestellt.
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Zur besseren Übersichtlichkeit, Klarheit und Verständlichkeit des Textes werden im weiteren Text der Ausführungsbeispiele die Anzahl M der dezentralen intelligenten Peripherien IP und die Anzahl J der für die Sicherung eines Bahnübergangs LC bestimmten Stellen nicht mehr angeführt.
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Die Funktion der Steuerungstätigkeit dieser Bahnübergangs-Sicherheitsanlage LCSE ist folgende:
Der gesicherte programmierbare Steuerungsblock CB kontrolliert mittels der gesicherten Datenübertragung DT den Stand der von den dezentralen intelligenten Eingangsperipherien IP und/oder von den anschließenden Sicherheitsanlagen über die Schnittstelle I übertragenen Eingangsbefehle. Die Eingangsbefehle werden automatisch von der Zugfahrt, der Ferntätigkeit einer anderen Sicherheitsanlage oder manuell durch die Tätigkeit der Bedienung hervorgerufen. Jeder Eingangsbefehl wird nach den Funktionsalgorithmen im gesicherten programmierbaren Steuerungsblock CB verarbeitet und in die Ausgangsinformation des gesicherten Steuerungsblocks CB überführt, welche mittels der gesicherten Datenübertragung DT als Eingangsinformation in die dezentralen intelligenten Ausgangsperipherien IP übertragen. Die dezentralen intelligenten Ausgangsperipherien IP verarbeiten ihre Eingangsinformationen in Form ihrer Funktionsalgorithmen und vermitteln die Bedienung der mit dem Warnsignal, dem Schrankenantrieb und der Rückverbindung mit dem Lokführer in Zusammenhang stehenden Leistungselemente. Gleichzeitig üben die dezentralen intelligenten Ausgangsperipherien IP die Kontrolle ihrer Leistungselemente aus und in Form ihrer Funktionsalgorithmen verarbeiten sie die Ausgangsindikationen, die aus den dezentralen intelligenten Ausgangsperipherien IP mittels der gesicherten Datenübertragung DT zum gesicherten programmierbaren Steuerungsblock CB übertragen werden. Entsprechend den Funktionsalgorithmen im gesicherten programmierbaren Steuerungsblock CB werden die von den dezentralen intelligenten Ausgangsperipherien IP übertragenen Ausgangsindikationen der entsprechenden Stelle der Bahnübergangs-Sicherung LC zugeordnet und an der Schnittstelle I in Richtung der auf die einzelnen Stellen der Bahnübergangs-Sicherung LC für die bedienenden Verkehrsangestellten bezogene Indikationsdarstellung überführt. Auf diese Art wird jegliche Tätigkeit der Außenelemente der programmierbaren Bahnübergangs-Sicherheitsanlage gesteuert, d. h. zum Ein- und Ausschalten der Licht-, Ton- und mechanischen Warnsignalisierung und im Falle eines positiven Signals zum Ein- und Ausschalten des Signals für den Lokführer und zum Ein- und Ausschalten der Indikation für die bedienenden Verkehrsangestellten.
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Wie in den weiteren Beispielsausführungen angegeben wird, können dank der Flexibilität dieser Lösung die Stationsvariante SV und die Streckenvariante TV der Bahnübergangs-Sicherheitsanlage LCSE längenmäßig in einer Größenordnung von Kilometern, auch Dutzenden bis zu Hunderten Kilometern entlang der Gleisanlage RL zwischen dem gesicherten programmierbaren Steuerungsblock CB und den dezentralen Peripherien IP auf eine praktisch unbegrenzte Entfernung bedeckt werden. Die Maximalentfernung zwischen dem gesicherten programmierbaren Steuerungsblock CB und den dezentralen Peripherien IP ist durch das Technologieniveau der gesicherten Datenübertragung DT und der Dimensionierung der unabhängigen Versorgungsquellen PS einschließlich der Dimensionierung der gesicherten Versorgungsleitungen PL für die Abdeckung der versorgenden Leistungsbilanz des gesicherten programmierbaren Steuerungsblocks CB und aller dezentralen intelligenten Peripherien IP gegeben. Durch die Verteilung des gesicherten programmierbaren Steuerungsblocks CB an die Stelle der Bahnübergangs-Sicherheitsanlage LCSE kann auch eine vereinzelte Inselvariante IV einer Bahnübergangs-Sicherheitsanlage LCSE in abgelegenen Gebieten abgedeckt, gegebenenfalls eine konventionelle Bahnübergangs-Sicherheitsanlage LCSE realisiert werden.
