CZ20001409A3 - Způsob těžby dřeva a soustava těžby v lesním hospodářství - Google Patents

Description

Způsob těžby dřeva a soustava těžby v lesním hospodářství

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu a soustavy pro těžbu dřeva a pro lesní hospodářství, podle úvodní části přiložených nároků 1, 2, 4, 17 a 25.

Dosavadní stav techniky

Běžná těžba dřeva a pracovní operace s ní spojené se současně provádějí poměrně primitivně v tom smyslu, že se s lesní surovinou nakládá téměř jako s volně loženým produktem. I když se provádí vyhodnocení stojících lesních stromů, jako příprava pro určitou těžbu, provádí se spíše nahrubo. Proto může být skutečný výsledek značně odlišný od teoreticky vypočteného výsledku. Dalším problémem současné techniky pro těžbu dřeva je, že má sklon probíhat v poměrně malém rozsahu, v tom smyslu, že určité těžby dřeva se zpravidla účastní jenom jeden prodejce a jeden kupec surového dříví. Musí se pečlivě posuzovat hranice mezi jednotlivými majiteli lesa, což je důsledkem skutečnosti, že lesní surovina se nemůže podrobně identifikovat. Další skutečností je to, že řidič současného těžebního stroje má velice malou podporu při provádění těžebních prací. Sice zpravidla existuje sám o sobě počítač na těžebním stroji pro stanovení průřezu, ale tento počítač nezíská žádné jiné spojení na zpracovávaný strom než to, které se získá prostřednictvím kontaktu mezi těžebním zařízením těžebního stroje a stromem. Proto zde vzniká oprávněný důvod « ·

- 2 • · ·· · 0 0 0· · · 0 0 • · · 0 0 0 ·· «00 00 0 * 00 0 0 00 0 0 00 0 00 00 00 00 00 00 pro tvrzení, že se může zlepšit zpřesnění stanovení průřezu.

Důsledkem shora uvedených nevýhod jsou značné náklady.

Vyžaduje se velký rozsah plánovacích a administrativních prací.

Podstata vynálezu

Cílem vynálezu je v první řadě vytvořit podmínky pro racionalizaci lesní těžby a jejího plánování.

Podle prvního aspektu vynálezu je zde snaha o vytvoření zdokonalených možností korekce těžebních plánů, racionálním způsobem, se zřetelem na skutečný výsledek těžby.

Podle druhého aspektu vynálezu je zde snaha o- vytvoření podmínek pro poskytnutí zdokonalené počítačové podpory řidiči těžebního stroje, přičemž je pro těžební stroj v první řadě určeno plně automatické řízení.

Podle třetího aspektu vynálezu je zde snaha o vytvoření takových podmínek, aby se se surovým dřívím nenakládalo jako s anonymním volně loženým produktem, ale jako s produktem, který má označení svého původu.

Podle čtvrtého aspektu vynálezu je zde snaha o vytvoření právě lepšího sledování plánování těžby při stahování dřeva, později v řetězci zpracování jednotlivých kmenů, a informace týkající se skutečného stupně využití jednotlivých kmenů.

Podle pátého aspektu vynálezu je zde snaha o zmenšení problému spojeného s lokalizací jednotlivých kmenů v terénu, zpracovaných pomocí těžebních strojů. Takovou lokalizaci zpravidla provádí dopravce, jehož úkolem je odvést kmen z lesa.

První aspekt vynálezu je založen na skutečnosti, že je možné pomocí mimořádně vyspělé techniky dálkové registrace a analýzy vytvořit velice podrobné a přesné databáze, týkající se • · • ·· • · · ·

- 3 charakteristických vlastností stromů v lese, a rovněž geologických podmínek. Cílem může například zahrnovat velice stavu lesa, stavu vlastních příslušných geografických a takto získané databáze, která podrobný a přesný obraz o stavu lesa, je stanovení polohy jednotlivých stromů s přesností řádově na několik decimetrů až centimetrů. U jednotlivých stromů by měly být pečlivě odhadnuty jakost a obsah. Jako příklad může být uvedeno, . že rozlišovací schopnost této databáze by měla být taková, aby plánovač v lesním hospodářství pomocí obyčejné myši počítače měl být schopen kliknout na jednotlivý strom, a obrátit jej a otočit, a také získat předpověď (výhled) o průřezu pomocí počítače. V této souvislosti je snahou vynálezu vytvořit podmínky pro velice přesné a rychlé sledování těžebního plánu se zpětnou vazbou na skutečné těžební údaje. Tento příslušný aspekt vynálezu je v této souvislosti uveden v'připojeném nároku 1.

Druhého aspektu vynálezu se dosáhne tak, jak je zejména definováno v připojeném nároku 2, přičemž nárok 3 definuje optimální vývoj spočívající v automatickém řízení těžebního stroje během těžby dřeva. Tento aspekt vynálezu je založen na stanovení přesné polohy těžebního stroje, a zejména jeho těžebního zařízení, provedeného podle vynálezu. Jelikož těžební plán je stanoven jako mimořádně přesný, a kromě toho poloha těžebního zařízení je v terénu přesně stanovitelná, může být těžební zařízení cíleně řízeno podle předběžně zpracovaného těžebního plánu ..tak, aby se předem stanovené stromy staly předmětem těžby. To vytváří možnosti pro velice vyspělé plánování těžby pomocí počítače, kde řidič těžebního stroje v první řadě dostane naprosto přesné zadání, t.j. předpokládá se, že očekává, že těžební stroj a jeho těžební zařízení jsou automaticky řízeny na,stromy vybrané pro těžbu.

tt tttt • tt · · · · · · • ···· · ·· « • tttt tttt tttttt tt· tt

- 4 Třetího aspektu vynálezu se dosáhne tak, jak je definováno v připojeném nároku 4.

Tento vynález tedy podává řešení, že podle způsobu lesní těžby pomocí těžebního stroje, sestávajícího z vozidla a těžebního zařízení upevněného, na vozidle, se stanoví poloha těžebního stroje ve spojení s kácením stromů a alespoň jeden jednotlivý kmen získaný ze stromu je označen polohovou informací nebo kódem, pomocí nichž může být uvedený jednotlivý kmen spojen se skutečnou polohovou informací uloženou v databázi.

Takto získaný jednotlivý kmen se stane samostatnou jednotkou s možností spojení s příslušným místem lesního porostu, což znamená, že jednotlivý majitel lesa je s určitostí schopen stanovit,., jestli příslušný jednotlivý kmen patří jemu, nebo někomu jinému, po odvezení tohoto kmenu z místa těžby.

Přeměna surového dříví z volně loženého produktu na samostatné jednotky, které jsou schopny identifikace, jak bylo shora popsáno, neznamená jenom, že mnoho prodejců se může pohodlně zdržovat stranou od svých produktů, ale také, že mnoho kupců může být obsluhováno na jednom a témže místě těžby dřeva. Když se tato vynálezecká myšlenka dokonale využije, polohová informace, vyznačená na jednotlivých kmenech, je určena k co nejpřesnějšímu stanovení, ze kterého stromu pochází jednotlivý kmen. Také je určeno, aby analýza stavu dřeva uskutečněná před těžbou, byla provedena následně popsanou . technikou dálkové analýzy tak přesně, aby mohla být jednoznačně stanovena poloha každého jednotlivého stromu, a aby byla také odhadnuta s dosti vysokou přesností jakost a objem dřeva. Taková přesná analýza provedená předem, znamená vytvoření podmínek pro velice přesný výpočet výnosu určité těžby, provedený předem. Dále může být mnohá těžba řízena velmi cíleně tak, aby přesně ty stromy,

0 0 0 0 00 0 · · ·

0 00 0 0000 « 00 0

00 ·00 0· 00 0 0 0 0 • 0· · 0 00 0 0 00 0 • 0 ·0 <0 00 00 00

- 5 které mají být vytěženy, pro dosažení optimálního výsledku, byly také skutečně vytěženy. Podle vynálezu může být počítačové vybavení, uspořádané na těžebním stroji, upraveno k řízení těžebního stroje na· základě údajů, vycházejících z předběžné analýzy lesní oblasti a těžebních instrukcí stanovených na jejich základě tak, aby byly pouze těženy přesně ty stromy, které byly předem určeny pro těžbu. Tak vysoké rozlišovací schopnosti, t.j. na úrovni jednotlivého stromu, může být dosaženo, jestliže je provedena přesná registrace lesa pomocí fotografické nebo jiné snímací techniky, a tato snímáni jsou přesně koordinována na geograficky správné podmínky. U zařízení pro stanovení polohy, uspořádaném na těžebním stroji je dále vyžadována velmi vysoká rozlišovací schopnost. Tak vysoká rozlišovací schopnost je v současné době dosažitelná pomocí soustavy GPS , (Global Position System = globální polohovací soustava) na základě satelitu. ' Podle čtvrtého aspektu vynálezu se označení na jednotlivých kmenech, určených k rozřezání na prkna, snímá před rozřezáním, a tato značkovací informace se ukládá do paměti, takže prkna pocházející z jednotlivého kmenu mohou být takto opatřena označením, zahrnujícím alespoň informaci o místě původu kmene v lesním porostu nebo o kódu, pomocí něhož může být jednotlivý kmen přiřazen k místu lesního porostu. Přitom jsou vytvořeny podmínky pro dodatečné překontrolování výsledku těžby, jak co se týká jakosti, tak i objemu. Je možné uvést do vzájemného souladu informaci o skutečném výnosu prken z jednotlivého kmenu a identifikační informaci vzhledem k přesnému umístění tohoto jednotlivého kmenu do pily tak, aby mohlo být provedeno přesné posouzení výnosu jednotlivého stromu. Majitel pozemku získá podstatně lepší možnosti pro překontrolování, že platný stav lesa, podle provedených • · • φ φφφφ • φφ φφφ φφφ φφφ » φ · ' φφ φφ φφ vyhodnocení stojících lesních stromů má také skutečně za následek očekávaný ekonomický výnos, a že není podstatně snížen v řetězci zpracování dřeva, například jako důsledek nesprávného průřezu nebo jiného neadekvátního zpracování z jiného hlediska.

