Moderne Satelliten- und Mobilfunktechnik wird überall auf der Welt zur Ortung von Containern, Schiffen sowie Straßen- und Schienenfahrzeugen eingesetzt. Speziell im Personenverkehr der Bahnen erlaubt sie die gleisgenaue Ortung von Fern-, Nah- und Regionalverkehrszügen und damit die Optimierung der Bahninfrastruktur vor allem in Ballungsräumen. Da die Ortungs- und Datenübermittlungstechnologie eine eigene Stromversorgung benötigt, wird sie typischerweise in Lokomotiven oder Triebwagen verbaut.

Ein Unternehmen, das auf die Entwicklung von Telematikgeräten zur Datenerfassung, Ortung und Kommunikation spezialisiert ist, ist die COGNID Telematik GmbH (COGNID) aus Dortmund. COGNID ist Anbieter von Systemlösungen, die neben den anwendungsspezifischen Telematikgeräten auch die Visualisierung der Prozessdaten über das Internetportal Locate24 umfasst. Speziell im Personenverkehr zum Einsatz kommen die COGNID-Produkte GPS Gateway und GSM Gateway. Die GPS-Gateway-Baugruppe dient zur genauen Ortung von Lokomotiven und Triebfahrzeugen auf der Strecke. Die GPS-Satellitendaten werden über eine bahnzugelassene GPS-Antenne auf dem Dach des Fahrzeugs empfangen. Die empfangenen Daten durchlaufen umfangreiche Algorithmen bis sie über serielle Schnittstellen an die EBuLa Rechner des Fahrzeugs übertragen werden. Die GSM-Gateway-Baugruppe übernimmt die Datenkommunikation zwischen den Bahnleitstellen und dem Fahrzeug. Dazu werden die GPS-Informationen der GPS-Gateway-Baugruppe mit Informationen weiterer Komponenten auf dem Fahrzeug, wie beispielsweise dem Fahrgastinformationssystem FIS, kombiniert. Zur Kommunikation mit dem FIS verfügt die GSM-Gateway-Baugruppe über Ethernet-und andere Schnittstellen zur Erfassung weiterer Signale auf dem Fahrzeug. Unter Verwendung des Mobilfunkstandards UMTS werden die aufbereiteten Daten an die Leitstellen (BackOffice) der Bahn übertragen.

Für den Einsatz der GPS Gateway und GSM Gateway Baugruppen stehen unterschiedliche Baugruppenträger (16TE, 26TE, 42TE und 84TE) zur Verfügung.

Hohe Anforderungen an Geräte und Material

Aufgrund des Einsatzes im Personentransport gelten für diese Telematiklösungen die besonders strengen Prüfvorschriften der Bahnnormen. „Bevor unsere Geräte in die Bahnfahrzeuge eingebaut werden dürfen, müssen sie u.a., Schock- und Rütteltests durchlaufen, die ein Höchstmaß an mechanischer Stabilität erfordern. Darüber hinaus stellen Klima- und Isolationsprüfungen extreme Anforderungen an die eingesetzte Elektronik “, erklärt Dipl.-Inform. Hans-Peter Albowitz, einer der beiden Geschäftsführer der COGNID. Zusätzlich seien hohe Anforderungen an die Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) durch die Elektronik zu erfüllen und die eingesetzten Materialien müssen den Anforderungen der aktuellen Brandschutznorm DIN EN 45545 der Bahn entsprechen.

Nicht zuletzt werde eine herausragende Oberflächenqualität der eingesetzten Materialien erwartet, die viele Jahre im harten Bahneinsatz überdauert.

Baugruppenträger inklusive Fertigungs- und Prüfschritte aus einer Hand

Bei der Produktion seiner GPS- und GSM-Gateways arbeitet COGNID eng mit der Bopla Gehäuse Systeme GmbH aus Bünde zusammen. Der Systemlieferant für 19“-Baugruppenträger steht seinen Kunden bei der Konstruktion von Elektronikgeräten nicht nur beratend zur Seite. Während COGNID die Elektronik und die Softwarefunktionen entwickelt, liefert BOPLA die Baugruppenträger, fertigt die einzubauenden Elektronikkomponenten entsprechend den Vorgaben von COGNID und übernimmt deren Montage in das Gehäuse. Abschließend führt BOPLA eine elektronische Prüfung des fertigen Produkts durch. Überdies übernimmt der Gehäusespezialist die individuelle Bearbeitung und Bedruckung der Baugruppenträger nach kundenspezifischen Vorschriften. „Wir arbeiten immer projekt- bzw. produktbezogen mit kompetenten Partnern zusammen, die in der Lage sind alle Fertigungs- und Prüfschritte für uns durchzuführen“, erläutert Dipl.-Inform. Hans-Peter Albowitz die Philosophie seines Unternehmens.