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Beispiel 2
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(Abb. 2)
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Das Blockschema der Stationsvariante SV einer Bahnübergangs-Sicherheitsanlage LCSE ist in dargestellt. Der gesicherte programmierbare Steuerungsblock CB befindet sich im Technologieschrank TC im Stellwerkraum IR der Station und ist über die Schnittstelle I an die Stationssicherheitsanlage SSE, welche eine ESA aus der Produktion der AŽD sein kann, angeschlossen. Die Schnittstelle I dient zur Übertragung der Bedienungs- und Indikationssignale zwischen der Bahnübergangs-Sicherheitsanlage LCSE und der Stationssicherheitsanlage SSE und wird entweder von einem Kommunikationsadapter des Datenausgangs oder alternativ dazu von einer Kontakt- oder Spannungsein/ausgangsschnittstelle gebildet. Alternativ dazu kann der gesicherte programmierbare Steuerungsblock CB Bestandteil der Steuerungstechnolgie der Stationssicherheitsanlage SSE sein.
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An den gemeinsamen gesicherten externen Datenbus für die gesicherte Datenübertragung DT sind in der erforderlichen Anzahl die dezentralen intelligenten Peripherien IP in Form von Warnsignalblöcken und in Blöcken BD für den Schrankenantrieb, die in der Nähe der Gleisanlage RL an der Stelle des Bahnübergangs LC angeschlossen. Der gesicherte externe Datenbus für die gesicherte Datenübertragung DT kann gegebenenfalls zu weiteren Stations-, beziehungsweise Streckenbahnübergängen LC verzweigt werden. Für die gesicherte Datenübertragung DT kann ein optisches oder metallisches Kabel verwendet werden, oder aber die gesicherte Datenübertragung DT wird drahtlos realisiert. Die dezentralen Peripherien IP können teilweise oder vollständig gesichert sein. An der Stelle des Warnsignalblocks WB kann als eine der Möglichkeiten laut
CZ 297 617 , mit Priorität vom 28.12.2005 CZ des Besitzers AŽD Praha s. r. o. eine intelligente LED Leuchte verwendet werden, an Stelle des Blocks BD des Schrankenantriebs kann als eine der Möglichkeiten der Bedienung und Kontrolle des mechanischen Warnsignal mittels elektromechanischen Antriebs des Schrankenbalkens laut
CZ PV 2008-369 , mit Priorität von 16.6.2008 CZ des Antragstellers AŽD Praha s. r. o. mit Ergänzung des Blocks BD des Schrankenantriebs durch ein Steuersubsystem verwendet werden. Die Blöcke WB des Warnsignals oder aber die Blöcke BD des Schrankenantriebs können im Rahmen einer Stelle für die Bahnübergangsabsicherung LC zusammen in eine gemeinsame dezentrale intelligente Peripherie IP oder in mehrere gemeinsame dezentrale intelligente Peripherien IP vereint sind. An Stelle des Blocks BD für den Schrankenantrieb können konventionelle Schrankenantriebe verwendet werden, die an den gesicherten programmierbaren Steuerungsblock CB entweder über den Kommunikationsadapter des Datenausgangs oder aber alternativ über die Kontakt- oder Spannungs-Eingangs/Ausgangsschnittstelle angeschlossen sind. An Stelle der Warnsignalblöcke WB können an den gesicherten programmierbaren Steuerungsblock CB entweder über einen Kommunikationsadapter des Datenausgangs oder aber alternativ dazu über eine Kontakt- oder Spannungs-Eingangs/Ausgangsschnittstelle angeschlossene konventionelle Warnsignale verwendet werden.
