Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWMDie Überwachung heißgelaufener Achslager und feststehender Bremsen an Personen- und Güterzügen ist ein wichtiger Faktor zur Reduzierung störungsbedingter Ausfallzeiten bzw. Wartungskosten. Die Messwertnahme erfordert berührungsfreie Verfahren; üblich ist der Einsatz von Infrarot-Sensoren im Gleisbett, welche die Wärmeabstrahlung der Fahrgestelle messen und mittels mathematischer Methoden analysieren. In langjähriger, erfolgreicher Zusammenarbeit mit der Firma Progress Rail Inspection and Information Systems (PRIIS) entwickeln wir die Software der Fahrwerküberwachungsschwelle (FÜS). Die Software analysiert Strahlungsprofile, erkennt drohende Überhitzung und signalisiert dies an angeschlossene Meldestellen.
Bahn
Software ständig anpassen
»Jeder nationale Bahnbetreiber bringt spezifische Anforderungen mit«, erzählt Projektleiter Thomas Redenbach aus der Praxis. »Die hauptsächliche Arbeit besteht darin, die vorhandene Software ständig an neue Umgebungen anzupassen und die Qualität der Auswertung zu verbessern. Was die Präzision der verwendeten mathematischen Modelle angeht, haben wir die Nase vorn.«
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looking up at a rusty freight train car with wheels polished to a shiny finish by the railroad tracks underneath
Auf dem Stahlross sicher durch den Winter
Radlager und Bremsen von Zügen sollen nicht ihren Dienst quittieren. Daher werden Temperatur und viele andere Betriebsparameter auch aus dem Gleis heraus überwacht. Kommt der Schnee, kommen Probleme, die eine flexible Steuerung der Datenerfassung verhindert.
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Signalanalyse im Eisenbahnbereich
Problemstellung und Lösungen
Während des Messbetriebs muss eine große Datenmenge aufgenommen und ausgewertet werden. Wechselnde Umgebungstemperaturen beeinflussen die Sensoreigenschaften, was die permanente (Nach-)Kalibrierung der Geräte erforderlich macht. Unsere Systemsoftware erledigt dies vollautomatisch. Weichen die Messwerte während des Kalibriervorgangs stark voneinander ab, etwa wegen temporärer Verschmutzung der Optiken (z.B. durch Kondenswasser), so wird dies erkannt und algorithmisch korrigiert. Die gemessenen Temperaturen bleiben so über lange Zeiträume stabil. Auch unerwünschte Störstrahlung durch Sonnen-Reflexion oder heiße Bremsklötze wird durch intelligente Klassifikatoren erkannt und ausgefiltert.
Darüber hinaus ermöglicht die Erkennung einzelner Fahrzeuge anhand ihrer Achsabstände eine Anpassung der Auswertungsparameter an bauartbedingte Unterschiede individueller Waggons.
Bei der Entwicklung und Implementierung der Algorithmen wurde Wert auf hohe Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit des Systems gelegt. Die Algorithmen werden in unseren Laboren ständig verbessert und mit zusätzlichen Funktionen ergänzt. Das Gesamtsystem ist modular und flexibel aufgebaut und kann einfach an individuelle Anforderungen angepasst werden.
Signalanalyse im Eisenbahnbereich
Systemumgebung
Der Auswerterechner besteht aus einem Industrie-PC der unter dem Betriebssystem Linux läuft. Neben der Auswertungssoftware wurden weitere Softwarepakete wie Systemdiagnoseprogramme und eine Web-basierte Benutzerschnittstelle entwickelt.
Einsatzgebiet
Die Software ist weltweit im Einsatz. Allein in Europa wurden bereits über 1000 Messsysteme installiert.
Partner
- Progress Rail Inspection & Information Systems GmbH