SE533407C2

SE533407C2 - Method and device for rock drilling

Info

Publication number: SE533407C2
Application number: SE0802311A
Authority: SE
Inventors: Tobias Furuholm; Richard Hendeberg
Original assignee: Atlas Copco Rock Drills Ab
Priority date: 2008-10-30
Filing date: 2008-10-30
Publication date: 2010-09-14
Also published as: FI20096121A0; FI20096121A; SE0802311A1

Description

533 40? borrning medelst borriggar och vid framförande av maskiner i form av t.ex. gruvtruckar. 533 40? drilling by means of drilling rigs and when operating machines in the form of e.g. mining trucks.

Vid dylik autonom och/eller fjärrdrift av maskiner sker vanligtvis ett utbyte av data mellan maskinen och t.ex. den, vanligtvis på avstånd belägna, plats där, åtminstone vid fjärrdrift, en operatör styr fordonet med hjälp av nämnda data. Överföring av dessa data sker vanligtvis via ett i gruvan/tunneln anordnat trådbundet nätverk, varvid, även om trådbunden förbindelse till detta nätverk existerar, maskiner av ovanstående typ i allt högre utsträckning kommunicerar med det tràdbundna nätverket via en eller flera trådlösa kommunikationslânkar till en eller flera trådlösa nâtverksnoder i nätverket. Den trådlösa kommunikationslänken kan vara av godtycklig typ så länge som önskade kriterier uppfylls, t.ex. kan WLAN, WiMAX, Wireless Mesh Networks eller någon lämplig standard för cellulära telekommunikationssystem användas. Åtminstone delvis pá grund av den ofta relativt aggressiva miljö som råder i t.ex. en gruva behöver nâtverksutrustning, likt mycken annan infrastruktur i en gruva, regelbunden service för att fungera. Detta är särskilt viktigt i synnerhet vid nåtverksutrustning för trådlös access. T.ex. kan ansamling av damm eller andra partiklar orsaka oönskad dämpning av den utstràlade effekten från antenner. Vidare kan vatten ansamlas i kontakter och skapa signalreflektioner som dämpar den till antennen tillförda signalen, vilket därmed också kan dämpa den från antennen utstrålade effekten.In such autonomous and / or remote operation of machines, there is usually an exchange of data between the machine and e.g. the, usually remote, location where, at least in remote operation, an operator controls the vehicle using said data. This data is usually transmitted via a wired network arranged in the mine / tunnel, whereby, even if a wired connection to this network exists, machines of the above type increasingly communicate with the wired network via one or more wireless communication links to one or more wireless network nodes in the network. The wireless communication link can be of any type as long as the desired criteria are met, e.g. WLAN, WiMAX, Wireless Mesh Networks or any suitable standard for cellular telecommunication systems can be used. At least partly due to the often relatively aggressive environment that prevails in e.g. a mine needs network equipment, like much other infrastructure in a mine, regular service to function. This is especially important when it comes to wireless networking equipment. For example. Accumulation of dust or other particles can cause unwanted attenuation of the radiated power from antennas. Furthermore, water can accumulate in contacts and create signal reflections which attenuate the signal applied to the antenna, which can thus also attenuate the effect radiated from the antenna.

Nätverksutrustning, såsom switchar och trådlösa nätverksnoder, har ofta inbyggda övervakningsfunktioner som kan leverera funktionsrapporter avseende utrustningens status. Dessa befintliga övervakningsfunktioner rapporterar dock endast fel l0 15 20 25 30 533 407 på utrustningen i sig eller utrustningens funktionalitet.Network equipment, such as switches and wireless network nodes, often have built-in monitoring features that can deliver function reports regarding the status of the equipment. However, these existing monitoring functions only report errors l0 15 20 25 30 533 407 on the equipment itself or the functionality of the equipment.

Beskaffenheter såsom t.ex. att damm byggts upp på en antenn eller att vatten samlats i en antennkontakt kommer dock inte att upptäckas av de inbyggda övervakningssystemen.Conditions such as e.g. however, that dust has built up on an antenna or that water has been collected in an antenna socket will not be detected by the built-in monitoring systems.

Det existerar således ett behov av ett förbättrat system för övervakning av funktionen hos nätverksnoder i en nâtverksarkitektur som åtminstone minskar ovanstående problem.Thus, there is a need for an improved system for monitoring the operation of network nodes in a network architecture that at least reduces the above problems.

Sammanfattning av uppfinningen Det år ett syfte med föreliggande uppfinning att tillhanda- hålla en metod för bestämning av ett servicebehov för en nätverksnod i ett nätverk som löser ovanstående problem. Detta syfte uppnås med en metod enligt patentkrav 1.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method for determining a service need for a network node in a network that solves the above problems. This object is achieved with a method according to claim 1.

Föreliggande uppfinning hänför sig till en metod för bestämning av ett servicebehov för åtminstone en första nätverksnod i ett nätverk, varvid nämnda första nätverksnod år inrättad för kommunikation med åtminstone en första kommunikationsenhet via en första trådlös kommunikationslänk.The present invention relates to a method for determining a service need for at least a first network node in a network, said first network node being arranged for communication with at least a first communication unit via a first wireless communication link.

Metoden innefattar en bestämning av ett första mått på en första kommunikationsparameter för nämnda första trådlösa kommunikationslänk vid en första tidpunkt och en bestämning av ett andra mått på nämnda första kommunikationsparameter för nämnda första trådlösa kommunikationslånk vid en andra, jämfört med nämnda första tidpunkt väsentligt senare tidpunkt.The method comprises determining a first measure of a first communication parameter for said first wireless communication link at a first time and determining a second measure of said first communication parameter of said first wireless communication link at a second, compared to said first time substantially later time.

