PL226289B1 - System zbliżeniowego zabezpieczania osób w obszarze pracy z urządzeniami mobilnymi - Google Patents
System zbliżeniowego zabezpieczania osób w obszarze pracy z urządzeniami mobilnymiInfo
- Publication number
- PL226289B1 PL226289B1 PL410706A PL41070614A PL226289B1 PL 226289 B1 PL226289 B1 PL 226289B1 PL 410706 A PL410706 A PL 410706A PL 41070614 A PL41070614 A PL 41070614A PL 226289 B1 PL226289 B1 PL 226289B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- generator
- magnetic field
- signal
- generates
- alarm device
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16P—SAFETY DEVICES IN GENERAL; SAFETY DEVICES FOR PRESSES
- F16P3/00—Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body
- F16P3/12—Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body with means, e.g. feelers, which in case of the presence of a body part of a person in or near the danger zone influence the control or operation of the machine
- F16P3/14—Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body with means, e.g. feelers, which in case of the presence of a body part of a person in or near the danger zone influence the control or operation of the machine the means being photocells or other devices sensitive without mechanical contact
- F16P3/145—Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body with means, e.g. feelers, which in case of the presence of a body part of a person in or near the danger zone influence the control or operation of the machine the means being photocells or other devices sensitive without mechanical contact using magnetic technology
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16P—SAFETY DEVICES IN GENERAL; SAFETY DEVICES FOR PRESSES
- F16P3/00—Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body
- F16P3/12—Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body with means, e.g. feelers, which in case of the presence of a body part of a person in or near the danger zone influence the control or operation of the machine
- F16P3/14—Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body with means, e.g. feelers, which in case of the presence of a body part of a person in or near the danger zone influence the control or operation of the machine the means being photocells or other devices sensitive without mechanical contact
- F16P3/147—Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body with means, e.g. feelers, which in case of the presence of a body part of a person in or near the danger zone influence the control or operation of the machine the means being photocells or other devices sensitive without mechanical contact using electro-magnetic technology, e.g. tags or radar
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Emergency Alarm Devices (AREA)
- Alarm Systems (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest system zbliżeniowego zabezpieczania osób w obszarze pracy z urządzeniami mobilnymi, zwłaszcza transportu wewnętrznego, przeznaczony do ochrony osób wykonujących pracę w obszarze, w którym prowadzone są operacje logistyczne.
W znanych systemach zbliżeniowych wyznacza się strefy ostrzegania z wykorzystaniem technologii identyfikacji częstotliwością radiową (RFID) (radio frequency identification), systemów radarowych lub pola magnetycznego. Ograniczenia w stosowaniu poszczególnych technologii wynikają m.in. z uwarunkowań środowiska pracy, gdzie np. występujące materiały metaliczne zmieniają tor sygnału radiowego, a odbiorniki RF stosowane do określenia odległości mogą błędnie tę odległość wyznaczać. Również sygnały GPS ulegają odbiciom od otaczającego wyposażenia, powodując błędne wyliczenia odległości pomiędzy odbiornikami a pojazdami. Z tego względu w pomieszczeniach zamkniętych i w konstrukcjach zadaszonych użycie tej technologii jest ograniczone. W publikacji pt. „Single-Sideband Upconversion of Quadrature DDS Signals to the 800-to-2500-MHz Band” (Rick Cushing), przedstawiono technologie bezpośredniej syntezy częstotliwości DDS oraz metody konwersji sygnału do zmodulowanej pojedynczej wstęgi bocznej (SSB). W oparciu o typowe układy DDS: AD9851, AD9854, opisano metody przetwarzania sygnałów, a na układzie typu AD8346 przykładową realizację modulacji kwadraturowej. Natomiast publikacja nie porusza kwestii lokalizowania przemieszczającego się obiektu wytwarzającego fale elektromagnetyczne.
W znanych i często stosowanych systemach w celu ochrony osób i mienia, wyznacza się strefy ostrzegania wokół niebezpiecznego urządzenia lub obszaru pod- i naziemnego generując pole magnetyczne.
