[0001] Die Erfindung betrifft ein Betriebsdatenerfassungssystem für Autobetonpumpen mit
einem Zentralrechner, mit an je einen Bordrechner der Autobetonpumpen angeschlossenen
Überwachungssensoren und/oder -signalgebern zur Erfassung von Betriebszuständen, mit
einem bordeigenen, sattelitengestützten Positionserkennungssystem und mit einem zwischen
den Bordrechnern und dem Zentralrechner kommunizierenden Datenfernübertragungssystem.
[0002] Ein etriebsdatenerfassungssystem für Autobetonpumpen ist zugleich eine Art Flottenmanagementsystem,
das einem Betonpumpenbetreiber hilft, seine Maschinenflotte optimal zu disponieren.
Die Autobetonpumpen sind mit einem satellitengestützten Positionserkennungssystem
(z. B. GPS) sowie mit einem Bordcomputer ausgerüstet. Der Bordcomputer dient zur Übersendung
von Maschinendaten an einen Zentralrechner einer Dispositionsstelle, beispielsweise
über das Telefonnetz oder über das Internet. Die Übersendung der Betriebsdaten erfolgt
stets vom Bordrechner der Autobetonpumpen zur Dispositionszentrale, wobei die Dispositionszentrale
nicht aktiv in den Pumpenbetrieb eingreift. Ein wichtiges Problem in diesem Zusammenhang
ist die exakte Ermittlung der Koordinaten der Baustelle, an denen die Autobetonpumpen
zum Einsatz kommen. Wenn eine Baustelle neu eingerichtet wird und eine Autobetonpumpe
das erste Mal dorthin fährt, gibt es im Zentralrechner noch keine austellenkoordinaten
für diesen Arbeitseinsatz. Erst mit der Hinterlegung der austellenkoordinaten im Zentralrechner
wird eine Baustelle definiert und registriert und zwar so, dass die von der Autobetonpumpe
im Rahmen eines Pumpenbetriebs übermittelten Betriebsdaten dann dieser Baustelle zur
Auswertung zugeschrieben werden.
[0003] Allerdings reichen die durch das Positionsbestimmungssystem übermittelten Koordinaten
an den Zentralrechner allein nicht aus, um eine baustellenbezogene Betriebsdatenerfassung
durchzuführen. Bisher war es hierfür erforderlich, dass der Betonpumpenfahrer bei
Erreichen der Baustelle eine Positionsbestimmung an der Baustelle bewusst auslösen
und an den Zentralrechner absenden musste. Es kam dadurch immer wieder vor, dass die
Absendung der betreffenden Daten vergessen wurde, wodurch eine Zuordnung von Betriebsdaten
zu einer bestimmten Baustelle erschwert oder unmöglich gemacht wurden.
[0004] Ausgehend hiervon, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das bekannte Betriebsdatenerfassungssystem
für Autobetonpumpen dahingehend zu verbessern, dass eine vollautomatische Erfassung
von Betriebsdaten sowie ihre zuverlässige Verknüpfung mit den Positionsdaten einer
Baustelle ermöglicht wird.
[0005] Zur Lösung dieser Aufgabe werden die in den Patentansprüchen 1 und 9 angegebenen
Merkmalskombinationen vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen
der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
[0006] Die erfindungsgemäße Lösung geht von der Erkenntnis aus, dass es bei Autobetonpumpen
aufgrund spezieller, sensorisch erfassbarer Betriebszustände möglich ist, einen inaktiven
Transportzustand von einem aktiven Arbeitszustand der Betonpumpe zu unterscheiden.
