Beschreibung
Kamerasystem für gasisolierte Schaltanlagen Die Erfindung betrifft ein Kamerasystem für gasisolierte Schaltanlagen und insbesondere die Verbindung
der Kamera mit einer Zentraleinheit.
Aus der EP1022904A1 ist ein Kamerasystem bestehend aus einer Kamera und einer geeigneten Lichtquelle bekannt, das im Ge¬ häuse eines Niederspannungsleistungsschalters angeordnet ist.
Die DE10353496A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Einkoppeln von modulierten Trägerfrequenzen in Hochspannungsleiter, um damit Bilder einer Videokamera übertragen zu können. Die Videokamera ermöglicht dabei die Überwachung verschiedener Schalterstellungen .
Die DE202006019859U1 offenbart eine Schaltanlage mit einer Überwachungskamera und einer Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten der Kontakte eines Schalters.
Die Datenübertragung erfolgt dabei über eine USB- Schnittstelle . Da gasisolierte Schaltanlagen eine relativ hohe Lebenserwartung haben, wird es angestrebt, bei den Kamerasystemen möglichst Software und Hardware unabhängige Komponenten zu ver¬ wenden. Dies gilt insbesondere für die Kamerasysteme zur Überwachung der Schalterstellung und/oder kritischer Kompo- nenten in gasisolierten Schaltanlagen.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kamerasystem für Gasisolierte Schaltanlagen, insbesondere
Schaltanlagen der Mittelspannung, bereitzustellen, die eine optimierte und möglichst Plattform unabhängige Verbindung zwischen einer Zentraleinheit, also einen Computer- oder einem Datenverarbeitungs- oder einem Bildverabeitungs- oder ei¬ nen Bildanzeigesystem und der Kamera zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den unabhängigen An¬ spruch 1 sowie die von diesem abhängigen Ansprüche gelöst. In einem Ausführungsbeispiel beinhaltet das Kamerasystem für gasisolierte Schaltanlagen aus einer Frontplatte der gasiso¬ lierten Schaltanlage mit zwei Frontplattenanschlüssen, einer Zentraleinheit, mindestens einer Kamera in einem Kameragehäu¬ se oder in jeweils einem Kameragehäuse, wobei
- die Zentraleinheit mit einer ersten Kamera der min¬ destens einen Kamera zur Datenkommunikation
verbindbar ist,
die Zentraleinheit über einen DHCP Server und einen captiv portal, insbesondere einen captiv portal redi- rect verfügt,
das Kameragehäuse oder das jeweilige Kameragehäuse der mindestens einen Kamera leitfähig ist und das leitfähige Kameragehäuse oder die leitfähigen Kamera¬ gehäuse die elektromagnetische Verträglichkeit för- dern und leitend mit einem Bauteil der gasisolierten
Schaltanlage verbindbar ist,
das Kameragehäuse oder die Kameragehäuse mittels Kautschukdichtungen oder kohlenstofffreien Gummidichtungen für den Einsatz in S02- und/oder Salznebelum- gebungen ertüchtigt sind,
die Zentraleinheit in dem Kameragehäuse der erstens mindestens einen Kamera untergebracht ist,
die Zentraleinheit über ein Netzteil zur Strom- und Spannungsversorgung der mindestens einen Kamera ver- fügt und wobei das Netzteil geeignet ist, die mindes¬ tens eine Kamera mit einer Eingangsspannung, insbe¬ sondere einer Eingangsspannung von 4V bis 17V, an der mindestens einen Kamera zu versorgen,
auf der Außenseite des Kameragehäuses der ersten der mindestens einen Kamera mit der Zentraleinheit ist: o ein gemeinsamer Anschluss für eine Leitung für sowohl die Datenkommunikation zwischen mindestens einem der zwei Frontplattenanschlüsse und
der Zentraleinheit der ersten der mindestens ei¬ nen Kamera als auch die Strom- und Spannungsversorgung der Zentraleinheit der ersten der mindestens einen Kamera vorhanden,
- die von den zwei Frontplattenanschlüssen zum gemeinsamen Anschluss der ersten Kamera der mindestens ei¬ nen Kamera führende Leitung eine erste Seite und eine zweite Seite aufweist, wobei:
o die Leitung auf der ersten Seite einen mit dem gemeinsamen Anschluss kompatiblen Stecker oder eine mit dem gemeinsamen Anschluss kompatible Buchse aufweist,
o sich die Leitung zwischen der ersten Seite und der zweiten Seite y-artig in eine erste An- Schlussleitung und eine zweite Anschlussleitung auf der zweiten Seite derart verzweigt, dass
■ die erste Anschlussleitung der Stromversorgung und der Spannungsversorgung der Zentraleinheit dient und mit einem ersten
Frontplattenanschluss der Frontplattenan¬ schlüsse verbindbar ist, und
■ die zweite Anschlussleitung der Datenkommu¬ nikation zwischen einem zweiten Frontplattenanschluss der zwei Frontplattenanschlüs- se und der Zentraleinheit dient und mit dem zweiten Frontplattenanschluss verbindbar ist .
