用于在运行传送系统、尤其机场行李转盘时识别异常的方法和系统

技术领域

本发明涉及用于运输件货的传送系统、尤其在机场内用于行李件和件货的传送系统的技术领域。

背景技术

每个机场运营商的目的是，将在行李处理时的失效降低至最小。在实践中，这表示，行李传送系统在运行期间保持“活跃”并且在运行时间之外执行基于时间的维护。《Supervisory Control and Data Acquisition(数据采集与监控)》系统，下面称作SCADA系统，借助于计算机系统监视和控制技术过程并且通常在监控机场行李传送系统时使用。SCADA能够使机场和其他系统运营商实现监控整个系统的运行状态。

SCADA系统可以显示传送系统的部段的失效，例如当这些部段不再可用于行李处理时。较小的问题，如例如由于行李件卡住引起的在材料流中的干扰，可以非常快速地消除，使得相关的部段可以返回到正常的运行状态中。由于磨损引起的部件失效然而通常不能在对系统的可用性和容量没有显著影响的情况下消除。这些失效会对机场运营商和其他系统运营商造成大的问题。

为了可以将失效降低至最小，可以借助所谓的《预防性维护》来监控行李传送系统，所述预防性维护包含在预定的维护间隔中对部件的预防性维护。然而，所述基于时间的维护策略是耗费的。此外，对各个部件进行维护活动，所述维护活动实际上仍是完全没有必要的。此外，各个相同部件的耗损不是均匀的，使得一些部件被过于频繁地维护，其他部件被过晚地维护，进而虽然维护间隔是定期的，仍出现失效。由于机场中的传送系统的极大的长度，较准确的检查是非常耗费的并且是时间密集的，此外并非所有部分是可见的，由此使维护变难，进而虽然时间和成本较密集，但不能完全防止失效。因此，在一些传送系统中，所有部件的维护平均比通过失效引起的损坏更贵。

因此，基于时间的或预防性的维护程序越来越多地由用于修正性维护的程序取代，所述修正性程序作为运行至故障(Run-to-Failure)RTF或反应性维护已知。所述反应性维护造成部件失效，所述部件在运行进行期间必须被修理或更换，这会造成系统失效时间和对于延误交付的行李件的违约处罚。所述违约处罚由机场运营商对航空公司缴付。此外，由于突然失灵出现高的维修或更换成本，这主要是因为维护人员必须类似于消防队是立即随时准备好的。

机场行李发放转盘(reclaim carussel)为到达的乘客交还其托运的行李。行李通常经由输送带从上方或下方输送给行李发放转盘并且随后分配到运动的环行的传送带上(reclaim belt)。常见的是，这种类型的系统具有两个输送带，由此提高将行李交付到环行的传动带进而交付给乘客的输送容量。行李发放转盘的环行的传送带典型地由摩擦运行的传送带组成，所述传送带借助模块化单元组装成循环带。环行的传送带典型地由被至少一个驱动单元驱动的驱动链移动。

出于冗余原因，行李发放转盘典型地由两个驱动单元驱动，所述驱动单元经由自由旋转的联接器(自行车原理)连接。各个驱动单元的尺寸设计为，使得其可以沿着闭合的环绕轨道驱动长度为直至75m的传送带。典型地，传送带的橡胶薄片1200mm长并且8mm厚。压制的钢片承载件或移动机构(Fahrwerk)以250mm的间距安置在每个链节处并且承载具有聚氨酯轮胎的支撑轮和用于安静的、无摩擦的运行的导向轮。橡胶薄片和支撑缓冲件安置在每个承载件处，以便实现连续的承载面。

行李发放转盘位于到达大厅中并且其磨损部件、如辊和轨道隐藏在挡板后方。对于预防维护，尤其也由于大量的要检查的部件，进入是耗时的且劳动密集的。

行李发放转盘如同传送带那样在直至数百米的长度的闭合的环绕轨道上工作。行李发放转盘包含两个轨道，并且大致每半米有一个聚氨酯滚筒作为运输辊在每个轨道上滚动。大型机场运行直至100个或更多个这种行李发放转盘。与其他用于行李处理的部件相比，行李发放转盘在运行中是非常可靠的。因此，所述行李发放转盘出于成本使用考虑通常完全不维护，而是一直运行，直至在运行进行时发生失效。

