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10. Juli 2014

Vision-Sensoren ermitteln Schienen-Verschleißzonen von Zugwaggons

Das französische Nahverkehrsunternehmen RATP hat in einem Projekt das Rollverhalten der Waggons seiner Regionalzüge untersucht. Ziel war es, die Verschleißzonen der Schienen zu ermitteln, um komplizierte und teure Wartungsmaßnahmen zu vermeiden. Durch den Einsatz von acht 3D-Vision-Sensoren Ranger von SICK konnte das Projekt in Rekordzeit abgeschlossen werden.   Ranger

Die Messungen erfolgen mithilfe von 3D-Vision-Sensoren, welche die x-, y- und z-Daten erfassen und somit Aufschluss über das Verhalten des Rades auf der Schiene geben. Die Integration war jedoch mit einigen Herausforderungen verbunden. Im Eisenbahnverkehr ist ein sogenanntes Lichtraumprofil zu berücksichtigen, welches mit einer Beschränkung des Gesamtvolumens der Waggons und von deren Bordausrüstung verbunden ist. Dabei handelt es sich um eine Schutzzone, die stets frei bleiben muss. Der Platzbedarf des Sensors und dessen Positionierung am Waggon mussten entsprechend angepasst werden, ohne jedoch die Messqualität zu beeinträchtigen, um ein optimales Ergebnis zu erzielen. Der Sensor muss außerdem  bei Stößen, Erschütterungen, Vibrationen und Schwankungen ein zuverlässiges Ergebnis liefern, während der Zug mit einer Spitzengeschwindigkeit von 130 km/h und einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 80 km/h fährt.

Ein Profil mit unzähligen Daten

Für das Projekt wurde ein RER-A-Regionalzug für sechs Testwochen im Nachtbetrieb mit acht 3D-Vision-Sensoren Ranger ausgerüstet. Der Systemintegrator NEW VISION Technologies installierte die 3D-Kameras in einem extrem kompakten Gehäuse, um die Volumenanforderung zu erfüllen.

Ranger

Der 3D-Vision-Sensor Ranger ist in ein extrem kompaktes Gehäuse integriert

Die Kameras wurden vor dem Rad, an der Kontaktstelle zwischen Schiene und Rad, sowie hinter dem Rad auf beiden Seiten des Zuges angebracht. Die Messung erfolgt, indem sich der Laserstrahl an die Form der Schiene anpasst, welche über Spiegel zurück zur 3D-Kamera reflektiert wird. Die Kamera liest und sammelt die Messdaten, welche nach der Verarbeitung ein Schienenprofil in Kurvenform ergeben. Bei 2000 Messungen pro Sekunde wurden alle 24 mm rund 8 Terabyte Daten gesammelt und ausgewertet.

 

Messdaten über Schienen - und Radprofil

Messdaten über Schienen – und Radprofil

 

Das Projekt konnte somit zügig abgeschlossen und die Daten an RATP übermittelt werden.

 

 

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