Ultimate Rail 02/2016 DE

09.2016 | DE

Ultimate Rail

10 FTS ­Frauscher Tracking Solutions schaffen neue Möglichkeiten für Applikationen im Eisenbahnbereich 20 FAdC Präventive Wartung und schnellstmögliche Konfiguration: neue Tools für den FAdC

MAGAZINE FOR RAILWAY TRACKING

THE NEW

GENERATION OF

LIVE TRACKING

02 | 03

INHALT

06

DIE NEUE GENERATION DES ECHTZEIT-TRACKING

10

Kluge Kombination DAS arbeitet mit bewährter Detektionstechnik zusammen.

18

Mehr Sicherheit

10

18

04

10

16

Weltweit aktiv: ­Frauscher investiert in Forschung und Produktion; 6.500 Sensoren für Indien; 4. Wheel Detection Forum.

Das Beste aus beiden Welten: FTS verbindet DAS mit bewährter Sensorik von ­Frauscher.

Maximale Verfügbarkeit von Infrastruktur und Rollmaterial durch Echtzeit-Überwachung.

14

18

FTS öffnet Möglichkeiten für neue Anwendungen – in allen Bahnsegmenten.

Umfassende Sicherheit im Bahnbetrieb braucht zuverlässige Informationen. FTS liefert sie aus einer Hand.

Mixed-News

06

Die neue Generation des Echtzeit-Tracking Distributed Acoustic Sensing schafft neue Möglichkeiten der Detektion im Bahnbetrieb.

Eine Lösung für die Überwachung der ganzen Strecke.

­Frauscher Tracking Solutions FTS

Zugerfassung: Lokalisierung in Echtzeit

Überwachung von Zug- und Gleiskomponenten

Security-Anwendungen

20

FAdC-Werkzeuge ­ rauscher stärkt die MöglichF keiten des FAdC mit den neuen Werkzeugen FAMS und FCT.

22

Kontakte & Termine Wir sind da, wo unseren Kunden sind: Mit weltweiter Präsenz unserer Niederlassungen und auf allen wichtigen Messen des Eisenbahn-Sektors.

Ultimate Rail 09.2016

Editorial

Liebe Leserinnen, liebe Leser, „Track more with less“: Mehr Informationen mit weniger Aufwand zur Verfügung stellen; dieser Gedanke spielt in modernen ­Systemen der Eisenbahnsignaltechnik eine immer größere Rolle.

Auch wir verfolgen die Strategie, für Systemintegratoren und Bahnbetreiber den Zugang zu solchen Informationen zu vereinfachen, die den Betrieb, die Überwachung und den Schutz ihrer Infrastruktur ermöglichen.

Das heißt, wir konzentrieren uns darauf, die Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit unserer bestehenden Produkte, wie Raddetektionssyteme und Achszähler, weiter zu verbessern, während ­Integration, Bedienung und Diagnose für den Nutzer so einfach wie möglich bleiben. Wir optimieren Systeme, reduzieren erforderliche Komponenten und machen zusätzliche Informationen nutzbar.

Hierzu investieren wir zukünftig noch mehr in Forschung und Entwicklung und suchen Partnerschaften in neuen technologischen Bereichen – wie zum Beispiel Distributed Acoustic Sensing (DAS).

Mehrere Jahre eingehender Tests an bestehenden Technologien sowie ein stark wachsendes Kundeninteresse haben uns in dem Entschluss bestärkt, ein weiteres Geschäftsfeld aufzubauen: ­Frauscher Tracking Solutions FTS. Dieser neue Zweig fügt sich optimal in unser Portfolio ein. Gleichzeitig sind die darin angebotenen Lösungen technisch perfekt mit unseren Kernsystemen zur Raddetektion und Achszählung kombinierbar, während unsere Kunden von erheblich erweiterten Möglichkeiten profitieren.

Der Einsatz dieser faszinierenden Technologie eröffnet der Bahn­industrie eine große Bandbreite von Anwendungen für die Zugerfassung, die Überwachung von Systemkomponenten, die Sicherung der Infrastruktur und den Schutz von Personen. Alle benötigen Informationen können dabei in Echtzeit von einer einzigen Lösung zur Verfügung gestellt werden.

Distributed Acoustic Sensing Systeme wie FTS werden die Art und Weise der Zugerfassung sowie den Betrieb der Infrastruktur in naher Zukunft grundlegend verändern. Wir freuen uns darauf, hier als eines der ersten Unternehmen die Entwicklung von DAS im Bahnbereich mitzubestimmen.

Damit wünsche ich viel Freude beim Lesen der aktuellen Ausgabe unseres Kundenmagazins Ultimate Rail, das nun im neuen Design vor Ihnen liegt.

Michael Thiel CEO Frauscher Sensor Technology 09.2016 Ultimate Rail

» MEHR INFORMATIONEN MIT WENIGER AUFWAND GENERIEREN«

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MIXED-NEWS Wir machen Eisenbahnen mit innovativer Technik sicherer. Dazu tragen die Investitionen in Forschung und Entwicklung bei. Und der konsequente Ausbau der Produktionsmöglichkeiten schafft Kapazitäten, um die steigende Nachfrage zu erfüllen.

8.500.000

20

EURO

SEKUNDEN

hat ­Frauscher in die Errichtung des neuen Innovation Centres sowie in

sind nötig, um den ­Frauscher

die Erweiterung der Sensorfertigung am Hauptstandort in St. Marienkirchen

Radsensor RSR110 zu kalibrieren.

investiert. Das Innovation Centre wird künftig die internationale Drehscheibe

Die offene Schnittstelle des Sensors

für alle Forschung- und Entwicklungsaktivitäten des Unternehmens

ermöglicht eine rasche und

sein. Und mit dem Ausbau des Produktionsbereichs konnten wir unsere

einfache Integration in bestehende

Fertigungskapazität maßgeblich steigern – für Kunden in aller Welt.

