TWI684562B - 材料起吊系統及方法 - Google Patents

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羅伯Ｔ 布泰瑪
馬克Ｒ 帕拉多斯基
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美商哥倫布 麥克金能公司
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Abstract

本發明揭示一種改良之材料處理系統(15、115)，其包括：一材料起吊裝置(16)，該材料起吊裝置具有用於感測與該材料起吊裝置相關聯之一操作參數之一感測器(23)；一負載附接裝置(18)，其經組態及配置以將一負載附接至該材料起吊裝置，該負載附接裝置具有含有關於與該負載附接裝置相關聯之一或多個參數之資料之一資料標籤(20)；一讀取器(21)，其經組態及配置以讀取該資料標籤；一處理單元(22)，其與該讀取器及該感測器通信，該處理單元經組態及配置以接收來自該讀取器及該感測器之資料；及一材料處理控制裝置(19)，其經組態及配置以控制該材料處理裝置之操作。

Description

材料起吊系統及方法
本發明大體上係關於材料處理系統之領域，且更特定而言，本發明係關於一種改良材料起吊監測及管理系統及一種使用此一系統之方法。
名稱為「Automatically Adjusting Parameters of a Lifting Device by Identifying Objects to be Lifted」之美國專利第7,121,457號係針對一種具有RFID標籤之系統，該RFID標籤上儲存與一可調整參數相關聯之一值，該RFID標籤附接至由一起吊裝置起吊之材料，且一詢問器模組鏈接至該起吊裝置以與該RFID標籤通信以獲得該值且調整該參數以使其與來自該RFID標籤之資料成函數關係。
名稱為「System and Method of Identification,Inspection and Training for material Lifting Products」之美國專利第7,825,770號係針對一種方法，其包含將一RFID標籤附接至一材料起吊裝置之步驟，該RFID標籤具有識別及檢測資料，其中在具有一RFID讀取器之一可攜式電腦裝置之週期性檢測期間存取該識別及檢測資料且在此等檢測期間更新該可攜式電腦裝置上及該RFID標籤上之檢測資料。
名稱為「RFID System for Lifting Devices)」之美國專利第7,612,673號係針對一種起吊裝置，其裝備有一RFID掃描系統，該RFID掃描系統具有經組態以接收具有相關聯RFID標籤之一堆疊之物 品之一物品接收區。
名稱為「Carrier Facilitating Radio-Frequency Identification(RFID)Operation in a Semiconductor Fabrication System」之美國專利申請案第2006/0043197號係針對一種射頻識別系統，其用於一半導體製造環境。該系統包括具有一載體主體及安裝在該載體主體上之一RFID標籤之一載體，其中該載體主體包括記錄有對應於該載體之永久資訊之一板，其中該永久資訊儲存在該RFID標籤中。
僅出於說明之目的且非為了限制而附加參考所揭示實施例之對應部件、部分或表面，本發明提供一種改良材料處理系統(15、115)，其包括：一材料起吊裝置(16)，該材料起吊裝置具有用於感測與該材料起吊裝置相關聯之一操作參數之一感測器(23)；一負載附接裝置(18)，其經組態及配置以將一負載附接至該材料起吊裝置，該負載附接裝置具有含有關於與該負載附接裝置相關聯之一或多個參數之資料之一資料標籤(20)；一讀取器(21)，其經組態及配置以讀取該資料標籤；一處理單元(22)，其與該讀取器及該感測器通信，該處理單元經組態及配置以接收來自該讀取器及該感測器之資料；及一材料處理控制裝置(19)，其經組態及配置以控制該材料處理裝置之操作。
