DE102021120944A1 - System and method for transmitting information when monitoring processes performed by at least one machine and the process environment - Google Patents

System and method for transmitting information when monitoring processes performed by at least one machine and the process environment Download PDF

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Markus Häupl
Matthias Wimmer
Sebastian Kaluza
Max-David Falkner
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System (100) zur Übertragung von Informationen bei der Überwachung der von wenigstens einer Maschine (14, 16, 18, 20) ausgeführten Prozesse und der Prozessumgebung, wobei das System (100) umfasst:wenigstens eine erste Sensoreinheit (101), wobei die erste Sensoreinheit (101) ein erstes Kommunikationsmodul (221) aufweist, wobei die erste Sensoreinheit (101) dazu ausgebildet ist, Informationen bezüglich wenigstens einer ersten Maschine (14, 16, 18, 20) zu ermitteln, wobei die von der ersten Sensoreinheit (101) ermittelten Informationen zumindest eine Information aus der folgenden Gruppe umfassen:Positionsinformationen der ersten Maschine (14, 16, 18, 20), wenigstens einen Geschwindigkeitswert in wenigstens einer Richtung, wenigstens einen Beschleunigungswert in wenigstens einer Richtung,wenigstens eine zweite Sensoreinheit (102), wobei die zweite Sensoreinheit (102) ein zweites Kommunikationsmodul (222) aufweist, wobei die zweite Sensoreinheit (102) dazu ausgebildet ist, Informationen bezüglich der wenigstens einen zweiten Maschine (14, 16, 18, 20) zu ermitteln, wobei die von der zweiten Sensoreinheit (102) ermittelten Informationen zumindest eine Information aus der folgenden Gruppe umfassen: Positionsinformationen der zweiten Maschine (14, 16, 18, 20), wenigstens einen Geschwindigkeitswert in wenigstens einer Richtung, wenigstens einen Beschleunigungswert in wenigstens einer Richtung, wobei das erste Kommunikationsmodul (221) der ersten Sensoreinheit (101) und das zweite Kommunikationsmodul (222) der zweiten Sensoreinheit (102) dazu eingerichtet sind, ein lokales Netzwerk aufzubauen, um eine Übertragung von Informationen von der ersten Sensoreinheit (101) auf die zweite Sensoreinheit (102) oder umgekehrt zu veranlassen.The present invention relates to a system (100) for transmitting information when monitoring the processes executed by at least one machine (14, 16, 18, 20) and the process environment, the system (100) comprising: at least a first sensor unit (101 ), wherein the first sensor unit (101) has a first communication module (221), wherein the first sensor unit (101) is designed to determine information relating to at least one first machine (14, 16, 18, 20), wherein the from the The information determined from the first sensor unit (101) comprises at least one piece of information from the following group: position information of the first machine (14, 16, 18, 20), at least one speed value in at least one direction, at least one acceleration value in at least one direction, at least one second sensor unit (102), wherein the second sensor unit (102) has a second communication module (222), wherein the second sensor unit (102) is designed to determine information relating to the at least one second machine (14, 16, 18, 20), the information determined by the second sensor unit (102) comprising at least one piece of information from the following group: position information of the second machine (14, 16, 18, 20), at least one speed value in at least one direction, at least one acceleration value in at least one direction, with the first communication module (221) of the first sensor unit (101) and the second communication module (222) of the second sensor unit (102) also are set up to set up a local network in order to cause a transmission of information from the first sensor unit (101) to the second sensor unit (102) or vice versa.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Übertragung von Informationen bei der Überwachung der von wenigstens einer Maschine ausgeführten Prozesse und der Prozessumgebung. Die wenigstens eine Maschine kann auf Baustellen und/oder im Bergbau eingesetzt werden. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Sensoreinheit für ein derartiges System.The present invention relates to a system and a method for transmitting information when monitoring the processes executed by at least one machine and the process environment. The at least one machine can be used on construction sites and/or in mining. The present invention also relates to a sensor unit for such a system.

Auf Baustellen und/oder im Bergbau einsetzbare Maschinen können beispielsweise Maschinen wie Bagger, Radlader, LKWs und Kipper bzw. Dumper sein. Diese Maschinen können an verschiedenen Stellen der Baustelle oder dem Bergbaubetrieb verschiedene Prozesse ausführen. Baustellen und insbesondere Bergbaubetriebe können relativ groß sein und/oder sich an entlegenen Orten befinden. Baustellen und Bergbaubetriebe können auch Bereiche haben, die sich Untertage befinden. Baustellen und Bergbaubetriebe können dementsprechend Bereiche haben, in denen keine Verbindung zu einem höherrangigen Funknetzwerk, d.h. zu einem überregionalen Funknetzwerk, wie z.B. einem Mobilfunknetz oder einem Satelliten-Funknetz, hergestellt werden kann. Dadurch kann die Überwachung der von den Maschinen ausgeführten Prozesse und der Prozessumgebung erschwert und, wenn überhaupt, nur mit relativ großem Aufwand durchgeführt werden.Machines that can be used on construction sites and/or in mining can be, for example, machines such as excavators, wheel loaders, trucks and tippers or dumpers. These machines can perform different processes at different points on the construction site or mining operation. Construction sites, and particularly mining operations, may be relatively large and/or located in remote locations. Construction sites and mining operations may also have areas that are underground. Accordingly, construction sites and mining operations can have areas in which no connection to a higher-level radio network, i.e. to a supra-regional radio network, such as a mobile radio network or a satellite radio network, can be established. As a result, monitoring of the processes executed by the machines and the process environment can be difficult and, if at all, only carried out with relatively great effort.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System zur Übertragung von Informationen bei der Überwachung der von wenigstens einer Maschine ausgeführten Prozesse und der Prozessumgebung bereitzustellen, das unabhängig von der Verfügbarkeit eines Funknetzwerks eine Überwachung der von der wenigstens einen Maschine ausgeführten Prozesse und der Prozessumgebung ermöglicht.It is an object of the present invention to provide a system for transmitting information when monitoring the processes executed by at least one machine and the process environment, which allows monitoring of the processes executed by the at least one machine and the process environment independently of the availability of a radio network .

Diese Aufgabe wird durch ein System zur Übertragung von Informationen bei der Überwachung der von wenigstens einer Maschine ausgeführten Prozesse und der Prozessumgebung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a system for transmitting information when monitoring the processes executed by at least one machine and the process environment, having the features of claim 1.

Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Further embodiments are specified in the dependent claims.

Das erfindungsgemäße System zur Übertragung von Informationen bei der Überwachung der von wenigstens einer Maschine ausgeführten Prozesse und der Prozessumgebung umfasst wenigstens eine erste Sensoreinheit und wenigstens eine zweite Sensoreinheit. Die erste Sensoreinheit umfasst ein erstes Kommunikationsmodul und ist dazu ausgebildet, Informationen bezüglich einer ersten Maschine zu ermitteln, wobei die von der ersten Sensoreinheit ermittelten Informationen zumindest eine Information aus der folgenden Gruppe umfassen: Positionsinformationen der ersten Maschine, wenigstens einen Geschwindigkeitswert in wenigstens einer Richtung, wenigstens einen Beschleunigungswert in wenigstens einer Richtung. Die zweite Sensoreinheit umfasst ein zweites Kommunikationsmodul und ist dazu ausgebildet, Informationen bezüglich einer zweiten Maschine zu ermitteln, wobei die von der zweiten Sensoreinheit ermittelten Informationen zumindest eine Information aus der folgenden Gruppe umfassen: Positionsinformationen der zweiten Maschine, wenigstens einen Geschwindigkeitswert in wenigstens einer Richtung, wenigstens einen Beschleunigungswert in wenigstens einer Richtung.The system according to the invention for transmitting information when monitoring the processes executed by at least one machine and the process environment comprises at least one first sensor unit and at least one second sensor unit. The first sensor unit comprises a first communication module and is designed to ascertain information relating to a first machine, the information ascertained by the first sensor unit comprising at least one piece of information from the following group: position information of the first machine, at least one speed value in at least one direction, at least one acceleration value in at least one direction. The second sensor unit comprises a second communication module and is designed to ascertain information relating to a second machine, the information ascertained by the second sensor unit comprising at least one piece of information from the following group: position information of the second machine, at least one speed value in at least one direction, at least one acceleration value in at least one direction.

Die erste Sensoreinheit und die zweite Sensoreinheit sind dazu eingerichtet, über das erste Kommunikationsmodul und das zweite Kommunikationsmodul ein lokales Netzwerk aufzubauen, um eine Übertragung von Informationen von der ersten Sensoreinheit auf die zweite Sensoreinheit oder umgekehrt zu veranlassen.The first sensor unit and the second sensor unit are set up to set up a local network via the first communication module and the second communication module in order to cause information to be transmitted from the first sensor unit to the second sensor unit or vice versa.

Die von den Sensoreinheiten über die Kommunikationsmodule ausgetauschten Informationen können die von ihnen ermittelten Informationen sein, die Positionsinformationen, wenigstens einen Beschleunigungswert oder wenigstens einen Geschwindigkeitswert umfassen. Die von den Sensoreinheiten über die Kommunikationsmodule ausgetauschten Informationen können auch Karteninformationen, Bilddaten, Textdateien und Konfigurationsdateien umfassen. Zumindest eine der Sensoreinheiten kann über das lokale Netzwerk auch mit einer Nutzerschnittstelle Informationen austauschen. Eine solche Nutzerschnittstelle kann beispielsweise ein sogenannter Smart-Device sein, mit dem ein Maschinenführer interagieren kann.The information exchanged by the sensor units via the communication modules can be the information determined by them, which includes position information, at least one acceleration value or at least one speed value. The information exchanged by the sensor units via the communication modules can also include map information, image data, text files and configuration files. At least one of the sensor units can also exchange information with a user interface via the local network. Such a user interface can be a so-called smart device, for example, with which a machine operator can interact.

Mit dem erfindungsgemäßen System können die von der wenigstens einen Maschine ausgeführten Prozesse und die Prozessumgebung selbst dann im Wesentlichen lückenlos überwacht werden, wenn ein höherrangiges Funknetzwerk auf der Baustelle oder in dem Bergbaubetrieb nicht oder nur bereichsweise verfügbar ist. Beispielsweise kann die erste Sensoreinheit die von ihr ermittelten Informationen und weitere Informationen auf die zweite Sensoreinheit übertragen, wenn in der Prozessumgebung der ersten und/oder der zweiten Maschine kein höherrangiges Funknetzwerk zur Verfügung steht. Beispielsweise kann die zweite Sensoreinheit die von der ersten Sensoreinheit ermittelten Informationen und weitere Informationen in einen Bereich der Prozessumgebung bringen, in dem eine Verbindung zu dem höherrangigen Funknetzwerk besteht oder zumindest herstellbar ist. Auf diese Weise können auch die von der ersten Sensoreinheit ermittelten Informationen über das höherrangige Funknetzwerk übertragen oder von dem höherrangigen Netzwerk abgerufen werden, obwohl sich die erste Sensoreinheit in einem Bereich der Baustelle oder des Bergbaubetriebs befindet, in dem das höherrangige Funknetzwerk nicht zur Verfügung steht. Die zweite Sensoreinheit kann die von der ersten Sensoreinheit „eingesammelten“ Informationen und ihre eigenen Informationen auf eine weitere Sensoreinheit übertragen. Dieser Informationsaustausch oder diese Informationsübertragung zwischen verschiedenen Sensoreinheiten kann fortgesetzt werden, bis die gesammelten Informationen über das höherrangige Funknetzwerk übertragen und Informationen über das höherrangige Netzwerk empfangen werden können.With the system according to the invention, the processes executed by the at least one machine and the process environment can be monitored essentially seamlessly even if a higher-level radio network is not available on the construction site or in the mining operation, or is only available in certain areas. For example, the first sensor unit can transmit the information it has determined and other information to the second sensor unit if no higher-level wireless network is available in the process environment of the first and/or the second machine. For example, the second sensor unit can bring the information determined by the first sensor unit and other information into an area of the process environment in which there is a connection to the higher-level wireless network or at least can be established. In this way, the data from the first sensor unit can also be determined ten information is transmitted over the higher tier wireless network or retrieved from the higher tier wireless network even though the first sensor unit is located in an area of the jobsite or mining operation where the higher tier wireless network is not available. The second sensor unit can transmit the information "collected" by the first sensor unit and its own information to a further sensor unit. This information exchange or information transmission between different sensor units can be continued until the collected information can be transmitted via the higher level radio network and information can be received via the higher level network.

Unter Prozessumgebung kann in diesem Zusammenhang die Umgebung oder zumindest ein Ausschnitt der Umgebung verstanden werden, in der die wenigstens eine Maschine die ihr zugeordneten Prozesse auf der Baustelle oder dem Bergbaubetrieb ausführt.In this context, the process environment can be understood to mean the environment or at least a section of the environment in which the at least one machine executes the processes assigned to it on the construction site or in the mining operation.

Die wenigstens eine Maschine kann eine auf einer Baustelle oder im Bergbau einsetzbare Maschine sein. Die wenigstens eine Maschine kann ihre Position verändern und/oder mit wenigstens einem Abschnitt Bewegungen ausführen. Es kann sich dementsprechend bei den Maschinen auch um Fahrzeuge handeln.The at least one machine can be a machine that can be used on a construction site or in a mine. The at least one machine can change its position and/or execute movements with at least one section. Accordingly, the machines can also be vehicles.

Das lokale Netzwerk kann ein lokales Funknetzwerk sein. Das lokale Funknetzwerk kann über das Wifi-Kommunikationsprotokoll oder ein ähnliches Kommunikationsprotokoll wie z.B. Bluetooth® aufgebaut werden. Der Aufbau eines lokalen Netzwerks zwischen dem ersten Kommunikationsmodul und dem zweiten Kommunikationsmodul kann von der Distanz zwischen der ersten Sensoreinheit und der zweiten Sensoreinheit abhängen.The local area network can be a wireless local area network. The local wireless network can be set up using the Wifi communication protocol or a similar communication protocol such as Bluetooth®. The structure of a local network between the first communication module and the second communication module can depend on the distance between the first sensor unit and the second sensor unit.

