EP3306023B1

EP3306023B1 - System zum messen, überwachen und steuern von beweglichen und schliessbaren bauteilen

Info

Publication number: EP3306023B1
Application number: EP17195350.8A
Authority: EP
Inventors: Thomas Kössler
Original assignee: Usl Emmen AG
Current assignee: Portanet Ag
Priority date: 2016-10-10
Filing date: 2017-10-07
Publication date: 2022-04-27
Anticipated expiration: 2037-10-07
Also published as: EP3306023A1; EP3306023B8

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Messen, Überwachen und Steuern von beweglichen und schliessbaren Bauteilen mit Rahmen im Hoch- und Tiefbau oder von Verkehrs- und Transportmitteln, sowie ein Verfahren unter Einsatz des Systems.
Bewegliche Bauteile wie Fenster, Türen und/oder Tore von Gebäuden müssen regelmässig gewartet werden, um ihr Funktionieren sicher zu stellen. Aus diesem Grund werden diese oft im Rahmen eines Servicevertrags regelmässig, d.h. beispielsweise alle 1 bis 3 Jahre, vom Servicetechniker gewartet.
Die Notwendigkeit einer Wartung von beweglichen Bauteilen hängt im Wesentlichen von der Art des Bauteils, dessen mechanischer und/oder Umwelt-Belastung und insbesondere von der Anzahl der durchgeführten Öffnungs- und Schliesszyklen ab.
Die Wartung durch den Servicetechniker wird heutzutage jedoch in aller Regel unabhängig von der Anzahl der durchgeführten Öffnungs- und Schliesszyklen durchgeführt, und ist somit unabhängig davon, ob das bewegliche Bauteil eine Revision braucht oder nicht.
Gerade im Industriebereich wird zudem vom Bauherrn resp. vom Inhaber eines Gebäudes vermehrt auch eine längere Garantie der Lebensdauer des beweglichen Bauteils gewünscht, beispielsweise 5, 10 oder mehr Jahre. Bewegliche Bauteile sind heute so ausgelegt, dass sie auch bei einer starken Belastung, d.h. bei einer grossen Anzahl an Öffnungs- und Schliesszyklen, problemlos einige Jahre störungsfrei funktionieren. Dementsprechend kann für diese Zeitspanne auch eine Garantie gegeben werden. Hingegen wird es schwieriger, die Garantieleistung beispielsweise auf 10 oder mehr Jahre zu erstrecken. Zwar kann bei schwacher Benutzung des beweglichen Bauteils problemlos eine Garantie für eine solch lange Zeitspanne gegeben werden. Hingegen erhöht sich bei längeren Garantiefristen das Risiko für den Anbieter drastisch, wenn das bewegliche Bauteil sehr oft benutzt wird, weshalb der Anbieter nur ungern eine solch lange Garantiefrist gewährt - zumal er die Art und Weise sowie die Häufigkeit der Benutzung des Bauteils weder steuern noch überprüfen kann.
Die US-A-2013/0277437 beschreibt ein Feder-Zyklus-Tracker-System für eine auf einer Spur montierten Türe mit mindestens einer Feder und einem Tracker. Der Tracker hat einen Sensor mit mindestens einem Sensorelement, einen Regler mit einer Zähleranzeige, mindestens ein Eingangssignal vom Sensorelement und mindestens ein Ausgangssignal. Das Sensorelement und der Tracker sind so montiert, dass, wenn die Tür in Richtung der offenen Position und/oder der geschlossenen Position bewegt wird, das Sensorelement und der Regler relativ zu einander bewegt werden, so dass das Sensorelement das detektierte Element erfasst, ein Eingangssignals an den Regler sendet und so die Zähleranzeige erhöht, wodurch so die Anzahl gemessen wird, wie oft die Feder verwendet wird. Das beschriebene System ist unabhängig von einem Server und weist kein Übermittlungsmodul auf. So kann das System weder zentral überwacht noch aktiv gesteuert werden.
Die WO-A-2015/023765 beschreibt ein Fernüberwachungssystem von Geräten und deren Vorratskontrolle, insbesondere von Geräten bei Verkaufsstellen, wie beispielsweise von Gefrier- und Kühlgeräten mit Selbstbedienung. Es umfasst ein Kühlgerät mit Türe, welche sich öffnen und schliessen lässt um Zugang zum Inneren des Kühlgeräts mit den Lagerwaren zu ermöglichen. Das Überwachungssystem umfasst einen Türsensor und ein Computer-System, welches mit dem Türsensor gekoppelt ist. Das Computer-System kommuniziert Daten, welche die Anzahl Öffnungsvorgänge anzeigt, und berechnet die ungefähre Anzahl an herausgenommenen Artikeln, sowie die ungefähre Anzahl an noch vorhandenen Artikeln an Lager. Anschliessend liefert ein Geräte-Management-Server einen Hinweis, ob das Kühlgerät wieder aufgefüllt werden muss. Nicht erwähnt ist das Steuern der Geräte.
Die JP-A-2002/168048 beschreibt eine Öffnungs- und Schliessvorrichtung, welche Betriebsdetails des Öffnungs- und Schliessgehäuses erkennt. Sie verfügt über eine Informationsspeichereinrichtung zum Aktualisieren und Speichern von Betriebsverlaufsinformationen und eine Informationsberichteinrichtung zum Melden von Informationen zur Betriebshistorie oder Verarbeitungsinformation. Die Meldung von Betriebsverlaufsinformationen erfolgt bei vordefinierten Bedingungen oder falls eine Anfrage von aussen erfolgt. Nicht erwähnt ist das Steuern der Öffnungs- und Schliessvorrichtung.
