CS213656B1

CS213656B1 - Bilateral radar switching device with frequency modulation for height, distance determination

Info

Publication number: CS213656B1
Application number: CS746580A
Authority: CS
Inventors: Ferdinand Vondracek; Vladimir Horacek; Rudolf Kunzmann; Heribert Svoboda; Stefan Luzica; Frantisek Rystak
Original assignee: Ferdinand Vondracek; Vladimir Horacek; Rudolf Kunzmann; Heribert Svoboda; Stefan Luzica; Frantisek Rystak
Priority date: 1980-11-05
Filing date: 1980-11-05
Publication date: 1982-04-09

Abstract

Dvoustranné radiolokační přepínané zařízení s kmitočtovou modulací pro určování výšky, vzdálenosti a to prosté, nebo vůči vztažné rovině a i snímání profilu terénu i sypané pláně zakladačem. Zařízení je tvořeno nosnými rameny upevněnými na rameni zakladače, na kterých jsou umístěny anténní systémy, anténní kyvné systémy, měřidla úhlu vychýlení a nulové polohy anténního systému a sestává Z koncové části umístěné na konci ramene zakladače, z vnitřní části umístěné v kabině řidiče výložníku, z pravého a levého anténního systému pracujících synchronně vzájemně v protikyvu a uchycených na pravém a levém nosném rameni a z měřidla elevačního úhlu ramene zakladače.Two-way radar switching device with frequency modulation for determining height, distance, both simple and relative to a reference plane, and also for scanning the terrain profile and the bulk plain by a stacker. The device consists of support arms mounted on the stacker arm, on which antenna systems, antenna swing systems, deflection angle meters and zero position of the antenna system are located, and consists of an end part located at the end of the stacker arm, an internal part located in the boom driver's cabin, right and left antenna systems working synchronously in counter-swing and mounted on the right and left support arms, and a stacker arm elevation angle meter.

Description

Vynález se týká dvoustranného radiolokačního přepínaného zařízení s kmitočtovou modulací pro určováni výšky, vzdálenosti, a to prosté nebo vůči vztažné rovině a i snímání profilu terénu i sypané pláně zakladačem.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a bilateral radar switching device with frequency modulation for determining altitude, distance, plain or relative to a reference plane, and also sensing a terrain profile and a loose ground by a spreader.

V současné době se k zjišťování situace dosud používají metody vizuální, ať prostým pozorováním nebe průmyslové televize, pokusy byly činěny s metodou ultrazvukovou a v poslední době s radiolokací. Metody vizuální závisí na klimatických podmínkách, prašnosti, sněhu, mlze, kouři, tmě a u ultrazvuku i vlivem silného větru. Ultrazvukové zařízení bylo zaměřeno pouze na hlášení bezpečnostní výšky ramene výložníku nad terénem. Průmyslová televize je závislá na podmínkách shodných pro vizuální pozorování, avšak navíc k jejím nevýhodám přistupuje oproti oku zorný úhel, silně zkreslený obraz a obtížnost postižení nerovností povrchu sypané pláně i při normální viditelnosti.At present, visual methods have been used to determine the situation, whether by simple observation or CCTV, experiments have been carried out with the ultrasonic method and recently with radiolocation. Visual methods depend on climatic conditions, dust, snow, fog, smoke, darkness and ultrasound as well as strong wind. The ultrasonic device was aimed only at reporting the safety height of the boom arm above the ground. CCTV is dependent on conditions consistent with visual observation, but, in addition to its disadvantages, is the view angle, the highly distorted image, and the difficulty of affecting the unevenness of the surface of the loose plain even in normal visibility.

Je známé zařízení, které pre snímání profilu terénu i sypané pláně zakladačem využívá radiolokace. Nevýhodou tohoto zařízení je prováděné měření pouze z jedné štrany ramene výložníku, čímž je získávána pouze poloviční informace. Je také známa možnost umístění na ; výložníku dvou na sobě nezávislých zařízení, aby'byla získána informace z obou stran. Nevýhodou je však složitost a komplikovanost tohoto řešení a nezpracování dvou informací k synchronizovanému ovládání výložníku.It is a known device that uses radar to capture the profile of the terrain and sprinkled plains. The disadvantage of this device is the measurement performed from only one side of the boom arm, whereby only half the information is obtained. It is also known to be placed on; the boom of two independent devices to obtain information from both sides. The disadvantage, however, is the complexity and complexity of this solution and the lack of processing two information for synchronized boom control.