Unter dem Begriff „captiv portal" ist hier zu verstehen, dass auf jede DNS Anfrage des Clients die gleiche IP Adresse zu¬ rück gegeben wird. Somit ist es nicht möglich eine falsche URL anzugeben und man erreicht immer die gewünschte Adresse, hier also das Kamerasystem. Dabei können die Frontplattenanschlüsse elektrische Anschlüs¬ se oder eine oder mehrere Öffnungen sein. Im Falle von einer oder mehreren Öffnungen, werden die am Ende der ersten und
zweiten Anschlussleitung der zweiten Seite der Leitung vorhandenen Anschlusselemente in der Öffnung oder den Öffnungen gehalten und dienen so als Frontplattenanschlüsse. Es wird bevorzugt, dass die zweite Seite der Leitung noch ei¬ ne dritte Anschlussleitung vorsieht, wobei weiter bevorzugt wird, dass die dritte Anschlussleitung einen Kontakt zu einem bestimmbaren oder vorbestimmbaren Potential herstellt und besonders bevorzugt zu einem Erdpotential herstellt.
Bevorzugt wird, dass die erste Anschlussleitung auf der zwei¬ ten Seite der Leitung einen USB-Stecker oder eine USB-Buchse aufweist . Auch wird bevorzugt, dass die zweite Anschlussleitung auf der zweiten Seite der Leitung einen RJ45-Stecker oder eine RJ45- Buchse aufweist.
Desweiteren wird bevorzugt, dass das Kameragehäuse der ersten mindestens einen Kamera mindestens einen weiteren gemeinsamen Anschluss aufweist, der es ermöglicht mindestens eine weitere Kamera in einem weiteren Kameragehäuse mit der ersten mindes¬ tens einen Kamera zu verbinden und über den mindestens einen weiteren gemeinsamen Anschluss die Datenkommunikation und die Stromversorgung und die Spannungsversorgung für die mindestens eine weitere Kamera herzustellen.
Auch wird bevorzugt, dass die erste mindestens eine Kamera über den mindestens einen weiteren gemeinsamen Anschluss mit weiteren Kameras in einer Reihenschaltung verbindbar ist.
Ebenfalls bevorzugt wird, dass die erste mindestens eine Ka¬ mera über den mindestens einen weiteren gemeinsamen Anschluss mit weiteren Kameras verbindbar ist, wobei die weiteren Kame- ras in einer parallelen Anordnung mit der ersten mindestens einen Kamera verbindbar sind.
Bevorzugt wird auch, dass der gemeinsame Anschluss gasdicht oder IP67, DIN 40050 Teil 5.92, zertifiziert ausgeführt ist.
Auch wird bevorzugt, dass die Stromversorgung und Spannungs¬ versorgung zwischen der ersten mindestens einen Kamera und den weiteren Kameras bei einer Spannung von etwa 4Vdc, bevorzugt 4Vdc erfolgt. Ebenfalls bevorzugt wird, dass die Datenkommunikation und die Stromversorgung und die Spannungsversorgung zwischen den Kameras für jede weitere Kamera über ein RJ45 Patchkabel mit 4 Aderpaaren erfolgt. Desweiteren wird bevorzugt, dass aus der Versorgungsspannung in der mindestens einen Kamera 3,3Vdc für die Versorgung des optischen Sensors und des Serielizer und l,8Vdc für die Versorgung einer PWM-dimmbaren LED Beleuchtung gebildet werden. Auch wird bevorzugt, dass im Fall von mindestens einer weite¬ ren Kamera eine 4Vdc Ausgangsspannung über den mindestens ei¬ nen weiteren gemeinsamen Anschluss für die Datenkommunikation und die Stromversorgung und die Spannungsversorgung der ersten mindesten einen Kamera für die mindestens eine weitere Kamera bereitgestellt wird.