Wenn nun im aktiven Arbeitszustand zugleich die Positionsdaten des bordeigenen Positionsbestimmungssystems
übermittelt werden, ergibt sich ein Korrelationsfenster, das für die automatische
Bestimmung der baustellenbezogenen Positionsdaten herangezogen werden kann. Um dies
zu erreichen, wird gemäß der Erfindung eine im Zentralrechner befindliche Softwareroutine
zur Verknüpfung von Positionsdaten der bordeigenen Positionsbestimmungssysteme und
von ausgewählten Betriebszuständen der bordeigenen Überwachungssensoren und/oder Signalgeber
vorgeschlagen, die eine Auswerteroutine zur automatischen Ermittlung eines Korrelationsfensters
für baustellenbezogene Betriebszustände und Positionsdaten umfasst. Mit dieser Softwareroutine
ist es möglich, die aktuellen Baustellenkoordinaten ohne persönlichen Eingriff des
Betonpumpenfahrers zu erfassen und an den Zentralrechner weiterzugeben.
[0007] Um dies durchführen zu können, sind gemäß der Erfindung verschiedene Varianten von
Überwachungssensoren und/oder Signalgebern möglich, nämlich solche, die
- auf das Ausfahren von Stützbeinen und eines Abstützsystems,
- auf das Ausfahren eines Verteilermastes einer Betonpumpe,
- auf die Aktivierung eines Fernsteuergeräts,
- auf ein Einschaltsignal eines Nebenabtriebs,
- auf Hub- oder Schwenkbewegungen einer Förderpumpe oder Förderweiche,
- auf die Beendigung eines Arbeitvorgangs oder das Abschalten der Autobetonpumpe
als ausgewählte Betriebszustände der Autobetonpumpe ansprechen.
[0008] Vorteilhafterweise weist der Bordrechner ein Zählwerk zum Aufaddieren der Hübe sowie
eine Recheneinheit zur Ermittlung der Fördermenge innerhalb des Korrelationsfensters
auf.
[0009] Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zur rechnerunterstützten Erfassung
von Arbeitsabläufen von Autobetonpumpen, bei welchem Daten von Bordrechnern der Autobetonpumpen
an einen Zentralrechner durch Datenfernübertragung übertragen werden, und bei welchem
zugleich geographische Positionsdaten und Betriebsdaten der mobilen Arbeitsmaschinen
erfasst werden. Erfindungsgemäß werden die Positionsdaten und die Betriebsdaten ausgewählter
Arbeitsabläufe der einzelnen Arbeitsbetonpumpen unter Bildung von Korrelationsfenstern
miteinander verknüpft, wobei aus dem Verlauf der erfassten Betriebsdaten innerhalb
des Korrelationsfensters baustellenbezogene Arbeitsergebnisse der im Einsatz befindlichen
Autobetonpumpen ermittelt und im Zentralrechner zur weiteren Auswertung gespeichert
werden.
[0010] Verschiedene Lösungsalternativen der Erfindung sehen vor, dass
- das Ausfahren von Stützbeinen der Autobetonpumpen,
- das Ausfahren eines Verteilermastes der Autobetonpumpen,
- die Aktivierung eines Fernsteuergeräts,
- das Einschaltsignal eines Nebenabtriebs,
- die Hub- oder Schwenkbewegungen einer in der Autobetonpumpe enthaltenen Förderpumpe
oder Förderweiche,
- die Beendigung eines Arbeitsvorgangs oder das Abschalten der Autobetonpumpe
[0011] in Form von Betriebsdaten erfasst und mit bordbezogenen geographischen Positionsdaten
verknüpft werden.
[0012] Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung in schematischer Weise
dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen
- Fig. 1
- ein Schema eines Betriebsdatenerfassungssystems für Autobetonpumpen mit Zentralrechner
und satellitengestützten Positionserkennungssystemen;
- Fig. 2a und b
- ein Ablaufschema eines Arbeitsvorgangs einer Autobetonpumpe auf einer Baustelle mit
zentraler Betriebsdatenerfassung auf einer neu angelegten Baustelle und auf einer
wiederholt angefahrenen Baustelle.
