监测用于土工设备的地面接合工具、系统和方法技术方案

一种系统和工具，其用于监测土工设备的如下事项：例如开采、施工和/或疏浚环境中使用的土工设备上的产品的零件标识、裂纹、变形、存在、操作限制、设备故障、设备接近度违规、定位系统传感器、状况、使用情况和/或性能。使用情况和/或性能。使用情况和/或性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】监测用于土工设备的地面接合工具、系统和方法
[0001]相关申请
[0002]本申请要求2019年8月30日提交的标题为“监测用于土工设备和操作的地面接合工具、系统和方法(MONITORING GROUND
‑
ENGAGING TOOL,SYSTEM,AND METHODS FOR EARTH WORKING EQUIPMENT AND OPERATIONS)”的第62/894,635号美国临时专利申请的优先权益，所述美国临时专利申请以全文引用的方式并入本文中。


[0003]本公开涉及一种用于监测土工设备和/或操作的工具、系统和/或方法。

技术介绍

[0004]在各种土工活动中，地面接合产品(例如，斗齿)通常提供于土工设备上以保护底层设备免受不当磨损，并且在一些情况下还执行其它功能，例如，对地面或土地材料进行破碎。
[0005]在使用期间，此类地面接合产品可能会遇到负载重和磨损高的状况。这些状况可能会导致产品磨损或与土工设备分离。例如，当铲斗接合地面时，尖端或转接器可能会与挖掘刃分离。土工设备的操作者可能无法总是能够看到此类产品何时已与铲斗分离。继续操作地面接合产品缺失的土工设备可能会导致产出减少、土工设备上的其它部件过度磨损和/或下游设备损坏。
[0006]与挖掘和其它土工活动相关联的磨蚀环境也可引起地面接合产品磨损。过度磨损可导致产品在使用期间的断裂和/或丢失，以及设备效率和产出减少、燃料消耗成本更大等。

