NL8800868A

NL8800868A - Railway locomotive and wagon with weedkiller spray system - uses TV cameras and computer to achieve max. efficiency with minimal pollution via EM dosing valves

Info

Publication number: NL8800868A
Application number: NL8800868A
Authority: NL
Original assignee: Nl Spoorwegen Nv
Priority date: 1988-04-05
Filing date: 1988-04-05
Publication date: 1989-11-01

Abstract

On the towed wagon or on further wagons are five tanks for liquids containing: concentrated weedkiller (1), spray propellant (2), very dilute propellant (3,4) for use in nature reserves and near reservoirs, and water (5). Flow between the tanks is controlled by electromagnetically operated valves. The final mixture is fed to a control and dosing system (6), where injection pumps (18,19,20) can add small quantities of liquid from dosing supply tanks (A,B,C), before the mixture is fed to spray nozzles (24). The TV cameras on the locomotive (7) feed signals to monitors and a computer, which enable the spraying to be manually or automatically controlled.

Description

«fcFc

Stelsel voor het besturen van de besproeiing van onkruid bij spoorlijnen.____ •System for controlling the spraying of weeds on railway lines .____ •

De uitvinding heeft betrekking op een stelsel voor het besturen van de besproeiing van onkruid op de bovenbouw, zoals ballastbed en schouwpaden, van spoorlijnen en dergelijke, voorzien resp. van op een eproeitrein gemonteerde sproeiers voor het sproeien met onkruidbestrij-5 dingschemicaliën, een aantal tanks waaronder tenminste één voor opslag van water en de overige voor opslag van verschillende chemicaliën, een leidingen-verdeelsysteem met een of meer pompen en afsluiters voor de toevoer van de chemicaliën in gegeven mengverhoudingen aan de sproeiers, en een stuureenheid. Een dergelijk stelsel is uit de 10 praktijk bekend.The invention relates to a system for controlling the sprinkling of weeds on the superstructure, such as roadbed and inspection paths, provided with railway lines and the like, respectively. of sprayers mounted on a spray train for spraying with weed control chemicals, a number of tanks, including at least one for storing water and the others for storing various chemicals, a pipe distribution system with one or more pumps and valves for supplying the chemicals in given mixing ratios to the nozzles, and a control unit. Such a system is known from practice.

Bij spoorlijnen mag op de bovenbouw, waarin zich het ballastbed met de sporen en de schouwpaden bevinden, geen onkruidgroei plaatsvinden daar de drainage en verende werking door de ontwikkeling van on-kruidvegetatie sterk achteruitgaan en daar de controle van de tech-15 nische staat van de bovenbouw wordt bemoeilijkt. Onder onkruid wordt alle plantengroei in de bovenbouw verstaan. Teneinde de groei van dit onkruid in de bovenbouw tegen te gaan wordt enkele malen per jaar, zoals in het voorjaar en in het najaar, gesproeid met chemische onkruidbestrijdingsmiddelen. Daarvoor wordt sedert vele jaren gebruik gemaakt 20 van een stelsel zoals boven aangegeven dat op een speciaal daartoe bestemde sproeitrein is gemonteerd.In the case of railway lines, weeds must not grow on the superstructure, in which the ballast bed with the rails and the inspection paths are located, as the drainage and resilience will deteriorate considerably due to the development of on-herb vegetation, and the technical condition of the superstructure is made more difficult. Weeds are defined as all plant growth in the superstructure. In order to control the growth of this weed in the superstructure, a number of times a year, such as in spring and autumn, are sprayed with chemical herbicides. For many years use has been made for this purpose of a system as indicated above, which is mounted on a specially designed spraying train.

Een probleem bij bovengenoemd stelsel voor de bestrijding van onkruid is dat een selectieve besproeiing, in afhankelijkheid van de aanwezigheid van onkruid en de mate van groei daarvan en de aanwezigheid 25 van speciale aandachtsgebieden, buitengewoon moeilijk is. De afwezigheid van deze mogelijkheid resulteert daardoor in een onnodige belasting van het milieu en een onnodig hoog gebruik van sproeichemicaliën.A problem with the above weed control system is that selective watering is extremely difficult depending on the presence of weeds and their growth rate and the presence of special areas of interest. The absence of this possibility therefore results in an unnecessary burden on the environment and an unnecessarily high use of spray chemicals.

Teneinde dit te ondervangen zou men de trein met lage snelheid kunnen laten rijden en/of de trein met meer personeel kunnen bemannen teneinde 30 een meer nauwkeurige controle mogelijk te maken. Hierdoor worden de kosten van een dergelijke onkruidbestrijding weer hoger.In order to overcome this, the train could be run at a low speed and / or staffed with more staff to allow for more precise control. This increases the costs of such a weed control.

De uitvinding beoogt bovengenoemde problemen te ondervangen en een stelsel aan te geven waarmede een selectieve besproeiing van de bovenbouw op basis van de in eerdere sproeicampagnes van dezelfde trajecten 35 verkregen ervaring mogelijk is.The object of the invention is to overcome the above-mentioned problems and to indicate a system which allows selective spraying of the superstructure on the basis of the experience obtained in previous spraying campaigns of the same routes.