[0013] Das in Fig. 1 gezeigte Betriebsdatenerfassungssystem ist Bestandteil eines Flottenmanagementsystems,
das einem Betonpumpenbetreiber hilft, seine Maschinenflotte optimal zu disponieren.
[0014] Für die Betriebsdatenerfassung ist jede Autobetonpumpe 10 mit einem Bordrechner BC,
mit Überwachungssensoren 12 oder Signalgebern zur Erfassung von Betriebszuständen
sowie mit je einem bordeigenen Satelliten 14 gestützten Positionserkennungssystem
16 (GPS) bestückt. Das Flottenmanagement wird von einer Dispositionszentrale aus unter
Verwendung eines Zentralrechners 18 gesteuert, der über ein Datenfernübertragungssystem
20 mit den Bordrechnern BC der Autobetonpumpen 10 kommuniziert. Die Datenfernübertragung
erfolgt beispielsweise über ein Funknetz unter Einbeziehung des lnternets. Dem Zentralrechner
18 kommt ausschließlich eine Dispositionsaufgabe zu. Er greift nicht unmittelbar in
die Steuerung der Autobetonpumpen 10 ein. Die Datenübertragung erfolgt stets von den
Bordrechnern BC der Autobetonpumpen 10 zu dem Zentralrechner 18.
[0015] Eine wesentliche Idee der Erfindung besteht darin, dass bei Autobetonpumpen aufgrund
spezieller, über die Sensoren 12 erfassbarer Betriebszustände es möglich ist, einen
aktiven Arbeitszustand der Autobetonpumpe 10 von einem inaktiven Transportzustand
zu unterscheiden. Beim aktiven Einsatz der Autobetonpumpe 10 werden beispielsweise
- die Stützbeine 22 eines Abstützsystems auf dem Untergrund abgestützt,
- der Betonverteilermast 24 von seiner auf dem Fahrgestell abgelegten Transportstellung
in eine Verteilerstellung gebracht,
- ein Nebenabtrieb des Antriebsmotors zur Betätigung der Hydraulikaggregate eingeschaltet
- oder eine Fernsteuerung aktiviert.
[0016] Weiter können während des Arbeitsablaufs
- Hubbewegungen der Förderpumpe
- oder Schwenkbewegungen der Förderweiche
sensorisch abgegriffen werden.
[0017] Die charakteristischen Betriebszustände werden dazu genutzt, um dem Zentralrechner
18 zu signalisieren, dass die Autobetonpumpe sich auf einer Baustelle befindet. Eine
Besonderheit der Erfindung besteht nun darin, dass sich im Zentralrechner 18 eine
Softwareroutine zur Verknüpfung von Positionsdaten der bordeigenen Positionserkennungssysteme
16 und von ausgewählten Betriebszuständen der bordeigenen Überwachungssensoren 12
und/oder Signalgeber befindet, die eine Auswerteroutine zur automatischen Ermittlung
eines Korrelationsfensters für baustellenbezogene Betriebszustände und Positionsdaten
umfasst.
[0018] In den Figuren 2a und 2b sind zwei verschiedene Fallbeispiele in Form von Flussdiagrammen
dargestellt, die das Korrelationsfenster bei der Ermittlung der Baustellenkoordinaten
aufzeigen. Die jeweils untere Reihe mit den rhombischen Feldern beziehen sich auf
Betriebszustände der Autobetonpumpe (PUMPE), während die obere Reihe mit den langgestreckten
ovalen Feldern den Datenfluss im Zentralrechner des Dispositionszentrums (DISPO) andeuten.
Die einzelnen Zeitfenster sind einander über die Datenfernübertragung zugeordnet.
Beide Figuren zeigen einen Ausschnitt aus dem Betriebsablauf beim Disponieren von
Autobetonpumpen innerhalb eines Korrelationsfensters, das mit der Baustelleankunft
beginnt und mit der Baustellenabfahrt endet.
