RU93120U1

RU93120U1 - MOBILE OBJECTS MONITORING SYSTEM

Info

Publication number: RU93120U1
Application number: RU2010100772/22U
Authority: RU
Inventors: Сергей Михайлович Оржеховский; Илья Борисович Захаров; Владимир Иванович Деордиев; Татьяна Петровна Рожина; Андрей Николаевич Нужный; Михаил Витальевич Грозных
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "УралТехИс"
Priority date: 2010-01-11
Filing date: 2010-01-11
Publication date: 2010-04-20

Abstract

1. Система мониторинга подвижных объектов, состоящая по крайней мере из одного стационарного считывателя, расположенного, например, в начальной точке маршрута, мобильных устройств регистрации, размещенных на подвижных объектах, и радиомаяков точек отметки, расположенных в характерных точках маршрута; при этом стационарные считыватели и мобильные устройства регистрации оснащены приемопередатчиками радиосигналов ограниченного радиуса действия, а радиомаяки точек отметки, - передатчиками ограниченного радиуса действия, периодически излучающими в эфир информацию, содержащую уникальный номер, идентифицирующий место установки радиомаяка точки отметки; при появлении в контролируемых радиомаяками точек отметки зонах подвижного объекта, оснащенного мобильным устройством регистрации, последнее по мере движения принимает сигналы от соответствующих радиомаяков точек отметки, фиксируя их уникальные номера и время регистрации; полученные данные передаются мобильным устройством регистрации после приема кодовой комбинации запроса, периодически излучаемой приемопередатчиком стационарного считывателя, в зоне действия которого оказывается объект при дальнейшем движении. ! 2. Система мониторинга подвижных объектов по п.1, радиомаяки точек отметки которой оснащены приемопередатчиками радиосигналов ограниченного радиуса действия, излучающими в эфир информацию, содержащую уникальный номер, идентифицирующий место установки радиомаяка точки отметки, после приема кодовой комбинации запроса, периодически излучаемой приемопередатчиком мобильного устройства регистрации. ! 3. Система мониторинга подвижных объ� 1. A monitoring system for moving objects, consisting of at least one stationary reader located, for example, at the starting point of the route, mobile recording devices located on moving objects, and beacons of elevation points located at characteristic points of the route; in this case, stationary readers and mobile recording devices are equipped with transceivers of limited-range radio signals, and beacon points, with limited-range transmitters, which periodically broadcast information containing a unique number identifying the place of installation of the beacon of a mark-point; when marker zones of a moving object equipped with a mobile recording device appear in the beacon points controlled by radio beacons, the latter, as it moves, receives signals from the respective beacons of the marker points, fixing their unique numbers and registration time; the received data is transmitted by the mobile registration device after receiving the code combination of the request periodically emitted by the transceiver of a stationary reader, in the coverage area of which the object appears during further movement. ! 2. The system for monitoring moving objects according to claim 1, the beacons of the point of elevation of which are equipped with transceivers of radio signals of a limited radius of action, broadcasting information containing a unique number identifying the location of the installation of the beacon of the point of reference, after receiving the code combination of the request periodically emitted by the transceiver of the mobile registration . ! 3. Mobile monitoring system

Description

Полезная модель относится к оборудованию, предназначенному для наблюдения за перемещением подвижных объектов и предоставления информации об их местонахождении соответствующим службам.The utility model relates to equipment designed to monitor the movement of moving objects and provide information about their location to relevant services.

Система может использоваться для контроля за работой пассажирского и грузового транспорта, персонала и подвижного технологического оборудования, включая места, где невозможно или нецелесообразно использование проводных или беспроводных каналов связи.The system can be used to monitor the operation of passenger and freight vehicles, personnel and mobile technological equipment, including places where it is impossible or inexpedient to use wired or wireless communication channels.

Такие условия, в частности, могут иметь место при контроле передвижений внутришахтного транспорта и людей при серьезных ограничениях в распространении радиоволн (подземные выработки) или в местах проведения взрывных работ, где высок риск повреждения проводных линий связи.Such conditions, in particular, can occur when controlling the movements of the mine transport and people with serious restrictions on the propagation of radio waves (underground workings) or in places where blasting is carried out, where there is a high risk of damage to wired communication lines.

Известен:Famous:

Способ регистрации и контроля рейсов подвижных объектов (варианты) (патент на изобретение №2225642, с приоритетом от 30.09.2002 г.):The method of registration and control of flights of moving objects (options) (patent for invention No. 2225642, with priority of 09/30/2002):

1. Система регистрации и контроля рейсов подвижных объектов, содержащая узел информации, соединенный с автоматическим регистрирующим устройством, включающим блок индикации и блок контроля записи, и через интерфейсное устройство с ЭВМ, отличающаяся тем, что узел информации выполнен в виде блока хранения и переноса информации, а система снабжена внешними контрольно-измерительными устройствами, автоматическое регистрирующее устройство включает дополнительно блок сопряжения, вход которого соединен с внешними контрольно-измерительными устройствами, блок принятия решений, входы которого соединены с выходами блока сопряжения и блока контроля записи, а выход - с блоком индикации, анализатор, вход которого соединен с блоком хранения и переноса информации, а выход - с входом блока принятия решений, блок шифрации-дешифрации соединен с анализатором, а вход блока шифрации-дешифрации - с вторым выходом блока контроля записи, блок памяти, соединенный с блоком принятия решений, вход блока памяти соединен с выходом блока шифрации-дешифрации, а выход - с входом блока контроля записи.1. The system of registration and control of flights of moving objects, containing an information node connected to an automatic recording device, including an indication unit and a recording control unit, and through an interface device with a computer, characterized in that the information node is made in the form of an information storage and transfer unit, and the system is equipped with external control devices, the automatic recording device additionally includes an interface unit, the input of which is connected to external control devices devices, a decision-making unit, the inputs of which are connected to the outputs of the interface unit and the recording control unit, and the output - to the display unit, an analyzer, the input of which is connected to the information storage and transfer unit, and the output - to the input of the decision-making unit, encryption-decryption unit connected to the analyzer, and the input of the encryption-decryption unit to the second output of the recording control unit, the memory unit connected to the decision unit, the input of the memory unit connected to the output of the encryption-decryption unit, and the output to the input of the recording control unit.

