CN111937048A - 用于触发振动警报的警报设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基础材料工业设施的领域，具体地涉及用于这种设施的警报设备。本发明的目的是创建一种警报设备和方法，借助该警报设备和方法使这种设施的操作人员简单且可靠地注意到临界的状态。该目的通过用于触发振动警报的警报设备来实现。警报设备由刚性的第一板(5)以及至少一个致动器(3)构成，该第一板适于放置物体，该致动器用于第一板(5)振动。第一附加部件(4)用于将第一板(5)安置在地板(10)上方一预设的间距处。分别在第一板(5)和第一附加部件(4)之间布置有减振器(2)。该目的也通过一种方法来实现，该方法在基础材料工业设施的临界状态中激活警报设备(1)的致动器(3)。

Description

用于触发振动警报的警报设备和方法

技术领域

本发明涉及一种用于触发振动警报的警报设备。

本发明还涉及一种运行用于基础材料工业设施的警报设备的方法，其中，评估装置经由基础材料工业设施的数据线路从传感器接收信号，其中，评估装置评估信号并且检查该信号是否超过预先定义的临界值。

基础材料工业设施和所关联的监控方法在大量设计方案中已知。设施例如能够为造纸工业设施、化学或冶金工业设施。尤其在冶金工业中作为例如高炉、烧结设施、转炉、钢包炉、连铸设施、轧机或过滤设施的设施。

背景技术

如今，对基础材料工业设施的操作和监控有很大一部分在控制台和操纵台中进行。在该操纵台或控制台中汇总基础材料工业设施的所有信息或基础材料工业设施的一部分的所有信息并且可视化地输出给操作人员。输出通常经由显示屏、控制面板、显示面板等实现。尤其可行的是，将多个显示屏并排地布置在特定地点处，以便为操作人员实现全面的概览。在操纵台或控制台中，通常仅有少量人员在场、有时甚至仅一人在场作为负责人员。

在现有技术中，通常将警报消息可视化地经由显示屏输出给操作人员。原则上该处理方式是不成问题的。然而需要操作人员持久地让显示屏保持在视野中。如果不这样的话，那么在可视化显示的情况下可能发生的是，警报消息只被延迟地注意到，甚至可能被忽略。

原则上可行的是，除了经由显示屏可视化地输出警报消息之外，还设置有声学信号，例如警报铃或警报喇叭。然而，这会导致再进一步地提高通常本来已经非常高的噪声水平。此外，由于大量可能的警报，结果会导致操作员变得麻木。

可选地，可以由其他人员通过电话将现有的警报状态通知给操作员。然而，在该情况下需要其他人员采取主动措施。

在完全不同的业务领域中、例如在移动电话领域中已知的是，替选于或附加于视觉和/或声学信号之外，触发振动信号，例如在来电话的情况下触发。在其他领域、例如计算机游戏中，振动信号也是已知的。

从DE 10339647A1中已知通过经由方向盘或驾驶员座椅的振动来警告驾驶员。

从US9756604B1中已知将触觉致动器布置在桌子上，以便经由触觉信号为用户传输消息。触觉信号传输到桌板上和传输到其所关联的桌腿上。

在US7417530B1中将多个振动模块构建在材料顶中，以便在紧急情况下能够通过振动警告人员。在该实施方案中必须构建大量的振动模块，以便能够确保相应的人员也可靠地获得信息。

在US2013342334A1中示出用于驾驶员座椅的振动警报设备。

在WO2015116835A1中示出振动单元，该振动单元能够使家具振动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于以简单且可靠的方式使操作人员能够注意到基础材料工业设施的临界状态且能量高效地运行设备的可行方案。