Baserat på nämnda första och nämnda andra mått bestäms ett servicebehov för nämnda första nätverksnod.Based on said first and said second dimensions, a service requirement is determined for said first network node.

Detta har fördelen att en försämring av kommunikationslänken som skett mellan de två tidpunkterna, t.ex. på grund av att en beläggning bildats på antennen, kan detekteras genom jämförelse av de två kommunikationsparametermåtten, såsom t.ex. en respektive bestämd signalstyrka. Beroende på hur lO 15 20 25 533 40? måttet har förändrats, t.ex. en minskning i signalstyrka, kan det bestämmas om service är nödvändig omgående eller vid ett senare tillfälle.This has the advantage that a deterioration of the communication link that has taken place between the two times, e.g. due to the formation of a coating on the antenna, can be detected by comparing the two communication parameter measures, such as e.g. a respective determined signal strength. Depending on how lO 15 20 25 533 40? the measure has changed, e.g. a decrease in signal strength, it can be determined whether service is necessary immediately or at a later time.

Om det bestäms att service erfordras först vid ett senare tillfälle kan de två måtten användas för att extrapolera fram en tredje tidpunkt vid vilken service bör utföras för att förhindra oönskade driftstörningar.If it is determined that service is required only at a later time, the two measures can be used to extrapolate a third time at which service should be performed to prevent unwanted malfunctions.

I en utföringsform utförs ett antal bestâmningar av mått på nämnda första kommunikationsparameter för nämnda första nätverksnod. Detta har fördelen att mått kan bestämmas med t.ex. jämna mellanrum, såsom t.ex. varje dag, varvid extrapolering av lämplig tidpunkt för service kan extrapoleras fram med större noggrannhet, i synnerhet om degraderingen av kommunikationsparametern inte är linjär.In one embodiment, a number of determinations are made of measures of said first communication parameter for said first network node. This has the advantage that dimensions can be determined with e.g. at regular intervals, such as e.g. every day, whereby extrapolation of the appropriate time for service can be extrapolated with greater accuracy, especially if the degradation of the communication parameter is not linear.

Vid bestämningen av nämnda mått på nämnda kommunikationsparameter kan temporära mått bestämmas, t.ex. en eller flera gånger per sekund, under en tidsperiod, såsom t.ex. en timme eller ett arbetsskift eller ett dygn, varvid nämnda mått bestäms som det under tidsperioden högsta (eller lägsta, beroende på typ av mått) bestämda temporära måttet på nämnda kommunikationsparameter.In determining said dimensions of said communication parameters, temporary dimensions can be determined, e.g. one or more times per second, for a period of time, such as e.g. an hour or a work shift or a day, said measure being determined as the highest (or lowest, depending on the type of measure) determined temporary measure of said communication parameter during the time period.

Alternativt kan det bestämda måttet jämföras med t.ex. ett referensvärde, varvid en signal kan genereras när måttet når eller kommer i närheten av referensvårdet, vilken signal då kan indikera att ett servicebehov har uppstått.Alternatively, the determined dimension can be compared with e.g. a reference value, wherein a signal can be generated when the measure reaches or comes close to the reference value, which signal can then indicate that a need for service has arisen.

Uppfinningen hänför sig även till en anordning och en gruv- och/eller anläggningsmaskin. 10 15 20 25 533 40? Kort beskrivning av ritningarna Figur la-b visar ett fordon från sidan respektive uppifrån, vid vilket föreliggande uppfinning med fördel kan användas.The invention also relates to a device and a mining and / or construction machine. 10 15 20 25 533 40? Brief Description of the Drawings Figures 1a-b show a vehicle from the side and from above, respectively, in which the present invention can be used to advantage.

Figur 2 visar ett exempel på en gruva där föreliggande upp- finning med fördel kan tillämpas.Figure 2 shows an example of a mine where the present invention can be applied to advantage.

Figur 3 visar en exempelmetod enligt föreliggande uppfinning.Figure 3 shows an exemplary method according to the present invention.

Detaljerad beskrivning av en exepelutföringsform I föreliggande beskrivning och patentkrav ska termen trådlös nätverksnod tolkas såsom en väsentligen stationär nåtverksenhet, såsom t.ex. en radiobasstation, för tillhandahållande av trådlös access till ett nätverk. Mobila enheter för vilka nämnda trådlösa nätverksnod tillhandahåller access innefattas därmed inte av begreppet nåtverksnod såsom använt i denna beskrivning och bifogade patentkrav.Detailed Description of an Example Embodiment In the present description and claims, the term wireless network node is to be construed as a substantially stationary network unit, such as e.g. a radio base station, for providing wireless access to a network. Mobile devices to which said wireless network node provides access are thus not covered by the term network node as used in this specification and appended claims.

Vidare ska termen mobilenhet tolkas som väsentligen rörliga enheter för vilka nämnda trådlösa nâtverksnod tillhandahåller access till nämnda nätverk. T.ex. kan mobilenheten utgöras av en i en maskin anordnad styrenhet med associerad transceiverfunktionalitet för kommunikation med en eller flera trådlösa nâtverksnoder.Furthermore, the term mobile unit is to be interpreted as substantially mobile units for which said wireless network node provides access to said network. For example. For example, the mobile unit may be an in-machine control unit with associated transceiver functionality for communication with one or more wireless network nodes.

Figur la-b visar ett exempelfordon 100 från sidan respektive uppifrån vid vilket föreliggande uppfinning kan tillämpas.Figures 1a-b show an exemplary vehicle 100 from the side and top, respectively, to which the present invention can be applied.