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Zwecks Erfüllung des Anspruchs auf eine Reserveversorgung ist die Existenz zweier unabhängiger Versorgungsquellen PS und einer Reserveversorgungsleitung PL, zum Beispiel ein Reserve-AC-Anschluß, direkt im Raum der Stellwerkstation notwendig. Im Falle von Streckenabschnitten des Streckenkorridors kann die Reserveversorgung der benachbarten Station verwendet werden.
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An der Stelle des Bahnübergangs wird der Anspruch auf die Errichtung einer weiteren Infrastruktur (technologisches Häuschen) minimalisiert, wodurch sich sekundär die Sicherheit am Bahnübergang durch eine Verbesserung der Sichtverhältnisse erhöht. Die Technologie für die gesicherte Datenübertragung DT und die Technologie für die gesicherte Versorgungsleitung PL einschließlich der Versorgungsstromkreise der Motoren für die Schrankenantriebe sind am Bahnübergang LC im Geräteschrank MF untergebracht.
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Die Funktion der Tätigkeit der Stationsvariante SV der Bahnübergangs-Sicherheitsanlage LCSE ist folgende:
Der gesicherte programmierbare Steuerungsblock CB verfolgt über die Schnittstelle I den Stand der von der Stationssicherheitsanlage SSE übertragenen Eingangsbefehle. Jeder Eingangsbefehl wird laut dem Funktionsalgorithmus im geschützten programmierbaren Steuerungsblock CB verarbeitet und in eine Eingangsinformation des gesicherten programmierbaren Steuerungsblocks überführt, welche mittels der gesicherten Datenübertragung DT als Eingangsinformationen in den Warnsignalblock WB und den Block für den Schrankenantrieb BD übertragen werden. Die Blöcke für das Warnsignal WB und die Blöcke für den Schrankenantrieb BD verarbeiten ihre Eingangsinformationen in Form ihrer Funktionsalgorithmen und vermitteln die Bedienung der mit dem Warnsignal und dem Schrankenantrieb in Zusammenhang stehenden Leistungselemente. Gleichzeitig üben die Blöcke WB des Warnsignals und die Blöcke BD des Schrankenantriebs die Kontrolle über ihre Leistungselemente aus und in Form ihrer Funktionsalgorithmen verarbeiten diese die Eingangsindikation, welche von den Blöcken WB des Warnsignals und den Blöcken BD des Schrankenantriebs über die gesicherte Datenübertragung DT zum gesicherten programmierbaren Steuerungsblock CB übertragen werden. Der gesicherte programmierbare Steuerungsblock CB überträgt den Stand der Eingangsindikationen in die Stationssicherheitsanlage SSE.
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Beispiel 3
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(Abb. 3)
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Das Blockschema der Streckenvariante TV der Bahnübergangs-Sicherheitsanlage LCSE wird in dargestellt. Der gesicherte Steuerungsblock CB befindet sich im Technologieschrank TC im Stellwerkraum IR einer der naheliegenden Stationen und ist über die Schnittstelle I an die Stationssicherheitsanlage SSE, die eine ESA aus der Produktion der AŽD sein kann, eventuell aber auch an die Streckensicherheitsanlage TSE angeschlossen. Die Schnittstelle I dient der Übertragung der Bedienungs- und Indikationsbefehle zwischen der Bahnübergangs-Sicherheitsanlage LCSE und der Stationssicherheitsanlage SSE, beziehungsweise der Streckensicherheitsanlage TSE und wird entweder vom Kommunikationsadapter des Datenausgangs oder alternativ dazu von einer Kontakt- oder Spannungseingangs/ausgangsschnittstelle gebildet. Alternativ dazu kann der gesicherte programmierbare Steuerungsblock OB Bestandteil der Steuerungstechnologie der Stationssicherheitsanlage SSE oder der Streckensicherheitsanlage TSE sein.