材料起吊裝置可包括一起重機。與材料起吊裝置相關聯之操作參數可選自由故障、負載重量、過載、過度頻繁反覆起動、工作週期外之起動、工作週期外之運行時間及過熱組成之一群組。負載附接裝載可包括一吊鉤下(below-the-hook)起吊裝置。負載附接裝置可選自由一鉤環、一真空起吊裝置、一磁鐵、一繩索吊鉤、一吊鏈、一吊環螺栓、一鬆緊螺旋扣、一環、一滑輪、一鏈條、一夾具及一夾片組成之一群組。資料標籤可包括一RFID標籤。該RFID標籤可包括一主動RFID標籤。資料標籤可包括一可寫入RFID標籤。處理單元可經組態 及配置以寫入至該RFID標籤。與負載附接裝置相關聯之參數可選自由額定容量、負載附接裝置重量、識別號碼、檢測狀態及尺寸組成之一群組。讀取器可包括一RFID標籤讀取器。處理單元可包括一微處理器。材料處理控制裝置可包括一懸垂式操控器。該微處理器可經程式化以提供與所接收資料成函數關係之一輸出且將該輸出傳送至該懸垂式操控器。該懸垂式操控器可與處理單元無線通信。與材料起吊裝置相關聯之該操作參數可包括負載重量，與負載附接裝置相關聯之參數可包括額定載重能力，且該微處理器可經程式化以比較負載重量與額定載重能力。若負載重量超過額定載重能力，則該微處理器輸出可包括一警報信號。讀取器可位於材料處理起吊裝置上。讀取器可位於材料處理控制裝置上。
系統可進一步包括經組態及配置以經由一無線網路而收集來自處理單元之資料之一資料處理平台(25)。該無線網路可包括一WiFi網路(24/30)。該無線網路可包括一蜂巢式網路(136)。系統可進一步包括經組態及配置以經由網際網路而收集來自該資料處理平台之資料之一資料處理中心(37)。該資料處理中心可經組態以與一遠端使用者介面(38、39)通信。該使用者介面可包括一顧客電腦或一經銷商電腦且通信可經由網際網路。該使用者介面可包括一顯示螢幕及一鍵盤。處理單元可連接至一無線介面(24)。系統可進一步包括具有經組態以接收自處理單元傳輸之資料之一無線介面(30)之一資料處理平台(25)。該資料處理平台可包括經組態以儲存自該處理中心接收之資料之一資料儲存裝置(32)。該資料處理平台可包括一電腦。該資料處理平台可連接(40)至網際網路。
系統可進一步包括連接至網際網路且經組態及配置以處理自資料處理平台接收之資料之一資料處理中心。該資料處理中心可經組態及配置以提供自資料處理平台接收之經處理資料之一報告。該報告可 提供與相對於材料起吊裝置之操作模式、預測維修、操作者培訓或安全有關之資訊。可經由一網站而提供該報告。
在另一態樣中，提供一種材料處理系統，其包括：一起重機；一讀取器，其連接至該起重機且經組態及配置以讀取一資料標籤；及一處理單元，其與該讀取器通信且經組態及配置以接收來自該讀取器之資料。
在另一態樣中，提供一種監測一材料處理系統之方法，其包括提供一材料處理系統之步驟，該材料處理系統包括：一材料起吊裝置，該材料起吊裝置具有用於感測與該材料起吊裝置相關聯之一操作參數之一感測器；一負載附接裝置，其經組態及配置以將一負載附接至該材料起吊裝置，該負載附接裝置具有含有關於與該負載附接裝置相關聯之一或多個參數之資料之一資料標籤；一讀取器，其經組態及配置以讀取該資料標籤；一處理單元，其與該讀取器及該感測器通信，該處理單元經組態及配置以接收來自該讀取器及該感測器之資料；及一材料處理控制裝置，其經組態及配置以控制該材料處理裝置之操作、讀取該負載附接裝置之該資料標籤及將該資料傳輸至一處理平台。
處理單元可經程式化以提供與所接收資料成函數關係之一輸出且將該輸出傳送至懸垂式操控器。與材料起吊裝置相關聯之操作參數可包括負載重量，與負載附接裝置相關聯之參數可包括額定載重能力，且處理單元可經程式化以比較負載重量與額定載重能力。若負載重量超過額定載重能力，則該輸出可為一警報信號。
處理平台可經程式化以提供與所接收資料成函數關係之一輸出且將該輸出傳送至懸垂式操控器。與材料起吊裝置相關聯之操作參數可包括負載重量，與負載附接裝置相關聯之參數可包括額定載重能力，且處理單元可經程式化以比較負載重量與額定載重能力。若負載 重量超過額定載重能力，則該輸出可為一警報信號。
處理平台可經程式化以提供與所接收資料成函數關係之一輸出且將該輸出傳送至一使用者介面。該輸出可經由網際網路而傳送至該使用者介面。該輸出可經由一蜂巢式網路而傳送至該使用者介面。資料可經由一無線網路而自處理單元傳送至處理平台。該無線網路可包括一WiFi網路。該無線網路可包括一蜂巢式網路。方法可進一步包括將資料儲存在一資料儲存裝置上之步驟。方法可進一步包括經由網際網路而將資料自資料處理平台傳輸至一資料處理中心之步驟。方法可進一步包括自資料產生一報告之步驟。該報告可提供與相對於材料起吊裝置之操作模式、預測維修、操作者培訓或安全有關之資訊。方法可進一步包括將該報告提供在可經由網際網路而存取之一網站上。
相應地，本發明之一目的為提供一種經調適以用於監測材料處理操作之改良材料處理系統。
另一目的為提供一種經調適以用於管理材料處理操作之改良材料處理系統。