Uvedené nedostatky odstraňuje dvoustranné radiolokační přepínané zařízení s kmitočtovou modulací pro určování výšky, vzdálenosti, a to prosté nebe vůči vztažné rovině, a i snímání profilu terénu i sypané pláně zakladačem, tvořené nosnými rameny upevněnými na rameni zakladače a nesoucími anténní systémy, anténní kyvné systémy, měřidla úhlu vychýlení β a nulové polohy anténního systému podle vynálezu, jehož podstatou je, Že sestává z koncové části umístěné na konci ramene zakladače, z vnitřní části umístěné v kabině řidiče výložníku, z pravého a levého anténního systému pracujících synchronně vzájemně v protikyvu a uchycených na pravém a levém nosném rameni upevněných na ramenu zakladače a z měřidla elevačního úhlu cř ramene zakladače.These deficiencies are eliminated by a bilateral radar switching device with frequency modulation for determination of height, distance, and clear sky to the reference plane, as well as sensing of terrain and loose plains with a spreader consisting of supporting arms mounted on the spreader arm carrying antenna systems, antenna swing systems, gauges the angle of deflection β and the zero position of the antenna system according to the invention, which consists of an end portion located at the end of the stacker arm, an inner portion located in the boom driver's cab, right and left antenna systems operating synchronously with each other and mounted on the right and a left support arm mounted on the stacker arm and an elevation angle gauge c of the stacker arm.

Zařízení podle vynálezu umožňuje získání a sledování informace o profilu sypané pláně z obou stran výložníku zakladače, přičemž toto získávání informace je řízené a kyvy anténních systémů jsou synchronizované. Na nosných ramenech je snížena váha tím, že na nich nejsou umístěny vysílače, přijímače a vyhodnocovací bloky. Vysílač, přijímač a vyhodnocovací blok je pouze jeden a podle povelů řídícího bloku v rytmu přepínání, přepínače zpracovává informace střídavě z obou stran, přičemž je umístěn přímo na rameni zakladače. Také měřidlo elevačního úhluQC ramene zakladače nebo jeho blízkosti na ramenu zakladače. Zvlášť významná je možnost současného sledování reliéfu terénu na pravém a levém nebe sdruženém zobrazovacím displeji, přičemž číselné hodnoty z jedné ze zvolených stran získáThe device according to the invention makes it possible to obtain and monitor the loose-field profile information from both sides of the boom boom, the information acquisition being controlled and the oscillations of the antenna systems being synchronized. The weight on the support arms is reduced by not placing the transmitters, receivers and evaluation blocks on them. The transmitter, receiver and evaluation block are only one and, according to the command of the control block in the rhythm of switching, the switches process the information alternately from both sides while being located directly on the stacker arm. Also, the elevation angle measuring device θC of the stacker arm or its proximity to the stacker arm. Particularly important is the possibility of simultaneous tracking of the terrain relief on the right and left sky associated display display, where the numerical values from one of the selected

t.t.

řidič přepnutím dálnevýškového číslicového displeje. Nebezpečná výška pak je signalizována, jakmile je zjištěna zařízením na kterékoli straně ramene zakladače.driver by switching the long-distance digital display. The dangerous height is then signaled as soon as it is detected by the device on either side of the stacker arm.

Výhody využití vynálezu se projeví ve zvětšení množství informace poskytované řidiči z obou stran ramene zakladače, čfltmž se zvýší plynulost činnosti zakladačů současně se zvýšením bezpečnosti zařízení, bezpečnosti práce obsluhy a ve svých důsledcích se projeví ve snížení nákladů na využiti pomocné mechanizace.The advantages of utilizing the invention will result in an increase in the amount of information provided to the driver from both sides of the stacker arm, thereby increasing the continuity of stacker operation while increasing equipment safety, operator safety and, as a result, reducing the cost of utilizing auxiliary machinery.