Daher besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System bereit zu stellen, mit welchem nicht nur der Zeitpunkt einer Revision von beweglichen Gebäude-Bauteilen optimiert, sondern welches auch zum Steuern der beweglichen Gebäude-Bauteile eingesetzt werden kann. Zudem soll das System dem Hersteller und Anbieter von beweglichen Bauteilen Möglichkeiten zu Optimierung der anzubietenden Garantiefristen bereitstellen.
Überraschenderweise konnte die Aufgabe mit einem System (1) zum Messen, Überwachen und Steuern von beweglichen und schliessbaren Bauteilen mit Rahmen (2) im Hoch- und Tiefbau oder von Verkehrs- und Transportmitteln nach Anspruch 1 gelöst werden.
Beansprucht wird auch ein Verfahren zum Messen, Überwachen und Steuern von beweglichen und schliessbaren Bauteilen mit Rahmen (2) im Hoch- und Tiefbau oder von Verkehrs- und Transportmitteln mit dem erfindungsgemässen System (1) nach Anspruch 8.
Das erfindungsgemässe System (1) und das erfindungsgemässe Verfahren bieten überraschenderweise viele Vorteile. So muss das bewegliche und schliessbare Bauteil (2a) nicht mehr nach einer festen Zeitspanne - und daher in vielen Fällen zu früh - gewartet werden, sondern der Zeitpunkt einer Revision kann zentral überwacht und optimal geplant werden, wenn sie effektiv nötig ist, beispielsweise nach einer vorbestimmten Anzahl Öffnungs- und Schliesszyklen. Dadurch entfallen unnötige Wartungen, Wartungskosten können reduziert und die Lebensdauer des Bauteils erhöht werden. Zudem kann der Hersteller resp. der Anbieter der beweglichen und schliessbaren Bauteile (2a) die Garantie auf diese problemlos auf eine Anzahl Öffnungs- und Schliesszyklen geben. Dadurch wird insbesondere bei einer starken Nutzung der beweglichen und schliessbaren Bauteile (2a) die Garantiefrist besser definiert und das Risiko reduziert, dass beim beweglichen und schliessbaren Bauteil (2a) aufgrund einer überdurchschnittlichen Nutzung innerhalb der Garantiefrist ein Schaden auftritt. Auch kann der Servicetechniker bequem und zeitsparend von seinem Arbeitsplatz die Anzahl Öffnungs- und Schliesszyklen sowie den Zustand des beweglichen und schliessbaren Bauteils (2a) überprüfen, und muss dies nicht zeit- und kostenaufwändig vor Ort tun. Und umfasst die Mess- und Steuervorrichtung (3) ein Speicherelement (8), können relevante Daten wie durchgeführte Wartungen gespeichert und einfach nachverfolgt werden. Zudem kann die Bauteilgarantie auf einfache Art und Weise überwacht werden.
Überraschenderweise kann das erfindungsgemässe System (1) und das erfindungsgemässe Verfahren auch zum Steuern der beweglichen und schliessbaren Bauteile mit Rahmen (2) eingesetzt werden. So können beispielsweise die beweglichen Bauteile (2a) wie Fenster oder Türen mittels der Steuerung verschlossen werden. Dies kann beispielsweise durch zentrale Steuerung anhand einer manuellen oder automatischen Eingabe beim Server (10) oder Arbeitscomputer (11) erfolgen. Es ist auch möglich, dass die Steuerung lokal und bevorzugt automatisiert erfolgt, beispielsweise anhand eines weiteren Sensors. Detektiert beispielsweise ein Brandmelder Rauch, kann der Brandmelder mittels Übermittlungsmodul an die Brandschutztüren und Fenster direkt ein Signal zum Schliessen auslösen, ohne dass eine Brandmeldeanlage mit eingebunden werden muss. Dies beschleunigt die Prozesse und/oder erhöht die Sicherheit, falls ein zusätzliches Schliess- und Alarmsystem vorhanden ist.
Das erfindungsgemässe System (1) und das erfindungsgemässe Verfahren kann überraschenderweise auch in weiteren Anwendungen eingesetzt werden. So kann beispielsweise ein Überwachungsdienst - wenn die Sensoren (4) einen Türschloss-Sensor und/oder Schocksensor umfassen - auch für weit entfernte Gebäude überprüfen, ob ein bewegliches und schliessbares Bauteil (2a) verschlossen ist und/oder manipuliert wurde. Wenn die Sensoren (4) einen Zutrittsmelder umfassen, kann beispielsweise im Brandfall die Feuerwehr schnell ermitteln, in welchen Räumen sich noch Personen aufhalten. Und da die Sensoren (4) einen Temperatursensor umfassen, können im Brandfall die Fluchtwege optimal gesteuert werden, auch um Kollisionen mit der Feuerwehr zu minimieren.
Überraschenderweise wurde auch gefunden, dass sich das erfindungsgemässe System (1) und das erfindungsgemässe Verfahren nicht nur im Hoch- und Tiefbau eignen, sondern dass es auch anderweitig eingesetzt werden kann, insbesondere auch bei beweglichen und schliessbaren Bauteilen von Verkehrs- und Transportmitteln.