Das System kann dazu eingerichtet sein, die Verfügbarkeit des höherrangigen Funknetzwerks in der Prozessumgebung zu ermitteln und die Prozessumgebung in Bereiche mit Verfügbarkeit des höherrangigen Funknetzwerks und Bereiche ohne Verfügbarkeit des höherrangigen Funknetzwerks unterteilen.The system may be configured to determine the availability of the higher tier radio network in the process environment and to divide the process environment into areas with availability of the higher tier radio network and areas without availability of the higher tier radio network.

Zumindest eine von erster Sensoreinheit oder zweiter Sensoreinheit kann dazu eingerichtet sein, die Verfügbarkeit des höherrangigen Funknetzwerks in zumindest einem Bereich der Prozessumgebung zu ermitteln. In einem Bereich ohne Verfügbarkeit des höherrangigen Funknetzwerks können die Kommunikationsmodule der ersten Sensoreinheit und der zweiten Sensoreinheit dazu eingerichtet sein, ein lokales Funknetzwerk zwischen der ersten Sensoreinheit und der zweiten Sensoreinheit aufzubauen. Dementsprechend können die erste Sensoreinheit und die zweite Sensoreinheit in einem Bereich ohne Verfügbarkeit des höherrangigen Funknetzwerks eine Übertragung von Informationen zwischen sich über das lokale Netzwerk veranlassen. Die erste oder die zweite Sensoreinheit kann stationär an einem vorgegebenen Standort angeordnet sein. Die stationäre Sensoreinheit kann mit Sensoreinheiten, die sich an ihr vorbei bewegen, ein lokales Netzwerk aufbauen und Informationen austauschen.At least one of the first sensor unit or second sensor unit can be set up to determine the availability of the higher-level radio network in at least one area of the process environment. In an area where the higher-level wireless network is not available, the communication modules of the first sensor unit and the second sensor unit can be set up to set up a local wireless network between the first sensor unit and the second sensor unit. Accordingly, the first sensor unit and the second sensor unit can cause information to be transmitted between them via the local area network in an area without availability of the higher-level radio network. The first or the second sensor unit can be arranged stationary at a predetermined location. The stationary sensor unit can set up a local network and exchange information with sensor units that move past it.

Das System kann wenigstens eine Kommunikationseinrichtung aufweisen. Die wenigstens eine Kommunikationseinrichtung kann zum Aufbau eines lokalen Netzwerks mit dem ersten Kommunikationsmodul der ersten Sensoreinheit und/oder dem zweiten Kommunikationsmodul der zweiten Sensoreinheit eingerichtet sein, um Informationen mit der ersten Sensoreinheit und/oder der zweiten Sensoreinheit austauschen zu können. Die erste Sensoreinheit und/oder die zweite Sensoreinheit können Informationen mit der wenigstens einen Kommunikationseinrichtung austauschen, die über die von der ersten Sensoreinheit und/oder der zweiten Sensoreinheit ermittelten Informationen hinausgehen. Beispielsweise können die erste Sensoreinheit und/oder die zweite Sensoreinheit die von ihnen ermittelten Informationen und auch weitere, von anderen Sensoreinheiten eingesammelte Informationen auf die wenigstens eine Kommunikationseinrichtung übertragen. Von der Kommunikationseinrichtung können Karteninformationen, Bilddaten oder Konfigurationsdateien auf die erste und/oder die zweite Sensoreinheit übertragen werden.The system can have at least one communication device. The at least one communication device can be set up to set up a local network with the first communication module of the first sensor unit and/or the second communication module of the second sensor unit in order to be able to exchange information with the first sensor unit and/or the second sensor unit. The first sensor unit and/or the second sensor unit can exchange information with the at least one communication device that goes beyond the information determined by the first sensor unit and/or the second sensor unit. For example, the first sensor unit and/or the second sensor unit can transmit the information determined by them and also other information collected by other sensor units to the at least one communication device. Map information, image data or configuration files can be transmitted from the communication device to the first and/or the second sensor unit.

Die wenigstens eine Kommunikationseinrichtung kann eine zentrale Kommunikationseinrichtung des Systems bilden. Die wenigstens eine Kommunikationseinrichtung kann stationär an einem Standort in der Prozessumgebung angeordnet sein. Die wenigstens eine Kommunikationseinrichtung kann sich somit an einer vorgegebenen Stelle der Prozessumgebung, d.h. an einer fest vorgegebenen Stelle der Baustelle oder des Bergbaubetriebs befinden.The at least one communication device can form a central communication device of the system. The at least one communication device can be arranged in a stationary manner at a location in the process environment. The at least one communication device can thus be located at a predefined location in the process environment, i.e. at a permanently predefined location on the construction site or in the mining operation.

Die erste Sensoreinheit und/oder die zweite Sensoreinheit kann dazu eingerichtet sein, die Informationen an die wenigstens eine Kommunikationseinrichtung zu senden oder der wenigstens einen Kommunikationseinrichtung zum Abruf bereitzustellen, wenn ein lokales Netzwerk zwischen einer der Sensoreinheiten und der wenigstens einen Kommunikationseinrichtung aufbaubar ist. Es können auch weitere zum Austausch bereitstehende Informationen über das lokale Netzwerk ausgetauscht werden. Ob ein lokales Netzwerk zwischen der Kommunikationseinrichtung und dem ersten Kommunikationsmodul der ersten Sensoreinheit oder dem zweiten Kommunikationsmodul der zweiten Sensoreinheit aufbaubar ist, kann von der Distanz zwischen der entsprechenden Sensoreinheit und der Kommunikationseinrichtung und auch von der Prozessumgebung abhängen.The first sensor unit and/or the second sensor unit can be set up to send the information to the at least one communication device or to provide the at least one communication device for retrieval if a local network can be set up between one of the sensor units and the at least one communication device. Further information available for exchange can also be exchanged via the local network. Whether a local network between the communication device and the first communication module of the first sensor unit or the second Communication module of the second sensor unit can be built up, can depend on the distance between the corresponding sensor unit and the communication device and also on the process environment.

Die wenigstens eine Kommunikationseinrichtung kann unabhängig von der Verfügbarkeit des höherrangigen Funknetzwerks mit der ersten Sensoreinheit oder der zweiten Sensoreinheit über das lokale Netzwerk kommunizieren.The at least one communication device can communicate with the first sensor unit or the second sensor unit via the local network independently of the availability of the higher-level radio network.

Das System kann wenigstens eine Auswerteeinheit aufweisen. Die wenigstens eine Auswerteeinheit kann zur Kommunikation mit der wenigstens einen Kommunikationseinrichtung eingerichtet sein. Die wenigstens eine Auswerteeinheit kann zur Kommunikation mit dem ersten Kommunikationsmodul der ersten Sensoreinheit und dem zweiten Kommunikationsmodul der zweiten Sensoreinheit über das höherrangige Funknetzwerk eingerichtet sein.The system can have at least one evaluation unit. The at least one evaluation unit can be set up for communication with the at least one communication device. The at least one evaluation unit can be set up for communication with the first communication module of the first sensor unit and the second communication module of the second sensor unit via the higher-level radio network.

Die wenigstens eine Auswerteeinheit kann dazu ausgebildet sein, die von wenigstens einer der Sensoreinheiten ermittelten Informationen auszuwerten, um ein Prozessprofil wenigstens einer Maschine zu ermitteln. Es kann beispielsweise für das Prozessprofil ermittelt werden, an welcher Position die Maschine welchen Prozess ausgeführt hat und ob die Ausführung der Prozesse durch den Zustand der Prozessumgebung oder durch Begegnungen oder Interaktionen mit weiteren Maschinen beeinflusst wurde.The at least one evaluation unit can be designed to evaluate the information determined by at least one of the sensor units in order to determine a process profile of at least one machine. For example, it can be determined for the process profile at which position the machine executed which process and whether the execution of the processes was influenced by the state of the process environment or by encounters or interactions with other machines.

Die wenigstens eine Auswerteeinheit kann zur Kommunikation mit der wenigstens einen Kommunikationseinrichtung über das höherrangige Funknetzwerk eingerichtet sein. Dadurch kann eine Übertragung der von der ersten Sensoreinheit und/oder der zweiten Sensoreinheit erhaltenen Informationen von der wenigstens einen Kommunikationseinrichtung zu der wenigstens einen Auswerteinheit ermöglicht werden. Die wenigstens eine Kommunikationseinrichtung kann einen „Informationshub“ bilden, über den die Informationen von wenigstens einer Sensoreinheit der wenigstens einen Auswerteeinheit zur Verfügung gestellt werden können.The at least one evaluation unit can be set up for communication with the at least one communication device via the higher-level radio network. This allows the information received from the first sensor unit and/or the second sensor unit to be transmitted from the at least one communication device to the at least one evaluation unit. The at least one communication device can form an “information hub” via which the information from at least one sensor unit can be made available to the at least one evaluation unit.

Die erste Sensoreinheit und/oder die zweite Sensoreinheit können dazu eingerichtet sein, bei Erreichen eines Bereichs der Prozessumgebung mit Verfügbarkeit des höherrangigen Funknetzwerks Informationen auf die wenigstens eine Auswerteeinheit zu übertragen und/oder Informationen von der wenigstens einen Auswerteinheit übertragen zu bekommen.The first sensor unit and/or the second sensor unit can be set up to transmit information to the at least one evaluation unit and/or to have information transmitted from the at least one evaluation unit upon reaching an area of the process environment with availability of the higher-level radio network.

Die erste Sensoreinheit und/oder die zweite Sensoreinheit können dazu eingerichtet sein, die Übertragung von Informationen über das höherrangige Netzwerk zu priorisieren. Die Übertragung von Information über ein lokales Netzwerk kann eine niedrigere Priorität aufweisen, als die Übertragung von Informationen über das höherrangige Netzwerk. Die Sensoreinheiten können zunächst versuchen, die Informationen über das höherrangige Funknetzwerk zu übertragen. Falls dies beispielsweise aufgrund der fehlenden Verfügbarkeit des höherrangigen Funknetzwerks nicht möglich sein sollte, können die Sensoreinheit zwischen sich ein lokales Netzwerk zur Übertragung von Informationen aufbauen.The first sensor unit and/or the second sensor unit can be set up to prioritize the transmission of information via the higher-level network. The transmission of information over a local area network can have a lower priority than the transmission of information over the higher-level network. The sensor units can first try to transmit the information via the higher-order radio network. If this should not be possible, for example due to the lack of availability of the higher-level radio network, the sensor units can set up a local network between them for the transmission of information.

Die erste Sensoreinheit und die zweite Sensoreinheit können dazu eingerichtet sein, den Informationssatz der jeweils anderen Sensoreinheit übertragen zu bekommen. Die Sensoreinheiten können neben ihrem eigenen Informationssatz den Informationssatz der jeweils anderen Sensoreinheit oder zumindest einer weiteren Sensoreinheit in ihrem Speicher haben.The first sensor unit and the second sensor unit can be set up to have the information record of the respective other sensor unit transmitted. In addition to their own information set, the sensor units can have the information set of the respective other sensor unit or at least one further sensor unit in their memory.

Das erste Kommunikationsmodul der ersten Sensoreinheit und/oder das zweite Kommunikationsmodul der zweiten Sensoreinheit kann dazu eingerichtet sein, über das lokale Netzwerk die Position der ersten Sensoreinheit und/oder der zweiten Sensoreinheit zu ermitteln. Gerade bei Tunnelbaustellen oder bei Untertagebetrieben ist die Ermittlung der Position der Sensoreinheiten über GNSS oder ähnliche Verfahren nicht oder nur eingeschränkt möglich. Die Ermittlung der Position der Sensoreinheit über ein lokales Netzwerk ist jedoch auch in Tunnelbaustellen oder in Untertagebetrieben möglich.The first communication module of the first sensor unit and/or the second communication module of the second sensor unit can be set up to determine the position of the first sensor unit and/or the second sensor unit via the local network. Especially in the case of tunnel construction sites or underground operations, it is not possible or only possible to a limited extent to determine the position of the sensor units via GNSS or similar methods. However, it is also possible to determine the position of the sensor unit via a local network in tunnel construction sites or in underground operations.

Die erste Sensoreinheit und die zweite Sensoreinheit können dazu eingerichtet sein, in Abhängigkeit des Maschinentyps und/oder in Abhängigkeit der von der Maschine ausgeführten Prozesse Informationen austauschen. Beispielsweise können die Informationen der Sensoreinheiten an Maschinen, die einen relativ geringen Bewegungsradius haben und damit beispielsweise in einem Bereich der Prozessumgebung verbleiben, in dem das höherrangige Funknetzwerk nicht verfügbar ist, von Sensoreinheiten an mobilen Maschinen eingesammelt werden, die einen relativ großen Bewegungsradius haben und sich häufig durch die Prozessumgebung bewegen. Solche Sensoreinheiten an mobilen Maschinen können beispielsweise als Informationsträger dienen. Solche Die als Informationsträger agierende Sensoreinheit kann die von einer anderen Sensoreinheit empfangenen Informationen zu der Kommunikationseinrichtung bringen und die Informationen auf die wenigstens eine Kommunikationseinrichtung übertragen. Mit anderen Worten kann die als Informationsträger agierende Sensoreinheit die Informationen von einer Sensoreinheit an einer Maschine mit geringem Bewegungsradius zu der Kommunikationseinrichtung „tragen“ und diese Informationen und auf ihre eigenen Informationen über ein lokales Netzwerk auf die wenigstens eine Kommunikationseinrichtung übertragen.The first sensor unit and the second sensor unit can be set up to exchange information depending on the machine type and/or depending on the processes executed by the machine. For example, the information from the sensor units on machines that have a relatively small radius of movement and thus remain, for example, in an area of the process environment where the higher-level radio network is not available, can be collected by sensor units on mobile machines that have a relatively large radius of movement and are themselves frequently move through the process environment. Such sensor units on mobile machines can serve as information carriers, for example. Such The sensor unit acting as an information carrier can bring the information received from another sensor unit to the communication device and transmit the information to the at least one communication device. In other words, the sensor unit acting as an information carrier can “carry” the information from a sensor unit on a machine with a small radius of movement to the communication device and this information and transmit information on its own to the at least one communication device via a local area network.