213 BSB213 BSB

Příklad konkrétního provedení dvoustranného radiolokačního (přepínaného zařízení 8 kmitočtovou modulaci pro určování výšky, vzdálenosti a snímání profilu terénu i sypyné pláně zakladačeii podle vynálezu je zobrazen pomocí blokového schématu na připojeném výkresu. Stranové označení je v pohledu vo směru pohybujícího se dopravního pásu s horninouAn example of a particular embodiment of a two-sided radar (switching device 8 frequency modulation for determining the height, distance and sensing of the terrain profile and loose ground of the spreader) according to the invention is shown by a block diagram in the attached drawing.

Zařízení sestává z pravého a levého anténního systému 1, 2, pravého a levého anténního kyvného systému 3, 4, pravého a levého měřidla 5, 6, úhlu vychýleníβ a nulové polo hy anténních systémů 1, 2, koncové části 7, měřidla 8 elevačního úhlu <jT ramene 10 zakla dače a vnitřní části 9.The device consists of right and left antenna systems 1, 2, right and left antenna swing systems 3, 4, right and left gauges 5, 6, deflection angle β and zero positions of antenna systems 1, 2, end part 7, elevation angle gauges 8 jT of the loader arm 10 and the inner part 9.

Na pravém a levém nosném ramenu 11, 12 upevněných na ramenu 10 zakladače jsou umístěny pravý a levý anténní systémJL, 2, z nichž každý sestává z vysílací antény 13 a přijímací antény_14, pravý a levý anténní kyvný systém 3,4, z nichž každý sestává z motoru 15, převodu 16 motoru 15 a nosné hřídele 17, které zajišťují kývání pravého a levého anténního systému 1, 2 dle povelů řídicího bloku 34 vzájemně protisměrně tak, aby vysílaný signál 41 a odražený signál 42 byl v činnosti u toho anténního systému, který provádí kyv ve směru konce rameno 10 zakladače. Dále je na pravém a levém nosném ramenu 11, 12 v prostoru pravého a levého anténního kyvného systému 3,4 umístěno pravé a levé měřidlo 5, 6 úhlu vychýleníβ a nulové polohy anténních systémů 1, 2, z nichž každé sestává ze snímače 18 úhlu vychýlení^ , převodu 19 snímače 18, nulového spínače 20, kdy každé měřidlo 5, 6 podává elektrickou informaci o úhlu vychýlení^ anténního systému 1, 2 vůči jeho vodorovné poloze a o jeho průchodu vodorovnou polohou v činném kyvu pravého a levého anténního systému 1, 2.On the right and left support arms 11, 12 mounted on the loader arm 10 are located right and left antenna systems 11, 2, each consisting of a transmit antenna 13 and a receive antenna 14, the right and left antenna swing systems 3,4, each of which consists from the motor 15, the transmission 16 of the motor 15, and the support shafts 17, which provide the rocking of the right and left antenna systems 1, 2 as directed by the control block 34 so that the transmitted signal 41 and the reflected signal 42 operate with that antenna system performs a rocking movement in the end direction of the stacker arm 10. Furthermore, on the right and left support arms 11, 12, in the area of the right and left aerial swing system 3,4, there are located right and left angle gauges 5, 6 of the deflection angle β and zero position of the antenna systems 1, 2. The transmission 19 of the sensor 18 of the zero switch 20, wherein each meter 5, 6 provides electrical information about the angle of deflection of the antenna system 1, 2 relative to its horizontal position and its horizontal passage in the active swing of the right and left antenna systems 1, 2.