2. Система для регистрации и контроля рейсов подвижных объектов, содержащая узел информации, соединенный с автоматическим регистрирующим устройством, включающим блок индикации и блок контроля записи, и через интерфейсное устройство с ЭВМ, отличающаяся тем, что узел информации выполнен в виде блока хранения и переноса информации, а система снабжена внешними контрольно-измерительными устройствами, автоматическое регистрирующее устройство включает дополнительно блок сопряжения, вход которого соединен с внешними контрольно-измерительными устройствами, узел управления, соединенный со вторым входом блока сопряжения, блок принятия решений, входы которого соединены с выходами блока сопряжения и блока контроля записи, а выход - с блоком индикации, анализатор, вход которого соединен с блоком хранения и переноса информации, а выход - с входом блока принятия решений, блок шифрации-дешифрации соединен с анализатором, а вход блока шифрации-дешифрации - с вторым выходом блока контроля записи, блок памяти, соединенный с блоком принятия решений, вход блока памяти соединен с выходом блока шифрации-дешифрации, а выход - с входом блока контроля записи.2. A system for recording and controlling flights of moving objects, containing an information node connected to an automatic recording device including an indication unit and a recording control unit, and through an interface device with a computer, characterized in that the information node is made in the form of an information storage and transfer unit and the system is equipped with external control devices, the automatic recording device additionally includes an interface unit, the input of which is connected to external control devices devices, a control unit connected to the second input of the interface unit, a decision block whose inputs are connected to the outputs of the interface unit and the recording control unit, and the output to the display unit, an analyzer whose input is connected to the information storage and transfer unit, and the output - with the input of the decision block, the encryption-decryption block is connected to the analyzer, and the input of the encryption-decryption block is connected to the second output of the recording control block, the memory block connected to the decision block, the input of the memory block is connected to the output of the block ka encryption, decryption, and the output - to the input of the recording control unit.

Известна:Known for:

Шахтная система мониторинга, оповещения и определения местоположения горнорабочих (патент РФ на полезную модель №82270 с приоритетом от 2009.01.21), содержащая, по меньшей мере, одну видеокамеру, по меньшей мере, один компьютер, по меньшей мере, одно устройство приема-передачи сигнала, связанные посредством локальной вычислительной сети, а также транспондеры, выполненные с возможностью хранения и передачи собственных идентификационных кодовых сигналов, соответствующих количеству владельцев, подлежащих мониторингу, а каждый идентификационный сигнал транспондера отвечает определенному надлежащему владельцу, причем устройство приема-передачи сигнала выполнено с возможностью приема указанного идентификационного кодового сигнала, по меньшей мере, одно программно-реализованное в компьютере устройство распознавания и формирования команд управления, соединенное через аппаратно-программный интерфейс с упомянутой видеокамерой и устройством приема-передачи сигналов, по меньшей мере, одну реализованную в компьютере базу данных с заранее записанными в нее идентификационными сигналами, отвечающими определенным подлежащим мониторингу владельцам, описанием тревожных ситуаций, по меньшей мере, одну подвижную видеокамеру, выполненную с возможностью наведения в зависимости от получаемого от устройства распознавания и формирования команд управления управляющего сигнала, и, по меньшей мере, один терминал наблюдения, приспособленный для информирования оператора и получения от него управляющих команд, по меньшей мере, один датчик обнаружения, связанный с устройством распознавания и формирования команд управления, выполненным с возможностью обработки сигналов, поступающих от видеокамеры, от датчиков обнаружения и от устройства приема-передачи, а также возможностью вычисления вектора скорости и текущей координаты подлежащих мониторингу владельцев транспондеров, а также формирования и передачи на видеокамеру по последовательному каналу связи соответствующего управляющего сигнала, выдачи сигнала тревоги на терминал наблюдения, отличающаяся тем, что содержит, по меньшей мере, одну подвижную инфракрасную камеру для получения инфракрасного сигнала изображения, индивидуальные брелки, количество которых равно количеству надлежащих владельцев, и излучающие индивидуальные маячковые кодовые акустический, инфракрасный и радиосигналы, по меньшей мере, одно устройство активирования индивидуальных брелков, по меньшей мере, одно устройство распознавания индивидуального маячкового кодового акустического сигнала индивидуальных брелков, по меньшей мере, одно устройство распознавания индивидуального маячкового кодового радиосигнала индивидуальных брелков, по меньшей мере, одно устройство распознавания индивидуального кодового маячкового инфракрасного сигнала индивидуальных брелков, по меньшей мере, один датчик дыма, по меньшей мере, один датчик метана, по меньшей мере, один датчик температуры, по меньшей мере один лазерный дальномер, при этом устройства распознавания индивидуальных маячковых кодовых инфракрасного акустического и радиосигналов индивидуальных брелков обладают функцией отождествления сигналов с их надлежащими владельцами, датчики дыма, метана и температуры, лазерный дальномер, датчики, а также устройство активирования индивидуальных брелков соединены через программно-аппаратный интерфейс по последовательному каналу связи с устройством распознавания и формирования команд управления, подвижная инфракрасная камера выполнена с возможностью наведения, в зависимости от управляющего сигнала, полученного по последовательному каналу связи от устройства распознавания и формирования команд управления, и параллельно подключена к подвижной видеокамере.Mine system for monitoring, warning and determining the location of miners (patent of the Russian Federation for utility model No. 82270 with a priority of 2009.01.21), containing at least one video camera, at least one computer, at least one transmit-receive device a signal connected through a local area network, as well as transponders configured to store and transmit their own identification code signals corresponding to the number of owners to be monitored, and each identification the transponder signal corresponds to a specific proper owner, and the signal receiving and transmitting device is configured to receive the specified identification code signal, at least one software recognition and generation of control commands programmed in the computer, connected via the hardware-software interface to the said camera and device reception and transmission of signals, at least one database implemented in the computer with pre-recorded identification systems the signals corresponding to certain owners to be monitored, the description of alarm situations, at least one movable video camera configured to aim depending on the recognition signal received from the recognition device and generate control commands, and at least one monitoring terminal adapted to informing the operator and receiving control commands from him, at least one detection sensor associated with a recognition device and generating control commands, made with the possibility of processing signals from a video camera, from detection sensors and from a transmit-receive device, as well as the possibility of calculating the velocity vector and the current coordinate of the transponder owners to be monitored, as well as generating and transmitting to the camera via a serial communication channel the corresponding control signal, issuing alarm signal to the monitoring terminal, characterized in that it contains at least one movable infrared camera for receiving an infrared signal and images, individual key chains, the number of which is equal to the number of proper owners, and emitting individual beacon codes, acoustic, infrared and radio signals, at least one device for activating individual key chains, at least one recognition device for an individual beacon code acoustic signal for individual key chains, at least one recognition device for an individual beacon code signal of individual key fobs, at least one device the ability to recognize an individual code beacon infrared signal of individual key fobs, at least one smoke sensor, at least one methane sensor, at least one temperature sensor, at least one laser range finder, and individual beacon code recognition infrared acoustic recognition devices and radio signals of individual remote controls have the function of identifying signals with their respective owners, smoke, methane and temperature sensors, a laser range finder, sensors, as well as The activation property of individual key fobs is connected via a hardware-software interface via a serial communication channel to a recognition device and generating control commands, a movable infrared camera is configured to aim, depending on the control signal received through a serial communication channel from a recognition device and generating control commands, and connected in parallel to a movable camcorder.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что видеокамера, инфракрасная камера, локационное устройство, лазерный дальномер, термовизорная камера, датчики движения, дыма, метана, температуры контролируют параметры фона шахтной выработки, например, температуру, концентрацию метана и угольной пыли, движение угольных пластов.2. The system according to claim 1, characterized in that the video camera, infrared camera, location device, laser range finder, thermal imaging camera, motion sensors, smoke, methane, temperature control the background parameters of mine production, for example, temperature, concentration of methane and coal dust, the movement of coal seams.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что подвижные видеокамера и инфракрасная камера выполнены с возможностью поворота в вертикальной и горизонтальной плоскостях и/или изменения фокусных настроек.3. The system according to claim 1, characterized in that the movable video camera and infrared camera are configured to rotate in the vertical and horizontal planes and / or change focal settings.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что определение местоположения и отождествление владельцев индивидуальных брелков осуществляется методом пеленгования по уровню мощности индивидуального излучения брелков в акустическом, оптическом и радиодиапазонах волн с помощью устройств распознавания индивидуальных маячковых кодовых радио, инфракрасного, акустического сигналов индивидуальных брелков.4. The system according to claim 1, characterized in that the location and identification of the owners of individual trinkets is carried out by direction finding by the power level of the individual emission of the trinkets in the acoustic, optical and radio wavelengths using recognition devices for individual beacon code radios, infrared, acoustic signals of individual trinkets .