Eine erfindungsgemäße gasisolierte Schaltanlage mit einem er¬ findungsgemäßen Kamerasystem besteht neben den von gasisolierten Schaltanlagen bekannten Komponenten zumindest aus einer Frontplatte der gasisolierten Schaltanlage mit zwei
Frontplattenanschlüssen, einer Zentraleinheit, mindestens einer Kamera in einem Kameragehäuse oder in jeweils einem Kame¬ ragehäuse, wobei
die Zentraleinheit mit einer ersten Kamera der min- destens einen Kamera zur Datenkommunikation
verbindbar ist,
die Zentraleinheit über einen DHCP Server und einen captiv portal, insbesondere einen captiv portal redi- rect verfügt,
das Kameragehäuse oder das jeweilige Kameragehäuse der mindestens einen Kamera leitfähig ist und das leitfähige Kameragehäuse oder die leitfähigen Kamera¬ gehäuse die elektromagnetische Verträglichkeit för¬ dern und leitend mit einem Bauteil der gasisolierten Schaltanlage verbindbar ist,
das Kameragehäuse oder die Kameragehäuse mittels Kautschukdichtungen oder kohlenstofffreien Gummidichtungen für den Einsatz in S02- und/oder Salznebelumgebungen ertüchtigt sind,
die Zentraleinheit in dem Kameragehäuse der erstens mindestens einen Kamera untergebracht ist,
die Zentraleinheit über ein Netzteil zur Strom- und Spannungsversorgung der mindestens einen Kamera verfügt und wobei das Netzteil geeignet ist, die mindes¬ tens eine Kamera mit einer Eingangsspannung, insbe¬ sondere einer Eingangsspannung von 4V bis 17V, an der mindestens einen Kamera zu versorgen,
auf der Außenseite des Kameragehäuses der ersten der mindestens einen Kamera mit der Zentraleinheit ist: o ein gemeinsamer Anschluss für eine Leitung für sowohl die Datenkommunikation zwischen mindestens einem der zwei Frontplattenanschlüsse und der Zentraleinheit der ersten der mindestens ei¬ nen Kamera als auch die Strom- und Spannungsversorgung der Zentraleinheit der ersten der mindestens einen Kamera vorhanden,
die von den zwei Frontplattenanschlüssen zum gemeinsamen Anschluss der ersten Kamera der mindestens ei¬ nen Kamera führende Leitung eine erste Seite und eine zweite Seite aufweist, wobei:
o die Leitung auf der ersten Seite einen mit dem gemeinsamen Anschluss kompatiblen Stecker oder eine mit dem gemeinsamen Anschluss kompatible Buchse aufweist,
sich die Leitung zwischen der ersten Seite und der zweiten Seite y-artig in eine erste An¬ schlussleitung und eine zweite Anschlussleitung auf der zweiten Seite derart verzweigt, dass
■ die erste Anschlussleitung der Stromversorgung und der Spannungsversorgung der Zentraleinheit dient und mit einem ersten
Frontplattenanschluss der Frontplattenan¬ schlüsse verbindbar ist, und
■ die zweite Anschlussleitung der Datenkommu¬ nikation zwischen einem zweiten Frontplattenanschluss der zwei Frontplattenanschlüs¬ se und der Zentraleinheit dient und mit dem zweiten Frontplattenanschluss verbindbar ist .
Eine solche gasisolierte Schaltanlage mit einen erfindungsge¬ mäßen Kamerasystem kann insbesondere mit einem der zuvor bevorzugten Kamerasysteme kombiniert werden.
