[发明专利]用于监控接触网系统的运行参数的设备

说明书

本申请是申请号为201080010168.0、申请日为2010年2月5日、发明名称为“接触网系统的运行参数的远程监控”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及借助由无线电传感器节点构成的网络对接触网系统（Fahrleitungsanlage）的运行参数的监控。

背景技术

尤其是轨道导向的交通工具或者运输工具（例如火车、有轨电车、市内高速铁路或者地铁，以下通常简称为“列车”）的接触网系统中的干扰目前由于列车行驶在其上的大范围的和复杂的轨道网而只能困难地进行检测。这样的接触网系统公知地通常包括多个部件或构件、譬如绝缘子、接地导线、开关、轮张紧器（Radspanner）等等，以及包括下级系统、譬如架空线和/或导电轨或行驶轨。由于接触网系统非冗余地实施，所以具有构件的功能损耗的损伤会导致铁路运输的干扰。这会导致铁路运输中的误点。干扰例如可能由于在接触网区域中的构件的短路、故障、误操作或者过载造成。

迄今仅存在复杂的自动化解决方案来监控接触网系统和识别干扰。在此所采用的传感器需要布线和外部电源供给，这在沿着铁路线路或列车线路布置时极其昂贵。在许多干扰的情况下，迄今并没有技术上经济的解决方案，例如在短路时在15kV/16.7Hz网络的有时强烈交织的接触网系统中通过维护人员沿着线路的巡查来确定未知的短路地点，以便找到并且评估损伤。故障地点可以被界定，然而不精确性大多达到数千米。部分短路地点没有被识别。在非交织的网络、如25kV/50Hz网络中，数字接触网保护装置能够实现将短路地点界定到最好情况为500m。精确的定位此处目前还不可能。

可替换地，可能会通过经由GSM等等的通信来读取被构造例如用于检测在接触网络系统中的短路的传感器。然而，这种传感器或相对应的无线电传感器为了通信而具有非常高的能量需求或电流需求。同样，不利的是，对于具有所需的电子装置的相对应的无线电传感器而言，成本比较高。

发明内容

因而，迫切地需要自动地识别接触网系统中的干扰或者关于运行状态的一般信息并且可靠且快速地将相对应的信息转发给处理所述信息的位置的可能性。

该任务通过在独立权利要求中说明的本发明来解决。有利的扩展方案由从属权利要求得到。

该任务的解决方案通过采用多个无线电传感器节点来得到，这些无线电传感器节点检测接触网系统中的故障并且将相对应的故障图转发给处理这些信息的位置并且因此简单地标识出干扰。这种处理这些信息的位置例如可以是中枢（Zentrale）、譬如维护控制中心。从信息到达并且被分析的中枢出发，接着开始用于消除干扰的所需步骤。

与接触网系统的干扰定位或者故障识别相关的信息在无线的、有利地为线性的无线电传感器网络之内以无线缆的方式被检测并且被转发，该无线电传感器网络沿着线路分布并且由多个无线电传感器节点构成。

根据本发明，建议了一种用于监控接触网系统的运行参数的设备，该设备包括多个无线电传感器节点，其中无线电传感器节点被安装在接触网系统中的不同的地点处。无线电传感器节点分别具有至少一个传感器，用于监控运行参数。无线电传感器节点中的至少数个形成无线网络，通过该无线网络经由无线电可以将由网络的第一无线电传感器节点制成的并且发送的数据包、尤其是故障电报传输给接触网系统的中枢。

有利地，无线电传感器节点中的至少数个具有收发装置，由第一无线电传感器节点发送的故障电报通过该收发装置被接收并且紧接着通过该网络的一个或多个另外的无线电传感器节点或者直接地被转发给中枢。由此实现了，无线电传感器节点仅须具有比较小的作用距离。仅仅对于紧邻中枢安装的那个无线电传感器节点检测到故障情况的情况，故障电报直接由进行检测的无线电传感器节点传输给中枢。

在有利的扩展方案中，由无线电传感器节点构成的网络是线性网络。此外，有利的是，该网络根据自组织（ad-hoc）网络的方式工作。

通过在另一有利的扩展方案中无线电传感器节点中的至少一个具有带有多个用于监控多个不同的运行参数的传感器的传感器库，实现了不必安装相对应较大数目的无线电传感器节点来监控多个不同的运行参数。

为了也能够监控接触网系统的并不直接位于无线电传感器节点的安装地点的构件，在另一实施形式中，附加地采用了用于监控接触网系统的运行参数的至少一个无线电传感器。所述至少一个无线电传感器与无线电传感器节点之一关联并且与关联的无线电传感器节点处于无线电连接，其中通过该无线电连接可以将无线电传感器的数据传输给无线电传感器节点。