Die wenigstens eine Auswerteeinheit kann dazu ausgebildet sein, in den von der ersten oder der zweiten Sensoreinheit ermittelten Informationen Informationsmuster zu ermitteln. Die wenigstens eine Auswerteeinheit kann dazu ausgebildet sein, die von wenigstens einer Kamera erzeugten Bilddaten einem oder mehreren ermittelten Informationsmustern zuzuordnen. Die wenigstens eine Auswerteeinheit kann dazu ausgebildet sein, anhand der ermittelten Informationsmuster einen von der Maschine ausgeführten Prozess zu ermitteln. Eine Maschine kann bei einem bestimmten Prozess ein bestimmtes Verhalten aufweisen. Dieses Verhalten kann sich in den von der ersten und/oder der zweiten Sensoreinheit ermittelten Informationen widerspiegeln. Die wenigstens eine Auswerteeinheit kann die von der ersten oder der zweiten Sensoreinheit ermittelten Informationen auf bestimmte Informationsmuster hin analysieren.The at least one evaluation unit can be designed to determine information patterns in the information determined by the first or the second sensor unit. The at least one evaluation unit can be designed to assign the image data generated by at least one camera to one or more determined information patterns. The at least one evaluation unit can be designed to use the determined information pattern to determine a process executed by the machine. A machine can behave in a certain way in a certain process. This behavior can be reflected in the information determined by the first and/or the second sensor unit. The at least one evaluation unit can analyze the information ascertained by the first or the second sensor unit for specific information patterns.

Das System umfasst weiter wenigstens eine Kamera, die Bilddaten erzeugt. Die Bilddaten enthalten zumindest einen Abschnitt der wenigstens eine Maschine und/oder zumindest einen Teil der Prozessumgebung der wenigstens einen Maschine. Die wenigstens eine Auswerteeinheit ist dazu ausgebildet ist, die von der wenigstens einen Sensoreinheit ermittelten Informationen und die von der wenigstens einen Kamera erzeugten Bilddaten zur Überwachung der von der wenigstens einen Maschine ausgeführten Prozesse und der Prozessumgebung zusammenzuführen. Die wenigstens eine Kamera kann die von ihr erzeugten Bilddaten an die ihr zugeordnete erste oder zweite Sensoreinheit übermitteln. Die erste oder die zweite Sensoreinheit kann die von ihr ermittelten Informationen und die Bilddaten der Kamera in Abhängigkeit der Verfügbarkeit eines höherrangigen Funknetzwerks an die wenigstens eine Auswerteeinheit übermitteln oder der wenigstens einen Auswerteeinheit zum Abruf bereitstellen. Ist das höherrangige Funknetzwerk nicht verfügbar, kann die erste oder zweite Sensoreinheit die von ihr ermittelten Informationen und die Bilddaten der Kamera über ein lokales Funknetzwerk an die jeweils andere Sensoreinheit senden.The system further includes at least one camera that generates image data. The image data includes at least a portion of the at least one machine and/or at least a portion of the process environment of the at least one machine. The at least one evaluation unit is designed to combine the information determined by the at least one sensor unit and the image data generated by the at least one camera for monitoring the processes executed by the at least one machine and the process environment. The at least one camera can transmit the image data it generates to the first or second sensor unit assigned to it. The first or the second sensor unit can transmit the information determined by it and the image data of the camera depending on the availability of a higher-level radio network to the at least one evaluation unit or provide the at least one evaluation unit for retrieval. If the higher-level radio network is not available, the first or second sensor unit can send the information it has determined and the image data from the camera to the other sensor unit in each case via a local radio network.

Die Positionsinformationen einer Maschine können die Geo-Position der Maschine sein. Die Positionsinformationen können mit einem GNSS-Empfänger ermittelt werden. Die wenigstens eine Sensoreinheit kann ferner zur Ermittlung der Positionsinformationen mit Funkzellen kommunizieren. Die Positionsinformationen können auch über Wifi-Beacons, Wifi-Triangulation, Wifi-Trilateration, Bluetooth®-Beacons, Bluetooth®-Triangulation, Bluetooth®-Trilateration und über Ultra-Wide-Band (UWB) ermittelt werden. Ferner können die Positionsinformationen auch über weitere Funkstandards ermittelt werden.The position information of a machine can be the geo-position of the machine. The position information can be determined with a GNSS receiver. The at least one sensor unit can also communicate with radio cells to determine the position information. The position information can also be determined via Wifi beacons, Wifi triangulation, Wifi trilateration, Bluetooth® beacons, Bluetooth® triangulation, Bluetooth® trilateration and via Ultra Wide Band (UWB). Furthermore, the position information can also be determined using other radio standards.

Die erste Sensoreinheit und/oder die Sensoreinheit können dazu eingerichtet sein, die Position der ersten Sensoreinheit und/oder zweiten Sensoreinheit mittels wenigstens einer Kamera anhand wenigstens eines Markierungspunkts zu ermitteln., d.h. Positionsinformationen können auch über optische Positionierungs- oder Markierungsverfahren ermittelt werden. Bei derartigen Verfahren kann über eine Kamera bzw. in den von einer Kamera erfassten Bilddaten ein Markierungspunkt erkannt werden. Derartige Markierungspunkte können eine vorbestimmte optische Kodierung aufweisen und benötigen keine Energieversorgung. Anhand dieses Markierungspunkts kann die Position der Sensoreinheit ermittelt werden. Dies kann insbesondere im Untertagebereich oder im Bereich von Tunneln vorteilhaft sein, da dort andere Verfahren zur Positionsbestimmung nicht oder nur eingeschränkt zur Verfügung stehen.The first sensor unit and/or the sensor unit can be set up to determine the position of the first sensor unit and/or the second sensor unit using at least one camera based on at least one marking point, i.e. position information can also be determined using optical positioning or marking methods. In such methods, a marking point can be recognized via a camera or in the image data recorded by a camera. Such marking points can have a predetermined optical coding and do not require a power supply. The position of the sensor unit can be determined using this marking point. This can be advantageous in particular in the underground area or in the area of tunnels, since other methods for position determination are not available there or are only available to a limited extent.

Die wenigstens eine Sensoreinheit kann an einer Maschine angeordnet sein. Die wenigstens eine Kamera kann an einer Maschine angeordnet sein. Die wenigstens eine Sensoreinheit und die wenigstens eine Kamera können an der selben Maschine angebracht sein. Die wenigstens eine Kamera kann über Kabel oder kabellos mit der wenigstens einen Sensoreinheit kommunizieren.The at least one sensor unit can be arranged on a machine. The at least one camera can be arranged on a machine. The at least one sensor unit and the at least one camera can be attached to the same machine. The at least one camera can communicate with the at least one sensor unit via cable or wirelessly.

Die wenigstens eine Auswerteinheit kann eine Einheit mit künstlicher Intelligenz sein. Die Einheit mit künstlicher Intelligenz (KI) kann KI-Methoden in Form von maschinellem Lernen (Machine-Learning) oder neuronalen Netzen ausführen. Diese KI-Methoden werden basierend auf einer Datenbasis, d.h. basierend auf Trainingsdaten, trainiert, die Eingangsinformationen und das vorgegebene Ergebnis umfassen. Neuronale Netze und weitere KI-Methoden können abstrahierende oder verallgemeinernde Eigenschaften haben, d.h. sie können auch bis zu einem gewissen Grad für unbekannte Situationen ein plausibles Ergebnis ausgeben. Die von der wenigstens einen Sensoreinheit ermittelten Information und die von der wenigstens einen Kamera erzeugten Bilddaten können mit Hilfe von Sensorfusions-Algorithmen oder künstlicher Intelligenz zusammengeführt und ausgewertet werden.The at least one evaluation unit can be a unit with artificial intelligence. The artificial intelligence (AI) unit can execute AI methods in the form of machine learning (machine learning) or neural networks. These AI methods are trained based on a database, i.e. based on training data, which includes input information and the specified result. Neural networks and other AI methods can have abstracting or generalizing properties, i.e. to a certain extent they can also output a plausible result for unknown situations. The information determined by the at least one sensor unit and the image data generated by the at least one camera can be combined and evaluated using sensor fusion algorithms or artificial intelligence.

Der wenigstens eine Beschleunigungswert in wenigstens einer Richtung kann bei einer Bewegung der Maschine oder bei einer Bewegung wenigstens eines Abschnitts der Maschine ermittelt werden. Beispielsweise bei einem Hydraulikbagger wird der bewegbare Abschnitt vom Oberwagen des Hydraulikbaggers gebildet. Bei einem Bagger kann der wenigstens eine Beschleunigungswert beispielsweise bei einer Betätigung der Schaufel des Baggers ermittelt werden. Die wenigstens eine Sensoreinheit kann dazu ausgebildet sein, Beschleunigungswerte in zumindest drei Richtungen, d.h. in x-, y-, z-Richtung zu ermitteln. Die von der wenigstens einen Sensoreinheit ermittelbaren Informationen können zumindest wenigstens einen Geschwindigkeitswert umfassen. Die von der wenigstens einen Sensoreinheit ermittelbaren Informationen können die Orientierung und/oder Lage der Maschine oder die Orientierung und/oder Lage zumindest eines Abschnitts der Maschine umfassen. Bei einem Hydraulikbagger stellt beispielsweise der um 360° drehbare Oberwagen einen Abschnitt der Maschine dar, der seine Orientierung und/oder Lage unabhängig von den Rädern oder Ketten ändern kann. Ferner können die von der wenigstens einen Sensoreinheit ermittelbaren Informationen über die Prozessumgebung der Maschine umfassen. Diese Informationen über die Prozessumgebung können beispielsweise der Luftdruck und die Temperatur sein. Informationen über die Prozessumgebung können auch mit einem Magnetometer ermittelt werden. Dadurch kann die Kompassrichtung ermittelt werden. Insbesondere kann es sich um ein 3-Achs-Magnetometer handeln.The at least one acceleration value in at least one direction can be determined when the machine is moving or when at least one section of the machine is moving. For example, in the case of a hydraulic excavator, the movable section is formed by the superstructure of the hydraulic excavator. In the case of an excavator, the at least one acceleration value can be wise be determined when the bucket of the excavator is operated. The at least one sensor unit can be designed to determine acceleration values in at least three directions, ie in the x, y, z direction. The information that can be determined by the at least one sensor unit can include at least at least one speed value. The information that can be determined by the at least one sensor unit can include the orientation and/or position of the machine or the orientation and/or position of at least one section of the machine. For example, on a hydraulic excavator, the 360° rotatable upper structure is a portion of the machine that can change its orientation and/or location independently of the wheels or tracks. Furthermore, the information that can be determined by the at least one sensor unit can include information about the process environment of the machine. This information about the process environment can be, for example, the air pressure and the temperature. Information about the process environment can also be determined using a magnetometer. This allows the compass direction to be determined. In particular, it can be a 3-axis magnetometer.

Das System kann neben der ersten und der zweiten Sensoreinheit mehrere weitere Sensoreinheiten umfassen, die an mehreren Maschinen angeordnet sein können. Die Sensoreinheiten des Systems können im Wesentlichen identisch aufgebaut sein.In addition to the first and the second sensor unit, the system can comprise a number of further sensor units which can be arranged on a number of machines. The sensor units of the system can be constructed essentially identically.

Das System kann die wenigstens eine Maschine unabhängig von internen Maschinenparametern der wenigstens einen Maschine zu überwachen. Mit anderen Worten kann das System die wenigstens eine Maschine ohne interne Maschinenparameter, wie zum Beispiel Motorkennwerte oder Hydraulikdruckwerte überwachen. Dementsprechend kann das System die wenigstens eine Maschine ohne Zugriff auf die internen Maschinenparameter oder internen Maschinendaten überwachen, die von einem CAN-Bus oder einer ähnlichen Einrichtung der Maschine übertragen werden. Das System kann dadurch mit verschiedensten Maschinen und auch mit Maschinen verschiedener Hersteller verwendet werden, da das System unabhängig von den internen Maschinenparametern und dem jeweiligen Hersteller der Maschine die von der Maschine ausgeführten Prozesse und die Prozessumgebung überwachen kann. Eine Verbindung der wenigstens einen an der Maschine anbringbaren Sensoreinheit mit der Steuerung der Maschine ist in diesem Fall für die Funktion des Systems nicht notwendig.The system can monitor the at least one machine independently of internal machine parameters of the at least one machine. In other words, the system can monitor the at least one machine without internal machine parameters such as engine parameters or hydraulic pressure values. Accordingly, the system can monitor the at least one machine without accessing the internal machine parameters or internal machine data transmitted by a CAN bus or similar device of the machine. The system can thus be used with a wide variety of machines and also with machines from different manufacturers, since the system can monitor the processes carried out by the machine and the process environment independently of the internal machine parameters and the respective manufacturer of the machine. In this case, a connection of the at least one sensor unit that can be attached to the machine to the control of the machine is not necessary for the functioning of the system.

Alternativ kann die Sensoreinheit auch eine Schnittstelle aufweisen, die zur Kommunikation mit der Steuerung einer Maschine ausgebildet sein kann. Dadurch kann das System auf interne Maschinenparameter oder interne Maschinendaten als zusätzliche Informationsquelle zurückgreifen. Beispielsweise kann die wenigstens eine Sensoreinheit dazu ausgebildet sein, Informationen von dem CAN-Bus oder einer ähnlichen Einrichtung einer Maschine zu erhalten.Alternatively, the sensor unit can also have an interface that can be designed for communication with the controller of a machine. This allows the system to access internal machine parameters or internal machine data as an additional source of information. For example, the at least one sensor unit can be designed to receive information from the CAN bus or a similar device of a machine.