Podle pátého aspektu vynálezu je počítačové vybavení upraveno ke stanovení a registrování polohy těžebního zařízení v době vykládání zpracovávaných jednotlivých kmenů z těžebního zařízení, a taková polohová informace se ukládá do databáze nebo na datový nosič, k použití pro následné odvážení jednotlivých kmenů dopravním prostředkem. Tímto způsobem, je zajištěno, že jednotlivé kmeny se v terénu mohou bezpečně nalézt. V této souvislosti je obzvláště výhodné, že polohová informace o jednotlivých kmenech se předává řidiči dopravního prostředku, takže může snadno přemístit dopravní prostředek k jednotlivým kmenům. . Podle vývoje je pohyb dopravního prostředku koncipován tak, aby probíhal plně automaticky za řízení počítače, na základě polohové informace, a také předběžného plánování stavu lesa.

I když je optimální výhoda vynálezu dosažitelná, když se předběžná analýza a těžba dřeva provádí s přesností odpovídající rozlišovací schopnosti v řádech jednotlivých stromů, jak bylo shora uvedeno, může se použít nižší rozlišovací schopnost, když se realizuje vynálezecká myšlenka v menším rozsahu, například rozlišovací schopnost řádově jednoho nebo několika metrů.

Popis obrázků na výkrese

Vynález bude blíže osvětlen pomocí výkresu, kde na obr. 1 je pohled vysvětlující, jak mohou být data získaná z letadel

- 7 • · · · · 9 « «··« • · »· « · « · · « * « · • < · · ·· · · « · · · » » · ♦♦· ···· · · · · • · . · ♦ ·· ·· « · « · nebo jinak využita pro zobrazeni krajiny v digitálně topografickém modelu, s vysokou mapovací přesností, na obr. 2 je ve schematickém pohledu znázorněn stav lesa, kde na obr. 2a je podrobněji znázorněn letecký snímek části lesa, na obr. 2b je v bokorysu znázorněna normální část lesa a na obr. 2c je schematicky znázorněna část lesa'v pohledu -shora, na obr. 3 je znázorněno, jak mohou být kombinována data samotné krajiny a data lesní suroviny pro usnadnění strategického plánování, týkajícího se lesa, na obr. 4 je schematicky znázorněn těžební stroj v praktické pracovní situaci, na obr. 5 je schematicky znázorněno, jak může být organizace lesní těžby spojena s operačním centrem, na obr. 6 je schematický pohled, snažící se vysvětlit, jak může být sledována identita a původ určitého kmenu v průběhu operací až k zákazníkovi, jako důsledek způsobu označování podle vynálezu, na obr. 7 je v perspektivním podrobném pohledu znázorněn výstupní konec těžebního zařízení opatřeného řezacím prostředkem, na obr. 8 je schematicky znázorněno, jak je označován jeden konec, kmenu podle vynálezu, na obr. 9 je v perspektivním pohledu schematicky znázorněno značkovací zařízení . se značkovacími prostředky, posuvně uspořádanými mezi aktivní a neaktivní polohou, na obr. 10 je schematicky znázorněn značkovací prostředek, ve tvaru razníku, na obr. 11a a 11b je schematicky znázorněno alternativní značkovací zařízení, na obr. 12 je . znázorněno další alternativní značkovací zařízení, na obr. 13 je v perspektivním pohledu znázorněno čistící zařízení ve spojení s přívodem do pily, na obr. 14 je schematicky - znázorněn těžební stroj opatřený zařízením na určování polohy, sestávajícím z jednotky na určování polohy vozidla těžebního stroje a z prostředku na určování polohy těžebního zařízení vzhledem k této jednotce na určování polohy, na obr. 15 je znázorněno alternativní řešení « ·

0 0· ·

* ·· · · 00 · 0 0« · • · 00 00 ·0 » « 00 — 8 k řešení podle obr. 14, na obr. 16 je znázorněna další alternativa, na obr. 17 je znázorněna ještě další alternativa, na obr. 18 je schematicky znázorněno, jak může být skener, uspořádaný na těžebním stroji, využit ke skanování stromů, které mají být těženy, ták, že skanovací informace může být využita pomocí řídící jednotky k provedení rozhodnutí, týkající se průřezu nebo předpovědi o průřezu a na obr. 19 je schematicky znázorněno, jak mohou být registrována a· využívána data k dosažení velice racionální soustavy těžby v lesním hospodářství v praktickém použití tohoto vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Aby bylo možno plně využít výhod tohoto vynálezu, je žádoucí, vytvořit základ pro vysoce kvalitní rozhodování o lesním hospodářství. Na jedné straně je zde snaha o vytvoření popisů týkajících se pozemku (geologie, kvartérní geologie, přírodní geografie, hydrologie, klimatologie, pedologie, klimatologie, vegetační biologie, nutriční geologie a různých plánovacích map) s vysokou jakostí as vysokou účinností nákladů. Na obr. 1 je znázorněno, jak je možné pomocí různých registračních technik, zejména z letadla, odvozovat data, která mohou být použita ke zobrazování krajiny v digitálně topografickém modelu, s vysokou mapovací přesností. Dále se požaduje, aby byl přesně registrován stav lesa v příslušné oblasti krajiny. Přednostně se zde používají různé techniky k registrování stavu lesa z letadla, například techniky fotogrammetrie a obrazové analýzy. Na obr. 2 a 2a je znázorněn letecký snímek, z něhož je možné rozlišit jednotlivé stromy.

» fcfc fcfc fc fc ·»' fcfc · fc · fcfcfc • fcfc · • · fc fcfc «

- 9 « fc • · fcfc

Vhodnou technikou obrazové analýzy a znalostí charakteristických vlastností různých typů stromů a jejich přírodního uspořádání za různých podmínek je možné získat poměrně přesný rozsah jakosti a objemu dřeva jednotlivých stromů. Skutečně přesnou snímací technikou a snímáním přesných mapových souřadnic se může také vysoce přesně stanovit poloha jednotlivých stromů, zejména řádově v centimetrech nebo alespoň v decimetrech. Na obr. 2c je vyznačeno, že je zde snaha o registrování jednotlivých stromů v poloze odkloněné od středu obrazu, v centrální projekci ve snímací technice. Dobré vyhodnocení stojících lesních stromů může být provedeno posouzením účinku stínu, kuželovitosti obrysu stromů, průměru listů a hmoty jehličí, jejich barev, atd. Toto vyhodnocení může tvořit .. .základ pro velice . pečlivá a přesná rozhodování o strategii těžby dřeva.

Na obr. 3 je znázorněno, jak mohou být kombinována data samotné krajiny, zobrazené v průřezu, a data lesní suroviny, pro usnadnění plánování, týkajícího se lesní těžby.

Těžební ' stroj 1 sestává ze základního vozidla 2a z těžebního zařízení . 3., upevněného na vozidle 2, jak je zobrazeno na obr. 4. Těžební zařízení _3 je ve znázorněném příkladu provedení tvořeno vzhledem k základnímu vozidlu 2 pomocí jeřábu ,_4. Těžebním zařízením 2 j^e zde takzvané jednočelisťové těžební zařízení, t.j. zařízení upravené k uchopení stojícího stromu, jeho uříznutí, položení stromu do polohy podle obr. 4 a potom pomocí podávacího prostředku k dopravování kmenu tímto zařízením, při jeho současném odvětvování. Kmen se může příčně rozřezat na jednotlivé kusy dříví pomocí řezacího zařízení. Je třeba zdůraznit, že tento vynález je v tomto směru také dobře použitelný v případech, kde se nepožaduje odvětvování kmene, t.j., kde se provádí jenom ·· •1 11

1

1111

- 10 * · • » » · 1 1 11 111 1 1 111

11’

1 9

11

19

11 1

11 1

11 1

11 1 • 1 '11 jeho příčné rozřezávání na jednotlivé kusy dříví. Vynález je však také použitelný u takzvaného zpracování celého kmenu, t.j., kde se používá těžební zařízení k uříznutí stromu a jeho skácení, po němž se však neprovádí příčné rozřezávání kmenu na menší kusy. Výraz „kus dříví, použitý v nárocích je v takových případech míněn,, že také . pokrývá kmen jako celek. Těžební zařízení může být v případě potřeby opatřeno odvětvovacím zařízením, pro zbavení kmenu větví při jeho dopravováni tímto zařízením, také při zpracování celého kmenu. Zařízení 5 pro stanovení polohy je uspořádáno na těžebním stroji a může stanovit polohu těžebního stroje pomocí externích, signálů, přijímaných bezdrátově. Je výhodné, aby zařízení 5 pro stanovení polohy bylo řízeno podle soustavy GPS (Global Position System = globální polohovací soustava). To je polohovací soustava, pracující na základě satelitu, a vytvářející velice vysokou přesnost při stanovení polohy. Satelitní signály jsou ve skutečnosti rušené. Rušení se v. praxi korigují pomocí signálů emitovaných z pozemní stanice. Tyto signály se přijímají zařízením 5 pro stanovení polohy, a jejich výsledkem, společně se satelitními signály, může být velice přesné požadované stanovení polohy.