Das System (1)

Das erfindungsgemässe System (1) ist besonders geeignet zum Messen, Überwachen und Steuern von beweglichen und schliessbaren Bauteilen mit Rahmen (2) im Hoch- und Tiefbau sowie von Verkehrs- und Transportmitteln. Dabei lässt sich das bewegliche und schliessbare Bauteil (2a) im Wesentlichen nahtlos in den Rahmen (2b), einfügen und schliessen sowie gegebenenfalls abschliessen, d.h. beispielsweise mit einem Schlüssel verriegeln.
Das System (1) umfasst eine Vielzahl von beweglichen und schliessbaren Bauteilen mit Rahmen (2), und somit von beweglichen und schliessbaren Bauteilen (2a) mit Rahmen (2b). Unter dem Begriff Vielzahl wird erfindungsgemäss mindestens zwei, bevorzugt mindestens 10, insbesondere mindestens 100 oder mehr, verstanden, Mit anderen Worten: mit dem erfindungsgemässen System (1) und dem erfindungsgemässen Verfahren kann mit einer zentralen Servereinheit, umfassend einen Server (10) und/oder Arbeitscomputer (11), eine grosse Anzahl - beispielsweise hunderte oder tausende - von beweglichen Bauteilen mit Rahmen (2) überwacht und gesteuert werden.
Jedes bewegliche und schliessbare Bauteil (2a) mit Rahmen (2b) umfasst mindestens eine Mess- und Steuervorrichtung (3) zum Messen von Daten und zum Steuern von Bauteilen, beispielsweise zum zentralen Schliessen und Verriegeln von Türen und Fenstern, zum Schliessen von Brandschutztüren und/oder Fenster bei Brandalarm, bei einem definierten Ereignis zum Auslösen eines Alarms mit anschliessender Betätigung eines Schalters oder Motors, beispielsweise wenn die Temperatur eines Kühlraums über einen bestimmten Wert ansteigt mit anschliessender Verriegelung aller Öffnungen, und/oder zum Öffnen einer verriegelten Tür, falls ein Bewegungsmelder in einem verschlossenen Raum eine Person detektiert.
Zudem umfasst das System (1) einen Server (10) und/oder einen Arbeitscomputer (11) mit Computerprogramm, wobei das Computerprogramm dazu konfiguriert ist, die vom Übermittlungsmodul übersandten Daten auszuwerten.
Der Hoch- und Tiefbau umfasst ein Gebäude, eine Mauer mit Tor und/oder Pforte, eine Schranke, und/oder eine Brücke, insbesondere Ziehbrücke. Das Gebäude typischerweise ein Haus, beispielsweise ein Wohn- und/oder Bürohaus, eine Halle, beispielsweise eine Sport-, Lager-, Montage-, Ausstellungs- und/oder Werkhalle, ein öffentliches Gebäude wie Amtsgebäude, Spital, Schule, Kulturhaus und/oder Sakralbau, und/oder ein Gebäude welches geeignet ist zum Wohnen, Arbeiten und/oder Lagern.
Das Verkehrs- und/oder Transportmittel kann ein beliebiges Verkehrs- und/oder Transportmittel mit mindestens einem beweglichen und Bauteil mit welchem eine entsprechende Öffnung geschlossen werden kann. Verkehrs- und/oder Transportmittel ist bevorzugt ein Strassenfahrzeug, Schienenfahrzeug, Nutzfahrzeug, eine Baumaschine, Seilbahn, ein Schiff, Flugzeug, und/oder Container.
Das bewegliche und schliessbare Bauteil (2a) des Bauteils mit Rahmen (2), ist bevorzugt ein Fenster, eine Türe, eine Brandschutztüre, eine Eingangstüre mit Zutrittsberechtigung, eine Luke und/oder ein Tor. Das Fenster und die Türe sind vorteilhafterweise im Hoch- und Tiefbau, insbesondere im Gebäude, sowie im Verkehrs- und/oder Transportmittel integriert und/oder daran befestigt, d.h. sie sind Teil desselben. Das Tor und/oder die Pforte können in das Gebäude integriert sein, es kann aber auch beispielsweise ausserhalb eines Gebäudes ein Teil einer Mauer und/oder eines Zauns beispielsweise um ein Gebäude oder einen Park herum sein.
Das bewegliche und schliessbare Bauteil (2a) kann typischerweise schiebend, drehend, senkend, faltend und/oder hebend geöffnet werden. Der Rahmen (2b) des Bauteils (2) umrandet das bewegliche und schliessbare Bauteil (2a), wenn dieses geschlossen ist. Der Rahmen (2b) stellt bevorzugt ein Flügelrahmen, Blendrahmen, Pfosten, eine Zarge, Führungsschiene, Abschlusszarge und/oder Leibung dar. Es ist aber auch möglich, dass als Rahmen (2b) der ganze Hoch- und/oder Tiefbau wie beispielsweise das Gebäude, respektive das Verkehrs- und/oder Transportmittel dient.
Die Mess- und Steuervorrichtung (3) des erfindungsgemässen Systems (1) und des erfindungsgemässen Verfahrens ist am beweglichen und schliessbaren Bauteil (2a) und/oder am Rahmen (2b) angebracht und vorteilhafterweise. d.h. bevorzugt, in das Bauteil (2a) und/oder den Rahmen (2b) integriert. Wenn die Mess- und Steuervorrichtung (3) - oder zumindest die Sensoren (4) - in das bewegliche und schliessbare Bauteil (2a) und/oder in den Rahmen (2b) integriert ist, ist die Mess- und Steuervorrichtung (3) - oder zumindest die Sensoren (4) - bei geschlossenem Bauteil (2a) von aussen nicht - oder zumindest kaum - sichtbar und kann von aussen, d.h. bei geschlossenem Bauteil (2a), nicht entfernt werden, wodurch insbesondere bei Brandschutztüren die Sicherheit erhöht.
Die Mess- und Steuervorrichtung (3) umfasst eine Kombination von mindestens drei Sensoren (4) zum Erfassen von Daten und zum Steuern von Bauteilen. Dabei kann das Steuern der Bauteile mittels Sensoren (4) oder unter Umgehung der Sensoren (4) erfolgen, beispielsweise indem das Übermittlungsmodul der Mess- und Steuervorrichtung (3) direkt einen Motor, beispielsweise den Motor eines Motorenschlosses zum Öffnen, Schliessen oder Verschliessen des beweglichen Bauteils, ansteuert.
Die Mess- und Steuervorrichtung (3) umfasst weiter eine Stromquelle (5) sowie ein Übermittlungsmodul zum Senden und Empfangen von Daten.
Das Übermittlungsmodul zum Senden und Empfangen von Daten umfasst ein Funkmodul (6) mit Antenne (7) und ein Speicherelement (8). Das Übermittlungsmodul ist zum Senden und Empfangen von Daten an den resp. von dem Server (10) und/oder Arbeitscomputer (11) konfiguriert, wobei diese bevorzugt zentral angeordnet sind.