Z opisu patentowego wynalazku US7420471 (B2), (publikacja WO2006036764 (A2)), znany jest system bezpieczeństwa, przeznaczony do użytkowania w kopalniach, w którym pole magnetyczne oznaczające, w zakresie niskich częstotliwości ok. 100 kHz oraz w średnim zakresie częstotliwości od 100 kHz do mniej niż 500 kHz, wytwarza generator umieszczony na przemieszczającej się maszynie. W systemie stosuje się osobiste urządzenie ostrzegające, które jest zdolne do wykrywania pola oznaczającego oraz do wykrywania pola znacznika, a także dwustronną łączność pomiędzy osobą, która jest chroniona oraz maszyną, przed którą ta osoba jest chroniona. Ostrzeżenia są przekazywane pracownikom, którzy są niebezpiecznie blisko pracującej maszyny, jak również ostrzeżenia są przekazywane operatorowi maszyny. W systemie obowiązuje zasada unieruchamiania sprzętu, dopóki personel nie osiągnie bezpiecznego miejsca. Działający w ramach systemu układ bezpieczeństwa zawiera środki do transmisji oraz informacje dotyczące bezpieczeństwa operacyjnego.
Z opisu patentu US5767669 znany jest sposób ustalania położenia i orientacji zdalnych czujników z wykorzystaniem impulsowego pola magnetycznego generowanego w stałej lokalizacji. Impulsowe pola magnetyczne są kolejno generowane z licznych przestrzennie niezależnych podzespołów definiujących źródłową ramkę koordynującą. Impulsowe pola magnetyczne są wykrywane przez zdalne czujniki posiadające liczne elementy pasywnych czujników pola. Zniekształcenia prądu wirowego są wykrywane oddzielnie i odejmowane przez system. System mierzy wpływ obiektów metalicznych obecnych w środowisku, oraz dynamicznie dopasowuje zmierzone wartości stosownie do tego. Wykryte pola magnetyczne wolne od zniekształceń prądu wirowego, wykorzystywane są w celu obliczenia położenia i orientacji odległego obiektu.
Znany jest również z opisu patentu europejskiego PL/EP2210246T3 system wykrywania zbliżeniowego, obejmujący generator generujący pole magnetyczne, przy czym generator jest zdolny do odbierania sygnałów zwrotnych, oraz urządzenie alarmowe, które wysyła sygnały zwrotne, które to urządzenie alarmowe jest zdolne do wykrywania wspomnianego pola magnetycznego i generowania sygnału zwrotnego. W systemie generator generuje pole magnetyczne przez pierwszy z góry ustalony przedział czasowy i wykrywa sygnał zwrotny z urządzenia alarmowego w obrębie drugiego z góry ustalonego przedziału czasowego. Natomiast wspomniane urządzenie alarmowe generuje sygnał zwrotny o pierwszej długości czasu gdy urządzenie alarmowe wykryje pole magnetyczne o pierwszym natężeniu, lub urządzenie alarmowe generuje sygnał zwrotny o drugiej długości czasu gdy urządzenie alarmowe wykrywa pole magnetyczne o drugim natężeniu, przy czym pierwsze natężenie różni się od drugiego natężenia, a pierwsza długość czasu różni się od drugiej długości czasu.
System detekcji zbliżeniowej, znany z opisu patentu US8289170 (B2) (zgłoszenie US2009267787 (A1) z 29.10.2009 r.), przeznaczony jest do stosowania w kopalniach. W systemie maszyna o znanej lokalizacji, wyposażona w jednostki przetwarzania, posiada wiele odbiorników do
PL 226 289 B1 określania siły odbieranego sygnału magnetycznego, który przesyła nadajnik osoby wyposażonej w generator. Na podstawie mocy sygnału jednostka przetwarzania określa lokalizację nadajnika w stosunku do maszyny, i wysyła sygnał ostrzegawczy, jeśli nadajnik w stosunku do maszyny znajduje się w strefie zagrożenia kolizją, wyznaczonej wokół maszyny.
System zbliżeniowego zabezpieczania osób w obszarze pracy z urządzeniami mobilnymi, w którym prowadzone są operacje logistyczne transportu wewnętrznego, a co najmniej jeden generator z elementami sterującymi generuje pole magnetyczne zaś urządzenie alarmowe wyposażone w detektory kierunkowe jest urządzeniem o częstotliwości radiowej, które na podstawie sygnału odbieranego odczytuje natężenie tego pola magnetycznego oraz dokonuje rozróżnienia pomiędzy natężeniami, i określa w czasie rzeczywistym czy zostały przekroczone ustalone dopuszczalne wartości oraz generuje alarm, z których komunikaty wizualne przeznaczone dla kierowcy są oznaczane kolorystycznie na ekranie terminala komputerowego, przy czym generator jest indywidualnym nadajnikiem osobistym, charakteryzuje się tym, że każdy generator o ciągłej aktywności generuje pole magnetyczne bliskie w zakresie fal średnich o częstotliwości nośnej 240 kHz do 260 kHz, a sygnał z generatora tonu DDS generatora modulowany jest jednowstęgowo na zakres fal radiowych.
