CN107067691A - 用于起重机的控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于起重机的控制系统和具有这种控制系统的起重机，以及用于控制起重机的方法。一种用于起重机(2)的控制系统包括：移动终端(3)，其具有用于输入用于起重机(2)的控制命令的预安装的应用软件(4)和用于传输所述控制命令的传输模块(5)；控制单元(6)，其具有适合于接收所述控制命令并且能够与所述移动终端(3)信号联系的接收模块(7)，所述信号联系是无线的；和至少一个起重机模块(8)，其与所述控制单元(6)信号联系，用于执行所述控制命令。

Description

用于起重机的控制系统
德国专利申请DE 10 2016 201 713.6的内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及一种用于起重机的控制系统和一种具有这种控制系统的起重机，并且还涉及一种用于控制起重机的方法。
背景技术
从WO 2014/041 022 A2和DE 101 29 189 A1得知一种远程控制系统。从DE 202006 017 719 U1和EP 2 489 625 A1得知一种用于起重机的远程控制系统。出于操作远程控制系统的目的，需要一种特殊的操作单元，其特别是与要操作的机器匹配。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种简化起重机的操作并且提高安全性的控制系统。
此目的通过根据本发明的用于起重机的控制系统来实现，所述控制系统包括：移动终端，其具有用于输入用于起重机的控制命令的预安装的应用软件和用于传输控制命令的传输模块；控制单元，其具有适于接收控制命令并且能够与移动终端信号联系的接收模块，该信号联系是无线的；和至少一个起重机模块，其与控制单元信号联系，用于执行控制命令。
移动终端特别是用于独立于网络的移动通信的电子终端，所述移动通信特别是用于数据、语音和/或图像通信以及导航。移动终端是通用的，特别是用于电讯和数据处理。移动终端被广泛应用。通过安装应用软件，可使移动终端可访问以用于起重机控制。不需要获得特殊控制面板。减少了投资。起重机操作员熟悉移动终端。提高了接受度。移动终端的用途不限于起重机的控制。
特别地，已认识到可以用移动终端代替特殊操作单元。根据EP 2489625A1的用于便携式计算机的带接口的操作单元是消耗品/一次性的(expendable)。当今可采用许多形式获得移动终端。借助于预先安装的应用软件，即所谓的应用(缩写为app)，起重机操作员能够使移动终端准备好用于控制起重机。特别地，可使用安装了app的商售智能手机来控制起重机。特别地，预安装的软件以用户友好的方式实现并且具备起重机操作员可理解的用户界面。不需要与控制软件有关的特殊知识来操作起重机。预安装的软件可直观地操作。通过省略特殊操作单元，减少了在用于控制起重机的构件上的花费。在移动终端短暂失效的情况下，可用预安装了软件的另一可用移动终端代替该移动终端。减少了由于操作单元不可用而引起的起重机的停机时间。操作员不会被束缚在操作地点并且能够找寻最佳操作地点，由此，提高了起重机的操作安全性。
有利地，输入应用软件中的控制命令由至少一个起重机模块执行，由此，控制命令被转换为起重机功能，特别是起重机起吊(rigging)功能。起重机模块例如是可移动的、特别是可驱动的起重机构件，比方说，例如行走驱动装置，特别是车轮驱动装置或履带驱动装置。又一些起重机模块可以是用于上部构造相对于底架的旋转运动的旋转驱动装置。又一些起重机模块例如特别是用于卷扬机和/或用于起重臂的缆索绞车、用于起重臂的液压缸、用于伸缩臂的驱动装置、用于特别是具备液压缸支柱的支承装置的驱动装置。借助于倾斜传感器，液压缸支柱也可用于调平起重机的目的。
本申请中的“起重机”应理解为所有类型的起重机，特别是汽车起重机和履带式起重机。
在一个优选实施例中，移动终端包括用于显示应用软件并用于输入控制命令的指示和输入模块。指示和输入模块集成在移动终端中。控制命令的输入经显示在指示和输入模块上的应用软件通过起重机控制器发生。有利地，指示和输入模块是显示器，特别是触摸屏，一方面应用软件显示在该显示器上，另一方面，通过起重机控制器经由触摸显示器表面而在该显示器上发生选定的控制命令的输入。
控制单元设置在起重机上、特别是集成在起重机上的控制系统实现了控制系统的结构上有利的实施方式。特别地，控制单元集成在起重机上。
在接收模块具备特别是作为WLAN接口、移动无线电接口、蓝牙接口或USB接口实现的无线电接口的控制系统的情况下，实现了节省成本的信号联系。特别地，无线电接口作为WLAN接口、蓝牙接口或USB接口实现。
在接收模块适合于特别是同时接收若干控制命令的控制系统的情况下，保证了起重机的有效控制。特别地，接收模块适合于若干控制命令的同时接收。控制单元以这样的方式实现，即，特别是同时接收的若干控制命令被暂时存储并且按照可预先确定的可调节的顺序执行。特别地，基于可规定的优先级标准来定义该顺序，以保证起重机的正确操作。例如，显然，出于支承起重机的底架的目的，在用于支承在地面上的支承缸伸出之前，承重梁首先必须水平地伸出或向外旋转。
在移动终端作为智能手机或平板电脑实现的控制系统的情况下，可实现通用的移动终端。智能手机或平板电脑是广泛使用的。
在移动终端适合于互联网连接、特别是移动互联网连接并且接收模块适合于互联网连接、特别是移动互联网连接的控制系统的情况下，可实现灵活的信号联系。特别地，该信号联系基本上与距离无关。具有移动终端的起重机操作员可处在离起重机较远的距离处。
在包括特别是集成在控制单元的接收模块中用以识别控制命令的识别单元的控制系统的情况下，确保了分配给起重机的控制命令被识别并生效。特别地，识别单元用于识别移动终端——亦即起重机操作员——以便排除未经授权的第三方操作起重机的可能性。由此，提高了起重机的操作的安全性。特别地，识别单元已集成在控制单元的接收模块中。识别可例如经由输入代码、设备ID和/或SIM ID来进行。
在至少一个起重机模块具备定位元件和功能元件的控制系统的情况下，实现了起重机模块的一个特别有利的实施方式。有利地，定位元件例如作为驱动单元实现，并且功能元件例如作为绞车实现。
在至少一个起重机模块具备传感器元件的控制系统的情况下，进一步改善了起重机的安全操作。特别地，该至少一个传感器元件适合于检测例如起重机模块的温度、压力、速度或位置。由此，保证了能直接监视由起重机模块执行的起重机功能。传感器元件特别是与控制单元信号联系。特别地，控制单元出于回应信息的目的而与移动终端信号联系，使得特别是直接位于移动终端上的监视显示器可出于在移动终端上表示监视功能的目的而设置。例如，起重机模块的温度、压力、速度或位置可被显示在移动终端上。
有利地，通过至少一个传感器元件检测的数据可传输到移动终端。
在控制单元与至少一个起重机模块之间的信号联系作为CAN总线实现的控制系统的情况下，实现了特别有效的控制系统。
本发明的又一个目的在于实现一种具有控制系统的起重机。
此目的通过具有根据本发明的控制系统的起重机来实现。通过这种方式，实现了能以特别直观的方式操作的起重机。
本发明的又一个目的在于实现一种改进的用于控制起重机的方法。
此目的通过一种用于控制起重机的方法来实现，该方法包括以下方法步骤：
-借助于应用软件将控制命令输入移动终端中，
-将控制命令从移动终端传送到控制单元，
-借助于控制单元的接收模块接收控制命令，
-借助于与控制单元信号联系的至少一个起重机模块执行控制命令。
在根据本发明的方法的情况下，已认识到，当借助于应用软件将控制命令输入到移动终端中时，操作员不会被束缚在操作地点，因此操作员可找寻最佳操作地点，结果提高了起重机的操作的安全性。有利地，控制命令的输入经由应用软件所提供的操作和选择菜单而发生。有利地，通过至少一个操作和选择菜单的选择来输入至少一个控制命令。优选地，通过触摸所设置的操作和选择菜单和/或通过控制命令的语音输入来进行选择。手势控制是可以的，使得在操作人员已执行所需手势时产生控制信号。
在其中在控制命令的执行之前特别是通过移动终端和/或操作该移动终端的人员的识别来进行安全询问的方法的情况下，确保了只有经授权的人员才能控制起重机。特别地，安全询问以移动终端的识别和/或操作该移动终端的人员的识别的形式进行。
有利地，识别通过识别号或PIN的输入和/或通过扫描QR代码或条形码来进行。也可以的是，移动终端可例如基于序列号和/或SIM ID自动识别。
在其中控制命令的执行包括转换为起重机功能、特别是起重机起吊功能的方法的情况下，实现了一种特别有利的用于控制起重机的方法。特别地，控制命令的执行包括转换为起重机起吊功能。
有利地，至少一个传感器元件适合于监视控制命令向起重机功能的转换。
以下将基于附图更详细地阐述本发明的一个示例性实施例。
附图说明
图1示出控制系统的示意性表示。
具体实施方式
图1中示意性地表示的控制系统1用于示意性地表示的起重机2的远程控制的操作。控制系统1包括具有预安装的应用软件4和传输模块5的移动终端3。移动终端3能够经由无线信号链路与起重机2的控制单元6的接收模块7通信联系。该通信联系是双向的并且实现了从移动终端3的传输模块5到控制单元6的接收模块7的通信，并且反之亦然。控制单元6设置在起重机2上，特别是集成在起重机2内。控制单元6与至少一个起重机模块8信号联系。
移动终端3例如作为智能手机或平板电脑实现。移动终端3包括用于表示应用软件4的指示装置9，其形式为显示器、特别是触敏显示器。应用软件4包括用于选择至少一个控制命令的若干操作菜单和选择菜单10。控制命令的选择也可采用语音控制的方式进行。操作菜单和选择菜单10例如适于显示至少一个起重机模块8的取向和/或位置和/或选择至少一种操作模式，比方说，例如行走模式、提升/下降模式。根据一个或多个操作菜单和选择菜单10的选择，至少一个控制命令可供选择。有利地，操作菜单和选择菜单10被表示为图形符号，使得应用软件4已被设计为容易掌握并且可直观地操作，由此，进一步提高了操作的容易性。通过触摸在其上显示操作和选择菜单10的显示器9，选择了至少一个控制命令。经由应用软件4选择的至少一个控制命令由传输模块5传送到接收模块7。传输模块5也适合于接收数据。移动终端3适合于互联网连接，特别是适合于移动数据网络连接。
接收模块7集成在控制单元6内。或者，接收模块7也已与控制单元6分开实现。这种情况下，接收模块7将经由数据总线与控制单元6通信联系。接收模块7适合于接收至少一个控制命令。接收模块7优先适合于若干控制命令的同时接收。接收模块适合于互联网连接，特别是移动互联网连接。接收模块7具备无线电接口11。无线电接口11作为WLAN接口或移动无线电接口和/或蓝牙接口或USB接口实现。如果无线电接口11已作为WLAN接口或作为移动无线电接口实现，则接收模块7可建立互联网连接，特别是移动互联网连接。如果无线电接口11已作为蓝牙接口或USB接口实现，则接收模块可与本地网络连接。接收模块7优先适合于向移动终端3传输数据。
接收模块7还包括用于识别控制命令并且还用于识别移动终端3和/或用于识别操作移动终端3的人员的识别单元12。识别单元集成在接收模块内。控制命令的识别可例如经由输入代码、设备ID和/或SIM ID进行。操作移动终端3的人员的识别可通过识别号或PIN的输入和/或通过扫描QR代码或条形码来进行。
控制单元6经由CAN总线与至少一个起重机模块8通信联系。通信联系是双向的。起重机模块8包括定位元件13和功能元件14，其将控制命令转换为起重机功能、特别是起重机起吊功能。起重机模块8还具备至少一个传感器元件15，用于检测例如起重机模块8的温度、压力、速度、取向和/或位置。借助于至少一个传感器元件15与控制单元6的信号联系，起重机模块8的相应当前状态传输到控制单元6。借助于各个起重机模块8的状态之和，能确定起重机2的操作状态。起重机模块8各自的状态和起重机2的操作状态两者可传输到移动终端3并由应用软件4显示。出于数据处理的目的，在控制单元6中设置有控制/调节元件16和存储元件17。
在下文中，将更详细地阐述用于操作控制系统1的方法。首先，实现了移动终端3与起重机2的控制单元6之间的无线信号联系。该无线信号联系优先经由互联网实现，特别是经由移动互联网实现。出于此目的，需要应用软件4与控制单元6同步。这优先通过识别号或PIN的输入或通过在应用软件4启动时扫描QR代码或条形码来进行。出于借助于应用软件4输入控制命令的目的，实现了若干操作菜单和选择菜单10。通过选择一个或多个操作菜单和选择菜单10，可选择一个或多个控制命令。该至少一个控制命令通过传输模块5以无线方式传输到接收模块7。该传输优先经由互联网、特别是经由移动互联网进行。随后，控制命令由控制单元6的控制/调节元件16和存储元件17处理。随后，相应控制命令从控制单元6中继至相应起重机模块8。随即，起重机模块8的定位元件13和功能元件14将控制命令转换为起重机功能，特别是起重机起吊功能。
有利地，在控制命令的执行之前进行安全询问，特别是采用移动终端3的识别和/或操作移动终端3的人员的识别的形式。出于实现控制命令的目的，需要输入识别号或PIN。该输入经由应用软件4进行。
出于监视控制命令向起重机功能、特别是起重机起吊功能的转换的目的，控制单元6可检测起重机的实际构型。这特别是通过检测起重机2的操作状态来进行。起重机2的操作状态尤其考虑了诸如起重机模块8的取向和位置的标准，并且还考虑了起重机2的操作模式，比方说，例如行走模式、提升/下降模式、旋转模式或其它模式。起重机模块8的取向和/或位置可在应用软件4中表示。
也可以的是将用于起重机模块8的选定的操作状态的极限值保存在控制单元6的存储元件17中，这些极限值与起重机的实际构型相比较。如果起重机的实际构型接近至少一个极限值，则将警告传送到应用软件4并显示，藉此操作员可适当地做出反应。该警告可以视觉地或听觉地实现。当达到或超过极限值时，控制命令的执行自动终止。通过这种方式，进一步提高了起重机的操作的安全性。
