[發明專利]用于監控接觸網系統的運行參數的設備

在審

• 申請號: 201611049250.X
• 申請日: 2010-02-05
• 公開（公告）號: CN107089249A
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: H-U.布利茨;A.德林;D.埃弗斯;P.福貝爾;G.庫德雷夫斯基;K.皮斯托爾;A.施米德;E.斯奈德;A.沃爾夫
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: B61L23/04
• 分類號: B61L23/04;B61L27/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 劉春元

本申請是申請號為201080010168.0、申請日為2010年2月5日、發明名稱為“接觸網系統的運行參數的遠程監控”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及借助由無線電傳感器節點構成的網絡對接觸網系統（Fahrleitungsanlage）的運行參數的監控。

背景技術

尤其是軌道導向的交通工具或者運輸工具（例如火車、有軌電車、市內高速鐵路或者地鐵，以下通常簡稱為“列車”）的接觸網系統中的干擾目前由于列車行駛在其上的大范圍的和復雜的軌道網而只能困難地進行檢測。這樣的接觸網系統公知地通常包括多個部件或構件、譬如絕緣子、接地導線、開關、輪張緊器（Radspanner）等等，以及包括下級系統、譬如架空線和/或導電軌或行駛軌。由于接觸網系統非冗余地實施，所以具有構件的功能損耗的損傷會導致鐵路運輸的干擾。這會導致鐵路運輸中的誤點。干擾例如可能由于在接觸網區域中的構件的短路、故障、誤操作或者過載造成。

迄今僅存在復雜的自動化解決方案來監控接觸網系統和識別干擾。在此所采用的傳感器需要布線和外部電源供給，這在沿著鐵路線路或列車線路布置時極其昂貴。在許多干擾的情況下，迄今并沒有技術上經濟的解決方案，例如在短路時在15kV/16.7Hz網絡的有時強烈交織的接觸網系統中通過維護人員沿著線路的巡查來確定未知的短路地點，以便找到并且評估損傷。故障地點可以被界定，然而不精確性大多達到數千米。部分短路地點沒有被識別。在非交織的網絡、如25kV/50Hz網絡中，數字接觸網保護裝置能夠實現將短路地點界定到最好情況為500m。精確的定位此處目前還不可能。

可替換地，可能會通過經由GSM等等的通信來讀取被構造例如用于檢測在接觸網絡系統中的短路的傳感器。然而，這種傳感器或相對應的無線電傳感器為了通信而具有非常高的能量需求或電流需求。同樣，不利的是，對于具有所需的電子裝置的相對應的無線電傳感器而言，成本比較高。

發明內容

因而，迫切地需要自動地識別接觸網系統中的干擾或者關于運行狀態的一般信息并且可靠且快速地將相對應的信息轉發給處理所述信息的位置的可能性。

該任務通過在獨立權利要求中說明的本發明來解決。有利的擴展方案由從屬權利要求得到。

該任務的解決方案通過采用多個無線電傳感器節點來得到，這些無線電傳感器節點檢測接觸網系統中的故障并且將相對應的故障圖轉發給處理這些信息的位置并且因此簡單地標識出干擾。這種處理這些信息的位置例如可以是中樞（Zentrale）、譬如維護控制中心。從信息到達并且被分析的中樞出發，接著開始用于消除干擾的所需步驟。

與接觸網系統的干擾定位或者故障識別相關的信息在無線的、有利地為線性的無線電傳感器網絡之內以無線纜的方式被檢測并且被轉發，該無線電傳感器網絡沿著線路分布并且由多個無線電傳感器節點構成。

根據本發明，建議了一種用于監控接觸網系統的運行參數的設備，該設備包括多個無線電傳感器節點，其中無線電傳感器節點被安裝在接觸網系統中的不同的地點處。無線電傳感器節點分別具有至少一個傳感器，用于監控運行參數。無線電傳感器節點中的至少數個形成無線網絡，通過該無線網絡經由無線電可以將由網絡的第一無線電傳感器節點制成的并且發送的數據包、尤其是故障電報傳輸給接觸網系統的中樞。

有利地，無線電傳感器節點中的至少數個具有收發裝置，由第一無線電傳感器節點發送的故障電報通過該收發裝置被接收并且緊接著通過該網絡的一個或多個另外的無線電傳感器節點或者直接地被轉發給中樞。由此實現了，無線電傳感器節點僅須具有比較小的作用距離。僅僅對于緊鄰中樞安裝的那個無線電傳感器節點檢測到故障情況的情況，故障電報直接由進行檢測的無線電傳感器節點傳輸給中樞。

在有利的擴展方案中，由無線電傳感器節點構成的網絡是線性網絡。此外，有利的是，該網絡根據自組織（ad-hoc）網絡的方式工作。

通過在另一有利的擴展方案中無線電傳感器節點中的至少一個具有帶有多個用于監控多個不同的運行參數的傳感器的傳感器庫，實現了不必安裝相對應較大數目的無線電傳感器節點來監控多個不同的運行參數。

為了也能夠監控接觸網系統的并不直接位于無線電傳感器節點的安裝地點的構件，在另一實施形式中，附加地采用了用于監控接觸網系統的運行參數的至少一個無線電傳感器。所述至少一個無線電傳感器與無線電傳感器節點之一關聯并且與關聯的無線電傳感器節點處于無線電連接，其中通過該無線電連接可以將無線電傳感器的數據傳輸給無線電傳感器節點。