為振動發(fā)射機、尤其建筑機械的運行提供代表振動狀態(tài)的信息的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】用來為振動發(fā)射機、尤其是建筑機械的運行提供代表振動狀態(tài)的信息的系統(tǒng)，包括至少一個測量站(12、12’、12″)，其具有至少一個用于檢測至少一個與振動狀態(tài)相關(guān)的變量的傳感器(20)和用于輸出與所述變量相關(guān)的無線電輸出信號的無線電發(fā)射單元(24)，或包括至少一個接收站(16、16’、16″)，用于接收所述至少一個測量站(12、12’、12″)的無線電輸出信號，其特征在于，所述至少一個測量站(12、12’、12”)包括接收所述至少一個傳感器(20)的傳感器信號的分析單元(22)，用于基于傳感器信號提供代表振動狀態(tài)的分析信號，其中所述無線電發(fā)射單元(24)基于分析信號產(chǎn)生無線電輸出信號。
【專利說明】為振動發(fā)射機、尤其建筑機械的運行提供代表振動狀態(tài)的信息的系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種系統(tǒng)，用來為振動發(fā)射機、尤其是建筑機械的運行提供代表振動狀態(tài)的信息，該系統(tǒng)包括至少一個測量站和至少一個接收站，該測量站具有至少一個用于檢測至少一個與振動狀態(tài)相關(guān)的變量的傳感器，并具有用來輸出與所述變量相關(guān)的無線電輸出信號的無線電發(fā)射單元，該接收站用于接收所述該至少一個測量站的無線電輸出信號的接收站。
【背景技術(shù)】
[0002]這種系統(tǒng)由EP1985760A1已知。在要由壓實機加工的區(qū)域中，例如與不同的建筑物相對應(yīng)地在相關(guān)的測量地點上設(shè)立傳感器，這些傳感器檢測存在于相應(yīng)測量地點上的振動狀態(tài)并且通過無線電將振動測量值直接傳遞到數(shù)據(jù)檢測和分析單元。在該數(shù)據(jù)檢測和分析單元(它例如可以直接設(shè)置在壓實機上)中處理振動測量值，以便例如如下地提供信息，即振動測量值小于預(yù)給定的極限值，等于該極限值或大于該極限值。然后自動地在調(diào)整電路中改變壓實機的壓實參數(shù)，以便避免超過極限值，或者說當(dāng)該極限值已經(jīng)被超過時確保返回到許可的工作區(qū)域中。通過檢測壓實機的位置和不同的振動傳感器的位置并且通過比較這些位置，即在考慮壓實機到振動傳感器的距離的情況下，可以在該已知的系統(tǒng)中判定，哪個振動測量值對于壓實機是重要的并且由此為該壓實機的運行而考慮。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的任務(wù)是，提供一種系統(tǒng)，用來為振動發(fā)射機、尤其是建筑機械的運行提供代表振動狀態(tài)的信息，以及提供一種用于運行這樣的機器的方法，通過它們能夠以簡單的方式和方法在提高運行安全性的情況下避免在建筑物上形成由振動引起的損壞。
[0004]該任務(wù)按照本發(fā)明通過一種系統(tǒng)得以解決，該系統(tǒng)用來為振動發(fā)射機、尤其是建筑機械的運行提供代表振動狀態(tài)的信息，該系統(tǒng)包括至少一個測量站和至少一個接收站，該測量站具有至少一個用于檢測至少一個與振動狀態(tài)相關(guān)的變量的傳感器，并具有用于輸出與所述變量相關(guān)的無線電輸出信號的無線電發(fā)射單元，該接收站用于接收所述該至少一個測量站的無線電輸出信號。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的第一方面在此還規(guī)定，所述至少一個測量站還包括一個接收所述至少一個傳感器的傳感器信號的分析單元，用于基于傳感器信號提供代表振動狀態(tài)的分析信號，其中所述無線電發(fā)射單元基于分析信號產(chǎn)生無線電輸出信號。
[0006]在由現(xiàn)有技術(shù)已知的系統(tǒng)中，由不同的傳感器產(chǎn)生的振動測量值或者說振動信號以無線電的方式傳遞給數(shù)據(jù)處理單元，而在按照本發(fā)明的系統(tǒng)中數(shù)據(jù)處理或者說數(shù)據(jù)處理的至少一個部分是在該測量站或者說這些測量站自身中進行。如果數(shù)據(jù)處理的結(jié)果或者部分結(jié)果由此被傳遞，結(jié)果是待傳遞的數(shù)據(jù)或者說信息的數(shù)量明顯減少。這允許使用這樣的無線電傳遞路程，其中使用較低的無線電頻率。結(jié)果是較高的通過率(例如在建筑物時)和明顯提高的有效范圍，從而能夠顯著地提高通信安全性，并因此也在考慮與振動相關(guān)的信息的情況下顯著地提高在振動發(fā)射機的運行時的安全性。另一個優(yōu)點是，由于待傳遞的數(shù)據(jù)量較低能夠利用較短的傳遞時間，并且由此能夠減少傳遞所需的能量耗費。
[0007]在按照本發(fā)明的系統(tǒng)中可以有利地進一步規(guī)定，所述至少一個接收站包含用于接收所述至少一個測量站的無線電輸出信號的無線電接收單元和信號處理單元，該信號處理單元用于產(chǎn)生用于光學(xué)和/或聲學(xué)的振動狀態(tài)再現(xiàn)單元的振動顯示信息和/或用于產(chǎn)生用于控制振動發(fā)射機的振動狀態(tài)反應(yīng)控制信息。