控制系统1、特别是移动终端3实现了独立于起重机的灵活部署。通过这种方式，可免去制造商专用的远程控制装置。特别地，不必重新配置硬件或将软件重新编程。有利地，接收模块7包括用于与控制单元6连接的标准接口。

Claims (18)

1.一种用于起重机(2)的控制系统，包括：
a.移动终端(3)，其具有用于输入用于起重机(2)的控制命令的预安装的应用软件(4)和用于传输所述控制命令的传输模块(5)，
b.控制单元(6)，其具有适合于接收所述控制命令并且能够与所述移动终端(3)信号联系的接收模块(7)，所述信号联系是无线的，
c.至少一个起重机模块(8)，其与所述控制单元(6)信号联系，用于执行所述控制命令。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制单元(6)设置在所述起重机(2)上。
3.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述接收模块(7)具备无线电接口(11)。
4.根据权利要求3所述的控制系统，其中，所述无线电接口(11)作为WLAN接口、移动无线电接口、蓝牙接口和USB接口中的一者实现。
5.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述接收模块(7)适合于接收若干控制命令。
6.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述接收模块(7)适合于同时接收若干控制命令。
7.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述移动终端(3)作为智能手机和平板电脑中的一者实现。
8.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述移动终端(3)适合于互联网连接。
9.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述接收模块(7)适合于互联网连接。
10.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于还包括识别单元(12)。
11.根据权利要求10所述的控制系统，其中，所述识别单元(12)集成在所述控制单元(6)的所述接收模块(7)中，用于识别所述控制命令。
12.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述至少一个起重机模块(8)具备定位元件(13)和功能元件(14)。
13.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述至少一个起重机模块(8)具备传感器元件(15)。
14.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制单元(6)与所述至少一个起重机模块(8)之间的信号联系作为CAN总线实现。
15.一种具有用于起重机(2)的控制系统的起重机，包括：
a.移动终端(3)，其具有用于输入用于起重机(2)的控制命令的预安装的应用软件(4)和用于传输所述控制命令的传输模块(5)，
b.控制单元(6)，其具有适合于接收所述控制命令并且能够与所述移动终端(3)信号联系的接收模块(7)，所述信号联系是无线的，
c.至少一个起重机模块(8)，其与所述控制单元(6)信号联系，用于执行所述控制命令。
16.一种用于控制起重机的方法，包括以下方法步骤：
-借助于应用软件(4)将控制命令输入移动终端(3)中，
-将所述控制命令从所述移动终端(3)传送到控制单元(6)，
-借助于所述控制单元(6)的接收模块(7)接收所述控制命令，
-借助于与所述控制单元(6)信号联系的至少一个起重机模块(8)执行所述控制命令。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，在执行所述控制命令之前，通过所述移动终端(3)的识别和操作所述移动终端(3)的人员的识别中的至少一者进行安全询问。
18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述控制命令的执行包括向起重机功能的转换。
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