该目的通过一种用于触发振动警报的警报设备来实现，其具有第一板，第一板适于放置物体；和至少一个致动器，用于使第一板振动；和至少一个第一附加部件，用于将第一板以预设的间距安置在地板上方。致动器应当至少暂时地在致动器激活状态期间具有与第一板的电极接触并且适于使第一板振动。此外，警报设备具有第一附加部件，该第一附加部件适于将第一板以预设的间距安置在地板上方。致动器有利地布置在第一板处，使得致动器能够使第一板振动。优选地，致动器布置在第一板的下侧并必须被实施为，使得其在激活时触发可由人明确察觉的振动。致动器优选具有可移动的块。移动的块在2至2000Hz、优选2至100Hz的频率范围内运行并且移动的块的重量为20至2000克、优选20至500克。移动的块的重量与第一板的材料、大小和结构相关。第一附加部件例如是桌板的至少一个桌腿、墙架或顶架，其将桌板固定在地板上方的相应高度上。第一板所应当被安置的高度，与桌板是被设置用于站着工作还是坐着工作有关。

在第一板是地板部件的实施方式中，将间隔件设为附加部件。这种间隔件例如能够构成为减振器。第一板优选是桌板，在该桌板上能够放置键盘、显示屏、书或类似物体。另一可行性是，第一板是地板部件，在该地板部件上能够安置椅子等等。通过第一板能够良好地传递通过致动器产生的振动。致动器使第一板直接振动，优选地，致动器被直接布置在第一板处。由此确保人也能够可靠地察觉振动，而与在哪个部位处存在与第一板直接或间接接触无关。第一板被实施为刚性的、即非柔软且可少量弯曲的，使得通过该板可以传递对人来说可察觉的振动。第一板优选被实施为实心的，并且在板内部中不存在空腔。第一板实现了由致动器产生的振动的传播。因此，第一板不是在有附加支撑结构的情况下才能保持所设置的形状的弹性构件。第一板优选被实施为，使得操作员以身体部分与第一板直接接触，例如通过手臂的一部分或他的手的一部分直接接触第一板或通过脚的一部分直接接触第一板。

根据本发明的实施方式提出，减振器布置在第一板与至少第一附加部件之间。该减振器用于将尽可能小份额的振动传递到至少第一附加部件上。振动从第一板到第一附加部件上的传递，通过减振器得到最小化。此外，通过减振器实现了允许第一板的尽可能自由的振动。通过减振器，对于操作人员来说还能够更好地察觉第一板的振动。致动器由于减振器也能够被实施为更小的，因为致动器不必额外地施加被传递到第一附加部件中的能量。

当前的警报设备的优点通过如下方式得出，第一板的振动唤起操作人员的特别注意。在嘈杂环境中或当操作人员没有观察显示器时，振动也可被立即察觉。因为操作人员的工作要求大量注意力并相应地是费力的，所以可能一再出现操作人员例如从椅子站起或者坐回的情况。但是尽管如此，通过第一板的振动操作人员识别了警报。第一板上的物体例如键盘、钥匙或鼠标通过第一板的振动被置于运动中。当第一板是地板部件时，则与坐着或站着无关，操作人员都能够察觉振动。在现有技术中已知的驾驶员座椅或方向盘振动的实施方案中，操作人员仅当坐在座椅上或接触方向盘时才感受到该振动。

第一板的优选的实施方式是桌板，其可以是写字台一部分，在该桌板上可布置有显示屏、键盘或类似设备。第一板的另一实施方式是其为地面的一部分，在该地面上例如立设有写字台椅子。地板部件在此能够置于建筑物的制成的地板上。另一可行方案是，地板具有凹部，在该凹部中可装入板。

一个优选的实施方式提出，致动器被布置为，使得其直接使第一板振动，优选地致动器直接固定在第一板处。致动器直接使第一板振动，优选地，致动器直接布置在第一板处。由此确保致动器的能量尽可能完全被用于使第一板振动。