Satelit 6 soustavy GSP je. vyznačen na obr. 4, zařízení 5 pro stanovení polohy je opatřeno nadzemním zařízením 7. Ve zvětšeném kruhovém okénku na obr. 4 je vyznačeno, jak má řidič těžebního stroje přístup k počítači 8_, opatřenému obrazovkou, který je spojen se zařízením 5 pro stanovení polohy. Tímto počítačem může být ve skutečnosti počítač těžebního stroje, pro určováni průřezu, opatřený softwarem a podle možnosti i hardwarem k provádění stanovení polohy.

Značkovací zařízení 9 je uspořádáno na těžebním stroji 1. Jedno provedení tohoto značkovacího zařízení 9. je zobrazeno na .«· • * * « « · · 49 ♦ ♦·· · ···· 9 19 9 • · · · · · · ♦ < 9 9 9 9 • * * · · 9 9 . · 9 9 ·

·.* ·· ·· ·· ··

- 11 obr. 9. Značkovací zařízení 2 l^e upraveno k nanášení označení na kmeny nebo kusy dříví, získané ze stromů. Značkovací zařízení _9 je řízeno pomocí počítače ]3 k označování kmenů nebo kusy dříví (viz například kmen 10 · na obr. 8), s polohovou informací, t.j. s informací o příslušném místě lesního porostu nebo kódu, pomocí něhož může být tato polohová informace spojena s příslušným kmenem nebo kusem dříví, pomocí polohové informace . přijaté ze zařízení 5 pro stanovení polohy. V následující části bude popsáno, že kmen nebo kus dříví je opatřen speciálním kódem, který je určen k nanesení na kmen nebo kus dříví, a který je uložen v počítači 8_ těžebního stroje. Účelem tohoto kódu je umožnit sledování dalších informací, jako je jakost a/nebo rozměr tohoto kmenu nebo kusu dříví, uloženého v počítači 8_.\ Příslušný kód by mohl být například tvořen číslem v číselných řadách časové informace, dostatečně¹ přesné, pro možnost rozlišení různých těžených kmenů, atd. Tento kód by mohl být také tvořen kombinací časové informace a čísla v číselných řadách, kde v tomto případě by toto číslo mohlo být tvořeno číslem kmenu ze stromu. Důležité je to, že tento kód. může sloužit jako základ pro spojení určitého kmenu s jinými uloženými daty kmenu, jako je polohová informace kmenu v lesním porostu, jakost a/nebo rozměr tohoto kmenu, podmínky lesního hospodářství nebo geologické podmínky, týkající se místa lesního porostu, nadmořská výška místa lesního porostu, atd. Zmíněná nadmořská výška, týkající se místa lesního porostu, může být dosažena za podpory zařízení GPS.

Je však třeba zdůraznit, že v rozsahu tohoto vynálezu je, jako označení kmenu nebo kusu dříví, nanesení polohové informace, týkající se kmenu nebo kusu dříví v místě lesního porostu, takže podle toho se může pomocí odečtu tohoto označení to *

to ·· · to to· to· to to ·

- 12 • to• ««to • to · to to « to to to to to stromu spojeno s. místem lesního porostu, bez nutnosti odebírání dalších dat z databáze. V případě/ že se nezamýšlí zpracování celých kmenů, je žádoucí doplnit dodatečnou polohovou informaci týkající se místa lesního porostu číslem umístění kmenu nebo kusu dříví ve stromu. Kmen nebo kus dříví by mohl být také opatřen další samostatně snímatelnou informací, například o jakosti, rozměru, atd. Zejména, když se vyžaduje spojit podstatné množství informací· s kmenem nebo kusem dříví, je však normální, dávat přednost koordinování kmenu nebo kusu dříví s kódem, a místo ukládání příslušných dat do jedné nebo několika databází, spojovat relevantní data s kmenem nebo kusem dříví pomocí kódu. V této souvislosti je třeba zdůraznit, že další data, která se mohou pomocí ' kódu spojovat s kmenem nebo kusem dříví, mohou·být informační data o skutečném kupci tohoto kmenu nebo kusu dříví, a také s možností informačních dat o prodejci tohoto kmenu nebo kusu dříví

Informace o prodejci není nutná, kdyby bylo.možno spojit prodejce s místem stromu v lesním porostu. Na obr. 7 je vyznačen výstupní konec těžebního zařízení 3, t.j. konec, kde kmeny nebo kusy dříví.vystupují ze zařízení pomocí podávacího prostředku 11. Zařízení má u svého výstupního konce řezací prostředek 12, určený k odřezávání kusů dopravovaného dříví. Řezacím prostředkem 12 je v tomto příkladu provedení otočně uspořádaná řetězová pila, opatřená na svém obvodu řetězem. Také se samozřejmě mohou použít jiné řezači prostředky. Značkovací zařízení podle vynálezu je zejména uspořádáno u výstupního konce těžebního zařízení tak, že kmen nebo kus dříví, který je k němu dopravován, podle jednoho provedení, je určen k označování bezprostředně po odříznutí od zbytku kmenu. Proto může být označení nanášeno na jeden konec kmenu nebo kusu dříví, který volně padne, což spíše klade vyšší požadavky na φφ φφ φ φ

Φ φ

φφφ φ φφ φ φ rychlost. Také jsou však dobře možná jiná provedeni. Značkovací zařízení tak může být upraveno s možností označování obvodového povrchu kmenu nebo kusu dříví, po zbavení části tohoto obvodového povrchu kůry. Podle jiného provedení by také bylo možné označovat kmen nebo kus dříví bez oddělení od zbytku kmenu, ale to znamená, že se potom musí udělat předpověď (výhled) o jakosti a objemu tohoto kmenu nebo kusu dříví. Když není předpověď (výhled) správná, dojde k rozdílu.

Další možností provádění označování kmene nebo kusu dříví je spojení značkovacího zařízení a řezacího zařízení .12, například opatřením řezacího zařízení 12 značkovacím prostředkem, které se hodí pro tento účel. Může to být prostředek kontaktního typu, a rovněž nekontaktního typu. Značkovací prostředek může být podle možného provedení vyroben jako stříkací trysky, upravené k Označování, se shora uvedeným informačním Obsahem, kmenu nebo kusu dříví, který je právě řezán. Podmínkou pro toto uspořádání je poměrně velký počet stříkacích trysek. V principu by mělo být možné, nanášet značkování s podstatným informačním obsahem přes celý konec kmenu nebo kusu dříví. Také je samozřejmě představitelný redukovaný informační obsah, zejména, když se uvažuje jenom o jednom kódu.

Jak je znázorněno na obr. 8, schematicky vyznačený kmen 10 je opatřen označením 13, sestávajícím z matrice vyražených děr do konce kmenu 10. Toto označení 13 má také referenční značku 14, pro umožnění adekvátního čtení matrice. Počet možných děr v matrici může být velmi vysoký, například 100 nebo víc, v závislosti na obsahu požadovaných informací. Je výhodné, nanášet toto označování na koncovou plochu kmenu 10 nebo kusu dříví, jelikož by to mohlo normálně usnadnit sledování čtení značkovací informace.

99

9 9 ·9 999

9 9 9 9

9 9 9 ·· 99

9 9 9

9 99

9 9 9 9 • · · 9

99 « 9 9 9

9 9 · • 9 9 9

9 9 9

Na obr.. . 9 je zobrazeno, jak značkovací zařízení 9. sestává z tělesa 15, v němž je uspořádán určitý počet značkovacích prostředků 16. Toto zařízení má v tomto příkladu provedení, -tvar razníků, které jsou selektivně posuvné mezi aktivní, značkovací polohou a neaktivní, klidovou polohou. Razníky jsou v tomto příkladu provedení určeny pro svou aktivní polohu, když jsou vysunuty a pro svou neaktivní polohu, když jsou zasunuty. Takže tyto razníky jsou určeny k přitlačení proti konci kmene nebo kusu dříví tak, že značkovací prostředky 16, které jsou právě v aktivní, t.j. vysunuté poloze, proniknou, do koncové plochy kmene nebo kusu dříví.