Systeme.

4.

WHEEL DETECTION FORUM IN WIEN:

Das 2011 erstmals ausge-

2.500 LASERIMPULSE

je Sekunde sendet die Optical Unit des neu entwickelten ­­Frauscher Acoustic Sensing FAS in das Glasfaserkabel. Wie dieses System auf Basis von Distributed Acoustic Sensing die Bahnbranche verändern wird, erfahren Sie in dieser Ausgabe unseres Magazins „Ultimate Rail“.

richtete Wheel Detection Forum hat sich als Branchen-Event für führende Sensorhersteller, System­ integratoren, Betreiber, Consultants und Repräsentanten verschiedener Forschungseinrichtungen sowie Verbände etabliert.

2017 geht das Forum in die nächste Runde. Referenten können bereits jetzt unter

30.000 RADSENSOREN

können in unserer erweiterten Sensorfertigung in St. Marienkirchen jährlich

der Mail-Adresse

gefertigt werden. Rund 500 Quadratmeter Fläche bieten entsprechende Kapazitäten.

marketing@­Frauscher.com

An diesem Standort erfolgt die Produktion aller induktiven Radsensoren sowie nahezu

ihre Paper einreichen.

der gesamten Auswertetechnik.

Ultimate Rail 09.2016

Mixed-News

3 JAHRE FIRMENJUBILÄUM

feiert in diesem Jahr die ­Frauscher Nieder-

lassung in Indien: ­Frauscher Sensor T ­ echnology India Private Ltd. wurde 2013 gegründet.

400 FREIMELDEABSCHNITTE

umfasst das Achszählprojekt bei METRO in

6.500 SENSOREN werden im Dedicated Freight Corridor West in Indien verbaut.

Um dieses bisher größte Projekt bei ­Frauscher umzusetzen, arbeitet ­Frauscher Indien mit Hitachi zusammen. So können wir unseren Kunden vor Ort bei der Realisierung ihrer umfassenden Ausrüstungsvorhaben den besten Service bieten.

10.000.000 ACHSEN

Houston, das unsere amerikanische Nieder-

können mit dem modernen ­­Frauscher Achszähler FAdC typischerweise im

lassung ­­Frauscher Sensor Technology USA

Durchschnitt fehlerfrei gezählt werden. Das robuste Design aller Software- und

Inc. in den Vereinigten Staaten realisiert.

Hardwarekomponenten bildet die Grundlage für diese hohe Verfügbarkeit.

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Netzwerk-Evolution: Glasfasern sind Sensoren und Kommunikations­ stränge zugleich für das Zugtracking der Zukunft mit DAS.

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The new generation of live tracking

DIE NEUE GENERATION DES ECHTZEITTRACKING Technik für die Zukunft: Distributed Acoustic Sensing (DAS) verwandelt Glasfaserkabel in virtuelle Mikrofone. Dieses Verfahren bietet ein riesiges Potenzial im Bereich der Überwachung des Betriebs und der Infrastruktur von Bahnen.

D

as Interesse an Technologien auf der Basis von Glasfasersensoren seitens Bahnbetreibern und Signaltechnikexperten verzeichnete in den vergangenen fünf Jahren einen starken Zuwachs. Die Grundlage dafür bilden Technologien wie Fibre Bragg Grating (FBG) und Distributed Acoustic Sensing (DAS). F ­ rauscher hat – gemeinsam mit unterschiedlichen Herstellern und Betreibern – diese Ansätze bereits unter realen Bedingungen hinsichtlich ihrer Einsatzmöglichkeiten und Verfügbarkeit getestet.

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Unsere Experten kamen bei der der Evaluierung dieses Tests zu einem klaren Ergebnis: DAS hat das größte Potenzial, zur Basistechnologie für zahlreiche bahnspezifische Anwendungen zu werden. Maßgebliche Grundlage für diese Bewertung war nicht zuletzt langjährige Expertise im Signaltechnikbereich.

DAS im Bahnbetrieb: Möglichkeiten und Potenzial So können unter Berücksichtigung der branchenspezifischen Anforderungen mit DAS zum Beispiel Züge, Wartungsfahrzeuge, Arbeitsgruppen, Personen oder umweltbedingte Einflüsse detektiert werden. Daraus ergeben sich Anwendungsmöglichkeiten im Bahnbetrieb, beim Monitoring von Gleis- und Zugkomponenten sowie in der Infrastruktursicherung.

Technisch ist es bereits heute möglich, Vorgänge und Komponenten am und neben dem Gleis über eine Distanz von 40 Kilometern mit nur einer Lösung in Form einer einzelnen DAS-Einheit zu überwachen. Um größere Streckennetze abzudecken, können mehrere solcher Einheiten zu einem Gesamtsystem zusammengeschlossen werden.

Innovative Algorithmen ermöglichen die individuelle Kategorisierung verschiedener Ereignisse. So lassen sich spezifische Alarme und Berichte generieren.

Einschränkungen von DAS im Bahnbereich Die Bahnbranche weist jedoch ganz eigene Ansprüche auf, die eine Weiterentwicklung der bisherigen Ansätze unabdingbar machen. So ergeben sich speziell im Bereich der Zugverfolgung ganz neue Herausforderungen für DAS-basierte Lösungen. Fasst man die wichtigsten Faktoren zusammen, ergeben sich drei Einschränkungen bei der Verwendung von DAS im Bahnbereich:

Gleiserkennung: Derzeit kann nicht festgestellt werden, ob sich eine Schallquelle auf oder neben dem Gleis befindet. In Gleissystemen mit mehreren parallel verlaufenden Schienensträngen ist es daher schwierig zu erkennen, auf welchem Gleis sich ein Zug bewegt. In komplexeren Gleisstrukturen scheint dies beinahe unmöglich.