Die wenigstens eine Auswerteeinheit kann eine räumlich von der wenigstens einen Sensoreinheit getrennte Einheit sein. Die wenigstens eine Auswerteeinheit kann beispielsweise ein Server sein, der sich an einem anderen Ort als die wenigstens eine Sensoreinheit befindet. Die Sensoreinheit kann die von ihr ermittelten Informationen an die wenigstens eine Auswerteeinheit übermitteln oder für die wenigstens eine Auswerteeinheit zum Abruf bereitstellen.The at least one evaluation unit can be a spatially separate unit from the at least one sensor unit. The at least one evaluation unit can be a server, for example, which is located at a different location than the at least one sensor unit. The sensor unit can transmit the information determined by it to the at least one evaluation unit or make it available for the at least one evaluation unit to be retrieved.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Sensoreinheit für ein System zur Überwachung wenigstens einer Maschine und deren Prozessumgebung. Die wenigstens eine Sensoreinheit weist wenigstens eine Einrichtung zur Erfassung von Positionsinformationen, wenigstens einen weiteren Sensor zur Erfassung von Informationen bezüglich der Maschine und wenigstens ein Kommunikationsmodul auf, das zum Aufbau eines lokalen Netzwerk ausgebildet ist. Die Sensoreinheit umfasst ferner ein Steuerungsmodul zur Steuerung der Komponenten der Sensoreinheit.The present invention also relates to a sensor unit for a system for monitoring at least one machine and its process environment. The at least one sensor unit has at least one device for acquiring position information, at least one further sensor for acquiring information relating to the machine and at least one communication module which is designed to set up a local network. The sensor unit also includes a control module for controlling the components of the sensor unit.

Das wenigstens eine Kommunikationsmodul kann zur kabellosen Kommunikation über das höherrangige Funknetzwerk ausgebildet sein. Das wenigstens eine Kommunikationsmodul kann zur kabellosen Kommunikation über Mobilfunknetze als höherrangiges Funknetzwerk eingerichtet sein. Das höherrangige Funknetzwerk kann beispielsweise von einem Mobilfunknetz gemäß dem GPRS-, 3G-, 4G- oder dem 5G-Standard gebildet werden. Zudem kann das höherrangige Funknetzwerk beispielsweise von einem Satellitenkommunikationsnetz oder einem anderen Funknetzwerk wie Richtfunk oder LORA gebildet werden. Das Kommunikationsmodul kann zur Kommunikation über ein lokales Netzwerk eingerichtet sein.The at least one communication module can be designed for wireless communication via the higher-level radio network. The at least one communication module can be set up for wireless communication via mobile radio networks as a higher-level radio network. The higher-level radio network can be formed, for example, by a mobile radio network based on the GPRS, 3G, 4G or 5G standard. In addition, the higher-level radio network can be formed, for example, by a satellite communication network or another radio network such as radio link or LORA. The communication module can be set up for communication via a local network.

Das lokale Netzwerk kann beispielsweise ein Funknetzwerk nach dem Wifi-Kommunikationsprotokoll sein. Es sind jedoch auch andere Kommunikationsprotokolle oder Kommunikationsverfahren denkbar, die zum Aufbau eines lokalen Netzwerks geeignet sind wie z.B. Bluetooth®.The local network can be a wireless network based on the Wifi communication protocol, for example. However, other communication protocols or communication methods that are suitable for setting up a local network are also conceivable, such as Bluetooth® .

Die Einrichtung zur Positionserfassung der Sensoreinheit kann dazu ausgebildet sein, Positionsinformationen über GNSS, Wifi, Bluetooth®, Ultra-Wide-Band (UWB), (Mobil-)Funkzellen oder über weitere Funkstandards zu ermitteln. Das Steuerungsmodul kann wenigstens einen Prozessor (CPU) aufweisen.The device for detecting the position of the sensor unit can be designed to determine position information via GNSS, Wifi, Bluetooth® , Ultra-Wide-Band (UWB), (mobile) radio cells or other radio standards. The steering ungsmodul can have at least one processor (CPU).

Die wenigstens eine Sensoreinheit kann wenigstens einen der nachfolgend aufgeführten Sensoren umfassen: Gyroskop, Beschleunigungssensor, Magnetometer, Barometer, Feuchtigkeitssensor, Temperatursensor, Mikrofon, Umgebungslichtsensoren, Annäherungssensor, Ultraschallsensoren, Time-of-Flight-Sensoren, Schwarzweiß-Kameras, Farbbild-Kameras, Infrarot- und Thermalkameras, Stereokameras . Mit diesen Sensoren können Informationen bezüglich der wenigstens einen Maschine und/oder ihres Umfelds von der wenigstens einen Sensoreinheit ermittelt werden.The at least one sensor unit can include at least one of the sensors listed below: gyroscope, acceleration sensor, magnetometer, barometer, humidity sensor, temperature sensor, microphone, ambient light sensors, proximity sensor, ultrasonic sensors, time-of-flight sensors, black and white cameras, color image cameras, infrared and thermal cameras, stereo cameras . With these sensors, information regarding the at least one machine and/or its environment can be determined by the at least one sensor unit.

Die wenigstens eine Sensoreinheit kann dazu ausgebildet sein, bei gewissen Ereignissen, die Maschine betreffend oder unabhängig von der Maschine, beispielsweise beim Starten der Maschine, an der sie angeordnet ist, „aufzuwachen“ und bei weiteren Ereignissen, beispielsweise beim Ausschalten der Maschine, in den Ruhezustand überzugehen. Die Sensoreinheit kann dazu ausgebildet sein, zeitgesteuert in den Ruhezustand versetzt oder „aufgeweckt“ zu werden. Darüber hinaus kann die Sensoreinheit auf Basis einer künstlichen Intelligenz gesteuert werden, die Ereignisse erkennt. Derartige Ereignisse können sein, wenn keine Aktivität mehr erkannt wird oder die Mittagspause der Nutzer/Maschinenführer ansteht. Die Sensoreinheit kann dazu ausgebildet sein, durch ein Kommando vom Server in den Ruhezustand versetzt oder aufgeweckt zu werden.The at least one sensor unit can be designed to "wake up" in the event of certain events relating to the machine or independently of the machine, for example when starting the machine on which it is arranged, and in the event of other events, for example when the machine is switched off to go into hibernation. The sensor unit can be designed to be put into the idle state or “woken up” in a time-controlled manner. In addition, the sensor unit can be controlled based on artificial intelligence that recognizes events. Such events can occur when no more activity is detected or when the user/machine operator is about to take their lunch break. The sensor unit can be designed to be put into the idle state or woken up by a command from the server.

Die wenigstens eine Sensoreinheit kann eine Kapselung aufweisen. Die wenigstens eine Kamera kann eine Kapselung aufweisen. Die wenigstens eine Kapselung kann in Form wenigstens eines Gehäuses ausgebildet sein, in dem die Kamera aufgenommen werden kann. Die Kamera kann durch die Kapselung beispielsweise vor Steinschlägen, Schutz und Flüssigkeiten geschützt werden. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Kamera außen an der Maschine angebracht ist. Die Sensoreinheit und die Kamera kann mit der Kapselung wasserdicht und/oder staubdicht ausgebildet sein.The at least one sensor unit can have an encapsulation. The at least one camera can have an encapsulation. The at least one encapsulation can be designed in the form of at least one housing in which the camera can be accommodated. The encapsulation can protect the camera from stone chips, debris and liquids, for example. This is especially true when the camera is mounted on the outside of the machine. The sensor unit and the camera can be watertight and/or dustproof with the encapsulation.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Übertragung von Informationen bei Überwachung der von wenigstens einer Maschine ausgeführten Prozesse und der Prozessumgebung gemäß Patentanspruch 17. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

  • Ermitteln von Informationen bezüglich wenigstens einer ersten Maschine mittels einer ersten Sensoreinheit, wobei die ermittelten Informationen zumindest eine Information aus der folgenden Gruppe umfassen: Positionsinformationen der ersten Maschine, wenigstens einen Geschwindigkeitswert in wenigstens einer Richtung, wenigstens einen Beschleunigungswert in wenigstens einer Richtung,
  • Ermitteln von Informationen bezüglich wenigstens einer zweiten Maschine mittels einer zweiten Sensoreinheit, wobei die ermittelten Informationen zumindest eine Information aus der folgenden Gruppe umfassen: Positionsinformationen der zweiten Maschine, wenigstens einen Geschwindigkeitswert in wenigstens einer Richtung, wenigstens einen Beschleunigungswert in wenigstens einer Richtung, und
  • Aufbau eines lokalen Netzwerks zum Austausch von Informationen zwischen dem ersten Kommunikationsmodul der ersten Sensoreinheit und dem zweiten Kommunikationsmodul der zweiten Sensoreinheit, um eine Übertragung von ermittelten Informationen von der ersten Sensoreinheit auf die zweite Sensoreinheit oder umgekehrt zu veranlassen.
The present invention also relates to a method for transmitting information when monitoring the processes executed by at least one machine and the process environment according to patent claim 17. The method comprises the following steps:
  • Determination of information regarding at least one first machine by means of a first sensor unit, the determined information comprising at least one piece of information from the following group: position information of the first machine, at least one speed value in at least one direction, at least one acceleration value in at least one direction,
  • Determination of information regarding at least one second machine by means of a second sensor unit, the determined information comprising at least one piece of information from the following group: position information of the second machine, at least one speed value in at least one direction, at least one acceleration value in at least one direction, and
  • Establishment of a local network for the exchange of information between the first communication module of the first sensor unit and the second communication module of the second sensor unit in order to initiate a transmission of determined information from the first sensor unit to the second sensor unit or vice versa.

Das Verfahren kann die folgenden Schritte umfassen:

  • Ermitteln der Verfügbarkeit des höherrangigen Funknetzwerks in der Prozessumgebung und
  • Unterteilen der Prozessumgebung in Bereiche mit Verfügbarkeit des höherrangigen Funknetzwerks und Bereiche ohne Verfügbarkeit des höherrangigen Funknetzwerks.
The procedure may include the following steps:
  • Determining the availability of the higher-level wireless network in the process environment and
  • Divide the process environment into areas with availability of the higher tier wireless network and areas without availability of the higher tier wireless network.

Das Verfahren kann die folgenden Schritte umfassen:

  • Ermitteln der Verfügbarkeit des höherrangigen Funknetzwerks in zumindest einem Bereich der Prozessumgebung mittels der ersten Sensoreinheit und/oder der zweiten Sensoreinheit, und
  • Veranlassen einer Übertragung von Informationen zwischen der ersten Sensoreinheit und der zweiten Sensoreinheit.
The procedure may include the following steps:
  • Determining the availability of the higher-level radio network in at least one area of the process environment using the first sensor unit and/or the second sensor unit, and
  • causing a transfer of information between the first sensor unit and the second sensor unit.

Das Verfahren kann den folgenden Schritt umfassen:

  • Übertragen von Informationen von der ersten Sensoreinheit und/oder der zweiten Sensoreinheit auf wenigstens eine Kommunikationseinrichtung.
The procedure may include the following step:
  • Transmission of information from the first sensor unit and/or the second sensor unit to at least one communication device.

Das Verfahren kann den folgenden Schritt umfassen:

  • Übertragen der von der ersten Sensoreinheit und/oder der zweiten Sensoreinheit erhaltenen Informationen von der wenigstens einen Kommunikationseinrichtung über das höherrangige Funknetzwerk zu wenigstens einer Auswerteinheit.
The procedure may include the following step:
  • Transmission of the information received from the first sensor unit and/or the second sensor unit from the at least one communication device via the higher-level radio network to at least one evaluation unit.

Das Verfahren kann den folgenden Schritt umfassen:

  • Senden und/oder zum Abruf bereitstellen der Informationen der ersten Sensoreinheit und/oder der Informationen der zweiten Sensoreinheit über das höherrangige Funknetzwerk bei Erreichen eines Bereichs der Prozessumgebung mit Verfügbarkeit des höherrangigen Funknetzwerks.
The procedure may include the following step:
  • Sending and/or providing the information from the first sensor unit and/or the information from the second sensor unit for retrieval via the higher-level radio network when an area of the process environment with availability of the higher-level radio network is reached.

Das Verfahren kann den folgenden Schritt umfassen:

  • Ermitteln welche von erster Sensoreinheit oder zweiter Sensoreinheit als Sender von Informationen und welche von erster Sensoreinheit oder zweiter Sensoreinheit als Informationsträger agiert oder agieren kann.
The procedure may include the following step:
  • Determine which of the first sensor unit or second sensor unit acts or can act as a transmitter of information and which of the first sensor unit or second sensor unit acts as an information carrier.

Das Verfahren kann den folgenden Schritt umfassen:

  • Ermitteln durch die Kommunikation zwischen dem ersten Kommunikationsmodul und dem zweiten Kommunikationsmodul, welche von erster oder zweiter Sensoreinheit als Informationsträger agiert oder agieren kann.
The procedure may include the following step:
  • Determine through the communication between the first communication module and the second communication module, which of the first or second sensor unit acts or can act as an information carrier.

Das Verfahren kann den folgenden Schritt umfassen:

  • Ermitteln in Abhängigkeit des Maschinentyps und/oder in Abhängigkeit der von der Maschine ausgeführten Prozesse, welche von erster oder zweiter Sensoreinheit als Informationsträger agiert oder agieren kann.
The procedure may include the following step:
  • Determining, depending on the machine type and/or depending on the processes performed by the machine, which of the first or second sensor unit acts or can act as an information carrier.

Das Verfahren kann den folgenden Schritt umfassen:

  • Priorisieren eines Austauschs von Informationen zwischen der ersten Sensoreinheit und/oder der zweiten Sensoreinheit mit der wenigstens einen Auswerteeinheit über das höherrangige Funknetzwerk, wobei der Austausch von Informationen über ein lokales Netzwerk eine niedrigere Priorität als der Austausch von Information über das höherrangige Funknetzwerk hat.
The procedure may include the following step:
  • Prioritizing an exchange of information between the first sensor unit and/or the second sensor unit with the at least one evaluation unit via the higher-level radio network, the exchange of information via a local network having a lower priority than the exchange of information via the higher-level radio network.

