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Signalübertragung bei Seilbahnen

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Signalübertragung bei Seilbahnen

Beitrag von jojo2 » 17.08.2018 - 11:25

Ich stelle mir gerade die Frage, wie bei Seilbahnen und deren verschiedenen Generation die Signale zwischen AST und GST übertragen wurden/werden.

In der vor SPS Zeit sicher mit einem mehrlitzigen Kabel zwischen den Stationen mit jeweils einer Ader für z.B. L1,L2, Halt, Gefahr Aus usw. oder?

Wie wurde das bei den ersten SPS Steuerungen gelöst? Z.b. Siemens S5, da gab es ja Sinec L1 und L2 (Profibus-DP). Die Signale per L1 mit 9,6kbit zu übertragen dürfte wohl zu langsam gewesen sein. Gab es da also wieder ein großes Kabel?

Wie ist das bei modernen Seilbahnen? Wird da der Profibus genutzt? Welche Geschwindigkeit hat der Profibus bei Seilbahnsteuerungen?

Oder gibt es da noch Arten der Übertragung die mir unbekannt sind?


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Drahtseil
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Re: Signalübertragung bei Seilbahnen

Beitrag von Drahtseil » 17.08.2018 - 11:55

jojo2 hat geschrieben:
17.08.2018 - 11:25
Wie ist das bei modernen Seilbahnen? Wird da der Profibus genutzt? Welche Geschwindigkeit hat der Profibus bei Seilbahnsteuerungen?
Ich meine zu wissen, das bei neueren Anlagen teilweise auch auf Lichtwellenleiter zurückgegriffen wird. Davon Abgesehen, wird eher Profibus oder Profinet verwendet?
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Re: Signalübertragung bei Seilbahnen

Beitrag von Spezialwidde » 17.08.2018 - 14:28

Bei der neuen Zugspitzbahn hab ichs live gesehen, da sind Glasfaserkabel in den Tragseilen eingelassen. Ansonsten bestehen wohl Funk und Kabelverbindungen. Bei alten Sesselbahnen sehe ich auch bisweilen dass das Kabel in der Mitte der Stützen gespannt ist. Eine Kabelverbindung muss es ja schon alleine deshalb geben weils an jeder Stütze Bruchschalter, Windmesser und was weiß ich noch alles gibt. Darüber werden auch die Steuersignale laufen. Denkbar ist auch eine Kommunikation über bestehende LAN und Internetmedien die ja mittlerweile auch in den Skigebieten flächendeckend verfügbar sind.
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Re: Signalübertragung bei Seilbahnen

Beitrag von jojo2 » 17.08.2018 - 21:25

Das es da ein Kabel oder eine Glasfaser gibt steht außer Frage, mir ging es eher darum wie die Signale dadurch transportiert werden.

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Re: Signalübertragung bei Seilbahnen

Beitrag von sunset » 17.08.2018 - 23:29

Häufig gibt es auch noch ein sog. "Streckenkabel", das die beiden Stationen miteinander verbindet. Bei Abschaltungen wird über das Streckenkabel eine bestimme Spannung angesteuert, die dann einen bestimmten Befehl signalisiert. Das zugehörige Voltmeter hängt häufig am Schaltschrank in der AS.

Das hat mir so zumindest mal ein Maschinist (ich glaube an der Fleckalmbahn in Kitzbühel) erklärt, klang aber mMn relativ plausibel ;)
LG, Max

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Re: Signalübertragung bei Seilbahnen

Beitrag von Seilbahnjunkie » 18.08.2018 - 00:08

Plausibel, aber sicher nicht mehr aktuell. :wink:

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Re: Signalübertragung bei Seilbahnen

Beitrag von Lagorce » 18.08.2018 - 01:28

Welche Verbindungen zwischen den Stationen vorhanden sind, kommt sowohl auf den Bahntyp (z.B. Pendelbahn oder Einseil-Umlaufbahn) wie auch den Aufbau der Steuerung und insbes. der Steuerungsgeneration an.

LWL- (Lichtwellenleiter) Paare werden bereits seit längerem entweder in einem Tragseil oder in einem getrennten Streckenseil (unterirdisch oder über die Stützen geführt) integriert.
I.d.R. dienen LWL Verbindungen ausschliesslich zur Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen Endstationen (und wo vorhanden ggf. auch Mittelstationen), bei Streckenbauwerke (Stützen) sind i.d.R. keine Breakouts vorhanden (bei Tragseilintegration onehin technisch unmöglich), d.h. dass dort keine LWL Anschlüsse vorhanden sind.

Tragseile mit LWL sind konventionnell aufgebaut, nur wird anstelle z.B. einem der Runddrähte ein Röhrchen für die LWL-Bündel integriert. In einem der Zugspitze Videos ist dies gut ersichtlich (siehe auch Schnitt-Abbildungen von z.B: Fatzer INTEGRA Data vollverschlossenen Tragseile, z.B. hier: http://www.lightcom.ch/domains/lightcom ... agseil.pdf).