Die Sensoren (4), auch Detektoren (4) genannt, der Mess- und Steuervorrichtung (3) können beliebige Sensoren sein, die in der Gebäudetechnik eingesetzt werden können. Geeignete Sensoren (4) sind dem Fachmann bekannt. Dabei wird eine Kombination von mindestens drei Sensoren (4) umfassend einen Öffnungsmelder, einen Steuer-Sensor und einen Temperatursensor eingesetzt.
Mindestens ein Sensor (4) ist mit einem GPS-Bauteil versehen, wodurch er zweifelsfrei lokalisiert und identifiziert werden kann, und/oder überwacht die eigene Stromversorgung - und somit die Stromquelle (5) - und sendet beispielsweise bei niedrigem Batterie- oder Akku-Stand einen entsprechenden Alarm.
Nicht-limitierende Beispiele besonders geeigneter Sensoren (4) umfassen mindestens einen Zutrittsmelder, Präsenzmelder, Dehnungssensor, Frostsensor, Schocksensor, Verbiegungssensor, Türschloss-Sensor, Absenkungssensor und/oder Feuchtigkeitssensor.
Mit dem Öffnungsmelder der Kombination von mindestens drei Sensoren (4) wird die Anzahl Öffnungs- und Schliesszyklen des beweglichen und schliessbaren Bauteils (2a) gemessen.
Daraus kann der nächste Wartungszeitpunkt errechnet und frühzeitig eingeplant werden. Bei Bedarf kann er auch so programmiert werden, dass er Datum, Zeit und Dauer jeder Öffnung erfasst, das Serviceheft führt und/oder eine Bauteilsanierung oder einen Bauteilersatz prognostiziert.
Umfasst die Kombination von mindestens drei Sensoren (4) einen Zutrittsmelder, wird mit dem Sensor überwacht, wer und/oder was durch das bewegliche und schliessbare Bauteil (2a) hinein- und/oder hinausgeht. Somit wird der Zutritt überwacht.
Umfasst die Kombination von mindestens drei Sensoren (4) einen Präsenzmelder, wird die Präsenz insbesondere von Personen innerhalb und/oder ausserhalb des Raums überwacht, an welchem das bewegliche und schliessbare Bauteil (2a) angebracht ist.
Umfasst die Kombination von mindestens drei Sensoren (4) einen Dehnungssensor, können Materialdehnungen gemessen und erkannt werden, sowie alarmiert werden. Dehnungssensoren können insbesondere bei kritischen resp. leicht dehnbaren Materialien eingesetzt werden und/oder auch bei Gefahr von Einbruch.
Umfasst die Kombination von mindestens drei Sensoren (4) einen Frostsensor, kann beispielsweise vor Frostgefahr - und somit beispielsweise bei Gefahr des Anfrierens von Dichtungen - gewarnt werden. Frostsensoren werden bevorzugt bei Aussentüren, Aussenfenstern und Toren an Aussenwänden und oder im Freien eingesetzt. Werden sie mit einer Heizung kombiniert, kann letztere - beispielsweise direkt durch den Frostsensor gesteuert - eingeschaltet werden. Alternativ kann der Frostsensor Daten mittels des Systems (1) an den Server (10) und/oder Arbeitscomputer (11) senden, wo diese Daten - beispielsweise unter Einbezug der lokalen Wetterprognose - verarbeitet werden und lediglich bei spezifischen Rahmenbedingungen und prognostizierten Temperaturen die Heizung eingeschaltet werden kann.
Der Temperatursensor der Kombination von mindestens drei Sensoren (4) erkennt und meldet hohe Temperaturunterschiede, beispielsweise bei Feuer. Dadurch kann der Hausdienst und/oder die Feuerwehr alarmiert werden. Zudem können dadurch Leuchtsignale so gesteuert werden, dass sie die Flucht- und Interventionswege anzeigen. Solche Temperatursensoren werden bevorzugt bei Brandschutztüren und Brandschutzabschlüssen eingesetzt.
Umfasst die Kombination von mindestens drei Sensoren (4) einen Schocksensor, erkennt und meldet der Sensor aussergewöhnliche Erschütterungen wie Fehlfunktionen, Vandalismus und/oder Einbruch.
Umfasst die Kombination von mindestens drei Sensoren (4) einen Verbiegungssensor, erkennt und meldet der Sensor Verbiegungen des beweglichen und schliessbaren Bauteils (2) und/oder des Rahmens (2b) beispielsweise aufgrund von Bimetall-Effekten aufgrund von grossen sonnenbestrahlten Türen oder Verwindungen, beispielsweise durch eingeklemmte Gegenstände. Dies gibt auch Rückschlüsse auf den Anpressdruck von Dichtungen.
Umfasst die Kombination von mindestens drei Sensoren (4) einen Türschloss-Sensor, erkennt und meldet der Sensor ob das bewegliche und schliessbare Bauteil (2a), beispielsweise die Türe, das Fenster oder das Tor, offen, zu oder verriegelt ist. Damit können mit dem erfindungsgemässen System (1) und mit dem erfindungsgemässen Verfahren beispielsweise Überwachungsdienste zentral überprüfen, ob das entsprechende bewegliche und schliessbare Bauteil (2a) korrekt verschlossen ist. Wird der Türschloss-Sensor beispielsweise mit einem Motorenschloss kombiniert, kann das Türschloss auf einfache Art und Weise beispielsweise zentral vom Server (10) und/oder Arbeitscomputer (11) gesteuert und somit geschlossen, verriegelt und wieder entriegelt werden.
Umfasst die Kombination von mindestens drei Sensoren (4) einen Absenkungssensor, erkennt und meldet der Sensor wenn beispielsweise der Rahmen (2b) des Bauteils (2) sich abgesenkt hat. Dies gibt Hinweise darauf, ob sich das bewegliche und schliessbare Bauteil (2a) korrekt verschliesst, die Dichtungen korrekt anliegen und der Bauteil genügend dicht abschliesst.
Umfasst die Kombination von mindestens drei Sensoren (4) einen Feuchtigkeitssensor, wird die Feuchtigkeit gemessen. Falls der Zielwert nicht erreicht ist, können mittels Steuerung Massnahmen ergriffen werden, beispielsweise das Öffnen eines Fensters für den Luft- und somit auch Feuchtigkeitsaustausch und/oder das Anschalten eines Luftbefeuchters oder Luftentfeuchters.
