CN1154172A - 架空索道安全监测系统 - Google Patents

Abstract

一种用于监测架空索道安全性的系统包括与基站计算机通信的传感器。缆索偏移传感器(16)检测缆索偏移正常的缆索牵引线并产生一个缆索偏移信号。每个滑轮上的振动传感器(12)检测滑轮组件内属于解体特征的振动并产生一个振动信号(14)。这些传感器中的每一个分别具有一个用于向缆索塔架上的RF接收机(16)广播其信号的RF发射机。配置给传感器组的接口单元(4)将其信号转发到基站计算机以通知缆索操作人员。

Description

架空索道安全监测系统

本发明涉及监测架空索道，即缆索支撑的空中索道安全性的系统，特别涉及具有沿系统的架空索道分布的远端安全性传感器网络这样的系统，用于检测不安全或潜在的不安全状态并响应不安全状态产生传送给架空索道操作人员的报警信号。

这里使用的术语“架空索道运载工具”和“运载工具”一般意义上表示任何椅式缆车、篮式缆车、客运缆车、箱式容器、平台、T型梁或从架空索道缆索悬挂下来用于运载人和/或物品的其它运载工具。术语“塔架”是指任何架空索道缆索的支撑构架。

本发明的一个目的是提供一种用于检测架空索道中某些异常或不安全状态的快速和有效的系统。

本发明的另一个目的是提供一种用于检测导磁的架空索道缆索位置的异常或不安全移动的快速和有效的系统。

本发明的再一个目的是提供一种系统，用于检测导磁的架空索道缆索的位置在滑轮内的异常或不安全移动，以便在缆索跳出该滑轮前采取补救行动。

本发明的再一个目的是提供一种系统，用于检测导磁的架空索道缆索的位置在滑轮内的异常或不安全移动，作为滑轮可能解体的指示。

本发明的再一个目的是提供一种系统，用于检测架空索道缆索滑轮组件，特别是滑轮解体的早期阶段，以便在沿滑轮组件行驶的缆索的支撑受影响前提供警告。

本发明的再一个目的是提供一种系统，用于检测缆索滑轮解体的早期阶段，以便在滑轮组件进一步损坏前提供警告。

本发明的再一个目的是提供一种系统，该系统包括用于检测架空索道运载工具的不安全倾斜或摇摆从而至少提供警告，以便在运载工具被撞击和/或从缆索摘挂前可采取补救行动的快速和有效的装置。