Dit wordt bij een stelsel van de in de aanhef genoemde soort ,880 086 8 2 volgens de uitvinding bereikt met een sensor- en monitorsyteem met een aan de sproeitrein gemonteerde sensorinrichting voor het waarnemen van het spoortraject en tenminste een monitor in de sproeitrein, en een positiedetectiesysteem voor het bepalen van de momentane positie van de 5 rijdende sproeitrein ten opzichte van het traject, waarbij de door het positiedetectiesysteem tijdens het rijden in positie gesynchroniseerde stuureenheid is voorzien tenminste van een geheugen voor vaste traject-gegevens en voor in een voorgaande sproeicampagne uitgevoerde sproei-commando's met bijbehorende instellingen, waarbij de stuureenheid 10 stuursignalen afgeeft ter besturing van de pompen en de afsluiters en de sproeiers, en waarbij de monitor het beeld van het momentaan door de sensorinrichting waargenomen traject of in combinatie de genoemde vaste trajectgegevens en de genoemde sproeicommando's weergeeft.In a system of the type mentioned in the preamble, 880 086 8 2 according to the invention, this is achieved with a sensor and monitor system with a sensor device mounted on the spray train for detecting the track section and at least one monitor in the spray train, and a position detection system for determining the instantaneous position of the moving spraying train relative to the track, wherein the control unit synchronized in position by the position detection system while driving is provided with at least a memory for fixed track data and for spraying carried out in a previous spraying campaign commands with associated settings, wherein the control unit outputs 10 control signals to control the pumps and the valves and the nozzles, and the monitor displays the image of the track currently sensed by the sensor device or in combination the said fixed track data and the said spray commands .

Met behulp van bovengenoemde uitvoering is het mogelijk om tot een 15 snelheid van de sproeitrein van bijv. 60 km/uur slechts op die plaatsen te sproeien waar werkelijk onkruid staat, waardoor een selectieve besproeiing mogelijk is met een besparing op de kosten van de onkruid-bestrijdingschemicaliën. Tevens ontstaat het voordeel dat het milieu in de directe nabijheid van het spoortraject aanzienlijk minder wordt 20 belast.With the aid of the above-mentioned embodiment, it is possible to spray up to a speed of the spraying train of, for example, 60 km / h, only in those places where there are actually weeds, enabling selective watering with a saving on the costs of the weeds. control chemicals. The advantage also arises that the environment in the immediate vicinity of the railway track is considerably less taxed.

Met voordeel wordt bij dit stelsel volgens de uitvinding de sproei-informatie, die tijdens het sproeien in het najaar wordt verkregen, in een geheugen van de stuureenheid als een soort "film" opgeslagen samen met de posities tijdens het rijden waarop de verschillende 25 acties plaatsvonden. Deze film wordt gedurende de voorjaarscampagne tijdens het rijden gesynchroniseerd afgedraaid waarbij hij als automatische instructie voor het sproeien dient. In de praktijk treedt dus een herhaling op van de najaarscampagne zo nodig echter met andere sproeimiddelen en/of andere mengverhoudingen. De reden hiervoor is dat 30 men in het najaar wel onkruid ziet dat in het voorjaar in principe nog niet is te zien. Men kan in het voorjaar planten verwachten op die plaatsen waar in het najaar onkruid was te zien. Dode plaatsen in het najaar zijn meestal in het voorjaar eveneens dood. Bovendien kan men op de film ook de afzonderlijk ingevoerde speciale aandachtsgebieden, 35 zoals waterwingebieden, bruggen, volkstuinen, natuurgebieden en overwegen invoeren waarmede de automatische sproei-instructie rekening moet houden.Advantageously, in this system according to the invention, the spray information obtained during the spraying in the autumn is stored in a memory of the control unit as a kind of "film" together with the positions during driving at which the various actions took place. . This film is played in synchronization during the spring campaign while driving and serves as an automatic instruction for spraying. In practice, therefore, a repeat of the autumn campaign occurs, if necessary, with other spraying agents and / or other mixing ratios. The reason for this is that we see weeds in the autumn, which in principle cannot be seen in the spring. Plants can be expected in the spring in those places where weeds were seen in the fall. Dead places in the autumn are usually dead in the spring. In addition, the film can also enter the separately entered special areas of interest, such as water extraction areas, bridges, allotments, nature areas and level crossings, which the automatic spray instruction must take into account.