另一目的為提供一種經調適以用於將材料處理操作資料報告給使用者之改良材料處理系統。
另一目的為提供一種經調適以用於收集、分析及顯示關於材料處理操作之資料之改良材料處理系統。
15‧‧‧材料處理系統
16‧‧‧材料起吊裝置/起重機
18‧‧‧負載附接裝置/負載附接硬體/鈎環/起吊硬體
19‧‧‧材料處理控制裝置/懸垂式操控器
20‧‧‧資料標籤/射頻識別(RFID)晶片/RFID標籤
21‧‧‧讀取器
22‧‧‧智慧卡/智慧卡控制器/微處理器/處理單元
23‧‧‧感測器
24‧‧‧無線介面/PC介面/收發器/區域電腦網路介面/WiFi網路/傳輸器
25‧‧‧區域電腦/資料處理平台/PC/處理器
26‧‧‧介面
29‧‧‧RFID讀取器
30‧‧‧無線介面/收發器/WiFi網路
31‧‧‧處理器
32‧‧‧資料儲存器/資料儲存裝置
33‧‧‧顯示器
34‧‧‧鍵盤
35‧‧‧網際網路
37‧‧‧資料處理中心/伺服器/遠端CPU/中央CPU
38‧‧‧擁有者/遠端使用者介面/終端使用者電腦/終端使用者/終端使用者聯絡人/顧客
39‧‧‧經銷商/遠端使用者介面/終端使用者電腦/終端使用者/經銷商聯絡人
40‧‧‧網際網路介面
41‧‧‧懸垂式操控器通信介面
42‧‧‧介面
115‧‧‧材料處理系統
124‧‧‧蜂巢式無線介面/蜂巢式無線收發器
126‧‧‧蜂巢式無線介面/無線蜂巢式網路
136‧‧‧無線蜂巢式網路/蜂巢式無線介面
216‧‧‧第二起重機
218‧‧‧第二鈎環
219‧‧‧第二懸垂式操控器
圖1係改良材料處理系統之一第一實施例之一示意圖。
圖2係改良材料處理系統之一第二實施例之一示意圖。
圖3係圖1中所展示之改良材料處理系統之一擴展實施例之一示意圖。
首先，應清楚瞭解，相同元件符號意欲一貫地識別全部若干圖 式中之相同結構元件、部分或表面，因而，可由整個書面說明書進一步描述或解釋此等元件、部或表面，此詳細描述為該說明書之一組成部分。若無另外指示，則圖式意欲與說明書一起被閱讀(例如，交叉影線、部件配置、比例、碎片等等)且應被視為本發明之整個書面說明書之一部分。如以下描述中所使用，術語「水平」、「垂直」、「左」、「右」、「上」及「下」以及其等之形容詞及副詞衍生詞(例如「水平地」、「向右地」、「向上地」等等)僅意指特定圖式面向閱讀者時之所繪示結構之定向。類似地，術語「向內」及「向外」一般意指一表面相對於其伸長軸或旋轉軸之適當定向。
現參考圖式，且更特定而言，參考圖1，本發明提供一種改良之材料處理系統，大體上以15指示該改良之材料處理系統之一第一實施例。系統15展示為基本上包含起重機16、負載附接裝置18、懸垂式操控器19、區域電腦25及伺服器37。
如圖1中所展示，提供負載附接硬體/裝置18(諸如吊鉤下(BTH)起吊裝置)以將一負載附接至起重機16。在此實施例中，負載附接裝置18為一鈎環。雖然已展示及描述鈎環18，但可使用其他負載附接裝置。例如，負載附接裝置可包括一真空起吊裝置、一磁鐵、一繩索吊鉤、一吊鏈、一吊環螺栓、一鬆緊螺旋扣、一環、一滑輪、一鏈條、一夾具或一夾片。
鈎環18包含射頻識別(RFID)晶片或標籤20。RFID標籤20可黏著地附接至鈎環18及/或可埋藏於鈎環螺栓之端部上之一孔中。作為另一替代例，RFID標籤20可在製造期間形成於鈎環18之一部分中。因此，鈎環18可經改裝以加上RFID標籤20或在工廠中與RFID標籤20一起製造。
可使用任何已知類型之RFID標籤，其包含主動RFID標籤、被動RFID標籤、半被動RFID標籤、唯讀RFID標籤及讀取/寫入RFID標 籤。主動RFID標籤為電池供電裝置，其將一信號傳輸至一讀取器且通常具有諸如100英尺或更長之長範圍。被動RFID標籤不經電池供電，而是自由一RFID讀取器提供之電磁波汲取能量。被動RFID標籤通常具有約10英尺或更短之一範圍。半被動RFID標籤採用一電池來運作一晶片之電路，但依賴於來自一讀取器之一電磁波給傳輸信號供電。唯讀RFID標籤具有與一對應資料庫一起使用之一序號。就一讀取/寫入RFID標籤而言，使用者可將資料寫入至該標籤中。該RFID標籤包含用於接收及傳輸信號之一天線，其中天線之類型一般係操作頻率及系統所要範圍之函數。
