物料提升系統(tǒng)和方法
【專利摘要】一種改進的物料操縱系統(tǒng)(15，115)，包括：物料提升裝置(16)，該物料提升裝置具有用于感測與物料提升裝置相關的操作參數的傳感器(23)；負載附接裝置(18)，被配置和布置為將負載附接到物料提升裝置，該負載附接裝置具有數據標簽(20)，該數據標簽(20)包含關于與負載附接裝置相關的一個或更多個參數的數據；讀取器(21)，被配置和布置為讀取數據標簽；處理單元(22)，與讀取器和傳感器通信，該處理單元被配置和布置為從讀取器和傳感器接收數據；以及物料操縱控制裝置(19)，被配置和布置為控制物料操縱裝置的操作。
【專利說明】物料提升系統(tǒng)和方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明一般涉及物料操縱(material handling)系統(tǒng)的領域,更特別涉及改進的物料提升(lifting)監(jiān)控和管理系統(tǒng)以及使用這種系統(tǒng)的方法。

【背景技術】
[0002]標題為“通過識別要提升的物體來自動調節(jié)提升裝置的參數”的美國專利N0.7121457針對具有RFID標簽和鏈接到提升裝置的詢問器模塊的系統(tǒng)，在該RFID標簽上儲存了與可調節(jié)參數相關的值，該RFID標簽附接于正由提升裝置提升的物料，該詢問器模塊與RFID標簽通信以獲得所述值并作為來自RFID標簽的數據的函數調節(jié)所述參數。
[0003]標題為“用于物料提升產品的識別、檢查和訓練的系統(tǒng)和方法”的美國專利N0.7825770針對包括將RFID標簽附接于物料提升裝置的步驟的方法，RFID標簽具有識別和檢查數據，其中，用具有RFID讀取器的便攜計算機裝置在周期性檢查期間訪問該識別和檢查數據，并且在這種檢查期間檢查數據在該便攜計算機裝置上以及還在RFID標簽上被更新。
[0004]標題為“用于提升裝置的RFID系統(tǒng)”的美國專利N0.7612673針對配備有RFID掃描系統(tǒng)的提升裝置，其具有物品接收區(qū)域，該物品接收區(qū)域被配置用于具有相關RFID標簽的一堆物品的接收。
[0005]標題為“促進半導體制備系統(tǒng)中的射頻識別(RFID)操作的托架(carrier) ”的美國專利公開N0.2006/0043197針對用于半導體制造環(huán)境的射頻識別系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括具有托架體的托架和安裝在托架體上的RFID標簽，這里托架體包括刻有與托架對應的永久信息的板，該永久信息儲存在RFID標簽中。


【發(fā)明內容】

[0006]參考對所公開實施例的相應部件、部分或表面的附加說明，僅僅是為了說明的目的而非作為限制，本發(fā)明提供一種改進的物料操縱系統(tǒng)(15，115)，包括:物料提升裝置
(16)，該物料提升裝置具有用于感測與物料提升裝置相關的操作參數的傳感器(23);負載附接裝置(18)，被配置和布置為將負載附接到物料提升裝置，該負載附接裝置具有數據標簽(20)，該數據標簽(20)包含關于與負載附接裝置相關的一個或更多個參數的數據；讀取器(21)，被配置和布置為讀取數據標簽；處理單元(22)，與讀取器和傳感器通信，該處理單元被配置和布置為從讀取器和傳感器接收數據；以及物料操縱控制裝置(19)，被配置和布置為控制物料操縱裝置的操作。
[0007]物料提升裝置可包括起重機。與物料提升裝置相關的操作參數可選自于由故障、負載重量、過載、過度微動(jogging)、超出工作循環(huán)(duty cycle)的啟動、超出工作循環(huán)的運行時間、以及過熱(excessive heat)構成的組。負載附接裝置可包括鉤下(below-the-hook)提升裝置。負載附接裝置可選自于由鉤環(huán)(shackle)、真空提升裝置、磁鐵、索鉤(rigging hook)、吊索(sling)、吊環(huán)螺栓(eyebolt)、套筒螺母(turnbuckle)、吊環(huán)(ring)、滑輪(block)、鏈條、夾具(clamp)和夾子(clip)構成的組。數據標簽可包括RFID標簽。RFID標簽可包括有源RFID標簽。數據標簽可包括能寫入的RFID標簽。