De uitvinding zal aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld nader , 880 0868 3 worden toegelicht met verwijzing naar de tekeningen, waarin: figuur 1 een algemeen aanzicht geeft van het op een sproeitrein gemonteerde stelsel voor de besproeiing van onkruid; figuur 2 een schema geeft van een deel van het leidingenverdeel-5 systeem voor de toevoer van de onkruidbestrijdingschemicaliën; figuur 3 een aanzicht geeft van een door de monitor weergegeven beeld van een deel van de door de sensor zoals een camera waargenomen bovenbouw van het traject; figuur 4 een schema geeft van de op de stuureenheid aangesloten 10 componenten voor de toevoer en de weergave van gegevens; figuur 5 een schematisch aanzicht geeft van een deel van het traject voorzien van vaste trajectgegevens; figuur 6 een stroomdiagram geeft van de bij een voorjaars- en najaarscampagne optredende acties van het stelsel volgens de uitvin-15 ding; en figuur 7 een schema geeft van de aansluitingen op de stuureenheid voor de besturing van de sproeiers, pompen en afsluiters.The invention will be further elucidated on the basis of an exemplary embodiment, 880 0868 3, with reference to the drawings, in which: figure 1 shows a general view of the system for spraying weeds mounted on a spray train; Figure 2 is a schematic view of part of the piping distribution system for supplying the weed control chemicals; Figure 3 is a view of an image displayed by the monitor of a part of the superstructure of the track observed by the sensor such as a camera; Figure 4 shows a diagram of the 10 components for supplying and displaying data connected to the control unit; figure 5 shows a schematic view of a part of the route provided with fixed route data; Figure 6 is a flow chart of the actions of the system according to the invention occurring during a spring and autumn campaign; and figure 7 shows a diagram of the connections on the control unit for controlling the sprinklers, pumps and valves.

De trein is ontwikkeld voor het bestrijden van onkruid in de bovenbouw van hoofd- en rangeersporen door besproeiing met vloeibare 20 herbicides. Deze worden verkregen door een continue menging van een of meer onkruidbestrijdingschemicaliën en in de gewenste verhouding met water. Het kunnen ook mengsels zijn die vooraf zijn bereid en zijn meegenomen in tanks die zijn uitgerust met voorzieningen om lucht door het mengsel te blazen waardoor de concentratie homogeen blijft. De menging 25 gebeurt met bepaalde mengverhoudingen die van tevoren zijn ingesteld maar ook tijdens het rijden op elk moment kunnen worden gewijzigd. Het is mogelijk om tijdens de rit in totaal over vijf of meer bestrijdingsmiddelen gescheiden of in combinatie te beschikken.The train has been developed to control weeds in the superstructure of main and sidings by spraying with liquid herbicides. These are obtained by a continuous mixing of one or more weed control chemicals and in the desired ratio with water. It may also be mixtures that have been prepared in advance and are carried in tanks equipped with air blowing means through the mixture, so that the concentration remains homogeneous. Mixing 25 takes place with certain mixing ratios that are preset but can also be changed at any time while driving. It is possible to dispose of a total of five or more pesticides separately or in combination during the journey.

Figuur 1 toont schetsmatig een sproeitrein met het besturings-30 stelsel volgens de uitvinding. In de figuur duiden 1, 2, 3, 4 en 5 een aantal hoofdtanks aan, nl. een tank met geconcentreerd sproeimiddel I (bijv. niet toegestaan in waterwingebieden), een tank met sproeimiddel II (bijv. wel toegestaan in waterwingebieden, echter minder effectief), een tank met sterk met water verdund sproeimiddel III, een tank met 35 sterk met water verdund sproeimiddel IV, en een tank met alleen water V. De tanks, die elk op een afzonderlijke ketelwagen kunnen zijn gemonteerd, zijn via een leidingensysteem met daarin opgenomen afsluiters verbonden met de sproeiwagen 6 (zie figuren 2 en 7).Figure 1 schematically shows a spraying train with the control system according to the invention. In the figure 1, 2, 3, 4 and 5 indicate a number of main tanks, namely a tank with concentrated spray agent I (e.g. not allowed in water extraction areas), a tank with spray agent II (e.g. allowed in water extraction areas, but less effective), a tank with water-diluted spray agent III, a tank with water-diluted spray agent IV, and a tank with water only V. The tanks, which can each be mounted on a separate tank wagon, are connected via a pipe system with valves included therein connected to the spraying carriage 6 (see figures 2 and 7).

Behalve de genoemde hoofdtanks 1-5 heeft men drie kleinere tanks ,8800868 -4- » 0 A, B, C onder de sproeiwagen 6 waarvan de inhoud door middel van injectie- of doseerpompen wordt toegevoegd. Vanuit deze vaste reservoirs kunnen een tot drie synthetische sproeimiddelen of herbicides in een reeds voorbereid mengsel uit de hoofdtanks in de hoofdtoevoerlei-5 ding naar de hoofdpomp worden geïnjecteerd, en vandaar naar de sproeiers 24 worden gevoerd. Voor de sproeiwagen 6 is de locomotief 7 aangegeven waaraan tenminste een sensorinrichting, zoals een camera of een rij detectoren, van het stelsel volgens de uitvinding is gemonteerd.In addition to the aforementioned main tanks 1-5, there are three smaller tanks, 8800868-400 A, B, C under the spray trolley 6, the contents of which are added by means of injection or dosing pumps. From these fixed reservoirs, one to three synthetic sprays or herbicides in an already prepared mixture from the main tanks in the main supply line can be injected to the main pump, and from there to the nozzles 24. Locomotive 7 is shown in front of the sprinkler carriage 6, to which at least one sensor device, such as a camera or a row of detectors, of the system according to the invention is mounted.

