PL229367B3 - Proximity system for protecting the zone of work with mobile equipment - Google Patents
Proximity system for protecting the zone of work with mobile equipmentInfo
- Publication number
- PL229367B3 PL229367B3 PL415995A PL41599515A PL229367B3 PL 229367 B3 PL229367 B3 PL 229367B3 PL 415995 A PL415995 A PL 415995A PL 41599515 A PL41599515 A PL 41599515A PL 229367 B3 PL229367 B3 PL 229367B3
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- generator
- magnetic field
- alarm device
- proximity system
- radio
- Prior art date
Links
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010252 digital analysis Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Emergency Alarm Devices (AREA)
- Alarm Systems (AREA)
Abstract
System zbliżeniowy do zabezpieczania obszaru pracy z urządzeniami mobilnymi, obejmuje generator (1) z elementami sterującymi, który generuje pole magnetyczne oraz urządzenie alarmowe, które jest urządzeniem o częstotliwości radiowej zdolnym do wykrywania pola magnetycznego. Urządzenie alarmowe (2) odczytuje natężenie tego pola magnetycznego oraz dokonuje rozróżnienia pomiędzy natężeniami, w celu określenia czy zostały przekroczone ustalone dopuszczalne wartości oraz generuje alarm, natomiast co najmniej jeden generator (1) generuje pole magnetyczne bliskie w płaszczyźnie XY i każdy jest indywidualnym nadajnikiem osobistym o ciągłej aktywności, który zawiera generator tonu DDS (Direct Digital Synthesis), z którego sygnał modulowany jest jednowstęgowo na zakres fal radiowych lub poprzez układ pasmowoprzepustowy nadawany jest tonowo na zakres fal radiowych.The proximity system for securing the working area with mobile devices includes a generator (1) with control elements that generates a magnetic field, and an alarm device, which is a radio frequency device capable of detecting a magnetic field. The alarm device (2) reads the intensity of this magnetic field and distinguishes between the intensities to determine whether the set limit values have been exceeded and generates an alarm, while at least one generator (1) generates a magnetic field close to the XY plane and each is an individual personal transmitter of continuous activity, which includes a DDS (Direct Digital Synthesis) tone generator, from which the signal is single-stranded to the radio wave range, or by means of a band-pass system it is transmitted in tones to the radio wave range.
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest system zbliżeniowy do zabezpieczania obszaru pracy z urządzeniami mobilnymi, zwłaszcza transportu wewnętrznego, przeznaczony do ochrony osób wykonujących pracę w obszarze, w którym prowadzone są operacje logistyczne.The subject of the invention is a proximity system for securing the area of work with mobile devices, especially internal transport, designed to protect people performing work in the area where logistic operations are carried out.
Znany jest z opisu patentu głównego PL226289B1 (zgłoszenie nr P.410706) system zbliżeniowego zabezpieczania osób w obszarze pracy z urządzeniami mobilnymi, w którym prowadzone są operacje logistyczne transportu wewnętrznego, a co najmniej jeden generator z elementami sterującymi generuje pole magnetyczne zaś urządzenie alarmowe wyposażone w detektory kierunkowe jest urządzeniem o częstotliwości radiowej, które na podstawie sygnału odbieranego odczytuje natężenie tego pola magnetycznego oraz dokonuje rozróżnienia pomiędzy natężeniami, i określa w czasie rzeczywistym czy zostały przekroczone ustalone dopuszczalne wartości oraz generuje alarm. Komunikaty wizualne przeznaczone dla kierowcy są oznaczane kolorystycznie na ekranie terminala komputerowego. Każdy generator jest indywidualnym nadajnikiem osobistym, o ciągłej aktywności i generuje pole magnetyczne bliskie w zakresie fal średnich o częstotliwości nośnej 240 kHz do 260 kHz, a sygnał z generatora tonu DDS generatora modulowany jest jednowstęgowo na zakres fal radiowych.The main patent description PL226289B1 (application no. P.410706) describes a system of proximity security for people in the area of work with mobile devices, where internal transport logistic operations are carried out, and at least one generator with control elements generates a magnetic field and an alarm device equipped with Directional detectors is a device with radio frequency that, based on the received signal, reads the intensity of this magnetic field and differentiates between the intensities, and determines in real time whether the set limit values have been exceeded and generates an alarm. Visual messages intended for the driver are color coded on the computer terminal screen. Each generator is an individual personal transmitter, with continuous activity and generates a near magnetic field in the medium wave range with a carrier frequency of 240 kHz to 260 kHz, and the signal from the generator's DDS tone generator is single-ribbon modulated to the radio wave range.
