DE4422308C2 - Automatisches Rottenwarngerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein automatisches Rottenwarngerät mit optischen Signalmitteln und wenigstens einem Schallgeber.

Gleisbauarbeiter an Bahnstrecken werden z.Zt. häu­ fig noch von sie begleitenden Sicherungsposten aku­ stisch auf herannahende Züge aufmerksam gemacht. Dieses System ist in mehrerlei Hinsicht verbesserungs­ bedürftig. Zum einen kann der Aufmerksamkeit eines Sicherungspostens ein Zug entgehen und zum anderen werden die unnötig lauten akustischen Signale als stö­ rend empfunden.

Es sind daher bereits in der Vergangenheit automati­ sche Rottenwarnanlagen vorgeschlagen worden, bei de­ nen herannahende Züge automatisch erfaßt werden und z. B. auf dem Funkwege Informationen an akustische Warnanlagen wie Schnarren oder Hörner oder auch optische Warnanlagen wie gelbe Blinklichter weiterge­ geben werden. Ein Beispiel für eine optische Anlage, die z.Zt. bekannt ist, findet sich in dem Gebrauchsmuster DE-U1 93 04 748.

Die in diesem Gebrauchsmuster beschriebene Rot­ tenwarnanlage vermag jedoch nicht einem der Haupt­ probleme dieser Anlagen beizukommen, der Verwen­ dung nur in der Dunkelheit und nicht für erhellte Bau­ stellen oder in der Dämmerung oder am Tag.

Weiter sind als Stand der Technik zu nennen:

• - ein Aufsatz 'Caesperlein, H.': "Aspekte der Warnung von Gleisarbeitern", e & i, 1990, S. 510-516 in der ein automatisches Rottenwarngerät mit optischen Signalmitteln und wenigstens einem Schallgeber beschrieben ist und auch schon offenbart ist, daß Schallgeber noch höhere Lautstärken als der Umgebungslärmpegel aufweisen müssen,
• - ein Aufsatz 'Lengemann, et al.', "Automatische Rottenwarnsysteme - von der kollektiven zur individuellen Warnanlage", Signal + Draht, 1987, S. 31, die das Vorhandensein optischer und akustischer Signalmittel offenbart,
• - die deutschen Offenlegungsschriften DE 42 18 166 A1, DE 40 17 596 A1 und die Patentschrift DE 32 22 495 C2, die automatische Lautstärkeregelungen von Unterhaltungs-Audio-Geräten insbesondere in Kraftfahrzeugen beschreiben.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine wesentlich sichere automatische Rotten­ warnanlage auch in der Dämmerung und bei Tag sowie bei gut beleuchteten Baustellen zu schaffen.

Erfindungsgemäß werden die Aufgaben durch ein au­ tomatisches Rottenwarngerät mit den im Anspruch aufgeführten Merkmalen gelöst.

Insbesondere ist vorteilhaft, daß das erfindungsgemä­ ße Rottenwarngerät seine abgegebenen Signale ent­ sprechend dem Umgebungsstörpegel also insbesondere der Umgebungslautstärke und der Umgebungshellig­ keit anpaßt. Damit wird erreicht, daß das Signal auch dann, wenn z. B. laute Maschinen eingesetzt werden, genügend laut ist, um die Gleisarbeiter zu warnen.

Andererseits kann das Gerät, insbesondere dann, wenn es sich um eine leise Baustelle handelt und die Aufmerksamkeit der Bauarbeiter entsprechend hoch für leise Geräusche ist, mit leiseren Signalen warnen. Um die Verwechslung mit anderen Warnsignalen auszu­ schalten, wird vorgeschlagen, akustische Signale in ei­ nem elektronischen Baustein in digitalisierter Tonfolge abzuspeichern, die die typische Toncharakteristik, z. B. eines handbetätigten Tyfons mit einer Gasdruckflasche, wie sie von Sicherungsposten z.Zt. verwendet werden, reproduzieren. Die Gleisbauarbeiter kennen dieses Si­ gnal und dessen Bedeutung und können schulungsge­ mäß entsprechend schneller handeln.