Fordon 100 utgör en så kallad LHD-lastmaskin och används för att med hjälp av en skopa 101 lasta och borttransportera material såsom t.ex. bortsprängt berg. Maskinen 100 innefattar förutom skopan 101 hjul 102-105 samt en styrenhet 106 vilken styr diverse av maskinens funktioner. Den visade maskinen 100 utgörs av ett ledfordon, där ett främre parti 100a är sammanfogat med ett bakre parti 100b via en led 107 för att 10 15 20 25 30 533 40? underlätta manövrering av fordonet. Fordon av den visade typen framförs ofta i omgivningar där avståndet till omkringliggande bergväggar är litet, varvid manövrering med konventionell fram- och/eller bakhjulsstyrning kan vara svår att genomföra.Vehicle 100 constitutes a so-called LHD loader and is used to load and transport away materials such as e.g. blasted rock. The machine 100 comprises in addition to the bucket 101 wheels 102-105 and a control unit 106 which controls various of the functions of the machine. The machine 100 shown consists of an articulated vehicle, where a front portion 100a is joined to a rear portion 100b via a joint 107 to 533 40? facilitate maneuvering of the vehicle. Vehicles of the type shown are often driven in environments where the distance to the surrounding rock walls is small, whereby operation with conventional front and / or rear wheel steering can be difficult to carry out.

Maskinen 100 innefattar vidare en främre 111 och en bakre 112 videokamera, vilka är förbundna med styrenheten 106 och överför videosignaler till denna.The machine 100 further includes a front 111 and a rear 112 video camera, which are connected to the controller 106 and transmit video signals thereto.

I figur 2 visas ett exempel på en del av en gruva där föreliggande uppfinning med fördel kan tillämpas vid drift av t.ex. en av den i fig. la-b visade maskintypen. I figuren visas ett exempelfordon 100 som medelst fjärrstyrning lastar bergmassor med hjälp av skopan 101 vid platsen A för att sedan transportera lastade massor för dumpning vid platsen B.Figure 2 shows an example of a part of a mine where the present invention can be advantageously applied in the operation of e.g. one of the type of machine shown in Figs. 1a-b. The figure shows an exemplary vehicle 100 which, by remote control, loads rock masses by means of the bucket 101 at site A and then transports loaded masses for dumping at site B.

Figuren visar endast den del av gruvan där exempelfordonet 100 förflyttar sig, och gruvan kan således innefatta ett stort antal ytterligare gångar/orter. Figuren visar även schematiskt ett kontrollrum 206 där en operatör kan vara lokaliserad vid fjärrstyrning av fordonet 100 med hjälp av en fjärrstyrningsstation 210 såsom t.ex. en därför avsedd dator.The figure shows only the part of the mine where the example vehicle 100 moves, and the mine can thus comprise a large number of additional passages / locations. The figure also schematically shows a control room 206 where an operator can be located in remote control of the vehicle 100 by means of a remote control station 210 such as e.g. a computer designed for that purpose.

Kontrollrummet 206 kan vara lokaliserat i gruvan i närheten av eller på ett större eller mindre avstånd från det område där maskinen 100 framförs, alternativt på någon tillämplig plats ovan jord. Maskinen 100 är inrättad för kommunikation med ett i gruvan förekommande nätverk via en eller flera trådlösa kommunikationslänkar till en eller flera av ett antal i gruvan anordnade och nämnda nätverk tillhörande trådlösa nätverksnoder för tillhandahållande av nämnda trådlösa kommunikationslånkar i form av radiobasstationer 201-205. Via' den trådlösa förbindelsen överförs t.ex. tillämplig fjârrstyrningsinformation mellan maskinen 100 och den i kontrollrummet 206 anordnade fjârrstyrningsstationen 210. 10 15 20 25 30 533 40? Fjärrstyrningsinformationen kan t.ex. utgöras av styrsignaler avseende utstyrning av maskinens olika manöverorgan för att åstadkomma önskad förflyttning av maskinen, såsom t.ex. önskad fordonshastighet, styrvinkel, skopvinkel osv. samt videodata, t.ex. videoströmmar, från en eller flera av de på maskinen förekommande videokamerorna aktuell styrvinkel, hastighet, skopvinkel osv.The control room 206 may be located in the mine near or at a greater or lesser distance from the area where the machine 100 is being operated, alternatively at some applicable place above ground. The machine 100 is arranged for communication with a network present in the mine via one or more wireless communication links to one or more of a number of wireless network nodes arranged in the mine and said network for providing said wireless communication links in the form of radio base stations 201-205. Via the wireless connection, e.g. applicable remote control information between the machine 100 and the remote control station 210 arranged in the control room 206. 10 15 20 25 30 533 40? The remote control information can e.g. consist of control signals regarding the control of the various operating means of the machine in order to effect the desired movement of the machine, such as e.g. desired vehicle speed, steering angle, bucket angle, etc. and video data, e.g. video streams, from one or more of the camcorders present on the machine current control angle, speed, bucket angle, etc.

Kommunikationen styrs, åtminstone delvis, av maskinstyrenheten 106, alternativt någon annan på maskinen tillämplig styrenhet, vilken är förbunden och/eller integrerad med en eller flera radiotransceivrar 108 för sändning/mottagning av data via en eller flera trådlösa kommunikationslänkar till nämnda trådlösa nàtverksnoder.The communication is controlled, at least in part, by the machine control unit 106, alternatively any other control unit applicable to the machine, which is connected and / or integrated with one or more radio transceivers 108 for transmitting / receiving data via one or more wireless communication links to said wireless network nodes.