Generator generuje sygnał radiowy o stałym natężeniu.
Wykorzystuje się urządzenie alarmowe wyposażone w co najmniej cztery detektory kierunkowe ustawione ortogonalnie względem siebie a sygnał odbierany analizuje układ PSoC (Programmable System on Chip) terminala komputerowego po przetworzeniu sygnału cyfrowo, przy czym urządzenie alarmowe jest umieszczone na każdym urządzeniu mobilnym przemieszczającym się w obszarze pracy.
Rozwiązanie według wynalazku rozwiązuje problem mylnych alarmów w systemie wykrywania zbliżeniowego. W tym celu zastosowano jako generator pola magnetycznego bliskiego (punktowego) indywidualny nadajnik osobisty o ciągłej aktywności oraz bierne urządzenie alarmowe. Równocześnie zastosowanie modulacji jednowstęgowej SSB umożliwia odbiór sygnałów pozbawionych szumów, a zastosowany układ PSoC, z algorytmami matematycznymi, pozwala na uzyskiwanie powtarzalnych pomiarów oraz dobrą rozpoznawalność obiektów. Ponadto pole magnetyczne działa w zakresie fal średnich o częstotliwości nośnej 240 kHz do 260 kHz, co zapewnia lepszą odporność na zakłócenia niż stosowane cyfrowe formy identyfikacji, zwiększa zasięg działania oraz zakres jego zastosowania, także w obszarze o zwiększonej kumulacji przeszkód.
System według wynalazku jest przedstawiony w przykładowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat systemu, fig. 2 przedstawia schemat blokowy generatora, fig. 3 przedstawia schemat blokowy terminala komputerowego.
W systemie zbliżeniowym do zabezpieczania obszaru pracy z urządzeniami mobilnymi, przedstawionym na fig. 1, generator 1 generuje pole magnetyczne, natomiast urządzenie alarmowe 2, które jest urządzeniem o częstotliwości radiowej zdolnym do wykrywania pola magnetycznego, odczytuje natężenie tego pola magnetycznego oraz dokonuje rozróżnienia pomiędzy natężeniami w sposób opisany w dalszej części, w celu określenia czy zostały przekroczone ustalone dopuszczalne wartości oraz generuje alarm.
Generator 1, jest indywidualnym nadajnikiem osobistym o ciągłej aktywności, i generuje sygnał analogowy o stałym natężeniu i częstotliwości nośnej 240 kHz do 260 kHz. Pole magnetyczne blis kie generowane jest w płaszczyźnie XY, a występujące w tych osiach X-Y strefy zagrożeń są w miarę jednorodne i symetryczne. Generator 1, jako moduł elektroniczny, działający w oparciu o modulację SSB, posiada własne zasilanie, ponadto pracuje tylko w trybie nadawczym bez funkcji odbioru. Generator 1 zawiera mikroprocesor sterujący oraz generator tonu wykorzystujący technologię DDS (Direct Digital Synthesis) z wykorzystaniem filtrów dolnoprzepustowych, a modulacja odbywa się jednowstęgowo. Anteną nadawczą jest cewka indukcyjna nawinięta na pręt ferrytowy.
Przeniesienie sygnału identyfikatora osobistego na zakres fal radiowych prowadzi się w oparciu o modulację SSB (Single SideBand modulation). Modulacja SSB jest rodzajem modulacji amplitudowej, w której wysyłana jest tylko jedna wstęga boczna bez sygnału nośnego.
Odwrotną operację prowadzi się w demodulatorze urządzenia alarmowego 2.
Natomiast urządzenie alarmowe 2, jak już napisano, jest urządzeniem o częstotliwości radiowej, działa jako odbiornik sygnału, w którym sygnał odbierany jest sygnałem o częstotliwości radiowej. Urządzenie alarmowe jest wyposażone w detektory kierunkowe 3 oraz terminal komputerowy z ekranem wizualizacji.