10 In figuur 2 zijn links de drie leidingen aangegeven die van de hoofdtanks 3, 4, 5 afkomen en via de afsluiters 15, 16, 17 uitmonden in de hoofdtoevoerleiding. Deze hoofdleiding voert via een filter 12, een menger 13, en de hoofdpomp 14 het mengsel toe aan een aantal sproeiers 24. Deze sproeiers zijn schematisch rechts aangegeven en omvatten bijv. 15 drie groepen van zeven sproeiers. Het gehele leidingen-verdeelsysteem met pompen en afsluiters is zodanig uitgevoerd dat een continue toevoer van onverdunde sproeioplossingen mogelijk is bij alle snelheden tussen bijv. 0 en 60 km/uur. Hierbij kan bijv. een constante sproeidicht-heid/m^ verkregen worden die onafhankelijk is van de snelheid en 20 sproeibreedte: 0,100 l/m^ op enkel spoor en 0,100 l/m^ op dubbel spoor. De drie groepen van sproeiers zijn bijv. zodanig ingesteld dat bij een snelheid van 0-20 km/uur één rij sproeiers, bij een snelheid van 21 tot 40 km/uur twee rijen sproeiers, en bij een snelheid van 41 tot 60 km/uur drie rijen sproeiers in dienst zijn.In figure 2, on the left, the three pipes are shown, which come off the main tanks 3, 4, 5 and open via the shut-off valves 15, 16, 17 into the main supply pipe. This main line supplies the mixture via a filter 12, a mixer 13, and the main pump 14 to a number of nozzles 24. These nozzles are schematically shown on the right and comprise, for example, three groups of seven nozzles. The entire pipe distribution system with pumps and valves is designed in such a way that a continuous supply of undiluted spray solutions is possible at all speeds between, for example, 0 and 60 km / h. For example, a constant spray density / m ^ which is independent of the speed and spray width can be obtained: 0.100 l / m ^ on single track and 0.100 l / m ^ on double track. For example, the three groups of nozzles are set so that at a speed of 0-20 km / h one row of nozzles, at a speed of 21 to 40 km / h two rows of nozzles, and at a speed of 41 to 60 km / h three rows of nozzles are in service.

25 In figuur 2 is aangegeven dat de drie injectiepompen 18, 19 en 20 elk zijn voorzien van een instelling, bijv. een potentiometer a, b en c of een meerstanden relais. Hiermede is het mogelijk om, door middel van variatie in toerental van de pompen, een kleine hoeveelheid van 0 tot 4% in verhouding tot de hoofdstroomhoeveelheid in te stellen.Figure 2 shows that the three injection pumps 18, 19 and 20 each have an adjustment, eg a potentiometer a, b and c or a multi-position relay. This makes it possible, by varying the speed of the pumps, to set a small amount of 0 to 4% in relation to the main flow amount.

30 Volgens de uitvinding is nu een sensor- en monitorsysteem aange bracht dat tenminste een sensorinrichting aan de sproeitrein teneinde de bovenbouw waar te nemen, en een of meer monitors in de sproeitrein omvat. Met een monitor kan de bediener het beeld van de bovenbouw voor de locomotief Van de sproeitrein waarnemen, zoals schetsmatig in figuur 35 3 is aangegeven, of kan hij de in het geheugen opgeslagen gegevens beoordelen. Tevens is een positiedetectiesysteem aangebracht waarmede op nauwkeurige wijze de positie van de trein ten opzichte van het traject wordt bepaald.According to the invention, a sensor and monitor system is now provided which comprises at least one sensor device on the spray train to detect the superstructure and one or more monitors in the spray train. With a monitor, the operator can observe the superstructure image for the sprayer locomotive, as shown in sketch 3 in Figure 35, or assess the data stored in the memory. A position detection system has also been installed with which the position of the train relative to the route is accurately determined.

.8800668 5 ject wordt bepaald..8800668 5 iect is determined.

Hiertoe kan gebruik worden gemaakt van magneetdetectie in combinatie met een tachometer. Het genoemde systeem bestaat uit een groot aantal op diverse plaatsen tussen de rails aangebrachte magneten. Onder 5 de trein bevindt zich een magneetveldgevoelige sensor die bij passage over zulk een magneet schakelt. Na de schakelpuls van de sensor wordt tacho-informatie gebruikt om de positie van de trein nauwkeurig ten opzichte van de magneet aan te geven. Een dergelijke sensor kan bijvoorbeeld een reed-contact zijn. Een dergelijk contact zou echter ook kun-10 nen schakelen als gevolg van stromen die ontstaan door optrekkende treinen of als gevolg van retourstromen of in bestaande kabels lopende stromen. Door meerdere, bijvoorbeeld drie, contacten naast elkaar dwars op de rijrichting te plaatsen kan dit worden ondervangen. De magneet bevindt zich dan midden tussen de spoorstaven en bij passage zal alleen 15 het middelste contact een schakelpuls geven en de buitenste twee geen. Alleen deze combinatie wordt dan als magneetdetectie aangemerkt.Magnet detection in combination with a tachometer can be used for this. The said system consists of a large number of magnets arranged at various locations between the rails. Under 5 the train is a magnetic field sensitive sensor that switches over such a magnet when passing. After the sensor switching pulse, tacho information is used to accurately indicate the position of the train relative to the magnet. Such a sensor can for instance be a reed contact. However, such a contact could also switch due to currents created by accelerating trains or as a result of return currents or currents running in existing cables. This can be overcome by placing several, for example three, contacts side by side transverse to the direction of travel. The magnet is then located midway between the rails and on passage only the middle contact will give a switching pulse and the outer two none. Only this combination is then considered as magnet detection.