Präzision: Derzeit gibt es keine Möglichkeit, mittels DAS einzelne Achsen präzise und fehlerfrei zu detektieren. Das aber ist eine Grundvoraussetzung für viele sicherheitsrelevante Anwendungen, wie zum Beispiel Informationen bezüglich der Zugintegrität. rfüllung von CENELEC-Standards: In der E Entwicklung DAS-basierter Lösungen wurden bisher keine Grundlagen zur Erreichung der im Bahnbereich gültigen Sicherheitslevel (SIL) geschaffen. Auch bestehende Einschränkungen bezüglich Gleiserkennung und Präzision müssen ausgeräumt werden, um den Anforderungen gemäß CENELEC zu entsprechen.

DAS als Basistechnologie für Eisenbahnanwendungen Es gibt jedoch Wege, die Herausforderungen, die diese Einschränkungen mit sich bringen, zu bewältigen. Denn innovative Lösungen und die intelligente Verbindung verschiedener Verfahren ermöglichen den Einsatz von DAS als Basistechnologie für Eisenbahnanwendungen.

Wie ­Frauscher das schafft, erfahren Sie auf den folgenden Seiten dieser Ausgabe von Ultimate Rail.

Hier lesen Sie, wie sich bisher ungeahnte Möglichkeiten und Vorteile für die Bahnindustrie ergeben – und zwar ohne die Installation von zusätzlichem Equipment am Gleis. Damit wird DAS zweifellos den Bahnbetrieb revolutionieren.

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Basierend auf DAS wird eine Strecke von bis zu 40 Kilometer Länge über ein Glasfaserkabel in Echtzeit überwacht.

WIE FUNKTIONIERT DISTRIBUTED ACOUSTIC SENSING (DAS)?

Das Prinzip des Distributed Acoustic

tionen umgewandelt werden – etwa über

mittels DAS einfach und schnell in virtuelle

Sensing basiert auf dem Verhalten von

sich bewegende Fahrzeuge, Personen oder

Mikrofone umwandeln. Dazu sind lediglich

Glasfaserkabeln: Wenn Schallwellen auf

andere Aktivitäten, wie Grabungsarbeiten am

minimale Eingriffe an den Enden der betref-

das Kabel treffen, verändert sich darin

Gleis. Auf Basis dieser technischen Fähigkei-

fenden Faser nötig. Weil Gleisanlagen häufig

die Reflexion von Laserimpulsen. Diese

ten ist die Verwendung von DAS-basierten

schon mit Glasfasertechnik ausgestattet sind,

Veränderung lässt sich detektieren. Mit

Systemen beispielsweise in der Öl- und

lassen sich die genannten Anwendungen in

speziell entwickelten Algorithmen können die

Gasindustrie sowie im Grenzschutz bereits

der Eisenbahninfrastruktur weitgehend mit

messbaren Signaturen in wertvolle Informa-

weit verbreitet. Monomodefasern lassen sich

vorhandenen Ressourcen umsetzen.

Virtuelles Mikrophon: Glasfasern registrieren Umgebungsgeräusche bei der Übermittlung von Laserimpulsen Impact Sound

Optical Fibre

Scatter Site

Light Pulse Backscatter

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Altered Backscatter

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­FRAUSCHER TRACKING SOLUTIONS FTS Das Beste aus beiden Welten: Die Kombination des ­Frauscher Acoustic Sensing FAS mit Achszählern und Raddetektionssystemen schafft neue Möglichkeiten für Eisenbahnen.

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­Frauscher Tracking Solutions FTS

V

erschiedene Tests mit DAS zeigten, dass durch intensive Entwicklungsarbeit die Einschränkungen vorhandener Ansätze im Bahnverkehr ausgeräumt werden können. ­Frauscher hat ein eigenes Team aufgestellt, um das Potenzial der Technologie optimal auszuschöpfen. Voraussetzung waren fundierte Kenntnisse über DAS sowie Anforderungen und Standards der Bahnbranche.

Alle Echtzeitinformationen aus den FTS werden Bahnbetreibern über die Display Unit zur Verfügung gestellt.

FTS-FAS: ­Frauscher Acoustic Sensing – das bahnspezifische DAS In enger Zusammenarbeit mit interessierten Betreibern haben wir eine bahnspezifische DAS-Lösung entwickelt. Die Betreiber lieferten dabei unter anderem

Hinweise für konkrete Kriterien. Das betraf zum Beispiel die nötige Systemauflösung, um verschiedene Anwendungen verwirklichen zu können, aber auch die Übertragung und Speicherung gewonnener Daten. Im nächsten Schritt entwickelte das Forschungsteam erste Prototyp-Algorithmen zur Detektion und Klassifikation spezifischer Ereignisse.

Das Ergebnis dieses Prozesses trägt den Namen ­Frauscher Acoustic Sensing FAS und steht bereits zur Realisierung verschiedener Basisanwendungen zur Verfügung. Dazu zählen etwa die Zugverfolgung in nicht sicherheitsrelevanten Bereichen und das Monitoring von Infrastrukturkomponenten: zum Beispiel durch die Erkennung von Flachstellen am Rad, die Detektion von

Train Tracking Steinschlag

Asset Condition Monitoring Tierherden

Security

Spannungsüberschlag Kabeldiebstahl Zugverfolgung

‧ Position ‧ Geschwindigkeit ‧ Beschleunigung ‧ Richtung ‧ Zuglänge ‧ Erwartete Ankunftszeit

Schienenbruch

Fußgänger Flachstellen

Ankunftszeit Arbeiter Bahnübergang Lose Schienenstöße Reisendenwarnung

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DATEN Schienenbrüchen oder die Registrierung von Personen und Aktivitäten auf und neben dem Gleis – wie etwa Grabungsarbeiten.

Schon die ersten Einsätze im Feld haben viele weitere Anwendungsmöglichkeiten gezeigt. Um das Potenzial in den einzelnen Bereichen identifizieren und nutzen zu können, passen wir nun Hardware und Software weiter an.

