DE102006035187A1 - Transponder assembly to capture physical data on bulk aggregates e.g. road asphalt or bitumen finisher - Google Patents
Transponder assembly to capture physical data on bulk aggregates e.g. road asphalt or bitumen finisher Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Baumaterial gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verarbeitungssystem für ein solches Baumaterial.The The invention relates to a building material according to the preamble of the claim 1. Furthermore, the invention relates to a processing system for such a building material.
Es gibt eine Vielzahl von Baumaterialien, die einer Güteüberwachung unterliegen, um bestimmte Eigenschaften des daraus gefertigten Bauwerkes zu gewährleisten. Dazu zählen Betone, insbesondere für den Hochbau und den Tiefbau, und z.B. Asphaltmaterialien für den Straßenbau. Insbesondere Asphaltmaterialen werden oft in erwärmten Zustand zum Verarbeitungsort geliefert und müssen beim Einbau eine bestimmte Mindesttemperatur aufweisen. Bisher bekannte Maßnahmen der Qualitätssicherung beruhen darauf, Stichproben der Baumaterialien zu nehmen und zu analysieren. Dies ist ein aufwendiger Prozess, der oft wegen der dazu benötigten Zeit an der Baustelle nicht durchführbar ist. Außerdem tritt beim Rückschluss auf eine Materialqualität aufgrund von Stichproben naturgemäß eine statistische Unsicherheit auf.It There are a variety of construction materials that provide quality control subject to certain characteristics of the building made of it to ensure. These include Concretes, especially for building construction and civil engineering, and e.g. Asphalt materials for road construction. In particular, asphalt materials often become heated to the processing site delivered and must have a certain minimum temperature during installation. Previously known activities quality assurance to take and analyze samples of building materials. This is an elaborate process, often because of the time required to do so not feasible at the construction site is. Furthermore occurs at the conclusion on a material quality by nature a statistical uncertainty on.
In
der Logistik und der Warenwirtschaft sind seit einiger Zeit RFID
Systeme im Einsatz. Dabei wird an Waren, insbesondere an Verpackungen
oder an Paletten ein Transponder – ein sog. RFID Tag – installiert,
der von einem z.B. im Wareneingang oder an einer Verkaufsstelle
installierten Lesegerät
mit Hilfe elektromagnetischer Strahlung im Radiofrequenzbereich
ausgelesen werden kann. Beispielhaft sei die
Baumaterialien werden häufig in losem bzw. zähflüssigem Zustand hergestellt, gelagert und verbaut. Dabei ist oft keine Verpackung vorhanden, an der eine Kennzeichnung angebracht werden könnte. Außerdem sind solche Baumaterialen nur kurzzeitig in irgendwelchen Behältern aufgenommen, so dass eine Kennzeichnung der Behälter unverhältnismäßig aufwendig ist und aufgrund der kurzen Verweildauer eine eindeutige Zuordnung der Kennzeichnung zum Baumaterial erschwert ist.construction materials become common in loose or viscous state manufactured, stored and installed. Often there is no packaging where a label could be attached. Besides, they are such building materials only briefly absorbed in any containers, so that labeling the container is disproportionately expensive and due the short residence time a clear assignment of the label to the construction material is difficult.
Ausgehend von dem Stand der Technik ist es die Aufgabe der Erfindung die Logistik und die Qualitätsüberwachung von Baumaterialien zu vereinfachen.outgoing From the state of the art, the object of the invention is the logistics and quality control of building materials.
Diese Aufgabe wird durch ein Baumaterial mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ferner durch ein Verarbeitungssystem für ein Baumaterial mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 gelöst.These The object is achieved by a building material having the features of the patent claim 1 and further by a processing system for a building material having the features of claim 6 solved.