Den trådlösa förbindelsen kan t.ex; realiseras med hjälp av någon godtycklig standardiserad dataöverföringsteknik för trådlös överföring såsom t.ex. WLAN (Wireless Local Area Network), WiMAX, Wireless Mesh Networks, lämplig telekommunikationsstandard eller annan tillämplig trådlös teknik/standard för åstadkommande av önskad trådlös överföring.The wireless connection can e.g. realized by means of any standardized data transmission technology for wireless transmission such as e.g. WLAN (Wireless Local Area Network), WiMAX, Wireless Mesh Networks, appropriate telecommunications standard or other applicable wireless technology / standard to achieve the desired wireless transmission.

Ett problem med dylik infrastruktur, framförallt i gruvor/ tunnelbyggen under jord men även vid t.ex. gruvbrytning ovan jord, är att den, i termer av nedsmutsning, fuktighet osv. ofta aggressiva omgivningen med tiden degraderar de trådlösa nätverksnodernas, basstationernas, kommunikationskapacitet, t.ex. genom, såsom nämnts ovan, ansamling av damm eller andra partiklar på t.ex. antenner och vatten som ansamlas i kontakter och dämpar antennernas utstrålade effekt. Detta kan i sin tur t.ex. leda till att en maskin vars arbetsområde (eller del därav) befinner sig långt ifrån närmaste basstation (Och/eller om signalen från närmaste basstation störs av någon 10 15 20 25 30 533 40? annan i gruvan förekommande basstation), och som tidigare kunnat kommunicera problemfritt vid t.ex. fjärrdrift med tiden kan ràka ut för att den trådlösa lânkens överföringskapacitet sjunker till en så pass låg nivå att kapaciteten understiger erfordrad kapacitet för att möjliggöra fortsatt autonom/fjârrdrift. I sådana fall kan maskinen gå "förlorad". dvs. dvs. i fallet med fjärrmanövrering kommer operatören att tappa kontakten med maskinen, vilket kan ge upphov till avsevärda driftsstörningar då en lång tid kan förflyta innan en operatör eller servicetekniker har hunnit ta sig till maskinen och sedan därifrån sä att fjärrstyrning kan återupptas och en "förlorad" maskin därmed äter sättas i drift.A problem with such infrastructure, especially in mines / tunnels underground but also at e.g. mining above ground, is that it, in terms of pollution, moisture, etc. often aggressive environment over time degrades the communication capacity of the wireless network nodes, base stations, e.g. by, as mentioned above, accumulation of dust or other particles on e.g. antennas and water that accumulate in contacts and attenuate the radiated effect of the antennas. This can in turn e.g. lead to a machine whose working area (or part thereof) is far from the nearest base station (And / or if the signal from the nearest base station is disturbed by any other base station located in the mine), and which has previously been able to communicate without problems at e.g. remote operation over time, the transmission capacity of the wireless link may drop to such a low level that the capacity falls below the required capacity to enable continued autonomous / remote operation. In such cases, the machine may be "lost". i.e. i.e. in the case of remote control, the operator will lose contact with the machine, which can cause significant malfunctions as a long time may elapse before an operator or service technician has had time to access the machine and then from there so that remote control can be resumed and a "lost" machine thus eat put into operation.

Den gradvisa försämringen i den(de) trådlösa länkens/arnas kapacitet kan vara svår att bestämma, t.ex. pga. att olika delar av t.ex. en gruva kan vara utsatt för olika aggressiv omgivning, vilket medför att en viss tid efter det att en basstation har tagits i drift, såsom t.ex. efter någon/några månader eller ett är eller mer, efter kan en basstation uppvisa väsentligen ursprunglig kapacitet medan en annan kan uppvisa undermålig kommunikationskapacitet. I syfte att undvika situationer enligt ovan med stillastående fordon utförs därför service på den trådlös nätverksinfrastrukturen, men eftersom det inte har kunnat bestämmas när denna bör ske utförs den ofta görs godtyckligt. Resultatet blir att service i bästa fall kommer att utföras alltför ofta, med nackdelar såsom att resurser slösas i onödan och servicefordon kommer att stå i vägen för gruvans övriga arbetsfordon mer än nödvändigt. Alternativt kommer service att utföras för sent, med följden att t.ex. maskiner/applikationer som är i behov av gruvans trådlösa nätverk kan tappa funktionalitet eller gå ”förlorade” enligt ovan. 10 15 20 25 30 533 40? Enligt föreliggande uppfinning kan servicebehovet bestämmas genom att bestämma ett mätt på en trådlös nätverksnods kommunikationskapacitet, t.ex. i form av en signalstyrkemâtning, vid minst tvâ olika tidpunkter och sedan baserat pá dessa mått bestämma om och i förekommande fall hur kommunikationskapaciteten (signalstyrkan) har sjunkit mellan de två tidpunkterna.The gradual deterioration in the capacity of the wireless link (s) can be difficult to determine, e.g. pga. that different parts of e.g. a mine may be exposed to various aggressive environments, which means that a certain time after a base station has been put into operation, such as e.g. after some / a few months or one is or more, after one base station may exhibit substantially original capacity while another may exhibit substandard communication capacity. In order to avoid situations as above with stationary vehicles, service is therefore performed on the wireless network infrastructure, but since it has not been possible to determine when this should take place, it is often performed arbitrarily. The result is that service will at best be performed too often, with disadvantages such as wasting resources unnecessarily and service vehicles will stand in the way of the mine's other work vehicles more than necessary. Alternatively, service will be performed too late, with the result that e.g. machines / applications that are in need of the mine's wireless network may lose functionality or be "lost" as above. 10 15 20 25 30 533 40? According to the present invention, the service need can be determined by determining a measured capacity of a wireless network node, e.g. in the form of a signal strength measurement, at at least two different times and then based on these measures determine if and, if applicable, how the communication capacity (signal strength) has decreased between the two times.

