Automatisches Gleisbauarbeiterwarngerät

Abstract

 Automatisches Rottenwarngerät zur Warnung vor herannahenden Zügen mit Hilfe optischer und/oder akustischer Signale, wobei eine Einrichtung die Intensität des Umgebungspegels überwacht und eine Steuerung Signale in dynamisch angepaßter Form und Intensität abgibt, so daß entsprechend dem erfaßten Umgebungspegel ein solcher durch die Signale um einen vorbestimmbaren Pegelwert übertroffen ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein automatisches Rottenwarngerät zur Warnung vor herannahenden Zügen mit Hilfe optischer und/oder akustischer Signale.

[0002] Gleisbauarbeiter an Bahnstrecken werden z. Zt. häufig noch von sie begleitenden Sicherungsposten akustisch auf herannahende Züge aufmerksam gemacht. Dieses System ist in mehrerlei Hinsicht verbesserungsbedürftig. Zum einen kann der Aufmerksamkeit eines Sicherungspostens ein Zug entgehen und zum anderen werden die unnötig lauten akustischen Signale häufig als störend empfunden. Akustischen Signalen ist zudem der Nachteil eigen, daß sie - beispielsweise in Bahnhöfen in Innenstädten - als dermaßen störend empfunden werden, daß sie von vornherein nicht eingesetzt werden, da es doch während der Dauer der Gleisbauarbeiten zu einer ganzen Anzahl von Warnungen kommen kann.

[0003] Es sind daher bereits in der Vergangenheit automatische Rottenwarnanlagen vorgeschlagen worden, bei denen herannahende Züge automatisch erfaßt werden und z. B. auf dem Funkwege Informationen an akustische Warnanlagen wie Schnarren oder Hörner oder auch an optische Warnanlagen wie gelbe Blinklichter weitergegeben werden. Ein Beispiel für eine optische Anlage, die z. Zt. bekannt ist, findet sich in dem Gebrauchsmuster DE-U1 93 04 748.

[0004] Die in diesem Gebrauchsmuster beschriebene optische Rottenwarnanlage vermag jedoch nicht, einem der Hauptprobleme dieser optischen Anlagen beizukommen, der Verwendungsmöglichkeit nur in der Dunkelheit und nicht auf (taghell) erleuchteten Baustellen, in der Dämmerung bei sich verändernden Lichtbedingungen oder am Tag.

[0005] Auch ist zu berücksichtigen, daß bei bisher bekannten Anlagen nicht unerhebliche Mengen an Verkabelung für die fehlersichere Übertragung der Signale zu transportieren und zu installieren sind.

[0006] Um die Akzeptanz der Warnanlagen weiter zu steigern, und eine die im Prinzip möglichen menschlichen Fehler im wesentlichen ausschaltende automatische Rottenwarnanlage auch in der Dämmerung und bei Tag sowie bei gut beleuchteten Baustellen zu erhalten, und um Unbeteiligte nicht unnötig laut oder oft zu belästigen, soll bei der erfindungsgemäßen Rottenwarnanlage das jeweils abgegebene Signal nur dann abgegeben werden, wenn es notwendig ist.

[0007] Vorteilhafterweise sollte dies nicht unnötig laut oder unnötig intensiv erfolgen, aber dieselben Möglichkeiten bieten, die zur Zeit Streckenposten mit mechanischen Tyfonen^(R) haben.

[0008] Es versteht sich von selbst, daß das Rottenwarngerät einfach aufzubauen sein sollte und mit möglichst geringem apparativen Aufwand betreibbar sein sollte. Auch in kritischen Fällen, z. B. bei schlechten (Funk-)Verbindungen aufgrund von elektromagnetischen Belastungen, atmosphärischen Störungen oder dergleichen, soll das Gerät fehlerfrei funktionieren.

[0009] Aufgabe ist daher, ein automatisches Rottenwarngerät zu schaffen, das in allen Situationen zuverlässig in angemessener Weise warnt und das an allen denkbaren Orten ohne Bedenken einsetzbar ist.

[0010] Erfindungsgemäß werden die Aufgaben durch ein automatisches Rottenwarngerät mit den im Anspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst. Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen wieder.

