Verkehrsinfrastruktur, VIF2015

ALPHORN

Advanced low power wireless node

Die Verkabelung streckenseitiger Sensorik und zwischen Einrichtungen der Eisenbahnsicherungsanlage (ESA) ist mit sehr hohen Kosten verbunden. Dieser Aufwand dient der Energieversorgung und / oder Datenübertragung und kann bei Nebenbahnen bis zu 50 % der Gesamtkosten zur Errichtung einer Eisenbahnkreuzungssicherungsanlage (EKSA) betragen. Die Gesamtkosten sind ein wichtiges Kriterium für Entscheidungen zur Sicherung einer EK (Eisenbahnkreuzung) und somit ein enormes Problem für Infrastrukturmanager. Eine probate Abhilfe schafft der kombinierte Einsatz von Funkkommunikation zurÜbertragung von Sensordaten und Signalen sowie energieautarker Teilsysteme. Abgesehen von GSM-R kommt Funkkommunikation im Bahnbereich aus physikalischen Gründen und RAMS-Kriterien nur begrenzt zum Einsatz. Die BIEGE bringt bereits erarbeitete Teilkonzepte sowie Eigeninitiative in das Projektein, um die hier zu entwickelnde Technologie für die Auftraggeber aufzubereiten. Die Ziele des Vorhabens sind die Ausarbeitung mehrerer Ausführungen unter Nutzung der LOPONODE-Funkknoten (TU-Wien) für die Datenübertragung in vier unterschiedlichen Szenarien: EKSA/Sensorik, EKSA/EKÜS, EKSA/FÜ und STW/STW. Ein Prototyp einergemäß SIL4 sichere Umsetzbaugruppe wird entwickelt. Ein Power-Management-Modul zur netzautarkenEnergieversorgung der involvierten Komponenten wird entworfen und umgesetzt. Eine neue Radsensor-Technologien mit geringem Energieverbrauch und seriellem Datenprotokoll wird integriert und erprobt. Ein Security-Konzept, zur Erreichung des SIL4 für den Betrieb der LOPONODE-Funkknoten wird erarbeitet. Schließlich wird das Gesamtsystem in den vier Ausführungen an einer EK sowie im Bereich einer 20 Kilometer langen Nebenstrecke des Auftraggebers aufgebaut und getestet. Eine funktionale Validierung des Aufbaus ist geplant – für eine Industrialisierung wird ein Maßnahmenkatalog erstellt. Das Projekt bietet Innovationen, die auf folgenden Erkenntnissen und Ergebnissen beruhen: • Signaltechnisch sichere und verfügbare Funkübertragung (SIL4 + Security) • Offene Protokolle - Nutzung von bereits zugänglichen, nicht-proprietäre Protokollen • Anbindung beliebiger Außenelemente für die Übertragung herstellerunabhängiger Signale • Netzautarke, dezentrale Energieversorgung: Entwurf und Entwicklung einer netzautarken Energieversorgung der im Projekt eingesetzten Komponenten • Erprobung neuer Batterietechnologien Die Wirkung der durch das Projekt neu geschaffenen Innovation liegt in der Kostenreduktion der Beschaffung, Installation und Instandhaltung der streckenseitigen Kabelverbindungen– insbesondere der Sensorverkabelung, die in der Regel analoge Signale als auch Energie überträgt.

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