Der Steuer-Sensor der Kombination von mindestens drei Sensoren (4) steuert externe Schaltungen, d.h. Schalter, wie beispielsweise Licht, Signalisation, Alarm und/oder Türschlösser. Die Steuerung kann beispielsweise durch die Öffnung resp. Schliessung des beweglichen und schliessbaren Bauteils (2a) oder aber extern, beispielsweise durch Überwachungsdienste vom Arbeitscomputer (11) aus durch Steuern von Alarmen, Motoren, Steuerungen und/oder Schaltungen erfolgen.
Die Kombination von mindestens drei Sensoren (4) kann von aussen am beweglichen und schliessbaren Bauteil (2a) und/oder am Rahmen (2b) befestigt sein. Oft ist es jedoch vorteilhaft, wenn die Sensoren (4) in das bewegliche und schliessbare Bauteil (2a) und/oder in den Rahmen (2b) integriert sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens ein Sensor (4) mit einem Speicherelement (8), insbesondere einem Speicherchip zum Speichern der Daten, verbunden. Vorteilhafterweise ist das Speicherelement (8) zusammen mit der Kombination von mindestens drei Sensoren (4) am beweglichen und schliessbaren Bauteil (2a) und/oder am Rahmen (2b) befestigt oder darin integriert.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das System (1) mindestens einen weiteren Sensor mit Übermittlungsmodul, wobei der weitere Sensor mit der Mess- und Steuervorrichtung (3), gegebenenfalls über den Server (10) und/oder Arbeitscomputer (11), kommunizieren kann. Der weitere Sensor ist bevorzugt ein weiterer Sensor (4), wobei er bevorzugt ein Brandmelder, ein Erkennungssensor, ein Feuchtigkeitssensor, ein Frostsensor, oder ein Bewegungsmelder umfasst.
Die Stromquelle (5) der Mess- und Steuervorrichtung (3) stellt die Stromversorgung der Mess- und Steuervorrichtung (3) sicher, insbesondere zur reibungslosen Funktion des Sensors (4), des Speicherelements (8) und - sofern vorhanden - des Funkmoduls (6) mit Antenne (7).
Geeignete Stromquellen (5) sind dem Fachmann bekannt und umfassen mindestens eine Batterie, einen Akkumulator, eine Solarzelle oder ein Solarpanel.
Die Mess- und Steuervorrichtung (3) umfasst ein Funkmodul (6) mit Antenne (7) zum Übermitteln, d.h. zum Senden und Empfangen, der Daten. Dabei werden die gemessenen Daten direkt oder gegebenenfalls periodisch - sofern die Daten in einem Speicherelement (8) gespeichert werden - kabellos zu einer Empfangsstation und/oder direkt zum Server (10) und/oder Arbeitscomputer (11) geschickt. Das Funkmodul (6) und/oder die Antenne (7) können zusammen mit dem Sensor (4) eine Einheit bilden, oder aber als unterschiedliche Teile beispielsweise an unterschiedlichen Orten angeordnet sein.
Das Funkmodul (6) und die Antenne (7) der Mess- und Steuervorrichtung (3) des erfindungsgemässen Systems (1) und des erfindungsgemässen Verfahrens ermöglichen eine drahtlose Übermittlung der gemessenen Daten. Dadurch müssen keine Datenleitungen verlegt werden, was insbesondere beim Nachrüsten von Bauteilen (2) in der Regel äusserst vorteilhaft ist. Dabei umfasst Mess- und Steuervorrichtung (3) auch ein Speicherelement (8), insbesondere ein Speicherchip, um die gemessenen Daten zwischenzuspeichern. Dies ermöglicht eine periodische Übermittlung der Daten, wodurch die Stromquelle (5) weniger in Anspruch genommen wird.
Geeignete Funkmodule (6) und Antennen (7) sind dem Fachmann bekannt. Bevorzugte Funkmodul (6) umfassen einen Transmitter und/oder Transceiver sowie gegebenenfalls einen Receiver, wobei der Receiver bevorzugt ein Receiver für Funknetze darstellt und so insbesondere ein Receiver für Nieder-, Mittel- und Hochfrequenzen ist.
Im erfindungsgemässen System (1) und im erfindungsgemässen Verfahren werden die gemessenen Daten mit dem Funkmodul (6) typischerweise mit bekannten drahtlosen Funknetzen übermittelt, wie sie beispielsweise auch im "Internet der Dinge" eingesetzt werden, wobei LoRa (Low Power Wide Area Network, auch LPWAN, LoRaWAN oder LPN, Low Power Network, genannt) eingesetzt wird, da es besonders energieeffizient operieren kann.
Geeignete Speicherelemente (8) sind dem Fachmann bekannt. Ein geeignetes Speicherelement (8) ist ein Speicherchip.
Die mit der Mess- und Steuervorrichtung (3) gemessenen Daten, welche mit dem Funkmodul (6) und Antenne (7) übermittelt werden, können direkt zum Server (10) und/oder Arbeitscomputer (11) übermittelt werden. Alternativ werden sie über eine Zwischenstation, beispielsweise ein Modem, ein Beacon (auch Bluetooth Low Energy, BLE, genannt) und/oder einem lokalen Server vor Ort, zum Server (10) und/oder Arbeitscomputer (11) weiter geleitet.
Geeignete Server (10) des erfindungsgemässen Systems (1) und des erfindungsgemässen Verfahrens sind dem Fachmann bekannt. Bevorzugte Server (10) umfassen Hardware Server und stellen bevorzugt ein zentraler Server dar.
Geeignete Arbeitscomputer (11) des erfindungsgemässen Systems (1) und des erfindungsgemässen Verfahrens sind dem Fachmann bekannt. Nicht-limitierende Beispiele umfassen ein an einem Arbeitsplatz fest installierten Computer, ein Laptop, Notebook, Tablet-Computer und/oder Smartphone.
Der Server (10) und/oder der Arbeitscomputer (11) können im gleichen Gebäude lokalisiert sein wie das Bauteil (2) mit der Mess- und Steuervorrichtung (3). Oft befindet sich der Server (10) und der Arbeitscomputer (11) in einem vom Gebäude mit Bauteil (2) unterschiedlichen Gebäude.
Der Server (10) und/oder der Arbeitscomputer (11) des erfindungsgemässen Systems (1) und des erfindungsgemässen Verfahrens umfasst zudem ein Computerprogramm, wobei das Computerprogramm zum Auswerten der vom Funkmodul (6) an den Server (10) und/oder Arbeitscomputer (11) übersendeten Daten konfiguriert ist.