如果固态物体的材料具有与运输辊或轨道的材料相同的或还更高的硬度，那么发生磨粒磨损。由于在过渡部位的表面之间的摩擦作用而发生粘着磨损。如果这些过渡部位具有不同硬度的材料，则较软的材料承受剪切力并且作为结果传递到较硬的材料。

轨道处的磨损通过沉积引起，所述沉积归因于高负载损耗。如果磨损颗粒在耗损期间附加地压碎，那么出现磨粒磨损。此外，通过物体阻挡的运输辊会磨损。被阻挡的、即不符合规定地滚动的运输辊承受强的摩擦进而伴随地承受高的温度从而丧失材料。所使用的驱动链在此同样承受提高的负载。磨损越小，干扰就越快地被识别和消除。

因此，重要的是，及早地识别传送系统的部件的即将发生的失效，借此还可以防止传送系统在运行时间期间的运行失效并且可以在运行中断开始时立即进行修理。这种维护策略对于机场和系统运营商来说是特别重要的，然而至今还未在市场上可用。

其他传送系统的传送段通常也由驱动链驱动。在行李转盘上，行李件平放在薄片上传送。这些行李件由行李转盘中的驱动链牵引。驱动链又由一个或多个驱动单元驱动，所述(多个)驱动单元和驱动链由链式传动装置包括。

为了行李传送转盘的正确运行，必须将驱动链设定成正确的张力。张力过高导致提高的力。过低的张力导致不精确的运行。两者都会是不必要的磨损的原因。

在运行期间此外会出现以下问题。掉落的干扰部分会阻挡传送系统的辊或落入薄片或其他部分之间。磨损提高并且尤其当干扰部分被沿着传送段一起拖拉时，会出现损坏，尤其工作面的损坏。尤其在过载的情况下，如其在行李转盘中经常发生的那样，薄片会卡住。这可能造成材料疲劳并且甚至造成驱动链的断裂。如果在此在附近有人，则出现受伤危险。并且如果多个驱动单元参与驱动链的推进，则引入的功率会不均匀地分布。因此，驱动链以及更大强度工作的驱动站会过载。例如，在驱动单元的驱动皮带磨损时，会发生这种情况。

现有技术是在安装传送系统之后和在定期的维护间隔期内检查链张力。检查链张力可以借助弹簧秤进行。所述弹簧秤在静止的转盘处的各个点处被监控。未确定动态的附加负载(例如被阻挡的辊)。在运行期间不进行动态测量。在磨损已经出现并且可能已经造成损坏后，在检查期间手动地搜索磨损。为了找到被阻挡的轮，必须打开整个传送转盘。并非对每次维护都这样做。容忍在运行期间出现的磨损、安全风险和其他问题。

至今为止的用于测量链张力的方法在安装后或在维护期间静态地进行。未确定在运行期间的力。

存在用于识别在准静态应用中、例如在起重机的情况中的过载的测力销。然而，在这些应用中，过载或接近过载的负载才被记录和显示。不进行动态的力测量。

因此，传送系统异常通常在其已经造成过度磨损、损坏和/或失效后才被发现。

发明内容

因此，本发明基于如下目的，消除现有技术的缺点。所述目的通过具有独立权利要求的特征的方法和系统来实现。本发明的有利的设计方案在从属权利要求中得出。

在方法方面，前述目的通过用于在用于运输件货、例如行李件的传送系统运行时识别异常的方法来实现，所述传送系统包括环行的驱动链、驱动单元和传送段，其中驱动链用于将驱动单元的力和运动传递到传送段上并且驱动链包括链节和将这些链节连接的销，其中销中的至少一个销是测力销，构成用于将作用到其上的力无接触地传递到后台系统。所述方法包括以下方法步骤：