處理單元可被配置和布置為寫入至RFID標簽。與負載附接裝置相關的參數可選自于由額定容量、負載附接裝置重量、標識號、檢查狀態(tài)和尺寸構成的組。讀取器可包括RFID標簽讀取器。處理單元可包括微處理器。物料操縱控制裝置可包括操作員控制懸架式操縱臺(pendant)。微處理器可被編程以提供作為接收數據的函數的輸出并將所述輸出傳送給操作員控制懸架式操縱臺。操作員控制懸架式操縱臺可與處理單元無線通信。與物料提升裝置相關的操作參數可包括負載重量，與負載附接裝置相關的參數可包括額定重量容量，并且微處理器可被編程以比較負載重量與額定重量容量。如果負載重量超過額定重量容量，則微處理器輸出可包括警告信號。讀取器可在物料操縱提升裝置上。讀取器可在物料操縱控制裝置上。
[0008]系統(tǒng)可進一步包括數據處理平臺(25)，所述數據處理平臺(25)被配置和布置為經由無線網絡從處理單元收集數據。無線網絡可包括WiFi網絡(24/30)。無線網絡可包括蜂窩網絡(136)。系統(tǒng)可進一步包括數據處理中心(37)，所述數據處理中心(37)被配置和布置為經由因特網從數據處理平臺收集數據。數據處理中心可被配置為與遠程用戶接口(38,39)通信。用戶接口可包括客戶計算機或經銷商計算機，并且通信可經由因特網。用戶接口可包括顯示屏和鍵盤。處理單元可被連接到無線接口(24)。系統(tǒng)可進一步包括具有無線接口(30)的數據處理平臺(25)，所述無線接口(30)被配置為接收從處理單元發(fā)送的數據。數據處理平臺可包括數據儲存器裝置(32)，所述數據儲存器裝置(32)被配置為儲存從處理中心接收到的數據。數據處理平臺可包括計算機。數據處理平臺可被連接(40)到因特網。
[0009]系統(tǒng)可進一步包括數據處理中心，所述數據處理中心被連接到因特網并被配置和布置為處理從數據處理平臺接收到的數據。數據處理中心可被配置和布置為提供從數據處理平臺接收到的處理數據的報告。報告可提供針對物料提升裝置的關于操作模式、預計的維護、操作員培訓或安全的信息。報告可經由網站提供。
[0010]在另一方面，一種物料操縱系統(tǒng)被提供，其包括起重機、連接到該起重機并被配置和布置為讀取數據標簽的讀取器、以及與該讀取器通信并被配置和布置為從讀取器接收數據的處理單元。
[0011]在另一方面，一種監(jiān)控物料操縱系統(tǒng)的方法被提供，其包括以下步驟:提供物料操縱系統(tǒng)，所述物料操縱系統(tǒng)包括:物料提升裝置，物料提升裝置具有用于感測與物料提升裝置相關的操作參數的傳感器；負載附接裝置，被配置和布置為將負載附接到物料提升裝置，負載附接裝置具有數據標簽，所述數據標簽包含關于與負載附接裝置相關的一個或更多個參數的數據；讀取器，被配置和布置為讀取數據標簽；處理單元，與讀取器和傳感器通信，處理單元被配置和布置為從讀取器和傳感器接收數據；以及物料操縱控制裝置，被配置和布置為控制物料操縱裝置的操作；讀取負載附接裝置的數據標簽；以及將數據發(fā)送到處理
T D ο
[0012]處理單元可被編程以提供作為接收數據的函數的輸出并將輸出傳送給操作員控制懸架式操縱臺。與物料提升裝置相關的操作參數可包括負載重量，與負載附接裝置相關的參數可包括額定重量容量，并且處理單元可被編程以比較負載重量與額定重量容量。如果負載重量超過額定重量容量，則輸出可為警告信號。
[0013]處理平臺可被編程以提供作為接收數據的函數的輸出并將輸出傳送給操作員控制懸架式操縱臺。與物料提升裝置相關的操作參數可包括負載重量，與負載附接裝置相關的參數可包括額定重量容量，并且處理單元可被編程以比較負載重量與額定重量容量。如果負載重量超過額定重量容量，則輸出可為警告信號。
[0014]處理平臺可被編程以提供作為接收數據的函數的輸出并將輸出傳送給用戶接口。該輸出可經由因特網被傳送給用戶接口。該輸出可經由蜂窩網絡被傳送給用戶接口。數據可經由無線網絡從處理單元被發(fā)送至處理平臺。無線網絡可包括WiFi網絡。無線網絡可包括蜂窩網絡。該方法可進一步包括在數據儲存器裝置上儲存數據的步驟。該方法可進一步包括將數據經由因特網從數據處理平臺發(fā)送到數據處理中心的步驟。該方法可進一步包括從該數據生成報告的步驟。報告可提供針對物料提升裝置的關于操作模式、預計的維護、操作員培訓或安全的信息。該方法可進一步包括在能經由因特網訪問的網站上提供報告的步驟。