[0011] Insbesondere ist vorteilhaft, daß das erfindungsgemäße Rottenwarngerät seine abgegebenen Signale über eine Steuerung entsprechend dem Umgebungsstörpegel, also insbesondere der Umgebungslautstärke und der Umgebungshelligkeit dynamisch anpaßt. Es ist möglich, den Umgebungsstörpegel jeweils in Pausen der Warnsignale zu erfassen, oder auch quasi-kontiniuerlich in kurzen Zeitabständen. Damit wird erreicht, daß das Signal auch dann, wenn z. B. laute Maschinen eingesetzt werden, genügend laut ist, um die Gleisarbeiter zu warnen. Andererseits werden jedoch in allen Fällen, in denen vergleichsweise ruhige Umgebungsbedingungen herrschen, nur die Betroffenen gewarnt und die Anlieger nicht wesentlich gestört.

[0012] Das Gerät kann, insbesondere dann, wenn es sich um eine leise Baustelle handelt, und die Aufmerksamkeit der Bauarbeiter entsprechend hoch für Geräusche ist, mit leiseren Signalen warnen. Um die Verwechslung mit anderen Warnsignalen auszuschalten, wird vorgeschlagen, bekannte akustische Signale in einem elektronischen Baustein in digitalisierter Tonfolge abzuspeichern, nämlich die typische Toncharakteristik, z. B. eines handbetätigten Tyfons^(R) mit einer Gasdruckflasche, wie sie z. Zt. verwendet werden. Die Gleisbauarbeiter kennen dieses Signal und dessen Bedeutung und können schulungsgemäß entsprechend schneller handeln.

[0013] Gegenüber den handbetätigten Tyfonen^(R), die mit einer sehr großen Lautstärke ausgestattet sind, die jedoch aufgrund von Umweltbedingungen Schwankungen unterworfen sind, kann jetzt ein elektronisch definierter Signalton mit genau bestimmter Lautstärke abgegeben werden.

[0014] Weiter wird erfindungsgemäß ein häufig auftretendes Problem automatischer Anlagen mit Warnlichtern, nämlich das mögliche Versagen der Warnlichter überwacht, indem die Lichterzeugung mit Hilfe einer Sensoreinrichtung erfaßbar ist. Bei einem Selbsttest nach Aufstellen der Anlage wird ein Signal abgegeben und entsprechend von einem Sensor aufgefangen. Sollte das Signal nicht erzeugt werden, wird die Anlage eine entsprechende Störmeldung ausgeben, so daß man bereits durch einen kurzen Selbsttest beim Aufstellen der Anlage weiß, daß ein Fehler zu beheben ist. Sollte bei einer tatsächlich vorzunehmenden Warnung eine Lampe oder dergleichen versagen, könnte durch entsprechende Selbst-nalstärke vorzusehen. Diese Anzeigen können das Vorhandensein starker Störquellen bzw. das Nichtvorhandensein eines guten Empfangs anzeigen oder eine automatische Störmeldung ermöglichen.

[0015] 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 automatisch überwacht werden, anzuzeigen, da es keine Möglichkeit gibt, sie flexibel durch einen eine untypische Gefahr erkennenden Sicherungsposten auslösen zu lassen. Schon während der Aufbauphase kann diese Einrichtung genutzt werden, um das Warn-System in Betrieb zu setzen. Diese Funktion ist selbstverständlich erforderlich, da auch die das Warngerät aufbauenden Personen sich im Gleisgefahrenbereich bewegen. Es wird vorgeschlagen, am Zentralgerät und auch an den dezentralen Warneinrichtungen manuelle Schalter zur Auslösung eines der verschiedenen Rottenwarnsignale, Ro1, Ro2 oder Ro3 oder andere vorzusehen.

[0016] Um beim automatische Rottenwarngerat auch einem Versagen der Steuerelektronik vorzubeugen, wird vorgeschlagen, zwei getrennt voneinander arbeitende Prozessoreinrichtungen vorzusehen, wobei die erste Prozessoreinrichtung bei Vorhandensein einer Zugeinfahrmeldung das entsprechende Warnsignal abgibt, die zweite Prozessoreinrichtung dies unabhängig von der ersten Einrichtung ebenfalls tut und die zweite Prozessoreinrichtung zusätzlich hierzu 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' zusätzlich abgegeben. Die zweite Prozessoreinrichtung muß aber nicht alle weiteren, der ersten Prozessoreinrichtung obliegenden Systemtätigkeiten, z. B. Überprüfung korrekten Aufbaus und dergleichen ausführen können.

