FI123819B - Valvontajärjestelmä ja menetelmä sekä tietokoneohjelmatuote - Google Patents

Description

Valvontajärjestelmä ja -menetelmä sekä tietokoneohjelmatuote

Keksinnön ala

Keksintö liittyy laitteistoihin, jotka liikkuvat kiskojen määrittelemällä radalla ja erityisesti itsenäisten patenttivaatimusten johdanto-osien mukaiseen järjestel-5 mään, menetelmään ja tietokoneen ohjelmatuotteeseen.

Keksinnön tausta Tässä rata tarkoittaa rakennetta, joka tarjoaa alustan ja suunnan jota pitkin esine liikkuu. Tarkemmin sanottuna rata viittaa rakenteeseen, jonka määrittelee ainakin kaksi kiskoa, jotka ulottuvat ja kulkevat rinnakkain määrättyyn suuntaan. Ra-10 taa pitkin kulkeva esine käsittää tyypillisesti jonkinlaisen kytkentämekanismin, esimerkiksi laipoilla varustettuja pyöriä, jotka mahdollistava esineen etenemisen kiskoilla ja jotka pitävät liikkuvan esineen kiskoilla.

Jotta esine voisi liikkua pehmeästi rataa pitkin, radan dimensioiden tulee vastata esineen dimensioita. Toteutettaessa järjestelmiä, joilla toimitaan kiskoilla, 15 muodostetaan optimaalinen yhdenmukaisuus radan ja radalla kulkevan esineen välillä. Tällaisten järjestelmien asennuksen tai käytön aikana voi kuitenkin esiintyä epäso-pivuutta näiden ratakuljetuselementtien kesken. Tällaiset tilanteet ovat hyvin epätoivottavia ja niiden korjaaminen johtaa helposti suuriin kustannuksiin.

Ratakuljetinelementtien mitoitus on suhteellisen helppoa kun elementit 20 ovat pieniä eikä niihin kohdistu suuria voimia. Mutta on myös suuren mittakaan järjestelmiä, jotka kantavat ja kuljettavat merkittäviä kuormia ja käyttävät kiskojen määrittelemiä ratoja, ja niiden yhteydessä jo radan kuljetuselementtien alustava mitoitus on haastavaa. Esimerkiksi siltanostureissa sillan lateraalidimensio on metrien tai kymmenien metrien luokkaa, verrattuna kiskon lateraalidimensioon senttimetriluo- ” 25 kassa. Lisäksi sillan kantamat kuormat ovat hyvin suuria, joten sillan dimensiot voivat o vaihdella riippuen siitä onko kyseessä kuormitettu vai kuormittamaton tila. On myös o otettava huomioon, että silta voi heilua huomattavasti toiminnan aikana. Vaihtelut o itse sillan dimensioissa voidaan arvioida ja ennakoida suhteellisen tarkasti, mutta vaihteluita radan dimensioissa on hyvin vaikeaa säätää ja hallita. Lisäksi siltanosturit

CL

30 ovat korkeita rakenteita, joten kiskot kulkevat tyypillisesti korkealla. Kaikki asennus-ja huoltotoimet näissä korkeuksissa ovat jo lähtökohtaisesti haastavia. Useimmissa ta-

LO

·- pauksissa kiskot myös kokoaa eri ryhmä kuin siltanosturin valmistaja, joten ratakulje- S tinelementtien todellinen norminmukaisuus voidaan testata vasta kun molemmat ratakuljetinelementit on täysin asennettu.

2

Toisaalta, vaikka asennettaessa on saavutettu erinomainen yhdenmukaisuus, tilanne voi muuttua käytössä. Kiskot on tyypillisesti kiinnitetty perustalle, esimerkiksi betoni- tai teräsrakenteeseen tms. Jos tämä perustus liikkuu jostain syystä (maa liikkuu, maanjäristys, materiaaliongelmat), kiskot liikkuvat ja radan dimensiot 5 muuttuvat. Myös itse rata voi huonontua tai pettää toiminnan aikana. Esimerkiksi kiskoliitoksesta voi irrota pultti ja aiheuttaa kiskon ja samalla koko radan muodonmuutoksen.

Kaikki nämä syyt voivat johtaa yhdenmukaisuuden puuttumiseen radan ja sillan välillä ja niiden aiheuttamiin vakaviin seurauksiin. Ensisijaisesti kun epäyhteen-10 sopivia ratakuljetinelementtien on käytössä, kytkentäelementit hankaavat toisiaan vastaan ja aiheuttavat osien kulumista ja rikkoutumista. Raskaiden elementtien, esimerkiksi siltanostureiden osien vaihto on hyvin kallista ja aiheuttaa häiriöitä tuotantoprosessiin, jossa ratakuljetusta käytetään. Lisäksi joissakin edistyksellisissä ratakul-jetustoteutuksissa esineen etenemistä säädetään mittauksilla ja ohjauslogiikalla, joka 15 perustuu odotettuun lateraaliseen yhdenmukaisuuteen ratakuljetinelementtien dimensioiden välillä. Kun tällainen yhdenmukaisuus alkaa heiketä, ohjauslogiikka voi pettää tai ei ainakaan toimi oikein.

Näiden haittojen välttämiseksi on investoitu paljon työtä radan ja rataa pitkin kulkevan esineen välisen dimensioyhdenmukaisuuden valvontaan. Erityisesti 20 raskaissa siltanostureissa säästöt tuotantokatkosten ja huoltokustannusten osalta ovat merkittäviä, jos ratakuljetinelementtien ajallista yhdenmukaisuutta voidaan seurata tarkasti. Käytännössä tämän tyyppisten järjestelmien valvonta on kuitenkin hyvin vaikeaa. Yhdenmukaisuuden valvonta on perinteisesti ollut radan valvontaa, ts. radan kunnon ja dimensioiden valvontaa. Radan valvonta suoritetaan usein visuaalisesti, 25 joko niin että huoltohenkilö käytännössä kävelee korotetulla radalla ja tarkkailee sen tilaa, ja mahdollisesti tallentaa sen kameralla. Tällaiset visuaaliset havainnot eivät ole

CO

q tarkkoja ja rata ja/tai laitos on suljettava tarkkailun ajaksi. Menetelmä on myös työläs

CvJ

^ ja riskialtis, joten tällaisten valvontatapahtumien väliajat pyrkivät olemaan liian pitkiä ° käytännön tilanteisiin, o ° 30 Joissakin kehittyneissä ratkaisuissa erillistä yksikköä liikutetaan rataa pit- g kin sen dimensioiden mittaamiseksi. Joissakin ratkaisuissa erillinen yksikkö voi olla kiinnitetty siltaan ja sitä liikutetaan sillan edessä mittausinformaation keräämiseksi matkan varrelta. Toisissa järjestelmissä erillinen yksikkö on liikkuva yksikkö, jota voi-^ daan ohjata etäältä liikkumaan rataa pitkin ja tallentamaan mitattua informaatiota 00 35 liikkeensä aikana. Nämä radanmittausjärjestelmät tuottavat tarkempaa informaatiota kuin visuaaliset havainnot, mutta vaativat erikseen siirrettäviä mittausyksiköltä ja 3 vaativat katkoksen siltanosturin normaaliin toimintaan. Lisäksi ne tuottavat informaatiota ratakuljetinelementtien yhdenmukaisuudesta vain silloin kun ei ole kuormaa. Yhdenmukaisuus voi joissakin tapauksissa muuttua merkittävästi kun kuorma ja eri lailla ajetun kuorman aiheuttamat sillan liikkeet alkavat vaikuttaa. Pelkät radan mitta-5 ukset eivät enää riitä vaan tarvitaan kokonaisvaltaisempaa näkymää ratakuljetinelementtien yhteistoimivuuteen.

Yhteenveto

Keksinnön tavoitteena on siten kehittää menetelmä ja laitteisto parannettua yhdenmukaisuuden valvontaa varten laitteiston ja kiskojen määrittelemän radan 10 välillä, jolla radalla laitteiston pyörät kulkevat. Keksinnön tavoite saavutetaan järjestelmällä, menetelmällä ja tietokoneen ohjelmatuotteella, joille on tunnusomaista se, mitä sanotaan itsenäisissä patenttivaatimuksissa. Keksinnön edulliset suoritusmuodot ilmenevät epäitsenäisistä patenttivaatimuksista.