Na obr. 5 je znázorněno, jak může být organizace lesní těžby spojena s operačním centrem 17, které může být ve spojení s různými jednotkami organizace lesní těžby, pomocí telefonu,, radiové techniky, atd. Je zde vyznačen těžební stroj 1. Informace o lesní těžbě se vysílá z počítače 8_ tohoto stroje do operačního centra 17, a příslušné signály pro řízení těžební práce těžebního stroje 1, například, že lesní těžba je zaměřena na současně požadovaný sortiment, se vysílají z operačního centra 17 k těžebnímu stroji χ. Operační centrum 17 je. dále v kontaktu s dalšími jednotkami organizace lesní těžby, jako jsou přepravní vozidla a odběratelé lesní, suroviny, například pily a průmysl celulózy. Operační centrum 17 může prostřednictvím soustavy GPS účinně zaznamenávat místa různých těžebních jednotek a může účinně plánovat těžební práce. Operační centrum 17 bude mít v každém okamžiku k dispozici data, vypovídající, které objemy kmenů jsou dostupné a respektive mohou být dostupné pro těžbu, a jaké jsou uvažované jakosti a objemy, takže pomocí operačního centra 17 mohou být velmi rychle uzavřeny obchodní smlouvy. Vyjádřeno jiným způsobem, operační centrum 17 může působit jako „elektronická • 0 0 · • 00 0 • · · » 0

0 --0 • · ♦ • 0 · výměna dříví.

Na obr. 6 je znázorněno, jak je kmen IQ připraven na pile k rozřezávání na prkna. Na tomto obrázku je schematicky znázorněn vstup 18 do pily. Ve spojení se vstupem 18 do pily je uspořádáno snímací zařízení 19, ' které je upraveno ke snímání koncové plochy kmene před rozřezáváním a k registrování a ukládání obrazových informací, týkajících se tvaru, například průměru a tloušťky kůry, a/nebo růstu, například šířky letokruhů. Pomocí informace získané snímacím zařízením 19, se mohou pomocí zařízení zahrnutého do této soustavy vytvářet analýzy a předpovědi (výhledy) týkající se růstu lesa během doby týkající se oblasti lesa,, z níž pocházejí^: kmeny nebo kusy dříví. Mohou se také provádět korekce plánů těžby. Podmínkou pro to je také existence čtecího zařízení 20, které je uspořádáno u vstupu 18 do pily, ke čtení označení jednotlivých kmenů nebo kusů dřeva a k ukládání značkovací informace. Počítačové vybavení spojené s pilou je upraveno k řízení přídavného značkovacího zařízení v pile, pro vytváření prken z příslušného kmenu 10, s označením ve tvaru kódu, který může být spojen alespoň s informací o původním místě stromu v lesním porostu. Tímto způsobem se mohou získat prkna, u nichž se může překontrolovat umístění v porostu, takže kupci, mající přehled o příslušném životním prostředí, mají zajištěno, že kupují prkna ze zdrojů, které jsou přijatelné z hlediska životního prostředí.

Snímací zařízení 19 a čtecí zařízení 20 mohou sestávat ve skutečnosti z jedné a téže jednotky.

Označování kmenu 10 nebo kusu dříví a čtení tohoto označování umožňuje uvádět do vzájemného souladu označování s informací o skutečném ekonomickém výnosu kmenu 10 nebo kusu dříví po rozřezání. Data, týkající se tohoto výnosu a místo

0 0 0

0 0

0 0 0 0 .

0 0 0 • 0 0 0

00

- 16 • 0 00 » 0 0 0

0 00

0 0 0 0 * 0 0 0 • 0 0 0 • 0 00 · · »

0 0 0 ♦ 0 0 0 0

0 0 0

00 kmenu v lesním porostu, se potom mohou porovnávat s informací, která se již vyskytuje v databázi pro les, zejména s informací původně získanou v rámci vyhodnocení stojících lesních stromů a informací nanesenou na kmen v souvislosti s těžbou, pomocí značkovacího zařízení kombinovaného s těžebním zařízením.

Na obr. 10 je zobrazeno, jak by mohly být konstruovány značkovací prostředky 16, již vyznačené na obr. 9. Značkovací prostředek 16, mající tvar razníku, má vhodný trubkovitý přední konec, do něhož se po vtlačení do dřevěného materiálu kmene zasune kus dřevěného materiálu. Razník značkovacího prostředku 16 má boční otvor 21, jímž se může dostat ven dřevěný materiál, který se dostal do trubkovitého, konce razníku značkovacího prostředku 16. Razník značkovacího prostředku 16 je otočně uspořádán kolem osy rovnoběžně se směrem ražení, takže dřevěný materiál přicházející do razícího konce razníku značkovacího prostředku 16 může být odlomen od kmene, a může být odveden výstupem v bočním otvoru 21.

Pro vysunutí značkovacího prostředku 16 do aktivní polohy je tento prostředek opatřen vačkovým výstupkem 22, který je upraven jak k vysunutí tohoto prostředku, tak k jeho zpětnému zasunutí. Výstupek 22 otáčí při svém zpětném pohybu značkovací prostředek 16 zpět do výchozí polohy. Výstupek 22 může být také uspořádán k silovému zpětnému zasunutí značkovacího prostředku 16, nebo pro zpětný pohyb může jako alternativní uspořádání (nebo doplněk) sloužit pružina 23, vyznačená na obr. 10.

Značkovací prostředek 16, mající tvar razníku, je možno kombinovat s inkoustovým značkováním tím, že se značkovací prostředek 16 vhodně opatří inkoustovým kanálkem 24, jímž se přivádí značkovací inkoustová barva ze zdroje k oblasti předního ústí značkovacího prostředku 16. Smyslem tohoto uspořádání je, aby díra, vzniklá vyražením na konci kme'ne nebo ·

• 000 • · · · · • · ·· 0 ♦ ·· ·* · ·· « · 0 0 0 0 • · · * · ·0 0 0 00 0 ·· ·» 00 .00 00 00 . - 17 kusu dříví, byla opatřena inkoustovou barvou, takže je jasně patrná.

Na obr. 11 je vyznačeno alternativní značkovací zařízení 9' . Značkovací prostředek 16 zde sestává z řady poměrně malých vrtáků uspořádaných v matrici, a příslušně otočně uspořádaných. Každý z těchto vrtáků může být například upraven pro uložení ve středovém otvoru 25 ozubeného kola 26, které je na svém vnějším obvodu opatřeno ozubením pro záběr s vačkovým pásem 26a. Vrtáky značkovacího prostředku 16 a otvor 25 v ozubeném kole 26 mají zabírací prostředky bránící vzájemnému otáčení vrtáků vzhledem k ozubenému kolu 26. Když pás 26a prochází po dráze znázorněné na obr. lib, je proto určen pro záběr s různými ozubenými koly 26, které se proto otáčejí, a současně uvádějí do otáčení vrtáky 16.Vrtáky jsou axiálně přemístitelné vzhledem k ozubeným kolům 26, takže proto požadované vrtáky mohou být uvedeny do aktivní značkovací polohy, pomocí axiálně přemísťovacích prostředků, které nejsou znázorněny na obr. 11. Činnost je tedy podobná, jako již popsaná činnost podle obr. 9, t.j. značkovací prostředky 16 ve tvaru vrtáků, jejichž pohyb je aktivován, se vysouvají, zatímco ostatní jsou udržovány zasunuté.

Další alternativní značkovací zařízeni 9ýý, zobrazené na obr. 12, má těleso 15 ve tvaru .otočného kola. Značkovací prostředky 16 jsou zde radiálně posuvné, takže mohou procházet obvodovými otvory v tomto kole. Uvnitř kola jsou proto uspořádány ovládací prostředky, takže značkovací prostředky 16 mohou být selektivně vysouvány pro zamýšlené . označení příslušného kmenu nebo kusu dříví. Značkovací zařízení podle obr. 12. by .mohlo být použito k označení obvodového povrchu kmenu, například na části zbavené kůry nebo jinak skrze kůru nebo na kůře, ale mělo by být také schopno pro úpravu tohoto kola na označování koncové plochy kmenu nebo kusu dříví.

·· to· • ·*

• to · • to toto • · · · ·· to· • · to · • ·· · ·· ·· • · ··· • toto · • ·· · to· «·

Také jsou představitelné další techniky pro označování. Výhodná technika pro označování je založena na použití prostředků vysílajících laserové paprsky, nanášející zamýšlené označení na kmen, například ve formě čárového kódu nebo jiným způsobem. Řada laserových značkovacích prostředků může být uspořádána v matricové formě, již popsaným způsobem u mechanických provedení. Pro účely označování může být, kromě laserové techniky, samozřejmě použita i jiná energie záření.

Také je možné zkonstruovat značkovací zařízení tak, aby nanášelo značkovací informace na samostatný nosič, které je dále nanášen na kmen nebo kus dříví. Mohl by to být například pásek opatřený značkovacími informacemi ve formě čárového kódu nebo jiného kódu.