Oft wird bei Pendelbahnen mit 2 Tragseile pro Spur nur ein Tragseil pro Spur mit LWL ausgestattet (z.B. Tragseil A und C, wobei A bis D die Tragseile von links nach rechts von der Talstation in Richtung Bergstation gesehen bezeichnen). Meist sind onehin ausreichend Reserve-LWL vorhanden (ich gehe davon aus, dass auf die Gesamtkosten der Tragseile inkl. Seilzug, usw. die Kosten der LWL Option anteilmässig gering sind, man muss ja auch nicht unbedingt sämtliche LWL aller Seile Terminieren).

Wofür die einzelnen LWL eingesetzt werden, ist sehr unterschiedlich und kann ggf. auch jederzeit einfach angepasst werden, man kann z.B. ein Paar (jeweils Rx (Receive) und Tx (Transmit)) für die Steuerung (heute meist Ethernet basiert, früher eher Feldbus, entweder Standard (z.B. PROFIBUS) oder Herstellerspezifisch (z.B. Pilz SafetyBUS p), ein Paar für die Sprachverbindung, ein Paar für die mehrkanalige Videoüberachung, dann einige LWL für nicht-bahnspezifische Anwendungen wie z.B. Internet, internes WAN/LAN, vermietet an Drittbenutzer wie Telecombetriebe, usw.

Im Falle eines LWL-Bruches steckt man einfach beidseitig innerhalb Sekunden an den jeweiligen Patchpanels auf einen Reserve-LWL um.

Soviel mal zu den LWL.

Zwischen Endstationen (AS, Antriebs- und GS, Gegenstation) von Pendelbahnen muss nicht unbedingt immer eine Steuerungsverbindung über getrennte Kabel oder LWL bestehen. Bei gewissen Anlagen erfolgt sämtliche vitale bidirektionelle Kommunikation zwischen AS und GS über die klassische FUA (also kontaktlos induktiv gekoppelt über die Zugseilschlaufe, ob ein endlos gespleisstes Zugseil oder eine separates unteres und oberes Zugseil vorhanden sind, spielt keine Rolle abgesehen ggf. von der Anschaltungsart der FUA in den Kabinen (Fahrbetriebsmittel, FBM).

In seltenen Fällen erfolgt die FBM-Kommunikation über Funk, z.B. die berühmt-berüchtigte Montmartre Standseilbahn in Paris (wo ein Zugseilkopf während eines Bremstests katastrophal versagte und auch die Fangbremsen nicht funktionierten, verletzt wurde dabei niemand) oder Trommelwindenbahnen wie z.B. Grütschalp).
Zwar könnte man zugseilintegrierte LWL in Trommewinden einsetzen, ist jedoch möglicherweise etwas heiker (LWL-Brüche).
Trommelwinden mit LWL-Drehverbindungen sind bei ROV LARS Tether (sog. Nabelschnur) Trommeln üblich (ferngesteuerte unterwasser Roboter Launch- and-Recovery-Systeme). Die drehen jedoch langsam und beanspruchen die LWL weniger obwohl die Wickelradien i.Vgl. relativ gering sind.
Trommelwinden mit LWL im Stahlseil werden in speziellen Anwendungen eingesetzt, keine Ahnung, ob solche mit Erfolg bei grossen schnellen (ab 10 m/s) Windenbahnen eingesetzt wurden. Die mehrkanaligen Monomode-LWL-Drehverbindungen sind übrigens sehr teuer.

Bei gewissen Bahnen ist eine Wireless Videoüberwachung vorhanden (z.B. vollautomatische Mont Pèlerin Standseilbahn in CH-Vevey wo die Videobilder über LWL dann an die Leitzentrale vom MOB (Golden Pass) in Echtzeit weitergeleitet werden und dort auch aufgezeichnet werden, sowohl Aufnahmen von Kameras in den FBM wie auch von etlichen stationären Kameras (alle 6 Stationen und zudem für die Streckenüberwachung).
Die technisch aufwendig-anfällige Wunderpendelbahn in Brest ist ebenfalls mit FBM-Videoüberwachung mit Funkübertragung ausgestattet. Die gestrandete etwas kurios konzipierte neugebaute Pic de Bure Pendelbahn (die Vorgängerbahn verunglückte 1999 (die Tragseilbremse ware unerlaubterweise ausgebaut worden und hätte das Unglück gem. Untersuchungsbericht verhindert), dabei starben 20 Personen) ist ebenfalls mit Funk-FUA ausgestattet.

Unabhängig von der physikalischen Übertragungsart wird die Sicherheit bei sicherheitsorientierter (SIL 3, Seilbahn AK gem. EN erwähne ich hier nicht, da die Bezeichnung für etablierte Sicherheitsteuerungsspezialisten irreführend ist) Kommunikation für die Steuerung ausschliesslich durch das Protokoll garantiert.
Die Übertragungshardware spielt dabei nur eine Rolle bzgl. Verfügbarkeit: Nach einem relativ kurzem Timeout (ein paar hundert Millisekunden) erfolgt einen Nothalt da die Freigabe durch aktive (failsafe) Signalübertragung erfolgt.