Istotą systemu zbliżeniowego do zabezpieczania obszaru pracy z urządzeniami mobilnymi, w którym prowadzone są operacje logistyczne transportu wewnętrznego, a co najmniej jeden generator z elementami sterującymi generuje pole magnetyczne zaś urządzenie alarmowe, umieszczone na każdym urządzeniu mobilnym oraz wyposażone w detektory kierunkowe ustawione ortogonalnie względem siebie, jest urządzeniem o częstotliwości radiowej, które na podstawie sygnału odbieranego odczytuje natężenie tego pola magnetycznego oraz dokonuje rozróżnienia pomiędzy natężeniami, i określa w czasie rzeczywistym czy zostały przekroczone ustalone dopuszczalne wartości stref bezpieczeństwa oraz generuje alarmy, z których komunikaty wizualne przeznaczone dla kierowcy oznaczane są kolorystycznie na ekranie terminala komputerowego, przy czym generator jest indywidualnym nadajnikiem osobistym o ciągłej aktywności, generuje sygnał radiowy o stałym natężeniu i ma generator tonu DDS, według patentu PL226289B1, jest to, że sygnał z generatora tonu DDS, poprzez układ pasmowoprzepustowy, nadawany jest tonowo na zakres fal radiowych.The essence of the proximity system for securing the work area with mobile devices, in which internal transport logistic operations are carried out, and at least one generator with control elements generates a magnetic field and an alarm device, located on each mobile device and equipped with directional detectors positioned orthogonally to each other, is a radio-frequency device that, based on the received signal, reads the intensity of this magnetic field and distinguishes between the intensities, and determines in real time whether the established permissible values of safety zones have been exceeded and generates alarms, from which visual messages intended for the driver are color-coded on screen of a computer terminal, the generator being an individual personal transmitter with continuous activity, generating a constant intensity radio signal, and having a DDS tone generator, according to patent PL226289B1, is that the signal from the DDS tone generator, through the band-pass system, is tone transmitted to the range of radio waves.
Korzystnie wykorzystuje się urządzenie alarmowe wyposażone w co najmniej cztery detektory kierunkowe ustawione ortogonalnie względem siebie oraz posiadające układ odbiornika radiowego z anteną, z którego sygnał odbierany analizuje układ PSoC (Programmable System on Chip) terminala komputerowego.Preferably, an alarm device is used that has at least four directional detectors positioned orthogonally to each other and having a radio receiver system with an antenna, from which the received signal is analyzed by the PSoC (Programmable System on Chip) of the computer terminal.
Ustala się dynamicznie wielkość stref bezpieczeństwa I, II, III a parametry kolizyjne dla odległości di, Ć2 i Ć3 wyznacza na podstawie zmian mierzonego przyspieszenia i prędkości urządzenia mobilnego.The size of the safety zones I, II, III is dynamically determined and the collision parameters for distances di, Ć2 and Ć3 are determined on the basis of changes in the measured acceleration and speed of the mobile device.
Urządzenie alarmowe jest wyposażone w moduł ACC pomiaru poszczególnych składowych X, Y, Z przyśpieszenia oraz ma interfejs komunikacyjny ICOM.The alarm device is equipped with an ACC module for measuring individual acceleration X, Y, Z components and has an ICOM communication interface.
W urządzeniu alarmowym układ PSoC (Programmable System on Chip) wyposażony jest w cyfrowy wielojęzyczny generator mowy.The PSoC (Programmable System on Chip) in the alarm device is equipped with a digital multilingual speech generator.
Pole magnetyczne bliskie działa w zakresie fal długich i średnich o częstotliwości nośnej 240 kHz do 600 kHz.The near magnetic field operates in the long and medium wave range with a carrier frequency of 240 kHz to 600 kHz.