Kombination mit Raddetektionssystemen: FTS-FAS In einer ersten Version wird FAS mit bewährten Raddetektionssystemen und Radsensoren kombiniert: Durch die Zusammenführung und Überlagerung der Daten aus beiden Systemen ergeben sich vielfältige neue Anwendungsbereiche für die generierten Informationen. Züge können beispielsweise mit dieser Lösung exakt einem Gleis zugeordnet werden. Zudem lässt sich die

FAS-Informationen — Zugposition — Fahrtrichtung — Geschwindigkeit — Zugankunftszeit — Zugintervall — Schienenbruch — Flachstellen — Steinschlag — Spannungsüberschlag in der Oberleitung

— unbefugter Zutritt — Kabeldiebstahl — Vandalismus etc.

AchszählerInformationen — F rei/Besetzt-Status

— — — —

inklusive Gleiszuordnung (SIL 4) Achsanzahl Geschwindigkeit Fahrtrichtung Diagnoseinformationen

Zuglänge noch genauer bestimmen. Darüber hinaus ermöglicht die Kombination die Lokalisierung von Ereignissen – etwa an welcher Achse sich eine Flachstelle befindet. Darüber hinaus kann FAS in dieser Kombination auch in komplexen Gleisnetzwerken verwendet werden, in denen mehrere Schienenstränge parallel verlaufen und durch Weichen verbunden sind.

FAS liefert Zusatzinformationen an moderne Achszähler: FTS-FAdC Den sicherlich größten Mehrwert durch die Generierung von Informationen bietet die Kombination des F ­rauscher Acoustic Sensing FAS mit einem modernen Achs­ zähler wie dem ­Frauscher Advanced Counter FAdC. In dieser Konstellation können auch sehr komplexe und vor allem sicherheitsrelevante Anwendungen realisiert werden, da der Betrieb des Achszählers gemäß

FAS Display Unit Das HMI zeigt Informationen und Alarme übersichtlich an.

TRAIN 1677 Position: 48° 21’58.78” N Speed: ETA LXL Riedau Status:

35 102 m 13° 34’51.15” E 107 km/h 09:15 am O.K.

Position: 51 095 m 48° 21’47.47” N 13° 34’75.53” E Event Classification Cable Theft

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­Frauscher Tracking Solutions FTS

»WIR SCHAFFEN DIE GRUNDLAGEN INTEGRIERTER FTS-LÖSUNGEN FÜR KOMPLEXE UND SICHERHEITSRELEVANTE ANWENDUNGEN.«

CENELEC SIL 4 erfolgt. Die Lösung FTSFAdC+ erweitert die Daten des zur Gleisfreimeldung eingesetzten Achszählers um die von FAS bereitgestellten Informationen.

So können wertvolle Echtzeit-Informationen über die aktuelle Zugposition oder die Zugankunftszeit mit sicherheitsrelevanten Anwendungen kombiniert werden.

Human Machine Interface HMI Um die großen Datenmengen aus den neu entstandenen Lösungen gemäß dem Motto „Track more with less“ möglichst einfach zugänglich zu machen, haben wir außerdem ein eigenes Human Machine Interface (HMI), die FAS Display Unit, entwickelt. Darin werden die mittels FAS oder einer kombinierten Lösung detektierten Vorgänge genau klassifiziert. So können wir sämtliche gewonnenen Informationen in übersichtlicher Form zur Verfügung stellen. Denn das ist die Grundlage für die Planung und Umsetzung der Aktionen, die sich aus der Detektion ergeben.

Außerdem können die hier gesammelten Daten direkt an mobile Endgeräte weitergeleitet werden. Sie lassen sich aber beispielsweise auch an Drohnen übertragen, die anhand der verfügbaren GPS-Daten zum jeweiligen Ort entsendet werden.

Auch die Anbindung an ein IT-Netzwerk ist problemlos umsetzbar. Damit ermöglicht FTS, als eigenständige oder kombinierte Lösung, binnen kürzester Zeit auf unterschiedlichste Ereignisse zu reagieren.

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KLARE ZIELE FÜR FTS Die Mitarbeiter unserer Task Force verfolgen ein Konzept, das zwei parallele Entwicklungsschritte vorsieht: Einerseits entwickeln wir ein bahnspezifisches DAS-Systems, das den grundlegendsten Anforderungen für die Umsetzung von nicht sicherheitsrelevanten Basisanwendungen genügt. Andererseits wird bereits bei der Konzeption dieses Systems die Grundlage dafür geschaffen, in Kombination mit bewährten Achszählern und Raddetektionssystemen integrierte Lösungen für komplexe und sicherheitssensible Anwendungen zu generieren.

Martin Rosenberger, Product Management Director, ­Frauscher Sensortechnik GmbH

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ZUGERFASSUNG: LOKALISIERUNG IN ECHTZEIT Mit ­Frauscher Tracking Solutions FTS entsteht ein Komplettsystem zur Zugerfassung, das bisher ungeahnte Anwendungen und Ideen für das Zug- und Betriebsmanagement ermöglichen wird.

B

ei der Entwicklung von FAS wurde das DAS-Prinzip erfolgreich an die neuen Anforderungen angepasst.

So kann das System nun eigenständig zur Zugerfassung in Anwendungsbereichen, in denen der Sicherheitsaspekt nicht im Vordergrund steht, sowie auf eingleisigen Strecken eingesetzt werden. Als Experte für Gleisfreimeldung mit langjähriger Erfahrung in der Signaltechnik hat ­Frauscher aber vor allem sicherheitsrelevante Anwendungen gemäß ­CENELEC im Blick.

Informationen² Als Einzellösung stellt FAS bei der Zugerfassung Informationen zu Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Fahrtrichtung, Länge und weiteren Details eines Zugs zur Verfügung.