Einem Baumaterial, welches in einem schüttfähigen Zustand bzw. in einem fließfähigen Zustand zum Einbau an einem Bauwerk geeignet ist, insbesondere Asphalt, Betonasphalt oder Beton, werden erfindungsgemäß elektromagnetisch kontaktlos auslesbare Transpondereinheiten beigemengt. Weitere Baumaterialien, die erfindungsgemäß mit Transpondereinheiten versetzt werden können, sind unter Anderen Zement, Schotter, Lehm, schüttfähige Isolationsmaterialien wie z.B. Zelluloseflocken oder flüssige Beschichtungen. Ein solches Baumaterial lässt sich jederzeit berührungslos identifizieren. Dies kann unabhängig von einer Lagerungsform und insbesondere unabhängig von dem verwendeten Behälter oder einer Verpackung erfolgen. Die Identifikation kann auf Distanzen von mehreren 10 Metern erfolgen. Verwechslungen von ähnlichen Baumaterialien oder gleichen Baumaterialien unterschiedlicher Qualitätsstufe können zuverlässig ausgeschlossen werden. In Abhängigkeit von der Stückzahldichte der eingesetzten Transpondereinheiten können auch geringe Mengen an Baumaterial identifiziert werden. Die Identifikation des Baumaterials kann über den Herstellungsprozess, den Transport und den Einbau hinaus während der gesamten Lebensdauer des Bauwerks erfolgen. So lässt sich der Aufbau des fertigen Bauwerks im Nachhinein einfach feststellen. Dies vereinfacht Sanierungsmaßnahmen und ggf. den Rückbau. Außerdem kann ein Nachweis erbracht werden, dass vorschriftsmäßiges Baumaterial verwendet wurde. Mangelhaftes Baumaterial kann selbst nach der Bauphase aufgrund der Identifikationsmöglichkeit zum jeweiligen Hersteller oder Lieferanten zurückverfolgt werden, selbst wenn mehrere Lieferanten beteiligt waren.a Building material, which in a pourable state or in a flowable condition for Installation on a structure is suitable, especially asphalt, concrete asphalt or concrete, become electromagnetic according to the invention contactlessly readable transponder units added. Other building materials, according to the invention with transponder units can be offset, Among others are cement, gravel, clay, loose insulating materials such as. Cellulose flakes or liquid coatings. Such Construction material can be at any time without contact identify. This can be independent from a storage form and in particular independently of the container used or a packaging. The identification can be at distances of several tens of meters. Confusion of similar Building materials or the same building materials of different quality level can reliable be excluded. Dependent on from the number of pieces The transponder units used can also be small amounts Building material can be identified. The identification of the building material can over the manufacturing process, transportation and installation during the throughout the life of the structure. This is how the structure of the finished structure can be structured in retrospect, just notice. This simplifies remedial measures and possibly dismantling. Furthermore Proof can be provided that the building material complies with the regulations has been used. Poor construction material can even after the construction phase due to the possibility of identification be traced back to the respective manufacturer or supplier, even if several suppliers were involved.
Ein Verarbeitungssystem für ein solches Baumaterial umfasst wenigstens eine der folgenden Komponenten: Eine Herstellvorrichtung, die eine Zumischeinrichtung umfasst, durch die einem schüttfähigen oder fließfähigen Ausgangsmaterial Transpondereinheiten zumischbar sind, ein Transportfahrzeug, das einen Behälter, in den das Baumaterial aufnehmbar ist, und eine auf den Inhalt des Behälters wirkende Leseeinrichtung für Transponder umfasst, eine Verarbeitungsmaschine zum Einbau des Baumaterials in ein Bauwerk, die eine Leseeinrichtung für Transponder umfasst, welche auf das zu verarbeitende Baumaterial wirkt, und eine Prüfanordnung für eingebautes Baumaterial, die eine auf das eingebaute Baumaterial richtbare Leseeinrichtung für Transponder umfasst. Ein solches Verarbeitungssystem – und insbesondere auch seine Komponenten jeweils für sich betrachtet – ermöglichen die einfache, baugerechte Herstellung des erfindungsgemäßen Baumaterials sowie dessen lückenlose Verfolgung von der Herstellung angefangen, über den Transport und die Verarbeitung bis zur Überprüfung des fertigen Bauwerks. Das Baumaterial kann durch ein Logistiksystem, an das die jeweiligen Leseeinrichtungen angeschlossen sind, erfasst werden. Es kann ein Nachweis über die fachgerechte Lagerung, den Transport und Einbau erbracht werden, da an den jeweiligen Verarbeitungsstationen die Identität und ggf. der Zustand des Baumaterials erfassbar ist.A processing system for such a building material comprises at least one of the following components: A manufacturing device comprising a mixing device by which a pourable or flowable starting material transponder units are admixed, a transport vehicle, a container in which the building material is receivable, and one on the Contents of the container acting transponder reader comprises, a processing machine for installation of the building material in a building comprising a reading device for transponders, which acts on the building material to be processed, and a test device for built-in building material, which can be directed to the built-in building material reading device for Transponder includes. Such a processing system - and in particular also considered its components in each case - allow the simple, construction-ready production of the building material according to the invention and its complete tracking of the Production from transport and processing to inspection of the finished structure. The building material can be detected by a logistics system to which the respective reading devices are connected. Proof of proper storage, transport and installation can be provided as the identity and, if applicable, the condition of the building material can be recorded at the respective processing stations.
Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Further, advantageous embodiments of the present invention are in specified in the dependent claims.
Besitzen die Transpondereinheit einen auslesbaren Informationsspeicher, so lassen sich bei Verwendung von gleichartig aufgebauten Transpondern eine große Vielzahl von Baumaterialien unterscheidbar identifizieren. Außerdem kann ein einheitliches System von Transpondereinheiten und Lesegeräten verwendet werden. Der Informationsspeicher erlaubt es auch Zusatzinformationen, wie z.B. den Namen des Herstellers, eine Einsatzbestimmung des Baumaterials, Handhabungshinweise, Gefahrenstoffwarnhinweise, etc. unmittelbar zusammen mit dem Baumaterial bereitzustellen. Ein aufwendiges Nachschlagen in Gebrauchsunterlagen oder in Herstellungsprotokollen kann entfallen.Have the transponder unit a readable information store, so can be achieved by using identically constructed transponders a big Identify a variety of building materials distinguishable. In addition, can used a unified system of transponder units and readers become. The information store also allows additional information, such as. the name of the manufacturer, an application of the building material, Handling instructions, hazard warnings, etc. directly together with the building material. An elaborate lookup in working documents or in production protocols may be omitted.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind die Transpondereinheiten jeweils mit einem elektronischen Sensor zur Erfassung einer physikalischen Messgröße versehen. Ein der Messgröße entsprechendes Signal ist von den Transpondereinheiten auslesbar. Dadurch sind nicht nur die Identität eines Baumaterials sondern auch seine Lagerbedingungen und die Verarbeitungsbedingungen erfassbar. Es können z.B. Lager- oder Transportbedingungen, welche das Baumaterial unbrauchbar werden lassen, registriert werden. Solche Bedingungen können durch Erfassung der Sensorsignale entweder noch besser vermieden werden, oder es kann ein als unbrauchbar erkanntes Baumaterial verworfen werden. Dies kann z.B. Frost bei Beton oder eine zu geringe Verarbeitungstemperatur bei Asphaltmaterialien sein.According to one Particularly preferred embodiment of the present invention the transponder units each with an electronic sensor provided for detecting a physical quantity. One corresponding to the measured variable Signal can be read out by the transponder units. Thereby are not just the identity of a building material but also its storage conditions and processing conditions detectable. It can e.g. Warehouse or Transport conditions that make the building material unusable let, be registered. Such conditions can be detected by detecting the sensor signals either better avoided, or it may be recognized as unusable Building material to be discarded. This can e.g. Frost in concrete or too low a processing temperature for asphalt materials.
Gemäß den Anforderungen an das Baumaterial werden vorzugsweise Temperatursensoren, Drucksensoren und/oder Sensoren zur Erfassung einer mechanischen Spannung eingesetzt. Dabei können Transponder, die einen oder mehrere verschiedene Sensoren beinhalten eingesetzt werden. Es können auch verschiedene Transponder mit unterschiedlicher Sensorausstattung gleichzeitig dem Baumaterial zugemischt sein. So kann z.B. ein Drucksensor und ein Temperatursensor auf einem RFID Tag enthalten sein. Alternativ kann je ein RFID Tag mit einem Drucksensor und ein RFID Tag mit einem Temperatursensor beigemischt sein.According to the requirements to the building material are preferably temperature sensors, pressure sensors and / or sensors used to detect a mechanical stress. It can Transponders that contain one or more different sensors be used. It can also different transponders with different sensor equipment be mixed with the building material at the same time. Thus, e.g. a pressure sensor and a temperature sensor may be included on an RFID tag. alternative can each have an RFID tag with a pressure sensor and an RFID tag with it be mixed with a temperature sensor.
Wenn die Transpondereinheiten dem Baumaterial in einer vorgegebenen Stückzahldichte beigemengt sind, lassen sich aus der elektronisch erfassbaren Anzahl der Transponder Rückschlüsse auf die Menge an Baumaterial ziehen.If the transponder units the building material in a predetermined number density can be added from the electronically recordable number the transponder draws conclusions about the Pull amount of building material.