a)在驱动链运动时，测力销记录作用到其上的力。

b)将记录的力从测力销与时间戳和/或位置戳和测力销的标识一起无线地传输到后台系统。

c)在后台系统中，对在方法步骤b)中传输的数据进行分析，并且在偏差的情况下识别为异常(A)并且借助报告发出信号。

因为已知测力销的环行速度和开始位置，所以时间戳与位置戳是基本上同义的，因为它们通过简单的计算运算可以彼此转换。

测力销应当理解为所有能够——单向地或多向地——测量，即记录作用到其上的力并且传输至后台系统的设备。测力销与正常的销都将两个链节连接。

根据本发明的解决方案可以在出现系统失效之前识别在传送系统的部件处的磨损并且还可以及时地开始维护工作。即使已经出现系统失效，随后也可以根据记录的力识别干扰的位置。根据本发明的解决方案尤其适合于如下传送系统，在所述传送系统中，驱动链是隐藏的并且仅可以通过打开覆盖件来检查和修理。在静态检查的情况下在稍后的阶段中也可以识别磨损，而仅在运行期间，即在动态测量时可以识别过载。因此，根据本发明的解决方案特别好地适合于具有不同重量的件货并且没有间距要求的物流传送系统，例如飞机行李转盘。根据本发明的解决方案可以在驱动链移动或驱动某物的任何地方应用。

根据本发明的解决方案可以通过不同的、分别对自身有利的且只要没有另作说明就可以任意彼此组合的设计方案进一步改进。下面讨论这些设计方式和与其关联的优点。

根据一个实施方式，通过与前面的记录的统计学比较或通过与固定变量的比较可以识别偏差。与固定变量的比较典型地需要校准，根据所述校准确定，在无故障运行的情况下——在传送段有负载或者加载的情况下——在驱动链移动时作用到驱动链上的力多大。在与前面的记录比较时，前面的测量用作为参考值。

为了能够实现瞬时评估，使得在开始马上识别传送系统的干扰并且使通过干扰(通过一起带动的部分引起的损坏，增强的耗损等)引起的后续损坏最小化，根据另一实施方式，测力销可以模拟地或以高的采样率连续地或近似连续地记录作用到其上的力。

根据一个实施方式，测力销可以是电池运行的或经由铺设线缆供电。电池运行尤其适合于机场行李转盘，铺设线缆的解决方案尤其适合于分拣器。

根据一个实施方式，测力销可以包括轴，所述轴具有用于测量剪应变的惠斯登电桥。惠斯登电桥以高的准确性和高的可复现性测量双倍的剪应变。测力销的仅测量唯一的剪应力的设计方案也是可行的，然而在测量力时具有较小的准确性，这然而根据应用可能已经足够。

根据一个实施方式，对于记录的力附加地，可以传输每个测力销的状态数据，例如剩余的电池容量及其温度。根据另一实施方式，在低于规定的电池容量时或在超过特定的温度时，同样可以发送根据权利要求1，方法步骤c)的报告。因此，在电池没电(例如在总归执行的维护期间)之前，电池能够更换或充电，并且如果力测量与状态数据相关，实现更高的测量准确性。由此也保证了对测力销本身的监视从而维护耗费再次更多地降低。

根据一个实施方式，数据从测力销到后台系统的传输可以经由网关进行，其中网关安装在传送系统的固定位置处并且在测力销每次最大程度接近时设置零时间。

在设备方面，前述目的通过用于在用于运输件货、例如行李件的传送系统运行时识别异常的系统来实现，所述系统包括环行的驱动链、驱动单元和传送段。驱动链用于将驱动单元的力和运动传递到传送段上并且驱动链包括链节和将这些链节连接的销，其中销中的至少一个销是测力销，构成用于将作用到其上的力无接触地传递到后台系统。所述设备包括用于执行根据权利要求1至8的方法，尤其权利要求1的方法步骤a)至c)的机构，尤其后台系统，。