Das Verfahren

Das erfindungsgemässe Verfahren ist geeignet zum Messen, Überwachen und Steuern von beweglichen und schliessbaren Bauteilen mit Rahmen (2) im Hoch- und Tiefbau sowie von Verkehrs- und Transportmitteln mit dem erfindungsgemässen System (1). Dabei werden zum Steuern der beweglichen und schliessbaren Bauteile mit Rahmen (2) bevorzugt Motor-getriebene Bauteile, Schalter und/oder Steuerungen, insbesondere elektrische Motoren, Schalter und/oder Steuerungen, eingesetzt.
Die Mess- und Steuervorrichtung (3) des erfindungsgemässen Systems (1) erfasst einerseits im erfindungsgemässen Verfahren mit der Kombination von mindestens drei Sensoren (4) Daten am beweglichen und schliessbaren Bauteil (2a) und/oder am Rahmen (2b). Diese Daten werden mittels Übermittlungsmodul an den Server (10) und/oder Arbeitscomputer (11) weitergeleitet, wo sie mit einem Computerprogramm ausgewertet werden.
Die erfassten Daten werden - beispielsweise nach einer Zwischenspeicherung auf dem Speicherelement (8) - anhand des Funkmoduls (6) und der Antenne (7) des Übermittlungsmoduls, gegebenenfalls über eine Zwischenstation, an den Server (10) und/oder den Arbeitscomputer (11) zur Speicherung, Kontrolle und/oder Steuerung übermittelt. Dabei kann die Übermittlung beispielsweise sofort nach jeder Datenmessung erfolgen oder auch periodisch, beispielsweise täglich und/oder nach Erfassung von 100 Messdaten. Eine periodische Übertragung bietet sich dann an, wenn die Daten auf dem Speicherelement (8) zwischen gespeichert werden. Nach der Übermittlung werden die Daten auf dem Server (10) und/oder dem Arbeitscomputer (11) mit einem Computerprogramm, ausgewertet werden können.
Die Mess- und Steuervorrichtung (3) des erfindungsgemässen Systems (1) empfängt andererseits im erfindungsgemässen Verfahren Daten vom Server (10), Arbeitscomputer (11) und/oder von einem weiteren Sensor und löst zur Steuerung einen Alarm aus, betätigt einen Motor, insbesondere einen Türöffnungs- und/oder Türschliessmotor, einen Schalter und/oder eine Steuerung.
Mit der Kombination von mindestens drei Sensoren (4) kann mit dem erfindungsgemässen Verfahren überraschenderweise auf einfache Art und Weise mit

dem Öffnungsmelder, die Anzahl Öffnungs- und Schliesszyklen des beweglichen und schliessbaren Bauteils (2a),
dem Temperatursensor, und gegebenenfalls dem Dehnungssensor, dem Frostsensor, dem Feuchtigkeitssensor, dem Schocksensor, dem Verbiegungssensor, dem Türschloss-Sensor, und/oder dem Absenkungssensor Zustandsänderungen des beweglichen und schliessbaren Bauteils (2a) und/oder des Rahmens (2b),
gegebenenfalls dem Zutrittsmelder und/oder dem Präsenzmelder, Zustandsänderungen des am Bauteil (2) angrenzenden Raum gemessen und überwacht, und
mit dem Steuer-Sensor Motor-getriebene Bauteile, Schalter und/oder Steuerungen, insbesondere elektrische Motoren, Schalter und/oder Steuerungen, gesteuert werden.