[0017] Eine weitere sinnvolle Ausführung wäre das Erstellen einer Relaissteuerung mit einer zusätzlichen Redundanz, deren Überwachung mit einer weiteren zusätzlichen Prozessoreinrichtung erfolgen kann.

[0018] Bezüglich der technischen Ausführung des Zentralgerätes wird weiter vorgeschlagen, per Software Einstellmöglichkeiten vorzusehen, durch die die Signalstärke des Warnsignals in Abhängigkeit von der Umgebungslautstärke 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.

[0019] Abschließend wird noch vorgeschlagen, einen Speicher zum Protokollieren der Betriebszustände, insbesondere der während des Betriebes erfaßten und/oder ausgelösten Ereignisse vorzusehen. Es hat sich gezeigt, daß bei einer großen Anzahl von Unfällen mit Gleisbauarbeitern 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 ähnlicher Unfälle ist dies jedoch unbedingt nötig.

[0020] 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. Die Gleisbauarbeiter werden sich eher einem Gerät anvertrauen wollen, dessen ordungsgemäßes Funktionieren stets erwiesen wurde. Gleichzeitig wird hierdurch der Nachweis ermöglicht, daß - sollte es zu einem Unfall kommen - nicht die Sicherheitsvorkehrungen oder die Planung versagt haben, sondern, daß andere hier nicht vorhersagbare Ereignisse ursächlich waren.

[0021] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnung. Dabei zeigt:

Fig. 1

eine vorgeschlagene Ausführungsform des automatischen Warngerätes mit Rahmen und akustischen Signalmittel,

Fig. 2

eine Ansicht des Zentralgerätes mit den Bedienfeldern, und

Fig. 3

eine schematische Darstellung des erzeugten angepaßten Schallpegels im Vergleich zu anderen Einrichtungen.

[0022] Das in der Fig. 1 dargestellte automatische Rottenwarngerät 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 auch bei noch nicht angeschlossenen Schienenschaltern vorgesehen werden.

[0023] Die wenigstens eine Einrichtung zur Überwachung der Umgebungsstörpegel kann zusammen mit der entsprechenden Steuerung in den Warnlampen jeweils jede Lampe individuell steuernd, in den Tongebern oder in einer Zentraleinrichtung vorgesehen sein.

[0024] In Fig. 2 ist die Zentraleinrichtung mit den wenigen, stabil ausgeführten und eindeutig benutzbaren Schaltern und Anzeigen dargestellt. An eine Zentraleinrichtung kann eine Mehrzahl von längs den Gleisen aufgestellten dezentralen Warneinrichtungen angeschlossen werden. Diese können auf allen denkbaren Mechanismen beruhen, wie Lichtschranken, Bewegungsmeldern etc.

[0025] Fig. 3 zeigt schematisch die unterschiedlichen Anforderungen an die Warnsignallautstärke bei verschiedenen lärmenden Geräten im Vergleich zu Tyfonen^(R) oder bisher bekannten Geräten mit fest vorgegebener Lautstärke. Deutlich erkennbar ist der dynamische Bereich, in dem automatisch Signale bis zu einem Maximalwert herauf oder bis zu einem Minimalwert herunter gesteuert abgegeben werden.

[0026] Die Warneinrichtungen können ebenfalls mit Handbetätigungen zur Warnsignalauslösung ausgestattet sein. Weiter ist ein Informationsrückkanal, z. B. für die Information sich leerender Batterien der dezentralen Warneinrichtungen vorhanden, um das einwandfreie Funktionieren dieser dezentralen Einrichtungen zusätzlich zentral überwachen zu können, und automatisch melden zu können.

[0027] Die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Schienenschalter zur Erfassung herannahender Züge können entweder auf mechanischem Wege das Passieren von Rädern an bestimmten Gleisabschnitten oder auf induktivem Wege das Vorhandensein großer Metallgegenstände erfassen.

