Der Scanner erkennt, welche Bremse an welchem Waggon wann gescannt wurde und ermittelt gleichzeitig den Zustand der Bremsbacke. (Bild: ITTH)
Predictive Maintenance auf der Schiene
Bei der Zustandsüberwachung der Bremsbacken ist es unbedingt notwendig, genau zu wissen, welche Bremse an welchem Zug wann überprüft wurde. Um diese Daten zu erhalten, wird jeder Zug anhand mehrerer RFID-Tags eindeutig identifiziert. „Die von uns analysierten Züge vom Typ IC3 und IC4 haben sogenannte achsmontierte Bremssysteme. Jeder Zug hat 40 bis 60 Bremsen, die eindeutig identifiziert werden müssen, um die Daten zuordnen zu können“, erklärt Hartwig. Der Scanner erkennt, welche Bremse an welchem Waggon wann gescannt wurde und ermittelt gleichzeitig den Zustand der Bremsbacke anhand der Aufnahmen. Das System ist für eine präzise Messung bei einer schnellen Überfahrt des Zuges bis zu 60km/h zertifiziert. Die Bilder werden von sechs Kameras gemacht, die bis zu 4.000 Bilder/s mit einer Belichtungszeit von 200µs aufnehmen. 32 High Power IR LEDs mit Spezialgeometrie für Horizontalbeleuchtung sorgen dabei für das benötigte Licht. Die Beleuchtung ist kamerasynchronisiert. „Die für die optimale Beleuchtung benötigten Powertreiber und Synchronisatoren sind Spezialentwicklungen, die wir extra für unser Systems entwickelt haben“, berichtet Hartwig. Die Bilder werden schließlich über Lichtwellenleiter an ein Rechensystem übertragen. Dabei wird eine eindeutige Abnutzungsregression pro Achse und Bremse ermittelt und Abnormalitäten erkannt. Dadurch ergibt sich eine exakte Bedarfsermittlung aller Bremsbeläge. Der Zustand der Bremsen wird schließlich automatisch in eine Datenbank aufgenommen. Wird bei der Soll/Ist Analyse ein bestimmter Schwellenwert unterschritten, wird über eine automatische Warnmeldung über das SAP oder SMS-Gateway-System auf die Wartungsnotwendigkeit hingewiesen. Dadurch können Wartungsintervalle bedarfsgerechter gestaltet, Zeit eingespart und die Sicherheit erhöht werden.
Datenübertragung mit 10Gbit/s
Damit die Daten schnell und exakt an das Rechensystem übermittelt werden, benötigt man eine entsprechende Verbindungstechnik. Die Wahl fiel auf die Hybrid-Steckverbinder der Fischer FiberOptic Serie. Diese verfügen über zwei optische Kanäle zur Datenübertragung und zwei elektrische Kontakte. Dadurch können Daten mit einer Geschwindigkeit von 10Gbit/s übertragen werden. Da sich das System im Gleisbett befindet, müssen die Steckverbinder entsprechend robust und widerstandsfähig sein und verfügen über Schutzart IP67/68. Sie sind gegenüber äußeren Einflüssen wie Staub, Regen und Schnee resistent. Auch Öl und Benzin können den Steckverbindern nichts anhaben. „Unser System muss von Zeit zu Zeit gewartet werden. Dazu wird es aus dem Gleisbett herausgehoben. Damit dafür nicht die Strecke gesperrt werden muss, ist es wichtig, dass die Steckverbinder schnell gesteckt werden können. Auch hier haben uns die Fischer Steckverbinder voll überzeugt“, erklärt Hartwig. ITTH arbeitet bereits an einer hochmobilen Version des Systems, die auf Straßen eingesetzt werden kann, beispielsweise von Sicherheitsbehörden oder der Polizei zur Gefahrenabwehr.
Die Hybrid-Steckverbinder der FiberOptic Serie verfügen über zwei optische Kanäle, zwei elektrische Kontakte und können Daten mit 10Gbit/s übertragen. (Bild: Fischer Connectors GmbH)