在此實施例中，起重機16為具有五噸容量之一鋼索起重機。起重機16包含：一深溝重載繩索鼓輪；一重載DC圓盤煞車；馬達，其經設計以用於起重服務；三級起重機減速器及一油封齒輪箱；一重載鋼架；一吊運車，其可容易地調整以處理寬範圍之梁緣寬度；一上下齒輪傳動限位開關；及一雙速起重機及吊運車控制。起重機馬達為雙速的，其中高速與低速之比率為4：1。繩索鼓輪深槽有一繩索導引且由鋼車削製成。鋼索經由三個重甲板磚鐵夾而固定至鼓輪且經設計以使鋼索在鼓輪上額外纏繞三圈，其中繩索完全拉伸。起重機具有旋轉360°且來回擺動180°以更易於負載調整之一軸承安裝耳軸吊鉤。可在此實施例中使用由North Carolina之Yale of Wadesboro製造之Yale Global King Monorail繩索起重機。可使用其他類型之電動起重機作為替代物，其包含(但不限於)其他尺寸及類型之鋼索起重機或鏈式起重機。
懸垂式操控器19連接至起重機16，使得一使用者可遠端地控制起重機16之操作。懸垂式操控器19大體上包含諸多控制按鈕，其包含用於即時停止起重機之一按鈕及一速率控制按鈕。在此實施例中，懸垂式操控器19亦包含至少一彩色警報指示器。替代地，懸垂式操控器 19可包含用於將資訊及警報提供給使用者之一數位顯示器及/或一音訊警報系統。
起重機16包含RFID讀取器或詢問器21。讀取器21為將一信號發送至RFID標籤20且讀取RFID標籤20之回應之一雙向無線電傳輸器/接收器。讀取器21包含可將資料寫入至資料標籤之一RFID寫入器。寫入至標籤之資料可包含參數資料，其包含指示吊鉤裝置已超出其操作能力且在進一步使用之前應進行檢查之一指示符。可寫入至資料標籤之其他參數包含一變數，其與自吊鉤下裝置之最後維修以後之吊鉤下裝置之操作時間、操作期間之任何緊急或警報條件之記錄、操作系統之使用者ID之一記錄、維修相關資料及其他類似資訊成函數關係。
在此實施例中，懸垂式操控器19亦包含RFID讀取器29。因此，懸垂式操控器19可用於讀取及寫入至鈎環18上之RFID標籤20且用於使此資料與起重機16(經由介面42)與區域電腦25(經由介面26)兩者無線通信。
雖然已描述一RFID讀取器及一RFID標籤，但各種替代讀取器-標籤技術可用於讀取器-標籤介面，其包含一單線介面、一多線介面或其他無線介面。舉例而言，可使用一單線介面，諸如發現於汽車鑰匙晶片中之Dallas Semiconductor單線微型區域網路。用於讀取電子碼之可行多線介面包含I2C介面、SPI匯流排介面或CAN匯流排介面。其他無線介面包含藍芽或一光學讀取器編碼標籤介面(諸如一條碼讀取器或QR碼讀取器)。
起重機16亦包含用於與電腦25通信之PC介面24，其在此實施例中位於起重機16附近或位於與起重機16相同之設施上。在此實施例中，介面24為一IEEE 802.11x WiFi資料通信收發器裝置。資料較佳地以一即時且連續之方式無線傳輸至PC 25及自PC 25傳輸。替代地，收發器24可為一藍芽無線裝置，其提供良好資料傳輸速率及能夠確保此 等資料傳輸經適當加密且安全。收發器24亦可為一乙太網路連接收發器。替代地，一點對點協定(PPP)連接或其他類似連接亦可用於與PC 25之介接。
起重機16包含懸垂式通信介面41。在此實施例中，介面41為一IEEE 802.11x WiFi資料通信裝置。資料較佳地以一即時且連續之方式無線傳輸於懸垂式操控器19與起重機16之間。替代地，懸垂式通信介面41可為一單線微型區域網路介面、一I2C雙線介面、一CAN匯流線、一USB介面、一藍芽連接、一紅外視線遠端控制介面或任何其他類似有線或無線介面。介面41可進一步經組態以接收來自懸垂式操控器19之使用者資料，諸如一使用者ID、一使用者指紋、一使用者聲音識別片語、一使用者虹膜掃描或其他類似使用者資料。
如圖1中所展示，起重機16包含智慧卡22。智慧卡22實施及處理與RFID標籤20之介接、與區域PC 25之介接及與懸垂式操控器19之介接。智慧卡22亦控制起重機16之監測及操作。因此，智慧卡控制器22處理介面之各者以及起重機16內之感測器或其他控制之間之資料流動。在此實施例中，智慧卡控制器22為自身具有內部快閃記憶體之一微控制器。可使用替代控制器，諸如一CPU、一晶片上之系統或一可程式化邏輯裝置(諸如一FPGA(場可程式化閘陣列)或一PLD(可程式化邏輯裝置))。一記憶體裝置可包含於控制器內，例如快閃記憶體、硬碟機或其他固態記憶體裝置。在此實施例中，有軟體設置於微控制器之快閃記憶體中。該軟體實施針對介面之各者之通信協定及針對智慧卡22之操作之處理邏輯。智慧卡22可經組態以亦允許透過區域電腦網路介面24而控制起吊裝置。
感測器23經組態以提供相對於起重機16之操作資料及其他參數。此等參數可包含鼓輪速率、失相偵測及保護、運動監測、馬達熱過載感測、起重機超負荷感測、故障、負載重量、過度頻繁反覆起 動、工作週期外之起動及工作週期外之運行時間。其他感測器、系統或控制器可用於監測起重機16之操作。因此，微處理器22控制及組合來自感測器23及讀取器21之操作資料，以及確保一連續逐秒資訊串流透過傳輸器24而至區域PC 25。