5. Система по п.1, отличающаяся тем, что компьютерная база данных дополнительно содержит информацию о пороговых значениях параметров фона шахты, соответствующих наступлению аварийной ситуации, данные отождествления индивидуальных маячковых кодовых акустического, инфракрасного и радиосигналов индивидуальных брелков с их владельцами, план выработки шахты с привязкой к ней точек расположения датчиков фона, устройств приема-передачи, устройств распознавания, подвижных видео- и инфракрасной камер, участков активной выработки, направлений эвакуации, с отображением плана выработки шахты на мониторе оператора.5. The system according to claim 1, characterized in that the computer database additionally contains information about threshold values of mine background parameters corresponding to the occurrence of an emergency, identification data of individual beacon codes of acoustic, infrared and radio signals of individual key fobs with their owners, mine development plan with binding to it the location points of the background sensors, transmit-receive devices, recognition devices, movable video and infrared cameras, active generation areas, directions evacuation, with the display of the mine development plan on the operator’s monitor.

6. Система по п.1, отличающаяся тем, что излучение индивидуальных брелков осуществляется на частотах, отличных от излучений транспондеров, а радиочастоты и кодовые сигналы излучений в акустическом и инфракрасном диапазонах индивидуальных брелков отличаются друг от друга.6. The system according to claim 1, characterized in that the radiation of the individual key fobs is carried out at frequencies different from the transponder emissions, and the radio frequencies and code signals of the radiation in the acoustic and infrared ranges of the individual key fobs are different from each other.

7. Система по п.1 отличающаяся тем, что устройство распознавания и формирования команд управления выполнено с возможностью анализа данных, поступающих с датчиков метана, температуры и дыма, лазерного дальномера, датчиков перемещения, термовизорной камеры, локационных устройств и инфракрасной камеры.7. The system according to claim 1, characterized in that the device for recognizing and generating control commands is configured to analyze data coming from methane, temperature and smoke sensors, a laser rangefinder, displacement sensors, a thermal imaging camera, location devices and an infrared camera.

8. Система по п.1, отличающаяся тем, что устройство распознавания и формирования команд управления выполнено с возможностью определения потенциально опасных зон для пребывания горнорабочих и подачи сигнала тревоги на устройство активирования индивидуальных брелков.8. The system according to claim 1, characterized in that the device for recognizing and generating control commands is configured to determine potentially dangerous zones for miners to stay and to send an alarm signal to the device for activating individual key fobs.

9. Система по п.1, отличающаяся тем, что устройство распознавания и формирования команд управления выполнено с возможностью приема сигналов, поступающих с устройств распознавания индивидуальных маячковых кодовых инфракрасного акустического и радиосигналов и определения владельцев, которые находятся в потенциально опасной зоне, а также направления их эвакуации.9. The system according to claim 1, characterized in that the recognition device and the formation of control commands are configured to receive signals from recognition devices of individual beacon code infrared acoustic and radio signals and determine owners who are in a potentially dangerous area, as well as their direction evacuation.

10. Система по п.1, отличающаяся тем, что в качестве датчика обнаружения использовано как минимум одно устройство, выбранное из группы - инфракрасная камера, термовизорная камера, локационное устройство, датчики перемещений.10. The system according to claim 1, characterized in that at least one device selected from the group is used as a detection sensor — an infrared camera, a thermal imaging camera, a location device, and motion sensors.