Das Verfahren kann den folgenden Schritt umfassen:

  • Empfangen des Informationssatzes der jeweils anderen Sensoreinheit.
The procedure may include the following step:
  • Receiving the information set of the respective other sensor unit.

Das Verfahren kann den folgenden Schritt umfassen:

  • Ermitteln der Position der ersten Sensoreinheit und/oder zweiten Sensoreinheit über das lokale Netzwerk.
The procedure may include the following step:
  • Determining the position of the first sensor unit and/or second sensor unit via the local network.

Das Verfahren kann den folgenden Schritt umfassen:

  • Ermitteln der Position der ersten Sensoreinheit und/oder zweiten Sensoreinheit mittels wenigstens einer Kamera anhand wenigstens eines Markierungspunkts.
The procedure may include the following step:
  • Determining the position of the first sensor unit and/or second sensor unit using at least one camera based on at least one marking point.

Das Verfahren kann den folgenden Schritt umfassen:

  • Empfangen von Informationen durch die erste Sensoreinheit und/oder die zweiten Sensoreinheit von der wenigstens einen Auswerteeinheit. Die erste Sensoreinheit und die zweite Sensoreinheit können diese Informationen direkt von der wenigstens einen Auswerteinheit empfangen. Die erste Sensoreinheit und/oder die zweite Sensoreinheit können die Informationen der wenigstens einen Auswerteinheit über die wenigstens eine Kommunikationseinrichtung empfangen.
The procedure may include the following step:
  • Receiving information by the first sensor unit and/or the second sensor unit from the at least one evaluation unit. The first sensor unit and the second sensor unit can receive this information directly from the at least one evaluation unit. The first sensor unit and/or the second sensor unit can receive the information from the at least one evaluation unit via the at least one communication device.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es stellen dar:

  • 1 eine schematische Ansicht eines Systems zur Überwachung der von wenigstens einer Maschine ausgeführten Prozesse und der Prozessumgebung; und
  • 2 eine weitere schematische Ansicht des Systems gemäß 1; und
  • 3 eine schematische Ansicht einer Sensoreinheit.
An exemplary embodiment of the invention is described below with reference to the attached figures. They represent:
  • 1 a schematic view of a system for monitoring the processes executed by at least one machine and the process environment; and
  • 2 another schematic view of the system according to FIG 1 ; and
  • 3 a schematic view of a sensor unit.

1 zeigt eine schematische Ansicht eines Systems 100 zur Übertragung von Informationen bei der Überwachung der von wenigstens einer Maschine ausgeführten Prozesse und der Prozessumgebung. Das System 100 gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist vier Sensoreinheiten 101, 102, 103, 104 und eine Auswerteeinheit 12 auf. 1 FIG. 12 shows a schematic view of a system 100 for transmitting information in monitoring the processes performed by at least one machine and the process environment. The system 100 according to this exemplary embodiment has four sensor units 10 1 , 10 2 , 10 3 , 10 4 and an evaluation unit 12 .

Die Auswerteeinheit 12 kann beispielsweise ein Server sein. Die Auswerteeinheit 12 kann im näheren Umfeld der Sensoreinheiten 101, 102, 103, 104 angeordnet sein. Die Auswerteeinheit 12 kann sich jedoch auch an einem anderen Ort als die Sensoreinheiten 101, 102, 103, 104 befinden. Beispielsweise kann die Auswerteeinheit 12 in einem zentralen Rechenzentrum bzw. Serverzentrum positioniert sein. Die Sensoreinheiten 101, 102, 103, 104 können die von ihnen ermittelten Informationen an die Auswerteeinheit 12 senden. Alternativ können die Sensoreinheiten 101, 102, 103, 104 die von ihnen ermittelten Informationen auch zum Abruf durch die Auswerteeinheit 12 bereitstellen. Die Sensoreinheiten 101, 102, 103, 104 können Informationen von der Auswerteeinheit 12 empfangen. Diese Informationen können Text- und Bildinformationen aber auch „Over the Air Updates“ umfassen.The evaluation unit 12 can be a server, for example. The evaluation unit 12 can be arranged in the immediate vicinity of the sensor units 10 1 , 10 2 , 10 3 , 10 4 . However, the evaluation unit 12 can also be located at a different location than the sensor units 10 1 , 10 2 , 10 3 , 10 4 . For example, the evaluation unit 12 can be positioned in a central computer center or server center. The sensor units 10 1 , 10 2 , 10 3 , 10 4 can send the information they determine to the evaluation unit 12 . Alternatively, the sensor units 10 1 , 10 2 , 10 3 , 10 4 can also provide the information they determine for retrieval by the evaluation unit 12 . The sensor units 10 1 , 10 2 , 10 3 , 10 4 can receive information from the evaluation unit 12 . This information However, text and image information may also include "over the air updates".

1 zeigt schematisch eine Baustelle oder einen Bergbaubetrieb. Die Sensoreinheiten 101, 102, 103, 104 sind an Maschinen 14, 16, 18, 20 angeordnet. Die Sensoreinheiten 101, 102, 103, 104 können unabhängig von den Steuerungen der Maschinen 14, 16, 18, 20 sein, d. h. die Sensoreinheiten 101, 102, 103, 104 sind nicht mit den Steuerungen der Maschinen 14, 16, 18, 20 verbunden. Die Sensoreinheiten 101, 102, 103, 104 können nur an den Stromkreis der Maschinen 14, 16, 18, 20 angeschlossen sein, um mit Energie versorgt zu werden. Die Sensoreinheiten 101, 102, 103, 104 können jedoch auch eine Energiespeichereinheit aufweisen, sodass die Sensoreinheiten 101, 102, 103, 104 von den Maschinen 14, 16, 18, 20 unabhängige und damit autarke Einheiten darstellen. 1 shows schematically a construction site or a mining operation. The sensor units 10 1 , 10 2 , 10 3 , 10 4 are arranged on machines 14 , 16 , 18 , 20 . The sensor units 10 1 , 10 2 , 10 3 , 10 4 can be independent of the controls of the machines 14, 16, 18, 20, ie the sensor units 10 1 , 10 2 , 10 3 , 10 4 are not connected to the controls of the machines 14, 16, 18, 20 connected. The sensor units 10 1 , 10 2 , 10 3 , 10 4 can only be connected to the circuit of the machines 14, 16, 18, 20 in order to be supplied with energy. However, the sensor units 10 1 , 10 2 , 10 3 , 10 4 can also have an energy storage unit, so that the sensor units 10 1 , 10 2 , 10 3 , 10 4 represent units that are independent of the machines 14 , 16 , 18 , 20 and are therefore self-sufficient .

Die Maschine 14 kann beispielsweise ein Kippfahrzeug sein. Die Maschine 16 kann ein Hydraulikbagger und die Maschine 18 ein weiteres Kippfahrzeug sein. Die Maschine 20 kann ein Radlader sein. Dadurch wird deutlich, dass die Sensoreinheiten 101, 102, 103, 104 an verschiedenen Maschinentypen angebracht werden und unabhängig vom Typ und Hersteller der Maschine Informationen über die Maschine 14, 16, 18, 20 ermitteln können, an der sie angebracht sind. Die Sensoreinheiten 101, 102, 103, 104 können identisch aufgebaut sein.For example, the machine 14 may be a dump truck. Machine 16 may be a hydraulic excavator and machine 18 may be another dump truck. The machine 20 may be a wheel loader. This makes it clear that the sensor units 10 1 , 10 2 , 10 3 , 10 4 are attached to different types of machines and can determine information about the machine 14, 16, 18, 20 to which they are attached, regardless of the type and manufacturer of the machine . The sensor units 10 1 , 10 2 , 10 3 , 10 4 can be constructed identically.

Die Sensoreinheiten 101, 102, 103, 104 weisen jeweils ein Kommunikationsmodul 221, 222, 223, 224 auf. Das Kommunikationsmodul 221, 222, 223, 224 ist zur Kommunikation mit einem höherrangigen Funknetzwerk eingerichtet. Die Kommunikationsmodule 221, 222, 223, 224 der Sensoreinheiten 101, 102, 103, 104 sind so eingerichtet, dass sie miteinander kabellos kommunizieren und ein lokales Netzwerk aufbauen können.The sensor units 10 1 , 10 2 , 10 3 , 10 4 each have a communication module 22 1 , 22 2 , 22 3 , 22 4 . The communication module 22 1 , 22 2 , 22 3 , 22 4 is set up for communication with a higher-level radio network. The communication modules 22 1 , 22 2 , 22 3 , 22 4 of the sensor units 10 1 , 10 2 , 10 3 , 10 4 are set up in such a way that they can communicate with one another wirelessly and set up a local network.

Jede der Sensoreinheiten 101, 102, 103, 104 ermittelt Informationen über die Maschine 14, 16, 18, 20, an der die jeweilige Sensoreinheit 101, 102, 103, 104 angebracht ist. Die Sensoreinheiten 101, 102, 103, 104 können beispielsweise Informationen über die Position, Beschleunigung, Geschwindigkeit und die Orientierung oder Lage der Maschine oder Teile der Maschinen 14, 16, 18, 20 ermitteln. Anhand der von den Sensoreinheiten 101, 102, 103, 104 ermittelten Informationen kann die Auswerteeinheit 12 die von Maschinen 14, 16, 18, 20 ausgeführten Aktivitäten ermitteln. Die Auswerteeinheit 12 kann bestimmte Informationsmuster in den von den Sensoreinheiten 101, 102, 103, 104 ermittelten Informationen erkennen und diese Informationsmuster bestimmten Aktivitäten der jeweiligen Maschine 14, 16, 18, 20 zuordnen. Diese Informationsmuster können beispielsweise auf den Positionsinformationen basierende Bewegungsmuster einer Maschine 14, 16, 18, 20 oder bestimmte Muster in den von der Sensoreinheit ermittelten Beschleunigungswerten für eine der Maschinen 14, 16, 18, 20 sein.Each of the sensor units 10 1 , 10 2 , 10 3 , 10 4 determines information about the machine 14, 16, 18, 20 to which the respective sensor unit 10 1 , 10 2 , 10 3 , 10 4 is attached. The sensor units 10 1 , 10 2 , 10 3 , 10 4 can, for example, determine information about the position, acceleration, speed and the orientation or location of the machine or parts of the machines 14 , 16 , 18 , 20 . The evaluation unit 12 can determine the activities carried out by the machines 14 , 16 , 18 , 20 on the basis of the information determined by the sensor units 10 1 , 10 2 , 10 3 , 10 4 . The evaluation unit 12 can recognize specific information patterns in the information determined by the sensor units 10 1 , 10 2 , 10 3 , 10 4 and assign these information patterns to specific activities of the respective machine 14 , 16 , 18 , 20 . These information patterns can be, for example, movement patterns of a machine 14, 16, 18, 20 based on the position information or specific patterns in the acceleration values determined by the sensor unit for one of the machines 14, 16, 18, 20.

Neben den Sensoreinheiten 101, 102, 103, 104 können Kameras an den Maschinen 14, 16, 18 und 20 angeordnet sein. An jeder Maschine 14, 16, 18, 20 können jeweils eine Sensoreinheit 101, 102, 103, 104 und eine Kamera angeordnet. Die Sensoreinheiten 101, 102, 103, 104 und die Kameras können miteinander kommunizieren. Jede der Kameras erzeugt Bilddaten, die zumindest einen Abschnitt der Maschine 14, 16, 18, 20 und/oder einen Teil die Prozessumgebung der wenigstens einen Maschine 14, 16, 18, 20 enthalten. Die von den Kameras erzeugten Bilddaten können an die der jeweiligen Kamera zugeordnete Sensoreinheit 101, 102, 103, 104 übertragen werden. Jede der Sensoreinheiten 101, 102, 103, 104 kann die ihr zugeordnete Kamera steuern.In addition to the sensor units 10 1 , 10 2 , 10 3 , 10 4 , cameras can be arranged on the machines 14 , 16 , 18 and 20 . A sensor unit 10 1 , 10 2 , 10 3 , 10 4 and a camera can be arranged on each machine 14 , 16 , 18 , 20 . The sensor units 10 1 , 10 2 , 10 3 , 10 4 and the cameras can communicate with each other. Each of the cameras generates image data containing at least a portion of the machine 14, 16, 18, 20 and/or a portion of the process environment of the at least one machine 14, 16, 18, 20. The image data generated by the cameras can be transmitted to the sensor unit 10 1 , 10 2 , 10 3 , 10 4 assigned to the respective camera. Each of the sensor units 10 1 , 10 2 , 10 3 , 10 4 can control the camera assigned to it.

Das Kippfahrzeug 14 und der Hydraulikbagger 16 befinden sich an einer Beladestelle BS, an dem Erdreich oder Gestein von dem Hydraulikbagger 16 abgetragen und auf die Ladefläche des Kippfahrzeugs 14 geschaufelt wird. Die Beladestelle BS kann beispielsweise Teil einer Tunnelbaustelle oder eines Untertagebetriebs sein. Die Baustelle oder der Bergbaubetrieb hat ferner eine Entladestelle ES. An der Entladestelle ES kann das Material abgeladen werden. Zwischen der Beladestelle BS und der Entladestelle ES erstreckt sich ein Transportweg 22. Von der Beladestelle BS hat sich das Kippfahrzeug 18 entlang des Transportwegs 22 bewegt. Dies ist in 1 durch den Bewegungspfad 24 des Kippfahrzeugs 18 dargestellt. Das Kippfahrzeug 18 befindet sich an der Entladestelle ES und kippt das Material durch Anheben seiner Ladefläche bzw. Kippbrücke ab. Der Radlader 20 bewegt sich entlang eines Transportwegs 26, wie durch den Bewegungspfad 28 dargestellt ist. Der Radlader 20 kann beispielsweise auf den Weg zu einer weiteren Beladestelle sein.The tipping vehicle 14 and the hydraulic excavator 16 are located at a loading point BS, at which soil or rock is removed by the hydraulic excavator 16 and shoveled onto the loading area of the tipping vehicle 14 . The loading point BS can be part of a tunnel construction site or an underground operation, for example. The construction site or mining operation also has an unloading point ES. The material can be unloaded at the unloading point ES. A transport route 22 extends between the loading point BS and the unloading point ES. The tipping vehicle 18 has moved along the transport route 22 from the loading point BS. this is in 1 represented by the path of travel 24 of the dump truck 18 . The tipping vehicle 18 is located at the unloading point ES and dumps the material by raising its loading area or tipping bridge. The wheel loader 20 moves along a transport path 26 as represented by the path of travel 28 . The wheel loader 20 can be on the way to another loading point, for example.