如圖1中所展示，區域電腦25大體上包含用於與起重機16及懸垂式操控器19無線通信之介面30、處理器31及資料儲存器32。PC 25亦包含用於顯示及操縱資料及該資料之任何報告之一使用者介面，即，顯示器33及鍵盤34。如上文所提及，在此實施例中，收發器30為一IEEE 802.11x無線收發器。在此實施例中，資料儲存器32為一硬碟機。然而，可使用其他類似非揮發性記憶體儲存裝置。
PC 25連續監測所接收之資料且將此資料區域地儲存在資料儲存器32中。接著，此資料經由網際網路介面40及網際網路35而傳達至遠端伺服器或CPU 37。
處理器31執行軟體以接收來自智慧卡22之輸入資料。該資料可附加有供以後參考之使用者輸入資訊，諸如起重機識別資料及BTH裝置識別資料。在1秒之時間間隔內，PC 25產生及儲存一單一資料記錄。各資料記錄包括1秒內自各感測器擷取之資料以及用於瞭解此資料之相關「內務處理」資訊。在處理之後，將資料記錄儲存在資料儲存器32中。
在此實施例中，伺服器37經程式化以與PC 25通信以接收及分析儲存在PC 25上之資料。接著，伺服器37將與起重機16之操作有關之資訊提供至終端使用者電腦38、39及/或反向提供至區域PC 25。此資訊可提供成呈週期性報告之形式，或就例如一故障或安全問題而言，提供成呈一即時警報或其他信號之形式。終端使用者38可為起重機16之擁有者且終端使用者39可為起重機16之經銷商。因此，例如，一故障將經由網際網路而自動報告給擁有者38及經銷商39。
若資料被丟失或以其他方式遺失，則只要此缺失資料不超過預定數目之連續缺失樣本(例如3個樣本)，即可視情況執行線性內插以填補缺失資料。若連續缺失3個以上樣本，則可指示一錯誤條件且需要使用者干預以調查錯誤之原因。
作為程式化處理器25以操縱所接收資料之一替代，原始資料可自PC 25傳達至可包含用於操縱及處理經傳輸資料之一處理器之遠端CPU 37。伺服器37亦可包含一使用者介面，諸如顯示器及/或鍵盤。
系統15提供諸多改良功能性。例如，在正常操作模式中，起重機16之控制面板中之智慧卡22自裝置18上之RFID晶片20識別與起重機16一起使用之BTH裝置。此識別可包含序號、裝置類型、檢測狀態及安全工作負載(SWL)。智慧卡22經程式化以判定裝置18與起重機16是否相容。若不相容，則智慧卡22經由懸垂式操控器19而將一警報信號發送至起重機操作者。例如，若自RFID晶片20識別一2噸BTH裝置用在一5噸起重機上，則將提供此一警報。接著，智慧卡22監測起重機操作，記錄資料，且經由WiFi而將此資料傳送至區域PC 25且經由懸垂式操控器19而將此資料傳送至操作者。
區域PC 25收集資料且在指定時間間隔內經由網際網路35而將資料封包發送至伺服器37。伺服器37分析及提取資料以產生與起重機16有關之操作資訊，諸如操作模式、預測維修、操作者培訓要求及安全。接著，伺服器37經由網際網路35而將報告發送至終端使用者聯絡人38及經銷商聯絡人39。伺服器37亦將此資料填入一網站，且授權使用者可經由網際網路35而進入該等網站。
在緊急模式(諸如以下之一情形：其中起重機16或起吊硬體18發生故障，被過載或誤用，在一額定工作週期外起動，在一額定工作週期外運行，經歷過熱累積，或具有其他感測問題)中，智慧卡22經由懸垂式操控器19而將一警報信號發送至操作者。智慧卡22亦透過區域 PC 25及網際網路35而將一警報信號發送至伺服器37。接著，伺服器37將一警報即時發送至指定使用者聯絡人及指定經銷商聯絡人，諸如(例如)顧客38及經銷商39。雖然在此實施例中此等警報將被發送至一電腦，但其他使用者介面(諸如一智慧型電話、平板電腦或其他手持裝置)可接收該警報。
圖2中展示起重機系統之一第二實施例115。系統115類似於系統15。然而，起重機16包括並非與區域PC 25無線通信之一蜂巢式無線介面124。類似地，懸垂式操控器19可包括並非與區域PC 25無線通信之一蜂巢式無線介面126。因此，信號經由無線蜂巢式網路136而發送至網際網路35。接著，伺服器37經由無線蜂巢式網路136及網際網路35而接收此資料。伺服器37處理所接收之資料且無需藉由區域PC 25之任何中間處理。接著，警報、報告及其他資訊自伺服器37傳送至終端使用者38及39及/或反向傳送至起重機16，且若期望，則經由懸垂式操控器19而傳送至操作者。