[0015]因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種改進的物料操縱系統(tǒng)，其適于被用于監(jiān)控物料操縱操作。
[0016]另一個目的是提供一種改進的物料操縱系統(tǒng)，其適于被用于管理物料操縱操作。
[0017]另一個目的是提供一種改進的物料操縱系統(tǒng)，其適于被用于報告物料操縱操作數據給用戶。
[0018]另一個目的是提供一種改進的物料操縱系統(tǒng)，其適于被用于收集、分析和顯示關于物料操縱操作的數據。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是改進的物料操縱系統(tǒng)的第一實施例的示意圖。
[0020]圖2是改進的物料操縱系統(tǒng)的第二實施例的示意圖。
[0021]圖3是圖1中所示的改進的物料操縱系統(tǒng)的擴展實施例的示意圖。

【具體實施方式】
[0022]在開始，應當清楚地理解同樣的附圖標記旨在遍及幾幅附圖一致地識別相同的結構元件、部分或者表面，因為這種元件、部分或者表面可通過整個書面說明書被進一步地描述或解釋，該詳細描述是該整個書面說明書的完整部分。除非另外指出，否則附圖旨在與說明書一起被閱讀(例如，交叉影線、部件的布置、比例、碎屑(debris)等)，并且要被認為是本發(fā)明的整個書面描述的一部分。如下面描述中使用的那樣，術語“水平”、“垂直”、“左”、“右”、“上”和“下”及其形容詞和副詞的衍生詞(例如，“水平地”、“向右地”、“向上地”等)僅指所示出結構的當特定附圖面向閱讀者時的取向。類似地，術語“向內地”和“向外地”一般指表面的相對于其伸長軸或旋轉軸的取向，視情況而定。
[0023]現在參考附圖，更特別的是其圖1，本發(fā)明提供了一種改進的物料操縱系統(tǒng)，其第一實施例一般地在15處示出。系統(tǒng)15被示為粗略地包括起重機16、負載附接裝置18、操作員控制懸架式操縱臺19、本地計算機25、以及服務器37。
[0024]如圖1中所示，諸如鉤下(BTH)提升裝置的負載附接硬件/裝置18被提供用來將負載附接到起重機16。在該實施例中，負載附接裝置18是鉤環(huán)。雖然鉤環(huán)18被示出和描述，但可使用其它的負載附接裝置。例如，負載附接裝置可包括真空提升裝置、磁鐵、索鉤、吊索、吊環(huán)螺栓、套筒螺母、吊環(huán)、夾子、滑輪、鏈條、夾具或夾子。
[0025]鉤環(huán)18包括射頻識別(RFID)芯片或標簽20。RFID標簽20可被粘附地附接到鉤環(huán)18和/或可凹陷在鉤環(huán)螺栓端部上的孔中。作為另一替代方案，RFID標簽20可在制造期間形成在鉤環(huán)18的一部分中。由此，可用RFID標簽20翻新鉤環(huán)18或者可用RFID標簽20在工廠制造鉤環(huán)18。
[0026]可以使用任何已知類型的RFID標簽，包括有源RFID標簽、無源RFID標簽、半無源RFID標簽、只讀RFID標簽、以及讀/寫RFID標簽。有源RFID標簽是發(fā)送信號給讀取器的電池供電裝置，并典型地具有諸如100英尺或更長的長范圍。無源RFID標簽不由電池供電，而是從自RFID讀取器提供的電磁波汲取能量。無源RFID標簽經常具有大約10英尺或更小的范圍。半無源RFID標簽采用電池來運行芯片的電路，但依靠來自讀取器的電磁波給發(fā)送的信號供電。只讀RFID標簽具有與相應的數據庫相關地使用的序列號。利用讀/寫RFID標簽，數據可由用戶寫入標簽中。RFID標簽包括用于接收和發(fā)送信號的天線，天線的類型一般是系統(tǒng)的期望范圍和操作頻率的函數。
[0027]在這個實施例中,起重機16為具有五噸容量的鋼索起重機。起重機16包括深溝槽重型繩索卷筒(drum)、重型DC盤式制動器、設計用于起重服務的馬達、三倍減小起重機傳動裝置和不漏油齒輪箱、重型鋼架、可易于調節(jié)以操縱寬范圍的梁翼緣(beam flange)寬度的滾輪(trolley)、上下齒輪限位開關、以及雙速起重機和滾輪控制。起重機馬達為雙速，從高速到低速具有4:1的比率。鋼索卷筒被深開槽有繩索引導件且由鋼加工制成。鋼索用三個重的臺板瓦片(deck tile)鐵夾固定到卷筒，并且被設計以在卷筒上具有繩索完全伸展開的三圈額外的鋼索。為了更易于負載調節(jié)，起重機被提供有旋轉360度和前后擺動180度的軸承安裝耳鉤(trunn1n hook)。由 Yale of Wadesboro, North Carolina 制造的耶魯全球王單軌鋼索起重機(The Yale Global King Monorail Wire Rope Hoist)可被用在這個實施例中。作為替代方案可以使用其它類型的電力起重機，不限制地包括其它尺寸和類型的鋼索起重機或鏈式起重機。
