【技术实现步骤摘要】
本技术涉及安全系统，特别地涉及用于定位至少一个位置可变的对象的安全系统。
技术介绍
1、监控大量人员和危险源(例如，车间中的交通工具、机器或机器人)需要大量计算能力来跟踪人员和测定危险。根据当前现有技术的传统安全技术系统不具备必要的计算能力或非常昂贵。
2、如今，人们不再集中监控车间内的安全，而是采用分散式解决方案，例如交通工具上的激光扫描仪、在危险地点周围用光栅进行区域防护等。
3、根据现有技术，与安全相关的自动化任务由以下计算单元执行：
4、安全控制器(例如，sick股份公司的flexi soft)；
5、非安全控制器，例如使用与安全硬件结合的软件编码处理的工业pc；
6、冗余非安全控制器(独立硬件)。
7、与非安全计算单元相比，安全控制器具有以下缺点：
8、更高的成本；
9、较低的可用计算能力。
10、采用软件编码处理的非安全系统具有以下缺点：
11、软件编码处理降低了可用计算能力；
12、尽管进行了软件编码处理，但需要安全硬件来产生安全切断信号。
13、包括冗余硬件的非安全系统具有以下缺点：
14、高成本；
15、需要安全比较器或者“多数表决器”。
16、de 202021100273 u1公开了一种用于定位至少一个位置可变的对象的安全系统，该安全系统包括至少一个控制和评估单元、至少一个无线电定位系统，其中无线电定位系统具有布置的至少三个无线电
技术实现思路
1、本技术的任务在于提供改进的安全系统。
2、本技术申请的任务由用于定位至少一个位置可变的对象的安全系统来解决，该安全系统包括至少一个第一实时控制和评估单元、至少一个无线电定位系统，其中无线电定位系统具有布置的至少三个无线电台，其中至少一个无线电转发器被布置在对象上，其中无线电转发器具有验证单元，其中无线电转发器具有安全开关输出端，其中无线电定位系统可以用于测定无线电转发器的位置数据，从而可以用于测定对象的位置数据，其中无线电定位系统的无线电台通信地耦合到第一实时控制和评估单元，从而位置数据可从无线电定位系统的无线电台传输到第一实时控制和评估单元，其中第一实时控制和评估单元被设计成用于循环地检测无线电转发器的位置数据，其中该安全系统还包括第二实时控制和评估单元，其中第二实时控制和评估单元与第一实时控制和评估单元连接，其中第一实时控制和评估单元可由第二实时控制和评估单元验证，其中第二实时控制和评估单元被设计成双通道的，其中在无线电转发器和第二实时控制和评估单元之间存在经由第一实时控制和评估单元的无线电通信连接。
3、本技术描述了一种结构或者安全系统，其能够在中央计算单元(即，第二实时控制和评估单元)上执行与安全相关的复杂算法。为此目的，第二实时控制和评估单元被设计成双通道的。
4、此外，给出了经由通信通道的安全切断路径。该安全切断路径由无线电转发器提供。为此，无线电转发器具有验证单元和安全开关输出端。在无线电转发器和第二实时控制和评估单元之间存在经由第一实时控制和评估单元的无线电通信连接。切断路径是经由无线电通信连接的无线电传输提供的，即数据从第二实时控制和评估单元无线传输到第一实时控制和评估单元再无线传输到无线电转发器。例如，如果在第二实时控制和评估单元中的位置确定中出现错误，则无线电通信连接使无线电转发器通过安全输出端输出安全信号。
5、因此，例如在车间中，与人员或例如机器上的无线电转发器相结合地对安全进行集中监控。
6、第一实时控制和评估单元例如由rtls(real-time-location-system——实时定位系统)单元或rtls服务器形成。
7、第一实时控制和评估单元或者rtls服务器接收测量的信号传播时间，并由此测定现有无线电转发器的位置值。
8、例如，通过测量无线电信号的传播时间来定位无线电转发器，这些无线电信号在无线电转发器和多个位置固定的无线电台之间循环交换。如果信号以足够的信号强度并且在直线或直接的传播路径上传输，则这种三边测量法(trilateration)非常有效。
9、例如，通过测量无线电信号的方向来定位无线电转发器，这些无线电信号在无线电转发器和多个位置固定的无线电台之间循环交换。如果信号以足够的信号强度并且在直线或直接传播路径上传输，则这种三边测量法非常有效。
10、无线电转发器的信号由多个位置固定的无线电台或锚站(ankerstation)接收，并且通过测量传播时间，例如到达时间(toa)或例如到达时间差(tdoa)来创建定位的基础。随后，在第一实时控制和评估单元上，例如在rtls服务器上计算或者估计无线电转发器的位置，该rtls服务器经由无线或有线的数据连接与所有的无线电台或锚站连接。这种定位模式被称为rtls模式。
11、根据本技术，通过数据的无线传输实现了功能安全的切断路径。
12、上级系统(即，第二实时控制和评估单元)，在非安全硬件(例如，“服务器层级(serverebene)”的工业计算机)上，借助于无线的无线电技术，例如在物流环境中，对“现场层级(feldebene)”(即，例如在车间中)的例如多个对象(例如，机器、自动驾驶交通工具和人员)进行实时监控。例如，在自动驾驶交通工具与人员即将发生碰撞的情况下或由于其他原因，可以借助于服务器层级的第二实时控制和评估单元的上级监控来触发对例如现场层级的机器的功能安全的切断路径。在此，功能安全的现场层级是强制性的，即存在切断或至少减少危险运动的可能性，以便不再有危险运动。