Известна также:Also known:

СистемаBECKERTAG фирмы «Becker NCS Pty Ltd», Germany, позволяющая отслеживать персонал, транспортные средства и работающее оборудование в горнодобывающей промышленности, состоящая из транспондеров, выполненных с возможностью хранения и передачи собственных идентификационных кодовых сигналов, соответствующих количеству владельцев, подлежащих мониторингу, а каждый идентификационный сигнал транспондера соответствует определенному владельцу, считывателей сигналов транспондеров, распределенных по зоне охвата системы и соединенных каким либо каналом связи (оптоволоконным, радиочастотным или проводным) с устройством обработки и визуализации данных, а также совместимая с ней система предупреждения столкновений Известна также:Becker NCS Pty Ltd, Germany's BECKERTAG system for tracking personnel, vehicles and operating equipment in the mining industry, consisting of transponders configured to store and transmit their own identification code signals corresponding to the number of owners to be monitored, and each identification signal transponder corresponds to a specific owner of transponder signal readers distributed over the system coverage area and connected by any channel coupling (fiber optic, radio frequency, or wired) device with data processing and visualization, as well as it is compatible with the collision avoidance system known as:

Система автоматизированного контроля и управления движением общественного транспорта (заявка №93038532/09, от 27.07.1993 г., дата публикации 27.02.1996 г., заявители Мякотин Г.С., Шайдуров Г.Я., авторы Мякотин Г.С., Шайдуров Г.Я.).The system of automated control and management of public transport (application No. 93038532/09, dated July 27, 1993, publication date February 27, 1996, applicants Myakotin G.S., Shaydurov G.Ya., authors Myakotin G.S., Shaidurov G.Ya.).

Система относится к устройствам контроля графика движения общественного транспорта и может быть использована для управления ритмичностью движения. В основу изобретения положена задача удешевления аппаратурного комплекса. Предлагаемая система состоит из центрального диспетчерского пульта (ПДП), соединенного через две базовые радиостанции с переферийными узловыми радиотерминалами (УРТ), размещаемыми на пунктах, объединяющих начала группы маршрутов. Вдоль маршрутов в 2-х и 3-х точках размещены маршрутные радиомаяки (МРМ) с радиусом действия 100 - 200 м, излучающие кодированные посылки с собственным адресом. На контролируемых транспортных средствах (ТС) размещены приборы ТС, включающие бортовую радиостанцию (БС) малого радиуса действия (100 - 200 м), работающую на одной из двух частот fl или f2 и устройство запоминания временных меток прохождения МРМ. При возвращении с маршрута на узловой пункт водитель нажатием кнопки сбрасывает через БС запомненные данные о времени прохождения МРМ на УРТ. УРТ содержит две узловые радиостанции (УРС), одна из которых служит для передачи данных и команд на частоте fl, а другая - для радиотелефонных переговоров на частоте f2. Принятые с БС данные о режиме движения ТС пакетируются в устройстве формирования пакетов и передаются через УРС на ЦДП. По второму варианту связь ПДП и УРТ осуществляется по телефонной кабельной линии непосредственно, либо при передаче данных через модем. В этом случае используют УРС малого радиуса действия (100-200 м) для ретрансляции переговоров и данных с ТС, ведущихся через ВС ТС.The system relates to devices for controlling the schedule of public transport and can be used to control the rhythm of movement. The basis of the invention is the task of reducing the cost of the hardware complex. The proposed system consists of a central dispatch console (DAP), connected through two base radios with peripheral nodal radio terminals (URT), located at points that unite the beginning of the route group. Along the routes at 2 and 3 points there are routed radio beacons (MRM) with a range of 100-200 m, emitting encoded packages with their own address. On controlled vehicles (TS), TS devices are located, including a short-range on-board radio station (BS) (100 - 200 m) operating on one of two frequencies fl or f2 and a memory device for storing MRM timestamps. Upon returning from the route to the nodal point, the driver, at the push of a button, discards the stored data about the MRM transit time through the base station through the base station. URT contains two nodal radio stations (URS), one of which serves for the transmission of data and commands at frequency fl, and the other for radiotelephone conversations at frequency f2. Received from the BS, data on the vehicle's motion mode are packaged in the packet forming device and transmitted through the URS to the DAC. According to the second option, the communication of the RAP and URT is carried out via a telephone cable line directly, or when transmitting data through a modem. In this case, short-range URS (100-200 m) is used to relay conversations and data from vehicles conducted through the aircraft.

В Способе регистрации и контроля рейсов подвижных объектов (варианты) передача информации от автоматического регистрирующего устройства к ЭВМ осуществляется с помощью блока хранения и переноса информации (электронной таблетки, являющейся «переносной, малогабаритной, высоконадежной …») посредством поочередного ручного подключения к ним через «контактный узел». Такой способ приемлем только при небольшом количестве подвижных объектов и интенсивности их движения.In the Method of registration and control of flights of moving objects (options), information is transferred from an automatic recording device to a computer using the information storage and transfer unit (electronic tablet, which is “portable, small-sized, highly reliable ...”) by alternately manually connecting to them through the “contact node ". This method is acceptable only with a small number of moving objects and the intensity of their movement.

СистемаBECKERTAG фирмы «Вескеr NCS Pty Ltd», Germany также как и Шахтная система мониторинга, оповещения и определения местоположения горнорабочих, несмотря на чрезвычайную сложность последней не обеспечивают определения положения движущихся объектов вне зоны действия считывателей сигналов транспондеров и устройств приема-передачи сигнала, связанных с компьютером обработки данных каким-либо каналом связи.The BECKERTAG system of Wesker NCS Pty Ltd, Germany, as well as the Mine system for monitoring, warning and determining the location of miners, despite the extreme complexity of the latter, do not provide positioning of moving objects outside the range of transponder signal readers and computer signal transmitting and receiving devices data processing by any communication channel.