Ook kunnen in plaats van reed-contacten Hall-sensoren worden toegepast. Het uitgangssignaal van een dergelijke sensor geeft de sterkte van een gedetecteerd magneetveld aan. Hierdoor is het magneetveld van 20 een stroom en dat van een permanente magneet te onderscheiden. Om overige invloeden, bijvoorbeeld van meerdere magneten en storingen tengevolge van stromen te vermijden is het mogelijk de sensoren door middel van een tijdvenster in te stellen. Verder kan door toepassing van een Lorenz-C systeem de bedrijfszekerheid van het detectiesysteem wor-25 den vergroot.Hall sensors can also be used instead of reed contacts. The output of such a sensor indicates the strength of a detected magnetic field. This makes it possible to distinguish the magnetic field of a current from that of a permanent magnet. To avoid other influences, for example from multiple magnets and disturbances due to currents, it is possible to set the sensors by means of a time window. Furthermore, the reliability of the detection system can be increased by using a Lorenz-C system.

Door bovengenoemd positiedetectiesysteem wordt tijdens de rit de stuureenheid of computer in zijn werking gesynchroniseerd.Due to the above position detection system, the steering unit or computer is synchronized during operation while driving.

In figuur 4 is schematisch een overzicht gegeven van de componenten die zijn aangesloten op de genoemde stuureenheid. Zo zijn in figuur 30 3 op de stuureenheid 31 een camera 32, een monitor 33, een verdere monitor 34, een lessenaar 35, een toetsenbord 36, een geheugenorgaan 37, bijv. een EEPROM geheugen, de sensor 38 van het positiedetectiesysteem waartoe meerdere magneten, zoals de magneet 39, behoren, een tachogenerator 40, en een optionele ontvanger 41.Figure 4 gives a schematic overview of the components that are connected to the said control unit. For example, in Figure 30 3 on the control unit 31 are a camera 32, a monitor 33, a further monitor 34, a desk 35, a keyboard 36, a memory device 37, e.g. an EEPROM memory, the sensor 38 of the position detection system to which multiple magnets such as the magnet 39 include a tacho generator 40, and an optional receiver 41.

35 Het behulp van het onderhavige stelsel volgens de uitvinding kan bijv. tijdens de najaarscampage het gehele sproeiprogramma door de sensor inrichting, bijv. een (kleuren)camera, worden waargenomen en als een soort "film" in een computergeheugen samen met de posities, waarop de acties plaatsvonden, worden opgeslagen. Tijdens deze campagne waarin .8800868 6 * het onkruid correctief wordt bestreden, zal de bediener bij zijn waarneming sproeicommando's invoeren. Deze bepalen met welke van de onder de trein gejnonteerde sproeiers en met welke middelen en in welke meng-verhouding wordt 5 gesproeid. Deze sproeicommando's en de positie in het baanvak worden vastgelegd in het genoemde geheugen. Verder zijn in een ander geheugen vaste gegevens over het baantraject, zoals overwegen, bruggen, natuurgebieden en waterwingebieden ingevoerd zoals bijvoorbeeld aangegeven in figuur 5.With the aid of the present system according to the invention, for example during the autumn camping the entire spray program can be observed by the sensor device, eg a (color) camera, and as a kind of "film" in a computer memory together with the positions at which the actions that have taken place are saved. During this campaign in which .8800868 6 * the weeds are correctively controlled, the operator will introduce spray commands upon his observation. These determine with which of the sprinklers injected under the train and with which means and in which mixing ratio is sprayed. These spray commands and the position in the track section are recorded in the aforementioned memory. In addition, fixed data about the track section, such as level crossings, bridges, nature reserves and water extraction areas, have been entered in another memory, as shown in figure 5, for example.