Dadurch kann z.B. eine Abrechnung erleichtert werden. Außerdem ist die geringste Menge an Baumaterial festgelegt, die mit hoher Wahrscheinlichkeit mindestens einen Transponder enthält und somit identifiziert werden kann.Thereby can e.g. a billing will be facilitated. In addition, the least amount fixed on building material, which with high probability at least contains a transponder and thus can be identified.
Vorzugsweise sind die jeweiligen Leseeinrichtungen der Komponenten des Verarbeitungssystems mit einem Speicher ausgestattet, in dem zu vorgegebenen Zeitpunkten ausgelesene Transponderdaten ablegbar sind. Dadurch lässt sich die Identität des Baumaterials, ggf. zusammen mit seinen Umgebungsbedingungen, in kurzen Zeitabständen erfassen und automatisch dokumentieren. Die gesammelten Daten können bei der Übergabe des Baumaterials an eine nachgeschaltete Verarbeitungsstation mit übergegeben und ausgewertet werden. Dadurch lässt sich der nachfolgende Verarbeitungsprozess optimal steuern. Außerdem kann eine Aufstellung über das transportierte oder verarbeitete Material mit Bezug auf das eingesetzte Fahrzeug bzw. die Verarbeitungsmaschine automatisch generiert werden.Preferably are the respective readers of the components of the processing system equipped with a memory in which at given times read out transponder data can be stored. This can be done the identity of the Building material, if necessary together with its ambient conditions, in short time intervals capture and automatically document. The collected data can be at the handover of the building material to a downstream processing station with passed and evaluated. This makes the subsequent processing process optimal Taxes. Furthermore can be a lineup over the transported or processed material with respect to the used vehicle or the processing machine automatically to be generated.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausbildung der vorliegenden Erfindung ist ein Informationsverarbeitungssystem vorhanden, an das die jeweilige Leseeinrichtung zur Verarbeitung bzw. Visualisierung von Transponderdaten über eine vorzugsweise drahtlose Schnittstelle angebunden ist. Dies ermöglicht die Optimierung des Bauablaufs an Großbaustellen und im Straßenbau. Insbesondere kann die Anlieferung und Verarbeitung des angeforderten Materials besser miteinander abgestimmt und zentral gesteuert werden. So kann z.B. die Reihenfolge der Fahrzeuge bei der Anlieferung von Heißasphalt in Abhängigkeit von der Temperatur des geladenen Asphalts festgelegt werden. Weiterhin lassen sich die Transponderdaten auch mit Ortsdaten verknüpfen und erlauben es, die Transponderdaten innerhalb eines Geoinformationssystems (GIS) auszuwerten.According to one Another preferred embodiment of the present invention is a Information processing system present, to which the respective reading device for processing or visualization of transponder data via a preferably wireless interface is connected. This allows the Optimization of the construction process on major construction sites and in road construction. In particular, the delivery and processing of the requested Materials are better coordinated and centrally controlled. Thus, e.g. the order of vehicles when delivering hot asphalt dependent on be determined by the temperature of the charged asphalt. Farther The transponder data can also be linked with location data and allow the transponder data within a geographic information system (GIS).
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Verarbeitungsmaschine ein Schwarzdeckenfertiger. Dieser kann z.B. die Temperatur des angelieferten Materials mittels geeigneter Transponder – z.B. mit Temperatursensoren – überprüfen und eine Zuheizung während der Verarbeitung oder eine Auftragsgeschwindigkeit so steuern, dass ein optimales Ergebnis erzielt wird.According to one In another embodiment, the processing machine is a black paver. This can e.g. the temperature of the delivered material by means of suitable Transponder - e.g. with temperature sensors - check and an additional heating during to control the processing or a job speed so that an optimal result is achieved.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Verarbeitungsmaschine ein Asphaltwalzfahrzeug. Mittels geeigneter Transponder – z.B. mit Drucksensoren – kann die Verdichtung des Materials erfasst werden und die Anzahl der Walzvorgänge optimal angepasst werden.According to a further embodiment, the processing machine is an asphalt rolling vehicle. By means of suitable transponders - eg with pressure sensors - the compaction of the material can be detected and the number of rolling operations can be optimally adjusted.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung und deren Vorteile unter Bezugnahme auf das in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel näher erläutert.following The present invention and its advantages will be better understood by reference explained in more detail on the embodiment shown in the figures.