[0008]在這類接收站中也負(fù)責(zé)，在一個或多個測量站中能夠考慮以信號或數(shù)據(jù)處理結(jié)果為形式的已處理信號，例如以便通過相應(yīng)的光學(xué)和/或聲學(xué)的再現(xiàn)展示給操作人員:是否在一個或可能多個測量地點存在臨界的振動狀態(tài)，或者不存在。備選地或附加地，在一個或多個測量站中已處理過的信息可以被用于控制振動發(fā)射機或者說影響其運行，從而重新離開可能已經(jīng)存在的臨界振動狀態(tài)，或者只要在許可范圍中加工，則提高振動強度，從而能夠減少所需的加工時間，但是不進入臨界狀態(tài)中。
[0009]在按照本發(fā)明的系統(tǒng)中，至少一個傳感器可以構(gòu)造為加速度傳感器。備選地或附加地，至少一個傳感器可以構(gòu)造為速度傳感器。通過這類傳感器，能夠為在至少一個測量站的分析單元中的接下來的信息處理提供可靠地代表測量地點的振動狀態(tài)的信號。
[0010]在按照本發(fā)明的系統(tǒng)的一種特別有利的擴展構(gòu)型中建議，分析單元構(gòu)造成基于以下信息來產(chǎn)生分析信號:
[0011]代表著測量地點和/或測量地點周圍的測量區(qū)的地點信息，和/或
[0012]振動閾值信息，和/或
[0013]代表振動類型的振動類型信息，優(yōu)選與振動類型閾值信息結(jié)合，和/或
[0014]測量時間信息，優(yōu)選與測量閾值信息結(jié)合。
[0015]因此，可以在至少一個測量站中執(zhí)行的數(shù)據(jù)處理中考慮不同的相關(guān)變量，又具有以下結(jié)果，即在接收站上已經(jīng)在考慮這類也對振動發(fā)射機的運行重要的信息的情況下可以告知或利用對于振動發(fā)射機的運行重要的數(shù)據(jù)。
[0016]此外特別有利的是，給分析單元分配至少一個用于輸入至少一個與傳感器信號結(jié)合的、作為產(chǎn)生分析信號的基礎(chǔ)的信息和/或配置規(guī)格的接口。通過所述至少一個接口能夠在分析單元中存放在數(shù)據(jù)處理時要被考慮的那些信息。要指出的是，該接口可以構(gòu)造得使分析單元或測量站與一個裝置例如通過電纜連接直接連接，以便能夠輸入信息。顯然也可以的是，將該接口構(gòu)造為無線電連接接口，以便通過無線電傳遞這些重要的信息到測量站，例如也從接收站出發(fā)。
[0017]在按照本發(fā)明的系統(tǒng)的一個特別有利的擴展構(gòu)型中可以規(guī)定，給所述分析單元分配存儲單元，用來存儲至少一個傳感器的傳感器信號和/或分析信號，優(yōu)選用于稍晚產(chǎn)生無線電輸出信號。通過記錄傳感器信號，能夠在稍后的時間點追蹤相應(yīng)的測量地點上的振動狀態(tài)，由此有利地存儲具有相應(yīng)的時間信息的傳感器信號。此外以該方式和方法存在以下可能性，如果例如由于不可預(yù)見的問題暫時地中斷了測量站和接收站之間的數(shù)據(jù)傳遞連接，那么當(dāng)能夠重新實現(xiàn)這些站之間的通信時，則調(diào)用存儲的傳感器信號，產(chǎn)生分析信號并且將該分析信號傳遞給接收站。為此可能還有利的是，對于至少一個傳感器的傳感器信號的存儲來說備選或附加的是，還存儲由此產(chǎn)生的分析信號，以便當(dāng)無線電通信重新實現(xiàn)時能夠傳遞該用于過去的時間范圍的分析信號。
[0018]為了能夠在接收站中追溯，哪里或者說在哪個區(qū)域中振動狀態(tài)可能是臨界的或不是臨界的，還建議，由至少一個測量站輸出的無線電輸出信號含有識別測量站的識別信息。再次例如可以規(guī)定，識別信息含有關(guān)于測量地點和/或測量地點周圍的測量區(qū)的信息。
[0019]根據(jù)另一個方面，在按照本發(fā)明的系統(tǒng)中備選地或與之前闡述的特征組結(jié)合地規(guī)定，設(shè)有多個測量站和/或接收站，其中至少一個測量站和/或接收站具有無線電接收單元用于接收至少另一個測量站和/或接收站的無線電輸出信號，其中所述至少一個測量站的無線電發(fā)射單元和/或至少一個接收站的無線電發(fā)射單元構(gòu)造得用于以由另一個測量站接收的無線電輸出信號為基礎(chǔ)產(chǎn)生無線電輸出信號。
[0020]如已經(jīng)在前面提到那樣，在按照本發(fā)明的系統(tǒng)中已經(jīng)由于事實(待傳遞的數(shù)據(jù)或信息量明顯減少)而存在這樣的可能性，即由于較高的有效范圍和較高的通過率而提供了具有提高的可靠性的無線電連接。如果進一步規(guī)定，不同的測量站和/或接收站能夠彼此通信并且由其它站輸出的無線電輸出信號可以繼續(xù)傳送，那么進一步提高了測量站和所述至少一個接收站之間的傳遞安全性。在此可以尤其是提供冗余的傳遞路徑，從而當(dāng)傳遞路徑例如由于事實(建筑機械在測量站前運行并且屏蔽它，以實現(xiàn)與接收站的直接無線電通信)可以經(jīng)由一個或多個其它測量站利用其它傳遞路徑，以便將暫時地或可能由于其定位也永久被屏蔽的測量站的無線電輸出信號發(fā)射至接收站。
[0021]在此有利地規(guī)定，由所述至少一個測量站或接收站的無線電發(fā)射單元產(chǎn)生的無線電輸出信號對應(yīng)于由另一個測量站或接收站接收的無線電輸出信號。這意味著，不同的站構(gòu)造這樣構(gòu)造，即基本上在不改變其內(nèi)容的情況下繼續(xù)傳遞由其它站接收的無線電輸出信號，從而在接收站中在進一步處理時(例如為了顯示或再現(xiàn)信號內(nèi)容)可以仍不考慮傳遞路徑。
[0022]在一種特別有利的設(shè)計方案中可以規(guī)定，多個測量站和/或接收站形成相互聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)，用于傳遞信息至至少一個接收站。在此，不同的站根據(jù)所謂的Ad-hoc-網(wǎng)路的類型一起工作，在該Ad-hoc-網(wǎng)路中基于相應(yīng)的路由協(xié)議識別或選出在網(wǎng)路中可能或可設(shè)置的傳遞路徑。