Gegenüber den handbetätigten Tyfonen, die mit einer sehr großen Lautstärke ausgestattet sind, die jedoch aufgrund von Umweltbedingungen Schwankungen un­ terworfen sind, kann jetzt ein elektronisch definierter Signalton mit genau bestimmter Lautstärke abgegeben werden.

Weiter wird ein häufig auftretendes Problem automatischer Anlagen mit Warnlichtern, nämlich das Versagen der Warnlichter vermieden, in­ dem die Lichterzeugung mit Hilfe einer Sensoreinrich­ tung erfaßbar ist. Bei einem Selbsttest nach Aufstellen der Anlage wird ein Signal abgegeben und entspre­ chend von einem Sensor aufgefangen. Sollte das Signal nicht erzeugt werden, wird die Anlage eine entspre­ chende Störmeldung ausgeben, so daß man bereits beim Aufstellen der Anlage weiß, daß ein Fehler zu beheben ist.

Während des Betriebs der Anlage wird diese die Um­ weltbedingungen weiter beobachten. Insbesondere wird sie bei Auftreten heller Beleuchtung oder intensi­ ver Lichtquellen z. B. einer taghellen Nachtbeleuchtung auf einer Baustelle, beim Schweißen mit gleißenden Lichtbögen oder auch beim Erfassen eines Dämme­ rungsbeginns automatisch von ggf. vorgewählten rein optischen Signalen, z. B. Blitzlichtern, auf ein zusätzli­ ches akustisches Signal beim Warnen umschalten. Da­ mit ist eine Fehlbedienung durch Fehlauswahl der Si­ gnalmittel ausgeschlossen.

Weiter wird vorgeschlagen, die Warneinrichtungen unabhängig mit Strom zu versorgen, so daß durch eine direkt in die Signalmittel, beispielsweise in die Blitz­ leuchte eingesetzte logische Schaltung das Vorhanden­ sein und den Anschlußzustand der übrigen Systemkom­ ponenten überwacht und ggf. durch ein Störsignal even­ tuelle Störungen angezeigt werden.

Zur Vermeidung falsch gesteckter Kabel wird vorge­ schlagen, mechanisch die Stecker derart auszubilden, daß nur eindeutige Steckverbindungen möglich sind, die Stecker also einzig und allein in die für sie bestimmten Buchsen steckbar sind.

Für den alternativen Fall einer Funkverbindung wird vorgeschlagen, an den funkempfangenen Geräten, ins­ besondere den Signalgebern Anzeigen vorzusehen zur Anzeige der empfangenen Signalstärke. Diese Anzeigen können das Vorhandensein starker Störquellen bzw. das Nichtvorhandensein eines guten Empfangs anzeigen oder eine automatische Störmeldung ermöglichen.

Weiter wird vorgeschlagen, manuelle Schalter zur Auslösung eines der verschiedenen Rottenwarnsignale vorzusehen. Viele der automatischen Anlagen haben nicht die Möglichkeit, andere Gefahren als die, die auto­ matisch überwacht werden, anzuzeigen, da es keine Möglichkeit gibt, sie flexibel durch einen eine untypi­ sche Gefahr erkennenden Sicherungsposten auslösen zu lassen. Schon während der Aufbauphase ist diese Einrichtung wirksam, um das System in Funktion zu setzen. Dies ist selbstverständlich erforderlich. Daher wird vorgeschlagen, am Zentralgerät und auch an den dezentralen Warneinrichtungen manuelle Schalter zur Auslösung eines der verschiedenen Rottenwarnsignale, Ro1, Ro2 oder Ro3 vorzusehen.

Um das automatische Rottenwarngerät absolut si­ cher zu gestalten, wird vorgeschlagen, zwei getrennt voneinander arbeitende Prozessoreinrichtungen vorzu­ sehen, wobei die erste Prozessoreinrichtung bei Vor­ handensein einer Zugeinfahrmeldung das entsprechen­ de Warnsignal abgibt, die zweite Prozessoreinrichtung dies unabhängig von der ersten Einrichtung ebenfalls tut und die zweite Prozessoreinrichtung zusätzlich hier­ zu noch überprüft, ob ein gleichartiges Signal von der ersten Prozessoreinrichtung bereits ausgegeben wurde. Für den Fall, daß dem nicht so ist, wird ein Störsignal mit der Bedeutung eine Prozessoreinrichtung ist gestört zu­ sätzlich abgegeben. Die zweite Prozessoreinrichtung muß aber nicht alle weiteren, der ersten Prozessorein­ richtung obliegenden Systemtätigkeiten, z. B. Überprü­ fung korrekten Aufbaus und dergleichen ausführen kön­ nen.