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An den gemeinsamen gesicherten externen Datenbus für die gesicherte Datenübertragung DT sind in der erforderlichen Anzahl die dezentralen intelligenten Peripherien IP in Form von WB-Blöcken des Warnsignals, der Blöcke BD des Schrankenantriebs und der Blöcke AC der Ein- und Ausschaltelemente der in der Nähe der Gleisanlage RL an der Stelle des Bahnübergangs LC befindlichen automatischen Bedienung angebracht. Der gesicherte externe Datenbus für die Datenübertragung DT kann gemeinsam mit weiteren Übergängen genutzt werden. Für die gesicherte Datenübertragung DT können optische oder metallische Kabel genutzt werden oder die gesicherte Datenübertragung erfolgt drahtlos. Die dezentralen intelligenten Peripherien IP können teilweise oder vollständig gesichert sein. An Stelle des Blocks WB des Warnsignals kann als eine der Möglichkeiten die intelligente LED Leuchte gemäß
CZ 297 617 , mit Priorität vom 28.12.2001 CZ des Besitzers AŽD Praha s. r. o. verwendet werden, an Stelle des Blocks BD für den Schrankenantrieb kann als eine der Möglichkeiten für die Art der Bedienung und Kontrolle der mechanischen Warnung mittels elektromechanischen Antriebs des Schrankenbalkens laut CZ PV 2008-369, mit Priorität vom 16.6.2008 CZ des Anmelders AŽD Praha mit Ergänzung der Blocks BD des Schrankenantriebs mit einem Steuerungssubsystem verwendet werden. Die Blöcke WB des Warnsignals, die Blöcke BD des Schrankenantriebs und die Blöcke AV der Ein- und Ausschaltelemente der automatischen Bedienung können im Rahmen einer Stelle für die Sicherung des Bahnüberganges LC miteinander zu einer gemeinsamen dezentralen intelligenten Peripherie IP oder zu mehreren gemeinsamen dezentralen intelligenten Peripherien IP vereint werden. An Stelle des Blocks BD für den Schrankenantrieb können konventionelle, an den gesicherten programmierbaren Steuerungsblock CB entweder über einen Kommunikationsadapter des Datenausgangs oder alternativ dazu über eine Kontakt- oder Spannungseingangs/ausgangsschnittstelle Schrankenantriebe verwendet werden. An Stelle der Blöcke WB der Warnsignale können konventionelle, an den gesicherten programmierbaren Steuerungsblock CB entweder über einen Kommunikationsadapter des Datenausgangs oder alternativ dazu über eine Kontakt- oder Spannungseingangs/ausgangsschnittstelle angeschlossene Warnsignale verwendet werden. An Stelle der AC Ein- und Ausschaltelemente der automatischen Bedienung können konventionelle Ein- und Ausschaltelemente der automatische Bedienung, wie es Gleisschaltungen oder Achsenzähler oder Punktelemente zum Feststellen von freien oder aber besetzten Gleisen sind, an den gesicherten programmierbaren Steuerungsblock CB entweder über einen Kommunikationsadapter des Datenausgangs oder alternativ dazu über eine Kontakt- oder Spannungseingangs/ausgangsschnittstelle I angeschlossen werden.
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Für die Erfüllung der Anforderung für eine gesicherte Versorgung ist die Anwesenheit zweier unabhängigen Versorgungsquellen PS und einer gesicherten Versorgungsleitung PL, zum Beispiel ein AC Anschluß für die Versorgung der SSE der benachbarten Stationen, gegebenenfalls verschiedene Kombinationen der Haupt- und Reserveanschlüsse der benachbarten Stationen in Kombination mit unkonventionellen Versorgungsquellen nach besseren geographischen und weiteren Bedingungen unabdingbar.