Enligt en exempelutföringsform mäts signalstyrkan för samtliga trådlösa nätverksnoder som befinner sig inom maskinens tåckningsomráde, dvs. inte bara för den/de nätverksnoder med vilka maskinen för närvarande âr associerad. Denna mätning kan vara anordnad att ske samtidigt eller för en nätverksnod i taget, varvid mått således kan genereras för samtliga nätverksnoder inom maskinens täckningsområde.According to an exemplary embodiment, the signal strength of all wireless network nodes located within the machine's coverage area is measured, ie. not just for the network node (s) with which the machine is currently associated. This measurement can be arranged to take place simultaneously or for one network node at a time, whereby measurements can thus be generated for all network nodes within the coverage area of the machine.

En exempelmetod 300 enligt uppfinningen visas i fig. 3.An exemplary method 300 according to the invention is shown in Fig. 3.

I steg 301 bestäms, vid en första tidpunkt, ett första mätt pá kommunikationskapaciteten för en viss trådlös nâtverksnod, t.ex. nätverksnoden 201 i fig. 2 vilken för enkelhetens skull maskinen antas vara associerad med, dvs. den accesspunkt med vilken maskinen för närvarande kommunicerar. Detta kan t.ex. utföras av styrenheten 106 (eller annan i maskinen förekommande styrenhet som år lämplig för ändamålet).In step 301, at a first time, a first measure of the communication capacity of a certain wireless network node is determined, e.g. the network node 201 in Fig. 2 which for the sake of simplicity the machine is assumed to be associated with, i.e. the access point with which the machine is currently communicating. This can e.g. performed by the control unit 106 (or another control unit present in the machine which is suitable for the purpose).

Bestàmningen kan t.ex. ske på så sätt att styrenheten 106 bestämmer signalstyrkan från nâtverksnoden 201, vilket kan ske pà ett sedvanligt sätt. Signalstyrkan utgör i allmänhet ett gott mått på kommunikationslânkens kommunikationskapacitet då det finns ett samband mellan uppmätt signalstyrka och kapaciteten i en trådlös förbindelse.The provision can e.g. This can be done in such a way that the control unit 106 determines the signal strength from the network node 201, which can be done in a conventional manner. The signal strength is generally a good measure of the communication capacity of the communication link as there is a relationship between the measured signal strength and the capacity of a wireless connection.

Alternativt kan dock bestämningen av nämnda mätt utföras på annat lämpligt sätt än signalstyrkemätning, såsom genom bestämning av tur- och returtid (Round-trip delay time 10 15 20 25 30 533 407 10 och/eller antalet förlorade datapaket per tidsenhet. Även andra parametrar kan användas vid beståmningen, såsom signal- brus~förhállande (SNR), bitfelshastighet och datagenomströmning, vilka alla utgör indikatorer pá, eller beror av, den trådlösa länkens kommunikationskapacitet. Genom att mäta en eller flera av dessa parametrar kan således maskinen på egen hand fastställa ett mått på tillgänglig kommunikationskapacitet.Alternatively, however, the determination of said measured can be performed in another suitable way than signal strength measurement, such as by determining round-trip delay time and / or the number of lost data packets per unit of time. can be used in the determination, such as signal-to-noise ratio (SNR), bit error rate and data throughput, all of which are indicators of, or depend on, the communication capacity of the wireless link.By measuring one or more of these parameters, the machine can independently determine a measures of available communication capacity.

När signalstyrkan sjunker kommer kapaciteten i förbindelsen att sjunka, och genom att enligt uppfinningen titta på den hur den uppmätta signalstyrkan (eller annan parameter enligt ovan) från en trådlös nätverksnod varierar med tiden går det att uppskatta hur långt fram i tiden det kommer att gå att, t.ex. medelst fjårrstyrning, köra en maskin/applikation innan kommunikationskapaciteten blir för dålig och service därför behöver utföras.When the signal strength decreases, the capacity of the connection will decrease, and by looking at how the measured signal strength (or other parameter as above) from a wireless network node varies with time, it is possible to estimate how far in the future it will be possible to , e.g. by means of remote control, run a machine / application before the communication capacity becomes too poor and service therefore needs to be performed.

Att enbart bestämma ett mätt på signalstyrkan räcker därför inte för att kunna prognostisera den trådlösa nätverksnodens servicebehov eftersom ett enda värde inte säger någonting om hur värdet förändras med tiden.Determining only one measure of signal strength is therefore not sufficient to be able to forecast the service needs of the wireless network node, since a single value does not say anything about how the value changes over time.

Av denna anledning, när ett första mått på tillgänglig kommunikationskapacitet har bestämts, fortsätter därför processen till steg 302, där det bestäms om en viss tid T har förflutit sedan föregående mätning. Om så inte är fallet väntar processen i steg 302 till dess att villkoret år uppfyllt, vartefter, vid en andra tidpunkt, processen fortsätter till steg 303 där ett andra mått på nâtverksnodens 201 kommunikationskapacitet bestäms, vilket företrädesvis sker på samma sätt som i steg 301 för att erhålla ett direkt jämförbart mått (olika typer av mätt kan användas så länge de motsvarar varandra, dvs. så länge det med hjälp av de två 10 15 20 25 30 533 407 ll måtten går att bestämma om kommunikationskapaciteten har sjunkit).For this reason, when a first measure of available communication capacity has been determined, the process therefore proceeds to step 302, where it is determined whether a certain time T has elapsed since the previous measurement. If not, the process in step 302 waits until the condition is met, then, at a second time, the process proceeds to step 303 where a second measure of the communication capacity of the network node 201 is determined, which preferably takes place in the same manner as in step 301 for to obtain a directly comparable measure (different types of measures can be used as long as they correspond to each other, ie as long as it is possible to determine with the aid of the two measures whether the communication capacity has decreased).