Z koncové části 7, která je umístěna na konci ramene 10 zakladače a sestává z přepínače 21, vysílače 22, přijímače 23, vyhodnocovacího bloku 24, je přiváděn v rytmu přepínání přepínačem 21, které je řízeno řídicím blokem 34, vysílaný signál 41 do vysílací antény 13 a z přijímací antény 14 odražený signál 42 a vazební signál 43 do přijímače 23 a odtud do vyhodnovacího bloku 24, kam je také přiváděn synchronizační signál z vysílače 22. Zpracovaný signál z vyhodnocovacího bloku 24 je přiváděn do dvoukanálového procesoru 33, který je součástí vnitřní části 9·From the end portion 7, which is located at the end of the stacker arm 10 and consists of a switch 21, a transmitter 22, a receiver 23, an evaluation block 24, a signal 41 is transmitted to the transmitting antenna in the rhythm of the switch 21 controlled by the control block 34. 13 and from the receiving antenna 14 the reflected signal 42 and the coupling signal 43 to the receiver 23 and thence to the firing block 24, where the synchronization signal from the transmitter 22 is also fed. The processed signal from the evaluating block 24 is fed to the two-channel processor 33 9 ·

Činnost pravého a levého anténního systému 1, 2a pravého a levého měřidla 5, 6 úhlu vychýlení β a nulové polohy je střídavě přepínána přepínačem 21.The operation of the right and left antenna systems 1, 2a of the right and left gauges 5, 6 of the deflection angle β and the zero position is alternately switched by switch 21.

Měřidlo 8 elevačního úhlu qQ ramene 10 zakladače sestávající ze snímače 25 elevačního úhlu(X a převodu 26 snímače 25 je umístěno v těžišti ramene 10 zakladače nebo v prostoru konce ramene 10 zakladače blízkého těžišti ramene 10 zakladače nebo v prostoru pravého nebo levého anténního kyvného systému 3,4a dále sestává z číslicového displeje 27 elevačního lihluQC , který je umístěn v kabině řidiče výložníku. Měřidlo 8 elevačního úhlu a podává elektrickou informaci o náklonu ramene 10 zakladače, která je jednak využita ve dvoukanálovém procesoru 33, ke korekci vyhodnocovacích parametrů a jednak zobrazována na číslicovém displeji 27 elevačního úhlu (£ .Elevator Angle Gauge 8 of the boom arm 10 consisting of the elevation angle sensor 25 (X and sensor transducer 26) is located at the center of gravity of the boom arm 10 or at the end of the boom arm 10 near the center of gravity of the boom arm 10 or in the right or left aerial swing system 3 4a further comprises a digital elevation alcohol display 27 which is located in the boom driver's cab 8. Elevation angle gauge 8 provides electrical information about the inclination of the loader arm 10, which is used in the dual-channel processor 33 to correct the evaluation parameters and elevation angle digital display 27 (£.

Vnitřní část 9, která je, umístěna v kabině řidiče výložníku, tvoří kontrolní blok nebezpečné výšky 28, zavaděč nebezpečné výšky 29, indikátor nebezpečné výšky 30, dálnovýškový číslicový displej 31, relé 32, dvoukanálový procesor 33 a řídicí blok 34. PravýThe inner part 9, which is located in the boom driver's cab, consists of the dangerous height control block 28, the dangerous height introducer 29, the dangerous height indicator 30, the high-altitude digital display 31, the relay 32, the dual channel processor 33 and the control block 34. Right

213 ass a levý prefil terénu 45, 46 jsou zobrazovány na pravém zobrazovacím displeji 35 a levém zobrazovacím displeji 36 nebe oddělené na jednom sdruženém displeji 37» Vnitřní část 9 sestává dále z pravého 38 a levého výškového zavaděCe 39«213 ass and left terrain prefilter 45, 46 are shown on the right display 35 and the left display 36 or separated on one associated display 37 »The inner part 9 further comprises a right 38 and a left height loader 39«

Řídicí blok 34 je základním obvodem, který řídí synchronizované činnost pravého a levého anténního kyvného systému 3, 4, přepínače 21, dvoukanálového procesoru 33 a zobrazování na pravém a levém zobrazovacím displeji 35, 36.The control block 34 is a basic circuit that controls the synchronized operation of the right and left aerial swing systems 3, 4, switch 21, dual-channel processor 33, and display on the right and left display 35, 36.