[0028] Zur Erfassung der Umgebungslautstärke im Bereich der Gleisbauarbeiter wird insbesondere vorgeschlagen, den Schallgeber als Mikrofon zu verwenden. Diese "Mikrofon"-eigenschaft wird erfindungsgemäß auf einwandfreies 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 Digitalsignal gesetzt ist. Nur für den Fall, daß die Membran mechanisch zerstört würde, wird es möglich, daß die Bitfolge 0000 0000, also völliges Null, erreicht wird.

[0029] In diesem Fall kann man also bereits eine entsprechende Anzeige aktivieren, daß die Membran zerstört ist und daß kein Signal abgegeben werden kann. Entsprechende Störungssignale können abgeben werden indem sofort auf andere Signalmittel umgeschaltet werden kann.

[0030] Durch die gewählte Überwachung der Funktionsfähigkeit der Warnsignale in den Einrichtungen für die Warnsignale selbst ist es möglich, auf (Kabel-)Rückleitungen 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 Weiterbildung der Erfindung wäre es auch möglich, die Mikrofone zur Erfassung der Umgebungslautstärke individuell an jede einer Mehrzahl von Warneinrichtungen anzubringen, beispielsweise dann, wenn diese individuell von den zu warnenden Personen getragen werden.

[0031] Soll jedoch eine zweite bevorzugte Ausführung verwandt werden, bei der die Signale zwischen Zentraleinheit und Warnmitteln bzw. zwischen Zentraleinheit und Gleisüberwachungsschaltern funktechnisch übertragen werden, so ist darauf zu achten, daß in einem vorzugsweise zu verwendenden 460 MHz-Bereich selbst bei einer Störhochfrequenzspannung von bis zu 1 µV am Antenneneingang des Empfängers Signale noch einwandfrei erkannt werden.

[0032] Bezüglich der optischen vorgeschlagenen Warneinrichtung wird vorgeschlagen, eine sich in einer horizontalen Ebene oberhalb der Leuchte erstreckende Abschirmplatte vorzusehen, um nicht - die höher sitzenden - Lockführer vorbeifahrender Züge unnötig zu verwirren, bzw. gegenüber anderen Warnsignalen zu desensibilisieren.

[0033] Dem gleichen Zweck kann auch eine senkrechte Trennscheibe dienen, die zwei Signallampen voneinander trennt, wobei entsprechend der von den Schienenschaltern erkannten Fahrtrichtung eines Zuges nur jeweils diejenige Lampe betrieben werden, die in Fahrtrichtung liegt (also die für den Zugführer unsichtbare Lampe).

[0034] Ein gleicher Effekt wird durch zwei z. B. von Autobahnbaustellen bekannten Richtblitzleuchten bewirkt, die in um 180° einander gegenüberliegende Richtung entlang der Bahnstrecke ausgerichtet sind, und von denen jeweils nur eine 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 gewarnt werden, da nun beide Signalleuchten durch jeweils den anderen Zug aktiviert werden. Weiter ist die Verwendung der von Autobahnbaustellen bekannten Warnlampen mit Lauflichtsteuerung möglich.

[0035] In den Gehäusen der Lampen werden vorteilhafterweise die erfindungsgemäßen Sensormittel zur Erfassung der tatsächlich abgegeben Signale eingesetzt, z.B. Phototransistoren, die über Lichtleitfasern die Lichtsignale überwachen. Die weiter vorgeschlagenen unabhängigen Stromversorgeungen der Signalmittel sollten ebenfalls direkt in deren Gehäusen vorgesehen werden. Es ist auch denkbar, die Schallgeber bzw. Warngeräte ohne Zentraleinrichtung zu betreiben.

[0036] Die Prozessoreinrichtungen sollten zusammen in den Zentralgerät in Modulbauweise einander überwachend, ggf. noch durch eine ebenfalls überwachte Relaisauslösung ergänzt, vorgesehen werden. Bedienelemente zur softwaremäßigen Verstellung der Lautstärkedifferenz sollten nur werksseitig bzw. durch Servicepersonal verstellbar sein. Gleiches gilt für das Auslesen des Speichers für die während des Betriebs erfaßten Ereignisse, das z. B. durch einen angeschlossenen Personalcomputer erfolgen könnte.