Det ska förstås att tiden T inte utgörs av en tid i storleksordningen sekunder eller minuter, utan tiden mellan två mätt för användning enligt uppfinningen är i storleksordningen timmar, dagar, veckor eller månader. Den andra tidpunkten utgörs således en väsentligt senare tidpunkt jämfört med nämnda första tidpunkt, eftersom t.ex. dammbeläggning av en antenn är något som sker med tiden och inte momentant.It is to be understood that the time T does not consist of a time in the order of seconds or minutes, but the time between two measured for use according to the invention is in the order of hours, days, weeks or months. The second time is thus a significantly later time compared to said first time, since e.g. Dust coating of an antenna is something that happens over time and not momentarily.

I denna beskrivning och de bifogade patentkraven har därför uttrycket ”väsentligt senare tidpunkt” betydelsen minst en timma (minst 60 minuter).In this specification and the appended claims, therefore, the term "substantially later time" means at least one hour (at least 60 minutes).

Processen fortsätter sedan till steg 304, där det första och det andra bestämda måttet används för att bestämma om ett servicebehov har uppstått, alternativt en tidpunkt vid vilken service bör utföras.The process then proceeds to step 304, where the first and second determined measurements are used to determine if a service need has arisen, or a time at which service should be performed.

Vid bestàmningen av servicebehov/lämplig tidpunkt för service kan skillnaden mellan de tvâ måtten och tidsskillnaden mellan bestämningarna av måtten användas.When determining service needs / appropriate time for service, the difference between the two measures and the time difference between the determinations of the measures can be used.

Genom att sedan jämföra signalstyrkeminskningen mellan de två måtten och bestämma t.ex. den procentuella minskningen kan signalstyrkan vid den signalmässigt sämsta platsen estimeras och jämföras med den signalstyrka som bör finnas tillgänglig för att säkerställa störningsfri drift. Om den estimerade signalstyrkan fortfarande är tillräcklig kan de två bestämda måtten användas för att extrapolera fram en tidpunkt vid vilken signalstyrkan sannolikt kommer att sjunka under önskad nivå, och därmed den tidpunkt vid vilken service senast bör utföras. Detta kan utföras genom att t.ex. bestämma lutningen 10 15 20 25 30 533 40? 12 hos den trendkurva som värdena utgör, varvid servicebehov kan prognostiseras och servicepersonal meddelas när service bör utföras. Driftstörningar pga. service kan därmed minskas utan att servicen utförs alltför sent med risk för att maskiner/applikationer blir lidande.By then comparing the signal strength reduction between the two measures and determining e.g. the percentage decrease, the signal strength at the worst signal position can be estimated and compared with the signal strength that should be available to ensure interference-free operation. If the estimated signal strength is still sufficient, the two determined measures can be used to extrapolate a time at which the signal strength is likely to fall below the desired level, and thus the time at which service should be performed at the latest. This can be done by e.g. determine the slope 10 15 20 25 30 533 40? 12 of the trend curve that the values constitute, whereby service needs can be forecast and service personnel notified when service should be performed. Malfunctions due to service can thus be reduced without the service being performed too late with the risk that machines / applications will suffer.

Såsom inses kommer dock den uppmätta signalstyrkan att variera med maskinens position i förhållande till den trådlösa nâtverksnoden. Detta utgör inget problem vid en maskin som år väsentligen stationär, dvs. som oftast befinner sig på samma plats, eller en maskin som vid en viss tidpunkt alltid befinner sig på samma plats. Gruv- och anläggningsmaskiner kan under långa tider röra sig i samma område, och màttbeståmningen kan då vara anordnad att utföras när maskinen befinner sig vid en position som den regelbundet återvänder till. När ovanstående mått bestäms medelst en sådan maskin behövs ingen ytterligare information vid bestämningen av servicebehovet. En sådan maskin kan dessutom befinna sig i flera trådlösa nätverksnoder: tâckningsområde, varvid servicebehov för detta flertal trådlösa nätverksnoder kan bestämmas med hjälp av bestämning av respektive mått för respektive nätverksnoder.As will be appreciated, however, the measured signal strength will vary with the position of the machine relative to the wireless network node. This is not a problem with a machine that is essentially stationary, ie. which is usually in the same place, or a machine which at a certain time is always in the same place. Mining and construction machines can move in the same area for long periods of time, and the dimension determination can then be arranged to be carried out when the machine is at a position to which it regularly returns. When the above dimensions are determined by means of such a machine, no further information is needed in determining the need for service. Such a machine can in addition be located in several wireless network nodes: coverage area, whereby service needs for this plurality of wireless network nodes can be determined by means of determining the respective dimensions for the respective network nodes.

Eftersom gruv- och anläggningsmaskiner under långa tider rör sig i samma område kan dock måttet även bestämmas som den högsta (eller lägsta) signalstyrka som maskinen uppmåter från en trådlös nåtverksnod. Genom att t.ex. kontinuerligt eller med vissa intervall (t.ex. en eller flera gånger/sekund) bestämma signalstyrkan för en viss trådlös nätverksnod kan t.ex. den högsta eller lägsta uppmätta signalstyrkan under en dag eller ett skift utgöra måttet, varvid inte heller i detta fall någon ytterligare information erfordras. 10 15 20 25 30 533 407 13 I fallet där en konstant rörlig maskin utför mätningarna kan dock alternativt positionsinformation användas tillsammans med de bestämda måtten. Måtten kan då bestämmas vid olika positioner, varvid positionsinformationen kan användas för att kompensera de bestämda måtten i förhållande till varandra baserat på positionernas respektive avstånd till nätverksnoden. Alternativt kan positionsinformationen användas för att bestämma två mått från samma position.However, since mining and construction machines move in the same area for long periods of time, the dimension can also be determined as the highest (or lowest) signal strength that the machine measures from a wireless network node. By e.g. continuously or at certain intervals (eg one or more times / second) determine the signal strength of a certain wireless network node can e.g. the highest or lowest measured signal strength during a day or a shift constitute the measure, in which case no further information is required in this case either. 10 15 20 25 30 533 407 13 In the case where a constantly moving machine performs the measurements, however, position information can alternatively be used together with the determined measurements. The dimensions can then be determined at different positions, whereby the position information can be used to compensate the determined dimensions in relation to each other based on the respective distances of the positions to the network node. Alternatively, the position information can be used to determine two measurements from the same position.