Die Auswerteeinheit 12 ist in ein höherrangiges Funknetzwerk eingebunden. Über dieses höherrangige Funknetzwerk können die Sensoreinheiten 101, 102, 103, 104 kabellos mit der Auswerteeinheit 12 kommunizieren. In der in 1 dargestellten Situation können die Sensoreinheiten 103, 104 kabellos über das höherrangige Funknetzwerk mit der Auswerteeinheit 12 kommunizieren. Diese kabellose Kommunikation zwischen den Sensoreinheiten 103, 104 und der Auswerteeinheit 12 ist in 1 durch die Pfeile P1, P2, dargestellt. Das übergeordnete Netzwerk kann beispielswiese ein Mobilfunknetz sein. Es sind jedoch auch andere Funknetze denkbar, die den Aufbau eines übergeordneten Funknetzwerks und eine kabellose Kommunikation unterstützen.The evaluation unit 12 is integrated into a higher-level radio network. The sensor units 10 1 , 10 2 , 10 3 , 10 4 can communicate wirelessly with the evaluation unit 12 via this higher-level radio network. in the in 1 In the situation shown, the sensor units 10 3 , 10 4 can communicate wirelessly with the evaluation unit 12 via the higher-level radio network. This wireless communication between the sensor units 10 3 , 10 4 and the evaluation unit 12 is in 1 represented by the arrows P 1 , P 2 . The higher-level network can be a cellular network, for example. However, other radio networks are also conceivable that support the construction of a higher-level radio network and wireless communication.

Das System 100 weist eine zentrale Kommunikationseinrichtung 30 auf. Die Kommunikation ist ebenfalls in das höherrangige Funknetzwerk eingebunden. Die Kommunikationseinrichtung 30 kann über das höherrangige Funknetzwerk mit der Auswerteeinheit 12 kabellos kommunizieren, wie durch den Pfeil P3 dargestellt ist. Die Kommunikationseinrichtung 30 kann zudem mit den Sensoreinheiten 101, 102, 103, 104 kabellos kommunizieren. Bei der Kommunikationseinrichtung 30 handelt es sich um eine stationäre Einrichtung. Die Kommunikationseinrichtung 30 ist somit an einer vorgegebenen Position der Baustelle oder des Bergbaubetriebs fest installiert. Die Kommunikationseinrichtung 30 kann unabhängig von dem höherrangigen Funknetzwerk mit den Sensoreinheiten 101, 102, 103, 104 kabellos kommunizieren. Die kabellose Kommunikation zwischen der Kommunikationseinrichtung 30 den Sensoreinheiten 101, 102, 103, 104 kann beispielsweise über ein lokales Funknetzwerk erfolgen, das dem Wifi-Kommunikationsprotokoll aufgebaut entspricht. Es sind jedoch auch andere Kommunikationsprotokolle für die von dem höherrangigen Funknetzwerk unabhängige Kommunikation zwischen der Kommunikationseinrichtung 30 und den Sensoreinheiten 101, 102, 103, 104 denkbar.The system 100 has a central communication device 30 . The communication is also integrated into the higher-level radio network. The communication device 30 can communicate wirelessly with the evaluation unit 12 via the higher-level radio network, as illustrated by the arrow P 3 . The communication device 30 can also communicate wirelessly with the sensor units 10 1 , 10 2 , 10 3 , 10 4 . The communication device 30 is a stationary device. The communication device 30 is thus permanently installed at a predetermined position of the construction site or the mining operation. The communication device 30 can communicate wirelessly with the sensor units 10 1 , 10 2 , 10 3 , 10 4 independently of the higher-level radio network. The wireless communication between the communication device 30 and the sensor units 10 1 , 10 2 , 10 3 , 10 4 can take place, for example, via a local radio network that is set up in accordance with the WiFi communication protocol. However, other communication protocols are also conceivable for the communication between the communication device 30 and the sensor units 10 1 , 10 2 , 10 3 , 10 4 that is independent of the higher-level radio network.

Die Prozessumgebung bzw. die Baustelle oder die Bergbaumine kann Bereiche haben, in denen das höherrangige Funknetzwerk nicht verfügbar ist. Diese Bereiche können sich beispielsweise Untertage befinden. Diese Bereiche können als „Offline-Bereiche“ bezeichnet werden. In den Offline-Bereichen ist eine Kommunikation zwischen den Sensoreinheiten 101, 102, 103, 104, die sich in einem Offline-Bereich befinden, und der Auswerteeinheit 12 über das höherrangige Funknetzwerk nicht möglich. In einem Offline-Bereich können die Sensoreinheiten 101, 102, 103, 104 die von ihnen ermittelten nicht über das höherrangige Funknetzwerk an die Auswerteeinheit 12 senden. Neben den „Offline-Bereichen“ hat die Prozessumgebung Bereiche, in denen das höherrangige Funknetzwerk verfügbar ist. Diese Bereiche können als „Online-Bereiche“ bezeichnet werden. In den Online-Bereichen ist eine Kommunikation zwischen den Sensoreinheiten 101, 102, 103, 104 und der Auswerteeinheit 12 über das höherrangige Funknetzwerk möglich.The process environment or construction site or mine may have areas where the higher tier wireless network is unavailable. These areas can be located underground, for example. These areas may be referred to as "offline areas". In the offline areas, communication between the sensor units 10 1 , 10 2 , 10 3 , 10 4 , which are located in an offline area, and the evaluation unit 12 via the higher-level radio network is not possible. In an offline area, the sensor units 10 1 , 10 2 , 10 3 , 10 4 cannot send the data they have determined to the evaluation unit 12 via the higher-level radio network. In addition to the "offline areas", the process environment has areas where the higher-level wireless network is available. These areas may be referred to as "Online Areas". In the online areas, communication between the sensor units 10 1 , 10 2 , 10 3 , 10 4 and the evaluation unit 12 is possible via the higher-level radio network.

Die Beladestelle BS befindet sich in einem Bereich der Baustelle oder der Bergbaumine ohne Verfügbarkeit des höherrangigen Funknetzwerks, d. h. die Beladestelle BS befindet sich in einem Offline-Bereich. An der Beladestelle BS können die Sensoreinheiten 101 und 102 an den Maschinen 14 und 16 nicht über das höherrangige Funknetzwerk mit der Auswerteeinheit 12 kommunizieren.The loading point BS is in an area of the construction site or the mine without the availability of the higher-level radio network, ie the loading point BS is in an offline area. At the loading point BS, the sensor units 10 1 and 10 2 on the machines 14 and 16 cannot communicate with the evaluation unit 12 via the higher-level radio network.

Die Sensoreinheiten 101 und 102 können ermitteln, dass das höherrangige Funknetzwerk zur Informationsübertragung an die Auswerteeinheit 12 nicht verfügbar ist. Die Sensoreinheiten 101 und 102 können kabellos über ihre Kommunikationsmodule 221 und 222 miteinander kommunizieren, wie durch den Pfeil P4 dargestellt ist. Die Kommunikation zwischen den Sensoreinheiten 101 und 102 erfolgt unabhängig von dem höherrangigen Funknetzwerk. Die Sensoreinheiten 101 und 102 können über ihre Kommunikationsmodule 221 und 222 ein lokales Netzwerk aufbauen, über das Informationen zwischen den Sensoreinheiten 221 und 222 übertragen werden können. Die Kommunikation zwischen den Sensoreinheiten 101 und 102 kann beispielsweise auf Basis des Wifi-Kommunikationsprotokolls erfolgen. Es sind jedoch auch andere Kommunikationsprotokolle oder Kommunikationsverfahren denkbar, die den Aufbau eines lokalen Netzwerks und eine kabellose Kommunikation unterstützen.The sensor units 10 1 and 10 2 can determine that the higher-level radio network for information transmission to the evaluation unit 12 is not available. The sensor units 10 1 and 10 2 can communicate with each other wirelessly via their communication modules 22 1 and 22 2 as shown by the arrow P 4 . The communication between the sensor units 10 1 and 10 2 takes place independently of the higher-level radio network. The sensor units 10 1 and 10 2 can set up a local network via their communication modules 22 1 and 22 2 via which information can be transmitted between the sensor units 22 1 and 22 2 . The communication between the sensor units 10 1 and 10 2 can take place on the basis of the Wifi communication protocol, for example. However, other communication protocols or communication methods that support the construction of a local network and wireless communication are also conceivable.

Die Sensoreinheiten 101 und 102 können die jeweils von ihnen ermittelten Informationen und weitere Informationen austauschen. Die weiteren Informationen können beispielsweise die Informationen einer weiteren Sensoreinheit sein, von der die Sensoreinheit 101 oder die Sensoreinheit 102 Informationen eingesammelt hat. Es ist auch möglich, dass die Sensoreinheiten 101 und 102 ihren jeweiligen vollständigen Informationssatz übertragen, so dass neben dem eigenen Informationssatz auch der Informationssatz der jeweils anderen Sensoreinheit 101 und 102 im Speicher der jeweiligen Sensoreinheit 101, 102 vorhanden ist. Im vorliegenden Fall kann die Sensoreinheit 102 die von ihre Informationen auf die Sensoreinheit 101 übertragen, d. h. die Sensoreinheit 101 ist der Informationsträger. Dies liegt darin begründet, dass der Hydraulikbagger 16 an der Beladestelle BS und damit in einem Offlinebereich verbleibt. Im Gegensatz dazu ist das Kippfahrzeug 14 mobil und bewegt sich von der Beladestelle BS beispielsweise entlang des Transportwegs 24 zu der Entladestelle ES. Das Kippfahrzeug 14 und die daran angeordnete Sensoreinheit 101 können die von der Sensoreinheit 102 ermittelten Informationen aus dem Offline-Bereich tragen und so eine Übermittlung der von der Sensoreinheit 102 ermittelten Informationen an die Auswerteeinheit 12 ermöglichen.The sensor units 10 1 and 10 2 can exchange the information determined by them and other information. The further information can be, for example, the information from a further sensor unit, from which the sensor unit 10 1 or the sensor unit 10 2 has collected information. It is also possible for the sensor units 10 1 and 10 2 to transmit their respective complete information set, so that in addition to their own information set, the information set of the other sensor unit 10 1 and 10 2 is also present in the memory of the respective sensor unit 10 1 , 10 2 . In the present case, the sensor unit 10 2 can transmit its information to the sensor unit 10 1 , ie the sensor unit 10 1 is the information carrier. The reason for this is that the hydraulic excavator 16 remains at the loading point BS and thus in an offline area. In contrast, the tipping vehicle 14 is mobile and moves from the loading point BS, for example, along the transport route 24 to the unloading point ES. The tipping vehicle 14 and the sensor unit 10 1 arranged thereon can carry the information determined by the sensor unit 10 2 from the offline area and thus enable the information determined by the sensor unit 10 2 to be transmitted to the evaluation unit 12 .

Die Entladestelle ES befindet sich in einem Bereich der Prozessumgebung bzw. der Baustelle oder des Bergbaubetriebs, in der das höherrangige Funknetzwerk verfügbar ist. Die Entladestelle ES befindet sich somit in einem Online-Bereich. Die Sensoreinheit 103 an der Maschine 18 kann mit der Auswerteeinheit 12 über das höherrangige Funknetzwerk kommunizieren und die von ihr ermittelten Informationen an die Auswerteeinheit 12 senden, wie durch den Pfeil P1 dargestellt ist. Der Radlader 20 bzw. der Transportweg 26 befinden sich ebenfalls in einem Online-Bereich, in dem die Sensoreinheit 103 mit der Auswerteeinheit 12 kommunizieren kann. Dies wird durch den Pfeil P2 dargestellt.The unloading point ES is located in an area of the process environment or the construction site or mining operation in which the higher-level radio network is available. The unloading point ES is thus located in an online area. The sensor unit 10 3 on the machine 18 can communicate with the evaluation unit 12 via the higher-level radio network and send the information it ascertains to the evaluation unit 12, as shown by the arrow P 1 . The wheel loader 20 or the transport path 26 are also located in an online area in which the sensor unit 10 3 can communicate with the evaluation unit 12. This is represented by the arrow P 2 .

Die in 2 gezeigte Situation entspricht weitgehend der in 1 dargestellten Situation. Die Maschine 14 hat sich mit der Sensoreinheit 101 entlang des Transportwegs 22 bewegt und befindet sich an oder in der näheren Umgebung des Standorts der zentralen Kommunikationseinrichtung 30. Die Sensoreinheit 101 kann über ihr Kommunikationsmodul 221 mit der zentralen Kommunikationseinrichtung 30 kabellos kommunizieren, wie durch den Pfeil P5 dargestellt ist, d.h. die Sensoreinheit 101 baut ein lokales Netzwerk mit der Kommunikationseinrichtung 30 auf. Diese Kommunikation zwischen der Sensoreinheit 101 und der zentralen Kommunikationseinrichtung 30 erfolgt unabhängig von dem höherrangigen Funknetzwerk. Die Sensoreinheit 101 kann die von ihr ermittelten Informationen und/oder die von der Sensoreinheit 102 eingesammelten Informationen, die von der Sensoreinheit 102 ermittelt wurden, an die Kommunikationseinrichtung 30 senden, sobald ein lokales Netzwerk zwischen der Sensoreinheit 101 und der Kommunikationseinrichtung 30 aufbaubar ist. Die Kommunikation zwischen der Sensoreinheit 101 und der zentralen Kommunikationseinrichtung 30 kann beispielsweise über das Wifi-Kommunikationsprotokoll oder ein ähnliches Kommunikationsprotokoll erfolgenIn the 2 The situation shown largely corresponds to that in 1 depicted situation. The machine 14 has moved with the sensor unit 10 1 along the transport path 22 and is located at or in the immediate vicinity of the location of the central communication device 30. The sensor unit 10 1 can communicate wirelessly with the central communication device 30 via its communication module 22 1 , such as is represented by the arrow P 5 , ie the sensor unit 10 1 establishes a local network with the communication device 30 . This communication between the sensor unit 10 1 and the central communication device 30 takes place independently of the higher-level radio network. Sensor unit 10 1 can send the information it has determined and/or the information collected by sensor unit 10 2 , which has been determined by sensor unit 10 2 , to communication device 30 as soon as a local network is established between sensor unit 10 1 and communication device 30 is buildable. The communication between the sensor unit 10 1 and the central communication device 30 can take place, for example, via the Wifi communication protocol or a similar communication protocol

Die Kommunikationseinrichtung 30 kann über das höherrangige Funknetzwerk mit der Auswerteeinheit 12 kommunizieren. Die Kommunikationseinrichtung 30 kann die von der Sensoreinheit 101 empfangenen Informationen, die von der Sensoreinheit 101 und der Sensoreinheit 102 ermittelt wurden, an die Auswerteeinheit 12 senden. Die zentrale Kommunikationseinrichtung 30 kann somit einen zentralen Informationshub für die von den Sensoreinheiten 101, 102, 103, 104 ermittelten Informationen bilden und diese an die Auswerteeinheit 12 übermitteln.The communication device 30 can communicate with the evaluation unit 12 via the higher-level radio network. The communication device 30 can send the information received from the sensor unit 10 1 and determined by the sensor unit 10 1 and the sensor unit 10 2 to the evaluation unit 12 . The central communication device 30 can thus form a central information hub for the information ascertained by the sensor units 10 1 , 10 2 , 10 3 , 10 4 and transmit this to the evaluation unit 12 .

3 zeigt eine schematische Ansicht einer Sensoreinheit 10, die ein Kommunikationsmodul 22 aufweist. Die Sensoreinheit 10 kann mit der Kamera 24 kommunizieren. Die Sensoreinheit 10 weist eine Einrichtung 26 zur Erfassung der Positionsinformationen, einen Beschleunigungssensor 28, ein Steuerungsmodul 30, ein Gyroskop 32, ein Magnetometer 34, ein Barometer 36 und ein Thermometer 38 auf. Die Einrichtung 26 zur Erfassung der Positionsinformationen kann dazu ausgebildet sein, die Positionsinformationen beispielsweise über GNSS und/oder mit Hilfe von Wifi-Routern zu ermitteln. Die Sensoreinheit 10 kann ein Speichermodul 40 aufweisen. Das Steuerungsmodul 30 kann das Kommunikationsmodul 22, die Einrichtung 26, die Sensoren 28, 32 bis 38, das Speichermodul 40 und die Kamera 24 steuern. 3 shows a schematic view of a sensor unit 10 having a communication module 22 . The sensor unit 10 can communicate with the camera 24 . The sensor unit 10 has a device 26 for acquiring the position information, an acceleration sensor 28 , a control module 30 , a gyroscope 32 , a magnetometer 34 , a barometer 36 and a thermometer 38 . The device 26 for acquiring the position information can be designed to determine the position information, for example via GNSS and/or with the aid of Wifi routers. The sensor unit 10 can have a memory module 40 . The control module 30 can control the communication module 22, the device 26, the sensors 28, 32-38, the memory module 40 and the camera 24.

Das Kommunikationsmodul 22 kann zur Kommunikation mit der Auswerteeinheit 12 über ein höherrangiges Funknetzwerk und zur Kommunikation mit einem Kommunikationsmodul einer anderen Sensoreinheit über ein lokales Netzwerk ausgebildet sein. Zur Kommunikation mit einer anderen Sensoreinheit kann das Kommunikationsmodul 22 ein Wifi-Modul aufweisen, d. h. über das Wifi- Kommunikationsprotokoll mit einem Kommunikationsmodul einer anderen Sensoreinheit kommunizieren. Das Kommunikationsmodul 22 kann dazu eingerichtet sein, über Mobilfunknetze als höherrangiges Funknetzwerk zu kommunizieren und Informationen auszutauschen. Solche höherrangigen Funknetzwerke können Mobilfunknetze nach dem GPRS-, 3G-, 4G- oder 5G-Standard seinThe communication module 22 can be designed for communication with the evaluation unit 12 via a higher-level radio network and for communication with a communication module of another sensor unit via a local network. For communication with another sensor unit, the communication module 22 can have a Wifi module, i. H. communicate with a communication module of another sensor unit via the Wifi communication protocol. The communication module 22 can be set up to communicate and exchange information via mobile radio networks as a higher-level radio network. Such higher-level radio networks can be mobile radio networks based on the GPRS, 3G, 4G or 5G standard

In dem Speichermodul 40 können die von der Sensoreinheit 10 ermittelten Informationen bezüglich der Maschine gespeichert werden, an der die Sensoreinheit 10 angeordnet ist. Die Sensoreinheit 10 kann ferner ein Energiespeichermodul haben, sodass die Sensoreinheit 10 eine von der jeweiligen Maschine unabhängige und damit autarke Einheit darstellt. Alternativ kann die Sensoreinheit 10 jedoch auch zur Verbindung mit einem Stromkreis einer Maschine ausgebildet sein, sodass die Energieversorgung der Sensoreinheit 10 über die Maschine erfolgt. Die Sensoreinheit 10 kann auch eine Schnittstelle aufweisen, die zur Kommunikation mit der Steuerung einer Maschine ausgebildet sein kann.The information determined by the sensor unit 10 with regard to the machine on which the sensor unit 10 is arranged can be stored in the memory module 40 . The sensor unit 10 can also have an energy storage module, so that the sensor unit 10 represents a unit that is independent of the respective machine and is therefore self-sufficient. Alternatively, however, the sensor unit 10 can also be designed for connection to a circuit of a machine, so that the energy supply of the sensor unit 10 takes place via the machine. The sensor unit 10 can also have an interface which can be designed for communication with the controller of a machine.

Mit dem erfindungsgemäßen System 100 und der Sensoreinheit 10 können die von einer Maschine 14, 16, 18, 20 ausgeführten Prozesse und die Prozessumgebung selbst dann im Wesentlichen lückenlos überwacht, wenn kein höherrangiges Funknetzwerk verfügbar ist.With the system 100 according to the invention and the sensor unit 10, the processes executed by a machine 14, 16, 18, 20 and the process environment can be monitored essentially seamlessly even if no higher-level radio network is available.

Claims (29)