一个有利的实施方式提出，第一附加部件是桌腿、间隔件、壁架或顶架。

桌腿或壁架特别适于将第一板安置为，使得操作人员能够坐下或者站立。也能够考虑将第一板安置在顶架之上。顶架固定在房间的顶上，由此第一板被安置在地板上方一期望的间距处。间隔件主要用于，可以将第一板是地板部件的实施方式安置距地一定间距处。如果板以面放置，则振动的产生是能量强度非常大的。这种间隔件例如可以是减振器，该减振器优选具有相应的附加部件，以便将减振器安置在地板处。该减振器使得第一板能够尽可能自由地振动。

另一优选的实施方式提出，致动器与评估装置连接，该评估装置适于处理和评估工业设施的信号，以及在临界信号值的情况下激活致动器。评估装置接收工业设施的信号并且能够相应地评估该信号。在临界值的情况下，该评估装置激活致动器，由此使第一板振动。

一个尤其优选的实施变体方案是，警报设备具有第二板。适于放置物体的该第二板与至少一个第二附加部件连接，其中，第二附加部件适于将第二板安置在地板之上。该第二板与第一板脱耦。该实施方案尤其适于，第一板仅包围如下部分，工业设施的操作人员支撑在该部分上，例如平放键盘的该部分上。在第一板作为地板部件的该实施方案中有意义的是，仅使如下部分振动，即操作人员立于该部分上或椅子被安置在该部分上。于是，第二板是如下部分，例如在振动桌板的实施方案的情况下显示屏立于该部分上。在底板振动的实施方案中，第二板例如能够是显示屏立于其上的桌板。第二附加部件于是例如是安置在桌板上的桌腿。第二板不应被置于振动中。在本文中将脱耦理解为第一板和第二板不直接地、即在没有减震元件的情况下连接。这两个板有利地安装在相同高度上，但是彼此具有间距。该间距能够出于安全理由(为了避免受伤风险)由覆盖件或减震元件保护。该实施方案具有的优点是仅将操作人员所逗留的部分置于振动中。因此，在多个操作人员的情况下也能够布置有多个第一板，以便能够有针对性地仅对所选择的操作人员发出警报。

另一实施可行方案提出，在第一板与第二板之间安置有保护设备。该保护设备必须适于防止身体部分被引入第一板与第二板之间的间隙中。另一功能是，不会将外物引入间隙中并且卡在其中，否则将由此损害警报设备的功能。该保护设备能够是覆盖件，以便保护第一板和第二板之间的间隙。因此，这是有利的，因为否则当例如手指、脚或其他身体部分处于间隙中并且激活执行器时存在受伤风险。保护设备也能够是安置在间隙中的减震元件。

另一有利的表现形式提出致动器具有偏心的飞轮和/或电磁的飞轮和/或固体声变换器。该致动器尤其良好适于将振动传递到第一板上。

警报设备的一个有利的设计方案是，减振器具有10N/mm和2000N/mm之间的刚度。

一个有利的设计方案提出第一板具有至少两个致动器。这具有的优点是能够在更大的面上察觉到发出警报。

一个尤其有利的实施方式提出致动器具有飞轮，其中，致动器的飞轮在两个端部位置之间运动，并且飞轮至少在两个端部位置之一中接触第一板。

致动器的该实施变体方案具有特别的优点，即通过飞轮与第一板接触尤其良好地使第一板振动。此外，通过由飞轮接触第一板附加地产生可良好察觉的噪声。

此外，该目的通过警报设备在基础材料工业设施中的应用来实现，所述基础材料工业设施尤其是高炉、烧结设施、转炉、钢包炉、连铸设施、轧机或过滤设施。在这种设施中，警报设备尤其良好地适于将临界状态传输给这种设施的操作人员。

该目的借助开始提出的方法通过如下方式实现，在超过预先限定的临界值的情况下激活根据权利要求1至11中任一项所述的警报设备。

人类对于运动的感受是非常清楚的并且随时都是有效的。操作人员通过用于触发振动警报的警报设备，即使分心，例如因为其与另一人通过电话或直接交谈，也会注意到特殊的警报状态。这种振动也能够穿过衣服、防护手套、安全鞋等被感觉到。根据本发明的用于运行警报设备的方法还引起特别可靠地警告操作员。