[0023]特別有利地，當(dāng)對于不同的測量站來說備選地或附加地也可以使用至少一個例如設(shè)置在一個壓實機上的用于提供這樣的路由功能的接收站時，則按照本發(fā)明的系統(tǒng)可以工作。尤其是在這種接收站可隨著壓實機運動時，并且由此不會由此得出，它永久地被建筑物或另一個設(shè)備遮蓋并且由此屏蔽了無線電傳遞，則這提高了網(wǎng)路節(jié)點的可能數(shù)量，這一點可能有助于相應(yīng)地提高傳遞安全性。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，開頭提到的任務(wù)通過一種用于運行機器、尤其是建筑機械的方法來解決，該方法基于代表振動狀態(tài)的信息并且優(yōu)選使用按照本發(fā)明的系統(tǒng)，其中所述方法包括以下措施:
[0025]-與至少一個測量站相對應(yīng)地定義測量區(qū)，
[0026]-借助所述至少一個測量站產(chǎn)生一個代表測量區(qū)中的振動狀態(tài)的信息，
[0027]-僅當(dāng)該機器位于測量區(qū)中或者在測量區(qū)中運動時，才為該機器的運行考慮代表振動狀態(tài)的信息。
[0028]通過該措施能夠?qū)崿F(xiàn)的是，在定義相應(yīng)的測量區(qū)時考慮在被施加振動的區(qū)域中存在的地貌特性或者說地面情況。因此能夠這樣地判定，振動發(fā)射機對于相應(yīng)的測量區(qū)是否特別重要，或者它是否例如由于事實(它位于測量區(qū)外部或者說也不向著測量區(qū)的方向運動或不運動到測量區(qū)中)對于存在于相應(yīng)的測量區(qū)中的建筑物來說基本上是不重要的。如果是這種情況，那么在這樣的區(qū)中提供的信息實際上對于機器的繼續(xù)運行來說是不需要考慮的。因為通過定義這樣的測量區(qū)，能夠一起考慮振動傳遞特性，所以尤其是可能的是，如果在測量站和振動發(fā)射機之間的距離比較大時，那么當(dāng)它們之間的地面非常好地傳遞振動時，相應(yīng)地考慮這一點并且在必要時斷定，機器的瞬態(tài)運行盡管距離比較大仍可能是臨界的。
[0029]在此可以基于以下條件定義測量區(qū):
[0030]-在測量區(qū)的區(qū)域中的地面的情況，和/或
[0031]-測量地點的類型，和/或
[0032]-振動的類型。
[0033]按照本發(fā)明可能的是或規(guī)定，不同的、影響振動特性的方面允許在定義測量區(qū)時考慮。因此，通過考慮地面情況，可以理解它的振動傳遞能力或振動衰減能力。傳遞振動良好的地面通常導(dǎo)致進一步擴展的測量區(qū)，因為通過更遠地遠離測量地點定位的機器產(chǎn)生的振動這時能夠?qū)е聹y量地點上的臨界的振動狀態(tài)。顯然在此也可以考慮，地面從測量地點出發(fā)在不同的方向上可以具有不同的情況，并且因此測量區(qū)能夠在不同的方向上不同地擴展。還可以通過考慮測量地點的類型，例如它是否是地面區(qū)域、建筑物、橋梁或類似物，來考慮測量地點本身的靈敏度，從而例如在較敏感的測量地點時可以設(shè)置比在較不靈敏的測量地點更遠地擴展的測量區(qū)。最后可以通過考慮振動類型，來考慮通過建筑機械(可能砸開)產(chǎn)生的振動是否或者說以何種程度對于測量地點來說可能導(dǎo)致臨界狀態(tài)。在此尤其是可以設(shè)置與測量地點的類型的關(guān)聯(lián)，因為測量地點的不同類型在不同的振動或振動激勵類型時原則上可能具有不同的靈敏性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]本發(fā)明在下面參照附圖詳細地被描述。其示出:
[0035]圖1以原理圖示出用來提供代表振動狀態(tài)的信息的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；
[0036]圖2示出另一個原理圖，它說明了在不同的測量站和不同的接收站之間的交互作用；
[0037]圖3以原理圖示出在彼此重疊的測量區(qū)的區(qū)域中的多個振動發(fā)射建筑機械的運行。
【具體實施方式】
[0038]在圖1中一般性地以10表示一個用于提供代表振動狀態(tài)的信息的系統(tǒng)。在圖1中所示的系統(tǒng)包括測量站12和例如設(shè)置在建筑機械(在此是壓實機14)、尤其是地面壓實機上的接收站16。在此已經(jīng)要指出，系統(tǒng)10不言自明地并且在正常情況下可以包括不止一個測量站12，例如當(dāng)多個壓實機14用在建筑工地時。
[0039]以有利方式便攜式地實施的測量站12在殼體18中包括至少一個傳感器20,它可以被構(gòu)造為加速度傳感器或速度傳感器。顯然測量站12也可以包括多個傳感器20，以便例如通過以下方式提高運行安全性，即在一個傳感器失效時動用另一個傳感器的信號，或者比較不同傳感器的信號的差別并且在出現(xiàn)過大的差別時產(chǎn)生相應(yīng)的警告。還可能的是，將這個或至少一個傳感器20設(shè)置在殼體18外部，以便可以將它安放在一個待監(jiān)控的物體或地面上。在這種情況中可以例如通過電纜連接在該或這些傳感器20與其它存在于測量站中的系統(tǒng)區(qū)域之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞連接。