本发明的再一个目的是在倾斜变得不安全前检测由于在一点的摇摆运动造成的架空索道运载工具的倾斜。

这些目的，以及本文中表示或暗示的其它目的由监测架空索道安全性的系统实现，该系统具有至少一个，即一个或多个缆索位置传感器，响应该缆索偏移正常的缆索牵引线产生与偏移对应的信号(“缆索偏移信号”)。每个缆索塔架最好针对由该塔架支撑的每条缆索或缆索ru具有一个缆索位置传感器。该系统也可具有至少一个，即一个或多个滑轮振动传感器，滑轮振动传感器安装在相应的缆索滑轮组件上并响应缆索滑轮组件中至少是滑轮组件内属于解体特征的振动，以产生一个与其相对应的信号(“滑轮问题信号”)。最好在每个滑轮组件上安装一个振动传感器。该系统最好还具有至少一个，即一个或多个架空索道运载工具倾斜传感器，安装在由该缆索支撑的对应的架空索道运载工具上，分别响应其主运载工具的过量摇摆，以产生一个与其相对应的信号(“过量摇摆信号”)。这些问题识别信号传送给索操作人员，以便操作人员采取补救行动。该缆索位置传感器的一个实施例具有一个安装在至少一个缆索滑轮组件上的电感器件，用于产生磁通量和检测该缆索相对于所述正常的缆索牵引线的位置，作为穿过该缆索的磁通量的函数。振动传感器的一个实施例具有一个转换器，用于将滑轮组件中的振动变换成对应信号；和一个机械高通滤波器，用于滤除与由滑轮组件正常操作产生的振动对应的信号分量，而未滤除的信号分量是滑轮问题信号。架空索道运载工具倾斜传感器的一个实施例具有一个倾斜开关，用于在每当运载工具的倾斜超出倾斜的预定阈值角度时产生一个信号(斜置信号＂)；一个处理器，用于至少测量斜置信号的持续时间和重复率，并在每当持续时间或重复率超过预定的对应阈值时产生过量摇摆信号。具有一个倾斜传感器的每个运载工具还具有一个RF发射机，用于广播从运载工具产生的过量摇摆信号，该系统包括至少一个安装在缆索支撑机架(“塔架”)上的接收机，用于接收广播的过量摇摆信号。配置给每个传感器的接口单元(例如与该传感器安装在同一塔架上)将传感器信号转发到向缆索操作人员提供对应指示的基站计算机。配置给每个RF接收机的接口单元(例如与该接收机安装在同一塔架上)将所接收的信号转发到该基站计算机。架空索道运载工具的发射机和塔架接收机最好使用扩频技术以增强其抗外界干扰的能力。接口单元和基站计算机最好经公共数据网络通信。每个架空索道运载工具也可具有一个或多个代码转发器，该代码转发器可通过较短距离，例如几十英尺将确定的专用代码传送到对应的基站发射接收机。每个过量摇摆信号发射机最好具有一个专用代码，并且每当该发射机的主运载工具通过该基站时，与该基站计算机通讯的发射接收机发出一个脉冲以触发发射机代码转发器。该转发器通过发送所请求的代码应答。这样，基站计算机通过了解缆索上运载工具的数量和分布可完全保持缆索上每个架空索道运载工具位于何处的准确轨迹。同样，每个架空索道运载工具和每个运载工具压紧装置可具有专用代码和相似的转发器/发射接收机配置，以使系统控制其运载工具目录并根据压紧装置的使用次数安排压紧装置的维修或更换。

图1是根据本发明提供其中包括一个基站计算机和系统的多个缆索塔架接口单元之间的通信网络概述的功能方框图。

图2是一个塔架接口单元和其与配置给其的多个传感器链接的功能方框图。

图3是支撑缆索的一个滑轮对组件的侧视图，该组件是由滑轮对支撑梁结合在一起的一对缆索滑轮。

图4是图3的滑轮对组件的侧视图，根据本发明的振动传感器附设到该滑轮对支撑梁。

图5是振动传感器的示意图。

图6是其上带有一条缆索和横跨该缆索线两旁安装的一对缆索对准传感器的缆索滑轮的局部侧视图。

图7是根据本发明的缆索对准传感器的功能方框图。

图8是根据本发明的电感检测器的截面图。

图9是示出了安装在滑轮支撑梁上并横跨缆索传送线两侧配置的一对缆索对准传感器的滑轮对组件的平面图。

图10是架空索道运载工具通过缆索塔架的示意图，该剖视图中说明了撞击该塔架的过量倾斜的架空索道运载工具。

图11是根据本发明的倾斜开关的截面示意图。

图12是图11的倾斜开关的平面图。

图13是架空索道运载工具和塔架之间通信链路的示意图。

图14是与塔架接口单元通信的架空索道运载工具倾斜传感器的功能方框图。

参考图1和2，该图说明了根据本发明的系统具有经局域网(LAN)6与多个远端塔架接口单元4通信的基站计算机2。塔架接口单元设在各自的塔架8。每个塔架接口单元监测配置给其的多个传感器件。基站计算机的主要功能是不断地从与该传感器件相关的塔架接口单元请求状态报告，并为操作人员提供对应的实时状态信息。状态报告请求可连续到每个塔架。基站计算机处理其从塔架接口单元接收的信息，寻找危险状态。最好采用似乎合理和相关算法处理该信息以提高其结果的可靠性。基站计算机处理可具有各种用于向操作人员传送危险状态的指示器10，例如监视器屏幕和其它光学、声学、图解和/或字母报警和显示。

再参考图1和2，一类传感器件可以是滑轮支撑振动传感器12。每个传感器固定到诸如滑轮支撑梁之类的滑轮组件支撑部件，以检测诸如正在分解的滑轮之类的组件内属于解体特征的振动。最好将振动传感器固定到每一个滑轮支撑梁。如下文所充分描述的，每个振动传感器产生与其所固定到的支撑梁的振动对应的模拟信号14。对模拟信号进行预处理并传送到配置给传感器所在的塔架的塔架接口单元。