一个有利的实施方案是，基础材料工业设施是高炉、烧结设施、转炉、钢包炉、连铸设施、轧机或过滤设施。

在这种设施中存在特别多的传感器，这些传感器监控设施并且会频繁出现临界状态，因此尤其重要的是确保可靠的报警以便避免对于人员、设施和环境的危害。

附图说明

本发明的其他优点和特征从非限制性实施例的下面的描述中得出，其中，参考如下附图，这些附图如下示出：

图1示出根据本发明的警报设备的示意图；

图2示出根据本发明的警报设备的另一实施变体方案；

图3示出具有第一板和第二板的根据本发明的警报设备的示意图；

图4示出具有地板部件的根据本发明的警报设备的示意图；

图5示出具有地板部件的根据本发明的警报设备的另一示意图；

图6示出具有壁架的根据本发明的警报设备的示意图；

图7示出具有飞轮的致动器的示意图；

图8示出根据本发明的警报设备的另一有利的示意图。

具体实施方式

图1示出根据本发明的警报设备1的示意图。第一板5固定在减振器2处并且该减振器固定在第一附加部件4处。第一附加部件4在图1中为安装在地板10上的桌腿。能够使第一板5振动的致动器3被固定在第一板5处。

图2示出根据本发明的警报设备1的另一实施方式。图2中示出的警报设备具有已经在图1中描述的特征。减振器2安置在第一板5和第一附加部件4之间。该减振器2用于尽可能不将振动传递到第一固件4和地板10上。

在图3中示出具有第一板5、减振器2、致动器3和第一附加部件4的根据本发明的警报设备1的示意图。此外，设有第二附加部件8和第二板7。第二附加部件8安置在地板10上。第二板7不直接与第一板5连接。在图3中将保护设备12布置在第一板5和第二板7之间。该保护设备12能够是填充第一板5和第二板7之间的间隙的橡胶元件。另一可靠考虑的实施方案是覆盖件，该覆盖件防止身体部分、例如手指被无意地引入到间隙中。保护设备12使得在激活致动器3时不存在操作人员的受伤危险。第二板7应当不经受振动并且适于安放例如显示屏15、文件夹和其他物体。

在图4中示出具有地板部件的实施变体方案。第一板5构成为致动器3。致动器3安置在第一板5处并且第一板5固定在第一附加部件4处，这些第一附加部件安置在地板10上。第一附加部件4也能够被实施为，使得其具有减震特性，进而减振器2集成在第一附加部件4中。警报设备1安置在桌13之前。椅14能够被安置在警报设备1上或者操作人员立于第一板5上。

在图5中示出具有地板部件的警报设备1的另一实施变体方案。第一板5被布置在地板的凹部16中。将两个致动器3布置在第一板5处。第一板5具有减振器2。将安置在凹部16中的第一附加部件4固定在减振器2处。第一附加部件4也能够为减振器。

在图6中示出作为壁架的第一附加部件4的一个实施变体方案。当然也能够考虑将第一附加部件4构成为顶架。在此，顶架不固定在壁处，而是固定在房间的顶上。第一附加部件4与壁17连接。第一板5借助于减振器2和第一附加部件4安装在地板10上方的特定高度处。第一板5与减振器2连接，该第一板在下侧具有致动器3。该致动器3具有电连接21，该电连接从评估单元20接收信号。评估单元20经由数据线路22从基础材料工业设施接收信号。该评估单元20连同电连接21和数据线路22显然对于图1-5和7-8的实施变体方案也是必需的，但是它在其他附图中未示出。电连接21能够为有线的连接，也能够为无线的连接。评估单元20能够经由有线的连接或无线电连接接收和发射数据。评估单元能够经由有线的连接或者经由无线电连接激活致动器。