Keksinnön suoritusmuodot käyttävät laitteistoa, joka on sovitettu kulke-15 maan pyörillä kiskojen määrittelemään rataa pitkin, sekä ohjausyksikköä, joka on toiminnallisessa yhteydessä laitteiston kanssa. Laitteiston vastakkaisilta kyljiltä vastaanotetut signaalit ja vastaava aikaosoitus laitteiston toiminnan aikana viedään ohjausyksikköön ja niitä käytetään kehittämään osoitus, joka edustaa laitteiston ja radan ajallista dimensioiden yhdenmukaisuutta. Tällainen ajallinen osoitus ja mahdollisuus 20 jatkuvasti kerätä historiadataa eri toimintaoloissa tarjoaa tehokkaan työkalun ratakuljetinelementtien yhteentoimivuuden kehittynyttä valvontaa varten. Keksinnön suoritusmuodot tarjoavat useita lisäetuja, joita selostetaan enemmän suoritusmuotojen vastaavien yksityiskohtaisten selostusten yhteydessä.

Kuvioiden lyhyt selostus ” 25 Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yhtey- o dessä, viitaten oheisiin piirroksiin, joissa: o Kuvio 1 esittää ylänäkymää laitteiston eräästä suoritusmuodosta; § Kuvio 2 esittää järjestelmän yhteen kytkettyjen elementtien toimintaa; x Kuvio 3 esittää lohkokaaviota, joka havainnollistaa esimerkkiä laitteiston Q_ 30 ja radan välisen ajallisen dimensioyhdenmukaisuuden osoituksen kehittämisestä ku-^ vioiden 1 ja 2 konfiguraatioissa;

LO

I- Kuvio 4 esittää vinousarvon määrittelyä laitteiston päälle; ^ Kuvio 5 esittää ohjauskaaviota yhden tai useamman ohjaussignaalin kehit tämiseksi käyttöjärjestelmälogiikalle, joka ohjaa pyörien moottori käyttöjä; ja 4

Kuvio 6 esittää kuvion 1 laitteiston ohjausyksikön suorittamia menetelmä- vaiheita.

Joidenkin suoritusmuotojen yksityiskohtainen selostus

Seuraavat suoritusmuodot ovat esimerkinomaisia. Vaikka patenttiselitys 5 voi joissakin kohdissa viitata "yhteen" tai "johonkin" suoritusmuotoon / "joihinkin" suoritusmuotoihin, tämä ei välttämättä tarkoita, että kukin tällainen viittaus on samaan suoritusmuotoon tai että piirre koskee vain yhtä suoritusmuotoa. Eri suoritusmuotojen yksittäisiä piirteitä voidaan myös yhdistää tuottamaan uusia suoritusmuotoja. Eri suoritusmuotoja selostetaan käyttäen järjestelmäarkkitehtuurin erästä esi-10 merkkiä kuitenkaan rajoittamatta keksintöä selostettuihin termeihin ja rakenteisiin.

Kuvio 1 esittää järjestelyä, joka esittää yksiköiden yhteenkytkentää rata-valvontajärjestelmän eräässä suoritusmuodossa. Kuvio 1 on yksinkertaistettu järjestelmäarkkitehtuurin kaavio, joka näyttää vain elementit ja toiminnalliset yksiköt, jotka tarvitaan keksinnön toteutuksen selostamiseen tässä suoritusmuodossa. Ammattilai-15 selle on selvää, että mittausjärjestelmiin voi kuulua muitakin rakenteita, joita ei eksplisiittisesti selosteta kuviossa 1. Esitetyt yksiköt edustavat loogisia yksiköitä ja yhteyksiä, joilla voi olla erilaisia fyysisiä toteutuksia, jotka ovat yleisesti tunnettuja alan ammattilaiselle. Yleisesti tulee huomata, että jotkut toiminnot, rakenteet ja elementit, joita käytetään kontekstin luomiseksi selostettaville suoritusmuodoille voivat sel-20 laisinaan olla epärelevantteja itse keksinnölle. Seuraavan selostuksen sanojen ja ilmausten on tarkoitus havainnollistaa eikä rajoittaa keksintöä tai suoritusmuotoa.

Keksinnön mukainen parannettu valvontajärjestelmä 100 käsittää laitteiston, joka on sovitettu kulkemaan pyörillä kiskojen 112, 114 määrittelemää rataa pitkin. Eräs esimerkki tällaisesta laitteistosta on siltanosturi 102, josta näytetään 25 ylänäkymä kuviossa 1. Laitteisto käsittää rungon, jolla on kahden tai useamman pyö-

CO

£ rän kuljettamat kaksi vastakkaista kylkeä. Joissakin laitteistoissa, kuten kuvion 1 sil- ^ tanosturissa 102, runko käsittää pitkänomaisen elementin, jolla on ensimmäisen pää o 9 ei ja toinen pää e2, missä ensimmäisen pää ei vastaa yhtä kylkeä ja toinen pää e2 lait- o teiston vastakkaista kylkeä. Kumpikin pää ei ja e2 on kiinnitetty ainakin kahteen pe-

Er 30 räkkäiseen pyörään Wi, w2, w3, w4. Päissä ei, e2 olevat pyörät on järjestetty siten, että

CL

kun pään e3 kaksi pyörää Wi, w2, kulkevat peräkkäin yhdellä kiskolla 112, pää ei kul- ^ kee kiskolla 112 radan suuntaan 130. Näin ollen, kun päät e3, e2 etenevät vastaavilla m kiskoillaan 112,114, laitteiston runko 102 kulkee näiden kiskojen 112,14 määrittele-o ^ mää rataa pitkin.

35 Siltanosturi 102 käsittää tyypillisesti vaunun 116, jota voidaan siirtää pyö rillä 118, 120, 122, 124 kiskoja 126, 128 pitkin sillalla. Siltanosturin pyörät w2, w2, w3, 5 w4 ja vaunun pyörät 118, 120, 122, 124 on kytketty käytönohjausjärjestelmään (ei näytetty), jonka avulla saavutetaan tarkka nopeuden ohjaus sekä sillalle että vaunulle. Tyypillisissä toteutuksissa kullakin pyörällä w4, w2, w3, w4 tai pyöräparilla (w4, w2) ja (w3, w4) on erillinen moottori, jolle on järjestetty erityinen moottorikäyttö. Moottori-5 käyttöjä ohjataan käytönohjauslogiikalla siltanosturin käyttöjärjestelmältä vastaanotettujen ohjelmoitujen säätökaavioiden ja ohjauskäskyjen mukaisesti.

Ratavalvontajärjestelmän tässä suoritusmuodossa sillan molemmat päät e3, e2 on varustettu ainakin kahdella peräkkäisellä ilmaisimella di, d2, d3, d4. Tässä ilmaisin viittaa laitteeseen, joka mittaa fyysistä suuretta ja muuttaa sen sähkösignaa-10 liksi, joka voidaan lukea toisella sähköisellä laitteella. Tässä suoritusmuodossa ilmaisimet mittaavat lateraalisen etäisyyden ilmaisimelta kiskoon. Suhteessa kiskoon, joka ulottuu jossakin suunnassa, lateraalinen suunta viittaa tässä kiskon suuntaan nähden kohtisuoraan suuntaan. Tähän tarkoitukseen voidaan käyttää esimerkiksi lyhyen kantaman ultraääniantureita tai kolmiomittaukseen perustuvia laserantureita. 15 Kukin näistä ilmaisimista on spatiaalisessa yhteydessä yhden pyörän kanssa siten, että ilmaisimen di, d2, d3, d4 kehittämä signaali vastaa lateraalista etäisyyttä li, l2, l3, l4 sen pyörän wi, w2, w3, w4 tietystä osasta, jonka yhteydessä ilmaisin on, vastaavaan kiskoon 112,114 mittauksen aikana.