PL 226 289 B1
Sygnał radiowy odbierany z danego kierunku przez antenę detektora kierunkowego jest doprowadzany poprzez przewód do terminala komputerowego. Terminal komputerowy jako jednostkę nadrzędną i obliczeniową zawiera układ PSoC (Programmable System on Chip) analizujący, po przetworzeniu sygnału cyfrowo, próbki cyfrowe z kanałów radiowych - detektorów kierunkowych. W badaniach prototypów stosowano detektory kierunkowe w ilości cztery do ośmiu, ustawione ortogonalnie względem siebie.
Terminal komputerowy, w oparciu o prowadzone komputerowo obliczenia i cyfrową analizę sygnałów z detektorów kierunkowych 3 w czasie rzeczywistym ustala i sygnalizuje kierowcy pojazdu zagrożenie kolizją ze zbliżającym się pracownikiem. Wynik obliczeń jest wizualizowany w postaci k omunikatu obrazowego na ekranie TFT oraz sygnałem dźwiękowym.
System działa w oparciu o skonfigurowane z uwzględnieniem warunków rzeczywistych strefy bezpieczeństwa I, II, III, określone przez odległość d1, d2 i d3 między generatorem 1 a urządzeniem alarmowym 2, przy czym odległość maksymalna d1 między tymi urządzeniami może osiągać 30 m. Urządzenie dla każdej ze stref wyzwala stopniowane środki alarmu, z których środki wizualne, przeznaczone dla kierowcy są oznaczane kolorystycznie na ekranie TFT terminala komputerowego, przy użyciu stosowanej w ruchu drogowym kolorystyki zielonej, żółtej i czerwonej, przy czym alarm czerwony wymaga potwierdzenia przez operatora.
Claims (3)
1. System zbliżeniowego zabezpieczania osób w obszarze pracy z urządzeniami mobilnymi, w którym prowadzone są operacje logistyczne transportu wewnętrznego, a co najmniej jeden generator z elementami sterującymi generuje pole magnetyczne zaś urządzenie alarmowe wyposażone w detektory kierunkowe jest urządzeniem o częstotliwości radiowej, które na podstawie sygnału odbieranego odczytuje natężenie tego pola magnetycznego oraz dokonuje rozróżnienia pomiędzy natężeniami, i określa w czasie rzeczywistym czy zostały przekroczone ustalone dopuszczalne wartości oraz generuje alarmy, z których komunikaty wizualne przeznaczone dla kierowcy są oznaczane kolorystycznie na ekranie terminala komputerowego, przy czym generator jest indywidualnym nadajnikiem osobistym, znamienny tym, że każdy generator (1) o ciągłej aktywności generuje pole magnetyczne bliskie w zakresie fal średnich o częstotliwości nośnej 240 kHz do 260 kHz, a sygnał z generatora tonu DDS generatora (1) modulowany jest jednowstęgowo na zakres fal radiowych.
2. System według zastrz. 1, znamienny tym, że generator (1) generuje sygnał radiowy o stałym natężeniu.
3. System według zastrz. 1, znamienny tym, że wykorzystuje się urządzenie alarmowe (2) wyposażone w co najmniej cztery detektory kierunkowe (3) ustawione ortogonalnie względem siebie a sygnał odbierany analizuje układ PSoC (Programmable System on Chip) terminala komputerowego po przetworzeniu sygnału cyfrowo, przy czym urządzenie alarmowe (2) jest umieszczone na każdym urządzeniu mobilnym przemieszczającym się w obszarze pracy.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL410706A PL226289B1 (pl) | 2014-12-22 | 2014-12-22 | System zbliżeniowego zabezpieczania osób w obszarze pracy z urządzeniami mobilnymi |
EP15460123.1A EP3040598A1 (en) | 2014-12-22 | 2015-12-21 | Proximity system for protection of work area with mobile devices |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL410706A PL226289B1 (pl) | 2014-12-22 | 2014-12-22 | System zbliżeniowego zabezpieczania osób w obszarze pracy z urządzeniami mobilnymi |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL410706A1 PL410706A1 (pl) | 2015-11-23 |
PL226289B1 true PL226289B1 (pl) | 2017-07-31 |
Family
ID=54543875