在图7中示出致动器3的一个实施方式。飞轮25从第一端部位置26移动到第二端部位置27中。在第一端部位置26中，飞轮25与第一板5接触。该接触一方面产生显著可察觉的噪声，并且另一方面第一板5由此被尤其良好地置于振动中。

图8示出根据本发明的警报设备1的示意图。该实施方案与图1或图2的实施方案的区别在于，致动器布置在第一附加部件4处并且至少暂时地在致动器运行期间具有与第一板5的接触。

尽管详细地通过优选的实施例详细地阐述和表述了本发明，然而本发明不通过所公开的实例而限制，并且能够由本领域技术人员从中推导出其他的变体方案，而不偏离本发明的保护范围。

附图标记列表

1 警报设备

2 减振器

3 致动器

4 第一附加部件

5 第一板

7 第二板

8 第二附加部件

10 地板

12 保护设备

13 桌

14 椅

15 显示屏

16 凹部

17 壁

20 评估装置

21 电连接

22 数据线路

25 飞轮

26 第一端部位置

27 第二端部位置。

Claims (14)

1.一种用于触发振动警报的警报设备(1)，包括：

-第一板(5)，所述第一板是刚性的、能够传递振动并且适于放置物体；

-至少一个致动器(3)，用于使所述第一板(5)振动；

-至少一个第一附加部件(4)，用于将所述第一板安置在地板(10)上方一预设的间距处，其特征在于，在所述第一板(5)与所述第一附加部件(4)之间相应地布置有至少一个减振器(2)。

2.根据权利要求1所述的警报设备，其特征在于，所述第一板(5)是桌板或地板部件。

3.根据权利要求1或2所述的警报设备，其特征在于，所述致动器(3)被布置成，使得所述致动器能够直接使所述第一板振动，优选地所述致动器直接固定在所述第一板(5)上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的警报设备，其特征在于，所述第一附加部件(4)是桌腿、间隔件、墙架或顶架。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的警报设备，其特征在于，所述致动器(3)与评估装置(20)连接，所述评估装置经由工业设施的数据线路(22)接收、处理和评估信号，并且在信号值为临界的情况下所述评估装置激活所述致动器(3)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的警报设备，其特征在于，

-所述警报设备(1)具有至少一个第二板(7)，所述第二板适于放置物体，

-所述第二板与至少一个第二附加部件(8)连接，

-其中，所述第二附加部件(8)用于将所述第二板(7)安置在地板(10)上方一预设的间距处，

-其中，所述第二板(8)与所述第一板(5)是非耦连的。

7.根据权利要求6所述的警报设备，其特征在于，在所述第一板(5)和所述第二板(7)之间安置有保护设备(12)。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的警报设备，其特征在于，所述致动器(3)具有偏心的飞轮和/或电磁的飞轮和/或固体声变换器。

9.根据权利要求2至8中任一项所述的警报设备，其特征在于，所述减振器(2)具有10N/mm和2000N/mm之间的刚度。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的警报设备，其特征在于，所述第一板(5)具有至少两个致动器(3)。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的警报设备，其特征在于，所述致动器具有飞轮，其中，所述致动器(3)的飞轮在两个端部位置之间运动，其中，所述致动器安置在所述第一板(5)处，使得所述飞轮至少在两个所述端部位置中的一个处接触所述第一板(5)。

12.一种根据权利要求1至11中任一项所述的警报设备在基础材料工业设施中的应用，所述基础材料工业设施尤其是高炉、烧结设施、转炉、钢包炉、连铸设施、轧机或过滤设施。

13.一种运行用于基础材料工业设施的警报设备的方法，

-其中，评估装置(20)经由基础材料工业设施的数据线路(21)从传感器接收信号，

-其中，所述评估装置(20)评估所述信号并且检查所述信号是否超过预先定义的临界值，

其特征在于，在超过预先定义的临界值的情况下激活根据权利要求1至11中任一项所述的警报设备(1)的致动器(3)。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述基础材料工业设施是高炉、烧结设施、转炉、钢包炉、连铸设施、轧机或过滤设施。

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