De dvoukanálového procesoru 33 vstupují informace z vyhodnocovacího bloku 24 v rytmu přepínání z pravého a levého anténního systému 1, 2, údaje z pravého a levého měřidla 5, 6 úhlu vychýlení^ a nulové polohy, snímače 25 olovačnlho úhlu £ , pravého a levého výškového zavaděče 38, 39, a řídicího bloku 34. Zpracované informace vystupují na pravý a levý zobrazovací displej 35, 36 nebe sdružený displej 37 ve tvaru zobrazeného reliéfu terénu, číslicový displej 27 elevačního úhlu £ a dálnovýěkový číslicový displej 31 poskytuje údaje y číselném tvaru, přičemž elektrický údaj výiky je odváděn do kontrolního bloku nebezpečné výěky 28, pro srovnání s přednastaveným údajem nebezpečné výšky zavaděčem nebezpečné výěky 29. Skutečnost, že rameno 10 zakladače dosáhlo úrovně přednastavené hodnoty nebezpečné výěky, je signalizována indikátorem nobezpečné výěky 30, přičemž rolé 32 řídí samočinné zastavení pohybu ramene 10 zakladače.From the two-channel processor 33, the information from the evaluation block 24 in the rhythm of switching from the right and left antenna systems 1, 2, the right and left gauges 5, 6 of the deflection angle and zero position, the lead angle sensor 6, the right and left elevator 38, 39, and control block 34. The processed information is output to the right and left display displays 35, 36 or the associated terrain relief display 37, the elevation angle digital display 27 and the long distance digital display 31 provide the numerical data γ, The height data is routed to the dangerous height control block 28, for comparison with the preset dangerous height data by the dangerous height loader 29. The fact that the stacker arm 10 has reached the preset dangerous height level is signaled by the unsafe height indicator 30, the rolls 32 controlling itself. effective stopping of the movement of the stacker arm 10.

Hodnota výšky je měřena a zobrazována na dálnovýikovéa číslicovém displeji 31. Při vyrovnávání sypané pláně na úroveň vztažné reviny 40 jo k ní změřena vzdálenost a úhel vychýlení β a tenta údaj je zavaděn da dvoukanálového procesoru 33 zaváděčem té strany, : kterou jo měření prováděné. Na pravém a levém zobrazovacím displeji 35, 36 nebo sdruženém displeji 37, je pak odděleně zobrazován pravý á levý profil terénu 45, 46, který udává, o kolik jo ktorá část zobrazovaného terénu vyšší nebe nižší nežli úroveň vztažné roviny 40.The height value is measured and displayed on the remote digital and digital display 31. When leveling the flowing plane to the level of reference rev 40, the distance and the deflection angle β are measured and this value is fed to the two-channel processor 33. On the right and left display displays 35, 36 or the composite display 37, the right and left terrain profiles 45, 46 are then separately shown, indicating how much of each part of the terrain display is higher or lower than the reference plane level 40.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

1. Bilateral radar switching device and frequency modulation for determining height, distance, plain or relative to the plane, and sensing the terrain profile and the ground by a spreader, consisting of support arms fixed to the spreader arm and supporting antenna systems, antenna swing systems, angle gauges and a zero position of the antenna system, characterized in that it comprises an end portion (7) located at the end of the stacker arm (10), an inner portion (9) located in the boom driver's cab of the right (3) and left-hand antenna systems (4). operating synchronously to each other in opposition to each other on the right (11) and left support arm (12) mounted on the stacker arm (10) from the elevation angle gauge (θ) of the stacker arm (10).

Device according to claim 1, characterized in that the end part (7) consists of a switch (21), a transmitter (22), a receiver (23) and an evaluation block (24).

Device according to claim 1, characterized in that the inner part (9) consists of a dangerous height control block (28), a dangerous height introducer (29), a dangerous height indicator (30), a long-distance digital display (31), a relay (32). ), dual channel processor i

213 63 (33), control block (34), right (35) and left display (36) or associated display (37) and right (38) and left elevator (39).

4. The regulation according to claim 1, characterized in that the elevation angle gauge (8) of the stacker arm (10) consists of an elevation angle sensor (25) and a transmission (26) of the sensor (25) at the center of gravity of the stacker arm (10). in the end of the stacker arm (10) near the center of gravity of the stacker arm (10) or in the area of the right (3) or left aerial swing system (4) and the digital elevation angle CL (27) located in the driver's cab.