[0028]懸架式操縱臺19被連接到起重機16，使得用戶能夠遠程控制起重機16的操作。懸架式操縱臺19 一般包括許多控制按鈕，包括用于立即停止起重機的按鈕和速度控制按鈕。在這個實施例中，懸架式操縱臺19還包括至少一個彩色警告指示器。替代性地，懸架式操縱臺19可包括用于提供信息和警告給用戶和/或音頻警告系統(tǒng)的數字顯示器。
[0029]起重機16包括RFID讀取器或詢問器21。讀取器21為送發(fā)信號給RFID標簽20且讀取RFID標簽20的響應的雙向無線電發(fā)送器/接收器。讀取器21包括RFID寫入器，其可將數據寫入至數據標簽。寫入至標簽的數據可包括參數數據，包含鉤裝置已超過其能力而被操作并且應當在進一步使用前被檢查的指示符。其它可被寫入至數據標簽的參數包括作為鉤下裝置的自其上次維護以來的操作時間的函數的變量、操作期間的任何緊急情況或警告條件的記錄、哪些用戶ID正操作系統(tǒng)的記錄、維護相關數據、以及其它類似信息。
[0030]在這個實施例中，懸架式操縱臺19還包括RFID讀取器29。由此，懸架式操縱臺19可被用來對于鉤環(huán)18上的RFID標簽20進行讀取和寫入，并且將這種數據既經由接口42與起重機16無線通信，又經由接口 26與本地計算機25無線通信。
[0031]雖然RFID讀取器和RFID標簽被描述，但各種替代的讀取器-標簽技術可被用于讀取器-標簽接口，包括單線接口、多線接口、或其它無線接口。作為例子，可使用諸如在汽車轉發(fā)器鑰匙(automobile transponder key)中找到的達拉斯半導體單線微型局域網(Dallas Semiconductor 1-wire microlan)的單線接口。用于讀取電子代碼的可行的多線接口包括I2C接口、SPI總線接口、或CAN總線接口。其它無線接口包括藍牙，或者光學讀取器編碼的標簽接口，諸如條形碼讀取器或QR碼讀取器。
[0032]起重機16還包括用于與計算機25通信的PC接口 24，其在這個實施例中位置接近起重機16或與起重機16位于相同的地點(premises)。在這個實施例中，接口 24是IEEE802.1lx WiFi數據通信收發(fā)器裝置。數據被無線地發(fā)送到PC 25及從PC 25發(fā)送，優(yōu)選以實時和持續(xù)的方式。收發(fā)器24可替代性地為藍牙無線裝置，其提供良好的數據傳輸速率和確保這種數據傳輸被適當地加密和可靠的能力。收發(fā)器24還可為以太網連接收發(fā)器。替代性地，點對點協議(PPP)連接或其它類似連接也可被用于與PC 25的接口。
[0033]起重機16包括懸架式操縱臺通信接口 41。在這個實施例中，接口 41是IEEE802.1lx WiFi數據通信裝置。數據被無線地在懸架式操縱臺19和起重機16之間傳輸，優(yōu)選以實時和持續(xù)的方式。替代性地，懸架式操縱臺通信接口 41可為單線微型局域網接口、I2C兩線接口、CAN總線、USB接口、藍牙連接、可視(sight)遠程控制接口的紅外線、或任何其它類似的有線或無線接口。接口 41可被進一步配置以從懸架式操縱臺19接收用戶數據，諸如用戶ID、用戶指紋、用戶語音識別短語、用戶虹膜掃描、或其它類似的用戶數據。
[0034]如圖1中所示，起重機16包括智能卡22?？?2實施及操縱與RFID標簽20的接口、與本地PC 25的接口，以及與懸架式操縱臺19的接口?？?2還控制起重機16的監(jiān)控和操作。由此，智能卡控制器22操縱在每個接口與起重機16內的傳感器或其它控件之間的數據流。在這個實施例中，智能卡控制器22是具有其自身內部閃存的微控制器。替換性的控制器可被使用，諸如CPU、芯片上系統(tǒng)、或者諸如FPGA(現場可編程門陣列)或PLD(可編程邏輯裝置)的可編程邏輯裝置。存儲器裝置可與控制器一起被包括，諸如閃存、硬盤驅動器、或其它固態(tài)存儲器裝置。在這個實施例中，在微控制器的閃存中提供軟件。軟件實施用于每個接口的通信協議以及用于智能卡22的操作的處理邏輯。智能卡22可被配置為還允許通過本地計算機網絡接口 24控制提升裝置。