[0040]由傳感器20產(chǎn)生的傳感器信號被傳導(dǎo)到分析單元22，在該分析單元中以下面描述的方式和方法來分析傳感器信號，以便產(chǎn)生對于壓實機14的運行重要的信息。在分析單元22中基于傳感器信號產(chǎn)生的分析信號被傳遞給無線電發(fā)射單元24，它被構(gòu)造為用于將分析信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的無線電輸出信號并且輸出該無線電輸出信號。
[0041]測量站12還有利地包括無線電接收單元26。通過無線電接收單元26能夠接收另一個測量站12的無線電輸出信號，并轉(zhuǎn)送給無線電發(fā)射單元24并且又由其輸出。
[0042]在接收站16中設(shè)置無線電接收單元28，它接收由一個或多個測量站12輸出的無線電輸出信號。該信號然后被轉(zhuǎn)送給信號處理單元30。在信號處理單元30中，包含在所接收的無線電輸出信號中的信息可以這樣轉(zhuǎn)換或利用，使得在信號再現(xiàn)單元32(例如光學(xué)的再現(xiàn)單元32)中顯示要告知操作人員的信息。顯然，該再現(xiàn)備選地或附加地也可以通過聲學(xué)方式或者以任何可通過操作人員感知的方式進行。例如也可以利用可通過操作人員感知的和優(yōu)選可按照要告知的信息起變化的振動狀態(tài)。
[0043]無線電接收單元16還可以包括控制單元34或者說利用存在于振動發(fā)射機中的控制單元，以便允許直接在機器控制中考慮代表振動狀態(tài)的信息，例如通過不同振動參數(shù)的變化(例如振動頻率和/或振幅)，尤其是當(dāng)已經(jīng)檢測到臨界的振動狀態(tài)時。
[0044]為了使它本身能夠與一個或多個測量站12或其它系統(tǒng)區(qū)域連接，接收站16也可以包括無線電發(fā)射單元。
[0045]為了運行在圖1中所示的系統(tǒng)，這些或每個測量站12定位在為此設(shè)置的測量地點上。原則上，這些或每個測量站12被這樣地定位或定位在一個這樣的地點上，使得要監(jiān)控的振動狀態(tài)(即作用在建筑物上的晃動)可以被檢測，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對建筑物晃動載荷的反饋。為此可以將測量站12放置在要監(jiān)控其振動狀態(tài)的地面上，或者它可以例如固定在一個在振動狀態(tài)方面要被監(jiān)控的建筑物(例如建筑或橋)上。對于振動狀態(tài)監(jiān)控運行來說，在分析單元22中存放不同的、對于傳感器信號的以下分析或者說待產(chǎn)生的無線電輸出信號重要的信息。它們例如包括測量地點，其可以限定為對于相應(yīng)定位存在的GPS數(shù)據(jù)的形式。測量地點還可以通過將待監(jiān)控的物體例如識別住宅、工業(yè)建筑、橋梁、塔或類似物來具體化。然后，能夠與相應(yīng)的測量點相關(guān)地存放關(guān)于測量地點的閾值，從而在分析單元22中例如可以存放很多不同的測量地點或者說建筑物類型和與其對應(yīng)的例如各不相同的閾值，使得對于相應(yīng)的監(jiān)控過程僅僅識別:要監(jiān)控哪種物體類型，并且分析單元22這時自動地使用相應(yīng)的閾值。備選地，對于每個分析過程例如可以將要監(jiān)控的物體的類型和相應(yīng)的閾值存儲在分析單元22中。
[0046]還可以存儲與時間相關(guān)的信息，從而例如對于晚上也可以使與白天不同的其它閾值與待監(jiān)控的不同物體相對應(yīng)，或者說可以在分析時進行考慮。最后可以在分析單元22中也存儲下述信號，即什么與待監(jiān)控的振動的產(chǎn)生有關(guān)。該與方法有關(guān)的信息也可以例如再現(xiàn)，是否振動是通過一個或多個地面壓實機14產(chǎn)生，或者是否例如使用打樁機或者是否應(yīng)當(dāng)進行砸開。對此也可以預(yù)先給定相應(yīng)的閾值，或者說根據(jù)振動產(chǎn)生的方式和方法來使用不同的分析方法。
[0047]為了在測量站12或者說分析單元22中存儲信息，測量站12可以包括接口，相應(yīng)的信息可以例如通過傳遞電纜輸入到該接口上。無線電接收單元26也可以被用作這樣的接口，以便通過無線電例如從接收單元16將這些信息傳遞給測量站12，并因此傳遞給分析單元22。但是原則上測量站12本身也可以配設(shè)可用于輸入信息的操作單元，例如鍵盤、觸摸板或類似件。
[0048]測量站12還可以與分析單元22相對應(yīng)地包括存儲單元，以便存儲傳感器20的傳感器信號和/或由分析單元22產(chǎn)生的、具有分別對應(yīng)的時間信息的分析信號。如果在測量站12和接收站16之間的無線電通信暫時受到干擾的話，這一點例如可在稍晚的時間點實現(xiàn)分析或傳遞。在需要時也可以接著進行傳感器信號的詳細分析。測量站12還優(yōu)選包括能量源，例如一個或多個電池或蓄電池的形式，從而確保每個測量站12也可以自給自足地在沒有外部能量供給的情況下工作。
[0049]在傳感器20中產(chǎn)生的傳感器信號優(yōu)選作為速度信號提供，或者被轉(zhuǎn)換為速度信號。然后，該信號能夠例如在分析單元22中經(jīng)受頻帶限制，這例如又取決于振動產(chǎn)生的方式和方法。對于具有一個或多個地面壓實機14的運行來說，例如可以選擇I至80赫茲的頻率范圍，而例如為了砸開也可以考慮最聞超過300赫茲的較聞頻率。以該方式和方法限制頻帶的信號可以例如在速度峰值方面或者在速度有效值方面進行分析，并且與相應(yīng)的極限值比較。然后，在分析單元22中在需要時在考慮不同的已經(jīng)預(yù)先給出的信息的情況下提供的輸出信息可以例如顯示:相應(yīng)的極限值是否被超過，或者實際存在的振動相對于預(yù)給定的閾值而言有多大，例如以百分?jǐn)?shù)給出。該信息然后以分析信號的形式傳遞給無線電發(fā)射單元24并且被它發(fā)送給接收站16。它又可以被這樣地構(gòu)成，使得它僅在閾值被超過時才在顯示單元32中產(chǎn)生相應(yīng)的顯示或者說產(chǎn)生用于壓實機14的相應(yīng)的控制干預(yù)。在再現(xiàn)百分?jǐn)?shù)時，它可以通過在必要時也顯示為彩色的柱狀圖顯示給操作人員。