Na obr. 13 je znázorněno, jak může být u přívodu do pily uspořádáno speciální čistící zařízení, pro zbavování kmenu znečištění, sněhu nebo ledu, které by jinak mohly způsobit obtížné čtení značkovací informace. Čistící zařízení může být například provedeno jako parní sprcha. V případě, že značkovací informace je nanesena jenom na konec jednotky dřeva, samozřejmě postačí, provádět čistící operaci pouze na tomto konci.

Je třeba zdůraznit, že takové snímací a čtecí zařízení 19 a 20, jak je vyznačeno na obr. 6, nemusí být samozřejmě uspořádáno ve spojení s pilou nebo podobně. Takové snímací a čtecí zařízení by.mohlo být uspořádáno na- jiných místech, kde je potřeba vytřídit kmeny nebo kusy dříví, podle označení, které je na nich uvedeno. Takže každému kupci by mohly být dodány kmeny nebo kusy dříví, které potřebuje. Technika označování obecně znamená, že každý jednotlivý kmen nebo kus dříví může být zpracován individuálně v soustavě těžby, popsané pomocí obr. 5, takže kupec má proto lepší vyhlídku, že skutečně obdrží dříví, které se nejlépe hodí pro jeho oblast použití.

• * • * • · · * • · • ·

- 19 • · « ·*» ·· ··· · · · • ♦· · · ♦ · « · · « · ··' ·· '·· ·» ·· ··

Na obr. 14 je znázorněn těžební stroj, který je, jak bylo předtím uvedeno, opatřený zařízením 5 pro stanovení polohy. Jeřáb použitý podle obr. 14 má poněkud jinou konstrukci, než jako je znázorněno na obr. 4. Zařízení 5 pro stanovení polohy je v provedení podle obr. 4, tak jako v provedení podle obr. 14 'konstruováno tak, že má jednotku 27 pro stanovení polohy, umístěnou na vozidle, například na kabině, která je v tomto případě otočná,, přičemž zařízení 5 pro stanovení polohy také obsahuje prostředek pro stanovení polohy těžebního zařízení 3, vzhledem k jednotce 27 pro stanovení polohy. Jelikož poloha jednotky 27 je známá, a také může být stanovena relativní poloha této jednotky 27 a. těžebního zařízení 3, může být proto také stanovena skutečná poloha stromu, který se nachází v tomto těžebním zařízení 3.·

Prostředek pro stanovení polohy těžebního zařízení 3, vzhledem k jednotce 27 pro stanovení polohy sestává z dálkoměru 28, například laserového typu, který umožňuje změření vzdálenosti od dálkoměru ke kmenu stromu přidržovanému v těžebním zařízení 3. Jestliže je dálkoměr 28 kombinován se snímačem úhlu v každém závěsu mezi dvěma vzájemně pohyblivými částmi ramen jeřábu, a také se směrovým snímačem (kompasem) na jeřábu £ nebo na kabině, může se velice přesně stanovit vzdálenost a směr těžebního - zářízení 3_, vzhledem k jednotce 27. Poloha těžebního zařízení 3· může být potom porovnána s daty v.počítači těžebního stroje, takže řidič by mohl porovnávat skutečnou polohu těžebního zařízení 3 s požadovanou polohou, podle těžebních instrukcí. Řidič by tak mohl mnohem snadněji nalézt stromy, které má vynechat, podle těžebních instrukcí.

Poněkud odlišný typ těžebního stroje je znázorněn na obr. 15. U vlastního vozidla je také uvažováno, že bude mít jednotku 27 pro stanovení polohy a dálkoměr 28. Dálkoměr 28 slouží

- 20 44 44 • 4 4 4

4 4 4 • · 4 4 • 4 4 4

44

4 4 • 4 <44

4 4 ·

4 4 4 · 4 • <4 4

4 4 4 • · 4 4 • 4 4 4

44 k měření vzdálenosti mezi kmenem a částí 29 jeřábu, který je pouze .otočně uspořádaný vůči vozidlu. V případě, že část 29 a kabina vozidla, t.j. část, kde je upevněna jednotka 27 pro stanovení polohy, nejsou vzájemně otočně uspořádány, ale otáčejí se jako celek kolem vertikální osy, je vyžadován místo toho, jenom jeden snímač, t.j. kompas, pro otočné nastavení kabiny a části 29. Kdyby však část 29 byla otočně uspořádaná kolem vertikální osy vzhledem ke ' kabině, byl by potřeba přídavný snímač úhlu mezi touto částí 29 a zbytkem vozidla.

Na obr. 16 je znázorněno ,alternativní uspořádání, kde zařízení _5 pro stanovení polohy sestává ze dvou jednotek 27, resp. 27' pro stanovení polohy. Jak je patrno, je jednotka 27 uspořádána na kabině vozidla, zatímco jednotka 27' je umístěna na jeřábu.

Přítomnost takových dvou jednotek pro stanovení polohy, které jsou vhodně spojeny s počítačem 8, umístěným v těžebním stroji, a schopným vyhodnocování signálů z těchto jednotek pro stanovení polohy, znamená, že může být také vždycky stanoven směr jeřábu, a to také během jeho pohybu. Toto provedení má, tak jako u předchozího provedení, dálkoměr 28. To znamená, že jediným dalším snímacím prostředkem vyžadovaným pro jednoznačné stanovení polohy kmenu, který se nachází v těžebním zařízení, je snímač 30 úhlu, mezi dvěma nej krajnějšími části ramen jeřábu. V této souvislosti je třeba zdůraznit, že druhá jednotka 27 pro stanovení polohy by neměla být umístěna příliš těsně u těžebního zařízení 3, jelikož by zde vznikalo nebezpečí, že se poškodí, a že dále bude zakryta větvemi, jehličím a listy.

Alternativní uspořádání, zobrazéné na obr. 17, má opět zařízení 5 pro stanovení polohy s jednotkou 27 pro stanovení polohy, na kabině vozidla. U tohoto alternativního provedení” • * • 99 • 9 φφφφ

Φ • * • · 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 · φ 9 9 9 99 99 99 99 φφ φφ

- 21 podle obr. 17 je uvažováno, že každý kloubový závěs na jeřábu bude opatřen snímačem úhlu.. To také platí pro spojení mezi jeřábem a vozidlem. Toto uspořádání musí být dále doplněno směrovým snímačem, t.j. kompasem pro. stanovení směru jeřábu vzhledem k jednotce'27 pro stanovení polohy.

Na obr. 18 je schematicky znázorněno, jak by mohl dálkoměr 28, uvedený na obr. 14, 15 a 16, plnit dodatečnou funkci, totiž - jako skener ke skanování stromů, které mají být těženy, před. poražením příslušných stromů. Takový skener, například laserového typu je vhodně spojený s řídící jednotkou těžebního stroje, k dodávání skanovací informace, která může být využita touto řídící jednotkou ke stanovení průřezu nebo předpovědi o průřezu. Na obr. 18 je schematicky znázorněno, jak obrazová informace týkající se sousedních stromů a vytvořená skenerem 28 může být využita jako základ pro poskytnutí představy o průřezu, po zpracování vhodného signálu v počítači, vedle příslušných stromů (sloupce opatřené číselným označením vedle stromů na obr. 18), přičemž se také mohou stanovit třídy jakosti.

Předpověď (výhled) o průřezu stanovená skenerem 28 by mohla být kompenzována nebo seřízena adekvátním porovnáním s výsledkem měření dané výšky, podle předchozího vyhodnocení stojících lesních stromů, vzhledem k jednotlivým stromům. To tedy znamená, že řidič těžebního stroje by mohl pomocí počítače v těžebním stroji získat z řídící jednotky podstatně přesnější představu o průřezu.

Je třeba zdůraznit, že použití vynálezu není samozřejmě omezeno na typ těžebního stroje, zobrazeného na výkrese. Vynález je proto také použitelný na těžební stroje, u nichž je v jeřábu uspořádána takzvaná kácecí hlava, t.j. jednotka, která může uříznout a položit strom, který je potom jeřábem uložen , ««.

« 9 9 9

9 9 9

9 9 9 • · 9 9

99

9

• « · • ·» • · ·

9 9 *· 99 '9 9 • ··· ♦ · ♦ • · ·

- 22 do zpracovacího zařízení, uspořádaného na podvozku vozidla, které normálně zahrnuje jak odvětvovací, tak řezací prostředky. Tedy u takového stroje je kácecí hlava považována za ekvivalent ke shora popsanému těžebnímu zařízení, v tom smyslu, že se v terénu musí stanovit poloha kácecí hlavy, a- její. polohou se stanoví poloha stromu. Jinak vyjádřeno, je naprosto nepodstatné vzhledem k vynálezecké myšlence, zdali dodatečné zpracovací zařízení, kromě kácecí části pro stromy, je kombinováno s kácecí částí, t.j. upevněno na jeřábu, .nebo místo toho je uspořádáno na podvozku vozidla tak, že. stromy jsou“ ukládány jeřábem do zpracovací části.