因此，在系統115中，蜂巢式無線收發器124使用一蜂巢式網路來將資料傳達至遠端CPU 37。理想地，蜂巢式服務連續可用且資料被連續即時地傳達至中央伺服器37。若蜂巢式服務不合標準且至蜂巢式服務之連接僅為間歇性的，則智慧卡22將資料儲存在記憶體中且等待一標準蜂巢式連接，且接著傳輸自最後成功傳輸以來尚未傳輸且包含當前所收集資料之全部資料，且在收集資料時繼續傳輸資料，直至蜂巢式網路不再可用。在此實施例中，起重機16可具有一大的永久非揮發性記憶體容量，使得資料絕不會丟失。可在任何合適速率(諸如每秒一次)下擷取資料，其中更高或更低很多之取樣速率可如由取樣硬體之最大支援資料速率所限制。
對於不存在蜂巢式服務之操作，可替代地使用IEEE 802.11x相容無線網路技術來傳輸資料。在此等實施例(諸如裝運港及建築工地) 中，可建立無線802.11x網路以提供覆蓋範圍，使得起重機將與一資料儲存庫通信以進行資料傳輸。當蜂巢式服務與802.11x網路容量均不存在時，可藉由將起重機16與一資料收集裝置(諸如USB驅動、PDA或膝上型電腦)連接而完成所收集資料之週期性下載以下載自最後下載以來之全部資料。
不管自起重機16至中央CPU 37之最終資料傳達方式如何，智慧卡22均瞭解何種資料已被傳輸及何種資料尚未被傳輸且自動得知何處重新開始各隨後傳輸或下載。此可藉由用日期及時間循序標記各記錄、藉由用一序號指示或編號所擷取資料之各記錄及藉由瞭解針對一給定日期之最後成功傳輸序號而完成。
圖3展示具有全部與區域PC 25通信之多個起重機之系統。如圖所展示，提供一第二起重機216、一第二鈎環218及一第二懸垂式操控器219，且此組合彼此通信並以與起重機16、鈎環18及懸垂式操控器19相同之方式與區域PC 25之通信。來自起重機16之資料及來自起重機216之資料附加有單獨識別符，使得此資料可被獨立處理。以此方式，可透過一中央處理平台而收集及分析來自多個起重機之資料。
替代地，如參考圖2中所展示之實施例所描述，圖3中所展示之多起重機系統可經組態使得起重機16及216透過一蜂巢式無線介面136而與伺服器37通信。因此，如參考圖2中所展示之實施例所描述，起重機16與216及懸垂式操控器19與219可包括並非與區域PC 25通信之蜂巢式無線介面124及126，使得信號經由無線蜂巢式網路126及網際網路35而發送至伺服器37。接著，伺服器37可處理所接收之資料且無需藉由區域PC 25之任何中間處理。
本發明預期可作出諸多改變及修改。因此，雖然已展示及描述量測系統之發射之目前較佳形式且已討論若干修改方案及替代例，但熟習技術者將易於瞭解：可在不背離如以下申請專利範圍所界定及區 分之本發明之精神之情況下作出各種額外改變及修改。
15‧‧‧材料處理系統
16‧‧‧材料起吊裝置/起重機
18‧‧‧負載附接裝置/負載附接硬體/鈎環/起吊硬體
19‧‧‧材料處理控制裝置/懸垂式操控器
20‧‧‧資料標籤/射頻識別(RFID)晶片/RFID標籤
21‧‧‧讀取器
22‧‧‧智慧卡/智慧卡控制器/微處理器/處理單元
23‧‧‧感測器
24‧‧‧無線介面/PC介面/收發器/區域電腦網路介面/WiFi網路/傳輸器
25‧‧‧區域電腦/資料處理平台/PC/處理器
26‧‧‧介面
29‧‧‧RFID讀取器
30‧‧‧無線介面/收發器/WiFi網路
31‧‧‧處理器
32‧‧‧資料儲存器/資料儲存裝置
33‧‧‧顯示器
34‧‧‧鍵盤
35‧‧‧網際網路
37‧‧‧資料處理中心/伺服器/遠端CPU/中央CPU
38‧‧‧擁有者/遠端使用者介面/終端使用者電腦/終端使用者/終端使用者聯絡人/顧客
39‧‧‧經銷商/遠端使用者介面/終端使用者電腦/終端使用者/ 經銷商聯絡人
40‧‧‧網際網路介面
41‧‧‧懸垂式通信介面
42‧‧‧介面

Claims (55)

  1. 一種材料處理系統，其包括：一材料起吊裝置，該材料起吊裝置具有用於感測與該材料起吊裝置相關聯之一操作參數之一感測器；一負載附接裝置，其經組態及配置以將一負載附接至該材料起吊裝置，該負載附接裝置具有含有關於與該負載附接裝置相關聯之一或多個參數之資料之一資料標籤；一材料處理控制裝置，其經組態及配置以控制該材料起吊裝置之操作及傳送對應該材料處理控制裝置之操作者之使用者ID；一讀取器，其經組態及配置以讀取該資料標籤並將參數資料寫入至該資料標籤，該參數資料包括至少一變數，其為該負載附接裝置最後維修以後之操作時間之函數、操作期間任何緊急或警報情況之記錄、及操作該系統之使用者ID之一記錄；一處理單元，其與該讀取器及該感測器通信，該處理單元經組態及配置以接收來自該讀取器及該感測器之資料；及其中該處理單元經程式化以即時提供一警報輸出，其為越過一預設臨限值之該接收資料之函數，並將該警報輸出傳送至該材料處理控制裝置。