10 Het totale geheugen dient dan tijdens de voorjaarscampagne als automatische instructie voor de preventieve onkruidbestrijding op die plaatsen waar in het najaar was gesproeid. De inhoud van het geheugen wordt dan, opvolgend in de tijd en gesynchroniseerd met de positie, in de trein op een monitor gepresenteerd. Op een andere monitor ziet de 15 bediener het actuele beeld van het baantraject en hij kan dan in het automatische sproeicommando ingrijpen en de betreffende stuursignalen van de stuureenheid tenietdoen. Dit kan zich bijvoorbeeld voordoen bij onvoorziene situaties zoals bijvoorbeeld werkzaamheden aan het baantraject, of op plaatsen waar onverwacht onkruid of meer onkruid aanwezig 20 is. Wanneer nodig kunnen de functies van beide monitors in een enkele zijn samengevoegd.10 During the spring campaign, the total memory then serves as an automatic instruction for preventive weed control in those places where spraying was carried out in the autumn. The contents of the memory are then presented on a monitor in the train, in time and synchronized with the position. On another monitor, the operator sees the current image of the track and can then intervene in the automatic watering command and override the corresponding control signals from the control unit. This can occur, for example, in unforeseen situations such as, for example, work on the track, or in places where unexpected weeds or more weeds are present. When necessary, the functions of both monitors can be combined into a single one.

Figuur 6 geeft schematisch een stroomdiagram van de verschillende acties tijdens zowel de voorjaars- als de najaarscampagne.Figure 6 provides a schematic flow chart of the various actions during both the spring and autumn campaigns.

Eerst wordt de najaarscampagne toegelicht. In het blok 60 vindt de 25 positiebepaling langs het traject plaats met behulp van de magneet-detectie en tachometerinformatie, welke positiebepaling aan de blokken 62, 63, 64 wordt toegevoegd. In blok 62 is aangegeven dat door een bediener bij waarneming van de ene monitor, d.i. de weergave van het beeld van de sensorinrichting, of van de andere monitor, d.i. de weer-30 gave van de inhoud van geheugen 62, of vanaf de bedieningsplaats een beslissing wordt genomen met betrekking tot een sproeicommando, d.w.z. dat is blok 63. De hierdoor ingestelde sproeistanden van de sproeiers en de ingestelde en toegepaste sproeimiddelen, zoals samen voorgesteld door blok 64, worden in een geheugen 65 opgeslagen in de met de positie 35 van die actie overeenkomende plaats. Uiteindelijk zijn alle opvolgende sproeicommando's in het geheugen 65 opgeslagen.The autumn campaign is first explained. In block 60, the position determination along the range takes place with the aid of the magnet detection and tachometer information, which position determination is added to the blocks 62, 63, 64. In block 62 it is indicated that when an operator observes one monitor, ie the display of the image of the sensor device, or of the other monitor, ie the display of the contents of memory 62, or from the operating location, decision is made with respect to a spray command, that is to say block 63. The spray settings of the sprinklers set by this and the adjusted and applied spraying means, as represented together by block 64, are stored in a memory 65 in the position 35 of that action matching place. Ultimately, all subsequent spray commands are stored in memory 65.

Blok 66 geeft het volgende aan. Na de najaarscampagne worden de gegevens uit het geheugen 65 "bewerkt", d.w.z. zij worden beoordeeld en zo nodig bijgesteld. Tevens worden zij - in de trajectpositie gesyn- , 8800888 7 chroniseerd - aangevuld met de vaste geografische gegevens van kunstwerken, waterwin- en natuurgebieden, e.d. uit bestand 67 en met de groenlocaties van het traject van dit najaar uit het bestand 68. Deze gecombineerde gegevens worden, ter voorbereiding van de voorjaarscam-5 pagne, in het geheugen 61 opgeslagen dat dan als 'draaiboek' voor deze komende voorjaarscampagne geldt.Block 66 indicates the following. After the autumn campaign, data from memory 65 is "processed", i.e. it is evaluated and adjusted if necessary. In addition, they are - synchronized in the track position, 8800888 7 - supplemented with the fixed geographical data of structures, water extraction and nature areas, etc. from file 67 and with the green locations of this autumn's route from file 68. These combined data in preparation for the spring campaign 5, are stored in memory 61, which then counts as a 'script' for this coming spring campaign.

Bij de voorjaarscampagne zal het draaiboek uit het geheugen 61 automatisch worden afgedraaid en wordt het daarbij behorende mengsel bepaald en worden de afsluiters en betreffende pompen ingeschakeld. Ook 10 bij afwezigheid van een sproeicommando zal de bediener bij de voorjaarscampagne zelf een sproeicommando kunnen initiëren. Eveneens kan hij het automatische sproeicommando tenietdoen en door een ander vervangen.In the spring campaign, the script from the memory 61 will be automatically run and the associated mixture will be determined and the valves and relevant pumps will be switched on. Even in the absence of a spray command, the operator will be able to initiate a spray command during the spring campaign. He can also override the automatic watering command and replace it with another one.