Bahnnormgerechte 19“-Baugruppenträger mit hoher EMV-Abschirmung

Im Fall der COGNID-Gateways kommt das Standardbaugruppenträgersystem Interzoll Modul von BOPLA zum Einsatz. Die 19“-Serie ist ein umfangreiches Baugruppenträger-Programm für komplexe und EMV-abgeschirmte Anwendungen. Sie umfasst ein breites Portfolio an Standard-Baugruppenträgern für Europa- und Doppeleuropakarten nach 19“-Norm (DIN IEC 60297-3-101 / IEEE 1101.1) inklusive bahngeprüfter Ausführungen für die Verwendung in Bus- und Schienenfahrzeugen. Der standardmäßig hohe EMV-Schutz ist durch entsprechendes Zubehör jederzeit nachrüstbar. Zum Programm gehören neben den aus naturfarben eloxierten Aluminiumprofilen und -platten gefertigten Baugruppenträgern auch Teil- und Steckfrontplatten, Kassetten sowie umfangreiches Zubehör. Zudem sind Sonderbaugruppenträger schnell und flexibel realisierbar. Alle Führungsschienen der Interzoll Modul-Baugruppenträger besitzen stabile Schnapphaken für einen sicheren Halt. Eine durchlaufende Nummerierung dient als optische Steckhilfe. Die Profilschienen mit BN Kennzeichnung sind eine wichtige Voraussetzung für die Verwendung der bahngeprüften Interzoll-Baugruppenträger in Bus- und Schienenfahrzeugen. Zudem sorgen die mit der Seitenwand verpressten Haltewinkel für Stabilität auch unter extremen mechanischen Belastungen. Die Seitenwände selbst sind passiviert und übernehmen eine leitende Funktion.

Die bei COGNID eingesetzten Interzoll Modul-Standard- und Sonderbaugruppenträger erfüllen die Vorgaben der Brandschutznorm DIN EN 45545 sowie die strikten EMV-Anforderungen der Bahn. Je nach Einsatzort und den dort herrschenden Platzverhältnissen benötigt COGNID die Gehäuse für die GPS Gateways in unterschiedlichen Baugrößen und mit unterschiedlichsten Steckern und sonstigen Schnittstellen. Werden die Gateways in Standardmontagerahmen in Schaltschränken verbaut, kommen die Standardgrößen 42 TE und 84 TE zum Einsatz. Bei beengtem Bauraum finden dagegen die sehr schmalen Baugrößen 16 TE und 26 TE Verwendung. Diese Sondergrößen, die heute bei COGNID fast 60 Prozent aller ausgelieferten Gateways ausmachen, wurden speziell für die Wandmontage entwickelt. Eine Herausforderung war die Unterbringung der erforderlichen Elektronik in den kompakten Baugruppenträgern. Doch BOPLA schaffte es, alles normgerecht und rüttelfest einzubauen.

COGNID arbeitet übrigens schon länger erfolgreich mit BOPLA zusammen. So entwickelten die Dortmunder beispielsweise im Jahr 2010 spezielle Ortungsgeräte für das Nord Stream Pipeline Projekt (Gaspipeline von Russland nach Deutschland) und montierten sie auf den Arbeitsschiffen in der Ostsee. BOPLA lieferte die seewasserfesten Gehäuse der Produktreihe Euromas Aluminium dazu.

Weitere 19“-Lösungen aus Bünde

Neben dem Interzoll-System bietet BOPLA weitere Baugruppenträger und 19“-Tischgehäuse an, darunter auch die Intertego-Baureihe (siehe Infokasten), die in der neuen Höhe 4 HE sogar die Integration eines 10“-Touchscreens gestattet. Doch auch andere „normale“ Elektronikgehäuse des Bünder Unternehmens erfüllen aufgrund der eingesetzten Materialien die Anforderungen der DIN EN 45545 hinsichtlich der Rauchgasentwicklung im Brandfall, darunter auch die Kunststoff- und Aluminiumgehäuse der Serien Bocube/Bocube Alu und Euromas/Euromas Alu. (Quelle: BOPLA)