Bezüglich der technischen Ausführung des Zentralge­ rätes wird weiter vorgeschlagen, per Software Einstell­ möglichkeiten vorzusehen, durch die die Signalstärke des Warnsignals in Abhängigkeit von der Umgebungs­ lautstärke einrichtbar ist. Ggf. soll in Dezibelschritten vorwählbar sein, um genau wie viel lauter ein Warnton sein soll. Genauso kann die Länge der Warntöne und der Pausen per Software vorgegeben werden.

Abschließend wird noch vorgeschlagen, einen Spei­ cher zum Protokollieren der Betriebszustände, insbe­ sondere der während des Betriebes erfaßten und/oder ausgelösten Ereignisse vorzusehen. Es hat sich gezeigt, daß bei einer großen Anzahl von Unfällen mit Gleisbau­ arbeitern im nachhinein schwierig festzustellen ist, ob diese gewarnt wurden, wann dies geschah und falls dies nicht geschah, ob dies ein menschlicher Fehler oder ein technischer Fehler war. Zur Vermeidung weiterer ähnli­ cher Unfälle ist dies jedoch unbedingt nötig.

Insbesondere ist es auch zur Akzeptanz der Geräte wichtig, nachweisen zu können, daß diese einwandfrei funktioniert haben und ein etwaiger Unfall auf andere Ursachen zurückzuführen ist. Gleichzeitig wird hier­ durch der Nachweis ermöglicht, daß nicht die Sicher­ heitsvorkehrungen oder die Planung versagt haben, sondern daß andere hier nicht vorhersagbare Ereignisse ursächlich sind.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung erge­ ben sich aus nachfolgender Beschreibung eines bevor­ zugten Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnung. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine vorgeschlagene Ausführungsform des au­ tomatischen Warngerätes mit Rahmen und akustischen Signalmittel,

Fig. 2 eine Ansicht des Zentralgerätes mit den Be­ dienfeldern,

Fig. 3 eine schematische Darstellung des erzeugten angepaßten Schallpegels im Vergleich zu anderen Ein­ richtungen,

Fig. 4 eine vorgeschlagene Ausführungsform eines nach oben abgedeckten optischen Signalmittels,

Fig. 5 eine andere vorgeschlagene Ausführungsform zweier richtungsgetrennter optischer Signalmittel und

Fig. 6 eine wie in Fig. 5 richtungsgetrennte Ausfüh­ rungsform jedoch mit scheinwerferartigen Blitzlampen.

Das in der Fig. 1 dargestellte automatische Rotten­ warngerät besteht aus einem stabilen Tragrahmen, in dem ein Schallgeber 12 ggf. auch eine Blitzleuchte (nicht dargestellt) vorgesehen sind. Die Blitzleuchte läßt sich auch höher anbringen, z. B. auf einer ausziehbaren Stange, die fest mit dem Rahmen verbunden ist. An dem Zentralgerät 14 kann außer den mechanisch eindeutig ausgebildeten Steckverbindungen 16 zum Anschluß an die automatischen zugerfassenden Gleisschalter auch ein Handschalter zur Warnsignalauslösung vorgesehen werden.

In Fig. 2 ist die Zentraleinrichtung mit den wenigen, stabil ausgeführten und eindeutig benutzbaren Schal­ tern und Anzeigen dargestellt. An eine Zentraleinrich­ tung kann eine Mehrzahl von längs den Gleisen aufge­ stellten dezentralen Warneinrichtungen angeschlossen werden.

Fig. 3 zeigt schematisch die unterschiedlichen Anfor­ derungen an die Warnsignallautstärke bei verschiede­ nen lärmenden Geräten im Vergleich zu Tyfonen oder bisher bekannten Geräten mit fest vorgegebener Laut­ stärke.