In figuur 7 zijn de aansluitingen aangegeven van de sproeiers 24, 15 de afsluiters en verschillende pompen op de stuureenheid 31 en op de proportionele-besturingsschakeling 42. Deze schakeling zorgt, in afhankelijkheid van een, het aantal in werking zijnde sproeiers weergevend signaal 43 en een de treinsnelheid weergevend signaal 44, voor zodanige stuursignalen voor de hoofdpomp 14 en de injectiepompen 18, 19, 20 dat 20 de opbrengst van deze pompen een constante sproeidichtheid per m^ oplevert. De van de stuureenheid 31 uitgaande stuursignalen 51, 52, 53 zorgen resp. voor de aan/uit besturing van de injectiepompen en de instelling van deze injectiepompen (0 tot 4% van de hoofdstroom), de aan/uit besturing van de afsluiters 15, 16, 17 van de tanks 3, 4, 5 25 (figuur 2), en de aan/uit besturing van de afsluiters van de sproeiers. Bij een variant kan de instelling van de injectiepompen ook manuaal vanaf een bedieningspaneel worden ingesteld.Figure 7 shows the connections of the nozzles 24, 15 the valves and various pumps on the control unit 31 and on the proportional control circuit 42. This circuit provides, depending on a signal 43 indicating the number of nozzles in operation and a the train speed display signal 44, for control signals for the main pump 14 and the injection pumps 18, 19, 20 such that the yield of these pumps yields a constant spray density per m3. The control signals 51, 52, 53 outgoing from the control unit 31 provide resp. for the on / off control of the injection pumps and the setting of these injection pumps (0 to 4% of the main flow), the on / off control of the valves 15, 16, 17 of the tanks 3, 4, 5 25 (figure 2 ), and the on / off control of the sprinkler valves. In a variant, the setting of the injection pumps can also be set manually from a control panel.

Vanaf dit bedieningspaneel 54 worden ook naar keuze rechtstreeks de bedieningselementen (afsluiters en pompen) aangestuurd met stuursig-30 nalen 55, 56, 57 die respectievelijk overeenkomen met de door de stuureenheid 31 afgegeven signalen 51, 53 en 52 of via de stuureenheid 31 vanuit het geheugen 58 waarbij ingrepen op de stand van de bedieningselementen vrijwel altijd mogelijk blijven. Alle standen van de bedieningselementen worden na trajectbepaling en het passeren van de bijbe-35 horende magneet in het geheugen opgeslagen.From this control panel 54, the control elements (valves and pumps) are also optionally directly controlled with control signals 30, 56, 57 which correspond respectively to the signals 51, 53 and 52 issued by the control unit 31 or via the control unit 31 from the control unit 31. memory 58 where interventions on the position of the controls are almost always possible. All positions of the operating elements are stored in the memory after route determination and the passing of the associated magnet.

Bij een verdere uitvoering volgens de uitvinding kan het door een (kleuren)camera opgenomen beeld van het onkruid op de monitor door de stuureenheid worden geanalyseerd en aan ingevoerde criteria worden getoetst. Zo wordt een automatische "onkruid- of groendetectie" gerealiseerd én kunnen al dan niet automatische sproeicommando's volgen.In a further embodiment according to the invention, the image of the weeds recorded by a (color) camera on the monitor can be analyzed by the control unit and checked against entered criteria. In this way, an automatic "weed or green detection" is realized and automatic or non-automatic spray commands can follow.

.8800868 * δ.8800868 * δ

Het onkruid kan op optische wijze worden gedetecteerd: - door analyse van het kleurenvideobeeld bij toepassing van een kleu-rencamera, waarbij de kleur groen uit het kleurenspectrum wordt uit gefilterd en een hoog groen-aandeel aangeeft dat er onkruid is; 5 - door onderzoek van de door het onkruid gereflecteerde straling in het infrarode gebied, waarbij dit infrarode gebied uit het daglicht wordt gefilterd of extra kan worden geactiveerd door het belichten van het onkruid met kunstlicht; - door gebruik te maken van optische filtertechnieken, zoals speciale 10 grijsfilters, waarbij de kleur groen versterkt op een monochroom monitor wordt weergegeven. Door een monochroom videocamera de bovenbouw van de spoorlijn te laten aftasten is on-line verwerking mogelijk.The weeds can be detected optically: - by analysis of the color video image using a color camera, where the color green is filtered out from the color spectrum and a high green percentage indicates that weeds are present; 5 - by examining the radiation reflected by the weeds in the infrared region, whereby this infrared region is filtered out of daylight or can be additionally activated by illuminating the weeds with artificial light; - by using optical filtering techniques, such as special 10 gray filters, where the color is enhanced in green on a monochrome monitor. By having a monochrome video camera scan the superstructure of the railway, online processing is possible.