Na obr. 19 je schematicky znázorněno možné provedení vynálezu. Je zde uveden, již dříve, popsaný počítač 8_ pro stanovení průřezu. Na těžebním stroji 1 je vyznačeno počítačové vybavení 31, jako celek.. Počítačové vybavení sestává, kromě počítače 8 pro stanovení průřezu, z dalšího počítače 32, upraveného k získání polohové informace odpovídající skutečné poloze těžebního stroje z jedné nebo ze dvou přítomných jednotek 27, 27' GPS. Vztahovou značkou 28' je vyznačen jeden nebo několik skenerů .nebo . podobných zařízení, pro stanovení vzdálenosti, resp. skanování stavu části lesa, nacházejícího se před řidičem těžebního stroje. Vztahovou značkou 30 je vyznačen schematicky prostředek, atd., pro stanovení úhlu, jak bylo předem popsáno.

S postupem těžební práce, počítač 8 pro stanovení průřezu registruje jakost a rozměr kmenů nebo kusů dříví. Další počítač 32 stanoví pomocí informace přijaté z komponent 27 až 30 polohu těžebního zařízení. Další počítač 32 může nyní pomocí značkovacího zařízení 2 nanést již dříve uvedené označení na kmen nebo kus dříví, zejména ve formě kódu. Tento kód se pomocí počítače 32 spojí s daty charakteristických vlastností kmenu • · · • · · nebo kusu dříví, vytvořenými počítačem 8_ pro stanovení průřezu. Tato data se uloží počítačem 32.

Jednotky 27, 27^z GPS obdrží ze satelitu 33 signály, vyžadované pro stanovení polohy nebo podobné a přídavné signály vyžadované pro stanovení polohy. .

Další počítač 32 a také počítač 8 pro stanovení průřezu jsou upraveny tak, aby mohly komunikovat bezdrátově, prostřednictvím vysílače/přijimače 34 připojeného k anténě 34a, s vysílačem/přijímačem 35, který také obsahuje anténu 36 a je připojen k základnímu počítači 38, uspořádaném ve druhém počítačovém vybavení 37. Takto se mohou data bezdrátově přenášet k základnímu počítači 38 z počítače 32 na těžebním stroji. Data, přijatá základním počítačem 38 se ukládají do jedné nebo několika databází, patřících k jednomu nebo několika druhým počítačovým vybavením 37. Taková druhá počítačová vybavení 37 mohou být rozmístěna ve vhodném počtu po celém území. Operační centrum 17, popsané pomocí obr. 5, je zde vyznačené ve spojení se základním počítačem 38. · Tak může operační centrum 17 přijmout ze základního počítače 38 data vyžadovaná pro účely, vyhodnocení a řízení. Dále je zde vyznačena plánovací jednotka 39 pro lesní plánováni, t.j. jednotka určená k dodávání do základního počítače 38 lesní mapy, těžební plány, atd. Ty mohou být přiváděny do těžebního stroje bezdrátově a mohou být .použity pro vedení řidiče těžebního stroje, například prostřednictvím obrazového displeje 40 nebo podobně, tak aby těžební stroj byl řízen automaticky podle přijatých dat. Tato datá by tedy měla být tak přesná, aby těžební stroj se mohl při svém vedení pohybovat automaticky v terénu, a byl uzpůsoben k automatické těžbě stromů, které jsou určeny k těžbě podle těžebního plánu..

- 24 Na obr. 19 je také vyznačeno, že se může použít druhý satelit 41, pro vytváření spojení mezi základním počítačem 38 a prvním počítačovým vybavením 31 na těžebním stroji.

Na obr. 19 je také schematicky znázorněna pila 42, vybavená již dříve uvedeným snímacím zařízením, t.j. snímacím a čtecím zařízením 19 a 20. Je uvažováno, že pila 42 je vybavena třetím počítačovým vybavením 43, s počítačem 44, přijímajícím informace získané ze snímacího zařízení, t.j. ze snímacího a čtecího zařízení 19 a 20, které dále předává do základního počítače 38, s možností bezdrátového spojení 45. Proto získá základní počítač 38 z pily 42 informace o kmenu nebo kusu dříví, přicházejícím do pily 42, a o jeho vlastnostech, takže data uložená v základním počítači 38 mohou být doplněna, resp. korigována.. To znamená, že existuje možnost, například pro porovnání plánu těžby s výnosem z příslušného kmenu, skutečně dosaženým na pile 42, takže mohou být identifikovány slabé články ve výrobním řetězci. Počítač 44 na pile 42 může být spojen se značkovacím zařízením 46 a třídícím zařízením 47. Prkna nebo skupiny prken, vznikající na pile 42 mohou být opatřeny označením, pomocí značkovacího zařízení 46, ve formě kódu, který může být spojen s daty týkajícími se místa stromu v lesním porostu, z něhož prkna pocházejí, informací o jakosti a rozměrech, atd. Třídící zařízení 47, spojené s počítačem 44, je určeno k řízení pomocí počítače ££, takže prkna, pocházející z určitého stromu nebo z určité skupiny stromů, jsou složena do balíku nebo do jiného souboru prken tak, aby byly zajištěny podmínky pro označení tohoto souboru právě popsaným kódem.

- 25 • · · · · ··-' '· · · · • · · · · · · · · · · · «

Soustava, popsaná podle obr. 19, umožňuje průběžnou a automatickou výměnu dat mezi uvedeným počítačovým vybavením. Jako doplněk právě popsaných faktů by mělo být zdůrazněno, že počítač 32 na. těžebním stroji by . kromě toho mohl ukládat informace týkající se místa, na kterém byly kmeny nebo kusy dříví odloženy těžebním strojem, pro jejích následné odvážení řidičem dopravního prostředku, prostřednictvím bezdrátového přenosu z- počítače 32 nebo, jestliže data byla přenesena do základního .počítače 38, mohou být z něho získána a. mohou vytvořit základ pro řízení dopravního prostředku na místo, kde jsou uloženy kmeny nebo kusy dříví pro odvezení.

Soustava, popsaná podle obr. 19, umožňuje průběžné řízení těžby z operačního centra 17, t.j., že těžební práce mohou být řízeny na velmi velkou vzdálenost z operačního centra 17.

Je pochopitelné, že tento vynález není omezen pouze na shora popsaná provedení. Je třeba například zdůraznit, že. by bylo možné stanovit polohu těžebního zařízení vzhledem k jednotce pro stanovení polohy, uspořádaně na těžebním stroji, pomocí libovolných snímacích technik, jako je video fotogrammetrie a dalších videotechnik, atd. Je třeba všeobecně zdůraznit, že pro odborníky v oboru se nabízí mnoho modifikací, podle uvedené základní vynálezecké myšlenky.

Claims (43)

1. Způsob lesní těžby pomocí těžebního stroje, sestávájícího z vozidla a těžebního zařízení, upevněného na tomto vozidle, při němž se charakteristické vlastnosti příslušné části lesa před těžbou registrují, analyzují a zpracovávají do databáze, mající vysokou geografickou přesnost a vysokou přesnost charakteristických vlastností stavu lesa, dále se provádí plán těžby na základě této databáze a výsledku těžby porovnávaného s plánem těžby, přičemž na vozidle se uspořádá první počítačové vybavení, které se upraví pro registrování jakosti a/nebo rozměru těžených kmenů nebo kusů dříví, vyznačuj ící se t i m, že těžba se provádí pomocí zařízení pro stanovení polohy uspořádaného na těžebním stroji, s možností stanovení, pomocí bezdrátově přijímatelných . signálů, polohy těžebního stroje nebo těžebního zařízení, přičemž data týkající se polohy těžebního stroje nebo těžebního zařízení se koordinují pomocí prvního počítačového vybavení s daty týkajícími se jakosti a/nebo rozměru kmenů nebo kusů dříví, přičemž tato koordinovaná data se přenášejí do druhého počítačového vybavení, obsahujícího uvedenou databázi, přičemž tato koordinovaná data se používají jako základ pro korekci plánu těžby, a dále k provádění těžby pomocí druhého počítačového vybavení.

2. Způsob lesní těžby pomocí těžebního stroje, sestávajícího z vozidla a těžebního zařízení, upevněného na tomto vozidle, při němž se charakteristické vlastnosti příslušné části lesa před těžbou registrují, analyzují a zpracovávají do databáze, mající vysokou geografickou přesnost a vysokou přesnost charakteristických vlastností stavu lesa, dále se provádí plán

- 27 « 9 9 * · · * '# · · ♦ • 9 9 9 9 *··· 9 9 9 ·

1 9 9 9*9 9 9 · · · · 9 ·

9 9 9.9 9 99 9 9 99 9

9 9 99 9 · . 99 9 · 99 těžby na základě této databáze, vyznačuj ící se tím, že těžba se provádí pomocí zařízení pro stanovení polohy uspořádaného na těžebním stroji, s možností stanovení, pomocí bezdrátově přijímatelných signálů, polohy těžebního stroje nebo těžebního zařízení, přičemž se zobrazení části stavu lesa, nacházející se před řidičem, a obsažené v těžebním, plánu, založeném na databázi, předkládá řidiči těžebního stroje společně s indikací návrhu těžby, pomocí prvního počítačového vybavení, uspořádaného na těžebním stroji.