Die Warneinrichtungen können ebenfalls mit Hand­ betätigungen zur Warnsignalauslösung ausgestattet sein. Ein Informationsrückkanal, z. B. für die Informa­ tion sich leerender Batterien der dezentralen Warnein­ richtungen ist schon vorhanden, um das einwandfreie Funktionieren dieser dezentralen Einrichtungen zusätz­ lich zentral überwachen zu können, und automatisch melden zu können.

Die Schienen­ schalter zur Erfassung herannahender Züge können entweder auf mechanischem Wege das Passieren von Rädern an bestimmten Gleisabschnitten oder auf induk­ tivem Wege das Vorhandensein großer Metallgegen­ stände erfassen.

Zur Erfassung der Umgebungslautstärke im Bereich der Gleisbauarbeiter wird insbesondere vorgeschlagen, den Schallgeber als Mikrofon zu verwenden. Diese "Mi­ krofon"-Eigenschaft wird erfindungsgemäß auf ein­ wandfreies Funktionieren überwacht. Eine geeignete Überwachung der Membran des Schall"empfängers" wäre durch das Umwandeln der analog am Eingang eines entsprechenden Bauteils anliegenden Signale in Digitalsignale durchzuführen. Selbst bei absoluter Ruhe hat sich gezeigt, daß wenigstens ein Bit des Digitalsignals gesetzt ist. Nur für den Fall, daß die Membran mecha­ nisch zerstört würde, wird es möglich, daß die Bitfolge 0000 0000, also völliges Null, erreicht wird.

In diesem Fall kann man also bereits eine entspre­ chende Anzeige aktivieren, daß die Membran zerstört ist und daß kein Signal abgegeben werden kann. Ent­ sprechende Störungssignale können abgegeben werden indem sofort auf andere Signalmittel umgeschaltet wer­ den kann.

Durch die gewählte Überwachung der Funktionsfä­ higkeit der Warnsignale in den Einrichtungen für die Warnsignale selbst ist es möglich, auf (Kabel-)Rücklei­ tungen zu verzichten, die die Warnsignalmittel wieder mit der Zentraleinrichtung verbinden. Dadurch ist der Aufwand zur Verlegung von Kabeln beim Aufstellen der Einrichtung wesentlich vermindert. In einer Weiter­ bildung der Erfindung wäre es auch möglich, die Mikro­ fone zur Erfassung der Umgebungslautstärke individu­ ell an jede einer Mehrzahl von Warneinrichtungen an­ zubringen, beispielsweise dann, wenn diese individuell von den zu warnenden Personen getragen werden.

Soll jedoch eine zweite Ausführung ver­ wandt werden, bei der die Signale zwischen Zentralein­ heit und Warnmitteln bzw. zwischen Zentraleinheit und Gleisüberwachungsschaltern funktechnisch übertragen werden, so ist darauf zu achten, daß in einem vorzugs­ weise zu verwendenden 460 MHz-Bereich selbst bei ei­ ner Störhochfrequenzspannung von bis zu 1 µV am An­ tenneneingang des Empfängers Signale noch einwand­ frei erkannt werden.

Bezüglich der optischen vorgeschlagenen Warnein­ richtung wird vorgeschlagen, eine sich in einer horizon­ talen Ebene oberhalb der Leuchte 18 erstreckende Ab­ schirmplatte 20 vorzusehen (Fig. 4), um nicht - die hö­ her sitzenden - Lockführer vorbeifahrender Züge un­ nötig zu verwirren, bzw. gegenüber anderen Warnsi­ gnalen zu desensibilisieren.

Dem gleichen Zweck dient auch die ebenfalls vorge­ schlagene senkrechte Trennscheibe 22, die zwei Signal­ lampen 18, 19 voneinander trennt (Fig. 5), wobei ent­ sprechend der von den Schienenschaltern erkannten Fahrtrichtung eines Zuges nur jeweils diejenige Lampe 18 betrieben werden, die in Fahrtrichtung liegen (also die für den Zugführer unsichtbaren Lampen).