技术实现思路

[0007]本公开涉及一种用于监测例如在开采、施工和/或疏浚中使用的土工设备和/或操作的工具、系统和/或方法。
[0008]在一个实施例中，一种监测系统和/或方法包含土工设备和监测工具。所述监测工具具有：移动装置，其相对于所述土工设备可移动到不同远程位置；以及所述移动装置上的传感器，其用以检测所述土工设备的至少一个受监测部分上的裂纹。
[0009]在另一实施例中，一种监测系统和/或方法包含土工设备和监测工具。所述监测工具具有：移动装置，其相对于所述土工设备可移动到不同远程位置；以及所述移动装置上的传感器，其用以检测所述土工设备的至少一个受监测部分的变形。
[0010]在另一实施例中，一种监测系统和/或方法包含土工设备和监测工具。所述土工设备具有地面接合产品，所述地面接合产品具有前端、后端、上侧和下侧。所述监测工具具有：移动装置，其相对于所述土工设备可移动到不同远程位置；以及所述移动装置上的传感器，其用以远程检测所述地面接合产品的至少所述下侧的特性。
[0011]在另一实施例中，一种监测系统和/或方法包含土工设备和监测工具。所述监测工
具具有：移动装置，其相对于所述土工设备可移动到不同远程位置；所述移动装置上的传感器，其用以检测所述土工设备的至少一个受监测部分的特性；以及控制器，其具有一个或多个非暂时性计算机可读存储介质、通信系统、以操作方式与所述一个或多个计算机可读存储介质耦合的处理系统以及程序指令，所述程序指令存储在所述一个或多个计算机可读存储介质上并且由所述处理系统执行。所述程序指令包含：接收由人员携带的至少一个信标和/或机器信标的位置；以及确定用于所述移动装置的避开所述至少一个信标的路径，以便监测所述土工设备的至少一个受监测部分。
[0012]在另一实施例中，一种监测系统和/或方法包含土工设备和监测工具。所述监测工具具有：移动装置，其相对于所述土工设备可移动到不同远程位置；所述移动装置上的至少一个传感器，其用以检测所述土工设备的至少一个受监测部分的特性和/或位于所述移动装置附近的任何人员；以及控制器，其使用可编程逻辑从所述传感器接收数据以确定所述土工设备和/或每个人员的位置并且在监测所述土工设备的所述至少一个受监测部分时沿着避开所述土工设备和/或每个人员的路径引导所述移动装置。
[0013]在另一实施例中，一种监测系统、工具和/或方法包含移动装置和所述移动装置上的传感器，所述传感器用于检测土工设备的至少一受监测部分的特性。所述移动装置包含无人驾驶飞行器(UAV)。所述UAV可遵循从原始位置(例如，服务车辆、固定位置等)到所述土工设备的飞行路径。所述UAV可具有部分预编程的飞行路径，直到其可拾取设备的信标(或其它信号)和/或视觉辨识。此时，处理器可用于将所述UAV移动到所述设备。所述传感器可经由设备上的传感器、视觉辨识等任选地检测所述设备、动臂、斗杆、铲斗和/或耐磨零件的位置和定向以进行所期望监测。GPS可任选地作为这些其它系统的附加或代替，用于遵循飞行计划。优选地提供障碍物避让系统，使得无人机可避开自然障碍物(例如，山、树等)、人工障碍物(例如，其它设备)和/或人。
[0014]在另一实施例中，一种监测系统、工具和/或方法可检测待监测的耐磨零件和/或土工设备附近人的存在，以避免伤及任何人。作为示例，所述监测工具可检测工人佩戴的令牌(例如，信标)、光学辨识软件等。所述监测工具可与检测到的人保持规定的距离，和/或包含障碍物避让软件。类似地，所述监测装置也可检测其它设备、工具等，以避免与之接触。
[0015]在另一实施例中，一种监测系统、工具和/或方法包含移动装置，所述移动装置具有传感器以检测土工设备和/或相关联地面接合产品(例如，铲斗和/或斗齿)的位置和/或定向。以此方式，所述传感器可被定位成监测所述设备和/或耐磨零件的所期望部分。
[0016]在另一实施例中，一种监测系统、工具和/或方法包含：移动装置，其具有用以在操作期间检测土工设备的移动的传感器；以及控制器，其使用可编程逻辑控制所述移动装置的移动。所述系统、工具和/或方法包含收集关于所述土工设备以及任选地运输车辆和/或其它设备的路径、定向和/或位置的信息，使得可确定所述移动装置可在其中移动的实时安全区域。所述控制器使所述移动装置在安全区域中移动，以使所述传感器监测所述土工设备的至少一个受监测部分。
[0017]在另一实施例中，一种监测系统和/或方法包含在工地处的库存容器和监测工具。所述库存容器具有用于所述工地处的土工设备的一个或多个地面接合产品。所述监测工具具有：移动装置，其相对于所述库存容器可移动到不同远程位置；以及所述移动装置上的传感器，其用以检测所述库存容器中的每个所述地面接合产品的零件标识，以便监测所述工
地处的库存使用情况。
[0018]在另一实施例中，一种监测工具包含：移动装置，其相对于土工设备可移动到不同远程位置；以及所述移动装置上的传感器，其用以检测所述土工设备的至少一个受监测部分上的裂纹。
[0019]在另一实施例中，一种监测工具包含：移动装置，其相对于土工设备可移动到不同远程位置；以及所述移动装置上的传感器，其用以检测所述土工设备的至少一个受监测部分上的变形。