Die gewonnenen Daten können zur Optimierung des Fahrplan-Managements, zur exakten Ankündigung der Zugankunft, zur genauen

Positionsbestimmung von Zügen sowie zur Verbesserung der Geschwindigkeitsprofile herangezogen werden. Für die Zugerfassung gemäß Sicherheit-Integritätslevel 4 (SIL 4) lässt sich FAS auch mit etablierten Technologien kombinieren. Ermöglicht wird dies durch die intelligente Systemarchitektur aller ­ Frauscher Produkte: Ein Achszähler übernimmt die Gleisfreimeldung, FAS liefert weitere Informationen.

In die Ausrüstung der Infrastruktur muss dabei oft nur minimal investiert werden. Denn das notwendige Glasfaserkabel liegt meist schon am Gleis.

Kombiniertes Wissen für effiziente Zugerfassung in neuen Märkten Die schlüssige Verbindung beider Systeme in FAdC+ öffnet neue Möglichkeiten zur Zug­ erfassung und Gleisüberwachung. Ein Beispiel ist die Gleisfreimeldung auf langen Streckenabschnitten in entlegenen Gebieten mit harschen Ultimate Rail 09.2016

Train tracking Technik für höchste Sicherheit: ­Frauscher hat bei FTS die Zugerfassung auf SIL 4-Niveau im Blick.

TRACK MORE WITH LESS Kontinuierliche Zugerfas-

Gleisfreimeldung gemäß SIL 4

Z usätzliche Möglichkeiten zur

sung auf der ganzen Strecke

in Kombination mit Zuglokalisie-

Sicherung der Infrastruktur

durch Systemkombination

rung

Überwachung von bis zu

B ereitstellung weiterer Informa-

40 Kilometer Strecke mit nur

tionen wie Schienenbruch und

einem Glasfaserkabel im Gleis

Flachstellen

Umgebungsbedingungen: Hier erfolgt im System FAdC+ die Gleisfreimeldung über Achszähler, während andere Ereignisse wie Schienenbrüche mit FAS detektiert werden. So bietet die kombinierte Lösung großes Potenzial für Märkte, in denen Achszähler allein bisher nicht zugelassen waren, weil mit ihnen kein Schienenbruch erfasst werden kann.

Effiziente Zuglokalisierung Im Gegensatz zu anderen Ansätzen wie ETCS, GNSS oder 5G-Lösungen, benötigen FTS keine an den Fahrzeugen montierten Komponenten. So werden alle Schienenfahrzeuge mit einem Minimum an Komponenten erfasst. Dies führt zu einer erheblich verbesserten Effizienz und Interoperabilität, während zugleich die Betriebskosten und die Komplexität des Systems sinken.

Die Zukunft der Zugerfassung Mit FTS entsteht ein Komplettsystem zur Zug­ erfassung, das alle Anforderungen an Qualität, Verfügbarkeit und Sicherheit erfüllt: Für bisher ungeahnte Anwendungen und Ideen im Zugund Betriebsmanagement.

09.2016 Ultimate Rail

»DISTRIBUTED ACOUSTIC SENSING KANN ZU EINER BASISTECHNOLOGIE FÜR DIE ZUGERFASSUNG WERDEN.« »Aus einer Vielzahl von Tests mit DAS, die wir direkt auf unserem Streckennetz durchgeführt haben, konnten wir eine ganze Reihe aussichtsreicher Ergebnisse über das Potenzial gewinnen, das diese Technologie für den Bahnmarkt birgt. Erste Anwendungen sind so direkt einsetzbar. Schnell wurde uns aber auch klar, dass für die vollständige Potentialausschöpfung und zur Entsprechung der Standards und Anforderungen der Branche, vor allem in Bezug auf Reichweite und Auflösung, die Entwicklung von spezifischer Hardware notwendig ist. Wenn dies gelingt, sind wir davon überzeugt, dass DAS zu einer Basistechnologie für die Zugerfassung und vielfältige weitere Anwendungsgebiete wird.« Max Schubert, Project Leader Distributed Acoustic Sensing, DB Netz AG

16 | 17 Alles im Blick: Mit FTS können Fahrzeuge und Infrastruktur überwacht werden – für einen effizienten Bahnbetrieb.

ÜBERWACHUNG VON ZUGUND GLEIS­ KOMPONENTEN TRACK MORE WITH LESS Überwachung des

Eine einzige Lösung für Züge und Strecken: Die ­Frauscher Tracking Solutions FTS verbinden DAS-Technologie und Raddetektionssysteme zu einem leistungsfähigen Gesamtsystem. Es eröffnet neue Möglichkeiten der Überwachung auch für komplexe Gleisnetzwerke.

gesamten Streckennetzes und aller Züge mit nur einer Lösung

Monitoring von Zug- und Infrastrukturkomponenten (zum Beispiel Flachstellen) In Echtzeit getrackte Ereignisse können exakt einem Gleis zugeordnet werden

Überwachung von Umwelteinflüssen wie Steinschlag, Erdrutsch und umgestürzte Bäume

V

oraussetzung für einen reibungslosen Eisenbahnbetrieb ist die maximale Verfügbarkeit der gesamten Infrastruktur. Um das zu erreichen, müssen Fahrzeugkomponenten und Gleisanlagen laufend überwacht werden.

Zurzeit befinden sich zahlreiche verschiedene Monitoringsysteme im Einsatz, mit denen Lösungen für diese Anforderungen realisiert werden. Diese hochspezialisierten Anlagen, wie etwa Flachstellen- oder Heißläuferortungsanlagen, ermöglichen die punktuelle Überwachung von Fahrzeugkomponenten. Hochverfügbare und präzise

arbeitende Radsensoren und Raddetektionssysteme von ­Frauscher finden dabei häufig Anwendung bei der Aktivierung von Mess- und Überwachungsinstrumenten. Über Jahrzehnte hinweg konnten die Mitarbeiter unseres Unternehmens daher spezifisches Wissen in diesem Bereich akquirieren.

Detektion von Einflüssen entlang der Strecke Angesichts dieser Erfahrungen bietet das neue ­Frauscher Acoustic Sensing FAS eine ideale Lösung. Denn es ermöglicht sowohl das Fahrzeugmonitoring als auch die Ultimate Rail 09.2016

Asset condition monitoring

Überwachung von Streckenkomponenten: Mit FAS lassen sich gesamte Gleisanlagen und deren Umgebung überwachen. Auch unvorhersehbare, schwer zu detektierende Ereignisse werden zuverlässig erkannt.

Das gilt auch für Schienenbrüche, die eines der Hauptrisiken entlang der Strecke darstellen. Das System erfasst zudem auch Überspannungsentladungen der Oberleitungen, Überschwemmungen, Stein- oder Baumschläge und Muren. Teure Betriebseinschränkungen lassen sich so deutlich beschränken.

Reduzierung von Kosten – Maximierung des Outputs Die DAS-basierten ­Frauscher Tracking Solutions FTS sind ein Ansatz, um die gesamte Infrastruktur in Echtzeit zu überwachen.

Wir haben erste Prototyp-Algorithmen zur Detektion und Klassifikation spezifischer Ereignisse entwickelt. Dazu gehören Schienenbrüche, lockere Schienenstöße sowie Erschütterungen durch Überspannungen in der Fahrleitung, Felsstürze und Muren.

Durch die Kombination mit bewährten Raddetektionssystemen können auch am Zug befindliche Komponenten überwacht und detektierte Ereignisse genau lokalisiert werden. Dazu werden die mit FAS gewonnenen Signale durch die Daten ergänzt, die von Radsensoren und Auswertebaugruppen bereitgestellt werden. Dazu gehören die präzise Position der ersten und letzten Achse sowie die genaue Achsanzahl eines Zuges. So kann ein Zug exakt einem Gleis zugeordnet und seine Länge noch genauer bestimmt werden.

Die Überlagerung der beiden Signale wird künftig auch eine noch genauere Verortung der Zustandsinformationen von Zugkomponenten ermöglichen: etwa, an welcher Achse sich eine Flachstelle befindet. Daraus ergeben sich Möglichkeiten zur Verwendung von FAS im Bereich komplexer Gleisnetzwerke, in denen mehrere Schienenstränge parallel verlaufen und durch Weichen verbunden sind.

09.2016 Ultimate Rail

Schienenbrüche und Flachstellen wurden in ersten Testinstallationen erfolgreich detektiert. Um die Datenqualität weiter zu verbessern, kann FAS mit anderen Systemen zur Zugerfassung kombiniert werden – etwa mit bewährten Raddetektionssystemen und Radsensoren.

Mehrwert durch Integration Achszähler- und FTS-Zugsignaturen werden zur exakten Lokalisierung zusammengeführt.

Axle Counter train length

FAS Track

1 2

3 4

5 6

7 8

18 | 19

SECURITYANWENDUNGEN Eisenbahnbetrieb braucht Sicherheit. Das betrifft viele verschiedene Bereiche. FAS bietet dafür eine schlüssige Lösung für den Bereich Arbeitssicherheit bis hin zum Schutz vor Vandalismus.

Vandalismus an Fahrzeugen und Infrastruktur ist teuer. Er reicht von Graffiti bis zur mutwilligen Zerstörung von Komponenten.

TRACK MORE WITH LESS Einzellösung zur

D

ie Sicherung des Bahnverkehrs ist eine vielfältige Herausforderung: Auf materieller Seite müssen etwa Infrastrukturkomponenten wie Kabelanlagen, Schaltschränke oder auch Fahrzeuge vor Diebstahl und Vandalismus geschützt werden. Aber auch die Gesundheit aller Personen im Bahn­ system spielt eine große Rolle. Dazu gehören Mitarbeiter und Passagiere, aber auch Personen, die sich unbefugt Zutritt zu bestimmten Abschnitten verschaffen.

Detektion verschie-

Große Kosten, kurze Reichweiten

denster Ereignisse

Daraus ergeben sich komplexe Anforderungen an Sicherheitslösungen, die am Gleis, in Bahnhöfen und in weiteren Einrichtungen zum Einsatz kommen. Um die Effizienz des Bahnbetriebs wesentlich zu steigern, müssen sie bestimmten Mindestanforderungen genügen. Dazu gehört die zuverlässige Detektion von Aktivitäten, deren Kommunikation an den Nutzer in Echtzeit sowie die ständige Verfügbarkeit. Derzeit eingesetzte

— Vandalismus — Kabeldiebstahl — Unbefugter Zutritt — Weitere Ereignisse

Sichere Koordination von Arbeiten im Gleis

Lösungen bieten jedoch für sich meist nur punktuelle oder räumlich stark begrenzte Überwachungsmöglichkeiten. Angesichts der oben genannten Anforderungen werden deshalb meist hochkomplexe Systeme geschaffen, deren Architektur eine Inte­ gration in übergeordnete Prozesse ­häufig erschwert. Die hohe Anzahl benötigter Komponenten steigert zudem den Wartungsaufwand signifikant. Außerdem müssen zur Sicherstellung der Funktionalität zudem oft Sicherheitsmitarbeiter abgestellt werden, die Zufallstests durchführen. All das verursacht oft unnötig hohe Kosten und erschwert den Betrieb dieser Systeme, die eigentlich die Arbeit der Sicherheitskräfte erleichtern sollten.

Sicherheit aus einer Hand Die Verwendung von DAS-basierten Sicherheits- und Überwachungssystemen ist beispielsweise in der Öl- und Gasindustrie sowie im Grenzschutz bereits weit verbreitet. Auf Basis dort gesammelter ErfahrunUltimate Rail 09.2016

Security

Zutritt verboten: FAS registriert unbefugte Personen in sensiblen Bereichen.

gen erweiterte F ­ rauscher das Anwendungsfeld seiner Produkte über die Zugerfassung hinaus. Mit FAS stellt das Unternehmen den Bahnbetreibern eine Einzellösung für Sicherheitsanwendungen zur Verfügung, welche die Reichweite und Effizienz ihres personellen und technischen Sicherheitsnetzwerkes maximiert.

Messbare Signaturen werden von FAS in wertvolle Informationen umgewandelt, etwa über sich bewegende Fahrzeuge und Personen. Daraus können Meldungen über die Präsenz von Objekten und Menschen generiert werden, die sich aufgrund der hohen Systemempfindlichkeit auch genauer klassifizieren lassen. Damit ist es möglich, bestimmte Aktivitäten, wie Grabungsarbeiten am Gleis, unmittelbar zu erkennen und daraus entsprechende Alarmierungen abzuleiten.

Bereitstellen von Informationen an den richtigen Stellen Die aus dem FAS gewonnen Informationen können je nach den individuellen Anforde-

rungen in definierten Prozessen weiterverarbeitet werden. So werden detektierte Ereignisse mit GPS-Daten versehen und an das Human Machine Interface übertragen, das die Meldungen automatisch verteilt.

Beispielweise lassen sich Teams an Ort und Stelle entsenden oder die Stromversorgung für betreffende Abschnitte unterbrechen. Im Falle einer Zugevakuierung können außerdem die kürzesten Routen angezeigt werden. Über flexible Schnittstellen kann das System die Daten auch an mobile Geräte versenden oder an Drohnen übermitteln, die automatisch an den Einsatzort fliegen.

Vorsicht Diebstahl: Geräusche durch Säge- und Grabungsarbeiten am Gleis werden in Echtzeit registriert und in einen Alarm umgewandelt.

SICHERHEITSANWENDUNGEN Unbefugter Zutritt

Rottenüberwachung

Kabeldiebstahl

V andalismus

FAS ermöglicht die Echtzeit-Er-

Gruppen von Wartungs- und

Das hochsensible FAS-Systems

Die Effizienz von Sicherheits-

fassung von Personen, die sich

Gleisarbeitern können mittels

unterscheidet Signaturen ver-

einheiten kann durch die

ohne Befugnis in gefährlichen

FAS konsequent überwacht,

schiedener Aktivitäten, bis hin

Verfügbarkeit von Informationen

oder abgesperrten Abschnitten

koordiniert und abgesichert

zu Grabungs- und Schneide-

aus den FAS wesentlich erhöht

aufhalten. Auch Tierherden

werden. Dies erhöht die Effizi-

arbeiten. So werden Vorgänge

werden. Dadurch lassen sich

können geortet werden, um na-

enz der im Einsatz befindlichen

wie Kabeldiebstahl rechtzeitig

auch enorme Einsparungen im

hende Züge zur Geschwindig-

Rottenarbeiter und des Bahn-

erkannt, um Sicherheitsperso-

Bereich der Vandalismus-Be-

keitsreduktion zu veranlassen.

betriebs gleichermaßen.

nal zu entsenden.

kämpfung erzielen.

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FAdC®WERKZEUGE Übersichtlich, flexibel und effizient: ­Frauscher stellt den Anwendern des Advanced Counters neue Werkzeuge zur Verfügung. Sie steigern die Einsatzmöglichkeiten des FAdC noch einmal.

S

chnelle Installation, hohe Verfügbarkeit und einfache Handhabung: die Anforderungen an Signaltechniksysteme werden kontinuierlich höher. Hier hat ­Frauscher schon vor Jahren eine überzeugende Plattform präsentiert: den Advanced Counter FAdC. Seither wurde er stetig weiterentwickelt. In enger Kooperation mit Betreibern und Systemintegratoren entstand so eine komplette Anwendungsumgebung, die eine hohe Bandbreite verschiedener

Herausforderungen erfüllt. Zu den neuesten Erweiterungen zählen das ­ Frauscher Alarming and Maintenance System FAMS sowie das ­Frauscher Configuration Tool FCT. ­ rauscher Alarming and F Maintenance System FAMS Das neue FAMS bietet Bahnbetreibern eine kompakte Lösung für die Überwachung sämtlicher Frauscher-Achszählkomponenten auf einen Blick. Über dieses Interface können dabei alle Diagnoseinformationen aus einem oder mehreren ­Frauscher Diagnostic System FDS ausgegeben werden.

Für den Betreiber wird so eine detaillierte Planung seiner präventiven und wiederkehrenden Wartungsarbeiten möglich.

FAMS erhöht auf diese Weise die Effizienz des bereits etablierten Diagnosewerkzeugs. Denn Informationen können auf verschiedenen Ebenen direkt entnommen und an übergeordnete Systeme weitergegeben werden. Nicht zuletzt kann dies auch erheblich zur Senkung der laufenden Kosten im Bahnbetrieb beitragen.

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FAdC tool environment Wartungsarbeiten effizient planen: FAMS unterstützt den Betreiber.

TRACK MORE WITH LESS

­Frauscher Configuration Tool FCT Das FCT wird Systemintegratoren verschiedene Möglichkeiten zur Beschleunigung von Konfigurationsprozessen bieten. Die neue Softwareversion unterstützt Nutzer mit unterschiedlichem Erfahrungsniveau: Erstanwendern bietet die intuitive Nutzbarkeit des Systems zahlreiche Vorteile, während Fortgeschrittene von den Optionen zur direkten, schnelleren Konfiguration profitieren. Schon während des Konfigurationsprozesses werden Eingaben auf ihre Plausibilität und Korrektheit kontrolliert, Unregelmäßigkeiten werden angezeigt. Zur Erleichterung des Prüfverfahrens können übersichtliche Tabellen anstelle individueller Textfiles ausgegeben werden. Darüber hinaus ist das Speichern und Wiederverwenden gängiger Systemlayouts möglich.

Auf dieser Basis können mit dem FCT si-

gnifikante Einsparungen im Projektverlauf erzielt werden, da der zeitliche Aufwand bei der Installation wesentlich verkürzt wird.

Präventive Wartung sichert Verfügbarkeit

­Frauscher Diagnostic System FDS Darüber hinaus kann mit dem FDS der Instandhaltungsaufwand vor Ort auf ein Minimum reduziert werden: Wichtige Infor­ mationen, wie der Ruhestrom des Rad­ sensors, können von einem zentralen Servicebereich abgelesen werden. So können mögliche Störungen bereits im Vorfeld erkannt und durch Präventivmaßnahmen verhindert werden. Kommt es dennoch zu einer Störung, wird deren effektive Dauer durch eine einfache Fehleranalyse und die zielgerichtete Entstörung erheblich verkürzt. Das FDS erhöht damit zusätzlich die bereits hohe Verfügbarkeit von Achszählund Raddetektionssystemen.

Übersichtliche Darstellung von Daten

Schnellstmöglicher Zugang zu sämtlichen Informationen

Höhere Effizienz durch schnellere Konfiguration

Einfache Fehleranalyse und zielgerichtete Entstörung

FAdC tool environment ÜBERGEORDNETE DIAGNOSESYSTEME

FAMS

KONFIGURATION

FAMS

FCT

FDS

FDS

FERNDIAGNOSE

ASD

ASD

ASD

LOKALE DIAGNOSE

ACHSZÄHLER INNENANLAGE

ACHSZÄHLER AUSSENANLAGE

FAdC

FAdC

AMB

FAdC

STELLWERK IXL

DIAGNOSEDATEN SICHERE DATEN KONFIGURATION ANALOGES SENSORSIGNAL © Frauscher Sensortechnik GmbH

09.2016 Ultimate Rail

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KONTAKTE & TERMINE Wir sind für Sie da: Ihre Ansprechpartner finden Sie bei den Tochtergesellschaften in aller Welt, beim FTS-Team, auf allen wichtigen Eisenbahn-Fachmessen und natürlich bei unserem Wheel Detection Forum in Wien.

ANSPRECHPARTNER GLOBAL

GERHARD GRUNDNIG

ANSPRECHPARTNER VOR ORT

ELAINE BAKER

Sales Director

­Frauscher UK

gerhard.grundnig@frauscher.com

elaine.baker@uk.­frauscher.com

MARTIN ROSENBERGER

JANUSZ MIKOLAJCZYK

Product Management Director

­Frauscher Polen

martin.rosenberger@frauscher.com

janusz.mikolajczyk@ pl.­frauscher.com

MAYANK TRIPATHI Business Development mayank.tripathi@­frauscher.com

UWE GÜNTHER ­Frauscher GUS uwe.guenther@cis.­frauscher.com

SEBASTIN SAHAYARAJ ­Frauscher Indien sebastin.sahayaraj@ in.­frauscher.com

Ultimate Rail 09.2016

Contacts and dates

VERANSTALTUNGEN

VIVEK CAROLI ­Frauscher Nordamerika

GLOBAL RAIL INFRASTRUCTURE

9.–10. März 2017 | Frankfurt, DE

vivek.caroli@us.­frauscher.com RAILTEX

9.–11. Mai 2017 | Birmingham, UK RAILWAY INTERCHANGE 17.–20. September 2017 | Indianapolis, US MAICON FERRARI ­Frauscher Lateinamerika

TRAKO

26.–29. September 2017 | Gdansk, PL

maicon.ferrari@br.­frauscher.com WHEEL DETECTION FORUM 4.–6. Oktober 2017 | Wien, AT

DAVID TOWNSEND ­Frauscher Australien david.townsend@au.­frauscher.com

MA JIN ­Frauscher China ma.jin@cn.­frauscher.com

IMPRESSUM

Editorial Design KD1 Designagentur, Köln

Ausgabe September 2016

­Frauscher Sensortechnik GmbH: Eva Hellenbroich

Medieninhaber und Herausgeber ­Frauscher Sensortechnik GmbH Gewerbestraße 1 4774 St. Marienkirchen AUSTRIA

Fotos 3D Pictureworks, Brennweiten Media, F ­ rauscher Sensortechnik GmbH, Foto Resch, iStockphoto, Q2 Werbeagentur GmbH, Max Schubert, shutterstock

Chefredaktion Christian Pucher

Druck Wambacher Vees e. U.

Redaktion Fabian Schwarz, Stefan Daller

Kontakt

Schlussredaktion Peter Thomas Consulting wdv OHG, Bad Homburg

09.2016 Ultimate Rail

+43 7711 2920-0 +43 7711 2920-25 office@frauscher.com www.­frauscher.com

W H E E L

DETECTION

F O R U M

4

TH

WHEEL DETECTION FORUM

2017

THE FUTURE OF TRAIN TRACKING 4–6 OCTOBER 2017 | VIENNA, AUSTRIA

CALL FOR PAPERS To be considered for a presentation at the forum, please submit an abstract in English. The streams of the conference focus on the these topics:

Wheel detection Axle counting Distributed Acoustic Sensing (DAS) Further tracking technologies (FBG, GNSS, …)

Interfaces and communication Presentations should outline future challenges, latest research results, improvement of RAMS or best practice cases. A structured and factual abstract in English – 200-350 words – is required.

Abstract submission closed

20

DECEMBER 2016

Notice of abstract acceptance

10

FEBRUARY 2017

Short paper due for review

10

APRIL 2017

www.wheeldetectionforum.com

Please hand in the abstract online at www.wheeldetectionforum.com For further information: marketing@frauscher.com