只要可转用，系统具有关于前面的方法详述的类似的实施方式和相同的优点。

根据一个实施方式，传送段可以包括构成传送面的薄片，驱动单元和驱动链可以由链式传动装置包括，并且驱动链可以构成为牵引薄片。

测力销可以构成为，以高的采样率连续地或近似连续地记录作用到其上的力并且将作用到其上的力传输至后台系统。测力销可以包括电池或构成为经由线缆供电。

根据一个实施方式，测力销可以包括用于检测状态数据的机构，例如剩余的电池容量和其温度，并且构成为将检测到的状态数据传输至后台系统。

根据一个实施方式，系统还可以包括安装在传送系统的固定位置处的网关，以将记录的数据从测力销传输至后台系统，其中网关构成为，在测力销每次最大程度接近时设置零时间。

附图说明

下面，根据附图例如详细阐述本发明的实施方式。在此示出：

图1示出驱动链的局部；以及

图2示出具有异常和不具有异常的测力销的力图表。

具体实施方式

下面详细描述的实施方式涉及行李发放转盘2。然而，本发明不限于机场行李转盘，而是可应用于任意类型的传送系统，所述传送系统具有环行的驱动链4。在链张力改变时表现出的所有异常A可以被探测，其中链张力的改变的时长和/或强度与异常A的类型相关。

图1示出根据本发明的一个实施方式的行李传送转盘的驱动链4的局部。各个链节6

后台系统可以经由软件对维护人员可视化测量值，使得经训练的工作人员将过高的和过低的张力识别为异常A并且可以得出适合的措施。如果行李转盘具有多于一个驱动单元，则能够以这种方式观察驱动力的分布。

图2示出与不同的测力销8a、8b、8c的测量的地点x相关的力图表F。测力销8c具有异常A，更准确来说在驱动单元中的故障。驱动单元有故障地工作，由此其他驱动单元过载。其他异常A(摩擦驱动器的故障、被阻挡的辊、驱动单元的马达的状态、车道干扰、被夹住的干扰部件)也可以被识别，其中不同类型的干扰在不同的力图表中表现出进而根据力图表的构型可以推断出异常A的类型。

典型地，测力销8包括转动部分，例如空心轴，和位于内部的用于力测量的应变计。

根据另一实施方式，测量出的力可以自动地压缩成故障报告。为此，除了最大记录的力F和最小记录的力F以外也可以识别其差。因此，除了触发维护指示以外，行李转盘也可以通过自动切断来防备较长时间的过载(如这例如在储藏室(Schuppen)被卡住时产生)。

力与正常出现的力的偏差通过与前面的记录的统计学比较或通过与固定变量的比较来识别。不同测力销8和/或不同行李转盘的力图表的比较也用于识别异常A。具有经验的经训练的维护工作人员或良好编程的和供有行李转盘的参数的后台系统此外也可以根据唯一的测力销8的力图表识别异常。

数据从测力销8到后台系统的传输根据一个实施方式经由安装在传送系统的固定位置处的网关进行，其中在测力销8每次最大程度接近时设置零时间。将由网关接收的数据，即至少测力销的标识、测量出的力和时间戳或位置戳的三元组传输至后台系统，例如云端，并且在那里借助于信号处理服务器通过以下方式分析：

-与之前接收到的三元组(同一测力销8和/或同一测量位置)比较；

-关于时间的统计学评估。同一信号处理服务器可以分析不同行李转盘的数据并且——至少在行李转盘类似构造的情况下——彼此比较。如果在所述分析中确定明显的偏差，则可以向操作人员发送报告指明所探测到的异常的位置和设施，以便维护人员可以出动。在后台系统中存储有其他设施参数。

测力传感器8优选地除了数据三元组之外可以传递每个测力销8的其他状态数据，例如剩余的电池容量和其温度。因此，借助这些附加的数据在后台系统中通过信号处理服务器也可以监视测力销8本身的状态。由此，提出的方法和系统的用于在传送系统运行时识别异常A的可用性再次并且在没有明显的附加耗费的情况下改善。

通过动态检测更快地识别问题并且降低磨损。维护间隔可以规划并且必要时可以延长。仅通过动态测量可以识别仅在运行进行时产生的问题。这包括轮的过载以及封锁。至今为止容忍附加的磨损和链断裂的风险。测量结果的自动评估允许维护技术人员能容易地得出有针对性的维护措施。

附图标记列表

4    驱动链

6    链节

8    测力销

8’   销

A    异常