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An der Stelle des Bahnübergangs ist die Notwendigkeit der Errichtung einer weiteren Infrastruktur (Technologie-Häuschen) minimalisiert, was sekundär zur Erhöhung der Bahnübergangssicherheit durch die Verbesserung der Blickverhältnisse gegeben ist. Die Technologie für die gesicherte Datenübertragung DT und die Technologie für die geschützte Versorgungsleitung PL, einschließlich der Versorgungskreise der Motoren der Schrankenantriebe befinden sich an der Stelle des Bahnübergangs LC in einem Geräteschrank MF.
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Die Funktion der Tätigkeit der Streckenvariante TV der Bahnübergangs-Sicherheitsanlage LOSE ist folgende:
Der gesicherte programmierbare Steuerungsblock CB kontrolliert mittels der gesicherten Datenübertragung DT den Stand der von den Blöcken AC der Ein- und Ausschaltelemente der automatischen Bedienung die Eingangsbefehle und mittels der Schnittstelle I kontrolliert er den Stand der von der Stationssicherheitsanlage SSE, beziehungsweise von der Streckensicherheitsanlage TSE übermittelten Eingangsbefehle.
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Jeder Eingangsbefehl wird nach den Funktionsalgorithmen des gesicherten programmierbaren Steuerungsblocks CB verarbeitet und in Ausgangsinformationen des gesicherten programmierbaren Steuerungsblocks CB überführt, welche mittels der gesicherten Datenübertragung DT diese als Ausgangsinformationen zu den Blöcken WB der Warnsignale und zu den Blöcken BD des Schrankenantriebs übermittelt. Die Blöcke WB des Warnsignals und die Blöcke BD des Schrankenantriebs verarbeiten ihre Eingangsinformationen in Form ihrer Funktionsalgorithmen und vermitteln die Bedienung der mit dem Warnsignal und dem Schrankenantrieb in Zusammenhang stehenden Leistungselemente. Gleichzeitig üben die Blöcke WB des Warnsignals und die Blöcke BD des Schrankenantriebs die Kontrolle über ihre Leistungselemente aus und in Form ihrer Funktionsalgorithmen verarbeiten diese die Ausgangsindikationen, welche von den Blöcken WB des Warnsignals und den Blöcken BD des Schrankenantriebs mittels der gesicherten Datenübertragung DT zum gesicherten programmierbaren Steuerungsblock CB übertragen werden. Der gesicherte programmierbare Steuerungsblock CB überträgt mittels der Schnittstelle I den Stand der Ausgangsindikationen zur Stationssicherheitsanlage SSE, beziehungsweise zur Streckensicherheitsanlage TSE.
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Beispiel 4
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(Abb. 4 und Abb. 5)
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Das Blockschema der Inselvariante IV einer Bahnübergangs-Sicherheitsanlage LCSE wird in den und dargestellt. Der geschützte programmierbare Steuerungsblock CB ist im Geräteschrank MF oder im Technologieschrank TC im Häuschen S, beziehungsweise im Container C an der Stelle des Bahnübergangs LC untergebracht.
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Ein Inselübergang LC kann in zwei Varianten realisiert werden, und zwar als:
- – Inselvariante IV der Bahnübergangs-Sicherheitsanlage LCSE mit einem Übergangsdeckungssignal wie es ein Bahnübergangsignal ist ( ),
- – Inselvariante IV der Bahnübergangs-Sicherheitsanlage LCSE mit Fernbedienung und Kontrolle ( ).
