Sensorsystem Bahn - Sensorsystem für Bahnstrecken

Durch steigende Nutzung schneller Massentransportmittel mit hohen Kapazitäten und Taktzeiten entsteht eine immer größere Belastung für die gesamte Schieneninfrastruktur. Damit ist es unumgänglich notwendig, deren technischen Zustand permanent zu überwachen.

Kurzbeschreibung

Ausgangslage

Die möglichst frühzeitige Detektion von Abnützung oder Materialermüdung an der Gleisanlage wie z.B. Schienenbrüche, Radformfehler, erhöhten Schienenverschleiß, durch Naturereignisse wie z.B. Murenabgänge, Lawinen, Überflutungen, Hangrutschungen, Baumsturz, oder durch unbefugte Personen auf der Gleisanlage kann größere Folgeschäden durch ein schnelle und richtige Interpretation und Handlung verhindern.

Neben den etwa halbjährlichen Mess- und Inspektionsfahrten wird der aktuelle Streckenzustand bei den ÖBB heute durch die Triebfahrzeugführer erhoben. Im Bereich von Bahnhöfen und Betriebsstätten achtet das vor Ort befindliche Personal auf den ordnungsgemäßen Zustand der Bahnanlagen. Unregelmäßigkeiten werden an die Betriebsführungszentralen weitergegeben. Neben dem punktförmigen Einsatz von Monitoringsystemen ergibt sich damit das Problem, dass nicht alle Bahnanlagen und diese nicht in Echtzeit überwacht werden können.

Ziel

Ziel dieses Forschungsprojektes ist daher die Erforschung der Detektionseigenschaften komplementärer Sensortechnologien, die gemeinsam nicht nur an einzelnen Punkten, sondern über die gesamte Strecke ein lückenloses und permanentes Monitoring ermöglichen.

Methoden

Die dazu verwendeten Sensortechnologien sind verteilte Lichtwellenleitermesssysteme und optische Dehnungsmessstreifen an den Schienen, sowie Bestandssysteme. Die Lichtwellenleitermesssysteme umfassen die optische Zeitbereichsreflektometrie (ODTR) und die verteilten Brillouin Messsysteme. Damit wird es möglich sein,

lokale Veränderungen,
Schallereignisse und Vibrationen bzw.
lokale Temperaturen und Dehnungen

über eine Strecke von bis zu 40 km mit je einem einzigen Messgerät zu detektieren. Die Dehnungsmessstreifen an den Schienen werden zur Detektion von Spannungen in den Schienen eingesetzt. und dienen als punktuelle Referenzgeber. Die Bestandssysteme, wie z.B. Lawinen- und Murenwarnsysteme, werden integriert und dort wo notwendig mit neuer Sensorik ergänzt. Die automatische Interpretation der großen Menge an Sensordaten wird mittels geeigneter Algorithmen zur Signalverarbeitung und Musteranalyse durchgeführt.

Das Forschungsprojekt soll zeigen, welche die geeignetsten Sensortechnologien und -typen zur Detektion wartungstechnisch relevanter Zustände und Veränderungen auf einer ÖBB-Strecke sind.

Projektbeteiligte

Projektleitung

AIT Austrian Institute of Technology, DI Dr. Heinrich Garn

Projektpartner:innen

FCT Fiber Cable Technology GmbH, Ing. Günther Neunteufel
TU WIEN - Institut für Computersprachen, Univ. Prof. Dr. Dipl.-Ing Eva Kühn
Hottinger Baldwin Messtechnik GmbH, DI Dietmar Maicz
ÖBB-Infrastruktur Aktiengesellschaft, DI. Andreas Schön
Technische Universität Graz - Institut für Ingenieurgeodäsie und Messsysteme, Univ. Prof. Dr. Werner Lienhart

Kontaktadresse

AIT Austrian Institute of Technology
DI Dr. Heinrich Garn
Tel.: +43 (5) 0550-4103
Fax: +43 (5) 0550-4125
E-Mail: heinrich.garn@ait.ac.at

Dieses Projekt wurde im Rahmen des Programms "Mobilität der Zukunft" vom BMVIT finanziert.

Weiterführende Informationen finden Sie im Infonetz der FFG.