Besonders bevorzugt wird insbesondere eine gasisolierte
Schaltanlage mit einem erfindungsgemäßen Kamerasystem, wobei die erste Anschlussleitung auf der zweiten Seite der Leitung einen USB-Stecker oder eine USB-Buchse aufweist, und wobei
die zweite Anschlussleitung auf der zweiten Seite der Leitung einen RJ45-Stecker oder eine RJ45-Buchse aufweist. Im Folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand von einzel¬ nen Ausführungsbeispielen und Figuren näher erläutert:
Figur 1: Schematischer Aufbau eines Kamerasystems; Figur 2: Leitung für sowohl die Datenkommunikation als auch die Strom- und Spannungsversorgung der Zentraleinheit der ersten der mindestens einen Kamera;
Figur 3: Schematischer Aufbau einer Leitung für sowohl die Datenkommunikation als auch die Strom- und Spannungsversorgung der Zentraleinheit der ersten der mindestens einen Kamera;
Figur 4: Schematischer Aufbau der Anbindung des gemeinsamen
Anschlusses an die Zentraleinheit;
Die Figur 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines erfindungs¬ gemäßen Kamerasystems mit einer Anlagenfront 10 mit je zwei Anschlüssen auf der Innenseite und der Außenseite der Anla¬ genfront. Die Leitung 20, für sowohl die Datenkommunikation als auch die Strom- und Spannungsversorgung der Zentraleinheit in dem Gehäuse der ersten der mindestens einen Kamera 60, weist eine erste Seite 30 der Leitung 20 und eine erste Anschlussleitung 50 und eine zweite Anschlussleitung 40 auf der zweiten Seite der Leitung 20 auf.
Die erste Anschlussleitung 50 der zweiten Seite und die zwei¬ te Anschlussleitung 40 der zweiten Seite der Leitung 20 sind mit den zwei Anschlüssen der Anlagenfront 10 verbindbar. Die Leitung 20 weist eine y-artige Verzweigung 155 auf, so dass die erste Anschlussleitung 50 und die zweite Anschlussleitung 40 der zweiten Seite in eine Anschlussleitung 30 der erste Seite der Leitung 10 übergehen. Die erste Seite 30 der Lei¬ tung 20 ist mit dem gemeinsamen Anschluss 100 der ersten der mindestens einen Kamera verbindbar.
Die erste der mindestens einen Kamera 60 ist auf ein zu be¬ obachtendes Objekt 90 ausgerichtet, zum Beispiel einen Schal¬ ter, insbesondere einen Leistungs-, Last- oder Trennschalter. Über einen weiteren gemeinsamen Anschluss 110 kann eine erste weitere Kamera 70 mit einem weiteren gemeinsamen Anschluss 110 λ mit dem weiteren gemeinsamen Anschluss 110 der ersten Kamera verbunden und so in das Kamerasystem eingebunden wer-
den. Die erste weitere Kamera 70 ist dann auf ein zweites zu beobachtendes Objekt 91 ausgerichtet, z.B. einen weiteren ei¬ nen Schalter, insbesondere einen Leistungs-, Last- oder
Trennschalter. Dies kann zum Beispiel auch ein Schalter einer weiteren Phase sein.
Über einen weiteren gemeinsamen Anschluss 110 λ λ kann eine zweite weitere Kamera 80 mit einem weiteren gemeinsamen Anschluss 110 λ mit dem weiteren gemeinsamen Anschluss 110 λ λ der ersten weiteren Kamera verbunden und so in das Kamerasystem eingebunden werden. Die zweite weitere Kamera 80 ist dann auf ein drittes zu beobachtendes Objekt 92 ausgerichtet, z.B. ei¬ nen weiteren einen Schalter, insbesondere einen Leistungs-, Last- oder Trennschalter. Dies kann zum Beispiel auch ein Schalter einer weiteren Phase sein. Weitere, hier nicht gezeigte Kameras können in gleicherweise in das Kamerasystem integriert werden, das System ist somit nicht auf drei Kame¬ ras begrenzt. Figur 2 zeigt eine Leitung 20 für sowohl die Datenkommunika¬ tion als auch die Strom- und Spannungsversorgung der Zentraleinheit der ersten der mindestens einen Kamera. Die Leitung 20 weist einen gemeinsamen Anschluss am äußeren Ende der ersten Seite 150 der Leitung 20 auf. An der Stelle 155 λ ver- zweigt sich die Leitung 20 zwischen der ersten Seite 150 und der zweiten Seite 160 in drei Anschlussleitungen auf der zweiten Seite. Die drei Anschlussleitungen auf der zweiten Seite 160 der Leitung 20 sind eine Erdleitung 45, eine zweite Anschlussleitung 40 λ der zweiten Seite, hier mit einer RJ45 Buchse abgebildet als Anschlusselement, und eine erste An¬ schlussleitung 50 λ der zweiten Seite, hier mit einer USB Buchse als Anschlusselement.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung können die Anschlussele- mente der ersten Anschlussleitung 50 λ und der zweiten Anschlussleitung 40 λ der zweiten Seite an der Anlagenfront 10 der Figur 1 derart an der Anlagenfront 10 befestigt werden, dass die Anschlusselemente der zweiten Seite 160 der Leitung
20 bereits die Anschlusselemente der Anlagenfront bilden. Da¬ durch werden für die Anlagenfront nicht jeweils zwei An¬ schlüsse benötigt, sondern nur eine Öffnung und eine Halte¬ vorrichtung für die Anschlusselemente der zweiten Seite 160 der Leitung 20.