[0050]如果在系統(tǒng)中接收站16與多個測量站12 —起工作，那么接收站16或者信號處理單元30可以構(gòu)造得用于僅僅顯示或者以其他方式顯示由不同的測量站接收并且代表不同的振動狀態(tài)的信息中的指向臨界振動狀態(tài)或者趨向著臨界振動狀態(tài)的信息。以該方式和方法能夠?qū)⑻峁┙o操作者的信息減少到一定程度，該程度一方面允許采取合適的對策，另一方面但是避免過量裝載其它不重要的信息。
[0051]不僅在測量站12中而且在接收站16中都可以提供不同的設(shè)置在其中的單元作為分開的部件，它們例如通過接插連接或電纜連接相互連接，以便交換信號。原則上但是也可以將至少一些相應(yīng)的單元集成地設(shè)計在電路中。
[0052]通過系統(tǒng)10的預(yù)先描述的設(shè)計或者說它的運行方式，一方面可以將在測量站12和接收站16之間要傳遞的信息減少到對于壓實機14的運行來說最小的信息密度。與傳感器20的包含完整頻率范圍的傳感器信號的傳遞相比，這允許使用明顯更低的頻率，例如在800和900MHz之間的范圍中。通過這樣的頻率實現(xiàn)與高頻信號相比顯著更高的有效范圍。在建筑物時也明顯改善了通過率，從而通?？梢员ＷC在測量站12和接收站16之間的無線電通信中的提高的安全性。另外可以將接收站16中的處理耗費減少到那里所需的最小值，這尤其是當(dāng)使用多個測量站12時是有利的。尤其由此可能的是，在接收站16中也存儲所接收的信號或者其中所代表的信息，在必要時與不同的測量站相對應(yīng)，以便在需要時在稍晚的時間點能夠進行更準(zhǔn)確的分析。在此也有利地與相應(yīng)的時間信息對應(yīng)地存儲由測量站12接收的信號，以便由此不僅能夠識別測量地點，而是也能夠識別測量時間，這又保證與相應(yīng)地在時間上編碼的、有關(guān)振動發(fā)射機運行的信息的可比較性。
[0053]運行安全性的進一步提高可以在按照本發(fā)明的系統(tǒng)中通過以下方式保證，即由不同測量站12傳遞的信息在接收站16中不是必然直接導(dǎo)致對振動發(fā)射機運行的控制干預(yù)，而是操作人員可以做出決定，如何對不同的振動狀態(tài)進行反應(yīng)?；谝韵率聦崳礈y量站12可以分布在較大的地域上，并且不排除測量站12的故意的或無意的操作可能歪曲真正存在的振動狀態(tài)，操作人員可以在出現(xiàn)不可思議的信息時決定，該運行是以不變的方式繼續(xù)還是需要改變。基本上也可以在自動化工作的系統(tǒng)中進行相應(yīng)的可行性檢查。這可以這樣地進行，即從不同的測量站中推導(dǎo)出多個本身不重要的振動狀態(tài)時，而唯一的測量站顯示臨界狀態(tài)時，則檢查是否原則上可能出現(xiàn)所述狀態(tài)，僅僅該一個測量站指向臨界的振動狀態(tài)，以及當(dāng)至少理論上不可能是這樣的情況時或者幾乎不可能時，該信息被測量站忽略和/或產(chǎn)生相應(yīng)的警告，以便向操作人員顯示由測量站傳遞了不可信的信息。
[0054]一個具有上述基本結(jié)構(gòu)的、具有多個測量站12和多個接收站16的系統(tǒng)10的運行在下面參考圖2詳細地被說明。
[0055]在圖2中示出一個建筑工地，其中用于要建造的街道36的地面應(yīng)當(dāng)通過兩個壓實機14、14’壓實。在每個壓實機14、14’上設(shè)有能夠具有上述結(jié)構(gòu)的接收單元16或16’。不同的待監(jiān)控的物體相對應(yīng)地設(shè)置有測量站12、12’和12”。因此，測量站12例如監(jiān)控在住宅38區(qū)域中的振動狀態(tài)。測量站12’監(jiān)控在橋梁40區(qū)域中的振動狀態(tài)，而測量站12”監(jiān)控在工業(yè)建筑42區(qū)域中的振動狀態(tài)。如上所述，在不同的測量站12、12’和12”的分析單元22中存儲信息或者用于分析傳感器信號，該信息識別不同的測量地點或不同的待監(jiān)控的物體的并且具有相應(yīng)的閾值。
[0056]測量站12基于其中產(chǎn)生的分析信號產(chǎn)生無線電輸出信號,它可以被兩個壓實機
14、14’接收，因為它們定位在測量站12的發(fā)射范圍中并且也沒有通過其它物體屏蔽。
[0057]但是兩個壓實機14、14’可以不直接接收測量站12’和12”的無線電輸出信號。壓實機14遠離兩個測量站12’和12”，以便能夠接收它們的無線電輸出信號。壓實機14’當(dāng)前位于橋梁40下方并且通過橋梁40與兩個測量站12’和12”屏蔽開來。為了仍然保證兩個壓實機14、14’在他們的運行中也能夠考慮存在于橋梁40或者說工業(yè)建筑42上的振動狀態(tài)，按照本發(fā)明的另一個方面規(guī)定，不同的測量站12、12’和12”建立一個相互結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)(即一個所謂的Ad-hoc-網(wǎng)絡(luò))。在這樣的Ad-hoc-網(wǎng)絡(luò)中，不同的測量站12、12’和12”不僅能夠基于其中分別產(chǎn)生的傳感器信號來產(chǎn)生無線電輸出信號，而且它們或它們中的至少一些也可以被用作路由器或網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。通過用于這樣的Ad-hoc-網(wǎng)絡(luò)的路由方法，能夠與變化的運行狀態(tài)匹配地在各個測量站12、12’和12”和兩個壓實機14、14’上的接收站16、16’之間產(chǎn)生通信路徑。以該方式和方法能夠不僅提高網(wǎng)絡(luò)的總有效范圍，而且能夠保證不同的振動發(fā)射機(即兩個壓實機14、14’)基本上也與它們的瞬時定位無關(guān)地進入到待對振動狀態(tài)進行監(jiān)控的區(qū)域中。由此也能夠在這樣的地點建立測量站，否則它們例如由于待監(jiān)控區(qū)域的地貌或大小在無線電技術(shù)上很難或不能接近。