Im Folgenden werden nicht-limitierende, bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemässen Systems (1) anhand der nachfolgenden Zeichnungen beschrieben, die nicht einschränkend auszulegen sind und als Bestandteil der Beschreibung verstanden werden:

Fig. 1: zeigt beispielhaft das System (1) zum Messen, Überwachen und Steuern von beweglichen und schliessbaren Bauteilen (2) - hier am Beispiel einer Gebäudetür (2a) mit Rahmen (2b). Das bewegliche und schliessbare Bauteil (2a), d.h. die Türe, kann die durch den Rahmen (2b) vorgegebene Öffnung verschliessen. Am oberen Rand der Türe (2a) ist die Mess- und Steuervorrichtung (3) mit Übermittlungsmodul - hier in Form eines Funkmoduls (6) mit Antenne (7) - zum Übermitteln, d.h. zum Senden und Empfangen, der Daten angeordnet, wobei das Funkmodul (6) und die Antenne (7) durch das Funksymbol angezeigt sind. Die Mess- und Steuervorrichtung (3) mit der Kombination von mindestens drei Sensoren (4) misst mit dem Öffnungsmelder die Anzahl der Öffnungs- und Schliesszyklen. Die ermittelten Daten werden-gegebenenfalls über eine Zwischenstation wie ein Modem (nicht gezeigt) - zu einem Server (10) übermittelt und an einem Arbeitscomputer (11), welcher mit dem Server (10) verbunden ist, mit einem geeigneten Computerprogramm ausgewertet. Zur Steuerung der Daten, beispielsweise eines Motorenschlosses im Bereich der Türfalle, werden Daten beispielhaft vom Arbeitscomputer (11) zum Server (10) gesendet und weiter - gegebenenfalls über eine Zwischenstation - per Funk wieder zur Mess- und Steuervorrichtung (3) mit Übermittlungsmodul, umfassend das Funkmodul (6) mit Antenne (7), zur Türe (2a). Von dort können Daten weiter zu einem Motorenschloss bei der Türfalle übermittelt werden zum Schliessen, Verriegeln oder zum Öffnen der Türe. Diese Übermittlung von der Mess- und Steuervorrichtung zur Türfalle und zurück erfolgt typischerweise mittels Kabelverbindung, was mit punktierter Linie mit Pfeil angedeutet ist.
Fig. 2: zeigt beispielhaft ein bewegliches und schliessbares Bauteil mit Rahmen (2) hier am Beispiel einer Gebäudetür (2a), welche am Türrahmen (2b) befestigt ist und die Türöffnung verschliessen kann. Die gezeigte Mess- und Steuervorrichtung (3) ist im oberen Türbereich integriert und umfasst eine Kombination von mindestens drei Sensoren (4), eine Stromquelle (5), ein Funkmodul (6) mit

Claims

System (1) zum Messen, Überwachen und Steuern von beweglichen und schliessbaren Bauteilen mit Rahmen (2) im Hoch- und Tiefbau oder von Verkehrs- und Transportmitteln, umfassend
a) eine Vielzahl von beweglichen und schliessbaren Bauteilen (2a) mit Rahmen (2b),

b) für jedes bewegliche und schliessbare Bauteil (2a) mit Rahmen (2b) mindestens eine Mess- und Steuervorrichtung (3), wobei die Mess- und Steuervorrichtung (3) am Bauteil (2a) und/oder Rahmen (2b) angebracht ist und eine Kombination von mindestens drei Sensoren (4) zum Erfassen von Daten und zum Steuern von Bauteilen, eine Stromquelle (5), und ein Übermittlungsmodul zum Senden und Empfangen der Daten umfasst, sowie

c) eine zentrale Servereinheit umfassend einen Server (10) und/oder Arbeitscomputer (11),
dadurch gekennzeichnet, dass das Übermittlungsmodul ein Funkmodul (6) mit Antenne (7) zum Senden und Empfangen der Daten und ein Speicherelement (8), umfasst, wobei
- die Stromquelle (5) eine Batterie, ein Akkumulator, eine Solarzelle oder ein Solarpanel umfasst,

- die gemessenen Daten mit dem Funkmodul (6) mittels Low Power Wide Area Network übermittelt werden,

- die Kombination von mindestens drei Sensoren (4) einen Öffnungsmelder, einen Steuer-Sensor und einen Temperatursensor umfasst,

- die Mess- und Steuervorrichtung (3) dazu konfiguriert ist, die Anzahl Öffnungs- und Schliesszyklen des beweglichen und schliessbaren Bauteils (2a) mit dem Öffnungsmelder zu messen und zu erfassen, und der Steuer-Sensor zum Steuern von Alarmen, Motoren, Steuerungen und/oder Schaltungen am Bauteil mit Rahmen (2) und/oder des am Bauteil mit Rahmen (2) angrenzenden Raums sowie der Temperatursensor zum Erkennen und Melden von hohen Temperaturunterschieden, beispielsweise bei Feuer ausgelegt ist, wobei mindestens ein Sensor (4) mit einem GPS-Bauteil versehen ist und/oder die eigene Stromversorgung überwacht,