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An den gemeinsamen gesicherten externen Datenbus für die gesicherte Datenübertragung DT sind in geforderter Anzahl lokal platzierte dezentrale intelligente Peripherien IP in Form der Blöcke WB des Warnsignals, der Blöcke BD des Schrankenantriebs, der Blöcke AC der Ein- und Ausschaltelemente der automatischen Bedienung und die Blöcke LCPS des Bahnübergangs-Deckungssignals, wie es zum Beispiel ein in der Nähe der Gleisanlage RL an der Stelle des Bahnübergangs LC platzierter Übergang ist, angeschlossen. Für die gesicherte Datenübertragung DT können optische oder metallische Kabel verwendet werden oder die gesicherte Datenübertragung wird drahtlos realisiert. Die dezentralen intelligenten Peripherien IP können entweder teilweise oder vollständig gesichert sein. An der Stelle des Block WB des Warnsignals kann als eine der Möglichkeiten eine intelligente LED Leuchte gemäß
CZ 297 617 , mit Priorität vom 28.12.2005 CZ des mit Priorität vom 28.12.2001 CZ des Besitzers AŽD Praha s. r. o. verwendet werden, an Stelle des Blocks BD für den Schrankenantrieb kann als eine der Möglichkeiten für die Art der Bedienung und Kontrolle der mechanischen Warnung mittels elektromechanischen Antriebs des Schrankenbalkens laut
CZ PV 2008-369 , mit Priorität vom 16.6.2008 CZ des Anmelders AŽD Praha mit Ergänzung der Blocks BD des Schrankenantriebs mit einem Steuerungssubsystem verwendet werden. Die Blöcke WB des Warnsignals, die Blöcke BD des Schrankenantriebs, die Blöcke AC der Ein- und Ausschaltelemente der automatischen Bedienung und die Blöcke LCPS des Deckungssignals des Übergangs zum Beispiel eines Übergangssignals können miteinander verbunden in einen gesicherten programmierbaren Steuerungsblock CB oder in eine gemeinsame dezentrale intelligente Peripherie IP oder in mehrere gemeinsame dezentrale intelligente Peripherien IP verbunden werden. An Stelle der Blöcke BD des Schrankenantriebs kann ein konventioneller an den gesicherten programmierbaren Steuerungsblock CB entweder über einen Kommunikationsadapter oder alternativ dazu über eine Kontakt- oder Spannungseingangs/ausgangsschnittstelle angeschlossener Schrankenantrieb verwendet werden. An Stelle der Blöcke WB der Warnsignale können konventionelle, an den gesicherten programmierbaren Steuerungsblock CB entweder über einen Kommunikationsadapter des Datenausgangs oder aber alternativ dazu über eine Kontakt- oder Spannungseingangs/ausgangsschnittstelle verwendet werden. An Stelle der Blöcke AC der ein- und ausschaltenden Elemente der automatischen Bedienung können konventionelle ein- und ausschaltende Elemente der automatischen Bedienung verwendet werden, wie es Gleisschaltkreise oder Achsenzähler oder Punktelemente zur Feststellung freier oder besetzter Gleise sind, die an den gesicherten programmierbaren Steuerungsblock CB entweder über einen Kommunikationsadapter des Datenausgangs oder aber alternativ dazu über eine Kontakt- oder Spannungseingangs/ausgangsschnittstelle angeschlossen sind. An Stelle der Blöcke LCPS des Bahnübergangs-Deckungssignals wie es zum Beispiel ein Übergangszeichen ist, können konventionelle Übergangszeichen verwendet werden, die an den gesicherten programmierbaren Steuerungsblock CB über eine Kontakt- oder Spannungseingangs/ausgangsschnittstelle 1 angeschlossen sind.
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Die gesicherte Versorgung, also die Anwesenheit zweier unabhängiger Versorgungsquellen PS und die gesicherte Versorgungsleitung PL, kann entweder zentral vom örtlichen Versorgungsanschluß von der gesicherten Batterie, gegebenenfalls unter Verwendung von Solar- oder Windenergie gelöst werden, oder aber für die einzelnen lokal platzierten dezentralen intelligenten Peripherien IP gegebenenfalls für eine Gruppe lokal platzierter dezentraler intelligenter Peripherien IP in Kombination mit unkonventionellen Versorgungsquellen je nach den besseren geographischen und weiteren Bedingungen verteilt werden.
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Die Technologie für die gesicherte Datenübertragung DT und die Technologie der Versorgungsquellen PS und der gesicherten Versorgungsleitung PL, einschließlich der Versorgungsschaltkreise der Motoren der Schrankenantriebe sind an der Stelle des Bahnübergangs LC im Geräteschrank MF oder im Häuschen S, bzw. des Containers C untergebracht.