[0058]在這樣的系統(tǒng)中基本上備選地或附加地，也可以在網(wǎng)絡(luò)中包括設(shè)置在壓實機14或/和14’上的接收站16、16’，它們?nèi)缫呀?jīng)提到的那樣同樣例如為了實現(xiàn)測量站的參數(shù)化而可以配設(shè)無線電發(fā)射單元。它們可以由此用作傳遞節(jié)點，傳遞節(jié)點基于隨著壓實機14、14’的運動而改變它們的位置，從而能夠由此得出它們不在一個屏蔽無線電連接的位置上。還可以在一個這樣的網(wǎng)絡(luò)中集成無線電接收/發(fā)射單元，它們例如位置固定地建立并且本身不應(yīng)滿足接收和產(chǎn)生涉及振動狀態(tài)的信息這一功能性。它們僅僅用作路由單元，路由單元例如也可以設(shè)置在這樣的位置上，即所述位置在振動狀態(tài)的查明方面是不合適的，但是在不同的測量站與接收站之間的無線電通信方面特別有利。
[0059]為了在此提高針對外界影響的安全性，顯然可以對借助不同的測量站12、12’、12”和接收站16、16’建立的網(wǎng)絡(luò)進行編碼，使得不能從外界侵入該網(wǎng)絡(luò)，尤其是忽略其它網(wǎng)絡(luò)。這能夠在同一個區(qū)域中運行不同的該類網(wǎng)絡(luò)，例如以便能夠由此相互無關(guān)地監(jiān)控或運行不同類型的振動發(fā)射機。
[0060]在定義不同的測量站的路由方法或路由功能時，可以例如也考慮在各個測量站中分別存在的能量供給，因為路由功能在測量站中顯然也導(dǎo)致能量消耗的提高。因此例如可以從路由功能中取出一個測量站，在該測量站中基本上僅提供較小的能量供給或者說蓄電池的充電狀態(tài)已經(jīng)強烈地減少，從而可以使用其它傳遞路徑，以便在這樣的、在能量狀態(tài)方面可能重要的測量站中盡可能地減少能量需求或者能夠從一開始就將能量需求保持得很小?；旧蠎?yīng)用這樣的網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)導(dǎo)致較小的能量消耗，因為每個單個的測量站的發(fā)射功率可以減小，僅僅必須保證在待監(jiān)控的地域(接收站可能停留在該待監(jiān)控的地域中)的每個區(qū)域中的無線電接收僅僅通過最近的測量站而不是可能最遠存在的測量站。
[0061]本發(fā)明的另一方面在下面參照圖3被示出。圖3示出具有兩個測量站12、12’的系統(tǒng)10。在通過測量站12、12’在振動狀態(tài)方面待監(jiān)控的地域中存在三個振動發(fā)射機，例如壓實機14、14’和14’，它們分別具有接收站16、16’和16”。
[0062]通過之前闡述的方式和方法，所有的壓實機14、14’和14’或者說設(shè)置在其上的接收站16、16’和16”與通過兩個測量站12、12’建立的網(wǎng)絡(luò)通信，使得在所有的振動發(fā)射機中可使用由測量站12、12’提供的信息。
[0063]按照本發(fā)明，與兩個測量站12、12’相對應(yīng)地限定測量區(qū)Z、V。在定義這樣的測量區(qū)Z、V時，例如在對地面事先分析之后可以考慮振動傳播或振動衰減特性，從而在考慮地面結(jié)構(gòu)的情況下或也在考慮可能存在于相應(yīng)的測量站12或12’的區(qū)域中的建筑物的情況下可以得出在空間方面可能各向異性的測量區(qū)Z或Z’?；旧夏軌蛟诙x這樣的測量區(qū)Z、V時考慮負(fù)責(zé)振動發(fā)射的機器或者它的發(fā)射特性。
[0064]在相應(yīng)的測量站12或12’中存儲的信息可以識別相應(yīng)的測量站本身和所屬的測量區(qū)。在此測量區(qū)可以通過物定的符記(KUrzel)的對應(yīng)關(guān)系來識別，備選地但是也通過它的空間數(shù)據(jù)的定義來識別。
[0065]由這樣的測量站12、12’輸出的無線電輸出信號除了識別相應(yīng)的振動狀態(tài)本身的信息外，也包括關(guān)于發(fā)射測量站12或12’的信息，和/或在需要時包括關(guān)于測量區(qū)的定義的更精確的信息。但是，這些識別測量區(qū)的擴展的信息基本上也可以存儲在相應(yīng)的接收站16、16’或16”中，從而它們通過無線電輸出信號接收關(guān)于發(fā)射測量站12或12’的信息，然后給相應(yīng)的發(fā)射測量站12或12’分配關(guān)于相應(yīng)的測量區(qū)Z或V的信息。然后在相應(yīng)的接收站16、16’或16”中可以判斷，在相應(yīng)的測量站12或12’中識別的振動狀態(tài)對于壓實機14、14’或14’的瞬時定位是否重要。例如壓實機14位于圍繞測量站12定義的測量區(qū)Z中，而不是在測量站12’的測量區(qū)Z’中。這意味著，在接收兩個測量站12、12’的無線電輸出信號的接收站16中，僅由壓實機14的重要區(qū)域(即測量區(qū)所在的那個測量站12或12’，在此是測量區(qū)Z和測量站12)發(fā)出的無線電輸出信號被用于進一步處理或顯示或類似操作。在顯示振動狀態(tài)時可以忽略測量區(qū)12’的無線電輸出信號。同樣可以在壓實機14”時忽略測量站12的無線電輸出信號，因為它不在測量區(qū)Z中。壓實機14’位于兩個測量區(qū)Z和V的重疊區(qū)域中，從而在接收單元16’中可以使用測量站12、12’的兩個無線電輸出信號，因為由壓實機14’產(chǎn)生的振動可能對于兩個測量區(qū)都是重要的。這可以例如顯示在兩個無線電輸出信號中含有的信息。