- das Übermittlungsmodul so konfiguriert ist, dass es die erfassten Daten an den Server (10) und/oder Arbeitscomputer (11) weiterleitet und der Server und/oder der Arbeitscomputer dazu konfiguriert ist, mit einem Computerprogramm die übermittelten Daten auszuwerten, und

- die zentrale Servereinheit umfassend den Server (10) und/oder Arbeitscomputer (11) dazu konfiguriert ist, unter Berücksichtigung der weitergeleiteten Anzahl Öffnungs- und Schliesszyklen den Zeitpunkt einer Revision der beweglichen und schliessbaren Bauteile (2a) zentral zu überwachen und zu planen, wenn die Revision effektiv nötig ist, beispielsweise nach einer vorbestimmten Anzahl Öffnungs- und Schliesszyklen.
System (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das System (1) mindestens einen weiteren Sensor mit Übermittlungsmodul umfasst, wobei der weitere Sensor mit der Mess- und Steuervorrichtung (3), gegebenenfalls über den Server (10) und/oder Arbeitscomputer (11), kommunizieren kann, wobei der weitere Sensor bevorzugt ein Brandmelder, ein Erkennungssensor, ein Feuchtigkeitssensor, ein Frostsensor, oder ein Bewegungsmelder umfasst.
System (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass i) der Hoch- und Tiefbau ein Gebäude, ein Wohnhaus, ein Bürohaus, eine Halle, ein öffentliches Gebäude, ein Sakralbau, eine Mauer mit Tor oder Pforte, eine Schranke, eine Brücke, insbesondere Ziehbrücke, und ii) das Verkehrs- und Transportmittel ein Strassenfahrzeug, Schienenfahrzeug, Nutzfahrzeug, Schiff, Flugzeug, eine Baumaschine, Seilbahn und/oder ein Container ist.
System (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche und schliessbare Bauteil (2a) ein Fenster, eine Türe, eine Brandschutztüre, eine Eingangstüre mit Zutrittsberechtigung, eine Luke, eine Schranke, eine Barriere und/oder ein Tor ist, und der Rahmen (2b) ein Flügelrahmen, Blendrahmen, Pfosten, eine Zarge, Führungsschiene, Abschlusszarge und/oder Leibung darstellt.
System (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kombination von mindestens drei Sensoren (4) zudem einen Zutrittsmelder, einen Präsenzmelder, einen Dehnungssensor, einen Frostsensor, einen Schocksensor, einen Verbiegungssensor, einen Türschloss-Sensor, einen Absenkungssensor und/oder einen Feuchtigkeitssensor umfasst.
System (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Funkmodul (6) einen Transmitter und einen Receiver oder einen Transceiver umfasst.
System (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Server (10) ein Hardware Server ist und bevorzugt einen zentraler Server darstellt, wobei der Hardware Server in einem vom Gebäude mit dem Bauteil mit Rahmen (2) unterschiedlichen Gebäude sein kann.
Verfahren zum Messen, Überwachen und Steuern von beweglichen und schliessbaren Bauteilen mit Rahmen (2) im Hoch- und Tiefbau oder von Verkehrs- und Transportmitteln mit dem System (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem der Vielzahl von beweglichen und schliessbaren Bauteilen (2a) mit Rahmen (2b) die mindestens eine Mess- und Steuervorrichtung (3) angebracht wird, wobei
i. die Mess- und Steuervorrichtung (3) mit den Sensoren (4) Daten am beweglichen und schliessbaren Bauteil (2a) und/oder am Rahmen (2b) erfasst, wobei die Mess- und Steuervorrichtung (3) die Anzahl Öffnungs- und Schliess-zyklen des beweglichen und schliessbaren Bauteils (2a) mit dem Öffnungsmelder misst und erfasst, sowie mit dem Temperatursensor hohe Temperaturunterschiede, beispielsweise bei Feuer, erkennt und meldet,

ii. mit dem Übermittlungsmodul die erfassten Daten anhand des Funkmoduls (6) mittels Low Power Wide Area Network an die zentrale Servereinheit umfassend den Server (10) und/oder den Arbeitscomputer (11) zur Speicherung, Kontrolle und/oder Steuerung übermittelt werden, wobei

iii. der Server (10) und/oder der Arbeitscomputer (11) mit einem Computerprogramm die übermittelten Anzahl Öffnungs- und Schliesszyklen auswertet, und so den Zeitpunkt einer Revision der beweglichen und schliessbaren Bauteile (2a) zentral überwacht und plant, wenn die Revision effektiv nötig ist, beispielsweise nach einer vorbestimmten Anzahl Öffnungs- und Schliesszyklen,

iv. und die Mess- und Steuervorrichtung (3) Daten vom Server (10), Arbeitscomputer (11) und/oder von einem weiteren Sensor empfängt und mit dem Steuer-Sensor einen Alarm auslöst, einen Motor, insbesondere einen Türöffnungsmotor, Türschliessmotor, einen Schalter und/oder eine Steuerung betätigt und/oder Schaltungen am Bauteil mit Rahmen (2) und/oder des am Bauteil mit Rahmen (2) angrenzenden Raums steuert.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Sensor (4) zudem Zustandsänderungen des beweglichen und schliessbaren Bauteils (2a), Zustandsänderungen des Rahmens (2b), Zustandsänderungen des am Bauteil (2) angrenzenden Raums gemessen und überwacht werden.