Wynalazek rozwiązuje problem mylnych alarmów w systemie wykrywania zbliżeniowego. W tym celu zastosowano jako generator pola magnetycznego bliskiego (punktowego) indywidualny nadajnik osobisty o ciągłej aktywności oraz bierne urządzenie alarmowe wyposażone w zespół anten kierunkowych ustawionych ortogonalnie względem siebie. Daje to możliwość przestrzennego rozpoznania kierunku, z którego zbliża się nadajnik osobisty. Układ urządzenia alarmowego wraz z antenami jest koherentny a analiza obrazu radiowego docierającego jednocześnie do wszystkich anten odbywa się w czasie rzeczywistym. Równocześnie układ PSoC z algorytmami matematycznymi, pozwala na uzyskiwanie powtarzalnych pomiarów oraz dobrą rozpoznawalność obiektów. Ponadto pole magnetyczne działa w zakresie fal długich i średnich o częstotliwości nośnej do 600 kHz, co zapewnia lepszą odporność na zakłócenia niż stosowane cyfrowe formy identyfikacji, zwiększa zasięg działania oraz zakres jego zastosowania, także w obszarach o zwiększonej kumulacji przeszkód.The invention solves the problem of misleading alarms in the proximity detection system. For this purpose, an individual personal transmitter with continuous activity was used as a near (point) magnetic field generator and a passive alarm device equipped with a set of directional antennas positioned orthogonally to each other. This enables the spatial recognition of the direction from which the personal transmitter is approaching. The system of the alarm device with antennas is coherent and the analysis of the radio image reaching all antennas at the same time takes place in real time. At the same time, the PSoC system with mathematical algorithms allows for repeatable measurements and good object recognition. In addition, the magnetic field operates in the range of long and medium waves with a carrier frequency of up to 600 kHz, which provides better resistance to interference than the digital forms of identification used, increases the range of operation and the scope of its application, also in areas with increased obstacle accumulation.
System według wynalazku jest przedstawiony w przykładowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat systemu, fig. 2 - schemat blokowy generatora, fig. 3 - schemat blokowy urządzenia alarmowego.The system according to the invention is shown in an exemplary embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows a diagram of the system, Fig. 2 - block diagram of a generator, Fig. 3 - block diagram of an alarm device.
W systemie zbliżeniowym do zabezpieczania obszaru pracy z urządzeniami mobilnymi, przedstawionym na fig. 1, generator 1. generuje pole magnetyczne, natomiast urządzenie alarmowe 2, któreIn the proximity system for securing the working area with mobile devices, shown in Fig. 1, generator 1 generates a magnetic field, while an alarm device 2, which
PL 229 367 B3 jest urządzeniem o częstotliwości radiowej zdolnym do wykrywania pola magnetycznego, odczytuje natężenie tego pola magnetycznego oraz dokonuje rozróżnienia pomiędzy natężeniami w sposób opisany w dalszej części, w celu określenia czy zostały przekroczone ustalone dopuszczalne wartości oraz generuje alarm.The PL 229 367 B3 is a radio frequency device capable of detecting a magnetic field, reads the strength of the magnetic field and differentiates between the intensities as described below to determine if certain limits have been exceeded and generates an alarm.
Generator 1_, jest indywidualnym nadajnikiem osobistym o ciągłej aktywności, i generuje sygnał analogowy o stałym natężeniu i zaprogramowanej częstotliwości nośnej. Pole magnetyczne bliskie działa w zakresie fal długich i średnich o częstotliwości nośnej 240 kHz do 600 kHz, generowane jest w płaszczyźnie XY, a występujące w tych osiach Χ-Υ strefy zagrożeń są w miarę jednorodne i symetryczne. Generator 1., jako moduł elektroniczny, posiada własne zasilanie, ponadto pracuje tylko w trybie nadawczym bez funkcji odbioru. W celu uzyskania zaprogramowanej częstotliwości nośnej generator 1. zawiera mikroprocesor sterujący oraz generator tonu wykorzystujący technologię DDS (Direct Digital Synthesis) z wykorzystaniem układu pasmowoprzepustowego, a nadawanie odbywa się tonowo. Anteną nadawczą jest zespół cewek indukcyjnych nawiniętych na pręty ferrytowe, ustawionych wzajemnie prostopadle. Przeniesienie sygnału identyfikatora osobistego na zakres fal radiowych prowadzi się w oparciu o nadajnik tonu. Jest to metoda podobna do modulacji SSB, która jest rodzajem modulacji amplitudowej, w której wysyłana jest tylko jedna wstęga boczna bez sygnału nośnego. Jednak w tym przypadku wstęga nie jest modulowana, prezentuje pojedynczy prążek w radiowym widmie częstotliwościowym.Generator 1, is an individual, continuously active personal transmitter, and generates an analog signal with a constant intensity and programmed carrier frequency. The near magnetic field operates in the range of long and medium waves with a carrier frequency of 240 kHz to 600 kHz, it is generated in the XY plane, and the hazard zones occurring in these axes are relatively homogeneous and symmetrical. Generator 1, as an electronic module, has its own power supply, moreover, it works only in transmitting mode without receiving function. In order to obtain the programmed carrier frequency, the generator 1 comprises a control microprocessor and a tone generator using the DDS (Direct Digital Synthesis) technology with the use of a bandpass system, and the transmission is in tone. The transmitting antenna is a set of induction coils wound on ferrite rods, positioned perpendicularly to each other. The transmission of the personal identifier signal to the range of radio waves is carried out on the basis of a tone transmitter. This is a method similar to SSB modulation, which is a type of amplitude modulation where only one sideband with no carrier signal is output. However, in this case the band is not modulated, it shows a single band in the radio frequency spectrum.