[0066]為了能夠?qū)崿F(xiàn)該措施，不僅需要與測量站12、12’相對應(yīng)地限定空間擴展的測量區(qū)Z、Z’，并且保持測量站12、12’和/或接收站16、16’和16”中的相應(yīng)信息。而且也需要得到關(guān)于壓實機14、14’或14’(即振動發(fā)射機)關(guān)于測量區(qū)Z、Z’的瞬時定位的信息。這一點例如通過考慮通常可供使用度的GPS-信號來在不同的振動發(fā)射機中實現(xiàn)。原則上在此可以規(guī)定，一個或多個測量站12或12’與測量區(qū)Z或Z’的對應(yīng)關(guān)系作為相應(yīng)的測量站12或12’中的信息被保持，并且例如與表示振動狀態(tài)的信息結(jié)合通過無線電被傳遞。在接收站16、16’或16”中，在此例如存在通過GPS得到的、關(guān)于一個相應(yīng)的壓實機或其中設(shè)置的接收站16、16’或16”的瞬時定位的信息。在接收單元本身中可以通過與通過無線電傳遞的數(shù)據(jù)比較，來比較在哪個重要區(qū)域中(即在哪個測量區(qū)Z、Z’中)存在相應(yīng)的壓實機，從而能夠同樣確定，考慮哪一個表示振動狀態(tài)的信息。涉及不同測量區(qū)Z、Z’的空間擴展并且例如在與此分別對應(yīng)的測量站12、12’中提供用于與涉及振動狀態(tài)的信息傳遞的信息可以同樣以GPS格式進行，這尤其是能夠簡化在接收站16、16’、16”中的與涉及相應(yīng)的壓實機
14、14’、14’的定位的信息的比較。
[0067]顯然，與各個測量站或者說要監(jiān)控的物體相對應(yīng)地可以限定多個測量區(qū)，它們分別可以被限定用于不同的產(chǎn)生振動的事件。因此例如可以與同一個待監(jiān)控的物體(即例如建筑物)相對應(yīng)地限定在監(jiān)控壓實機的振動時要考慮的測量區(qū)，并且限定在監(jiān)控通過夯實機產(chǎn)生的振動時要考慮的測量區(qū)。在限定這類測量區(qū)時也可以考慮不同的振動產(chǎn)生機的危害程度，在本發(fā)明的意義上也要估算到砸開。
[0068]最后要指出的是，前面闡述的系統(tǒng)在各種不同的方面在它的設(shè)計方案上可以改變。因此例如可能的是，這樣地設(shè)計接收單元，使得通常只有當(dāng)存在臨界狀態(tài)并且其中需要改變振動發(fā)射機的運行狀態(tài)時，接收單元才生成顯示或再現(xiàn)。通過非臨界狀態(tài)能夠停止顯示。原則上也可以的是，與在其信息內(nèi)容方面明顯減小的無線電輸出信號并行地也發(fā)射這樣的信號，不同傳感器的傳感器信號在所述信號中被傳遞，這例如在基于接收站的空間定位實現(xiàn)直接的或在使用路由功能的情況下完成的高頻信號接收時可行。還顯然也可行的是，這樣地設(shè)計接收站，使得它可以通過與測量站的無線電連接來通過輸入相應(yīng)的信息進行配置，即能夠?qū)⒉煌闹敖o出的對于分析來說重要或需要的信息輸入到接收站中。接收站可以基本上也用于記錄由不同測量站傳遞的信息和在需要時記錄這樣的信息，所述信息與由測量站傳遞的信息在時間上相對應(yīng)地識別相應(yīng)的振動發(fā)射機的運行狀態(tài)(即例如它的晃動運行)。與這些基本上再現(xiàn)振動發(fā)射機的運行和在測量站上接收的運行作用的信息或數(shù)據(jù)相結(jié)合，此外能夠存儲這樣的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)一方面能夠表征振動發(fā)射機的定位以及還能夠表征之前闡述的測量區(qū)中的一個或多個。這些涉及空間坐標(biāo)或區(qū)域的信息可以例如通過GPS獲得或者作為GPS數(shù)據(jù)提供和存儲。通過所存儲的信息的完整性，能夠在稍晚的時間點追蹤振動發(fā)射機的運行及其例如對建筑物或類似物的作用，并且顯示出來。與此相對應(yīng)地可能例如也有利的是，建筑工地的空間擴展作為背景信息被存儲或者說保持，以便不同的之前給出的存儲的信息能夠與涉及建筑工地的空間擴展的信息結(jié)合地被再現(xiàn)。這類再現(xiàn)可以例如在振動發(fā)射機的運行時就已經(jīng)在監(jiān)視器或類似物上進行，以便使操作人員能夠追溯，如何或者說何地在過去振動發(fā)射機在建筑工地的區(qū)域中已經(jīng)加工。為了記錄這樣的數(shù)據(jù)還可能的是，接收單元設(shè)有例如可機器讀取的接口，以便能夠?qū)⒂涗浀臄?shù)據(jù)傳遞到上級記錄單元。它限制了在接收單元本身中對于這樣的數(shù)據(jù)所需的存儲容量。
【權(quán)利要求】
1.一種用來為振動發(fā)射機、尤其是建筑機械的運行提供代表振動狀態(tài)的信息的系統(tǒng)，包括: -至少一個測量站(12、12’、12〃)，其具有至少一個用于檢測至少一個與振動狀態(tài)相關(guān)的變量的傳感器(20)和用于輸出與所述變量相關(guān)的無線電輸出信號的無線電發(fā)射單元(24)， -至少一個接收站(16、16’、16〃)，用于接收所述至少一個測量站(12、12’、12〃)的無線電輸出信號， 其特征在于，所述至少一個測量站(12、12’、12”)包括接收所述至少一個傳感器(20)的傳感器信號的分析單元(22)，用于基于傳感器信號提供代表振動狀態(tài)的分析信號，其中所述無線電發(fā)射單元(24)基于分析信號產(chǎn)生無線電輸出信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個接收站(16、16’、16")包括:-用于接收至少一個測量站(12、12’、12”)的無線電輸出信號的無線電接收單元(28)，-信號處理單元(30，32，34)，用于產(chǎn)生用于光學(xué)和/或聲學(xué)的振動狀態(tài)再現(xiàn)單元(32)的振動顯示信息和/或用于產(chǎn)生用于控制振動發(fā)射機(14、14’、14")的振動狀態(tài)反應(yīng)控制信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，至少一個傳感器(20)是加速度傳感器和/或所述至少一個傳感器(20)是速度傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述分析單元(22)被構(gòu)造用于基于下面的信息產(chǎn)生分析信號: -代表測量地點和/或測量地點周圍的測量區(qū)(Z，Z’ )的地點信息，和/或 -振動閾值信息，和/或 -代表振動類型的振動類型信息，優(yōu)選與振動閾值信息相結(jié)合，和/或 -測量時間信息，優(yōu)選與測量時間閾值信息相結(jié)合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，給所述分析單元(22)分配至少一個接口，該接口用于輸入至少一個與傳感器信號結(jié)合的、作為產(chǎn)生分析信號的基礎(chǔ)的信息和/或配置規(guī)格。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，給所述分析單元(22)分配存儲單元，用于存儲至少一個傳感器的傳感器信號和/或分析信號，優(yōu)選用于稍晚產(chǎn)生無線電輸出信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述由至少一個測量站(12、12’、12”)輸出的無線電輸出信號含有識別測量站(12、12’、12”)的識別信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述識別信息含有關(guān)于測量站(12、12’、12”)的測量地點和/或測量地點周圍的測量區(qū)(Z，Z’ )的信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項或權(quán)利要求1的前序部分所述的系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)有多個測量站(12、12’、12”)和/或接收站(16、16’)，其中至少一個測量站(12、12’、12”)和/或接收站(16、16’ )具有無線電接收單元(26)用于接收至少另一個測量站(12、12’、12”)的無線電輸出信號，其中所述至少一個測量站(12、12’、12”)的無線電發(fā)射單元(24)和/或至少一個接收站(16，16’)的無線電發(fā)射單元被構(gòu)造用于基于由另一個測量站(12、12’、12”)和/或接收站(16、16’ )接收的無線電輸出信號產(chǎn)生一個無線電輸出信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述由至少一個測量站(12、12’、12”)或一個接收站(16、16’)的無線電發(fā)射單兀(26)產(chǎn)生的無線電輸出信號對應(yīng)于由另一個測量站(12、12’、12”)或接收站(16，16’ )接收的無線電輸出信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的系統(tǒng)，其特征在于，多個測量站(12、12’、12”)和/或接收站(16、16’ )形成一個相互聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)，用于將信息傳遞至至少一個接收站(16、16’、16")。
12.—種用于運行機器、尤其是建筑機械的方法，該方法基于代表振動狀態(tài)的信息，優(yōu)選使用根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)(10)，其中所述方法包括以下措施: -與至少一個測量站(12、12’ )相對應(yīng)地定義一個測量區(qū)(Z、Z’)， -借助所述至少一個測量站(12、12’ )產(chǎn)生代表測量區(qū)(Z、Z’ )中的振動狀態(tài)的信息， -僅當(dāng)該機器(14、14’、14")位于測量區(qū)(Z、Z’)中或者在測量區(qū)(Z、Z’)中運動時，才考慮代表振動狀態(tài)的、用于該機器(14、14’、14")的運行的信息。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的信息，其特征在于，基于以下條件定義所述測量區(qū)(Z、V ): -在測量區(qū)(Z、Z’ )的區(qū)域中的地面的情況，和/或 -測量地點的類型，和/或 -振動的類型。`
【文檔編號】E01C19/28GK103502535SQ201280020280
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月19日
【發(fā)明者】T·奧爾斯徹維斯基 申請人:哈姆股份公司