Figur 3 zeigt den schematischen Aufbau einer Leitung 20 für sowohl die Datenkommunikation als auch die Strom- und Spannungsversorgung der Zentraleinheit der ersten der mindestens einen Kamera. An der Anlagenfront 10 werden die erste An¬ schlussleitung 50 λ λ der zweiten Seite der Leitung 20 und die zweite Anschlussleitung der zweiten Seite 40 λ λ der Leitung 20 aufgenommen. Die erste Anschlussleitung 50 λ λ wird in einer Kabelummantelung 270 λ geführt und die zweite Anschlussleitung 40 λ λ wird in einer Kabelummantelung 270 geführt. Die erste Seite der Leitung 20 wird in einer Kabelummantelung 260 geführt. Die erste Seite weist einen gemeinsamen Anschluss 100 auf, der mit der ersten mindestens einen Kamera 200
verbindbar ist.
Figur 4 zeigt den schematischen Aufbau der Anbindung der ersten Seite der Leitung 20 über den gemeinsamen Anschluss 35 der Leitung 20 und den gemeinsamen Anschluss 100 der ersten mindestens einen Kamera 200 mit der ersten mindestens einen Kamera 200, wobei die erste mindestens eine Kamera mindestens aufweist :
eine Zentraleinheit 230,
ein Netzteil 220 zur Strom- und Spannungsversorgung, eine Datenkommunikationseinheit 210,
- eine Serverfunktion mit DHCP Server, Webserver und captiv portal redirect 240, und
eine Kamera 250, mit ggfs. einer Beleuchtung.
Wie in der Figur 4 angedeutet, kann die Leitung 20 geschirmt sein und/oder mit einer Erdleitung versehen sein, wobei auch beides in einem kombiniert ausgeführt sein kann.
Bezugs zeichenliste
10 Anlagenfront mit je zwei Anschlüssen auf der Innen¬ seite und der Außenseite der Anlagenfront oder zwei Öffnungen zur Aufnahme von Anschlusselementen
20 Leitung für sowohl die Datenkommunikation als auch die Strom- und Spannungsversorgung der Zentraleinheit der ersten der mindestens einen Kamera
30 erste Anschlussleitung der ersten Seite oder erste Seite der Leitung 20
35 gemeinsamer Anschluss der ersten Seite der Leitung
20
35 λ gemeinsamer Anschluss der ersten Seite der Leitung
20
40 zweite Anschlussleitung der zweiten Seite
40 λ zweite Anschlussleitung der zweiten Seite
40 λ λ zweite Anschlussleitung der zweiten Seite
45 dritte Anschlussleitung der zweiten Seite
50 erste Anschlussleitung der zweiten Seite
50 λ erste Anschlussleitung der zweiten Seite
50 λ λ erste Anschlussleitung der zweiten Seite
60 erste der mindestens einen Kamera
70 erste weitere Kamera
80 zweite weitere Kamera
90 erstes zu beobachtendes Objekt, z.B. Schalter
91 zweites zu beobachtendes Objekt, z.B. Schalter
92 drittes zu beobachtendes Objekt, z.B. Schalter 100 gemeinsamer Anschluss
100 λ gemeinsamer Anschluss
110 weiterer gemeinsamer Anschluss
110 λ weiterer gemeinsamer Anschluss
110 λ λ weiterer gemeinsamer Anschluss
150 erste Seite der Leitung
155 Y-artige Verzweigung in zwei Anschlussleitungen 155 λ Y-artige Verzweigung in zwei oder drei Anschluss¬ leitungen
160 zweite Seite der Leitung
200 erste mindestens eine Kamera
Datenkommunikationseinheit Netzteil
Zentraleinheit
Webserver der Zentraleinheit Kamera und Beleuchtung