[0037] Es ist auch denkbar, statt Funk- oder Kabelverbindungen zwischen den einzelnen Komponenten des Rottenwarngerätes auch Laserlicht-, ultraschall- oder infrarot-Datenübertragung zu verwenden. Letzteres würde sich insbesondere dann anbieten, wenn beispielsweise eine längere Lichtschrankenstrecke vorhanden ist, die dazu dient, einen Arbeitsbereich in dem sich Gleisbauarbeiter aufhalten, von einem befahrenen Nachbargleis zu trennen. Bei Unterbrechen dieser Lichtschranke z.B. wenn ein Arbeiter auf das befahrbare Nebengleis wechselt, 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 Übermittlungsstrecke 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.

[0038] Die induktiven Schienenschalter zum Erfassen des Einfahrens eines Zuges in einen überwachten Gleisbereich sollten bevorzugt mit beispielsweise magnetischen Einrichtungen versehen sein, die beim Lösen, Entfernen oder Verschieben der Schienenschalter eine Störmeldung auslösen.

Ansprüche

1. Automatisches Rottenwarngerät zur Warnung vor herannahenden Zügen mit Hilfe optischer und/oder akustischer Signale,
gekennzeichnet durch

- eine Einrichtung zur Überwachung der Intensität des Umgebungspegels,

- eine Steuerung zur Abgabe von Signalen in dynamisch angepaßte Form und Intensität, so daß entsprechend dem erfaßten Umgebungspegel ein solcher durch die Signale um einen vorbestimmbaren Pegelwert übertroffen ist.

2. Automatisches Rottenwarngerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß akustische, dem Klang des Tyfonsignals entsprechende Signale, die in einem elektronischen Baustein gespeichert sind, mit Hilfe eines Lautsprechers (12) abgestrahlt werden.

3. Automatisches Rottenwarngerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens eine Blitzleuchte (18; 19; 24; 25), deren Lichterzeugung mit Hilfe einer Sensoreinrichtung erfaßbar ist.

4. Automatisches Rottenwarngerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Lichtsensor zur automatischen Umschaltung von gegebenenfalls vorgewählter rein optischer Anzeige auf gegebenenfalls zusätzliche akustische Anzeige bei heller Beleuchtung oder bei intensiven Lichtquellen oder bei Erfassung eines Dämmerungsbeginns.

5. Automatisches Rottenwarngerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens eine Einrichtung zur Erfassung der ordnungsgemäßen Betriebsbereitschaft der übrigen Systemkomponenten und unabhängiger Stromversorgung in den Warneinrichtungen.

6. Automatisches Rottenwarngerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Handschalter zur manuellen Auslösung an den Warneinrichtungen.

7. Automatisches Rottenwarngerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Anzeigeeinrichtung an den funkempfangenden Geräten zur Anzeige der empfangenen Signalstärke bei Verwendung von Funkverbindung zwischen den Schienenschaltern und einer Zentraleinrichtung oder zwischen dieser und wenigstens einer gegebenenfalls vorzusehenden dezentralen Warneinrichtung.

8. Automatisches Rottenwarngerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Einrichtung an induktiven das Einfahrens eines Zuges in einen überwachten Gleisbereich erfassenden Schienenschaltern, die mit mechanischen oder magnetischen Mitteln versehen ist, und beim Lösen, Entfernen oder Verschieben der Schienenschalter eine Störmeldung ausgibt.

9. Automatisches Rottenwarngerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Einsatz wenigstens zweier getrennter in einer Zentraleinheit arbeitenden Prozessoreinrichtungen die zweite Prozessoreinrichtung die erfolgreiche Ausgabe eines Auslösesignals für die Warnsignalmittel überwacht, die zweite Prozessoreinrichtung unabhängig von der ersten Prozessorplatine ebenfalls zur Abgabe eines Auslösesignal eingerichtet ist, und die zweite Prozessoreinrichtung zur Abgabe eines Signals in der Lage ist, das die nicht einwandfreie Betriebsfähigkeit des Rottenwarngerätes indiziert.

10. Automatisches Rottenwarngerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Speichermittel zum Speichern einer vorbestimmten Anzahl von beim Betrieb erfaßter und/oder ausgelöster Ereignisse.

Zeichnung