Система автоматизированного контроля и управления движением общественного транспорта является ближайшим аналогом предлагаемой полезной модели. Недостатком ее является то, что «при возвращении с маршрута на узловой пункт… запомненные данные о времени прохождения МРМ… водитель нажатием кнопки сбрасывает через БС… на УРТ»; то есть автоматизация системы является неполной, так как используется ручной режим работы с присущими ему недостатками: дополнительная нагрузка на водителя транспортного средства, вероятность невыполнения этой операции и т.п. Предлагаемая полезная модель лишена этого недостатка.The system of automated control and management of public transport is the closest analogue of the proposed utility model. Its disadvantage is that "upon returning from the route to the nodal point ... the stored data on the MRM transit time ... the driver, at the push of a button, resets through the BS ... to the URT"; that is, the automation of the system is incomplete, since the manual mode of operation with its inherent disadvantages is used: additional load on the driver of the vehicle, the probability of failure to perform this operation, etc. The proposed utility model is devoid of this drawback.

Технические задачи, решаемые предлагаемой полезной моделью:Technical problems solved by the proposed utility model:

Расширение возможностей по мониторингу подвижных объектов в условиях неполного охвата зоны действия системы проводными или радиоканалами передачи данных, например при серьезных ограничениях в распространении радиоволн (подземные выработки) или в местах проведения взрывных работ, где высок риск повреждения проводных линий связи, осуществляемое посредством размещения в подобных местах радиомаяков точек отметки, - передатчиков, периодически излучающих в эфир информацию, содержащую уникальный номер точки отметки. При появлении в контролируемых радиомаяками точек отметки зонах подвижного объекта, оснащенного устройством регистрации, последнее принимает этот сигнал и фиксирует его уникальный номер (в базе данных соответствует определенному месторасположению) и время регистрации. Полученные данные автоматически, по периодическим запросам стационарного считывателя, передаются ему мобильным устройством регистрации и далее на устройство обработки и визуализации данных.Expanding the ability to monitor moving objects in cases of incomplete coverage of the system coverage area with wired or radio data channels, for example, under severe restrictions on the propagation of radio waves (underground workings) or in places where blasting operations are carried out, where there is a high risk of damage to wired communication lines carried out by placing them in such places of radio beacons of elevation points, - transmitters periodically broadcasting information containing a unique number of elevation points on the air. When marker zones of a movable object equipped with a recording device appear in the beacon points controlled by radio beacons, the latter receives this signal and fixes its unique number (in the database it corresponds to a specific location) and the time of registration. The data obtained is automatically, upon periodic requests from a stationary reader, transmitted to it by a mobile recording device and then to a data processing and visualization device.

Поставленная задача решается следующим образом:The problem is solved as follows:

Система мониторинга подвижных объектов, состоит по крайней мере из одного стационарного считывателя, расположенного, например, в начальной точке маршрута, мобильных устройств регистрации, размещенных на подвижных объектах, и радиомаяков точек отметки, расположенных в характерных точках маршрута; при этом стационарные считыватели и мобильные устройства регистрации оснащены приемопередатчиками радиосигналов ограниченного радиуса действия, а радиомаяки точек отметки, - передатчиками ограниченного радиуса действия, периодически излучающими в эфир информацию, содержащую уникальный номер, идентифицирующий место установки радиомаяка точки отметки; при появлении в контролируемых радиомаяками точек отметки зонах подвижного объекта, оснащенного мобильным устройством регистрации, последнее по мере движения принимает сигналы от соответствующих радиомаяков точек отметки, фиксируя их уникальные номера и время регистрации; полученные данные передаются мобильным устройством регистрации после приема кодовой комбинации запроса, периодически излучаемой приемопередатчиком стационарного считывателя, в зоне действия которого оказывается объект при дальнейшем движении.The monitoring system for moving objects consists of at least one stationary reader located, for example, at the starting point of the route, mobile recording devices located on moving objects, and radio beacons of elevation points located at characteristic points of the route; in this case, stationary readers and mobile recording devices are equipped with transceivers of limited-range radio signals, and beacon points, with limited-range transmitters, which periodically broadcast information containing a unique number identifying the place of installation of the beacon of a mark-point; when marker zones of a moving object equipped with a mobile recording device appear in the beacon points controlled by radio beacons, the latter, as it moves, receives signals from the respective beacons of the marker points, fixing their unique numbers and registration time; the received data is transmitted by the mobile registration device after receiving the code combination of the request periodically emitted by the transceiver of a stationary reader, in the coverage area of which the object appears during further movement.

Радиомаяки точек отметки системы мониторинга подвижных объектов могут быть оснащены приемопередатчиками радиосигналов ограниченного радиуса действия, излучающими в эфир информацию, содержащую уникальный номер, идентифицирующий место установки радиомаяка точки отметки, после приема кодовой комбинации запроса, периодически излучаемой приемопередатчиком мобильного устройства регистрации.The beacon points of the elevation points of the monitoring system for moving objects can be equipped with transceivers of limited-range radio signals that broadcast information containing a unique number identifying the installation location of the beacon of the elevation point after receiving the code combination of the request periodically emitted by the transceiver of the mobile recording device.

Стационарные считыватели системы мониторинга подвижных объектов могут быть соединены информационной магистралью между собой и устройством обработки и визуализации данных.Stationary readers of a monitoring system for moving objects can be connected by an information highway to each other and to a data processing and visualization device.

Маломощные передатчики (приемопередатчики) радиомаяков точек отметки системы мониторинга подвижных объектов могут получать питание от автономных источников (батарей) и, наряду с уникальным номером, излучают информацию о степени разряженности питающей его батареи.Low-power transmitters (transceivers) of beacons of the elevation points of the monitoring system for moving objects can be powered by autonomous sources (batteries) and, along with a unique number, emit information about the degree of discharge of the battery supplying it.

Система мониторинга подвижных объектов может содержать размещенные на подвижных объектах метки системы позиционирования, оснащенные приемопередатчиками ограниченного радиуса действия; после приема кодовой комбинации запроса, периодически излучаемой приемопередатчиком стационарного считывателя или мобильного устройства регистрации, в зоне действия которых оказывается носитель метки, излучающими в эфир информацию, содержащую уникальный номер, идентифицирующий подвижный объект.The monitoring system of moving objects may contain positioning system tags placed on moving objects equipped with transceivers of a limited radius of action; after receiving the code combination of the request periodically emitted by the transceiver of a stationary reader or a mobile recording device, in the coverage area of which there is a tag carrier emitting information containing a unique number identifying a moving object.