Bei einer entpsrechend lang anhaltenden Störung, z.B. bei Gewitter, haltet die Bahn an, dies ist eingentlich FUA-unabhängig sofern die Übertragung der Freigabe genügend lange gestört (d.h. unterbrochen) wird.

Bei Umlaufbahnen ist keine FUA über Zugseil vorhanden, dort muss eine Kommunikationsverbindung zwischen Antriebs und Umlenkstation vorhanden sein. Zudem müssen Rollenbatterien überwacht werden (mindestens Förderseilentgleisung).

Bei Pendelbahnen kann die Tragseilentgleisung galvanisch überwacht werden (Tragseile sind i.d.R. permanent geerdet), dazu ist eine Kabelverbindung mit der Antriebsstation erforderlich (z.B. Auswertung als Telefonseil-Erdschluss sobald Tragseil entgleist, je nach technischer Ausführung muss dabei das entgleiste Tragseil im Tragseilfänger enden damit die Entgleisung erfasst wird, bei der neuen Pic de Bure Pendelbahn fiel am 2016-11-21 während einer Fahrt ein Tragseil auf den Boden (und an einer anderen Stelle ebenfalls auf das Material-FBM wo es hängen blieb, das Personen-FBM der anderen Spur musste evakuiert werden) und wurde monatelang liegen gelassen, verletzt wurde niemand und AFAIK wurde der Betrieb immer noch nicht wieder aufgenommen).

Bei gewissen neueren Pendelbahnen wird die Tragseilentgleisung als Information induktiv in das Zugseil eingekoppelt und von der FUA in der Antriebsstation ausgewertet, somit ist ggf. auch eine absolute Stützenlokalisierung möglich.

Hier mal für den Anfang... :)


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Re: Signalübertragung bei Seilbahnen

Beitrag von Ram-Brand » 18.08.2018 - 07:52

jojo2 hat geschrieben:
17.08.2018 - 21:25
Das es da ein Kabel oder eine Glasfaser gibt steht außer Frage, mir ging es eher darum wie die Signale dadurch transportiert werden.
Bei Kupferkabel mit Strom. Strom aus 0, Strom an 1.
Bei Lichtwellenleiter. Licht aus 0, Licht an 1.
;-)

Der Rest ist Binär.

Aber ich denke mal das weißt Du.


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Re: Signalübertragung bei Seilbahnen

Beitrag von Lagorce » 19.08.2018 - 15:25

Bei ca. 00:00:27 sieht man die Glasfaserbündel von einem Fatzer INTEGRA DATA VV3 (VV3: Vollverschlossenes Seil mit 3 Profildrahtlagen, auch FL3 für Full-Locked gekennzeichnet):
YouTube Direkt Link:
https://www.youtube.com/watch?v=IB6DjEE2-YE

Auf diesem Bild von RM ist die Spleissbox für den Abschluss der LWL (Lichtwellenleiter, hier Glasfaser) ersichtlich.
Bild Link:
http://www.remontees-mecaniques.net/for ... _40122.jpg

LWL-Typ und Anzahl weiss ich nicht mehr, vermute sowas wie um die 24 Monomode (auch Singlemode genannt) Einzelfasern, bin aber nicht sicher. Wurde irgendwo aufgeführt, möglicherweise in Fatzer PR Mitteilungen.

Ein Beispiel von LWL Patch Panel mit den Pigtail-Steckverbinder wurde irgendwo auf RM gepostet, werde Link später einfügen falls ich Bilder wieder finden kann, sonst muss ich den Reportage-Author direkt anfragen, ob ich auf AF was direkt uploaden kann.

Übrigens ist die erforderliche Baudrate für den kritischen Teil der Kommunikation zwischen den SPS der jeweiligen Stationen sehr gering, z.B. 9600 bit/s würden weitaus ausreichen (trotz "SIL 3"-bedingtem Daten-Verschlüsselungs-Overhead), es sind eher die maximal zulässige Dauer einzelner Kommunikationsunterbrechungen, die massgebend ist. Zudem elrlauben gewisse Systeme wegen der Firmware keine sehr tiefen Baudrates mehr.
Hatte dies mal genau berechnet im Rahmen der Evaluation eines Sicherheits-Feldbusses, mittlerweile wurde dann auf Ethernet-Basis umgestellt.

Lediglich Audio und insbes. Video erfordern hohe Übertragungsbandbreiten, die sind jedoch nicht Sicherheitsorientiert und werden i.d.R. getrennt übertragen (man könnte zwar alles zusammen in durch das selbe LWL-Paar jagen, wäre jedoch technisch gesehen m.E. ein schwerwiegender Fehlentscheid).
LWL Interfaces für Audio und Video findet man massenhaft, von CCTV bis SDI wobei für technische Anwendungen Ethernet-basierte Lösungen (IP Kameras) sinnvoller sind als Broadcast-Systeme (z.B. SDI).

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