[0019] Die Fig. 2a zeigt den Fall, in welchem die Koordinaten der Baustelle bei der ersten
Baustellenanfahrt noch unbekannt und noch nicht hinterlegt sind. Die an den Zentralrechner
18 gemeldeten Positionsdaten stammen ausschließlich von den Autobetonpumpen 10, die
erst nach Abstellen auf der Baustelle die baustellenbezogenen Koordinatenwerte abgeben.
Um die automatische Positionserfassung zu gewährleisten, werden die geographischen
Positionsdaten mit zwei speziellen Betriebszuständen korreliert, die in ihrer Gesamtheit
eindeutig den Betriebszustand kennzeichnen. Dies sind in dem gezeigten Fall ein Signal
über den eingeschalteten Nebenabtrieb sowie ein Signal über den Beginn des Pumpvorgangs.
Aus Gründen der Zuverlässigkeit wird nicht das Signal des ersten Hubs ausgewertet,
sondern das Ergebnis der Hubzählung bis zum fünfzigsten Hub abgewartet. Nur dadurch
ist sichergestellt, dass tatsächlich Beton gefördert und nicht etwa ein Reinigungsvorgang
oder ein Probelauf ausgeführt wird. Nur wenn beide Signale vorhanden sind, ist sichergestellt,
dass es sich bei dem zugleich abgegebenen geographischen Positionssignal um die Koordinaten
der Baustelle handelt. Am Ende des Korrelationsfensters wird die Pumpe ausgeschaltet
und das Pumpende an den Zentralrechner gemeldet. Dies ist dann der Fall, wenn der
Nebenabtrieb ausgeschaltet ist und die Baustellenkoordinaten verlassen werden. Damit
wird die Baustellenabfahrt signalisiert.
[0020] Ein zweites Ausführungsbeispiel nach Fig. 2b zeigt das Korrelationsfenster für den
Fall, dass eine bereits bekannte Baustelle von einer Autobetonpumpe 10 wiederholt
angefahren wird. Die Baustellenkoordinaten sind hier bereits hinterlegt. Beim Anfahren
der Autobetonpumpe erkennt der Zentralrechner die hinterlegten Koordinaten der Baustelle.
Die Betriebsdaten werden in gleicher Weise an den Zentralrechner gemeldet, wie im
Falle der Fig. 2a, allerdings ohne dass die Baustellenkoordinaten nochmals neu festgelegt
werden müssen. Die Hubzählung dient dem ausschließlichen Zweck der Bestimmung der
an der Baustelle geförderten Betonmenge. Am Ende des Korrelationsfensters wird wiederum
das Pumpende und die Baustellenabfahrt für weitere Dispositionszwecke aus den übertragenen
Betriebsdaten übernommen und ausgewertet.
1. Betriebsdatenerfassungssystem für Autobetonpumpen, mit einem Zentralrechner (18),
mit an je einen Bordrechner (BC) der Autobetonpumpen (10) angeschlossenen Überwachungssensoren
(12) und/oder Signalgeborn zur Erfassung von Betriebszuständen, mit je einem bordeigenen,
Satelliten (14) gestützten Positionserkennungssystem (16), und mit einem zwischen
den Bordrechnern (BC) und dem Zentralrechner (18) kommunizierenden Datenfernübertragungssystem
(20), gekennzeichnet durch eine im Zentralrechner (18) befindliche Softwareroutine zur Verknüpfung von Positionsdaten
der bordeigenen Positionsbestimmungssysteme (16) und von ausgewählten Betriebszuständen
der bordeigenen Überwachungssensoren und/oder Signalgeber, die eine Auswerteroutine
zur automatischen Ermittlung eines Korrelationsfensters für baustellenbezogene Betriebszustände
und Positionsdaten umfasst.
2. Betriebsdatenerfassungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Überwachungssensor (12) oder Signalgeber vorgesehen ist, der auf das
Ausfahren von Stützbeinen (22) als ausgewählter Betriebszustand der Autobetonpumpe
anspricht.