  2. 如請求項1之系統，其中該材料起吊裝置包括一起重機。
  3. 如請求項1之系統，其中與該材料起吊裝置相關聯之該操作參數選自由故障、負載重量、過載、過度頻繁反覆起動、工作週期 外之起動、工作週期外之運行時間及過熱組成之一群組。
  4. 如請求項1之系統，其中該負載附接裝置包括一吊鉤下起吊裝置。
  5. 如請求項1之系統，其中該負載附接裝置選自由一鈎環、一真空起吊裝置、一磁鐵、一繩索吊鉤、一吊鏈、一吊環螺栓、一鬆緊螺旋扣、一環、一滑輪、一鏈條、一夾具及一夾片組成之一群組。
  6. 如請求項1之系統，其中該資料標籤包括一RFID標籤。
  7. 如請求項6之系統，其中該RFID標籤包括一主動RFID標籤。
  8. 如請求項1之系統，其中該資料標籤包括一可寫入RFID標籤。
  9. 如請求項8之系統，其中該處理單元經組態及配置以寫入至該RFID標籤。
  10. 如請求項1之系統，其中與該負載附接裝置相關聯之該參數選自由額定容量、負載附接裝置重量、識別號碼、檢測狀態及尺寸組成之一群組。
  11. 如請求項1之系統，其中該讀取器包括一RFID標籤讀取器。
  12. 如請求項1之系統，其中該處理單元包括一微處理器。
  13. 如請求項12之系統，其中該材料處理控制裝置包括一懸垂式操控器。
  14. 如請求項13之系統，其中該微處理器經程式化以提供與該所接收資料成函數關係之一輸出且將該輸出傳送至該懸垂式操控器。
  15. 如請求項14之系統，其中該懸垂式操控器與該處理單元無線通信。
  16. 如請求項14之系統，其中與該材料起吊裝置相關聯之該操作參數包括負載重量，其中與該負載附接裝置相關聯之該參數包括 額定載重能力，且其中該微處理器經程式化以比較該負載重量與該額定載重能力。
  17. 如請求項16之系統，其中若該負載重量超過該額定載重能力，則該微處理器輸出包括一警報信號。
  18. 如請求項1之系統，其中該讀取器位於該材料處理起吊裝置上。
  19. 如請求項1之系統，其中該讀取器位於該材料處理控制裝置上。
  20. 如請求項1之系統，其進一步包括經組態及配置以經由一無線網路而收集來自該處理單元之資料之一資料處理平台。
  21. 如請求項20之系統，其中該無線網絡包括一WiFi網路。
  22. 如請求項20之系統，其中該無線網路包括一蜂巢式網路。
  23. 如請求項20之系統，其進一步包括經組態及配置以經由網際網路而收集來自該資料處理平台之資料之一資料處理中心。
  24. 如請求項23之系統，其中該資料處理中心經組態以與一遠端使用者介面通信。
  25. 如請求項24之系統，其中該使用者介面包括一顧客電腦或一經銷商電腦且該通信經由網際網路。
  26. 如請求項24之系統，其中該使用者介面包括一顯示螢幕及一鍵盤。
  27. 如請求項1之系統，其中該處理單元連接至一無線介面。
  28. 如請求項27之系統，其進一步包括具有經組態以接收自該處理單元傳輸之資料之一無線介面之一資料處理平台。
  29. 如請求項23之系統，其中該資料處理平台包括經組態以儲存自該資料處理中心接收之資料之一資料儲存裝置。
  30. 如請求項29之系統，其中該資料處理平台包括一電腦。
  31. 如請求項30之系統，其中該資料處理平台連接至網際網路。
  32. 如請求項29之系統，其進一步包括連接至網際網路且經組態及 配置以處理自該資料處理平台接收之資料之一資料處理中心。
  33. 如請求項32之系統，其中該資料處理中心經組態及配置以提供自該資料處理平台接收之該經處理資料之一報告。
  34. 如請求項33之系統，其中該報告提供與相對於該材料起吊裝置之操作模式、預測維修、操作者培訓或安全有關之資訊。
  35. 如請求項33之系統，其中該報告經由一網站而提供。
  36. 一種材料處理系統，其包括：一起重機；一負載附接裝置，其經組態及配置以將一負載附接至該起重機；一材料處理控制裝置，其經組態及配置以控制該起吊裝置之操作及傳送對應該材料處理控制裝置之操作者之使用者ID；一讀取器，其連接至該起重機，包含一RFID寫入器，且經組態及配置以讀取一資料標籤並將參數資料寫入至該資料標籤，該參數資料包括至少一變數，其為該負載附接裝置最後維修以後之操作時間之函數、操作期間任何緊急或警報情況之記錄、及操作該系統之使用者ID之一記錄；及一處理單元，其與該讀取器通信且經組態及配置以接收來自該讀取器之資料；及其中該處理單元經程式化以即時提供一警報輸出，其為越過一預設臨限值之該接收資料之函數，並將該警報輸出傳送至該材料處理控制裝置。