Operację odbioru radiowego prowadzi się w odbiorniku urządzenia alarmowego 2, które jest urządzeniem o częstotliwości radiowej, działa jako odbiornik sygnału, w którym sygnał odbierany jest sygnałem o częstotliwości radiowej. Urządzenie alarmowe jest wyposażone w detektory kierunkowe 3 oraz terminal komputerowy z ekranem wizualizacji. Sygnał radiowy odbierany z danego kierunku przez antenę detektora kierunkowego jest doprowadzany różnicowo poprzez przewód do terminala komputerowego. Terminal komputerowy jako jednostkę nadrzędną i obliczeniową zawiera układ PSoC (Programmable System on Chip) analizujący, po przetworzeniu sygnału cyfrowo, próbki cyfrowe z kanałów radiowych - detektorów kierunkowych, gdzie zastosowano cztery detektory kierunkowe, ustawione ortogonalnie względem siebie. Detektory kierunkowe posiadają obwód elektroniczny UD informujący terminal o obecności napięcia zasilającego. Terminal komputerowy, w oparciu o prowadzone komputerowo obliczenia i cyfrową analizę sygnałów z detektorów kierunkowych 3 w czasie rzeczywistym ustala i sygnalizuje kierowcy pojazdu zagrożenie kolizją ze zbliżającym się pracownikiem. Wynik obliczeń jest wizualizowany w postaci komunikatu obrazowego na ekranie TFT oraz sygnałem dźwiękowym.The radio reception operation is carried out in the receiver of the alarm device 2, which is a radio frequency device, acts as a signal receiver in which the signal received is a radio frequency signal. The alarm device is equipped with 3 directional detectors and a computer terminal with a visualization screen. The radio signal received from a given direction by the antenna of the direction detector is differentially fed via a wire to the computer terminal. The computer terminal, as the master and computing unit, includes the PSoC (Programmable System on Chip) system that analyzes, after digitally processing the signal, digital samples from radio channels - directional detectors, where four directional detectors are used, positioned orthogonally to each other. Directional detectors have an electronic circuit UD informing the terminal about the presence of the supply voltage. The computer terminal, based on computer-guided calculations and digital analysis of signals from directional detectors 3 in real time, determines and signals to the driver of the vehicle the risk of a collision with an approaching employee. The result of the calculations is visualized in the form of a picture message on the TFT screen and an acoustic signal.
System działa w oparciu o skonfigurowane z uwzględnieniem warunków rzeczywistych strefy bezpieczeństwa I, II, III, określone przez odległość di, Ó2 i Ó3 między generatorem 1_ a urządzeniem alarmowym 2, przy czym odległość maksymalna di, między tymi urządzeniami może osiągać 30-32 m. Wielkość stref bezpieczeństwa I, II, III ustala się dynamicznie, a parametry kolizyjne dla odległości di, d2 i d3 wyznacza na podstawie zmian mierzonego przyspieszenia i prędkości urządzenia mobilnego, uwzględnia się również przyśpieszenia i prędkości wzajemne urządzenia mobilnego i generatora 1_.The system operates on the basis of the safety zones I, II, III, configured taking into account the actual conditions, defined by the distance di, O2 and O3 between the generator 1_ and the alarm device 2, the maximum distance di between these devices may reach 30-32 m. The size of the safety zones I, II, III is determined dynamically, and the collision parameters for distances di, d2 and d3 are determined on the basis of changes in the measured acceleration and speed of the mobile device, the accelerations and mutual speeds of the mobile device and the generator 1_ are also taken into account.
Urządzenie alarmowe 2 jest wyposażone w moduł ACC do pomiaru poszczególnych składowych X, Y, Z przyśpieszenia np. z akcelerometrem oraz ma interfejs komunikacyjny ICOM np. interfejs CAN lub RS-485 do terminala komputerowego. Jednoczesna analiza informacji z modułu ACC w powiązaniu z danymi odbieranymi przez interfejs ICOM pozwala na analizę stylu jazdy operatora urządzenia mobilnego, określenie prędkości i kierunków ruchu a na podstawie tych parametrów i informacji dynamiczne kształtowanie stref bezpieczeństwa I, II, III przy prawidłowości, że powinny one być szersze w kierunku jazdy w funkcji wzrostu prędkości i odpowiednio węższe przy zmniejszaniu prędkości. Urządzenie alarmowe 2 w zależności od konfiguracji ma możliwość niegenerowania alarmów w przypadku stwierdzenia postoju urządzenia mobilnego.The alarm device 2 is equipped with an ACC module for measuring the individual components of X, Y, Z acceleration, e.g. with an accelerometer, and has an ICOM communication interface, e.g. CAN or RS-485 interface for a computer terminal. Simultaneous analysis of information from the ACC module in conjunction with data received via the ICOM interface allows for the analysis of the driving style of the mobile device operator, determining the speed and directions of traffic, and on the basis of these parameters and information, dynamic shaping of safety zones I, II, III with the correctness that be wider in the direction of travel as speed increases and correspondingly narrower as speed decreases. The alarm device 2, depending on the configuration, has the option of not generating alarms in the event of a mobile device standstill.