Tulee huomata, että kuvio 1 on lohkokaavio suoritusmuodon relevanttien 20 elementtien esittämiseksi eikä laitearkkitehtuurin tarkka dimensioesitys. Jotta relevantit yksiköt ja etäisyydet voitaisiin näyttää tarkemmin, ilmaisimet di, d2, d3, d4 näytetään kuviossa 1 erikseen kiinnitettyinä elementteinä sillan pään ulkopuolella. Todellisissa toteutuksissa ilmaisimet voidaan asentaa ohjauspyöräpareihin (ei näytetty), jotka kulkevat sillan päiden etu- ja takakyljillä ja varmistavat, että silta pysyy kiskoilla. 25 Ilmaisimien pituussuuntainen paikka (paikka radan suunnassa) sen vastaavaan pyörään nähden ei sellaisenaan ole relevantti, co o Ilmaisimen ja pyörän paikkojen on kuitenkin oltava kiinteässä spatiaalises ta ^ sa yhteydessä siten, että ilmaisimen kehittämä signaali tiettynä aikana edustaa vas- ° taavan pyörän tietyn osan lateraalista etäisyyttä kiskosta samana aikana. Näin ollen, O) ° 30 kun etäisyys ilmaisimen ja siihen liittyvän pyörän tietyn osan välillä on kiinteä ja tun- £ nettu, tämä tunnettu etäisyys voidaan aina ottaa huomioon ilmaisimella mitattujen etäisyyksien yhteydessä, ilmaisimeen liittyvän pyörän tietyn osan ja kiskon välisen muuttuvan lateraalietäisyyden määrittämiseksi.

^ Lisäksi laitteisto kootaan siten, että laitteiston käytön aikana pyörät pyöri- ^ 35 vät kiinteissä lateraaliasemissa laitteiston suhteen. Laitteiston kulkiessa rataa pitkin, pyörien ja ilmaisimien kiinteästä spatiaalisesta yhteydestä johtuu, että ilmaisimet 6 etenevät vastaavasti rataa pitkin. Järjestelmä käsittää välineet laitteiston tietyn osan etenemisen tallentamiseksi rataa pitkin siten, että muodostuu tietue, joka tallentaa laitteiston tietyn osan paikat rataa pitkin ajan funktiona. Tämä tarkoittaa, että ainakin sinä aikana, jolloin pyörän tietyn osan etäisyys kiskosta mitataan, laitteiston paikka ja 5 siten pyörien ja ilmaisimien paikka rataa pitkin tunnetaan tarkasti ja se on ohjausyksikön käytettävissä. Ilmaisimen kehittämä signaali voidaan siten helposti kuvata tietueen kanssa tietyksi kohdaksi radan varrella, missä pyörän tietyn osan lateraalinen etäisyys kiskosta mitattiin.

Huomataan, että määrittelyasemat, joissa mittaukset tapahtuvat, voidaan 10 toteuttaa monin tavoin. Eräs mahdollisuus on tallentaa laitteiston eteneminen rataa pitkin ja käyttää tallennettua informaatiota kuvaamaan tiettynä aikana mitattu etäisyys tietyssä paikassa mitatuksi etäisyydeksi radan varrella. Eräs suoritusmuoto tämän soveltamiseksi selostetaan seuraavassa. Huomataan kuitenkin, että suojapiirin puitteissa voidaan soveltaa muitakin menetelmiä mitattujen lateraalietäisyyksien assosi-15 oimiseksi paikkoihin radan varrella. Esimerkiksi ilmaisimet voidaan konfiguroida ottamaan mittauksia määrätyissä paikoissa tai intervalleissa radan varrella siten, että signaalien ajoitus ei ole välttämätöntä. Tällaiset mittausjärjestelyn variaatiot ovat alan ammattilaiselle ilmeisiä.

Oletetaan esimerkiksi, että tietue tallentaa laitteiston tietyn osan paikat 20 radan varrella etäisyyksinä kiinteään referenssipaikkaan ja assosioi paikat aikaan, jolloin laitteiston tietty osa ohittaa tuon paikan. Kun signaali tietyltä ilmaisimelta saapuu ja ilmaisimen mittausaika on ohjausyksikön käytettävissä, sen on yksinkertaisesti käytettävä tietuetta kuvatakseen ilmaisimen mittausaika laitteiston tietyn osan paikkaan radan varrella. Kun ohjausyksiköllä on ilmaisimen ja laitteiston tietyn osan välinen 25 kiinteä etäisyys, se voi määrittää mittauskohdan radan varrella laitteiston tietyn osan radan suuntaisen määritetyn paikan ja ilmaisimen ja laitteiston tietyn osan välisen 5 kiinteän etäisyyden summana.

c\j ^ Tietueen kehittämiseksi ainakin yksi pyöristä wi, w2, w3, w4 voidaan varus- ° taa kierroslaskurilla (ei näytetty), joka on kytketty ohjausyksikköön ja joka aloittaa O) ° 30 määritellyssä kiskon viitekohdassa radan varrella. Ohjausyksikkö voi suoraan kuvata g pyörän kierroslaskurin laskuarvon etäisyydeksi viitekohdasta, yhden kierroksen vasta- tessa pyörän rataan koskettavan osan kehän pituuteen. Suojapiirin puitteissa voidaan käyttää muitakin tapoja laitteiston ainakin yhden pyörän paikan seuraamiseksi rataa ^ pitkin. Laitteisto voi esimerkiksi käsittää tietyn mittalaitteen, kuten laserin, doppler- 00 35 tai radiotaajuus-mittalaitteen, joka mittaa etäisyyttään viitekohtaan radan yhdessä päässä ja syöttää mitatun etäisyyden ohjausyksikölle. Muitakin paikannustapoja voi- 7 daan soveltaa, jotka käyttävät muita viitekohtia, kuten GPS (Global Positioning System).

Ilmaisimet di, d2, d3, d4 ovat toiminnallisessa yhteydessä ohjausyksikköön 140. Tässä toiminnallinen yhteys viittaa konfiguraatioon, jossa ilmaisimet on kytketty 5 ohjausyksikköön 140, laitteiston toiminnan aikana ilmaisimien kehittämät signaalit toimitetaan ohjausyksikköön ja ohjausyksikkö on sovitettu järjestelmällisesti suorittamaan toimenpiteitä vastaanotetuille signaaleille ennalta määrättyjen prosessien, tyypillisesti ohjelmoitujen prosessien mukaisesti. Nämä prosessit voidaan toteuttaa laitteistolla tai erityisen tarkoituksen piireillä, ohjelmistolla, logiikalla tai jollakin nii-10 den yhdistelmällä. Prosessien jotkut piirteet voidaan toteuttaa laitteistolla, kun taas jotkut muut piirteet voidaan toteuttaa perusohjelmistolla tai ohjelmistolla, joka voidaan suorittaa ohjaimella, mikroprosessorilla tai muulla laskentalaitteella. Ohjelmis-torutiineja suoritusta varten voidaan kutsua ohjelmatuotteiksi ja edustavat valmistus-tuotteita, jotka voidaan tallentaa jollekin tietokoneella luettavalle datamuistille.

15 Kuvio 2 esittää järjestelmän yhteenkytkettyjen elementtien toimintoja.

Kuten yllä todettiin, järjestelmän toiminnan aikana kukin ilmaisimista di, d2, d3, d4 ovat spatiaalisessa suhteessa laitteiston tiettyyn pyörään. Kun laitteisto on liikkeessä, ilmaisimen ilmaisimet kehittävät signaaleja Si, s2, s3, s4. Signaali ilmaisimelta edustaa vastaavasti siihen liittyvän pyörän lateraalista etäisyyttä kiskosta hetkellä, jolloin sig-20 naali kehitetään, ts. mittauksen aikana. Kun ohjausyksikkö C vastaanottaa signaalin Sj, se assosioi sen tunnistetiedolla, joka edustaa tätä tiettyä kohtaa radan varrella, jossa pyörän tietyn kohdan lateraalinen etäisyys kiskosta mitattiin.

Tässä esimerkissä, signaalin assosioimiseksi tiettyyn kohtaan radan varrella, ohjausyksikkö C assosioi vastaanotettuja signaaleja Sj, ajan osoituksella tj. 25 Ilmaisimet voidaan konfiguroida kehittämään signaaleja jatkuvasti tai jaksottaisesti. Tyypillisesti kuljetusreitti ilmaisimelta ohjausyksikölle on hyvin nopea, joten signaalin o kehittämisajan ja signaalin vastaanottoajan välinen aikaintervalli on merkityksetön ja

CvJ

^ ohjausyksikkö voi assosioida signaalin aikaan, jolloin se vastaanottaa signaalin ja ° pätevästi katsoa aikaosoituksen vastaavan sitä tiettyä aikaa, jolloin pyörän lateraali- o ° 30 nen etäisyys mitattiin.

£ Kuitenkin riippuen järjestelmän dimensioista ja/tai elementtien välisistä etäisyyksistä, järjestelmän konfiguraatio voi luonnollisesti käsittää muitakin välineitä eliminoimaan signaalinlähetyksen viiveitä ilmaisimen ja ohjausyksikön välillä. Esimer-^ kiksi joissakin sovelluksissa radan valvonta voidaan toteuttaa etäisesti perustuen il- 00 35 maisimen lukemiin laitteistosta, jotka vastaanotetaan tietoliikenneverkon yli. Näissä toteutuksissa ilmaisimet voivat olla kehittyneempiä ilmaisinjärjestelmiä, jotka käsittä- 8 vät ajastimen ja kehittävät signaaleja, jotka kuljettavat mittaustuloksen ja mittauksen tallennetun tai arvioidun ajan. Vastaavasti ohjausyksikön tule assosioida näiltä il-maisinjärjestelmiltä vastaanotetut signaalit aikaosoitukseen, joka erotetaan itse signaalista eikä signaalin vastaanottoajasta. Tämä varmistaa, että ilmaisimen lukemat 5 vastaavat tiettyjä ajallisia lateraalisia etäisyyksiä ja ovat hyödyllisiä myöhemmässä prosessoinnissa.

Ohjausyksikön prosesseihin kuuluu funktio C (s,, T), joka toiminnan aikana operoi ryhmällä signaaleja Sj= (si, s2, s3, s4), jotka virtaavat erillisinä ilmaisimilta di, d2, d3, d4. Ohjausyksikön ja ilmaisimien toiminnallisen yhteyden vuoksi ohjausyksikkö 10 pystyy identifioimaan lähde-ilmaisimen kullekin vastaanotetulle signaalille ja siten kuvaamaan lähde-ilmaisimen tuottaman mittausinformaation siihen liittyvän pyörän vastaavaan lateraaliseen etäisyyteen \lt l2, l3, l4 kiskosta. Lisäksi ohjausyksikkö kuvaa signaalin tiettyyn kohtaan radan varrella.

Tässä suoritusmuodossa ohjausyksikkö erottaa ja yhdistää ainakin kaksi 15 signaalia ilmaisimilta, jotka on sijoitettu laitteiston vastakkaisiin päihin e3, e2, ja joilla on vastaava aikaosoitus. Vastaava aikaosoitus T tarkoittaa tyypillisesti, että signaaleihin Si, s2, s3, s4 assosioidut aikaosoitukset ti, t2, t3, t4 ovat määrätyn aikaintervallin tmeas puitteissa (ti, t2, t3, t4 g tmeas). Kun aikaintervalli tmeas määritetään lyhyeksi, millisekunteina (esimerkiksi 30 ms), signaalien ja niiden kuljettamien lateraalisten etäi-20 syyksien li, l2, l3, l4 voidaan katsoa olevan samanaikaisia. Signaalien samanaikaisuus tarkoittaa tässä, että aikana tmeas lähdeilmaisimien suhteessa toisiinsa ja suhteessa niihin liittyviin pyöriin tunnetaan, ja ilmaisimien paikat radan varrella on ohjausyksikön käytettävissä. Ohjausyksikkö voi siten käyttää samanaikaisia signaaleja laitteiston vastakkaisissa päissä ja kehittää niiden perusteella osoituksen L(t), joka edustaa lait-25 teiston ja radan ajallista dimensioyhteensopivuutta kyseisessä kohdassa.

Kuvio 3 näyttää lohkokaavion, joka havainnollistaa esimerkkiä osoituksen 5 L(t) kehittämisestä kuvioiden 1 ja 2 suoritusmuotojen konfiguraatiolla. Samaa viite- c\j ^ numerointia on käytetty mahdollisuuksien mukaan. Huomattakoon, että kuvion 3 ° tarkoitus on havainnollistaa relevantteja elementtejä, jolloin konfiguraation dimensi on ° 30 ot eivät ole mittakaavassa ja niitä on osaksi liioiteltu. Kuvio 3 näyttää laitteiston liik- g keessä kiskojen 112, 114 määrittelemää rataa pitkin. Kiskot ovat ideaalisesti suoravii- vaisia mutta käytännössä kiskoissa voi olla muodonmuutoksia ja virheitä, jotka voivat lisäksi vaihdella ajan mukana. Laitteiston 102 pyörät wi, w2, w3, w4 on tyypillisesti ^ muodostettu niin, että niissä on yksi tai useampi pitoelementti, joka vaikuttaa fyysi- ^ 35 sesti kiskoon pyörivän pyörän pitämiseksi kiskolla. Kuvion 3 suoritusmuodossa pyörän on varustettu ainakin yhdellä ympyränmuotoisella laipalla, jonka ympyränmuotoinen 9 taso ulottuu pystysuunnassa pyörän ulkokehältä estämään pyörän lateraalinen liike ohi kiskon kosketuskohdan kanssa. Toimivissa järjestelmissä suuri määrä laipan kosketuksista syntyy kiskojen virheistä ja muodonmuutoksista. Tällaiset kosketukset ovat hyvin epätoivottava, koska ne aiheuttavat paljon kulumista ja johtavat pyörien eliniän 5 lyhenemiseen. Asennetun siltanosturin pyörien vaihto on työläs ja kallis operaatio, joka aiheuttaa aina katkoksen nosturin toimintaan. Kaikki nämä haitat tulisi poistaa tehokkaasti.

Joissakin nykyisissä toteutuksissa on valvottu etäisyyksiä h, l2, ja niiden keskinäistä suhdetta on käytetty ohjaamaan pyörien wi, w2, w3, w4 moottorikäyttöjä 10 yritettäessä siirtää siltanosturia suoraan ja kiskojen 112, 114 keskellä. Mutta kuten kuviosta 3 voidaan nähdä, tällaiset säätötoimenpiteet yksinään voivat auttaa välttämään pyörien w4, w2 laipan kosketuksia ensimmäisessä päässä ei. Mutta ilman tietoa kiskojen dimensioista toisessa päässä e2 tällaiset säätötoimenpiteet eivät merkittävästi paranna pyörien w3, w4 laippojen kosketustilannetta. Itse asiassa, jos esiintyy 15 vakavia, akuutteja kiskon muodonmuutoksia, niin ensimmäisen pään e4 mittausten perusteella tehty säätötoimenpide voi jopa huonontaa tilannetta ja johtaa pyörien w3, w4 laippojen kosketukseen kiskoon 114 tai jopa pyörien w3, w4 työntämiseen toisessa päässä e2 kiskon 114 ohi.

Tällaisten tilanteiden välttämiseksi kuvion 3 suoritusmuodossa signaaleja 20 ilmaisimilta di, d2, laitteiston yhdellä sivulla ja signaaleja ilmaisimilta d3, d4 laitteiston vastakkaisilla sivuilla valvotaan ja tallennetaan, ja niitä käytetään yhdistelmänä kehittämään osoitus L(t), joka edustaa ajallista dimensioyhteensopivuutta laitteiston ja molempien kiskojen määrittelemän koko radan välillä. Järjestelmän konfiguraation vuoksi ilmaisimet voivat olla toiminnassa laitteiston normaalin toiminnan aikana ja 25 luoda informaatiota kuormitetuissa ja kuormittamattomissa toimintatilanteissa. Näin ollen kehitetty osoitus L(t) on hyödyllinen käyttöjärjestelmälle tai operaattorille ja/tai co 5 molemmille sekä laitteiston toiminnan hallintajärjestelmälle (kuten nosturin c\j ^ hallintajärjestelmälle (CRM)).

° Esimerkiksi kuvion 3 tapauksessa ohjausyksikkö voi käyttää etäisyyksiä li, O) ° 30 l2, l3, l4 siltanosturin molemmissa päissä laskemaan yhden tai useamman osoituksen, g joka edustaa radan nykyisiä dimensioita. Tässä ohjausyksikkö voi laskea arvon Si, joka edustaa sillan jänneväliä sillan etuosassa. Si voidaan laskea perustuen sillan vastakin kaisissa päissä e4, e2 olevien ilmaisimien di, d3 mittaamiin lateraalisiin etäisyyksiin h, ^ l3. Vastaavasti voidaan laskea arvo S2, joka edustaa sillan jänneväliä sillan takaosassa 00 35 perustuen sillan vastakkaisissa päissä e4, e2 olevien ilmaisimien d2, d4 mittaamiin late raalisiin etäisyyksiin l2, l4. Kehittyjä jänneväliosoituksia Si ja S2 voidaan verrata 10 suoraan laitteiston dimensioihin, ts. pyörien wi, w3 ja w2, w4 välisiin tunnettuihin etäisyyksiin.

Toisena esimerkkinä ohjausyksikkö voi koota kaikki mitatut etäisyydet h, l2, I3, U kehittääkseen yhdistetyn osoituksen kaikkien pyörien laippojen etäisyyksistä 5 samanaikaisesti. Etäisyyksien yhdistelmä nosturin molempien sivuen etu- ja takaosassa edustaa siltanosturin kokonaisyhteensopivuutta alla olevien kiskojen kanssa. Koska kiskot aluksi optimoidaan suhteessa sillan dimensioihin, poikkeamien yhdistelmä sillan dimensioista edustaa suoraan radan ajallisia ja lateraalisia poikkeamia.

10 Huomattakoon, että keksintö ei rajoitu näihin esimerkinomaisiin osoituksiin. Kiskojen lateraalisia dimensioita voidaan käyttää myös osoituksina suojapiiristä poikkeamatta.

Radan dimensoiden lateraalinen ja ajallinen informaatio on hyvin tärkeää laitteisto tehokasta hallintajärjestelmää ajatellen. Kun laitteiston ja kiskon yhteen-15 sopivuutta valvotaan jatkuvasti, on mahdollista havaita poikkeamat jo niiden aikaisessa vaiheessa ja käynnistää ehkäisevät korjaustoimet paljon aikaisempaa nopeammin. Tällä tavalla voidaan esitää palvelukatkoksiin johtavien tilanteiden kehittyminen. Esimerkiksi siltanostureiden tapauksessa keksinnön mukainen ratkaisu mahdollistaa helposti pyörien eliniän kaksin- tai kolminkertaistamisen ja kalliiden 20 pyöränvaihtojen ja niihin liittyvien palvelukatkosten väliajan vastaavan pidentämisen.

Jatkuva valvonta mahdollisata myös historiadatan keräämisen, jota voidaan soveltaa ongelmien tai niihin johtavien trendien analysoinnissa. Voidaan mitata arvoja kuormitetun ja kuormittamattoman vaunun kanssa ja vaunun eri kohdissa, mikä sallii arvioida tarkemmin havaittujen poikkeamien syitä. Järjestelmää 25 voidaan esimerkiksi käyttää laskemaan radalle joukko lateraalisia dimensioarvoja (esimerkiksi jänneväliarvoja) määritetyissä toimintaolosuhteissa, ja vallitsevat

CO

5 toimintaolosuhteet voidaan tallentaa yhdessä laskettujen arvojen kanssa.

c\j ^ Toimintaolosuhteet voivat liittyä esimerkiksi seuraaviin: ° - ilmaisimen/laitteiston paikka radan varrella O) 0 30 - mittaukset ilman kuormaa ja/tai määritetyllä kuormalla g - erilaiset ohjausmenetelmät - vaunun asemat ^ - tuulen nopeus ^ - ympäristölämpötila, kosteus 00 35 Kun samoja mittauksia tehdään myöhemmin toimintaolosuhteissa, jotka ovat ainakin osaksi samoja kuin aiemmin, aiemmat arvot tuottavat historiatietojen 11 perustan, jota vastaan uusia arvoja voidaan verrata. Uusien arvojen havaittujen poikkeamien aiemmista arvoista voidaan tulkita edustavan progressiivisia muutoksia radan dimensioissa ja ne laukaisevat tarkastuksia ja mahdollisia korjaus- ja huoltotoimia. Historiadata mitatuista dimensioista, havaituista poikkeamista ja tieto vallitsevis-5 ta olosuhteista kehittää laajan tietokannan, jota voidaan käsitellä trendien ja kausaliteettien havaitsemiseksi muuttuvien arvojen välillä ja siten uhkaavien ongelmien perussyiden analysoimiseksi. Keksinnön erään suoritusmuodon vuoksi potentiaaliset dimensioihin liittyvät ongelmat voidaan välttää tai ainakin havaita ja korjaustoimet aloittaa paljon ennen kuin pyörien ja kiskojen välisestä yhteensopimattomuudesta 10 johtuvat haitalliset vaikutukset ilmenevät.

Hajautettu konfiguraatio myös mahdollistaa ratakuljetinelementtien yhteensopivuuden etävalvontaa, minkä vuoksi ammattimaista tukea voidaan tarjota nosturivalmistajan jatkuvana järjestelmäpalveluna. Tämä varmistaa tarkat ja nopeat korjaustoimet, koska syvin tietämys nosturijärjestelmien käyttäytymisestä ja ominai-15 suuksista on yleensä niitä suunnittelevilla ammattilaisilla. Lisäksi voidaan kerätä kumulatiivista käyttöhistoriaa suuresta määrästä asennettuja nostureita ja käyttää sitä syvälliseen ja ennakoivaan ongelmallisten yhteensopimattomuuskysymysten analysointiin järjestelmässä.

Lateraalinen ja ajallinen tieto radan dimensioista verrattuna laitteiston 20 dimensioihin voidaan syöttää myös laitteiston ohjauslogiikkaan. Ohjauslogiikka voi soveltaa kehitettyä ajallista osoitusta lisäparametrinä pyörien moottorikäyttöjen ohjauksessa. Kehitetty osoitus voi esimerkiksi paljastaa tietyn kohdan radassa, jossa kiskot ovat poikenneet muodostaan siten, että pyörien välinen jänneväli on suurempi kuin mitä alun perin suunniteltiin. Jotta minimoitaisiin laippakosketusten vaikutukset 25 tällaisessa radan osassa, moottorikäyttöjä voidaan säätää ajamaan hitaammin, kun laitteisto liikkuu kyseisessä osassa. Lisäksi moottorikäyttöjä voidaan ohjata niiden

CO

o säätämiseksi logiikan mukaan, joka optimoi pyörien käytön siten, että saavutetaan c\i ^ kaikkien neljän pyörän minimaalinen laipan kosketus. Osoitusta voidaan käyttää myös ° perustana laukaisemaan hälytys, kun laitteiston ja radan dimensioiden katsotaan σ> ° 30 poikkeavan liikaa. Käyttölogiikka on tässä looginen yksikkö, joka voidaan toteuttaa £ proseduureina ohjausyksikössä tai käyttöyksikössä, joka on osa erillistä käyttöjärjes- telmää mutta on toiminnallisessa yhteydessä ohjausyksikköön, tai ohjausyksikön ja yhden tai käyttöjärjestelmän useamman erillisen tietokoneyksikön proseduurien yh- ^ distelmänä.

o ^ 35 Eräänä yksinkertaisena esimerkkinä, tarkastellaan järjestelyä moottori- käyttöjen hallitsemiseksi vasteena kuvion 3 laitteiston vastakkaisilla sivuilla olevien 12 kiskojen ajalliselle lateraaliselle yhteensopivuudelle. Kuten yllä todettiin, ohjausyksikkö on kehittänyt osoitukset li, l2,13, U kaikkien pyörien wi, w2, w3, w4 laippaetäisyyksil-le määritetyssä kohdassa radan varrella. Oletetaan, että etenevän liikkeen aikana rataa pitkin pyörien etäisyydet vastaaviin kiskoihin ovat li=5 mm, l2= 8 mm, l3= 28 mm 5 ja l4= 32 mm. Käytännössä tämä tarkoittaa, että pyörien wi, w2, laipat ovat jo hyvin lähellä kiskoa ja on tehtävä korjaustoimenpide. Pyörien käyttöä optimoiva logiikka analysoi arvojen h, l2, l3, l4 yhdistelmän ja päättää siirtää laitteistoa 7 mm lähemmäs kiskoa 114. Tämä voidaan tehdä hidastamalla ensin pyörien w3, w4 pyörimistä verrattuna pyörien w4, w2 pyörimiseen siten, että laitteisto kääntyy hieman vinoon suhtees-10 sa rataan. Tämän avulla pyörien w2, w2 etäisyydet kiskoon 112 kasvavat ja pyörien w3, w4 etäisyydet kiskoon 114 pienenevät. Kun haluttu kasvu/pieneneminen on saavutettu, pyörien wi, w2 pyörimistä pyörien w3, w4 pyörimiseen nähden hidastetaan siten, että laitteisto kohdistuu uudelleen suhteessa rataan. Korjausliikkeen jälkeen pyörien etäisyydet ovat seuraavat: li= 12 mm, l2= 15 mm, l3= 21 mm ja l4= 25 mm, ja nämä 15 sallivat laitteiston ja kiskojen hyvän yhteentoiminnan.

Toisena esimerkkinä selostetaan kehittyneempi järjestely moottorikäyttö-jen hallintaa varten vasteena kuvion 3 laitteiston vastakkaisilla sivuilla olevien kiskojen ajalliselle lateraaliselle yhteensopivuudelle. Järjestelyssä ohjaus käyttää arvoja li, l2 laskemaan ensimmäisen pään laipan arvo Fei = (li+l2)/2, joka edustaa ensimmäisen 20 pään ei pyörien ajallista lateraalista yhteensopivuutta alla olevan kiskon 112 kanssa, sekä arvoja l3, l4 laskemaan toisen laipan arvo Fe2 = (li+l2)/2 joka edustaa toisen pään ei pyörien ajallista lateraalista yhteensopivuutta alla olevan kiskon 114 kanssa.

Lisäksi ohjausyksikkö käyttää arvoja h, l2 laskemaan ensimmäisen pään vi-nousarvo Sei = (I1-I2)/ wei, sekä arvoja l3, l4 laskemaan toisen pään vinousarvo Se2 = (l3-25 l4)/ we2. Kuvio 4 esittää pään vinousarvon määrittelyä ensimmäisen pään ei dimensi oilla. Viiva 41 esittää kiskon 112 sisäreunaa, jolla ensimmäinen pää ei kulkee, ja wei

CO

o linjaa joka kytkee pyörien wi, w2 vastaavat lateraaliset viitepisteet. Linjan wei pituus

CvJ

^ vastaa pyörien wi, w2 välistä etäisyyttä (yleensä wei = we2). Voidaan nähdä, että mitä ° suurempi on arvojen li, l2 välinen ero, sitä enemmän linja wei poikkeaa kiskon 112 O) 0 30 sisäreunasta ja sitä suurempi on ajallinen vinousarvo Sei.

g Ensimmäistä ja toista laippa-arvoa Fei ja Fe2 vastakkaisissa päissä ei, e2 käytetään sitten laskemaan laitteiston laippa-arvo AF = (Fei+Fe2)/2. Vastaavasti ^ ajallisia ensimmäisen ja toisen pään vinousarvoja voidaan käyttää laskemaan ajallinen ^ laitteiston ajallinen vinousarvo AS = (Sei+Se2)/2.

^ 35 Kuvio 5 esittää ohjauskaaviota, joka esittää proseduuria yhden tai use amman tai ohjaussignaalin kehittämiseksi käyttöjärjestelmän logiikalle, joka ohjaa 13 laitteiston pyörien moottorikäyttöjä. Laskennan alussa ohjausyksiköllä on ennalta määrätty arvo AF0, joka edustaa haluttua laitteiston laippa-arvoa. Toiminnan aikana ohjausyksikkö laskee ajallisen laitteiston laippa-arvon AF ja vertaa sitä haluttuun laitteiston laippa-arvoon AF0. Näiden kahden arvon välinen erotus AF edustaa poik-5 keamaa halutusta lateraalisesta yhteensopivuudesta laitteiston ja radan välillä. Arvoa ÄF voidaan käyttää alkuarvona ensimmäisen ohjausproseduurille CF, joka laskee halutun pyörimisen, joka on tarpeen aiheuttamaan haluttu vinouma S0, joka kompensoi havaitun erotuksen AF yllä selostetulla tavalla.

Ohjausyksikkö laskee myös ajallisen laitteiston vinousarvon AS ja vertaa si-10 tä laskettuun vinousarvoon S0. Näiden kahden arvon välinen erotus As edustaa ylimääräistä vinoumaa, joka vaaditaan saavuttamaan haluttu lateraalinen asema, jonka AF0 määrää. Arvoa As voidaan siis käyttää alkuarvoja toiselle ohjausproseduurille Cs, joka kehittää yhden tai useamman nopeudenohjaussignaalin ST pyörään wF, w2, w3, w4 moottori käytöille.

15 Tämä järjestely helpottaa kehittynyttä käyttölogiikkaa, joka ottaa huomi oon ajallisen yhteensopivuuden koko laitteiston ja radan välillä ja auttaa tehokkaasti välttämään ei-toivottua kulutusta osissa, jotka koskevat kiskoon käytön aikana.

Vielä eräänä piirteenä keksinnön suoritusmuodot helpottavat järjestelyä, jossa tallennettua historiatietoa radan ja laitteiston yhdenmukaisuudesta sovelletaan 20 laitteiston moottorikäyttöjen säätämiseksi tehokkaammin ja taloudellisemmin. Kuten kuvion 5 yhteydessä selostettiin, ohjaussignaalien laskenta perustuu tyypillisesti haluttuun laitteiston laippa-arvoon AF0. Radoilla, joilla kiskojen välinen jänneväli voi vaihdella huomattavasti, kiinteän arvon käyttö haluttuna laitteiston laippa-arvona AF0 ei ehkä ole sopivaa jännevälin huomattavien poikkeamien kompensoimiseksi. Mutta 25 laitteiston toiminnan aikana kerätty historiadata tallentaa osoituksia, jotka edustavat laitteiston ja radan ajallista dimensionaalista yhteensopivuutta määritetyissä paikois-co q sa. Tätä dataa voidaan siis soveltaa muuttamaan haluttua laitteiston laippa-arvoa AF0 c\j ^ siten, että radan todelliset dimensiot voidaan ottaa ennakoivasti huomioon käyttölo- ° giikassa. Näin ollen tässä suoritusmuodossa käyttölogiikalle johdettu arvo ei ole kiin- σ> ° 30 teä vaan radan eri kohdille muuttuvien arvojen funktio (esimerkiksi splinifunktio).

ϊ Tämän järjestelyn avulla esimerkiksi siltanosturia, joka lähestyy radan kohtaa, jossa kiskojen välinen jänneväli on kapea, voidaan hieman vinouttaa kiskojen välisen lyhyin emmän etäisyyden kompensoimiseksi.

^ Kuvion 5 suoritusmuodossa pyöriin liittyviltä ilmaisimilta saatuja signaale-

O

^ 35 ja laitteiston etu-ja takaosasta käytettiin kehittämään ajallisia arvoja koko laitteistol le. Koska ehdotettu järjestely perustuu sillan eri päässä oleviin pyöriin liittyvien etäi- 14 syyksien käyttöön, on myös mahdollista kehittää ohjaussignaaleja erikseen peräkkäisten pyöräparien wi, w3 ja w2, w4 käyttömoottoreille. Monissa toteutuksissa laitteiston dimensiot radan suunnassa ovat paljon pienemmät kuin lateraaliset dimensiot ja jaettuja ohjausarvoja voidaan käyttää laitteiston kaikille pyörille. Radoissa, joissa poik-5 keamat voivat seurata toisiaan hyvin läheisesti, on kuitenkin tärkeää olla mahdollista reagoida ajallisiin yhteensopimattomuusongelmiin eri lailla laitteiston etu- ja takaosassa.

Keksinnön suoritusmuodot käsittävät myös tietokoneen ohjelmatuotteen, joka käsittää ohjelmakoodia menetelmän suorittamiseksi kun ohjelma suoritetaan 10 tietokonelaitteella. Tällaista tietokonelaitetta voidaan soveltaa kuvion 1 ohjausyksikkönä. Kuvion 6 vuokaavio havainnollistaa tällaisen menetelmän vaiheita. Kuvion 6 proseduuri alkaa, kun ohjausyksikkö kytketään päälle ja se on toiminnallisessa yhteydessä laitteiston kanssa, johon kuuluu ryhmä ilmaisimia, joista kukin on spatiaalisessa yhteydessä laitteiston pyörän kanssa. Ohjausyksikkö on siten valmiustilassa (vaihe 60) 15 vastaanottamaan ja prosessoimaan ilmaisimien signaaleja. Tässä suoritusmuodossa toiminnassa kukin ilmaisin kehittää ohjausyksikölle signaalin, joka edustaa tietyn pyörän tietyn osan lateraalista etäisyyttä kiskosta. Kun tällainen signaali vastaanotetaan (vaihe 62), ohjausyksikkö assosioi (vaihe 64) signaalin paikkatietoon, joka edustaa radan tiettyä kohta, jossa tietyn pyörän tietyn osan lateraalinen etäisyys mitattiin. 20 Kuten kuvion 2 yhteydessä selostettiin, signaalin vastaanottoaikaa ohjausyksikössä voidaan käyttää määrittämään paikkatieto, tai muitakin järjestelyjä voidaan käyttää tähän tarkoitukseen. Sitten ohjausyksikkö yhdistää (vaihe 66) signaaleja, jotka vastaanotetaan ilmaisimilta, jotka ovat spatiaalisessa yhteydessä laitteiston vastakkaisissa päissä olevien pyörien kanssa ja joilla on vastaava aikaosoitus. Aikaosoitusten vas-25 taavuutta on selostettu tarkemmin kuvion 3 yhteydessä. Yhdistettyjä signaaleja käytetään sitten kehittämään (vaihe 68) osoitus L(t), joka edustaa laitteiston ja radan 5 ajallista dimensionaalista yhteensopivuutta, kuten kuvion 3 yhteydessä myös selos- c\j tettiin.

O) 1 Alan ammattilaiselle on ilmeistä, että tekniikan kehittyessä keksinnön pe- o ° 30 rusajatus voidaan toteuttaa monin eri tavoin. Keksintö ja sen suoritusmuodot eivät £ siten rajoitu yllä kuvattuihin esimerkkeihin vaan ne voivat vaihdella patenttivaatimus- ten puitteissa.

LO

δ c\j

Claims (15)

15

1. Valvontajärjestelmä, joka käsittää: laitteiston sovitettuna liikkumaan pyörillä kiskojen määrittelemää rataa pitkin, joka laitteisto käsittää kaksi vastakkaista kylkeä, joita kannattaa kaksi tai use-5 ampia pyöriä; laitteiston kanssa toiminnallisessa yhteydessä olevan ohjausyksikön; tunnettu siitä, että: laitteisto käsittää sen kummallakin puolella ilmaisimia siten, että ainakin yksi ilmaisin laitteiston kummallakin kyljellä on spatiaalisessa yhteydessä pyörän io kanssa signaalin kehittämiseksi ohjausyksikölle, joka signaali edustaa pyörän tietyn osan mitattua lateraalietäisyyttä kiskosta; - ohjausyksikkö on sovitettu vastaanottamaan signaaleja ilmaisimilta ja assosioimaan vastaanotettuja signaaleja paikkatiedon kanssa, joka edustaa tiettyä paikkaa radan varrella, jossa pyörän tietyn osan lateraalietäisyys kiskosta mi- 15 tattiin; ohjausyksikkö on sovitettu käyttämään signaaleja, jotka vastaanotetaan ilmaisimilta, jotka ovat spatiaalisessa yhteydessä laitteiston vastakkaisilla kyljillä olevien pyörien kanssa ja jotka on assosioitu vastaavan paikkatiedon kanssa, kehittämään osoitus, joka edustaa laitteiston ja radan ajallista dimensioyh-20 teensopivuutta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen valvontajärjestelmä, tunnettu siitä, että se käsittää välineet kehittämään tietueen, joka tallentaa laitteiston tietyn osan paikkoja radan varrella ajan funktiona, ja ohjausyksikkö on sovitettu käyttämään tietuetta kuvaamaan laitteiston tietyn osan paikka radan varrella ilmaisimen paikaksi radan var- 25 rella. CO δ

^ 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen valvontajärjestelmä, tunnettu siitä, että ohja- o usyksikkö on sovitettu: § - identifioimaan vastaanotetun signaalin lähdeilmaisin; * - identifioimaan lähdeilmaisimen mittausaika; Q_ 30. käyttämään tietuetta kuvaamaan mittausaika laitteiston tietyn osan paikaksi radan varrella; ja LO >- - kuvaamaan laitteiston tietyn osan paikka radan varrella ilmaisimen paikaksi S radanvarrella; - käyttämään ilmaisimen paikkaa radan varrella signaalin paikkatietona. 16

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen valvontajärjestelmä, tunnettu siitä, että osoitus, joka edustaa laitteiston ja radan ajallista dimensioyhteensopivuutta, on radan lateraalidimensiota edustava arvo.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen valvontajärjestelmä, tunnettu siitä, että 5 ohjausyksikkö on sovitettu käyttämään signaaleja, jotka vastaanotetaan kahdelta ilmaisimelta spatiaalisessa yhteydessä laitteiston vastakkaisilla kyljillä olevien pyörien kanssa, kehittämään jännevälin arvoja rataa määritteleville kiskoille.

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen valvontajärjestelmä, tunnettu siitä, että ohjausyksikkö on sovitettu käyttämään signaaleja, jotka vastaanotetaan kahdelta 10 ilmaisinparilta spatiaalisessa yhteydessä pyörien kanssa, joista kumpikin pari on tietyssä paikassa radan varrella, kehittämään yhdistetty osoitus kaikkien pyörin tietyn osan etäisyydestä pyöriä vastaaviin kiskoihin.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen valvontajärjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmä on kytketty käytönhallintajärjestelmään ja ohjausyksikkö on sois vitettu lähettämään laitteiston ja radan ajallista dimensioyhteensopivuutta edustava osoitus käytönhallintajärjestelmälle.

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen valvontajärjestelmä, tunnettu siitä, että laitteisto on sovitettu kulkemaan reitti radalla ja ohjausyksikkö on sovitettu kehittämään ryhmä laitteiston ajallista dimensioyhteensopivuutta edustavia osoituksia 20 radalla olevan reitin varrella olevissa paikoissa.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen valvontajärjestelmä, tunnettu siitä, että ohjausyksikkö on lisäksi sovitettu toimittamaan ryhmä osoitusarvoja, jotka edustavat co vallitsevia toimintaolosuhteita kulkemisen aikana. δ c\i

^ 10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen valvontajärjestelmä, tunnettu ? 25 siitä, että se käsittää käyttö logiikan ohjaamaan pyörien käyttöjärjestelyjä, ohjausyksikön σ> ° ollessa sovitettuna syöttämään laitteiston ja radan ajallista dimensioyhteensopivuutta | edustava osoitus käyttölogiikalle.

^ 11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen valvontajärjestelmä, tunnettu siitä, että käytit tölogiikka on sovitettu laskemaan laitteiston kyljelle päätylaipan arvo, joka edustaa pyöri- ° 30 en ajallista lateraalista yhteensopivuutta alla olevan kiskon kanssa laitteiston kyljellä, sekä päädyn vinousarvoa, joka edustaa laitteiston kyljen peräkkäisiä pyöriä yhdistävän viivan vinouden tasoa. 17

12. Patenttivaatimuksen 10 mukainen valvontajärjestelmä, tunnettu siitä, että käyt-tölogiikka käsittää: ensimmäisen ohjausproseduurin soveltamaan laskettua päätylaipan arvoa päädyn halutun pyörähdyksen määrittämiseksi; ja 5 - toisen ohjausproseduurin soveltamaan laskettua päädyn vinousarvoa yhden tai useamman nopeuden ohjaussignaalin määrittämiseksi moottorikäytöille.

13. Patenttivaatimuksen 10 mukainen valvontajärjestelmä, tunnettu siitä, että käyt-tölogiikka soveltaa muuttuvaa päätylaipan arvoa, joka lasketaan funktiosta eri paikoille radan varrella. io

14. Valvontamenetelmä, joka käsittää seuraavat vaiheet: liikutetaan laitteistoa pyörillä kiskojen määrittelemää rataa pitkin, joka laitteisto käsittää kaksi vastakkaista kylkeä, joita kannattaa kaksi tai useampia pyöriä, sekä liittyvän ilmaisimen, joka on spatiaalisessa yhteydessä ainakin yhden pyörän kanssa kummallakin kyljellä; 15. kehitetään ilmaisimilla laitteiston ohjausyksikölle signaaleja, ilmaisimen sig naalin edustaessa pyörän tietyn osan mitattua lateraalietäisyyttä kiskosta; - vastaanotetaan signaalit ilmaisimilta ja assosioidaan vastaanotetut signaalit paikkatiedon kanssa, joka edustaa tiettyä paikkaa radan varrella, jossa pyörän tietyn osan lateraalietäisyys kiskosta mitattiin; 20. käytetään signaaleja ilmaisimilta, jotka ovat spatiaalisessa yhteydessä laitteis ton vastakkaisilla kyljillä olevien pyörien kanssa ja jotka on assosioitu vastaavan paikkatiedon kanssa, kehittämään osoitus joka edustaa laitteiston ja radan ajallista dimensioyhteensopivuutta.

15. Tietokoneohjelmatuote, joka käsittää ohjelmakoodivälineitä, jotka on sovitettu suo- 00 5 25 rittamaan menetelmän vaiheita kun ohjelma suoritetaan tietokonelaitteella, joka mene- CM telmä käsittää seuraavat vaiheet: O) ° - vastaanotetaan ohjausyksikön signaaleja, signaalin edustaessa pyörän tietyn O) ° osan mitattua lateraalietäisyyttä kiskosta; | - assosioidaan ilmaisimilta vastaanotetut signaalit paikkatiedon kanssa, joka 30 edustaa tiettyä paikkaa radan varrella, jossa pyörän tietyn osan lateraalietäi- ^ syys kiskosta mitattiin; ^ - yhdistetään signaalit ilmaisimilta, jotka ovat spatiaalisessa yhteydessä laitteis- ^ ton vastakkaisilla kyljillä olevien pyörien kanssa, ja vastaava aikaosoitus; 18 käytetään signaaleja laitteiston vastakkaisilla kyljillä olevilta pyöriltä ja vastaavaa aikaosoitusta kehittämään osoitus joka edustaa laitteiston ja radan ajallista dimensioyhteensopivuutta. co δ c\j i O) o O) o X cc CL δ δ C\l 19 1. Övervakningssystem, som omfattar: - en anordning anordnad att röra sig pä hjul längs en bana definierad av skenor, vilken anordning omfattar tva motstaende sidor, som uppbärs av tva eller 5 flera hjul; en styrenhet i funktionell förbindelse med anordningen; kännetecknat av att: - anordningen omfattar pä dess vardera sida detektorer, sa att atminstone en detektor pä anordningens vardera sida är i spatial förbindelse med ett hjul för 10 att alstra en signal till styrenheten, vilken signal representerar det uppmätta lateralavstandet för en viss del av hjulet frän skenan; - styrenheten är anordnad att motta signaler frän detektorerna och associera de mottagna signalerna med platsdata, som representerar en viss plats vid banan, där lateralavstandet för en viss del av hjulet frän skenan uppmättes; 15. styrenheten är anordnad att använda signaler, som mottas frän detektorerna, vilka är i spatial förbindelse med hjulen pä anordningens motstäende sidor och vilka är associerade med motsvarande platsdata, för att alstra en indike-ring, som representerar anordningens och banans tidsmässiga dimensions-kompatibilitet. 20 2. Övervakningssystem enligt patentkrav 1, kännetecknat av att det omfattar medel för att skapa en datapost, som lagrar platserna för en viss del av anordningen utmed banan som en funktion av tiden, och styrenheten är anordnad att använda dataposten för att beskriva platsen för en viss del av anordningen utmed banan som detektorns plats utmed banan. $2 25 3. Övervakningssystem enligt patentkrav 2, kännetecknat av att styrenheten o ^ är anordnad: i cp - att identifiera källdetektorn för en mottagen signal; o - att identifiera källdetektorns mättid; - att använda dataposten för att beskriva mättiden som platsen för en viss del CL 30 av anordningen utmed banan; och ^ - att beskriva platsen för en viss del av anordningen som detektorns plats ut- £ med banan; ^ - att använda detektorns plats utmed banan som signalens platsdata. 20 4. Övervakningssystem enligt patentkrav 1, kännetecknat avatt indikeringen, som representerar anordningens och banans tidsmässiga dimensionskompatibilitet, är ett värde som representerar banans lateraldimension. 5. Övervakningssystem enligt patentkrav 4, kännetecknat avatt styrenheten 5 är anordnad att använda signaler, som mottas frän tvä detektorer i spatial förbindelse med hjulen pä anordningens motstäende sidor, utveckla spännviddsvärden för ske-norna som definierar banan. 6. Övervakningssystem enligt patentkrav 4 eller 5, kännetecknat av att styrenheten är anordnad att använda signaler, som mottas frän tvä detektorpar i spatial ίο förbindelse med hjulen, av vilka vartdera paret är pä en viss plats utmed banan, för att alstra en kombinerad indikering frän avständet för en viss del av alla hjul tili ske-norna motsvarande hjulen. 7. Övervakningssystem enligt nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat av att systemet är kopplat tili ett drifts- och underhällssystem och styr- 15 enheten är anordnad att sända en indikering som representerar anordningens och banans tidsmässiga dimensionskompatibilitet till drifts- och underhällssystemet. 8. Övervakningssystem enligt nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat av att anordningen är anordnad att gä en rutt pä banan och styrenheten är anordnad att skapa en grupp indikeringar som representerar anordningens tids- 20 mässiga dimensionskompatibilitet pä platser utmed rutten pä banan. 9. Övervakningssystem enligt patentkrav 8, kännetecknat av att styrenheten dessutom är anordnad att leverera en grupp indikeringsvärden, som representerar co rädande verksamhetsförhällanden under färden. δ c\j ^ 10. Övervakningssystem enligt nägot av de föregäende patentkraven, k ä n n e - ° 25 t e c k n a t av att det omfattar en driftlogik för att styra hjulens driftsarrangemang, G) ° dä styrenheten är anordnad att mata en indikering som representerar anordningens £ och banans tidsmässiga dimensionskompatibilitet tili driftlogiken. ^ 11. Övervakningssystem enligt patentkrav 10, k ä n n e t e c k n a t av att driftlogiken m >- är anordnad att beräkna för anordningens sida ett värde för en ändfläns, vilket värde ^ 30 representerar den tidsmässiga laterala kompatibiliteten med underliggande skena pä anordningens sida, samt ett snedhetsvärde för ändan, vilket värde representerar ni 21 van pä snedheten för en linje som förenar de pä varandra följande hjulen pä anord- ningens sida. 12. Övervakningssystem enligt patentkrav 10, k ä n n e t e c k n a t av att driftlogiken omfattar: 5. en första styrprocedur för att tillämpa det beräknade värdet för ändflänsen för att bestämma en önskad rotation; och - en andra styrprocedur för att tillämpa det beräknade snedhetsvärdet för än-dan för att bestämma en eller flera hastighetsstyrsignaler för motordriften. 13. Övervakningssystem enligt patentkrav 10, k ä n n e t e c k n a t av att driftlogiken 10 tillämpar ett variabelt värde för ändflänsen, som beräknas frin en funktion för olika ställen utmed banan. 14. Övervakningsförfarande, som omfattar följande steg: - flyttas anordningen pä hjul längs en bana definierad av skenor, vilken anord-ning omfattar tva motstaende sidor, som bärs upp av tvi eller flera hjul, samt 15 en anslutande detektor, som är i spatial förbindelse med itminstone ett hjul pä vardera sidan; alstras med detektorerna signaler för anordningens styrenhet, varvid detek-torns signal representerar en viss del av det uppmätta lateralavständet frän skenan; 20. mottas signalerna frän detektorerna och associeras de mottagna signalerna med platsdata, som representerar en viss plats utmed banan, där lateralavständet för en viss del av hjulet frän skenan uppmättes; - används signalerna frän detektorerna, som är i spatial förbindelse med hjulen pä anordningens motstäende sidor och som är associerade med motsvarande CO 5 25 platsdata, för att utveckla en indikering, som representerar anordningens och c\j ^ banans tidsmässiga dimensionskompatibilitet. o i

15. Datorprogramprodukt, som omfattar programkodsmedel, vilka är anordnade att ut- x föra förfarandets steg, när programmet utförs med en datoranordning, vilket förfarande CL omfattar följande steg: 30. mottas en styrenhets signaler, vilken signal representerar det uppmätta late- LO >- ralavständet för en viss del av hjulet frän skenan; ° - associeras signalerna som mottagits frän detektorerna med platsdata, som re presenterar en viss plats utmed banan, där lateralavständet för en viss del av hjulet frän skenan uppmättes; 22 kombineras signalerna frän detektorerna, som är i spatial förbindelse med hju-len pä anordningens motstaende sidor, och motsvarande tidsindikering; används signalerna frän hjulen pä anordningens motstaende sidor och motsvarande tidsindikering för att alstra en indikering, som representerar anord-5 ningens och banans tidsmässiga dimensionskompatibilitet. co δ c\j CD O CD O X IX CL δ δ C\l