  37. 一種監測一材料處理系統之方法，其包括以下步驟：提供一材料處理系統，該材料處理系統包括：一材料起吊裝置，該材料起吊裝置具有用於感測與該材料起吊裝置相關聯之 一操作參數之一感測器；一負載附接裝置，其經組態及配置以將一負載附接至該材料起吊裝置，該負載附接裝置具有含有關於與該負載附接裝置相關聯之一或多個參數之資料之一資料標籤；一材料處理控制裝置，其經組態及配置以控制該材料起吊裝置之操作及傳送對應該材料處理控制裝置之操作者之使用者ID；一讀取器，包含一RFID寫入器，且其經組態及配置以讀取該資料標籤並將參數資料寫入至該資料標籤，該參數資料包括至少一變數，其為該負載附接裝置最後維修以後之操作時間之函數、操作期間任何緊急或警報情況之記錄、及操作該系統之使用者ID之一記錄；一處理單元，其與該讀取器及該感測器通信，該處理單元經組態及配置以接收來自該讀取器及該感測器之資料；及讀取該負載附接裝置之該資料標籤；將該資料傳輸至一處理平台；及其中該處理單元經程式化以即時提供一警報輸出，其為越過一預設臨限值之該接收資料之函數，並將該警報輸出傳送至該材料處理控制裝置。
  38. 如請求項37之方法，其中該處理單元經程式化以提供與該所接收資料成函數關係之一輸出且將該輸出傳送至該材料處理控制裝置。
  39. 如請求項38之方法，其中與該材料起吊裝置相關聯之該操作參數包括負載重量，其中與該負載附接裝置相關聯之該參數包括 額定載重能力，且其中該處理單元經程式化以比較該負載重量與該額定載重能力。
  40. 如請求項39之方法，其中若該負載重量超過該額定載重能力，則該輸出為一警報信號。
  41. 如請求項37之方法，其中該處理平台經程式化以提供與該所接收資料成函數關係之一輸出且將該輸出傳送至該材料處理控制裝置。
  42. 如請求項41之方法，其中與該材料起吊裝置相關聯之該操作參數包括負載重量，其中與該負載附接裝置相關聯之該參數包括額定載重能力，且其中該處理單元經程式化以比較該負載重量與該額定載重能力。
  43. 如請求項42之方法，其中若該負載重量超過該額定載重能力，則該輸出為一警報信號。
  44. 如請求項37之方法，其中該處理平台經程式化以提供與該所接收資料成函數關係之一輸出且將該輸出傳送至一使用者介面。
  45. 如請求項44之方法，其中該輸出經由網際網路而傳送至該使用者介面。
  46. 如請求項44之方法，其中該輸出經由一蜂巢式網路而傳送至該使用者介面。
  47. 如請求項37之方法，其中該資料經由一無線網路而自該處理單元傳送至該處理平台。
  48. 如請求項47之方法，其中該無線網路包括一WiFi網路。
  49. 如請求項47之方法，其中該無線網路包括一蜂巢式網路。
  50. 如請求項37之方法，其進一步包括將該資料儲存在一資料儲存裝置上之步驟。
  51. 如請求項37之方法，其進一步包括經由網際網路而將該資料自 該資料處理平台傳輸至一資料處理中心之步驟。
  52. 如請求項37之方法，其進一步包括自該資料產生一報告。
  53. 如請求項52之方法，其中該報告提供與相對於該材料起吊裝置之操作模式、預測維修、操作者培訓或安全有關之資訊。
  54. 如請求項52之方法，其進一步包括將該報告提供在可經由網際網路而進入之一網站上。
  55. 一種材料處理系統，其包括：一電起重機；該電起重機具有用於感測與該電起重機相關聯之一操作參數之一感測器；一負載附接裝置，其經組態及配置以將一負載附接至該電起重機；該負載附接裝置具有含有關於與該負載附接裝置相關聯之一或多個參數之資料之一資料標籤；一材料處理控制裝置，其經組態及配置以控制該材料起吊裝置之操作及傳送對應該材料處理控制裝置之操作者之使用者ID；一讀取器，包含一RFID寫入器，且其經組態及配置以讀取該資料標籤並將參數資料寫入至該資料標籤，該參數資料包括至少一變數，其為該負載附接裝置最後維修以後之操作時間之函數、操作期間任何緊急或警報情況之記錄、及操作該系統之使用者ID之一記錄；一處理單元，其與該讀取器及該感測器通信；該處理單元經組態及配置以接收來自該讀取器及該感測器之資料；及其中該處理單元經程式化以即時提供一警報輸出，其為越過 一預設臨限值之該接收資料之函數，並將該警報輸出傳送至該材料處理控制裝置。
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