Voor het aftasten van het oppervlak van de bovenbouw kan men gebruik maken van: 15 - rasteraftasting waarbij de op de kop van de sproeitrein gemonteerde camera iedere 1/20 seconden een beeld produceert; - lijnaftasting waarbij een lijncamera, d.w.z. een videocamera met slechts één lijn, loodrecht op de rijrichting van de trein is gemonteerd en een aftasting van een lijn loodrecht op het baantraject 20 wordt verkregen. Bij het rijden van de trein wordt dan het baanopper-vlak afgetast. De verwerking van de informatie van de lijncamera is wat eenvoudiger dan bij de rasteraftasting omdat maar één lijn behoeft te worden geanalyseerd; - arrayaftasting, waarbij een groep enkelvoudige groenspectrum gevoeli-25 ge sensoren wordt gebruikt die in een lijn loodrecht op de baan worden gemonteerd. Elke sensor en opvolgende detector heeft zijn eigen detectie hardware waardoor het onkruid c.q. groen wordt gedetecteerd. De detectie van het onkruid gebeurd met behulp van elke sensor in de array, waarbij in feite parallel verwerking optreedt.To scan the surface of the superstructure, one can use: 15 - raster scan in which the camera mounted on the head of the spray train produces an image every 1/20 seconds; - line scan in which a line camera, i.e. a video camera with only one line, is mounted perpendicular to the direction of travel of the train and a line scan perpendicular to the track section 20 is obtained. The track surface is then scanned when the train is running. The processing of the line camera information is somewhat simpler than with the raster scan because only one line needs to be analyzed; Array scan, using a group of single green spectrum sensitive sensors mounted in a line perpendicular to the track. Each sensor and subsequent detector has its own detection hardware, which detects the weeds or greenery. The weeds are detected using every sensor in the array, essentially parallel processing.

30 Bij de toetsing of analyse van de informatie kan als volgt te werk worden gegaan. Het "groene" beeld op de monitor wordt in een aantal vakken verdeeld zoals in figuur 3 is aangegeven. Het middenblok van bijvoorbeeld zestien van deze vakken wordt aangewezen als het detectie-gedeelte en de overige omringende vakken worden gezamenlijk als refe-35 rentiegedeelte aangewezen. De lichtintensiteit van elk van de detectie-vakken wordt vergeleken met de lichtintensiteit van het algemene kleurbeeld en geeft een maatstaf voor de hoeveelheid groen respectievelijk aanwezigheid van onkruid. Bij overschrijding van een bepaalde waarde kan dan automatisch een sproeicommando worden gegeven.30 The following can be used to test or analyze the information. The "green" image on the monitor is divided into a number of sections as shown in figure 3. The central block of, for example, sixteen of these boxes is designated as the detection section and the other surrounding sections are jointly designated as the reference section. The light intensity of each of the detection boxes is compared with the light intensity of the general color image and gives a measure of the amount of greenery and presence of weeds, respectively. If a certain value is exceeded, a spray command can then be given automatically.

« 8800868 k. _ ............8800868 k. _ ............

Claims

1. Provide or control a system for controlling the sprinkling of weeds on the superstructure, such as roadbed and inspection paths, with railway lines and the like. of sprayers mounted on a spray train for spraying weed control chemicals, a number of tanks including at least one for storage of water and the others for storage of various chemicals, a pipe distribution system with one or more pumps and valves for supplying the chemicals in given mixing ratios to the nozzles, and a control unit, characterized by a sensor and monitor system with a sensor device mounted on the spray train for detecting the track and at least one monitor in the train, and a position detection system for determining the instantaneous position of the moving sprayer train relative to the track, the control unit synchronized into position by the position detection system while driving providing at least 15 a memory for fixed track data and for spraying commands executed in a previous spraying campaign, with corresponding settings. control unit providing control signals to control the pumps and the valves and the nozzles, and the monitor displaying the image of the path currently sensed by the sensor device or in combination the said fixed path data and said spray commands.

System according to claim 1, characterized in that the sensor device is a (color) video camera.

System according to claim 1 or 2, characterized in that the sensor and monitor system comprises two monitors, one monitor of which shows the image of the currently observed trajectory, and the other monitor of which the said fixed trajectory data and the said spray commands displays.

System according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the control unit is designed such that an operator can intervene during a spraying operation carried out while a spraying train is moving and on the basis of the fixed trajectory data and of the data in a spray commands carried out in the previous spraying campaign can nullify generated control signals and can replace these control signals which have been set manually and which are concerned with different chemicals and mixing ratios.

System according to any one of claims 1 to 3, wherein the line distribution system comprises a proportional control main pump in the main supply line of a chemical mixture for the nozzles and a plurality of control pumps each equipped with a control setting. to inject in small quantities of chemicals from the same number of injection tanks into the input of the main pump, characterized in that the control settings for the injection pumps are set by the control unit.

System according to claim 1, characterized in that the position-determining system consists of a large number of magnets mounted at intervals between the rails of the track, a magnetic field-sensitive sensor mounted under the spray train 10, which, when the magnets pass each time, delivers a switching pulse, and a tacho generator, the information of which, in combination with the switching pulse, is given to the control unit to determine the spray train position.

System according to claim 1, characterized in that the control unit is designed for a spraying operation under the control of the image of the track currently observed by the sensor device, wherein the image of the current track is divided into a number of compartments, some of which in the center are designated as the detection section and the remaining surrounding boxes are designated as the reference section, 20 comparing the light intensity of the detection section with that of the tial color image, and if this is exceeded, the control unit activates to output the control signals to the said pumps, valves and nozzles.

System according to claim 1, characterized in that the sensor device consists of a row of green spectrum-sensitive sensors. 8800868