Gemäß
Eine
zugehörige
Leseeinrichtung
Das
Auslesen eines Transponders
Selbstverständlich kann
der Transponder
Der
Transponder
Mechanisch robuste und bis 750°C temperaturfeste RFID Tags sind mittlerweile erhältlich oder von Herstellern angekündigt.Mechanically robust and up to 750 ° C temperature-resistant RFID tags are now available or from manufacturers announced.
Die
In
einer Herstellungsanlage
Im
Anschluss an die Herstellung wird das fertig aufbereitete und mit
Transpondern versetzte Asphaltmaterial
Durch
die dem Baumaterial beigemischten Transponder und an den Herstellungs-,
Transport-, und Verarbeitungsstationen angeordnete Lesegeräte lassen
sich eine umfassende quantitative Erfassung und eine Qualitätssicherung
des Baumaterials über den
gesamten Verarbeitungsprozess und im nachfolgenden Betrieb sicherstellen.
Im folgenden sind einzelne Aspekte der Erfassung und Qualitätssicherung mit
Bezug auf das in
In
der Herstellungsanlage
Beim
Befüllen
des Transportfahrzeugs
Das
Lesegerät
Beim
Befüllen
des Schwarzdeckenfertigers
Das
Asphaltwalzfahrzeug
Nach
Fertigstellung ist es während
der Betriebsphase möglich,
zu jeder Zeit den aktuellen Zustand der Fahrbahn
Ein Einsatzbereich für Transponder mit Sensoren zur Erfassung einer mechanischen Spannung sind auch Spannbetonteile. Bei der Herstellung solcher Bauteile kann das zuverlässige Erreichen der notwendigen Verspannung durch die dem Beton beigefügten Transponder erfasst werden. Außerdem kann in der Betriebsphase ein Nachlassen der Verspannung und somit ein Sanierungsbedarf frühzeitig erkannt werden.One Application area for Transponder with sensors for detecting a mechanical tension are also prestressed concrete parts. In the manufacture of such components can the reliable one Achieving the necessary tension through the transponder attached to the concrete be recorded. In addition, can in the operating phase a decrease in the tension and thus a Renovation needs detected early become.
Die beschriebene Technik zum Auslesen des Zustand von dem Baumaterial kann ebenso durch die Benutzer des Bauwerks genutzt werden. Beispielsweise kann ein Pkw mit einem Lesegerät ausgestattet sein, um z.B. die Temperatur oder die Feuchte der Fahrbahn zu erfassen.The described technique for reading the state of the building material can also be used by the users of the building. For example can a car with a reader be equipped to e.g. the temperature or the humidity of the roadway capture.
- 11
- Transpondertransponder
- 33
- Leseeinrichtungreader
- 55
- Antenneantenna
- 77
- Sende- und EmpfangselektronikSend- and receiving electronics
- 99
- Mikroprozessormicroprocessor
- 1111
- Sensorelementsensor element
- 1212
- elektromagnetische Wellenelectromagnetic waves
- 1414
- Antwortsignalanswer signal
- 2020
- Herstellungsanlagemanufacturing plant
- 2121
- Mischanlagebatching plant
- 2323
- Ausgangsmaterialstarting material
- 2525
- Lesegerätreader
- 2626
- Lesegerätreader
- 2828
- Asphaltmaterial mit Transpondernasphalt material with transponders
- 3030
- Transportfahrzeugtransport vehicle
- 3131
- Lesegerätreader
- 4040
- BaustelleBuilding site
- 4242
- SchwarzdeckenfertigerPavers
- 4444
- Lesegerätreader
- 4848
- Straßenbelagroad surface
- 5050
- AsphaltwalzfahrzeugAsphalt milling vehicle
- 5252
- Lesegerätreader
- 5454
- Überwachungsfahrzeugmonitoring vehicle
- 5656
- Lesegerätreader
- 6060
- Gebrauchsfertige StraßeReady Street
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Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102006035187A1 true DE102006035187A1 (en) | 2008-01-31 |
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ID=38859441
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE200610035187 Withdrawn DE102006035187A1 (en) | 2006-07-29 | 2006-07-29 | Transponder assembly to capture physical data on bulk aggregates e.g. road asphalt or bitumen finisher |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102006035187A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US9826288B2 (en) | 2011-11-16 | 2017-11-21 | Sauer-Danfoss Inc. | Sensing system for an automated vehicle |
-
2006
- 2006-07-29 DE DE200610035187 patent/DE102006035187A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |