RU2775334C1 - Hopper filling level monitoring system - Google Patents

Hopper filling level monitoring system Download PDF

Info

Publication number
RU2775334C1
RU2775334C1 RU2021116426A RU2021116426A RU2775334C1 RU 2775334 C1 RU2775334 C1 RU 2775334C1 RU 2021116426 A RU2021116426 A RU 2021116426A RU 2021116426 A RU2021116426 A RU 2021116426A RU 2775334 C1 RU2775334 C1 RU 2775334C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sensor
level
bin
circuit board
feed
Prior art date
Application number
RU2021116426A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Рэндалл ШВАРЦЕНТРУБЕР
Original Assignee
Бинсентри Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Бинсентри Инк. filed Critical Бинсентри Инк.
Application granted granted Critical
Publication of RU2775334C1 publication Critical patent/RU2775334C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: agricultural technology.
SUBSTANCE: hopper filling level monitoring system contains an optical sensor for determining the feed level inside the feed hopper, a circuit board connected with the possibility of transmitting data with a sensor to receive a level signal from the sensor and to process a level signal to generate hopper filling level data, a battery for powering the circuit board and sensor, a housing for the maintenance of the circuit board and a radio transmitter for transmitting data on the filling level of the hopper. The sensor can be a LIDAR sensor or a time-of-flight (ToF) sensor. The sensor mounting bracket inside the hopper contains: an upper suspended part, which is mounted on a vertical element of the roof structure, and the suspended part contains an opening for receiving a fastening device for attaching the suspended part to a vertical structural element; a vertical part extending downward from the suspended part; an angular part extending obliquely from the vertical part and under a suspended part; and a horizontal part extending from the angular part and having a lower side on which the sensor is mounted.
EFFECT: accurate measurement or assessment of the filling level of the hopper, that is, the feed level in the hopper.
24 cl, 9 dwg

Description

Область техники, к которой относится настоящее изобретениеThe field of technology to which the present invention relates

[0001] Настоящее раскрытие в общем относится к бункерам для сельскохозяйственных кормов, а более конкретно к системам мониторинга для таких бункеров.[0001] The present disclosure relates generally to agricultural feed bins, and more specifically to monitoring systems for such bins.

Предшествующий уровень техники настоящего изобретенияBackground of the Invention

[0002] Обычно, кормовая промышленность полагается на фермеров при мониторинге и получении отчетов на обслуживающем кормозаводе об уровнях кормов у них, чтобы обеспечить наличие у кормозавода достаточного количества времени для производства определенной смеси кормов для фермеров и ее доставки перед тем, как фермер останется без корма. Мониторинг бункеров для кормов - это задача, требующая постоянного внимания, поэтому низкие уровни заполнения бункера часто могут оставаться незамеченными, пока не станет слишком поздно, а бункеры для кормов не станут почти пустыми. Срочный запрос фермера, отчаянно нуждающегося в кормах, требует от кормозавода реорганизации своих тщательно спланированных графиков производства (подвергая других прилежных фермеров риску получить свои корма с опозданием) и изменения своих эффективно намеченных маршрутов доставки, чтобы помочь фермеру, который вовремя не дал заявку, тем самым разбивая любые надежды на достижение максимальной эффективности в их сложных операциях.[0002] Typically, the feed industry relies on farmers to monitor and report at the serving feed mill on their feed levels to ensure that the feed mill has enough time to produce and deliver a specific feed mix to the farmers before the farmer runs out of feed. . Monitoring feed bins is a task that requires constant attention, so low bin fill levels can often go unnoticed until it's too late and feed bins are nearly empty. An urgent request from a farmer in desperate need of feed requires the feed mill to reorganize its carefully planned production schedules (putting other diligent farmers at risk of getting their feed late) and change their efficiently scheduled delivery routes to help the farmer who failed to submit his request on time, thereby shattering any hope of achieving maximum efficiency in their complex operations.

[0003] Таким образом, очень нужна система мониторинга уровня заполнения бункера для мониторинга уровней кормов внутри бункеров и для получения отчетов об этих уровнях кормов.[0003] Thus, there is a great need for a bin level monitoring system to monitor feed levels within bins and to report those feed levels.

Краткое раскрытие настоящего изобретенияBrief summary of the present invention

[0004] Ниже представлено упрощенное изложение некоторых аспектов или вариантов осуществления изобретения, чтобы обеспечить базовое понимание изобретения. Это краткое изложение не является обширным обзором изобретения. Оно не предназначено для определения ключевых или критических элементов изобретения или для определения объема изобретения. Его единственная цель - представить некоторые варианты осуществления изобретения в упрощенной форме в качестве вступления к более подробному описанию, которое представлено ниже.[0004] The following is a simplified summary of certain aspects or embodiments of the invention in order to provide a basic understanding of the invention. This summary is not an extensive overview of the invention. It is not intended to identify key or critical elements of the invention or to define the scope of the invention. Its sole purpose is to present some embodiments of the invention in a simplified form as a prelude to the more detailed description that follows.

[0005] В представленном описании раскрыта система мониторинга уровня заполнения бункера и связанный с ней способ измерения уровня корма внутри бункера.[0005] In the present description, a silo fill level monitoring system and an associated method for measuring the level of feed inside the silo is disclosed.

[0006] Соответственно, аспектом раскрытия изобретения является система мониторинга уровня заполнения бункера, содержащая оптический датчик для определения уровня корма внутри бункера для корма, монтажную плату, связанную с возможностью передачи данных с датчиком для приема сигнала уровня от датчика и для обработки сигнала уровня для генерирования данных уровня заполнения бункера, аккумулятор для питания монтажной платы и датчика, корпус для содержания монтажной платы и радиопередатчик для передачи данных уровня заполнения бункера. Датчиком может быть датчик LIDAR или времяпролетный (ToF) датчик.[0006] Accordingly, an aspect of the disclosure is a bin level monitoring system comprising an optical sensor for determining the level of feed inside the feed bin, a circuit board in communication with the sensor for receiving a level signal from the sensor and for processing the level signal to generate hopper level data, a battery for powering the circuit board and sensor, a housing for containing the circuit board and a radio transmitter for transmitting hopper level data. The sensor may be a LIDAR sensor or a time-of-flight (ToF) sensor.

[0007] Еще одним аспектом раскрытия изобретения является способ мониторинга уровня заполнения бункера, причем способ предусматривает оптическое определение уровня корма внутри бункера для корма, прием сигнала уровня за счет оптического определения уровня корма, обработку сигнала уровня для генерирования данных уровня заполнения бункера и передачу данных уровня заполнения бункера.[0007] Another aspect of the disclosure is a method for monitoring the fill level of a bin, the method comprising optically detecting the level of feed within a feed bin, receiving a level signal by optically detecting the feed level, processing the level signal to generate level data of the bin, and transmitting the level data. filling the bunker.

[0008] Другие аспекты раскрытия согласно изобретению могут стать понятны специалистам в данной области.[0008] Other aspects of the disclosure according to the invention may become apparent to those skilled in the art.

Краткое описание фигурBrief description of the figures

[0009] Эти и другие признаки раскрытия станут более понятны из описания, в котором сделана ссылка на следующие приложенные фигуры.[0009] These and other features of the disclosure will become more apparent from the description, which refers to the following appended figures.

[0010] Сопровождающие фигуры, которые включены в описание и составляют его часть, иллюстрируют несколько вариантов осуществления настоящего изобретения и, вместе с описанием, служат для объяснения принципов изобретения. Фигуры предназначены только для иллюстрации предпочтительного варианта осуществления изобретения и не должны рассматриваться как ограничение изобретения.[0010] The accompanying figures, which are included in and form part of the description, illustrate several embodiments of the present invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention. The figures are only intended to illustrate the preferred embodiment of the invention and should not be construed as limiting the invention.

[0011] На фиг. 1 представлен изометрический вид системы мониторинга уровня заполнения бункера согласно варианту осуществления настоящего изобретения.[0011] In FIG. 1 is an isometric view of a bin level monitoring system according to an embodiment of the present invention.

[0012] На фиг. 2 представлена система мониторинга уровня заполнения бункера, имеющая датчик LIDAR.[0012] FIG. 2 shows a bin level monitoring system having a LIDAR sensor.

[0013] На фиг. 2а представлен увеличенный вид датчика LIDAR фиг. 2.[0013] FIG. 2a is an enlarged view of the LIDAR sensor of FIG. 2.

[0014] На фиг. 3 представлена система мониторинга уровня заполнения бункера, имеющая времяпролетный (ToF) датчик.[0014] FIG. 3 shows a bin level monitoring system having a time-of-flight (ToF) sensor.

[0015] На фиг. 3а представлен увеличенный вид ToF датчика фиг. 3.[0015] FIG. 3a is an enlarged view of the ToF sensor of FIG. 3.

[0016] На фиг. 3b представлена карта точек поверхности, если смотреть с первой стороны, определяющая топологию верхней поверхности корма в бункере.[0016] FIG. 3b is a map of surface points, seen from the first side, defining the topology of the top surface of the feed in the silo.

[0017] На фиг. 3с представлена еще одна карта точек поверхности, если смотреть со второй верхней стороны, определяющая топологию верхней поверхности корма в бункере.[0017] FIG. 3c is another surface point map, as viewed from the second top side, defining the topology of the top surface of the feed in the bin.

[0018] На фиг. 4а представлен изометрический вид, изображающий датчик LIDAR.[0018] FIG. 4a is an isometric view showing a LIDAR sensor.

[0019] На фиг. 4b представлен вид сзади, изображающий датчик LIDAR фиг. 4а.[0019] FIG. 4b is a rear view showing the LIDAR sensor of FIG. 4a.

[0020] На фиг. 4с представлен вид сбоку, изображающий датчик LIDAR фиг. 4а.[0020] FIG. 4c is a side view showing the LIDAR sensor of FIG. 4a.

[0021] На фиг. 4d представлен вид спереди, изображающий датчик LIDAR фиг. 4а.[0021] In FIG. 4d is a front view showing the LIDAR sensor of FIG. 4a.

[0022] На фиг. 4е представлен вид сверху, изображающий датчик LIDAR фиг. 4а.[0022] FIG. 4e is a plan view showing the LIDAR sensor of FIG. 4a.

[0023] На фиг. 4f представлен вид снизу, изображающий датчик LIDAR фиг. 4а.[0023] FIG. 4f is a bottom view showing the LIDAR sensor of FIG. 4a.

[0024] На фиг. 4g представлен изометрический вид в разрезе, изображающий датчик LIDAR фиг. 4а.[0024] FIG. 4g is an isometric sectional view showing the LIDAR sensor of FIG. 4a.

[0025] На фиг. 4h представлен вид сверху в разрезе, изображающий датчик LIDAR фиг. 4а.[0025] FIG. 4h is a top sectional view showing the LIDAR sensor of FIG. 4a.

[0026] На фиг. 5А представлен изометрический вид, изображающий времяпролетный (ToF) датчик.[0026] FIG. 5A is an isometric view showing a time-of-flight (ToF) sensor.

[0027] На фиг. 5В представлен изометрический вид в разрезе, изображающий ToF датчик фиг. 5А.[0027] In FIG. 5B is an isometric sectional view showing the ToF sensor of FIG. 5A.

[0028] На фиг. 5С представлен вид сбоку, изображающий ToF датчик фиг. 5А.[0028] In FIG. 5C is a side view showing the ToF sensor of FIG. 5A.

[0029] На фиг. 5D представлен вид спереди, изображающий ToF датчик фиг. 5А.[0029] FIG. 5D is a front view showing the ToF sensor of FIG. 5A.

[0030] На фиг. 5Е представлен вид сзади, изображающий ToF датчик фиг. 5А.[0030] FIG. 5E is a rear view showing the ToF sensor of FIG. 5A.

[0031] На фиг. 5F представлен вид снизу, изображающий ToF датчик фиг. 5А.[0031] In FIG. 5F is a bottom view showing the ToF sensor of FIG. 5A.

[0032] На фиг. 5G представлен вид сверху, изображающий ToF датчик фиг. 5А.[0032] FIG. 5G is a plan view showing the ToF sensor of FIG. 5A.

[0033] На фиг. 5Н представлен вид спереди в разрезе, изображающий ToF датчик фиг. 5А.[0033] FIG. 5H is a sectional front view showing the ToF sensor of FIG. 5A.

[0034] На фиг. 5I представлен еще один изометрический вид, изображающий ToF датчик фиг. 5А.[0034] FIG. 5I is another isometric view showing the ToF sensor of FIG. 5A.

[0035] На фиг. 6А представлен изометрический вид, изображающий монтажную плату.[0035] FIG. 6A is an isometric view showing the circuit board.

[0036] На фиг. 6В представлен вид спереди монтажной платы фиг. 6А.[0036] FIG. 6B is a front view of the circuit board of FIG. 6A.

[0037] На фиг. 6С представлен вид сбоку монтажной платы фиг. 6А.[0037] FIG. 6C is a side view of the circuit board of FIG. 6A.

[0038] На фиг. 6D представлен вид сверху монтажной платы фиг. 6А.[0038] FIG. 6D is a plan view of the circuit board of FIG. 6A.

[0039] На фиг. 6Е представлен вид снизу монтажной платы фиг. 6А.[0039] FIG. 6E is a bottom view of the circuit board of FIG. 6A.

[0040] На фиг. 7 представлен увеличенный вид в плане монтажной платы фиг. 6А.[0040] In FIG. 7 is an enlarged plan view of the circuit board of FIG. 6A.

[0041] На фиг. 8А представлен изометрический вид сверху корпуса для монтажной платы.[0041] FIG. 8A is a top isometric view of the circuit board housing.

[0042] На фиг. 8В представлен изометрический вид снизу корпуса фиг. 8А.[0042] FIG. 8B is a bottom isometric view of the housing of FIG. 8A.

[0043] На фиг. 8С представлен вид спереди корпуса фиг. 8А.[0043] FIG. 8C is a front view of the housing of FIG. 8A.

[0044] На фиг. 8D представлен вид сбоку корпуса фиг. 8А.[0044] FIG. 8D is a side view of the housing of FIG. 8A.

[0045] На фиг. 8Е представлен вид сзади корпуса фиг. 8А.[0045] FIG. 8E is a rear view of the housing of FIG. 8A.

[0046] На фиг. 8F представлен вид сверху корпуса фиг. 8А.[0046] FIG. 8F is a plan view of the housing of FIG. 8A.

[0047] На фиг. 8G представлен вид снизу корпуса фиг. 8А.[0047] FIG. 8G is a bottom view of the housing of FIG. 8A.

[0048] На фиг. 8Н представлен изометрический вид основания для корпуса фиг. 8А.[0048] FIG. 8H is an isometric view of the base for the housing of FIG. 8A.

[0049] На фиг. 8I представлен вид спереди основания фиг. 8Н.[0049] FIG. 8I is a front view of the base of FIG. 8H.

[0050] На фиг. 8J представлен вид сзади основания фиг. 8Н.[0050] FIG. 8J is a rear view of the base of FIG. 8H.

[0051] На фиг. 8K представлен вид сбоку основания фиг. 8Н.[0051] FIG. 8K is a side view of the base of FIG. 8H.

[0052] На фиг. 8L представлен вид сверху основания фиг. 8Н.[0052] In FIG. 8L is a plan view of the base of FIG. 8H.

[0053] На фиг. 8М представлен вид снизу основания фиг. 8Н.[0053] FIG. 8M is a bottom view of the base of FIG. 8H.

[0054] На фиг. 8N представлен изометрический вид сверху еще одной пластины основания для использования с корпусом.[0054] FIG. 8N is a top isometric view of another base plate for use with the chassis.

[0055] На фиг. 8O представлен изометрический вид снизу пластины основания фиг. 8N.[0055] FIG. 8O is a bottom isometric view of the base plate of FIG. 8N.

[0056] На фиг. 8Р представлен первый вид сбоку пластины основания фиг. 8N.[0056] FIG. 8P is a first side view of the base plate of FIG. 8N.

[0057] На фиг. 8Q представлен второй вид сбоку пластины основания фиг. 8N.[0057] FIG. 8Q is a second side view of the base plate of FIG. 8N.

[0058] На фиг. 8R представлен вид спереди пластины основания фиг. 8N.[0058] FIG. 8R is a front view of the base plate of FIG. 8N.

[0059] На фиг. 8S представлен вид сверху пластины основания фиг. 8N.[0059] FIG. 8S is a plan view of the base plate of FIG. 8N.

[0060] На фиг. 8Т представлен вид снизу пластины основания фиг. 8N.[0060] FIG. 8T is a bottom view of the base plate of FIG. 8N.

[0061] На фиг. 9А представлен изометрический вид кронштейна для установки датчика.[0061] FIG. 9A is an isometric view of the sensor mounting bracket.

[0062] На фиг. 9В представлен еще один изометрический вид кронштейна для установки датчика.[0062] In FIG. 9B is another isometric view of the sensor mounting bracket.

[0063] На фиг. 9С представлен вид сбоку справа кронштейна для установки датчика.[0063] FIG. 9C is a right side view of the sensor mounting bracket.

[0064] На фиг. 9D представлен вид спереди кронштейна для установки датчика.[0064] FIG. 9D is a front view of the sensor mounting bracket.

[0065] На фиг. 9Е представлен вид сбоку слева кронштейна для установки датчика.[0065] FIG. 9E is a left side view of the sensor mounting bracket.

[0066] На фиг. 9F представлен вид сзади кронштейна для установки датчика.[0066] FIG. 9F is a rear view of the sensor mounting bracket.

[0067] На фиг. 9G представлен вид сверху кронштейна для установки датчика.[0067] FIG. 9G is a top view of the sensor mounting bracket.

[0068] На фиг. 9Н представлен вид снизу кронштейна для установки датчика.[0068] FIG. 9H is a bottom view of the sensor mounting bracket.

Подробное раскрытие настоящего изобретенияDetailed disclosure of the present invention

[0069] Следующее подробное описание содержит в целях объяснения многочисленные конкретные варианты осуществления, варианты исполнения, примеры и подробности, чтобы обеспечить полное понимание изобретения. Однако очевидно, что варианты осуществления могут быть реализованы на практике без этих конкретных деталей или с эквивалентной компоновкой. В других случаях некоторые хорошо известные структуры и устройства показаны в форме блок-схемы, чтобы избежать ненужного затруднения понимания вариантов осуществления изобретения. Описание никоим образом не должно быть ограничено иллюстративными вариантами исполнения, фигурами и технологиями, проиллюстрированными ниже, включая иллюстративные конструкции и варианты исполнения, проиллюстрированные и описанные в данном документе, но может быть изменено в пределах объема прилагаемой формулы изобретения наряду с полным объемом их эквивалентов.[0069] The following detailed description contains, for purposes of explanation, numerous specific embodiments, embodiments, examples, and details in order to provide a thorough understanding of the invention. However, it is clear that the embodiments may be practiced without these specific details, or with an equivalent arrangement. In other instances, certain well-known structures and devices are shown in block diagram form in order to avoid unnecessary obstruction of the understanding of the embodiments of the invention. The description should in no way be limited to the illustrative embodiments, figures, and techniques illustrated below, including the illustrative structures and embodiments illustrated and described herein, but may be varied within the scope of the appended claims, along with the full scope of their equivalents.

[0070] В данном документе раскрыта и проиллюстрирована на фигурах новая система мониторинга бункера. Эта новая система мониторинга бункера обеспечивает новое решение давней проблемы управления поставками в кормовой промышленности: точный, экономичный мониторинг качества продукта в расположенных удаленно контейнерах для корма.[0070] A novel bin monitoring system is disclosed and illustrated in the figures herein. This new bin monitoring system provides a new solution to a long-standing supply management problem in the feed industry: accurate, cost-effective monitoring of product quality in remotely located feed containers.

[0071] В варианте осуществления, изображенном на фиг. 1, система 10 мониторинга бункера содержит монтажную плату и корпус, вместе обозначенные ссылочным номером 100, кронштейн 200 для установки датчика и оптический датчик 300. В одном варианте осуществления оптическим датчиком 300 является датчик LIDAR. Во втором варианте осуществления оптическим датчиком 300 является времяпролетный (ToF) датчик машинного зрения.[0071] In the embodiment shown in FIG. 1, the hopper monitoring system 10 includes a circuit board and housing, collectively referred to as 100, a sensor mounting bracket 200, and an optical sensor 300. In one embodiment, the optical sensor 300 is a LIDAR sensor. In the second embodiment, the optical sensor 300 is a time-of-flight (ToF) machine vision sensor.

[0072] На фиг. 2 представлена система 10 мониторинга уровня заполнения бункера, в которой датчиком 300 является датчик LIDAR. На фиг. 2а представлен увеличенный вид датчика LIDAR 300. Датчик LIDAR подвешен на кронштейне 200 для установки датчика внутри бункера 20 на потолке или крыше 22, 24 или на каком-либо подходящем верхнем элементе конструкции, таком как балка, ферма, рама и так далее. На фиг. 2 представлена луч 310 датчика LIDAR, который излучается вниз для отражения от корма 30 (или от другого сыпучего продукта) внутри бункера 20. В этом конкретном исполнении монтажная плата и корпус 100 установлены на наклонной части 22 крыши, тогда как кронштейн 200 для установки датчика соединен с вертикальным элементом конструкции 25 под плоской частью 24 крыши. Понятно, что кронштейн для установки датчика можно модифицировать, чтобы он имел иную геометрию, для установки еще одного элемента бункера, располагая в то же время датчик так, чтобы он был нацелен вниз.[0072] FIG. 2 shows a bin level monitoring system 10 in which the sensor 300 is a LIDAR sensor. In FIG. 2a is an enlarged view of the LIDAR sensor 300. The LIDAR sensor is suspended from a bracket 200 to mount the sensor inside the silo 20 on the ceiling or roof 22, 24 or on some suitable top structure such as a beam, truss, frame, etc. In FIG. 2 shows a LIDAR sensor beam 310 that is projected downward to reflect off the feed 30 (or other bulk product) inside the bin 20. In this particular embodiment, the circuit board and housing 100 are mounted on the roof slope 22 while the sensor mounting bracket 200 is connected with a vertical structural element 25 under the flat part 24 of the roof. It will be understood that the sensor mounting bracket can be modified to have a different geometry to accommodate another element of the bin while positioning the sensor so that it points downwards.

[0073] На фиг. 3 представлен еще один вариант осуществления системы мониторинга уровня заполнения бункера, в которой датчиком 300 является времяпролетный (ToF) датчик. На фиг. 3а представлен увеличенный вид ToF датчика 300.[0073] FIG. 3 shows another embodiment of a bin level monitoring system in which the sensor 300 is a time-of-flight (ToF) sensor. In FIG. 3a is an enlarged view of the ToF sensor 300.

Как и в первом варианте осуществления, датчик 300 подвешен внутри бункера 20 так, чтобы он был нацелен вниз. ToF датчик машинного зрения захватывает изображения или трехмерные карты точек поверхности формы корма 30 внутри бункера 20. Карта точек поверхности определяет топологию 31 верхней поверхности корма, которая показана в качестве примера на фиг. 3b и на фиг. 3с. Это обеспечивает значительно более точную оценку количества корма внутри бункера. Как дополнительно проиллюстрировано на фиг. 3b и 3с, трехмерную карту поверхности 31 составляют из очень большого количества отдельных результатов (точек) глубины, что очень близко приближается к контурам и форме корма 30 в бункере 20.As in the first embodiment, the sensor 300 is suspended inside the bin 20 so that it points downward. The ToF machine vision sensor captures images or 3D point maps of the surface of the food mold 30 inside the bin 20. The surface point map defines the topology 31 of the top surface of the food, which is shown as an example in FIG. 3b and in FIG. 3s. This provides a much more accurate estimate of the amount of feed inside the silo. As further illustrated in FIG. 3b and 3c, a three-dimensional map of the surface 31 is made up of a very large number of individual depth results (points) that very closely approximate the contours and shape of the feed 30 in the bin 20.

[0074] На фиг. 4А-4Н представлен датчик LIDAR 300. Датчик LIDAR имеет одну или несколько линз 315 из кварцевого стекла и самоочищающееся обтирочное устройство 320. Обтирочное устройство имеет рычаг обтирочного устройства и упругое полотно 322 обтирочного устройства для чистки одной или нескольких линз 315. Обтирочное устройство можно поворачивать с помощью серво или другого типа электродвигателя. Для периодического запуска серводвигателя для поворота обтирочного устройства с целью чистки одной или нескольких линз может быть предоставлен контроллер. Контроллер может быть запрограммирован или выполнен с возможностью автоматической работы. Альтернативно, пользователь может перепрограммировать или переконфигурировать контроллер. В дополнительном варианте контроллер может быть выполнен с возможностью приема сигнала управления для протирки одной или нескольких линз. Сигнал управления может быть получен от монтажной платы в ответ на обнаружение, что датчик LIDAR сейчас работает неправильно, и требуется очистка.[0074] FIG. 4A-4H show a LIDAR sensor 300. The LIDAR sensor has one or more quartz glass lenses 315 and a self-cleaning wiper 320. The wiper has a wiper arm and a resilient wiper blade 322 for cleaning one or more lenses 315. The wiper can be rotated with using a servo or other type of electric motor. A controller may be provided to periodically run a servo motor to rotate the wiper to clean one or more lenses. The controller may be programmed or configured to operate automatically. Alternatively, the user may reprogram or reconfigure the controller. In an additional embodiment, the controller may be configured to receive a control signal for wiping one or more lenses. A control signal can be received from the circuit board in response to detecting that the LIDAR sensor is not currently functioning properly and needs to be cleaned.

[0075] На фиг. 5A-5I представлен времяпролетный (ToF) датчик машинного зрения 300. На фиг. 5 представлены компоненты датчика, которые включают в себя блок освещения и оптические устройства, которые фокусируют отраженный свет на датчик изображения (матрицу в фокальной плоскости). На датчике изображения каждый пиксель измеряет время, необходимое для прохождения света из блока освещения в точку на корме и назад в матрицу в фокальной плоскости. Датчик содержит управляющее электронное устройство для управления и синхронизации как блока освещения, так и датчика изображения.[0075] FIG. 5A-5I depict a time-of-flight (ToF) machine vision sensor 300. FIG. 5 shows the components of the sensor, which include the illumination unit and optics that focus the reflected light onto the image sensor (focal plane array). On the image sensor, each pixel measures the time it takes for light to travel from the lighting unit to a point aft and back to the focal plane array. The sensor contains a control electronic device for controlling and synchronizing both the lighting unit and the image sensor.

[0076] На фиг. 6А-6Е и на фиг. 7 представлена монтажная плата 110, которая является частью узла 100 плата/корпус. Монтажной платой может быть печатная монтажная плата (РСВ), как показано, имеющая интегральную схему 112 слежения за точкой максимальной мощности (МРРТ), слот 114 SIM карты (модуля идентификации абонента) для приема SIM карты для RF приемопередатчика сотовой связи и плату 120 аккумулятора для приема аккумулятора. Монтажная плата также может иметь следующие дополнительные компоненты: разъем для заряда солнечной батареи, разъемы UART (универсального асинхронного приемника/передатчика), разъемы I/O, разъемы расширения модема ХВее®, разъемы grove и модуль Bluetooth®. Могут иметься другие компоненты. Также, не во всех вариантах осуществления имеются все эти компоненты. Порядок электроники на монтажной плате является всего лишь одним примером и понятно, что электроника может быть расположена на монтажной плате по любой другой подходящей схеме.[0076] FIG. 6A-6E and in FIG. 7 shows a circuit board 110 that is part of the board/case assembly 100. The circuit board may be a printed wiring board (PCB) as shown, having a maximum power point tracking (MPPT) integrated circuit 112, a SIM card (subscriber identity module) slot 114 for receiving a SIM card for a cellular RF transceiver, and a battery board 120 for receiving the battery. The circuit board may also have the following optional components: solar charge connector, UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) connectors, I/O connectors, XBee® modem expansion connectors, grove connectors, and a Bluetooth® module. There may be other components. Also, not all embodiments have all of these components. The order of the electronics on the circuit board is just one example, and it will be understood that the electronics may be arranged on the circuit board in any other suitable arrangement.

[0077] На фиг. 8А-8Т представлен корпус 130 для монтажной платы 110. Корпус 130 имеет верхнюю крышку 132 и основание или установочную пластину 134. Установочная пластина имеет гнезда 136 для магнитов. В конкретном варианте осуществления, показанном на фиг. 8А-8Т, установочная пластина имеет три гнезда для магнитов для прикрепления корпуса к крыше бункера. Магнитами могут быть магниты из редкоземельных металлов в одном конкретном варианте осуществления. Хотя корпус показан в общем квадратным с плоской верхней поверхностью, понятно, что форму корпуса в других вариантах осуществления можно изменить, например, чтобы закрыть монтажную плату с другой формой.[0077] FIG. 8A-8T show a housing 130 for a circuit board 110. The housing 130 has a top cover 132 and a base or mounting plate 134. The mounting plate has sockets 136 for magnets. In the specific embodiment shown in FIG. 8A-8T, the mounting plate has three magnet slots for attaching the housing to the roof of the bin. The magnets may be rare earth magnets in one particular embodiment. Although the package is shown as generally square with a flat top surface, it will be understood that the shape of the package in other embodiments may be changed, for example to cover a circuit board with a different shape.

[0078] На фиг. 9А-9Н представлен кронштейн 200 для установки датчика. Кронштейн 200 в этом проиллюстрированном примере имеет верхнюю U-образную подвесную часть 210 с продолговатым отверстием 215, вертикальную часть 220, угловую часть 230 с еще одним продолговатым отверстием 235 и горизонтальную часть 240. Эта конкретная геометрия обеспечивает установку на вертикальный элемент и расположение датчика так, чтобы он был нацелен вниз на корм в нижней части бункера. Кронштейн может иметь другую геометрию для размещения других конструкций на крыше бункера и/или креплений датчиков разных типов. Размеры явно приведены только в качестве примера. Понятно, что размеры или пропорции можно изменить.[0078] FIG. 9A-9H show a sensor mounting bracket 200. The bracket 200 in this illustrated example has an upper U-shaped suspension portion 210 with an oblong hole 215, a vertical portion 220, a corner portion 230 with another oblong hole 235, and a horizontal portion 240. This particular geometry allows mounting on a vertical element and positioning the sensor so that so that it is aimed down at the feed at the bottom of the bin. The bracket may have a different geometry to accommodate other bin roof structures and/or different types of sensor mounts. The dimensions are clearly given as an example only. It is clear that the dimensions or proportions can be changed.

[0079] Система мониторинга бункера, описанная выше, обеспечивает точное измерение или оценку уровня заполнения бункера, то есть уровня корма в бункере. Понятно, что по уровню корма эта система определяет количество (массу или объем) корма внутри бункера. Система обеспечивает экономичный способ мониторинга уровней кормов и оповещения кормозавода, что требуется больше корма.[0079] The bin monitoring system described above provides an accurate measurement or estimate of the bin fill level, ie the level of feed in the bin. It is clear that this system determines the amount (mass or volume) of feed inside the bunker by the feed level. The system provides a cost-effective way to monitor feed levels and alert the feed mill when more feed is needed.

[0080] В одном конкретном варианте осуществления в системе использована печатная монтажная плата (РСВ) интернета вещей (IoT) для сбора данных датчика и для беспроводной передачи данных в один или несколько удаленно расположенных серверов (или других вычислительных устройств), где данные обрабатывают и отображают, например, на приборной панели или другом пользовательском интерфейсе, информирующем пользователя о состоянии заполнения бункера для корма. Эта система предоставляет ценную информацию, уведомления на основе параметров, заданных пользователем, и предлагает области для оперативного улучшения, определяемые алгоритмами и машинным обучением, которое со временем уточняет свои модели по мере анализа большего количества данных. Система в этом конкретном варианте осуществления питается от солнечной энергии и оснащена технологиями передачи данных, чтобы гарантировать, что система надежно передает данные на очень большие расстояния, потребляя при этом очень мало энергии, что позволяет системе работать без перебоев в течение многих лет. В этом конкретном варианте осуществления система содержит модуль радиосвязи. Как описано выше, система содержит монтажную плату, использующую несколько радиочастотных (RF) технологий для связи с удаленно расположенными серверами. Основным методом связи, используемым монтажной платой в этом конкретном варианте осуществления, является сотовая связь, например LTE категории M1, которая может работать в течение многих лет от одной батареи благодаря чрезвычайно энергоэффективной конструкции LTE Cat-M1. Таким образом, система способна связываться с одной или несколькими вышками сотовой связи в диапазоне более 25 км и использовать уже существующую инфраструктуру сотовой связи, чтобы минимизировать требования и сложность развертывания. В этом конкретном варианте осуществления на монтажной плате также имеется встроенный радиомодуль Bluetooth® Low Energy (BLE) для поддержки беспроводной конфигурации установщиками датчиков, а также для обеспечения альтернативного способа сотовой связи для будущего развертывания в сценариях ближнего действия. Монтажная плата поддерживает добавление альтернативных модулей радиосвязи через встроенные разъемы расширения ХВее, которые обеспечивают совместимость с широким спектром RF технологий связи (ZigBee, SigFox, WiFi и так далее) без необходимости переделывать или модернизировать оборудование, что делает его очень универсальным.[0080] In one particular embodiment, the system uses an Internet of Things (IoT) printed circuit board (PCB) to collect sensor data and to wirelessly transmit the data to one or more remotely located servers (or other computing devices) where the data is processed and displayed. , such as on a dashboard or other user interface informing the user of the feed bin full status. This system provides valuable insights, notifications based on user-specified parameters, and offers areas for operational improvement determined by algorithms and machine learning that refines its models over time as more data is analyzed. The system in this particular embodiment is powered by solar power and is equipped with data communication technologies to ensure that the system transmits data reliably over very long distances while consuming very little power, allowing the system to operate without interruption for many years. In this particular embodiment, the system includes a radio module. As described above, the system includes a circuit board that uses several radio frequency (RF) technologies to communicate with remotely located servers. The main communication method used by the circuit board in this particular embodiment is cellular, such as Category M1 LTE, which can operate for many years on a single battery due to the extremely energy efficient design of LTE Cat-M1. In this way, the system is able to communicate with one or more cell towers over a range of more than 25 km and use the already existing cellular infrastructure to minimize deployment requirements and complexity. In this particular embodiment, the circuit board also has an integrated Bluetooth® Low Energy (BLE) radio to support wireless configuration by sensor installers as well as provide an alternative cellular communication method for future deployment in short range scenarios. The circuit board supports the addition of alternative radio modules through the built-in XBee expansion connectors, which provide compatibility with a wide range of RF communication technologies (ZigBee, SigFox, WiFi, and so on) without the need to redesign or upgrade equipment, making it very versatile.

[0081] В этом одном конкретном исполнении РСВ имеет ряд встроенных вариантов подключения для защищенности в будущем и чтобы обеспечить совместимость с рядом датчиков и источников выходного сигнала. Интерфейсы UART обеспечивают основной способ связи с внешними датчиками, однако существует ряд других вариантов, обеспечивающих возможность быстрого прототипирования. Два встроенных разъема Grove обеспечивают совместимость платы с огромным набором ранее существовавших датчиков, использующих стандарт связи/питания Grove. Входы и выходы, подключенные к встроенному процессору, также предоставляют возможность считывать и влиять на состояние других подключенных устройств.[0081] In this one particular implementation, the PCB has a number of built-in connectivity options for future security and to ensure compatibility with a range of sensors and output sources. UART interfaces provide the primary way to communicate with external sensors, but there are a number of other options that allow rapid prototyping. Two built-in Grove connectors ensure the board is compatible with a huge range of legacy sensors using the Grove communication/power standard. The inputs and outputs connected to the embedded processor also provide the ability to read and influence the status of other connected devices.

[0082] В этом одном конкретном исполнении монтажная плата работает исключительно от аккумулятора и солнечной энергии и имеет прогнозируемый срок службы пять или более лет, работая полностью автономно. Монтажная плата не требует жесткого подключения к источнику питания или подключения к электрической розетке. Возможность установки системы в бункере без жесткого подключения к внешнему источнику питания делает установку системы быстрой и простой неквалифицированными рабочими.[0082] In this one particular implementation, the circuit board is powered solely by battery and solar power and has a predicted life of five or more years, operating completely autonomously. The circuit board does not require a hard connection to a power source or connection to an electrical outlet. The ability to install the system in a bin without a hard connection to an external power source makes installation of the system quick and easy for unskilled workers.

[0083] В этом одном конкретном исполнении в системе питания используется встроенный чип отслеживания точки максимальной мощности (МРРТ) или интегральная схема (IC), предназначенная для отслеживания и регулировки схемы зарядки от солнечной батареи, чтобы обеспечить, что зарядка всегда происходит с максимальной эффективностью в зависимости от погодных условий. Этот чип МРРТ в сочетании с аккумулятором, способным работать в течение 55 или более дней без солнечного света, обеспечивает длительную работу. Монтажная плата была разработана с возможностью диагностики, чтобы обеспечить раннее предупреждение об условиях электропитания, которые могут потребовать дополнительного внимания со стороны сервисной группы. Монтажная плата может передавать по беспроводной сети диагностический отчет на сервер или удаленное вычислительное устройство.[0083] In this one particular implementation, the power system uses an embedded maximum power point tracking chip (MPPT) or an integrated circuit (IC) to monitor and adjust the solar charging circuitry to ensure that charging always occurs at maximum efficiency in weather conditions. This MPPT chip, combined with a battery capable of lasting 55 days or more without sunlight, ensures long-lasting performance. The circuit board has been designed with diagnostic capability to provide early warning of power conditions that may require additional attention from the service team. The circuit board may wirelessly transmit a diagnostic report to a server or remote computing device.

[0084] Как отмечено выше, в одном варианте осуществления датчик представляет собой датчик LIDAR. Датчик LIDAR может работать в течение многих лет, не требуя технического обслуживания или ремонта, несмотря на пыль, колебания температуры и другие неблагоприятные условия внутри бункера для корма. Датчик полностью закрыт одной или несколькими линзами из кварцевого стекла. Как описано и проиллюстрировано, датчик содержит самоочищающееся обтирочное устройство для очистки линз из кварцевого стекла с равными интервалами. Как описано и проиллюстрировано, датчик устанавливают в бункер с помощью кронштейна для установки датчика. Кронштейн для установки датчика обеспечивает установку датчика в бункер для корма любой формы и размера. Кронштейн для установки датчика содержит хомут, окружающий отверстие в крышке бункера для корма. Кронштейн датчика висит на этом хомуте и крепится с помощью составной силы, создаваемой затягиванием специального болта, затянутого на внутренней стороне хомута крышки. Внутри бункера кронштейн выходит из отверстия, гарантируя защиту самого датчика во время наполнения бункера. Этот кронштейн обеспечивает быструю установку. Провод датчика проложен под крышкой к внешней стороне бункера, где он соединяется с РСВ и корпусом. Как описано выше, во втором варианте осуществления датчик представляет собой времяпролетный (ToF) датчик машинного зрения или ToF камеру. Датчик ToF использует передовой метод определения дальности и профилирования. Датчик ToF продемонстрировал беспрецедентную способность моделировать поверхность продукта внутри контейнера для корма. Используя 57000 уникальных точек глубины, датчик может восстановить высокоточный трехмерный профиль поверхности, по которому можно точно рассчитать объем бункера. Конечно, в других вариантах количество точек глубины может быть изменено в зависимости от разрешения конкретной используемой камеры ToF. Этот уникальный подход к мониторингу уровня корма обеспечивает точное определение системой таких аномалий, как «образование перемычек корма» и «налипание», предотвращая ошибочные или ложные показания. Технология машинного зрения обеспечит сбор с помощью полностью автономной и неинтрузивной технологии точных показаний уровня заполнения бункеров при небольшой доле стоимости конкурирующих технологий.[0084] As noted above, in one embodiment, the sensor is a LIDAR sensor. The LIDAR sensor can work for many years without requiring maintenance or repair, despite dust, temperature fluctuations and other adverse conditions inside the feed bin. The sensor is completely covered by one or more quartz glass lenses. As described and illustrated, the sensor includes a self-cleaning wiper for cleaning quartz glass lenses at regular intervals. As described and illustrated, the sensor is installed in the bin using a sensor mounting bracket. The sensor mounting bracket allows the sensor to be installed in a feed bin of any shape and size. The sensor mounting bracket includes a collar surrounding the hole in the feed bin cover. The sensor bracket hangs on this yoke and is secured by a compound force generated by tightening a special bolt tightened on the inside of the cover yoke. Inside the hopper, the bracket comes out of the hole, ensuring that the sensor itself is protected while the hopper is being filled. This bracket provides quick installation. The sensor wire is routed under the cover to the outside of the bin where it connects to the PCB and body. As described above, in the second embodiment, the sensor is a time-of-flight (ToF) machine vision sensor or a ToF camera. The ToF sensor uses an advanced ranging and profiling technique. The ToF sensor has demonstrated an unparalleled ability to simulate the surface of a product inside a food container. Using 57,000 unique depth points, the sensor can reconstruct a highly accurate 3D surface profile from which the volume of a bin can be accurately calculated. Of course, in other cases, the number of depth points can be changed depending on the resolution of the particular ToF camera being used. This unique approach to feed level monitoring ensures that anomalies such as "feed bridges" and "sticking" are accurately detected by the system, preventing erroneous or false readings. Machine vision technology will provide a fully autonomous and non-intrusive technology to collect accurate bin fill level readings at a fraction of the cost of competing technologies.

[0085] В этом одном конкретном исполнении корпус системы содержит встроенную солнечную панель для обеспечения непрерывной зарядки аккумулятора корпуса даже в условиях низкой освещенности. Корпус также был спроектирован таким образом, чтобы избежать необходимости модификации бункера для корма. В монтажном кронштейне использованы три сферических магнита из редкоземельных металлов, ориентированных так, чтобы они образовали низкопрофильный треножник. Такая ориентация в виде треножника делает кронштейн совместимым со всеми формами и размерами бункеров для корма, независимо от радиуса или наклона крыши. В одном конкретном исполнении магниты вместе создают удерживающую силу 60 фунтов, что позволяет быстро устанавливать или снимать всю систему без необходимости постоянно модифицировать бункер для корма.[0085] In this one particular implementation, the system case contains an integrated solar panel to ensure continuous charging of the case battery even in low light conditions. The hull has also been designed to avoid the need to modify the feed bin. The mounting bracket uses three spherical rare earth magnets oriented to form a low profile tripod. This tripod-like orientation makes the bracket compatible with all shapes and sizes of feed bins, regardless of roof radius or slope. In one particular design, the magnets together create a holding force of 60 pounds, allowing the entire system to be quickly installed or removed without the need for constant modifications to the feed bin.

[0086] Еще одним аспектом раскрытия изобретения является способ мониторинга уровня заполнения бункера. Способ предусматривает этапы, действия или операции оптического определения уровня корма внутри бункера для корма, передачи сигнала уровня за счет оптического определения уровня корма, обработки сигнала уровня для генерирования данных уровня заполнения бункера и передачи данных уровня заполнения бункера, этапы способа, действия или операции можно выполнять последовательно или одновременно, то есть с наложением во времени.[0086] Another aspect of the disclosure of the invention is a method for monitoring the fill level of the hopper. The method includes the steps, actions or operations of optically detecting the level of feed inside the feed bin, transmitting a level signal by optical detection of the feed level, processing the level signal to generate bin level data and transmitting the bin level data, the method steps, actions or operations can be performed sequentially or simultaneously, that is, with an overlap in time.

[0087] В одном исполнении способа этап оптического определения уровня корма выполняют с помощью датчика LIDAR. В другом исполнении способа этап оптического определения уровня корма выполняют с помощью времяпролетного (ToF) датчика машинного зрения.[0087] In one embodiment of the method, the optical feed level detection step is performed using a LIDAR sensor. In another embodiment of the method, the optical feed level detection step is performed using a time-of-flight (ToF) machine vision sensor.

[0088] В одном исполнении способ дополнительно предусматривает этап очистки стеклянных линз датчика LIDAR с использованием самоочищающегося обтирочного устройства.[0088] In one embodiment, the method further comprises the step of cleaning the glass lenses of the LIDAR sensor using a self-cleaning wiper.

[0089] В одном исполнении способ дополнительно предусматривает этап заряда аккумулятора, соединенного с монтажной платой, с использованием солнечной панели на корпусе монтажной платы.[0089] In one embodiment, the method further comprises the step of charging a battery connected to the circuit board using a solar panel on the circuit board housing.

[0090] В одном исполнении способ дополнительно предусматривает этап приема данных уровня заполнения бункера сервером, кластером серверов, облачным хранилищем или другим вычислительным устройством.[0090] In one embodiment, the method further includes the step of receiving hopper fill level data by a server, server cluster, cloud storage, or other computing device.

[0091] В одном исполнении способ дополнительно предусматривает этапы генерирования и передачи сервером сообщения заказа для заказа большего количества кормов. Сообщение заказа может быть любым подходящим сообщением типа дейтаграммы, передаваемым в электронном виде с сервера на компьютер или вычислительное устройство, связанное с кормозаводом. Сообщение может дополнительно указывать, сколько корма осталось в бункере и/или дату, когда предполагается, что корм закончится. Сервер также может быть сконфигурирован для приема данных из нескольких бункеров и для компиляции данных для обеспечения совокупной оценки того, сколько корма доступно на конкретной ферме и/или для прогнозирования, когда на ферме закончится корм.[0091] In one implementation, the method further includes the steps of generating and transmitting an order message by the server to order more feed. The order message may be any suitable datagram type message transmitted electronically from the server to a computer or computing device associated with the feed mill. The message may optionally indicate how much feed is left in the bin and/or the date the feed is expected to run out. The server can also be configured to receive data from multiple bins and compile the data to provide an aggregate estimate of how much feed is available on a particular farm and/or to predict when the farm will run out of feed.

[0092] Следует понимать, что формы единственного числа включают в себя множественное число, если из контекста явно не следует иное. Таким образом, например, ссылка на «устройство» включает в себя ссылку на одно или несколько таких устройств, то есть на то, что существует по меньшей мере одно устройство. Термины «содержащий», «имеющий», «включающий в себя», «влекущий за собой» и «включающий» или их варианты временной формы глагола должны толковаться как неограничивающие термины (то есть означающие «включая, но без ограничения»), если не отмечено иное. Все способы, описанные в данном документе, могут выполняться в любом подходящем порядке, если иное не указано в данном документе или иным образом явно не противоречит контексту. Использование примеров или иллюстративного языка (например, «такой как») предназначено просто для лучшей иллюстрации или описания вариантов осуществления изобретения и не предназначено для ограничения объема изобретения, если не заявлено иное.[0092] It is to be understood that the singular forms include the plural unless the context clearly dictates otherwise. Thus, for example, a reference to a "device" includes a reference to one or more such devices, that is, that at least one device exists. The terms "comprising," "having," "including," "entailing," and "comprising," or their verb tense variants are to be construed as non-limiting terms (i.e., meaning "including, but not limited to"), unless otherwise noted. All methods described herein may be performed in any suitable order, unless otherwise indicated herein or otherwise expressly contradicted by the context. The use of examples or illustrative language (eg, "such as") is merely intended to better illustrate or describe embodiments of the invention and is not intended to limit the scope of the invention unless otherwise stated.

[0093] Хотя в настоящем раскрытии представлено несколько вариантов осуществления, следует понимать, что раскрытые системы и способы могут быть реализованы во многих других конкретных формах, не выходя за рамки объема настоящего раскрытия. Настоящие примеры следует рассматривать как иллюстративные, а не как ограничительные, и отсутствует намерение ограничения приведенными в данном документе деталями. Например, различные элементы или компоненты могут быть объединены или интегрированы в другую систему, или определенные функции могут быть опущены или не реализованы.[0093] Although several embodiments are presented in the present disclosure, it should be understood that the disclosed systems and methods may be implemented in many other specific forms without departing from the scope of the present disclosure. The present examples are to be considered illustrative and not restrictive, and it is not intended to be limited to the details given herein. For example, various elements or components may be combined or integrated into another system, or certain features may be omitted or not implemented.

[0094] Кроме того, методы, системы, подсистемы и способы, описанные и проиллюстрированные в различных вариантах осуществления как дискретные или отдельные, могут быть объединены или интегрированы с другими системами, модулями, технологиями или способами без отклонения от объема настоящего раскрытия. Другие элементы, показанные или обсуждаемые как связанные или непосредственно связанные или взаимодействующие друг с другом, могут быть соединены не прямо или взаимодействовать через некоторый интерфейс, устройство или промежуточный компонент, электрически, механически или иным образом. Другие примеры изменений, замен и переделок могут быть установлены специалистом в данной области и могут быть выполнены без отклонения от концепции (концепций) изобретения, раскрытого в данном документе.[0094] In addition, the methods, systems, subsystems, and methods described and illustrated in various embodiments as discrete or separate may be combined or integrated with other systems, modules, technologies, or methods without departing from the scope of this disclosure. Other elements shown or discussed as related or directly connected or interacting with each other may be connected indirectly or interact through some interface, device or intermediate component, electrically, mechanically or otherwise. Other examples of changes, substitutions and alterations can be established by a person skilled in the art and can be performed without deviating from the concept (concepts) of the invention disclosed in this document.

Claims (39)

1. Система мониторинга уровня заполнения бункера, содержащая:1. The system for monitoring the filling level of the hopper, containing: датчик для определения уровня корма внутри бункера для корма, имеющего крышу, содержащую наклонную часть, причем датчик представляет собой объемный датчик уровня;a sensor for detecting the level of feed inside the feed bin having a roof including an inclined portion, the sensor being a volumetric level sensor; монтажную плату, связанную с возможностью передачи данных с датчиком для приема сигнала уровня от датчика и для обработки сигнала уровня для генерирования данных уровня заполнения бункера;a circuit board in communication with the sensor for receiving a level signal from the sensor and for processing the level signal to generate fill level data of the bin; корпус для содержания монтажной платы, причем корпус установлен на наклонной части крыши;a housing for holding a circuit board, the housing being mounted on a sloping portion of the roof; радиопередатчик для передачи данных уровня заполнения бункера; иa radio transmitter for transmitting data on the filling level of the bunker; and кронштейн для установки датчика для установки датчика внутри бункера, причем кронштейн содержит:sensor mounting bracket for mounting the sensor inside the bin, the bracket comprising: верхнюю подвесную часть, которая установлена на вертикальном элементе конструкции крыши, причем подвесная часть содержит отверстие для приема крепежного приспособления для прикрепления подвесной части к вертикальному элементу конструкции;an upper suspension portion that is mounted on the vertical roof structure member, the suspension portion comprising an opening for receiving a fastener for attaching the suspension portion to the vertical structural member; вертикальную часть, проходящую вниз от подвесной части;a vertical portion extending downward from the suspension portion; угловую часть, проходящую наклонно от вертикальной части и под подвесной частью; иa corner portion extending obliquely from the vertical portion and under the suspension portion; and горизонтальную часть, проходящую от угловой части и имеющую нижнюю сторону, на которой установлен датчик.a horizontal part extending from the corner part and having a lower side on which the sensor is mounted. 2. Система мониторинга уровня заполнения бункера по п. 1, дополнительно содержащая аккумулятор, электрически соединенный с гнездом монтажной платы для питания монтажной платы.2. The bin level monitoring system of claim 1, further comprising a battery electrically connected to the circuit board socket to power the circuit board. 3. Система мониторинга уровня заполнения бункера по п. 1, дополнительно содержащая сервер для приема данных уровня заполнения бункера.3. The bin level monitoring system according to claim 1, further comprising a server for receiving bin level data. 4. Система мониторинга уровня заполнения бункера по п. 3, в которой сервер автоматически генерирует сообщение заказа для доставки большего количества корма.4. The bin level monitoring system of claim 3, wherein the server automatically generates an order message to deliver more feed. 5. Система мониторинга уровня заполнения бункера по п. 1, в которой корпус дополнительно содержит солнечную панель для заряда аккумулятора.5. The system for monitoring the filling level of the hopper according to claim 1, in which the housing additionally contains a solar panel for charging the battery. 6. Система мониторинга уровня заполнения бункера по п. 1, в которой датчиком является датчик LIDAR.6. The bin level monitoring system of claim 1, wherein the sensor is a LIDAR sensor. 7. Система мониторинга уровня заполнения бункера по п. 1, в которой датчиком является времяпролетный (ToF) датчик машинного зрения.7. The bin level monitoring system of claim 1, wherein the sensor is a time-of-flight (ToF) machine vision sensor. 8. Система мониторинга уровня заполнения бункера по п. 6, в которой датчик LIDAR содержит стеклянные линзы и самоочищающееся обтирочное устройство для очистки стеклянных линз.8. The bin level monitoring system of claim 6, wherein the LIDAR sensor comprises glass lenses and a self-cleaning glass lens wiper. 9. Система мониторинга уровня заполнения бункера по п. 1, в которой радиопередатчиком является приемопередатчик сотовой связи.9. The bin filling level monitoring system according to claim 1, wherein the radio transmitter is a cellular transceiver. 10. Система мониторинга уровня заполнения бункера по п. 1, в которой радиопередатчиком является приемопередатчик Bluetooth®.10. The bin level monitoring system of claim 1, wherein the radio transmitter is a Bluetooth® transceiver. 11. Система мониторинга уровня заполнения бункера по п. 1, в которой монтажная плата содержит интегральную схему слежения за точкой максимальной мощности (МРРТ).11. The bin level monitoring system of claim 1, wherein the circuit board includes a maximum power point tracking integrated circuit (MPPT). 12. Система мониторинга уровня заполнения бункера по п. 1, в которой корпус содержит установочную пластину корпуса, имеющую магниты для прикрепления корпуса датчика к наклонной части крыши бункера.12. The bin level monitoring system of claim 1, wherein the housing comprises a housing mounting plate having magnets for attaching the sensor housing to the sloping portion of the hopper roof. 13. Система мониторинга уровня заполнения бункера по п. 1, в которой монтажная плата содержит слот SIM карты.13. The bin level monitoring system of claim 1, wherein the circuit board includes a SIM card slot. 14. Система мониторинга уровня заполнения бункера по п. 1, в которой подвесная часть представляет собой U-образную подвесную часть.14. The bin level monitoring system of claim 1, wherein the suspension portion is a U-shaped suspension portion. 15. Система мониторинга уровня заполнения бункера по п. 1, в которой кронштейн содержит отверстие, через которое проходит провод датчика для соединения датчика с монтажной платой.15. The bin level monitoring system of claim 1, wherein the bracket includes a hole through which a sensor wire passes to connect the sensor to the circuit board. 16. Способ мониторинга уровня заполнения бункера, причем бункер имеет крышу, причем способ предусматривает:16. A method for monitoring the filling level of a bunker, wherein the bunker has a roof, and the method includes: установку объемного датчика уровня в бункере с использованием кронштейна для установки датчика путем установки верхней подвесной части кронштейна на вертикальный элемент конструкции крыши и путем прикрепления подвесной части к вертикальному элементу конструкции путем вставки крепежного приспособления через отверстие в подвесной части, причем кронштейн содержит вертикальную часть, проходящую вниз от подвесной части, угловую часть, проходящую наклонно от вертикальной части и под подвесной частью, и горизонтальную часть, проходящую от угловой части и имеющую нижнюю сторону, на которой установлен датчик;installation of a volumetric level sensor in a hopper using a bracket for mounting the sensor by installing the upper hanging part of the bracket on a vertical roof structure element and by attaching the hanging part to the vertical structural element by inserting a fastening device through a hole in the hanging part, the bracket comprising a vertical part extending downwards from the suspension part, a corner part extending obliquely from the vertical part and under the suspension part, and a horizontal part extending from the corner part and having a lower side on which the sensor is mounted; установку корпуса, содержащего монтажную плату, на наклонной части крыши;mounting the housing containing the circuit board on the sloping portion of the roof; определение уровня корма внутри бункера для корма с использованием датчика;determining the level of feed inside the feed bin using a sensor; прием сигнала уровня за счет определения уровня корма;receiving a level signal by detecting the feed level; обработку сигнала уровня для генерирования данных уровня заполнения бункера;processing the level signal to generate fill level data of the hopper; передачу данных уровня заполнения бункера.transmission of hopper level data. 17. Способ по п. 16, в котором определение уровня корма выполняют с помощью датчика LIDAR.17. The method of claim 16, wherein the determination of the feed level is performed using a LIDAR sensor. 18. Способ по п. 16, в котором определение уровня корма выполняют с помощью времяпролетного (ToF) датчика машинного зрения.18. The method of claim 16, wherein the feed level detection is performed using a time-of-flight (ToF) machine vision sensor. 19. Способ по п. 17, дополнительно предусматривающий очистку стеклянных линз датчика LIDAR с использованием самоочищающегося обтирочного устройства.19. The method of claim 17, further comprising cleaning the glass lenses of the LIDAR sensor using a self-cleaning wiper. 20. Способ по п. 16, дополнительно предусматривающий заряд аккумулятора, соединенного с монтажной платой, с использованием солнечной панели на корпусе монтажной платы.20. The method of claim 16, further comprising charging a battery connected to the circuit board using a solar panel on the circuit board housing. 21. Способ по п. 16, дополнительно предусматривающий прием данных уровня заполнения бункера сервером.21. The method of claim 16, further comprising receiving bin fill level data from a server. 22. Способ по п. 16, дополнительно предусматривающий генерирование и передачу сообщения заказа сервером для заказа большего количества корма.22. The method of claim 16, further comprising generating and transmitting an order message by the server to order more food. 23. Способ по п. 16, в котором подвесная часть представляет собой U-образную подвесную часть.23. The method of claim 16, wherein the suspension portion is a U-shaped suspension portion. 24. Способ по п. 16, предусматривающий прохождение провода датчика через отверстие в кронштейне для соединения датчика с монтажной платой.24. The method of claim 16, which involves passing the sensor wire through a hole in the bracket to connect the sensor to the circuit board.
RU2021116426A 2018-11-23 2019-07-31 Hopper filling level monitoring system RU2775334C1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US62/770,897 2018-11-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2775334C1 true RU2775334C1 (en) 2022-06-29

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040031335A1 (en) * 2000-02-17 2004-02-19 Fromme Guy A. Bulk materials management apparatus and method
CA2418521C (en) * 2002-02-06 2009-09-08 Anthony M. Uzzo System for remotely managing bulk product storage
US8350411B2 (en) * 2006-12-22 2013-01-08 Solarbridge Technologies, Inc. Modular system for unattended energy generation and storage
US20130293388A1 (en) * 2012-04-10 2013-11-07 Daryl Ingalsbe Cellular tank monitoring technology

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040031335A1 (en) * 2000-02-17 2004-02-19 Fromme Guy A. Bulk materials management apparatus and method
CA2418521C (en) * 2002-02-06 2009-09-08 Anthony M. Uzzo System for remotely managing bulk product storage
US8350411B2 (en) * 2006-12-22 2013-01-08 Solarbridge Technologies, Inc. Modular system for unattended energy generation and storage
US20130293388A1 (en) * 2012-04-10 2013-11-07 Daryl Ingalsbe Cellular tank monitoring technology

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7179988B2 (en) Storage level monitoring system
CN109073447B (en) Method and system for evaluating the amount of content stored within a container
US10546163B2 (en) Systems, apparatus, non-transient computer readable media, and methods for detecting an operational safety condition within a logistics container using a scanning sensor node
US9838762B2 (en) Telemetry system and apparatus
CN101957539B (en) Method and device for monitoring and supplementing light
CN109212542A (en) Calibration method for autonomous vehicle operation
CN102339463B (en) Based on the system and method for laser scanner calibration line array camera
CN106171044A (en) Illumination apparatus
WO2013050227A1 (en) Method and system for positioning an apparatus for monitoring a parabolic reflector aerially
CN103033857A (en) Rainfall and snowfall automatic observation method based on parallel light large visual field
US10791445B1 (en) System and method for measuring wave characteristics on a body of water
RU2775334C1 (en) Hopper filling level monitoring system
EP4217688A1 (en) Waste management device
KR101524232B1 (en) Digital maps and aerial laser scanning three-dimensional image data using a digital map production unit
CN114280601A (en) Multi-angle adjustable radar vision all-in-one machine sensor
KR101656423B1 (en) Method and system for managing solar power plants based on augmented reality
CN109186557A (en) A kind of unmanned plane 3D scanning imaging system
CN209417285U (en) A kind of more radar splicing constructions
CN104635241A (en) On-board multi-spectral hyper-spectral earth observation device
CN106558211B (en) A kind of signal integral collecting device and method
CN219799766U (en) Laser radar
WO2021106804A1 (en) Resin container and wireless communication system
CN117191181A (en) Subway building vibration monitor
TH2101002926A (en) tank level monitoring system
US20220260375A1 (en) Sensor package for infrastructure data collection