13、该安全系统至少由现场层级的无线电转发器、(提供无线的无线电数据传输的)第一实时控制和评估单元以及服务器层级(即，第二实时控制和评估单元)组成。
14、在服务器层级(即，第二实时控制和评估单元)，对现场层级(即，无线电转发器)的信息进行可信度检查(plausibilisieren)，因为通过第一实时控制和评估单元传输的数据最初被认为是不安全的。第二实时控制和评估单元上的可信度检查和计算是在两个单独的实体上进行的，即是双通道的。
15、为此，第二实时控制和评估单元可以例如具有两台工业个人计算机或者工业计算机。
16、例如，第二实时控制和评估单元的第一通道提供有效数据(payload——有效载荷)，即消息中对象的位置数据，并且第二实时控制和评估单元的第二通道提供有效数据(nut本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种安全系统，用于定位至少一个位置可变的对象(2)，所述安全系统(1)包括至少一个第一实时控制和评估单元(3)、至少一个无线电定位系统(4)，
2.根据权利要求1所述的安全系统，其特征在于，所述第二实时控制和评估单元(7)是服务器，其中所述服务器或所述服务器的软件被设计成双通道的。
3.根据权利要求1或2所述的安全系统，其特征在于，所述无线电转发器(6)具有标识，其中，相应的无线电转发器(6)被分配给相应的对象(2)，由此所述第一实时控制和评估单元(3)和/或所述第二实时控制和评估单元(7)被设计成用于对所述对象(2)进行区分。
4.根据权利要求1或2所述的安全系统，其特征在于，所述无线电定位系统(4)是超宽带无线电定位系统，其中所使用的频率在3.1GHz至10.6GHz的范围内，其中每个无线电台(5)的发送能量最大为0.5mW。
5.根据权利要求3所述的安全系统，其特征在于，所述无线电定位系统(4)是超宽带无线电定位系统，其中所使用的频率在3.1GHz至10.6GHz的范围内，其中每个无线电台(5)的发送能量最大为0.5mW。
6.根据权利要求1-2和5中任一项所述的安全系统，其特征在于，在所述无线电转发器(6)和所述第二实时控制和评估单元(7)之间存在的无线电通信连接是有线连接的传输通道或者是经由有线连接和无线电通信两者的传输通道。
7.根据权利要求1-2和5中任一项所述的安全系统，其特征在于，所述无线电转发器(6)具有用于周期性地向所述无线电台(5)发送无线电信号的无线电发射机(12)和用于周期性地接收来自所述无线电台(5)的无线电信号的无线电接收器(13)，从而所述无线电转发器(6)通信地耦合到所述无线电台(5)。
8.根据权利要求1-2和5中任一项所述的安全系统，其特征在于，所述无线电转发器(6)具有充当所述第二实时控制和评估单元(7)的监督器的验证单元(8)。
9.根据权利要求1-2和5中任一项所述的安全系统，其特征在于，所述第二实时控制和评估单元(7)具有用于提供所述位置数据的第一通道(10)和用于提供所述位置数据的验证数据的第二通道(11)。
10.根据权利要求9所述的安全系统，其特征在于，所述第二实时控制和评估单元(7)具有输入协调器(17)和输出协调器(18)，其中所述输入协调器(17)用于接收输入并且通信地耦合到所述第一通道(10)和所述第二通道(11)以将所接收的输入提供给所述第一通道(10)和所述第二通道(11)，以及其中，所述输出协调器(18)通信地耦合到所述第一通道(10)和所述第二通道(11)以接收来自所述第一通道(10)的所述位置数据和来自所述第二通道(11)的所述位置数据的验证数据。
...【技术特征摘要】
1.一种安全系统，用于定位至少一个位置可变的对象(2)，所述安全系统(1)包括至少一个第一实时控制和评估单元(3)、至少一个无线电定位系统(4)，
2.根据权利要求1所述的安全系统，其特征在于，所述第二实时控制和评估单元(7)是服务器，其中所述服务器或所述服务器的软件被设计成双通道的。
3.根据权利要求1或2所述的安全系统，其特征在于，所述无线电转发器(6)具有标识，其中，相应的无线电转发器(6)被分配给相应的对象(2)，由此所述第一实时控制和评估单元(3)和/或所述第二实时控制和评估单元(7)被设计成用于对所述对象(2)进行区分。
4.根据权利要求1或2所述的安全系统，其特征在于，所述无线电定位系统(4)是超宽带无线电定位系统，其中所使用的频率在3.1ghz至10.6ghz的范围内，其中每个无线电台(5)的发送能量最大为0.5mw。
5.根据权利要求3所述的安全系统，其特征在于，所述无线电定位系统(4)是超宽带无线电定位系统，其中所使用的频率在3.1ghz至10.6ghz的范围内，其中每个无线电台(5)的发送能量最大为0.5mw。
6.根据权利要求1-2和5中任一项所述的安全系统，其特征在于，在所述无线电转发器(6)和所述第二实时控制和评估单元(7)之间存在的无线电通信连接是有线连接的传输通道或者是经由有线...
【专利技术属性】
技术研发人员：安吉莉娜·穆勒，卡斯滕·纳茨科夫斯基，汉斯于尔根·卡默，塞巴斯蒂安·库普费施密德，
申请(专利权)人：西克股份公司，
类型：新型
国别省市：
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