3. Betriebsdatenerfassungssystem nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Überwachungssensor (12) oder Signalgeber vorgesehen ist, der auf das
Ausfahren eines Verteilermasts (24) als ausgewählter Betriebszustand der Autobetonpumpe
anspricht.
4. Betriebsdatenerfassungssystem nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Überwachungssensor (12) oder Signalgeber vorgesehen ist, der auf die
Aktivierung eines Fernsteuergeräts als ausgewählter Betriebszustand der Autobetonpumpe
anspricht.
5. Betriebsdatenerfassungssystem nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Überwachungssensor (12) oder Signalgeber vorgesehen ist, der auf ein
Einschaltsignal eines Nebenabtriebs als ausgewählter Betriebszustand der Autobetonpumpe
anspricht.
6. Betriebsdatenerfassungssystem nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Überwachungssensor (12) oder Signalgeber vorgesehen ist, der auf Hub-
oder Schwenkbewegungen einer Förderpumpe oder Förderweiche als ausgewählter Betriebszustand
der Autobetonpumpe anspricht.
7. Betriebsdatenerfassungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zählwerk zum Aufaddieren der Hübe sowie eine Recheneinheit zur Ermittlung der
Fördermenge innerhalb des Korrelationsfensters vorgesehen ist.
8. Betriebsdatenerfassungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Überwachungssensor (12) oder Signalgeber vorgesehen ist, der auf die
Beendigung eines Arbeitsvorgangs oder das Abschalten der Autobetonpumpe (10) anspricht.
9. Verfahren zur rechnerunterstützten Erfassung von Arbeitsabläufen von Autobetonpumpen,
bei welchem Daten zwischen Bordrechnern der Autobetonpumpen und einem Zentralrechner
durch Datenfernübertragung ausgetauscht werden, und bei welchem geographische Positionsdaten
sowie Betriebsdaten der mobilen Autobetonpumpen (10) erfasst werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsdaten und die Betriebsdaten ausgewählter Arbeitsabläufe der einzelnen
Autobetonpumpen 10 unter Bildung von Korrelationsfenstern miteinander verknüpft werden,
und dass aus dem Verlauf der erfassten Betriebsdaten innerhalb der Korrelationsfenster
baustellenbezogene Arbeitsergebnisse der im Einsatz befindlichen Autobetonpumpen (10)
ermittelt und im Zentralrechner zur weiteren Auswertung abgespeichert werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausfahren von Stützbeinen (22) der Autobetonpumpen (10) in Form von Betriebsdaten
erfasst und mit bordbezogenen geographischen Positionsdaten korreliert werden.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausfahren eines Verteilermasts der Autobetonpumpen (10) in Form von Betriebsdaten
erfasst und mit bordbezogenen geographischen Positionsdaten korreliert werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierung eines Fernsteuergeräts für die Autobetonpumpen (10) in Form von Betriebsdaten
erfasst und mit bordbezogenen geographischen Positionsdaten korreliert werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Einschaltsignal eines Nebenabtriebs der Autobetonpumpen (10) in Form von Betriebsdaten
erfasst und mit bordbezogenen geographischen Positionsdaten korreliert werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Hub oder Schwenkbewegungen einer in der Autobetonpumpe (10) enthaltenen Förderpumpe
oder Förderweiche in Form von Betriebsdaten erfasst und mit bordbezogenen geographischen
Positionsdaten verknüpft werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Hub- oder Schwenkbewegungen der Förderpumpe oder Förderweiche gezählt und zur
Ermittlung einer Fördermenge ausgewertet werden.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15 , dadurch gekennzeichnet, dass die Beendigung eines Arbeitsvorgangs oder das Abschalten der Autobetonpumpe (10)
in Form von Betriebsdaten erfasst und mit den bordbezogenen geographischen Positionsdaten
verknüpft werden.