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Im Falle der Inselvariante IV der Bahnübergangs-Sicherheitsanlage LCSE mit Fernbedienung und -kontrolle laut ist an den gesicherten programmierbaren Steuerungsblock CB der Block RC der Fernbedienung- und kontrolle angeschlossen. Der Anschluß des Blocks RC der Fernbedienung und -kontrolle erfolgt über die Schnittstelle I, welche entweder von einem Kommunikationsadapter des Datenausgangs oder alternativ von einer Kontakt- oder Spannungseingangs/ausgangsschnittstelle gebildet wird.
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Art und Weise der Steuerung einer Inselvariante IV der Bahnübergangs-Sicherheitsanlage mit einem Deckungssignal des Übergangs, wie es zum Beispiel ein Übergangssignal ist, ist folgende:
Der gesicherte programmierbare Steuerungsblock CB kontrolliert mittels der gesicherten Datenübertragung DT den Stand der aus den Blöcken AC der Ein- und Ausschalt Elemente der automatischen Bedienung übertragenen Eingangsbefehle. Jeder Eingangsbefehl wird nach den Funktionsalgorithmen im gesicherten programmierbaren Steuerungsblock CB verarbeitet und in eine Eingangsinformation des gesicherten programmierbaren Steuerungsblock CB überführt, die über die gesicherte Datenübertragung DT als Eingangsinformationen in die Blöcke WB der Warnsignale und der Blöcke BD des Schrankenantriebs geleitet werden. Die Blöcke WB des Warnsignals und die Blöcke BD des Schrankenantriebs verarbeiten ihre Eingangsinformationen in Form ihrer Funktionsalgorithmen und vermitteln die Bedienung des Leistungselements, welches mit dem Warnsignal und dem Schrankenantrieb in Zusammenhang stehen. Gleichzeitig kontrollieren die Blöcke WB des Warnsignals und die Blöcke BD des Schrankenantriebs ihre Leistungselemente und in Form ihrer Funktionsalgorithmen erarbeiten sie die Ausgangsindikation, welche von den Blöcken WB des Warnzeichens und den Blöcken BD des Schrankenantriebs mittels der gesicherten Datenübertragung DT in den gesicherten programmierbaren Steuerungsblock CB übertragen werden. Der gesicherte programmierbare Steuerungsblock CB überträgt über die gesicherte Datenübertragung DT den Stand der Ausgangsindikationen in die Blöcke LCPS des Bahnübergangs-Deckungssignals, wie es zum Beispiel ein Übergangssignal ist, welche dann ihre Eingangsinformationen in Form ihrer Funktionsalgorithmen verarbeiten und die Bedienung der mit der Bedienung der Lichter des Warnsignals des Bahnübergangs, wie es zum Beispiel ein Übergangssignal ist, in Zusammenhang stehenden Leistungselemente vermitteln. Gleichzeitig kontrollieren die Blöcke LCPS eines Bahnübergangs-Deckungssignals, wie es zum Beispiel ein Übergangssignal ist, ihre Leistungselemente und in Form ihrer Funktionsalgorithmen verarbeiten sie die Ausgangsindikationen, die von den Blöcken LCPS des Bahnübergangs-Deckungssignals, wie es zum Beispiel ein Übergangssignal ist, mittels der gesicherten Datenübertragung DT in den gesicherten programmierbaren Steuerungsblock CB übertragen werden.