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL410706A PL226289B1 (pl) | 2014-12-22 | 2014-12-22 | System zbliżeniowego zabezpieczania osób w obszarze pracy z urządzeniami mobilnymi |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3040598A1 (pl) |
PL (1) | PL226289B1 (pl) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109992074A (zh) * | 2019-04-16 | 2019-07-09 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 一种可支持u.2标准和u.3标准的背板 |
EP4302173A1 (en) | 2021-03-03 | 2024-01-10 | Guardian Glass, LLC | Systems and/or methods for creating and detecting changes in electrical fields |
CN114499766B (zh) * | 2022-04-14 | 2022-07-12 | 武汉卓鹰世纪科技有限公司 | 基于nfc技术的轨道交通出行方法及装置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5767669A (en) | 1996-06-14 | 1998-06-16 | Ascension Technology Corporation | Magnetic field position and orientation measurement system with dynamic eddy current rejection |
US6686881B1 (en) | 1999-11-30 | 2004-02-03 | International Business Machines Corporation | Wireless identification and tracking using magnetic fields |
US7420471B2 (en) * | 2004-09-24 | 2008-09-02 | Geosteering Mining Services Llc | Safety system for mining equipment |
US8232888B2 (en) | 2007-10-25 | 2012-07-31 | Strata Proximity Systems, Llc | Interactive magnetic marker field for safety systems and complex proximity warning system |
WO2009120671A2 (en) | 2008-03-24 | 2009-10-01 | Frederick Mining Controls, Llc | Electromagnetic field adjustment for proximity detection |
US8289170B2 (en) * | 2008-04-29 | 2012-10-16 | Alliance Coal, Llc | System and method for proximity detection |
US9041546B2 (en) | 2013-03-15 | 2015-05-26 | Matrix Design Group, Llc | System and method for position detection |
-
2014
- 2014-12-22 PL PL410706A patent/PL226289B1/pl unknown
-
2015
- 2015-12-21 EP EP15460123.1A patent/EP3040598A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PL410706A1 (pl) | 2015-11-23 |
EP3040598A1 (en) | 2016-07-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3325325B1 (en) | Rail warning system | |
JP6530621B2 (ja) | 機械と可搬式無線操作盤との間の距離に基づいて警告を発生し、または機械を停止させる機能を備えたロボット制御システム | |
EP2897113B1 (en) | Interactive magnetic marker field for safety systems and complex proximity warning system | |
US8922431B2 (en) | Apparatus, a system and a method for collission avoidance | |
EP2984641B1 (en) | System and method for position detection | |
KR102072380B1 (ko) | Uwb 초광대역통신기반의 접근경보모듈을 이용한 지능형 중장비 안전 원격관제시스템 | |
CN107079259A (zh) | 用于在地面以上和以下操作或在其间移动的人员、设备和装备的计算机化追踪和接近警告方法及系统 | |
KR20170047703A (ko) | Uwb를 이용한 작업장 안전 관리 시스템 | |
US9741225B1 (en) | Safety detection system and method | |
KR20170055370A (ko) | 이격 거리별 능동 알에프아이디 태그를 구비하는 중장비 안전 경보 시스템 | |
PL226289B1 (pl) | System zbliżeniowego zabezpieczania osób w obszarze pracy z urządzeniami mobilnymi | |
Buffi et al. | Rfid-based localization enables a smart system for worker safety | |
KR101850610B1 (ko) | Rtls 기반의 실시간 안전, 보안 및 위치추적 통합관제시스템 | |
KR101246245B1 (ko) | 건설 현장의 안전사고 방지 시스템 | |
EP4053745A2 (en) | Wearable accident prevention system for hazardous area operators based on rfid devices operating at multiple frequencies | |
PL229367B3 (pl) | System zbliżeniowy do zabezpieczania obszaru pracy z urządzeniami mobilnymi | |
KR20110042684A (ko) | 무선통신을 이용한 위험 지역 감시 시스템 | |
US20230267778A1 (en) | Vehicle to vehicle collision avoidance system and method | |
KR102421272B1 (ko) | 인체의 식별이 가능한 지능형 센싱 기술을 이용한 건설 기계의 충돌 방지 시스템 | |
US11657660B2 (en) | System for diagnosing errors and defects of components of a machine and detecting and diagnosing environmental conditions in a hazardous workspace surrounding the machine | |
JP7088544B2 (ja) | 接近検知システム | |
EP4084264A1 (en) | A monitoring system for an electrical transmission and/or distribution network | |
RU131498U1 (ru) | Сигнализатор наличия опасного напряжения | |
JP3887674B2 (ja) | 不審者探知システム | |
KR20150057344A (ko) | 중장비용 충돌경고장치 |