[0020]在另一实施例中，一种监测工具包含移动装置、至少一个传感器和控制器。所述移动装置相对于所述土工设备可移动到不同的远程位置。所述至少一个传感器处于所述移动装置上，以检测所述土工设备的至少一个受监测部分的特本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种监测系统，其包括：土工设备；以及监测工具，其包含相对于所述土工设备可移动到不同远程位置的移动装置以及所述移动装置上的传感器，所述传感器用以检测所述土工设备的至少一个受监测部分上的裂纹。2.根据权利要求1所述的监测系统，其包含可编程逻辑装置以接收并分析由所述传感器收集的关于所述土工设备上的一个此类裂纹的数据，并且提供关于所述裂纹的输出。3.根据权利要求2所述的监测系统，其中所述输出包含关于所述裂纹的长度和/或宽度的信息。4.根据权利要求2或3所述的监测系统，其中所述输出包含关于所述裂纹的深度的信息。5.根据权利要求2至4中任一项所述的监测系统，其中所述输出包含关于所述裂纹的严重度的确定。6.一种监测系统，其包括：土工设备；以及监测工具，其包含相对于所述土工设备可移动到不同远程位置的移动装置以及所述移动装置上的传感器，所述传感器用以检测所述土工设备的至少一个受监测部分的变形。7.根据权利要求6所述的监测系统，其包含可编程逻辑装置以接收并分析由所述传感器收集的关于所述土工设备上的一个此类变形的数据，并且提供关于所述变形的输出。8.根据权利要求7所述的监测系统，其中所述输出包含关于所述变形的严重度的确定。9.根据权利要求2至5、7或8中任一项所述的监测系统，其中所述输出包含关于所述土工设备的所述至少一个受监测部分是否应被维修和/或更换的确定。10.根据权利要求2至5或7至9中任一项所述的监测系统，其中所述输出包含对所述至少一个受监测部分何时将需要被维修和/或更换的估计。11.根据前述权利要求中任一项所述的监测系统，其中所述土工设备的所述至少一个受监测部分包含工作基部。12.根据权利要求11所述的监测系统，其中所述工作基部包含铲斗、刀头和/或旋转滚筒。13.根据权利要求11或12所述的监测系统，其中所述至少一个受监测部分包含固定到所述工作基部的地面接合耐磨零件。14.根据权利要求13所述的监测系统，其中所述工作基部包含挖掘刃，并且所述地面接合耐磨零件固定到所述挖掘刃。15.根据前述权利要求中任一项所述的监测系统，其中所述土工设备的所述至少一个受监测部分包含地面接合耐磨零件。16.根据前述权利要求中任一项所述的监测系统，其中所述至少一个受监测部分包含固定到所述土工设备的斗齿和/或护罩的部件。17.根据前述权利要求中任一项所述的监测系统，其中所述土工设备包含挖掘机器和铲斗，所述铲斗具有限定其中收集土料的腔的壁、唇缘和用于将所述铲斗固定到所述挖掘机器的支撑件，并且其中所述至少一个受监测部分包含所述壁、唇缘和/或支撑件。18.根据权利要求17所述的监测系统，其中至少一个受监测部分包含固定到所述唇缘
的耐磨零件。19.根据前述权利要求中任一项所述的监测系统，其中所述至少一个受监测部分包含所述土工设备的动臂和/或斗杆。20.根据前述权利要求中任一项所述的监测系统，其中所述土工设备包含挖掘设备。21.根据前述权利要求中任一项所述的监测系统，其中所述土工设备包含输送设备。22.根据权利要求21所述的监测系统，其中所述输送设备包含具有卡车托盘的拖运卡车，并且所述至少一个受监测部分包含所述卡车托盘。23.根据前述权利要求中任一项所述的监测系统，其中至少一个受监测部分包含滑槽和/或输送机。24.根据前述权利要求中任一项所述的监测系统，其中所述土工设备包含矿物处理设备。25.根据前述权利要求中任一项所述的监测系统，其中所述至少一个受监测部分包含料斗。26.根据前述权利要求中任一项所述的监测系统，其中所述监测工具包含通信装置，所述通信装置以无线方式发送由所述传感器收集的关于所述土工设备的一个此类裂纹的数据。27.根据前述权利要求中任一项所述的监测系统，其中所述传感器创建所述产品的所述至少一个受监测部分的点云表示。28.一种监测系统，其包括：具有地面接合产品的土工设备，所述地面接合产品包含前端、后端、上侧和下侧；以及监测工具，其包含相对于所述土工设备可移动到不同远程位置的移动装置以及所述移动装置上的传感器，所述传感器用以远程检测所述地面接合产品的至少所述下侧的特性。29.根据权利要求28所述的监测系统，其包含可编程逻辑装置，所述可编程逻辑装置用于接收和分析由所述传感器收集的关于所述地面接合产品的所述下侧的数据，并且提供关于所述地面接合产品的输出。30.根据权利要求29所述的监测系统，其中所述输出涉及标识所述地面接合产品中是否存在磨损、裂纹和/或变形中的至少一者。31.根据权利要求28或29所述的监测系统，其中所述传感器捕捉所述地面接合产品的至少所述下侧的二维或三维表示，以确定所述地面接合产品中的磨损和/或所述地面接合产品与所述土工设备的分离。32.根据权利要求28至31中任一项所述的监测系统，其中所述传感器创建所述地面接合产品的至少所述下侧的点云表示。33.根据前述权利要求中任一项所述的监测系统，其中所述传感器包含表面表征装置。34.根据前述权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：爱斯科集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：