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Die Funktion der Steuerungstätigkeit der Inselvariante IV der Bahnübergangs-Sicherheitsanlage mit Fernbedienung und -kontrolle ist folgende:
Der gesicherte programmierbare Steuerungsblock CB kontrolliert mittels der Schnittstelle I den Stand der Eingangsbefehle, die von den Blöcken AC der ein- und ausschaltenden Elemente der automatischen Bedienung übertragen werden und den Stand der Eingangsbefehle, die vom Block RC der Fernbedienung und -kontrolle übertragen werden. Jeder Eingangsbefehl wird nach den Funktionsalgorithmen im gesicherten programmierbaren Steuerungsblock CB verarbeitet und in Ausgangsinformationen des gesicherten programmierbaren Blocks CB übertragen, der mittels der gesicherten Datenübertragung DT diese als Eingangsdaten in die Blöcke WB der Warnsignale und der Blöcke BD des Schrankenantriebs überträgt. Die Blöcke WB des Warnsignals und die Blöcke BD des Schrankenantriebs verarbeiten ihre Eingangsinformationen in Form ihrer Funktionsalgorithmen und vermitteln die Bedienung des mit dem Warnsignal und dem Schrankenelement in Zusammenhang stehenden Leistungselements. Gleichzeitig kontrollieren die Blöcke WB des Warnsignals und die Blöcke BD des Schrankenantriebs ihre Leistungselemente und in Form ihrer Funktionsalgorithmen verarbeiten sie die Ausgangsindikation, die von den Blöcken WB des Warnsignals und der Blöcke BD des Schrankenantriebs mittels der gesicherten Datenübertragung DT zum gesicherten programmierbaren Steuerungsblock CB übermittelt werden. Der gesicherte programmierbare Steuerungsblock CB überträgt mittels der Schnittstelle 1 den Stand der Eingangsindikation in den Block RC der Fernbedienung und -kontrolle, der die Fernindikation auf seinem Anzeigepanel darstellt.
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Industrielle Verwertbarkeit
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Die programmierbare Bahnübergangs-Sicherheitsanlage mit der Kommunikationsverbindung zu dezentralen externen intelligenten Peripherien löst die Technik für den Eisenbahnverkehr, dessen Steuerung sowie die Absicherung seiner Sicherheit. Insbesondere betrifft es die Problematik der Sicherheitsmittel hinsichtlich des Zugbetriebs und den Schutz der Straßenverkehrs-Bahnübergänge, insbesondere der Bedienungs-, Warn- oder ähnlicher Sicherheitsmittel entlang der Strecke oder zwischen den Waggons oder den Zügen.
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Bezugszeichen
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- AC
- Block AC der ein- und ausschaltenden Elemente der automatischen Bedienung
- C
- Container
- S
- Häuschen
- RC
- RC Block der RC Fernbedienung und -Kontrolle
- IP
- dezentrale intelligente Peripherie IP
- J
- Anzahl J der Stellen die für die Absicherung eines Bahnüberganges LC bestimmt sind
- RL
- Gleisanlage
- M
- Anzahl M der dezentralen intelligenten Peripherien IP im Rahmen einer Stelle zur Absicherung eines Bahnübergangs
- PL
- gesicherte Versorgungsleitung
- LCPS
- Block LCPS eines Bahnübergangs-Deckungssignals, zum Beispiel eines Übergangssignals
- PS
- gesicherte Versorgungsquelle
- SV
- Stationsvariante SV der Bahnübergangs-Sicherheitsanlage
- TV
- Streckenvariante TV der Bahnübergangs-Sicherheitsanlage
- IV
- Inselvariante IV der Bahnübergangs-Sicherheitsanlage
- LC
- Bahnübergang
- DT
- Datenübertragung DT
- MF
- Geräteschrank
- LCSE
- Bahnübergangs-Sicherheitsanlage
- I
- Schnittstelle
- CB
- gesicherter programmierbarer Steuerungsblock CB
- IR
- Stellwerkraum
- SSE
- Stationssicherheitsanlage
- TC
- Technologie-Schrank
- TSE
- Streckensicherheitsanlage
- WB
- Block WB des Warnsignals
- BD
- Block BD des Schrankenantriebs
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1187750 B1 [0002]
- DE 19928317 A1 [0002]
- GB 2419624 B [0004]
- GB 2457276 A [0006]
- EP 2425414 B1 [0008]
- CZ 282966 [0010, 0011]
- CZ 297617 [0013, 0057, 0062, 0069]
- CZ 2008-369 [0014, 0057, 0069]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Norm ČSN Nr. 34 2600 [0011]
- Norm ČSN 342650 [0016]
- Norm ČSN EN 50 126 [0018]