3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že první počítačové vybavení se upraví k automatickému řízení těžebního stroje pro těžby podle návrhu těžby.

4, Způsob lesní těžby pomocí těžebního stroje, sestávajícího z vozidla (2), z těžebního zařízení (3), upevněného na tomto vozidle, z počítačového vybavení (31), uspořádaného na vozidle, pro registrování jakosti a/nebo rozměru těžených kmenů nebo kusů dříví, a ze značkovacího zařízení (9), uspořádaného na vozidle, k nanášení označení (13) na kmeny (10) nebo kusy dříví, získané ze stromů, vyznačující se tím, že poloha těžebního stroje se stanoví pomocí alespoň jednoho zařízení (5) pro stanovení polohy, uspořádaného na těžebním stroji, kde toto zařízení (5) pro stanovení polohy je uspořádáno s možností stanovení polohy těžebního stroje pomocí externích, bezdrátově přijímatelných signálů, ve spojení s kácením stromů, přičemž alespoň jeden kmen (10) nebo kus dříví, získaný ze stromu, se označí pomocí značkovacího zařízení (9), polohovou informací nebo kódem, pomocí něhož je tento kmen (10) nebo kus dříví spojitelný s polohovou informací, s polohovou informací nebo s kódem použitým

- 28 «••fc · · · · • · · · · ···· ··· · fc fcfc fcfcfc fcfc ··· fcfc · fc fcfc fc fc ·· · · fc· · fcfc fcfc fcfc ·· fc· · · v souvislosti s daty jakosti a/nebo rozměru týkajícími se příslušných kmenů nebo kusů dříví.

5. Způsob podle nároku 4,vyznačující se tím, že se kmen (10) nebo kus dříví také označuje informací týkající se jakosti a/nebo rozměru.

6. Způsob podle nároku 5, vyznačující. se tím, že v případě, že se ze stromu získá .více kusů dříví, · každý jednotlivý kus se označí informací týkající se jeho místa v kmenu stromu.

7. Způsob podle nároků 4 až 6, vyznačující se t í- m, že se ukládají informace týkající se kupce a/nebó prodejce jednotlivého kmenu nebo kusu dříví, přičemž tento kmen nebo kus dříví se spojí s touto informací týkající se kupce a/nebo prodejce pomocí polohové informace nebo kódu.

8. Způsob podle nároků 4 až 7, vyznačující se tím, že označování, se provádí pomocí značkovací techniky, přicházející do kontaktu s kmenem nebo kusem dříví, jako je ražení, řezání, vrtání, razítkování, atd.

9. Způsob podle nároků 4 až 8, vyznačující se tím, že označování se provádí pomocí bezkontaktní značkovací techniky, jako je energie záření, stříkání inkoustové barvy, atd.

10. Způsob podle nároků 4 až 9, vyznačující se tím, že informace o poloze těžebního stroje se týká polohy těžebního zařízení těžebního stroje.

♦ φ .

φφφφ

- 29 • φφ φφφ φ φ φφφ φφ φ φ φφ φ φ φ φ φ φ φφ · φφ φφ φφ φφ φφ φφ

11. Způsob podle nároků 4 až 10, v y z n a č u j í c í s e tím, že označování kmene nebo kusu dříví se provádí na jeho konci.. 12. Způsob podle nároků 4 až 10, v y z n a č u j í c í s e

t ί m, že toto označování se provádí na části obvodového povrchu kmene nebo kusu dříví, s možností po odstranění kůry z uvedené části.

13. Způsob podle nároků 4 až 12, vyznačující se tím, že data stanovená při těžbě, a týkající se místa kmenu v lesním porostu, dále jakosti, rozměrů a možného umístění kusu dříví ve kmenu, se ukládají pro účely vyhodnocení, a porovnávají se s předpověďmi týkajícími se výnosu těžby, přičemž tyto předpovědi se provádí před těžbou.

14. Způsob podle nároků 1 až 13, vyznačující se t í m, že se před těžbou provádí vyhodnocení stojících lesních stromů, týkající se jednotlivých stromů nebo poměrně malých zalesněných ploch v oblasti, která je určena k těžbě, nebo k prořezávání pomocí dálkových analýz, například z letadel.

15. Způsob podle nároku 14, vyznačuj ící se tím, že těžba se řídí pomocí uvedeného vyhodnocení stojících lesních stromů, pomocí dat vytvořených pro těžební stroj, přičemž během těžby se dává přednost těžení dříví podle momentálně požadované jakosti a rozměrů.

16. Způsob podle nároků 4 až 15, kde získané kmeny nebo kusy dříví se rozřezávají na pile na prkna, v y z n a č u j í c í se tím, žena pile se snímá označení jednotlivých kmenů • · · · < ♦ · ··· · 9 9 99 9 9999 9 99 ·

9 11 111 9 9 11111 · • · · · · · 9 · · · · ·

19 9 9 9 9 11 ' 9 9 9 9

- 30 nebo kusů dříví a ukládá se společně s informací o kmenu nebo kusu dříví, jako je jakost a/nebo rozměr, a/nebo jeho další vlastnosti, a/nebo výtěžek z kmenu nebo kusu dříví z řezání na pile, přičemž tato data se používají pro vyhodnocení nebo korekci zpracovaných předpovědí těžby.

17. Způsob rozřezávání' kmenů nebo kusů dříví podle způsobu v nárocích 4 až 16, vyznačující. se tím, že před rozřezáváním se snímá a ukládá označení jednotlivých kmenů nebo kusů dříví, a prkna z těchto kmenů nebo kusů dříví se opatřují označením, obsahujícím alespoň informaci o místě původu kmenu v lesním porostu nebo kód, pomocí něhož se mohou prkna spojovat s informací obsaženou v databázi o místě kmenu v lesním porostu. .

18. Způsob rozřezávání kmenů nebo kusů dříví podle způsobu v nárocích 4 až 16, vyznačující se tím, že před rozřezáváním se snímá koncová plocha jednotlivých kmenů nebo kusů dříví, přičemž se registruje a ukládá informace z tohoto snímání, týkající se. tvaru, například . průměru a tloušťky kůry, a/nebo růstu, například tloušťky letokruhů.

19. Způsob podle nároku 18, vyznačují c í se tím, že se provádějí analýzy a předpovědi týkající se růstu lesa během časového období, s podporou touto informací o tvaru, a/nebo růstu, v lesní oblasti, z níž pocházejí kmeny nebo kusy dříví nebo se provádějí porovnání s plánem těžby, zpracovaným před, těžbou.

♦

- 31 « · · 1 ' 1 9. · ♦ · * · · · · · · • ·· » · · · * · t · · t • · · * · * · · ·»·· ·· «· · · »· 11 1 ·

20. Způsob podle nároků 4 až 19, vyznačující se t í m, že stromy, které se mají těžit pomocí těžebního stroje, se před poražením skanují skenerem, který je uspořádán na těžebním stroji, přičemž skanovací informace se využije jako vodítko pro průřez nebo pro předpověď průřezu.

21. Soustava těžby v lesním hospodářství, zahrnující těžbu dříví pomocí těžebního stroje (1), sestávajícího z vozidla (2), z těžebního zařízení (3), upevněného na tomto vozidle (1), ze značkovacího zařízení (9), uspořádaného na vozidle (1), kde značkovací zařízení (9) je uspořádáno k nanášení označení (13) alespoň na jeden kmen (10) nebo kus dříví,, získaný ze stromu, a z počítačového vybavení (31), uspořádaného na vozidle, kde toto počítačové vybavení (31) je uspořádáno k řízení značkovacího zařízení pro označování kmene nebo kusu dříví, vyznačující se tím, že na těžebním stroji je uspořádáno alespoň jednoho zařízení (5) pro stanovení polohy, pro stanovení polohy těžebního stroje pomocí externích, bezdrátově přijímatelných signálů, přičemž počítačové vybavení (31) je· uspořádáno k řízení značkovacího zařízení (9) pro označování kmene nebo kusu dříví polohovou informací nebo kódem, pomocí nichž je tento kmen (10) nebo kus dříví spojitelný s polohovou informací uloženou v databázi, na základě polohové informace přijaté ze zařízení (5) pro stanovení polohy.

22. Soustava podle nároku 21, vyznaču jící se tím, že těžební stroj je opatřen prostředkem pro stanovení nebo pro zavádění informace týkající se jakosti a/nebo rozměru kmenu nebo kusu dříví, přičemž počítačové vybavení (31) . je uspořádáno k řízení značkovacího zařízení (9) pro označování

- 32 • · • toto • 4» • · • to · » to • · · · · · • ·* *»· ·< ··· ·· · • toto * to toto · · toto · ·· ·· ·· to· ·· ·· kmene nebo kusu dříví informací o jakosti a rozměru nebo k registrování této informace ve spojení s kmenem nebo kusem dříví pomocí uvedeného kódu.

23. Soustava podle nároku 21 a 22, vyznačuj ící s e tím, že těžební stroj je opatřen prostředkem, pro automatické stanovení nebo pro ruční zavádění informace, týkající se umístění příslušného kusu dříví ve kmenu, přičemž počítačové vybavení (31) je uspořádáno k řízení značkovacího zařízení (9) pro označování kusu dříví touto informací o umístění, nebo k registrování této informace o umístění ve spojení s uvedeným kusem dříví, pomocí uvedeného kódu.