Мобильные устройства регистрации системы мониторинга подвижных объектов могут быть оборудованы средствами сигнализации, срабатывающими при обнаружении меток системы позиционирования в непосредственной близости перед движущимся объектом.Mobile devices for recording a monitoring system for moving objects can be equipped with signaling devices that are triggered by the detection of positioning system marks in the immediate vicinity of a moving object.

Система мониторинга подвижных объектов может иметь программное обеспечение устройства обработки и визуализации данных, которое ведет архивирование информации стационарных считывателей о местоположении и перемещении подвижных объектов в каждый момент времени, формирует базу данных и отчеты задаваемого содержания и формы с текущими положениями и предысторией положения подвижных объектов, маршрутах движения и т.д.The system for monitoring moving objects can have software for processing and visualizing data, which archives information from stationary readers about the location and movement of moving objects at each time point, generates a database and reports of specified content and form with current positions and a history of the position of moving objects, routes movements etc.

Предлагаемая система существенно расширяет возможности мониторинга подвижных объектов, особенно в условиях неполного охвата зоны действия системы проводными или радиоканалами передачи данных, например при серьезных ограничениях в распространении радиоволн (подземные выработки) или в местах проведения взрывных работ, где высок риск повреждения проводных линий связи; процесс мониторинга при этом полностью автоматизирован.The proposed system significantly expands the monitoring capabilities of moving objects, especially in conditions of incomplete coverage of the system coverage area with wired or radio data transmission channels, for example, under severe restrictions in the propagation of radio waves (underground workings) or in places where blasting operations are carried out, where the risk of damage to wired communication lines is high; the monitoring process is fully automated.

На Фиг. изображена функциональная схема одного из вариантов предлагаемой системы мониторинга подвижных объектов, которым, естественно, не ограничивается многообразие возможностей ее применения.In FIG. The functional diagram of one of the variants of the proposed monitoring system for moving objects is depicted, which, of course, does not limit the variety of possibilities for its use.

Система состоит по крайней мере из одного стационарного считывателя 1, расположенного, например, в начальной точке маршрута, мобильных устройств регистрации 2, размещенных на подвижных объектах 3, и радиомаяков точек отметки 4, расположенных в характерных точках маршрута; при этом стационарные считыватели 1 и мобильные устройства регистрации 2 оснащены приемопередатчиками 5 радиосигналов ограниченного радиуса действия, а радиомаяки точек отметки 4, - передатчиками 6 ограниченного радиуса действия, периодически излучающими в эфир информацию, содержащую уникальный номер, идентифицирующий место установки радиомаяка точки отметки 4; при появлении в контролируемых радиомаяками точек отметки 4 зонах подвижного объекта 3, оснащенного мобильным устройством регистрации 2, последнее по мере движения принимает сигналы от соответствующих радиомаяков точек отметки 4, фиксируя их уникальные номера и время регистрации; полученные данные передаются мобильным устройством регистрации 2 после приема кодовой комбинации запроса, периодически излучаемой приемопередатчиком 5 стационарного считывателя 1, в зоне действия которого оказывается объект 3 при дальнейшем движении.The system consists of at least one stationary reader 1, located, for example, at the starting point of the route, mobile registration devices 2, located on the moving objects 3, and radio beacons of points 4 located at characteristic points of the route; in this case, stationary readers 1 and mobile recording devices 2 are equipped with transceivers 5 of limited-range radio signals, and beacons of point 4, with limited-range transmitters 6 that periodically broadcast information containing a unique number identifying the installation location of the beacon of point 4; when 4 points of a movable object 3 equipped with a mobile recording device 2 appear in the controlled by beacons of the 4 points, the latter, as it moves, receives signals from the corresponding beacons of the 4 points, fixing their unique numbers and registration time; the received data is transmitted by the mobile registration device 2 after receiving the code combination of the request periodically emitted by the transceiver 5 of the stationary reader 1, in the coverage area of which there is an object 3 during further movement.

Радиомаяки точек отметки 4 системы мониторинга подвижных объектов 3 могут быть оснащены приемопередатчиками 5 радиосигналов ограниченного радиуса действия, излучающими в эфир информацию, содержащую уникальный номер, идентифицирующий место установки радиомаяка точки отметки 4, после приема кодовой комбинации запроса, периодически излучаемой приемопередатчиком 5 мобильного устройства регистрации 2.The beacons of point 4 of the monitoring system for moving objects 3 can be equipped with transceivers 5 radio signals of limited radius, broadcasting information containing a unique number identifying the installation location of the beacon of the point 4, after receiving the code combination of the request periodically emitted by the transceiver 5 of the mobile registration device 2 .

Стационарные считыватели 1 системы мониторинга подвижных объектов 3 могут быть соединены информационной магистралью 7 между собой и устройством 8 обработки и визуализации данных.Stationary readers 1 of the monitoring system for moving objects 3 can be connected by an information highway 7 to each other and to the device 8 for processing and visualizing data.

Передатчики 6 (приемопередатчики 5) радиомаяков точек отметки 4 системы мониторинга подвижных объектов 3 могут получать питание от автономных источников (батарей) 9 и, наряду с уникальным номером, излучают информацию о степени разряженности питающей его батареи 9.The transmitters 6 (transceivers 5) of the beacons of point 4 of the monitoring system for moving objects 3 can be powered by autonomous sources (batteries) 9 and, along with a unique number, emit information about the degree of discharge of the battery 9.

Система мониторинга подвижных объектов 3 может содержать размещенные на подвижных объектах 3 метки системы позиционирования 10, оснащенные приемопередатчиками 5 ограниченного радиуса действия; после приема кодовой комбинации запроса, периодически излучаемой приемопередатчиком 5 стационарного считывателя 1 или мобильного устройства регистрации 2, в зоне действия которого оказывается носитель метки 10, излучающими в эфир информацию, содержащую уникальный номер, идентифицирующий подвижный объект 3.The monitoring system for moving objects 3 may contain positioning system tags 10 placed on moving objects 3, equipped with transceivers 5 of a limited radius of action; after receiving the code combination of the request periodically emitted by the transceiver 5 of the stationary reader 1 or the mobile recording device 2, in the coverage area of which there is a tag carrier 10 emitting information containing a unique number identifying the moving object 3.