Ein gleicher Effekt wird durch zwei z. B. von Auto­ bahnbaustellen bekannten Richtblitzleuchten 24, 25 (Fig. 6) bewirkt, die in um 180° einander gegenüberlie­ gende Richtung entlang der Bahnstrecke ausgerichtet sind, und von denen jeweils nur eine 24 oder 25 z.Zt. betrieben wird. Gleichzeitig wird durch die Vorsehung zweier solcher Lampen erreicht, daß Züge, die einander an einer derart gesicherten Baustelle entgegenkommen, vor dem herannahenden entgegenkommenden Zug ge­ warnt werden, da nun beide Signalleuchten 18, 19; 24, 25 durch jeweils den anderen Zug aktiviert werden.

Weiter ist die Verwendung der von Autobahnbaustel­ len bekannten Warnlampen mit Lauflichtsteuerung be­ kannt.

In den Gehäusen der Lampen 18, 19, 24, 25 werden vorteilhafterweise Sensormittel zur Erfassung der tatsächlich abgegebenen Signale einge­ setzt, z. B. Phototransistoren, die über Lichtleitfasern die Lichtsignale überwachen. Die weiter vorgeschlage­ nen unabhängigen Stromversorgungen der Signalmit­ tel sollten ebenfalls direkt in deren Gehäusen vorgese­ hen werden. Es ist auch denkbar, die Schallgeber bzw. Warngeräte ohne Zentraleinrichtung zu betreiben.

Die Prozessoreinrichtungen sollten zusammen in dem Zentralgerät in Modulbauweise einander überwachend, ggf. noch durch eine ebenfalls überwachte Relaisauslö­ sung ergänzt, vorgesehen werden. Bedienelemente zur softwaremäßigen Verstellung der Lautstärkedifferenz sollten nur werksseitig bzw. durch Servicepersonal ver­ stellbar sein. Gleiches gilt für das Auslesen des Spei­ chers für die während des Betriebs erfaßten Ereignisse, das z. B. durch einen angeschlossenen Personalcompu­ ter erfolgen könnte.

Es ist auch denkbar, statt Funk- oder Kabelverbin­ dungen zwischen den einzelnen Komponenten des Rot­ tenwarngerätes auch Laserlicht-, ultraschall- oder infra­ rot-Datenübertragung zu verwenden. Letzteres würde sich insbesondere dann anbieten, wenn beispielsweise eine längere Lichtschrankenstrecke vorhanden ist, die dazu dient, einen Arbeitsbereich in dem sich Gleisbau­ arbeiter aufhalten, von einem befahrenen Nachbargleis zu trennen. Bei Unterbrechen dieser Lichtschranke z. B. wenn ein Arbeiter auf das befahrbare Nebengleis wech­ selt, würde ein Warnsignal ausgelöst werden. Bei einer allgemeinen Anwendung müßte berücksichtigt werden, daß bei Unterbrechung so einer Strecke einmalig eine Warnung gegeben wird, anschließend die Übermitt­ lungsstrecke aber nicht mehr zur Verfügung steht, oder daß bei Übermittlung erstmalig des Warnsignals auf diesem Weg noch nicht durch andere Übermittlungen sichergestellt ist, daß die Übertragungsstrecke steht.

Die induktiven Schienenschalter zum Erfassen des Einfahrens eines Zuges in einen überwachten Gleisbe­ reich sollten bevorzugt mit Einrichtungen versehen sein, die beim Lösen, Entfernen oder Verschieben der Schie­ nenschalter eine Störmeldung ausgeben.

Claims (1)

1. Automatisches Rottenwarngerät mit optischen Signalmitteln und wenigstens einem Schallgeber, gekennzeichnet durch

   • - eine Einrichtung zum Erfassen tagheller Nachtbeleuchtung oder eines Dämmerungsbeginns mit
   • - einem automatischen Umschalter von optischen Signalen auf zusätzliche akustische Signale,
   • - wenigstens ein Mikrophon zur Erfassung der Umgebungslautstärke,
   • - wobei die vom Schallgeber abgegebenen Signale die erfaßte Umgebungslautstärke um einen vorbestimmten Lautstärkewert übertreffen.