System (100) zur Übertragung von Informationen bei der Überwachung der von wenigstens einer Maschine (14, 16, 18, 20) ausgeführten Prozesse und der Prozessumgebung, wobei das System (100) umfasst: wenigstens eine erste Sensoreinheit (101), wobei die erste Sensoreinheit (101) ein erstes Kommunikationsmodul (221) aufweist, wobei die erste Sensoreinheit (101) dazu ausgebildet ist, Informationen bezüglich wenigstens einer ersten Maschine (14, 16, 18, 20) zu ermitteln, wobei die von der ersten Sensoreinheit (101) ermittelten Informationen zumindest eine Information aus der folgenden Gruppe umfassen: Positionsinformationen der ersten Maschine (14, 16, 18, 20), wenigstens einen Geschwindigkeitswert in wenigstens einer Richtung, wenigstens einen Beschleunigungswert in wenigstens einer Richtung, wenigstens eine zweite Sensoreinheit (102), wobei die zweite Sensoreinheit (102) ein zweites Kommunikationsmodul (222) aufweist, wobei die zweite Sensoreinheit (102) dazu ausgebildet ist, Informationen bezüglich der wenigstens einen zweiten Maschine (14, 16, 18, 20) zu ermitteln, wobei die von der zweiten Sensoreinheit (102) ermittelten Informationen zumindest eine Information aus der folgenden Gruppe umfassen: Positionsinformationen der zweiten Maschine (14, 16, 18, 20), wenigstens einen Geschwindigkeitswert in wenigstens einer Richtung, wenigstens einen Beschleunigungswert in wenigstens einer Richtung, wobei das erste Kommunikationsmodul (221) der ersten Sensoreinheit (101) und das zweite Kommunikationsmodul (222) der zweiten Sensoreinheit (102) dazu eingerichtet sind, ein lokales Netzwerk aufzubauen, um eine Übertragung von Informationen von der ersten Sensoreinheit (101) auf die zweite Sensoreinheit (102) oder umgekehrt zu veranlassen.A system (100) for transmitting information when monitoring the processes performed by at least one machine (14, 16, 18, 20) and the process environment, the system (100) comprising: at least a first sensor unit (10 1 ), the first sensor unit (10 1 ) has a first communication module (22 1 ), the first sensor unit (10 1 ) being designed to determine information relating to at least one first machine (14, 16, 18, 20), the data from the first The information determined by the sensor unit (10 1 ) comprises at least one item of information from the following group: position information of the first machine (14, 16, 18, 20), at least one speed value in at least one direction, at least one acceleration value in at least one direction, at least one second sensor unit (10 2 ), where the second sensor unit (10 2 ) has a second communication module (22 2 ), the second sensor unit (10 2 ) being designed to determine information relating to the at least one second machine (14, 16, 18, 20), the from The information determined by the second sensor unit (10 2 ) comprises at least one piece of information from the following group: position information of the second machine (14, 16, 18, 20), at least one speed value in at least one direction, at least one acceleration value in at least one direction, with the first communication module (22 1 ) of the first sensor unit (10 1 ) and the second communication module (22 2 ) of the second sensor unit (10 2 ) are set up to set up a local network in order to transmit information from the first sensor unit (10 1 ) to cause the second sensor unit (10 2 ) or vice versa. System (100) nach Anspruch 1, wobei das System (100) dazu eingerichtet ist, die Verfügbarkeit eines höherrangigen Funknetzwerks in der Prozessumgebung zu ermitteln und Bereiche mit Verfügbarkeit des höherrangigen Funknetzwerks und Bereiche (BS) ohne Verfügbarkeit des höherrangigen Funknetzwerks festzulegen.system (100) after claim 1 , wherein the system (100) is arranged to determine the availability of a higher tier radio network in the process environment and to define areas with availability of the higher tier radio network and areas (BS) without availability of the higher tier radio network. System (100) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die erste Sensoreinheit (101) und/oder zweite Sensoreinheit (102) dazu eingerichtet sind, die Verfügbarkeit des höherrangigen Funknetzwerks in zumindest einem Bereich der Prozessumgebung zu ermitteln.System (100) according to one of Claims 1 or 2 , wherein the first sensor unit (10 1 ) and / or second sensor unit (10 2 ) are set up to determine the availability of the higher-level radio network in at least one area of the process environment. System (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das System (100) wenigstens eine Kommunikationseinrichtung (30) aufweist, die zum Aufbau eines lokalen Netzwerks mit dem ersten Kommunikationsmodul (221) der ersten Sensoreinheit (101) und/oder dem zweiten Kommunikationsmodul (222) der zweiten Sensoreinheit (101) eingerichtet ist, um Informationen von der ersten Sensoreinheit (101) und/oder der zweiten Sensoreinheit (102) auf die wenigstens eine Kommunikationseinrichtung (30) zu übertragen und/oder von der wenigstens einen Kommunikationseinrichtung (30) auf die erste Sensoreinheit (101) und/oder die zweite Sensoreinheit (102) zu übertragen.System (100) according to one of Claims 1 until 3 , wherein the system (100) has at least one communication device (30) which is used to set up a local network with the first communication module (22 1 ) of the first sensor unit (10 1 ) and/or the second communication module (22 2 ) of the second sensor unit ( 10 1 ) is set up to transmit information from the first sensor unit (10 1 ) and/or the second sensor unit (10 2 ) to the at least one communication device (30) and/or from the at least one communication device (30) to the first To transmit sensor unit (10 1 ) and / or the second sensor unit (10 2 ). System (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das System (100) eine Auswerteinheit (12) aufweist, die zur Kommunikation mit der ersten Sensoreinheit (101) und der zweiten Sensoreinheit (102) eingerichtet ist.System (100) according to one of Claims 1 until 4 , wherein the system (100) has an evaluation unit (12) which is set up for communication with the first sensor unit (10 1 ) and the second sensor unit (10 2 ). System (100) nach Anspruch 5, wobei die wenigstens eine Auswerteeinheit (12) zur Kommunikation mit der wenigstens einen Kommunikationseinrichtung (30) eingerichtet ist, um eine Übertragung von Informationen von der wenigstens einen Kommunikationseinrichtung (30) zu der wenigstens einen Auswerteinheit (12) und/oder eine Übertragung von Informationen von der der wenigstens einen Auswerteinheit (12) zu der wenigstens einen Kommunikationseinrichtung (30) zu veranlassen.system (100) after claim 5 , wherein the at least one evaluation unit (12) is set up for communication with the at least one communication device (30), in order to transmit information from the at least one communication device (30) to the at least one evaluation unit (12) and/or to transmit information from the at least one evaluation unit (12) to the at least one communication device (30). System (100) nach Anspruch 5 oder 6, wobei das erste Kommunikationsmodul (221) der ersten Sensoreinheit (101) und/oder das zweite Kommunikationsmodul (222) der zweiten Sensoreinheit (102) dazu eingerichtet sind, Informationen über das höherrangige Funknetzwerk mit der wenigstens einen Auswerteinheit (12) auszutauschen.system (100) after claim 5 or 6 , wherein the first communication module (22 1 ) of the first sensor unit (10 1 ) and/or the second communication module (22 2 ) of the second sensor unit (10 2 ) are set up to transmit information about the higher-level radio network to the at least one evaluation unit (12) exchange. System (100) nach Anspruch 7, wobei die erste Sensoreinheit (101) und/oder die zweiter Sensoreinheit (102) dazu eingerichtet ist, Informationen bei Erreichen eines Bereichs der Prozessumgebung mit Verfügbarkeit des höherrangigen Funknetzwerks mit der wenigstens eine Auswerteinheit (12) über das höherrangige Funknetzwerk auszutauschen.system (100) after claim 7 , wherein the first sensor unit (10 1 ) and/or the second sensor unit (10 2 ) is set up to exchange information with the at least one evaluation unit (12) via the higher-level radio network when it reaches an area of the process environment with availability of the higher-level radio network. System (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die erste Sensoreinheit (101) und/oder die zweite Sensoreinheit (102) dazu eingerichtet sind, die Übertragung von Informationen über das höherrangige Funknetzwerk zu priorisieren, wobei die Übertragung von Information über ein lokales Netzwerk eine niedrigere Priorität als die Übertragung von Informationen über das höherrangige Funknetzwerk aufweist.System (100) according to any one of the preceding claims, wherein the first sensor unit (10 1 ) and / or the second sensor unit (10 2 ) are adapted to prioritize the transmission of information over the higher-level radio network, wherein the transmission of information over a local network has a lower priority than the transmission of information over the higher-level wireless network. System (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei das System (100) dazu eingerichtet ist, vorzugeben, zwischen welchen Sensoreinheiten (101, 102) Informationen übertragen oder ausgetauscht werden.System (100) according to one of the preceding claims, wherein the system (100) is set up to specify between which sensor units (10 1 , 10 2 ) information is transmitted or exchanged. System (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die erste Sensoreinheit (101) und/oder die zweite Sensoreinheit (102) dazu eingerichtet sind, als Informationsträger zu agieren und Informationen von einer anderen Sensoreinheit zu empfangen.System (100) according to any one of the preceding claims, wherein the first sensor unit (10 1 ) and/or the second sensor unit (10 2 ) are set up to act as an information carrier and to receive information from another sensor unit. System (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die erste Sensoreinheit (101) und die zweite Sensoreinheit (102) dazu eingerichtet sind, in Abhängigkeit des Maschinentyps und/oder in Abhängigkeit der von der Maschine ausgeführten Prozesse zu ermitteln, welche von erster oder zweiter Sensoreinheit (101, 102) als Informationsträger agiert.System (100) according to any one of the preceding claims, wherein the first sensor unit (10 1 ) and the second sensor unit (10 2 ) are set up to determine which of first or second sensor unit (10 1 , 10 2 ) acts as an information carrier. System (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die erste Sensoreinheit (101) und die zweite Sensoreinheit (102) dazu eingerichtet sind, den Informationssatz der jeweils anderen Sensoreinheit übertragen zu bekommen.System (100) according to any one of the preceding claims, wherein the first sensor unit (10 1 ) and the second sensor unit (10 2 ) are arranged to do so are to get the information record of the other sensor unit transmitted. System (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei das erste Kommunikationsmodul (221) der ersten Sensoreinheit (101) und/oder das zweite Kommunikationsmodul (222) der zweiten Sensoreinheit (102) dazu eingerichtet sind, über das lokale Netzwerk die Positionsinformationen der ersten Sensoreinheit (101) und/oder der zweiten Sensoreinheit (102) zu ermitteln.System (100) according to any one of the preceding claims, wherein the first communication module (22 1 ) of the first sensor unit (10 1 ) and / or the second communication module (22 2 ) of the second sensor unit (10 2 ) are set up via the local network to determine the position information of the first sensor unit (10 1 ) and/or the second sensor unit (10 2 ). System (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die erste Sensoreinheit (101) und/oder die zweite Sensoreinheit (102) dazu eingerichtet sind, die Positionsinformationen der ersten Sensoreinheit (101) und/oder zweiten Sensoreinheit (102) mittels wenigstens einer Kamera anhand wenigstens eines Markierungspunkts zu ermitteln.System (100) according to any one of the preceding claims, wherein the first sensor unit (10 1 ) and / or the second sensor unit (10 2 ) are set up to the position information of the first sensor unit (10 1 ) and / or second sensor unit (10 2 ) to be determined by means of at least one camera using at least one marking point. Sensoreinheit (10) für ein System (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die Sensoreinheit (10) umfasst: wenigstens eine Einrichtung (26) zur Erfassung von Positionsinformationen, wenigstens einen weiteren Sensor (28, 32, 34, 36, 38), der zur Erfassung von Informationen bezüglich der Maschine (14, 16, 18, 20) ausgebildet ist, wenigstens ein Kommunikationsmodul (22), wobei das wenigstens eine Kommunikationsmodul (22) zur Kommunikation über ein lokales Netzwerk eingerichtet ist, und wenigstens ein Steuerungsmodul (30), das dazu ausgebildet ist, zumindest die Einrichtung zur Positionserfassung (16), den wenigstens einen weiteren Sensor (28, 32, 34, 36, 38) und das Kommunikationsmodul (22) zu steuern.Sensor unit (10) for a system (100) according to one of Claims 1 until 15 , wherein the sensor unit (10) comprises: at least one device (26) for detecting position information, at least one further sensor (28, 32, 34, 36, 38) for detecting information relating to the machine (14, 16, 18 , 20) is trained, at least a communication module (22), whereby at least one communication module (22) is set up for communication via a local network, and at least a control module (30) that is trained for this, at least the setup for position recording (16 ), to control the at least one further sensor (28, 32, 34, 36, 38) and the communication module (22). Verfahren zur Übertragung von Informationen bei der Überwachung der von wenigstens einer Maschine (14, 16, 18, 20) ausgeführten Prozesse und der Prozessumgebung, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Ermitteln von Informationen bezüglich wenigstens einer ersten Maschine (14, 16, 18, 20) mittels einer ersten Sensoreinheit (101), wobei die ermittelten Informationen zumindest eine Information aus der folgenden Gruppe umfassen: Positionsinformationen der ersten Maschine (14, 16, 18, 20), wenigstens einen Geschwindigkeitswert in wenigstens einer Richtung, wenigstens einen Beschleunigungswert in wenigstens einer Richtung, wobei die erste Sensoreinheit (101) ein erstes Kommunikationsmodul (36) aufweist, Ermitteln von Informationen bezüglich wenigstens einer zweiten Maschine (14, 16, 18, 20) mittels einer zweiten Sensoreinheit (102), wobei die ermittelten Informationen zumindest eine Information aus der folgenden Gruppe umfassen: Positionsinformationen der zweiten Maschine (14, 16, 18, 20), wenigstens einen Geschwindigkeitswert in wenigstens einer Richtung, wenigstens einen Beschleunigungswert in wenigstens einer Richtung, wobei die zweite Sensoreinheit (102) ein zweites Kommunikationsmodul aufweist, Initiieren des Aufbaus eines lokalen Netzwerks zwischen dem ersten Kommunikationsmodul (221) der ersten Sensoreinheit (101) und dem zweiten Kommunikationsmodul (222) der zweiten Sensoreinheit (102), um eine Übertragung von Informationen von der ersten Sensoreinheit (101) auf die zweite Sensoreinheit (102) oder umgekehrt zu veranlassen.Method for transmitting information when monitoring the processes executed by at least one machine (14, 16, 18, 20) and the process environment, the method comprising the following steps: determining information relating to at least a first machine (14, 16, 18 , 20) by means of a first sensor unit (10 1 ), the determined information comprising at least one piece of information from the following group: position information of the first machine (14, 16, 18, 20), at least one speed value in at least one direction, at least one acceleration value in at least one direction, the first sensor unit (10 1 ) having a first communication module (36), determining information relating to at least one second machine (14, 16, 18, 20) by means of a second sensor unit (10 2 ), the determined Information includes at least one piece of information from the following group: position information of the second machine (14, 16, 18, 20), at least one speed value in at least one direction, at least one acceleration value in at least one direction, the second sensor unit (10 2 ) having a second communication module, initiating the establishment of a local network between the first communication module ( 22 1 ) of the first sensor unit (10 1 ) and the second communication module (22 2 ) of the second sensor unit (10 2 ) in order to transmit information from the first sensor unit (10 1 ) to the second sensor unit (10 2 ) or vice versa cause. Verfahren nach Anspruch 17, umfassend die Schritte von: Ermitteln der Verfügbarkeit eines höherrangigen Funknetzwerks in der Prozessumgebung und Unterteilen der Prozessumgebung in Bereiche mit Verfügbarkeit des höherrangigen Funknetzwerks und Bereiche (BS) ohne Verfügbarkeit des höherrangigen Funknetzwerks.procedure after Claim 17 , comprising the steps of: determining the availability of a higher tier radio network in the process environment and dividing the process environment into areas with availability of the higher tier radio network and areas (BS) without availability of the higher tier radio network. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 oder 18, umfassend die Schritte von: Ermitteln der Verfügbarkeit des höherrangigen Funknetzwerks in zumindest einem Bereich der Prozessumgebung mittels der ersten Sensoreinheit (101) und/oder der zweiten Sensoreinheit (102) und Veranlassen eines Austauschs von Informationen zwischen der ersten Sensoreinheit (101) und der zweiten Sensoreinheit (102) in einem Bereich ohne Verfügbarkeit des höherrangigen Funknetzwerks.Procedure according to one of claims 17 or 18 , comprising the steps of: determining the availability of the higher-level radio network in at least one area of the process environment by means of the first sensor unit (10 1 ) and/or the second sensor unit (10 2 ) and initiating an exchange of information between the first sensor unit (10 1 ) and the second sensor unit (10 2 ) in an area with no availability of the higher tier radio network. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, umfassend den Schritt von: Übertragen von Informationen von der ersten Sensoreinheit (101) und/oder der zweiten Sensoreinheit (102) auf wenigstens eine Kommunikationseinrichtung (30) oder von der wenigstens einen Kommunikationseinrichtung (30) auf die erste Sensoreinheit (101) und/oder die zweite Sensoreinheit (102).Procedure according to one of claims 17 until 19 , comprising the step of: transmitting information from the first sensor unit (10 1 ) and/or the second sensor unit (10 2 ) to at least one communication device (30) or from the at least one communication device (30) to the first sensor unit (10 1 ) and/or the second sensor unit (10 2 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, umfassend den Schritt von: Übertragen von Informationen von der wenigstens einen Kommunikationseinrichtung (30) zu wenigstens einer Auswerteinheit (12).Procedure according to one of claims 17 until 20 , comprising the step of: transmitting information from the at least one communication device (30) to at least one evaluation unit (12). Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 21, umfassend den Schritt von: Übertragen von Informationen, wenn die erste Sensoreinheit (101) und/oder die zweite Sensoreinheit (102) einen Bereich der Prozessumgebung mit Verfügbarkeit des höherrangigen Funknetzwerks erreichen.Procedure according to one of claims 17 until 21 , comprising the step of: transmitting information when the first sensor unit (10 1 ) and/or the second sensor unit (10 2 ) reach an area of the process environment with availability of the higher tier radio network. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 22, umfassend den Schritt von: Ermitteln welche von erster Sensoreinheit (101) oder zweiter Sensoreinheit (102) als Informationsträger der Informationen der jeweils anderen Sensoreinheit (101, 102) agiert oder agieren kann.Procedure according to one of claims 17 until 22 , comprising the step of: determining which of the first sensor unit (10 1 ) or second sensor unit (10 2 ) as the information carrier of the information from the respective other sensor unit (10 1 , 10 2 ) acts or can act. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 23, umfassend den Schritt von: Ermitteln durch die Kommunikation zwischen dem ersten Kommunikationsmodul (221) und dem zweiten Kommunikationsmodul (222), welche von erster oder zweiter Sensoreinheit (101, 102) als Informationsträger agiert oder agieren kann.Procedure according to one of claims 17 until 23 , comprising the step of: determining through the communication between the first communication module (22 1 ) and the second communication module (22 2 ) which of the first or second sensor unit (10 1 , 10 2 ) acts or can act as an information carrier. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 24, umfassend den Schritt von: Ermitteln in Abhängigkeit des Maschinentyps und/oder in Abhängigkeit der von der Maschine ausgeführten Prozesse, welche von erster oder zweiter Sensoreinheit (101, 102) als Informationsträger agiert oder agieren kann.Procedure according to one of claims 17 until 24 , comprising the step of: determining, depending on the machine type and/or depending on the processes carried out by the machine, which of the first or second sensor unit (10 1 , 10 2 ) acts or can act as an information carrier. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 25, umfassend den Schritt von: Priorisieren eines Austauschs von Informationen zwischen der ersten Sensoreinheit (101) und/oder der zweiten Sensoreinheit (102) mit der wenigstens einen Auswerteeinheit über das höherrangige Funknetzwerk, wobei der Austausch von Informationen über ein lokales Netzwerk eine niedrigere Priorität als der Austausch von Information über das höherrangige Funknetzwerk hat.Procedure according to one of claims 17 until 25 , comprising the step of: prioritizing an exchange of information between the first sensor unit (10 1 ) and/or the second sensor unit (10 2 ) with the at least one evaluation unit via the higher-level radio network, the exchange of information via a local network having a lower has priority over the exchange of information over the higher tier radio network. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 26, umfassend den Schritt von: Empfangen eines Informationssatzes einer Sensoreinheit (101, 102) durch die jeweils andere Sensoreinheit (101, 102).Procedure according to one of claims 17 until 26 , comprising the step of: receiving an information set of one sensor unit (10 1 , 10 2 ) by the respective other sensor unit (10 1 , 10 2 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 27, umfassend den Schritt von: Ermitteln der Position der ersten Sensoreinheit (101) und/oder zweiten Sensoreinheit (102) über das lokale Netzwerk.Procedure according to one of claims 17 until 27 , comprising the step of: determining the position of the first sensor unit (10 1 ) and/or second sensor unit (10 2 ) via the local area network. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 28, umfassend den Schritt von: Ermitteln der Position der ersten Sensoreinheit (101) und/oder zweiten Sensoreinheit (102) mittels wenigstens einer Kamera anhand wenigstens eines Markierungspunkts.Procedure according to one of claims 17 until 28 , comprising the step of: determining the position of the first sensor unit (10 1 ) and/or the second sensor unit (10 2 ) by means of at least one camera using at least one marking point.
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US20180206175A1 (en) 2015-07-06 2018-07-19 Newtrax Holdings Inc. System for transmitting data from an underground vehicle

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