[0035]傳感器23被配置為提供關于起重機16的操作數據和其它參數。這種參數可包括卷筒速度、失相檢測和保護、運動監(jiān)控、馬達熱過載感測、起重機過容量感測、故障、負載重量、過度微動、超出工作循環(huán)的啟動、以及超出工作循環(huán)的運行時間。其它傳感器、系統(tǒng)或控制器可被用來監(jiān)控起重機16的操作。由此，微處理器22控制和組合來自傳感器23和讀取器21的操作數據，并且確保通過發(fā)送器24到本地PC 25的持續(xù)的逐秒的信息流。
[0036]如圖1中所示，本地計算機25 —般包括用于與起重機16和懸架式操縱臺19無線通信的接口 30、處理器31和數據儲存器32。PC 25還包括用戶接口，即顯示器33和鍵盤34，用于顯示和操控數據以及數據的任何報告。如上所述，在這個實施例中，收發(fā)器30是IEEE 802.1lx無線收發(fā)器。在這個實施例中，數據儲存器32是硬盤驅動器。然而，其它類似的非易失性存儲器儲存器裝置可被使用。
[0037]PC 25持續(xù)地監(jiān)控接收到的數據，并在數據儲存器32中本地儲存該數據。該數據然后經由因特網接口 40和因特網35被轉送(relay)至遠程服務器或CPU37。
[0038]處理器31執(zhí)行軟件以接收來自智能卡22的輸入數據。數據可被標記有用戶輸入信息，諸如起重機識別數據和BTH裝置識別數據，以用于將來的參考。以一秒的間隔，PC 25創(chuàng)建及儲存單個數據記錄。每個數據記錄包括來自每個傳感器的一秒的捕獲數據、以及用于跟蹤這種數據的相關“內務(housekeeping)”信息。在處理之際，數據記錄然后被儲存在數據儲存器32中。
[0039]在這個實施例中，服務器37被編程以與PC 25通信從而接收及分析儲存在PC 25上的數據。服務器37然后提供關于起重機16的操作的信息給終端用戶計算機38、39和/或回到本地PC 25。這種信息可以以周期性報告的形式被提供，或者，例如在故障或安全問題的情況下，以立即的警告或其它信號的形式被提供。終端用戶38可為起重機16的所有者，并且終端用戶39可為起重機16的經銷商。由此，例如，故障將經由因特網被自動報告給所有者38和經銷商39。
[0040]在丟失或否則丟棄數據的情況下，線性插值(interpolat1n)可被可選地執(zhí)行以填充缺失數據，假使這種缺失數據不超過預定數量的連續(xù)缺失樣本，諸如，例如，3個樣本。在多于3個樣本被連續(xù)缺失的情況下，錯誤情形可被指示，并且可能需要用戶介入以調查錯誤的原因。
[0041]替代于編程處理器25來操控接收到的數據，原始數據可從PC 25轉送至遠程CPU37，其可包括用于操控及處理被傳輸的數據的處理器。服務器37還可包括用戶接口，諸如顯示器和/或鍵盤。
[0042]系統(tǒng)15提供了許多改進的功能。例如，在正常操作模式中，起重機16的控制面板中的智能卡22從裝置18上的RFID芯片20識別正與起重機16 —起使用的BTH裝置。這種識別可包括序列號、裝置類型、檢查狀態(tài)以及安全工作負載(SWL)?？?2被編程以確定裝置18是否與起重機16兼容。如果否，則卡22經由懸架式操縱臺19送發(fā)警告信號給起重機操作員。例如，如果2噸的BTH裝置被從RFID芯片20識別為用于5噸的起重機上，則這種警告將被提供。智能卡22然后監(jiān)控起重機操作，記錄數據，并將這種數據經由WiFi傳送至本地PC 25并經由懸架式操縱臺19傳送至操作員。
[0043]本地PC 25以規(guī)定的時間間隔收集數據并經由因特網35送發(fā)數據分組到服務器37。服務器37分析并挖掘數據以生成關于起重機16的操作信息，諸如操作模式、預計的維護、操作員培訓需求和安全。服務器37然后經由因特網35送發(fā)報告至終端用戶聯絡員(contact) 38和經銷商聯絡員39。服務器37還用這種數據填充網站(populates awebsite),并且網站對于授權用戶可經由因特網35訪問。
[0044]在緊急情況模式中，諸如起重機16或提升硬件18發(fā)生故障、被超載或誤用、超出工作循環(huán)額定值啟動、超出工作循環(huán)額定值運行、經歷過量的熱積累、或者具有其它感測到的問題的情形，智能卡22經由懸架式操縱臺19送發(fā)警告信號給操作員。智能卡22還通過本地PC 25和因特網35送發(fā)警告信號給服務器37。服務器37然后立即送發(fā)警告給規(guī)定的用戶聯絡員和規(guī)定的經銷商聯絡員，諸如例如客戶38和經銷商39。盡管在這個實施例中這種警告將被送發(fā)給計算機，但諸如智能電話、平板或其它手持裝置的其它用戶接口可接收到該警告。
[0045]圖2中示出了起重機系統(tǒng)的第二實施例115。系統(tǒng)115與系統(tǒng)15類似。然而，起重機16包括蜂窩無線接口 124，而不是與本地PC 25無線通信。類似地，懸架式操縱臺19可包括蜂窩無線接口 126，而不是與本地PC25無線通信。由此，信號經由無線蜂窩網絡136送發(fā)至因特網35。這種數據然后由服務器37經由無線蜂窩網絡136和因特網35接收。服務器37在沒有本地PC 25的任何中間處理的情況下處理接收到的數據。警告、報告和其它信息然后被從服務器37傳送至終端用戶38和39和/或回到起重機16，并且如果期望的話，經由懸架式操縱臺19傳送至操作員。
[0046]由此，在系統(tǒng)115中，數據通過蜂窩無線收發(fā)器124使用蜂窩網絡被轉送給遠程CPU 37。理想地，蜂窩服務是持續(xù)可用的，并且數據在持續(xù)、實時的基礎上被轉送至中央服務器37。如果蜂窩服務是標準以下的并且到其的連接僅僅是間歇的，則智能卡22在存儲器中儲存數據并等待標準的蜂窩連接，然后發(fā)送自上次成功發(fā)送起尚未發(fā)送的所有數據直至并包括正被收集的當前數據，并繼續(xù)在數據被收集時發(fā)送數據，直到蜂窩網絡不再可用。在這個實施例中，起重機16可被提供有大的永久的非易失性存儲器容量，使得數據不被完全丟失。數據可以以任何合適的速率被捕獲，諸如每秒一次，高得多或低得多的采樣速率是可能的，其由采樣硬件的最大支持數據速率限制。
[0047]為了在沒有蜂窩服務的地方操作，數據可替代性地使用IEEE 802.1lx兼容的無線網絡技術被傳輸。在這些環(huán)境中,諸如在航運港和建筑工地,無線802.1lx網絡可被建立以提供覆蓋，使得起重機將與數據倉庫通信以用于數據傳輸。在既不存在蜂窩服務也不存在802.1lx網絡能力的地方，可通過連接起重機16與諸如USB驅動器、PDA或筆記本電腦的數據收集裝置以下載自上次下載起的所有數據，來實現收集數據的周期性下載。
[0048]無論數據最終從起重機16轉送至中央CPU 37的方式是什么，智能卡22都跟蹤什么數據已被發(fā)送和什么數據尚未被發(fā)送，并自動知曉在哪里重新開始每個隨后的發(fā)送或下載?？赏ㄟ^順次地用日期和時間給每個記錄印戳，通過用序號對捕獲數據的每個記錄進行索引或編號，以及通過對于給定日期跟蹤上次成功發(fā)送的序號，來實現這一點。
[0049]圖3示出了具有多個起重機的系統(tǒng)，所有起重機與本地PC 25通信。如所示的那樣，第二起重機216、鉤環(huán)218和懸架式操縱臺219被提供，并且這種組合以與起重機16、鉤環(huán)18和懸架式操縱臺19相同的方式與彼此及本地PC 25通信。來自起重機16的數據和來自起重機216的數據被標記有單獨的標識，使得這種數據可被獨立地處理。以這種方式，來自多個起重機的數據可通過中央處理平臺被收集和分析。
[0050]替代性地，圖3中示出的多起重機系統(tǒng)可被配置為使得起重機16和216通過蜂窩無線接口 136與服務器37通信，如參考圖2中所示的實施例描述的那樣。由此，代替與本地PC 25通信，起重機16和216以及懸架式操縱臺19和219可包括蜂窩無線接口 124和126，如參考圖2中所示的實施例描述的那樣，使得信號經由無線蜂窩網絡126和因特網35送發(fā)至服務器37。服務器37可然后在沒有本地PC 25的任何中間處理的情況下處理接收到的數據。
[0051]本發(fā)明設想可以作出許多改變和修改。因此，雖然已示出和描述了發(fā)射測量系統(tǒng)的目前優(yōu)選形式，并且討論了幾個修改和替代性方案，但本領域技術人員將容易理解，在不脫離本發(fā)明精神的情況下可以作出各種附加的改變和修改，如通過下面權利要求限定和區(qū)分的那樣。
【權利要求】
1.一種物料操縱系統(tǒng)，包括: 物料提升裝置； 所述物料提升裝置具有用于感測與所述物料提升裝置相關的操作參數的傳感器； 負載附接裝置，被配置和布置為將負載附接到所述物料提升裝置； 所述負載附接裝置具有數據標簽，所述數據標簽包含關于與所述負載附接裝置相關的一個或更多個參數的數據； 讀取器，被配置和布置為讀取所述數據標簽； 處理單元，與所述讀取器和所述傳感器通信； 所述處理單元被配置和布置為從所述讀取器和所述傳感器接收數據；以及 物料操縱控制裝置，被配置和布置為控制所述物料操縱裝置的操作。
2.權利要求1中所述的系統(tǒng)，其中，所述物料提升裝置包括起重機。
3.權利要求1中所述的系統(tǒng)，其中，與所述物料提升裝置相關的所述操作參數選自于由故障、負載重量、過載、過度微動、超出工作循環(huán)的啟動、超出工作循環(huán)的運行時間、以及過熱構成的組。
4.權利要求1中所述的系統(tǒng)，其中，所述負載附接裝置包括鉤下提升裝置。
5.權利要求1中所述的系統(tǒng)，其中，所述負載附接裝置選自于由鉤環(huán)、真空提升裝置、磁鐵、索鉤、吊索、吊環(huán)螺栓、套筒螺母、吊環(huán)、滑輪、鏈條、夾具和夾子構成的組。
6.權利要求1中所述的系統(tǒng)，其中，所述數據標簽包括RFID標簽。
7.權利要求1中所述的系統(tǒng)，其中，所述RFID標簽包括有源RFID標簽。
8.權利要求1中所述的系統(tǒng)，其中，所述數據標簽包括能寫入的RFID標簽。
9.權利要求8中所述的系統(tǒng)，其中，所述處理單元被配置和布置為寫入至所述RFID標簽。
10.權利要求1中所述的系統(tǒng)，其中，與所述負載附接裝置相關的所述參數選自于由額定容量、負載附接裝置重量、標識號、檢查狀態(tài)和尺寸構成的組。
11.權利要求1中所述的系統(tǒng)，其中，所述讀取器包括RFID標簽讀取器。
12.權利要求1中所述的系統(tǒng)，其中，所述處理單元包括微處理器。
13.權利要求12中所述的系統(tǒng)，其中，所述物料操縱控制裝置包括操作員控制懸架式操縱臺。
14.權利要求13中所述的系統(tǒng)，其中，所述微處理器被編程以提供作為所述接收數據的函數的輸出并將所述輸出傳送給所述操作員控制懸架式操縱臺。
15.權利要求14中所述的系統(tǒng)，其中，所述操作員控制懸架式操縱臺與所述處理單元無線通信。
16.權利要求14中所述的系統(tǒng)，其中，與所述物料提升裝置相關的所述操作參數包括負載重量，其中，與所述負載附接裝置相關的所述參數包括額定重量容量，并且其中，所述微處理器被編程以比較所述負載重量與所述額定重量容量。
17.權利要求16中所述的系統(tǒng)，其中，如果所述負載重量超過所述額定重量容量，則所述微處理器輸出包括警告信號。
18.權利要求1中所述的系統(tǒng)，其中，所述讀取器在所述物料操縱提升裝置上。
19.權利要求1中所述的系統(tǒng)，其中，所述讀取器在所述物料操縱控制裝置上。
20.權利要求1中所述的系統(tǒng)，并且進一步包括數據處理平臺，所述數據處理平臺被配置和布置為經由無線網絡從所述處理單元收集數據。
21.權利要求20中所述的系統(tǒng)，其中，所述無線網絡包括WiFi網絡。
22.權利要求20中所述的系統(tǒng)，其中，所述無線網絡包括蜂窩網絡。
23.權利要求20中所述的系統(tǒng)，并且進一步包括數據處理中心，所述數據處理中心被配置和布置為經由因特網從所述數據處理平臺收集數據。
24.權利要求23中所述的系統(tǒng)，其中，所述數據處理中心被配置為與遠程用戶接口通?目。
25.權利要求24中所述的系統(tǒng)，其中，所述用戶接口包括客戶計算機或經銷商計算機，并且所述通信是經由因特網。
26.權利要求24中所述的系統(tǒng)，其中，所述用戶接口包括顯示屏和鍵盤。
27.權利要求1中所述的系統(tǒng)，其中，所述處理單元被連接到無線接口。
28.權利要求27中所述的系統(tǒng)，并且進一步包括具有無線接口的數據處理平臺，所述無線接口被配置為接收從所述處理單元發(fā)送的數據。
29.權利要求28中所述的系統(tǒng)，其中，所述數據處理平臺包括數據儲存器裝置，所述數據儲存器裝置被配置為儲存從所述處理中心接收到的數據。
30.權利要求29中所述的系統(tǒng)，其中，所述數據處理平臺包括計算機。
31.權利要求30中所述的系統(tǒng)，其中，所述數據處理平臺被連接到因特網。
32.權利要求29中所述的系統(tǒng)，并且進一步包括數據處理中心，所述數據處理中心被連接到因特網，并被配置和布置為處理從所述數據處理平臺接收到的數據。
33.權利要求32中所述的系統(tǒng)，其中，所述數據處理中心被配置和布置為提供從所述數據處理平臺接收到的所述處理數據的報告。
34.權利要求33中所述的系統(tǒng)，其中，所述報告提供針對所述物料提升裝置的關于操作模式、預計的維護、操作員培訓或安全的信息。
35.權利要求33中所述的系統(tǒng)，其中，所述報告經由網站被提供。
36.一種物料操縱系統(tǒng)，包括: 起重機； 讀取器，被連接到所述起重機并被配置和布置為讀取數據標簽；以及 處理單元，與所述讀取器通信并被配置和布置為從所述讀取器接收數據。
37.一種監(jiān)控物料操縱系統(tǒng)的方法，包括以下步驟: 提供物料操縱系統(tǒng)，所述物料操縱系統(tǒng)包括: 物料提升裝置； 所述物料提升裝置具有用于感測與所述物料提升裝置相關的操作參數的傳感器； 負載附接裝置，被配置和布置為將負載附接到所述物料提升裝置； 所述負載附接裝置具有數據標簽，所述數據標簽包含關于與所述負載附接裝置相關的一個或更多個參數的數據； 讀取器，被配置和布置為讀取所述數據標簽； 處理單元，與所述讀取器和所述傳感器通信； 所述處理單元被配置和布置為從所述讀取器和所述傳感器接收數據；以及 物料操縱控制裝置，被配置和布置為控制所述物料操縱裝置的操作； 讀取所述負載附接裝置的所述數據標簽；以及 將所述數據發(fā)送到處理平臺。
38.權利要求37中所述的方法，其中，所述處理單元被編程以提供作為所述接收數據的函數的輸出并將所述輸出傳送給所述物料操縱控制裝置。
39.權利要求38中所述的方法，其中，與所述物料提升裝置相關的所述操作參數包括負載重量，其中，與所述負載附接裝置相關的所述參數包括額定重量容量，并且其中，所述處理單元被編程以比較所述負載重量與所述額定重量容量。
40.權利要求39中所述的方法，其中，如果所述負載重量超過所述額定重量容量，則所述輸出為警告信號。
41.權利要求37中所述的方法，其中，所述處理平臺被編程以提供作為所述接收數據的函數的輸出并將所述輸出傳送給所述物料操縱控制裝置。
42.權利要求41中所述的方法，其中，與所述物料提升裝置相關的所述操作參數包括負載重量，其中，與所述負載附接裝置相關的所述參數包括額定重量容量，并且其中，所述處理單元被編程以比較所述負載重量與所述額定重量容量。
43.權利要求42中所述的方法，其中，如果所述負載重量超過所述額定重量容量，則所述輸出為警告信號。
44.權利要求37中所述的方法，其中，所述處理平臺被編程以提供作為所述接收數據的函數的輸出并將所述輸出傳送給用戶接口。
45.權利要求44中所述的方法，其中，所述輸出經由因特網被傳送給所述用戶接口。
46.權利要求44中所述的方法，其中，所述輸出經由蜂窩網絡被傳送給所述用戶接口。
47.權利要求37中所述的方法，其中，所述數據經由無線網絡從所述處理單元被發(fā)送至所述處理平臺。
48.權利要求47中所述的方法，其中，所述無線網絡包括WiFi網絡。
49.權利要求47中所述的方法，其中，所述無線網絡包括蜂窩網絡。
50.權利要求37中所述的方法，并且進一步包括在數據儲存器裝置上儲存所述數據的步驟。
51.權利要求37中所述的方法，并且進一步包括將所述數據經由因特網從所述數據處理平臺發(fā)送到數據處理中心的步驟。
52.權利要求37中所述的方法，并且進一步包括從所述數據生成報告。
53.權利要求52中所述的方法，其中，所述報告提供針對所述物料提升裝置的關于操作模式、預計的維護、操作員培訓或安全的信息。
54.權利要求52中所述的方法，并且進一步包括在能經由因特網訪問的網站上提供所述報告的步驟。
【文檔編號】G06K19/07GK104303194SQ201380009816
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年2月13日 優(yōu)先權日:2012年2月17日
【發(fā)明者】J·R·布爾克伊, R·T·布爾特瑪, M·R·帕拉多維斯基, S·溫格弗爾德, S·約翰斯頓, B·R·米克雷瑞 申請人:哥倫布麥金農公司