Hittills har endast två mått berörts, men genom att upprepa detta förfarande t.ex. varje dag eller skift kan en trendkurva skapas, där kurvans lutning kan användas för att beräkna när service bör utföras med avseende på ifrågavarande trådlösa nàtverksnod. Detta har fördelen att olijâriteter i signalstyrkans minskning med tiden kan tas hänsyn till (det kan handla om förhållandevis långa tidsperioder, t.ex. flera månader eller t.o.m år). De bestämda trenderna kan t.ex. åskådliggöras grafiskt för att underlätta för t.ex. en operatör att följa utvecklingen för nâtverksnoder i systemet.So far, only two measures have been touched upon, but by repeating this procedure e.g. every day or shift, a trend curve can be created, where the slope of the curve can be used to calculate when service should be performed with respect to the wireless network node in question. This has the advantage that the oil properties in the decrease of the signal strength over time can be taken into account (these can be relatively long time periods, eg several months or even years). The specific trends can e.g. illustrated graphically to facilitate e.g. an operator to monitor the development of network nodes in the system.

Såsom inses kan det inträffa att en maskin t.ex. är ur drift en dag, eller arbetar på en annan plats under en tid. I sådana fall kommer de rapporterade värdena sannolikt att vara noll.As will be appreciated, it may happen that a machine e.g. is out of order one day, or works in another place for a while. In such cases, the reported values are likely to be zero.

Av denna anledning kan därför mått som kraftigt avviker från tidigare mått förkastas.For this reason, measurements that deviate significantly from previous measurements can therefore be rejected.

Det finns system med maskinstyrenheter som samtidigt eller väsentligen samtidigt (t.ex. sekventiellt) kan mäta t.ex. signalstyrka för samtliga trådlösa nätverksnoder som befinner sig inom maskinens tàckningsområde och även identifiera dessa.There are systems with machine control units that can simultaneously or substantially simultaneously (eg sequentially) measure e.g. signal strength for all wireless network nodes that are within the machine's coverage area and also identify them.

Detta betyder att nämnda bestämning av högsta/lägsta signalstyrka under en dag eller ett skift kan vara anordnad att utföras inte bara för en enda trådlös nätverksnod, utan 10 15 20 25 30 533 407 14 för samtliga nätverksnoder som maskinen är tillräckligt nära för att bestämma signalstyrkan för.This means that said determination of maximum / lowest signal strength during a day or a shift can be arranged to be performed not only for a single wireless network node, but for all network nodes to which the machine is close enough to determine the signal strength for.

Således kan maskinen även generera ett gemensamt statusmeddelande eller separata statusmeddelanden med uppmätt signalstyrka för samtliga trådlösa nâtverksnoder inom maskinens täckningsområde till en central nod där servicebehov sedan kan beräknas för var och en av nätverksnoderna (alt. för maskinen). Detta har också fördelen att en noggrannare analys kan utföras, eftersom signalstyrkan för en specifik nåtverksnod kan rapporteras från flera olika maskiner, varvid avvikande data fràn en av maskinerna, t.ex. i form av konsekvent lägre rapporterade nivåer, kan tyda på servicebehov hos maskinen istället för nåtverkenoden.Thus, the machine can also generate a common status message or separate status messages with measured signal strength for all wireless network nodes within the machine's coverage area to a central node where service needs can then be calculated for each of the network nodes (or for the machine). This also has the advantage that a more accurate analysis can be performed, since the signal strength for a specific network node can be reported from several different machines, whereby deviating data from one of the machines, e.g. in the form of consistently lower reported levels, may indicate service needs of the machine instead of the network node.

Genom att sammanställa statusmeddelanden i en extern applikation kan alltså trender skapas för respektive trådlös nätverksnod, och med hjälp av t.ex. extrapolering kan en tidpunkt bestämmas när signalstyrkan förväntas understiga en viss nivå, såsom t.ex. lämpligt värde i intervallet -60 till - 70 dBm, som kan anses representera lägsta acceptabla signalstyrkenivån, varför service bör utföras vid eller före den tidpunkten. Lämpligt värde på signalstyrkenivän kan bero av vilken teknik som används, liksom vilken typ av utrustning som används, och ovanstående exempelintervall utgör alltså därför enbart ett exempel, och lämpligt värde på signalstyrkan kan således ligga både över och under nämnda intervall.By compiling status messages in an external application, trends can thus be created for the respective wireless network node, and with the help of e.g. extrapolation, a time can be determined when the signal strength is expected to be below a certain level, such as e.g. suitable value in the range -60 to -70 dBm, which can be considered to represent the lowest acceptable signal strength level, therefore service should be performed at or before that time. The appropriate value of the signal strength level may depend on the technology used, as well as the type of equipment used, and the above example range is therefore only an example, and the appropriate value of the signal strength may thus be both above and below said range.

I en utföringsform används olika metoder för bestämning av mått på kommunikationskapaciteten i beroende av huruvida bestämning sker för en associerad nâtverksnod eller inte.In one embodiment, different methods are used to determine the dimensions of the communication capacity depending on whether or not a determination is made for an associated network node.