24. Soustava podle nároků 21 až 23, v y znač u. jící se t í m, že počítačové vybavení (31) je opatřeno prostředkem pro příjímání informace týkající se kupce, a/nebo prodejce jednotlivého kmenu nebo kusu dříví, přičemž počítačové vybavení (31) je uspořádáno k řízení značkovacího zařízení (9) pro· označování kmenu nebo kusu dříví touto informací týkající se kupce·· a/nebo prodejce, . nebo k registrování této informace ve spojení s uvedeným kmenem nebo kusem dříví pomocí uvedeného kódu.

25. Soustava podle nároků 21 až 24, vyznačující se tím, že počítačové vybavení (31) je upraveno ke stanovení a registrování polohy těžebního zařízení v okamžiku vykládání zpracovaných kmenů nebo kusů dříví z těžebního zařízení, přičemž tato polohová informace je uložena v databázi nebo na datovém nosiči k použití pro následné odvážení těchto kmenů nebo kusů dříví pomocí dopravního prostředku.

• « » • ···· to ·« • · ·· ♦ toto • toto

33

26. Soustava podle nároků 21 až 25, vyznačující se t í m, že zařízení (5) pro stanovení polohy je, ovládáno podle soustavy GPS - globální polohovací soustavy.

27. Soustava podle nároků 21 až 26,. vyznačující se tím, že značkovací zařízení (9) je použito na těžebním zařízení (3) těžebního stroje k označování kusů dříví ve spojení s kmenem, zpracovaným v těžebním zařízení (3).

28. Soustava podle nároků 21 až 27, vyznačující se tím, že značkovací zařízení (9) je uspořádáno k provozu s kontaktní značkovací technikou, jako je ražení, řezání, vrtání, razítkování, atd.

29. Soustava podle nároků 21 až 27, vyznačující se tím, že značkovací zařízení (9) je uspořádáno k označování kmenů nebo kusů dříví bezkontaktní značkovací technikou, jako je energie záření, například pomocí laseru, stříkání inkoustové barvy, atd.

30. Soustava podle nároku 28, vyznačující se tím, že značkovací zařízení (9) sestává z řady značkovacích prostředků (16) určených ke kontaktnímu spojení s kmenem nebo kusem dříví, kde tyto značkovací prostředky (16) jsou selektivně posuvné mezi aktivními značkovacími polohami a neaktivními, klidovými polohami, přičemž určená značkovací informace pro kmen nebo kus dříví se dává společně počítačovým vybavením podle požadované značkovací informace.

wttrvw&nsrs*?!':

- 34 ·· 0* • · ♦ · f · · • 000 0 · 000

0 00 000 00 • · 0 * 0 0 0 ·· ·· ·0 *0

31. Soustava podle nároku 30, vyznačující se tím, že značkovací prostředky (16) jsou. vytvořeny jako razící prostředky, razítkovací prostředky nebo vrtací prostředky.

32. Soustava podle nároku 31, vyznaču jí cí se tím, že značkovací zařízení (9) má prostředek (24) pro přivádění značkovací inkoustové barvy ' do značkovacího prostředku (16).

33. Soustava podle nároku 28, v y z n a č u j i c í se t í m, že značkovací zařízení (9) je uspořádáno 'k vytvoření nosiče, opatřeného značkovací informací, a k nanesení tohoto nosiče na kmen nebo kus dříví.

34. Soustava podle nároku 33, vyznačující se tím, že tento nosič sestává z lepícího pásku se značkovací informací, například ve formě čárového kódu.

35. Soustava podle nároku 29, vyznačuj ící se t í m, že značkovací zařízení (9) je opatřeno jedním nebo několika lasery, pro nanášení značkovací informace na kmen nebo kus dříví.

36. Soustava podle nároku 28, vyznačující se tím, že značkovací zařízení (9) sestává z nosiče, opatřeného značkovacími prostředky, přičemž tento nosič je vytvořen jako rotační prostředek (15) .

37. Soustava podle nároků 21 až 36, v yznačující se tím, že značkovací zařízení (9) je uspořádáno k nanášení označení na jeden konec kmenu nebo kusů dříví.

• 0 ♦ · · · 0 · * · 0 0 000 0 0000 0 00 0

0 0 0 0·0 0 0 ·00 0 0 · • 00 0 0 00 0 0 00 0 00 00 00 00 00 00

- 35

38. Soustava podle nároků 21 až 37, vyznačující se t í m, že značkovací zařízení (9) je uspořádáno k nanášení označení na části obvodového povrchu kmene nebo kusu dříví,. s možností po odstranění kůry z uvedené části.

39. Soustava podle nároků 21 až 38, vyznačující .se tím, že uvedené první počítačové vybavení (31) je uspořádáno k bezdrátovému přenášení dat stanovených během těžby do databáze (38) ve druhém počítačovém vybavení (37), přičemž tato data, týkající se místa kmenu v lesním porostu, jakosti, rozměrů a možného umístění kusu dříví ve kmenu, pro následné porovnání s předpověďmi týkajícími se výsledku těžby, provedenými před těžbou.

40. Soustava podle nároků 21 až 39, přičemž tato. soustava dále obsahuje pilu (42) na- rozřezávání kmenů nebo kusů dříví na prkna, vyznačující se tím, že je opatřena snímacím zařízením (19, 20), ke snímání označení jednotlivých kmenů nebo kusů dříví před rozřezáváním, a k ukládání značkovací informace, přičemž je dále opatřena třetím počítačovým vybavením (43) spojeným s touto pilou (42), uspořádaným k řízení dalšího značkovacího zařízení (46), pro opatřování prken nebo skupin prken z příslušného kmenu nebo kusu dříví označením, obsahujícím alespoň informaci o místě původu stromu v lesním porostu, nebo kód, pomocí něhož je tato informace spojitelná s těmito prkny)

41. Soustava podle nároku 40, vyznačující se tím, že snímací zařízení (19, 20) je uspořádáno ke snímání koncové plochy kmenu nebo kusu dříví před rozřezáváním, a

- 36 • 4 · · 4 44 4 44 4

4 444 44444 4 44 ·

4 4» 444 44 444 44 4

4 44 4 4 44 4 4 44 4

44 44 44 44 44 44 k registrování a ukládání informace z tohoto snímání, týkající se tvaru, například průměru a tloušťky kůry, a/nebo růstu, například tloušťky letokruhů.

42. Soustava podle nároku 41, vyznačující se tím, že je opatřena zařízením k provádění analýz a předpovědí týkajících se růstu lesa během časového období, v lesní oblasti, z níž pocházejí kmeny nebo kusy dříví, s pomocí této informace o tvaru, a/nebo růstu.

43. Soustava podle nároků 21 až 42, vyznačující se tím, že na těžebním stroji, je uspořádán skener (28) . ke skanování stromu, který se má těžit, a to před. poražením příslušného stromu, přičemž tento skener (28) je . spojen s prvním počítačovým vybavením (31) pro přenos skanovací informace do tohoto počítačového vybavení, přičemž skanovací informace je použita tímto počítačovým vybavením (31) jako vodítko pro průřez nebo pro předpověď průřezu.

44. Soustava podle nároků 21 až 43, vyznačující se tím, že zařízení (5) pro stanovení polohy na těžebním stroji je opatřeno alespoň jednou jednotkou (27) pro stanovení polohy, umístěnou na vozidle těžebního stroje, a také je opatřeno prostředkem na těžebním stroji pro stanovení polohy těžebního zařízení (3) vzhledem k jednotce (27) pro stanovení polohy.

45. Soustava podle nároku 44, vyz'načujíc í se tím, že prostředek pro stanovení polohy těžebního zařízení (3) vzhledem k jednotce (27) pro stanovení polohy •sestává z dálkoměru, prostředku pro stanovení úhlu, ze směrových

indikátorů (kompasů) a/nebo ze zařízení video fotogrammetrie • · • ···

- 37 • 0 • 00 • · 0 0 · · 00 000 00 0 0 0· 0 0 0 0 0 0 00 0 00 00 00 00 00 00 a/nebo z další jednotky (27') pro stanovení polohy.·

46. Soustava těžby v lesním hospodářství, zahrnující těžbu dříví pomocí těžebního stroje (1), sestávajícího, z vozidla (2), z těžebního zařízení (3), a z počítačového vybavení (31), uspořádaného na vozidle, vyznačující se tím, že na těžebním stroji je uspořádáno alespoň jednoho zařízení (5) pro stanovení polohy, pro stanovení polohy těžebního stroje pomocí externích, bezdrátově přijímatelných signálů, přičemž počítačové vybavení ,(31) je upraveno ke stanovení a registrování polohy těžebního zařízení (3) v době vykládání zpracovávaných jednotlivých kmenů z těžebního zařízení, a taková polohová informace je uložena ukládá do databáze nebo na datový nosič, k použití pro následné odvážení '.jednotlivých kmenů dopravním prostředkem.