Мобильные устройства регистрации 2 системы мониторинга подвижных объектов 3 могут быть оборудованы средствами сигнализации 11, срабатывающими при обнаружении меток системы позиционирования 10 в непосредственной близости перед движущимся объектом 3.Mobile recording devices 2 of the monitoring system for moving objects 3 can be equipped with signaling means 11, which are triggered when detecting marks of the positioning system 10 in the immediate vicinity of the moving object 3.

Система мониторинга подвижных объектов 3 может иметь программное обеспечение 12 устройства 8 обработки и визуализации данных, которое ведет архивирование информации стационарных считывателей 1 о местоположении и перемещении подвижных объектов 3 в каждый момент времени, формирует базы данных 13 и отчеты задаваемого содержания и формы с текущими положениями и предысторией положения подвижных объектов 3, маршрутах движения и т.д.The monitoring system of moving objects 3 may have software 12 of the device 8 for processing and visualizing data, which archives information from stationary readers 1 about the location and movement of moving objects 3 at each time point, generates databases 13 and reports of specified content and form with current positions and prehistory of the position of moving objects 3, driving routes, etc.

Система может быть построена как на базе специализированных, так и на базе типовых устройств. Приемопередатчики стационарных считывателей, мобильных устройств регистрации, радиомаяков точек отметки, меток системы позиционирования реализуются, например, на микросхеме приемопередатчике сверхвысокой частоты nRF24L01 фирмы Nordic Semiconductor по типовой схеме включения.The system can be built on the basis of both specialized and standard devices. The transceivers of stationary readers, mobile recording devices, radio beacons, elevation markers, positioning system tags are implemented, for example, on a microcircuit transceiver ultra-high frequency nRF24L01 from Nordic Semiconductor according to a typical switching scheme.

Система на примере горнорудного предприятия работает следующим образом:The system on the example of a mining enterprise works as follows:

Все подвижные объекты: горнорабочие 3, транспортные средства и подвижное оборудование За снабжаются метками системы позиционирования 10. Метки горнорабочих 3 входят в состав радиоблоков, встраиваемых в головные светильники. Идентификация внутришахтного транспорта 3а осуществляется с помощью радиоблока, входящего в состав головного светильника водителя (оператора) транспортного средства (подвижного оборудования) и программно связанного с транспортным средством (подвижным оборудованием), либо с помощью индивидуальной метки 10, технически и программно связанной с транспортным средством (подвижным оборудованием).All moving objects: miners 3, vehicles and mobile equipment Za are tagged with a positioning system 10. The labels of miners 3 are part of the radio units that are built into the head lamps. The identification of the mine transport 3a is carried out using the radio unit, which is part of the head lamp of the driver (operator) of the vehicle (mobile equipment) and programmatically associated with the vehicle (mobile equipment), or using an individual tag 10, technically and programmatically associated with the vehicle ( mobile equipment).

Стационарные считыватели 1 устанавливаются на входах в шахту (рудник), на границах участков, входах в штреки, уклоны, бремсберги и т.п., их количество определяется топологией горных выработок и желаемой точностью определения положения горнорабочих 3, транспортных средств и подвижного оборудование 3а. Расположение стационарных считывателей 1 должно обеспечивать разделение подземного пространства на непрерывную систему зон (участков). Стационарные считыватели 1, установленные на входах в шахту (рудник), контролируют наличие персонала в подземных выработках, установленные в подземных выработках, - наличие персонала в зонах считывания.Stationary readers 1 are installed at the entrances to the mine (mine), at the boundaries of plots, entrances to drifts, slopes, bremsbergs, etc., their number is determined by the topology of the mine workings and the desired accuracy of determining the position of miners 3, vehicles and mobile equipment 3a. The location of stationary readers 1 should ensure the separation of the underground space into a continuous system of zones (sections). Stationary readers 1, installed at the entrances to the mine (mine), monitor the presence of personnel in the underground workings installed in the underground workings - the presence of personnel in the readout zones.

Транспортные средства и подвижное оборудование 3а, движение которых необходимо контролировать вне зоны действия стационарных считывателей 1, оснащаются мобильными устройствами регистрации 2.Vehicles and mobile equipment 3a, the movement of which must be controlled outside the coverage area of stationary readers 1, are equipped with mobile registration devices 2.

Радиомаяки точек отметки 4 закладываются, например, в скважину (шпур), пробуренную в борту выработки, и ориентируются таким образом, чтобы поляризация их антенн совпадала с поляризацией антенны мобильного устройства регистрации 2. Радиомаяк точки отметки 4 представляет собой постоянно излучающий передатчик 6 (приемопередатчик 5, излучающий по запросу с мобильного устройства регистрации 2) с питанием от автономного источника 9 (батареи), не имеющий внешних проводных связей, выполняющий функцию идентификатора зоны (забоя, участка, выработки и т.п.), в которой контролируется появление носителя мобильного устройства регистрации 2 (внутришахтного транспорта или подвижного оборудования 3а). Передатчик 6 (приемопередатчик 5) радиомаяка точки отметки 4 с периодичностью не менее 10 раз в секунду (по запросу с мобильного устройства регистрации 2) посылает в эфир информацию, в которой содержится его уникальный номер и степень разряженности автономного источника 9 (батареи) питания.The beacons of the mark 4 points are laid, for example, in the well (hole) drilled on the production side, and are oriented so that the polarization of their antennas coincides with the polarization of the antenna of the mobile recording device 2. The beacon of the mark 4 point is a constantly emitting transmitter 6 (transceiver 5 emitting on request from a mobile registration device 2) powered by an autonomous source 9 (battery), not having external wire connections, performing the function of an identifier of a zone (face, site, output and etc.), in which the appearance of the carrier of the mobile registration device 2 (intra-mine transport or mobile equipment 3a) is controlled. The transmitter 6 (transceiver 5) of the beacon of point 4 with a frequency of at least 10 times per second (upon request from the mobile recording device 2) sends to the air information containing its unique number and the degree of discharge of the autonomous power supply 9 (battery).