T.ex. kan signalstyrkemâtning användas för icke~associerade noder, medan den associerade nodens mått bestäms t.ex. med hjälp av bitfelshastighet. Detta har fördelen att trender 10 15 20 533 40? 15 baserade på mått av olika typ kan öka pàlitligheten vid bestämningen av servicebehovet.For example. signal strength measurement can be used for non-associated nodes, while the dimensions of the associated node are determined e.g. using bit error rate. This has the advantage that trends 10 15 20 533 40? Based on measurements of different types can increase the reliability in determining the need for service.

Hittills har uppfinningen beskrivits i termer av prediktering av servicebehov, dvs. en proaktiv bestämning. Uppfinningen är dock även tillämplig för att efter t.ex. ett driftsstopp i efterhand ta reda på vad som har fallerat. Genom att kontinuerligt bestämma mått enligt ovan, t.ex. varje skift, kan dessa data användas för att i efterhand bestämma t.ex. vilken eller vilka nåtverksnoder som år orsaken till driftstoppet och behöver service. Uppfinningen behöver således inte användas för prediktering, utan kan istället användas för att i efterhand utvärdera inträffade händelser.So far, the invention has been described in terms of predicting service needs, i.e. a proactive determination. However, the invention is also applicable to that after e.g. a downtime afterwards find out what has failed. By continuously determining measurements as above, e.g. each shift, this data can be used to subsequently determine e.g. which network node or nodes is the cause of the downtime and needs service. The invention thus does not need to be used for prediction, but can instead be used to subsequently evaluate events that have occurred.

Uppfinningen har hittills beskrivits i anknytning till en gruva under jord. Det ska dock förstås att föreliggande upp- finning även är tillämplig vid t ex tunneldrivning eller andra applikationer såsom även ovanjord där en gruv- och/eller anlâggningsmaskin används vid fjârrstyrd och/eller autonom drift. Likaså vid maskiner av godtycklig typ där fjârrstyrd och/eller automatisk drift nyttjas.The invention has so far been described in connection with an underground mine. It is to be understood, however, that the present invention is also applicable to, for example, tunnel driving or other applications such as above-ground where a mining and / or construction machine is used for remote-controlled and / or autonomous operation. Also for machines of any type where remote controlled and / or automatic operation is used.

Uppfinningen år således inte begränsad annat än i vad som anges i de bifogade patentkraven.The invention is thus not limited except as stated in the appended claims.

Claims

15 20 25 533 407 16 Patent claims

A method for determining a service need for at least a first network node in a network, said first network node being arranged for communication with at least a first mobile unit via a first wireless communication link, characterized by the steps of: - determining a first measure of a first communication parameter of said first wireless network node at a first time, - determining said first measure corresponding to second measure of said first communication parameter of said first wireless communication link at a second, compared to said first time substantially later time, and - based on a difference between said first and second measured to determine a service need for said first network node.

A method according to claim 1, characterized in that it further comprises the step of, based on the difference between said first and second measures, estimating a time at which said communication parameter has reached a predetermined value.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that it further comprises the step of determining a plurality of consecutive dimensions of said first communication parameter at a plurality of consecutive respective times, said service need being determined by means of said determined plurality of dimensions.

Method according to any one of claims 1-3, characterized in that said service needs are determined by means of extrapolation of said first and second dimensions. lO 15 20 25 30 533 40? 17

Method according to any one of the preceding claims, characterized in that said first communication parameter consists of a communication capacity.

Method according to claim 5, characterized in that said communication capacity is determined by means of one or some of the group: signal strength, round-trip delay time, number of lost data packets per unit time, signal-to-noise ratio (SNR) , bit error rate and / or data throughput.

Method according to any one of the preceding claims, characterized in that it further comprises the step of determining in the determination of said respective dimensions also the position at which said respective dimensions are determined.

Method according to any one of the preceding claims, characterized in that said determination of said dimensions is performed from said mobile unit.

Method according to claim 8, characterized in that, in determining said measure of said communication parameter, temporary measures are determined over a period of time, said measure being determined as the highest or lowest determined measure of said communication parameter during said time period.

An apparatus for determining a service need for at least a first network node in a network, said first network node being arranged for communication with at least a first mobile unit via a first wireless communication link, characterized in that it comprises means for: ~ determining a first dimension on a first communication parameter of said first wireless network node at a first time, determining said first measured corresponding second measure of said first communication parameter of said first wireless communication link at a second time, compared to said first time substantially later time, and - based on a difference between said first and second measures, determining a service need for said first network node.

Device according to claim 10, characterized in that it further comprises means for estimating, based on the difference between said first and second dimensions, a time at which said communication parameter has reached a predetermined value.

Device according to claim 10 or 11, characterized in that it further comprises means for determining a plurality of consecutive measured on said first communication parameters at a plurality of consecutive respective times, said service need being arranged to be determined by means of said determined plural measures.

Device according to any one of claims 10-12, characterized in that said service need is arranged to be determined by means of extrapolation of said first and second measured.

Device according to any one of claims 10-13, characterized in that said first communication parameter is arranged to be constituted by a communication capacity.

Device according to claim 14, characterized in that said communication capacity is determined by means of one or some of the group: signal strength, round-trip delay time, number of lost data packets per unit of time, signal-to-noise ratio (SNR), bit error rate and / or data throughput.

Device according to any one of claims 10-15, characterized in that it further comprises means for determining in the determination of said respective dimensions also the position at which said respective dimensions are determined.

Device according to claim 16, characterized in that, in determining said measure of said communication parameter, temporary measures are determined during a time period, said measure being determined as the highest or lowest determined measure of said communication parameter during said time period.

Mining and / or construction machine, characterized in that it comprises a device according to any one of claims 10 ~ 17.