Urządzenie dla każdej ze stref bezpieczeństwa I, II, III wyzwala stopniowane środki alarmu, z których środki wizualne, przeznaczone dla kierowcy są oznaczane kolorystycznie na ekranie TFT terminala komputerowego, przy użyciu stosowanej w ruchu drogowym kolorystyki zielonej, żółtej i czerwonej, przy czym alarm czerwony wymaga potwierdzenia przez operatora.A device for each of the safety zones I, II, III triggers a graduated alarm means, from which the visual means intended for the driver are color-coded on the TFT screen of the computer terminal using green, yellow and red road colors, the red alarm being requires confirmation by the operator.
Ponadto w urządzeniu alarmowym 2 układ PSoC (Progammable System on Chip) wyposażony jest w cyfrowy wielojęzyczny generator mowy umożliwiający generację głosowych komunikatów ostrzegawczych (alarmów) w różnych językach.In addition, in the alarm device 2, the PSoC (Progammable System on Chip) is equipped with a digital multilingual speech generator enabling the generation of voice warning messages (alarms) in different languages.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL415995A PL229367B3 (en) | 2015-12-21 | 2015-12-21 | Proximity system for protecting the zone of work with mobile equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL415995A PL229367B3 (en) | 2015-12-21 | 2015-12-21 | Proximity system for protecting the zone of work with mobile equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL415995A3 PL415995A3 (en) | 2017-07-03 |
| PL229367B3 true PL229367B3 (en) | 2018-07-31 |
Family
ID=59201334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL415995A PL229367B3 (en) | 2015-12-21 | 2015-12-21 | Proximity system for protecting the zone of work with mobile equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL229367B3 (en) |
-
2015
- 2015-12-21 PL PL415995A patent/PL229367B3/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL415995A3 (en) | 2017-07-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113495536B (en) | Safety management device for construction site | |
| CN104040375B (en) | Approach Sensing System | |
| US10913472B2 (en) | Rail warning system and method | |
| KR101745709B1 (en) | Safety Management System using UWB | |
| CN110733981B (en) | Tower crane safety monitoring method and system | |
| AU2017315766B2 (en) | Collision protection and safety system for rail vehicles | |
| EP2897113B1 (en) | Interactive magnetic marker field for safety systems and complex proximity warning system | |
| KR102262384B1 (en) | DRONE OPERATIN SYSTEM and METHOD for INSPECTING POWER FACILITIES | |
| EP2984641B1 (en) | System and method for position detection | |
| JP2008097592A (en) | Work environment monitoring system | |
| KR20170055370A (en) | Security System by distance using Active RFID | |
| AU2010351500A1 (en) | Object proximity warning system and method | |
| PL226289B1 (en) | Proximity system for protecting the zone of work with mobile equipment | |
| US10101432B2 (en) | System and method for position and proximity detection | |
| KR20210155243A (en) | Live-wire alarm helmet and live-wire alarm helmet system | |
| PL229367B3 (en) | Proximity system for protecting the zone of work with mobile equipment | |
| CN110174668B (en) | Method for recognizing contour of passive moving target of mine | |
| CN113570903A (en) | Vehicle height limit early warning method, electronic equipment and chip system | |
| KR20190031063A (en) | Safety System and Methodfor Monitoring of Forklift Truck | |
| CN111742356B (en) | Detection system | |
| KR20110042684A (en) | Hazardous Area Monitoring System Using Wireless Communication | |
| EP4053745A2 (en) | Wearable accident prevention system for hazardous area operators based on rfid devices operating at multiple frequencies | |
| KR101767841B1 (en) | Apparatus and method for controlling crane | |
| KR102421272B1 (en) | Collision protecting system for construction machine using intelligent sensing technology which be able to identify human body | |
| RU131498U1 (en) | HAZARDOUS VOLTAGE ALARM |