При появлении в контролируемых зонах внутришахтного транспорта 3а установленное на нем мобильное устройство регистрации 2 принимает сигналы передатчиков 6 (приемопередатчиков 5) радиомаяков точек отметки 4 и фиксирует время их регистрации.When the mine transport 3a appears in the controlled areas, the mobile registration device 2 installed on it receives the signals of the transmitters 6 (transceivers 5) of the beacon points of the 4 mark and fixes the time of their registration.

Полученные данные мобильное устройство регистрации 2 передает на стационарные считыватели 1, установленные в конечных точках маршрута, например в зонах погрузки и разгрузки, и далее на устройство 8 обработки и визуализации данных.The mobile registration device 2 transmits the obtained data to stationary readers 1 installed at the end points of the route, for example, in the loading and unloading zones, and then to the data processing and visualization device 8.

Программное обеспечение 12, установленное на устройстве 8 обработки и визуализации данных, обрабатывает информацию, полученную от всех радиомаяков точек отметки 4 и осуществляет построение маршрутов движения внутришахтного транспорта и подвижного оборудования 3а, подсчет количества выполненных рейсов и т.п.The software 12, installed on the device 8 for processing and visualizing data, processes the information received from all the beacons of the points of mark 4 and constructs the routes of movement of the mine transport and mobile equipment 3a, counts the number of completed flights, etc.

Информация о степени разряженности автономного источника 9 (батареи) питания передается обслуживающему персоналу шахты для принятия решения о необходимости его замены.Information about the degree of discharging of an autonomous source 9 (battery) of power is transmitted to the maintenance personnel of the mine to decide on the need for its replacement.

Мобильное устройство регистрации 2 может выполнять функцию обнаружения персонала 3, оснащенного метками системы позиционирования 10, в непосредственной близости от движущегося внутришахтного транспорта 3а; при этом срабатывает соответствующая световая и звуковая сигнализация 11.The mobile registration device 2 can perform the function of detecting personnel 3 equipped with the tags of the positioning system 10, in the immediate vicinity of the moving mine transport 3a; this triggers the corresponding light and sound alarm 11.

Стационарные считыватели 1 обеспечивают также регистрацию находящихся в зоне считывания радиоблоков (меток на транспорте, подвижном оборудовании) и передачу зарегистрированных номеров по запросу на устройство 8 обработки и визуализации данных. После подачи питания стационарные считыватели 1 посылают запросы на установление связи с метками системы позиционирования 10 в зоне своего действия, устанавливают с ними связь и получают их уникальные номера. Последовательная временная фиксация метки 10 горнорабочего 3 на разных стационарных считывателях 1 позволяет отследить маршрут его движения.Stationary readers 1 also provide registration of radio blocks located in the reading zone (marks on vehicles, mobile equipment) and transmission of registered numbers upon request to the data processing and visualization device 8. After supplying power, the stationary readers 1 send requests for establishing communication with the tags of the positioning system 10 in the area of their operation, establish communication with them and receive their unique numbers. Sequential temporary fixation of the tag 10 of the miner 3 on different stationary readers 1 allows you to track the route of its movement.

Программное обеспечение 12, функционирующее на устройстве 8 обработки и визуализации данных, управляет обменом данными со стационарными считывателями 1, организуя их периодический опрос, и заполняет базу данных 13, в которую заносятся время, номер стационарного считывателя 1 (местоположение носителя метки системы позиционирования 10), номер метки системы позиционирования 10 (идентификатор подвижного оборудования или табельный номер горнорабочего). Программное обеспечение 12 обрабатывает данные о положении и направлении движения меток системы позиционирования 10, определяя зоны (участки) горных выработок и наземных строений, в которых находятся их носители.The software 12, operating on the device 8 for processing and visualizing data, controls the exchange of data with stationary readers 1, organizing their periodic polling, and fills the database 13, in which time is entered, the number of stationary reader 1 (location of the label carrier positioning system 10), tag number of the positioning system 10 (identifier of the mobile equipment or personnel number of the miner). The software 12 processes data on the position and direction of movement of the marks of the positioning system 10, determining the zones (sections) of the mine workings and the ground structures in which their carriers are located.

Claims

1. A monitoring system for moving objects, consisting of at least one stationary reader located, for example, at the starting point of the route, mobile recording devices located on moving objects, and beacons of elevation points located at characteristic points of the route; in this case, stationary readers and mobile recording devices are equipped with transceivers of limited-range radio signals, and beacon points, with limited-range transmitters, which periodically broadcast information containing a unique number identifying the place of installation of the beacon of a mark-point; when marker zones of a moving object equipped with a mobile recording device appear in the beacon points controlled by radio beacons, the latter, as it moves, receives signals from the respective beacons of the marker points, fixing their unique numbers and registration time; the received data is transmitted by the mobile registration device after receiving the code combination of the request periodically emitted by the transceiver of a stationary reader, in the coverage area of which the object appears during further movement.

2. The system for monitoring moving objects according to claim 1, the beacons of the point of elevation of which are equipped with transceivers of radio signals of a limited radius of action, broadcasting information containing a unique number identifying the location of the installation of the beacon of the point of reference, after receiving the code combination of the request periodically emitted by the transceiver of the mobile registration .

3. The system for monitoring moving objects according to claim 1 or 2, the stationary readers of which are connected by an information highway to each other and to a data processing and visualization device.

4. The system for monitoring moving objects according to claim 1 or 2, low-power transmitters (transceivers) of the beacon points of the elevation of which are powered by autonomous sources (batteries) and, along with a unique number, emit information about the degree of discharge of the battery supplying it.

5. The monitoring system for moving objects according to claim 3, containing positioning system tags placed on moving objects equipped with transceivers of a limited radius of action; after receiving the code combination of the request periodically emitted by the transceiver of a stationary reader or mobile recording device, in the area of coverage of which there is a tag carrier emitting information containing a unique number identifying a moving object.

6. The monitoring system for moving objects according to claim 5, the mobile recording devices of which are equipped with signaling devices that are triggered when detecting marks of a positioning system in the immediate vicinity of a moving object.

7. The system for monitoring movable objects according to claim 5, the software of the data processing and visualization device which archives information from stationary readers about the location and movement of movable objects at each moment in time, generates a database and reports of specified content and form with current positions and a history of position moving objects, driving routes, etc.