再参考图1和2，第二类传感器件可以是缆索对准传感器16，该缆索对准传感器提供与缆索偏移其牵引线的任何横向运动有关的信息。每个塔架最好针对由该塔架支撑的每条缆索ru具有一个这样的传感器。例如，具有一个用于支撑在其正向运行的缆索的滑轮组件和另一个用于支撑在其反向运行的缆索的滑轮组件的塔架应具有两个缆索对准传感器，每个传感器位于其相应滑轮组件的第一滑轮(相对于牵引方向)后面。如下文更完整描述的，每个缆索对准传感器提供一个输出18，该输出与包含有关传感器正在检测的缆索相对其牵引轴的位置信息的频差相对应。该信息传送到配置给，即安装在该传感器所在的塔架上的塔架接口单元。

参考图1、2和14，第三种检测器件可以是安装在每个架空索道运载工具上检测不安全和/或运载工具过量摇摆的倾斜传感器20。如下文将更完整描述的，该传感器包括一个扩频RF发射机，并且如果该传感器确定摇摆不安全或过量，该发射机将被触发以便广播一个对应信号。由位于广播范围内相应塔架上的一个或多个扩频接收机24拾取该信号。接收机又将对应的信号26传送到其各自的本机塔架接口单元。另外，每个倾斜传感器可定期地广播一个状态信号以指示其功能度。

再参考图1和2，如所说明的，配置给或安装在塔架8上的每个塔架接口单元4监测8个滑轮支撑振动传感器12和两组配置给该单元的缆索对准传感器16，并监测用于在接收机广播范围内从架空索道运载工具接收信号的本地扩频RF接收机24(SS RCVR)。由塔架接口单元监测的器件的数量和种类可视需要多于或少于刚才描述的数量和种类。将来自振动传感器的输出14作为输入施加到信号多路复用器25(MUX)，多路复用器的输出传送到模数转换器电路27(A/D)。A/D电路的输出传送到诸如带有程序和数据存储器的微处理器之类的接口单元处理器29的输入端口。可由顺序电路(未示出)或微处理器经MUX控制信号的选择。RF接收机的输出26为数字形式，因此无需转换而直接到达处理器的输入端口。缆索对准传感器提供两个脉冲序列输入18A和18B到处理器，脉冲序列的周期对应于各自振荡器的频率，如下文将更完整描述的。接口单元处理器经LAN接口31(LAN INTF)通过LAN6与基站计算机2通信。接口单元还可具有一个“监视”电路(未示出)，以便定期地通知基站计算机其本身和由其监测的所有传感器正在正常工作。接口单元和接收机安放在不受气候影响的外壳中。

参考图2-5，滑轮支撑振动传感器12设计为使用压电晶体变换器30监测由滑轮对组件28产生的振动频率。如果横跨一个轴施加机械应力，压电晶体则产生电压。为了用压电元件测量振动，必须将加速度转换成压力。当采用压电元件检测表面振动时，由于恒定压力信号是不相关的，通过在顶部简单地放置块32可将加速度变换成压力。另外，当该块是加载在压电元件表面上的弹簧时，可针对某些频率放大电信号。这种情况下，在所定义的加速度，该块将与表面失去接触并最终弹回和敲击压电元件，产生更高的电压。对于给定的压力，由于压电元件总是产生相同的电压幅度而与振动频率无关，这对增加包含相关信息的频带是重要的。

由于当滑轮侧板变为断裂或脱落时它将摩擦其相邻的滑轮支撑梁，滑轮传感器可有效地检测滑轮的解体。该摩擦是金属对金属并产生以这种情况为特征的振动。本发明的传感器目的在于检测这些振动并将它们传送到基站，至少发出声音报警，以便尽快采取补救行动。

参考图3和4，所说明的滑轮组件8具有两个平面对齐的滑轮36，由滑轮支撑梁48A和48B按间隔关系套入两个滑轮曲颈并将它们结合在一起。通常称为钢索的缆索40行驶在该滑轮上。由一个齿轮连接42按常规将滑轮组件保持在塔架(未示出)之上。每个滑轮包括一个圆盘44，绕该圆盘的边缘确定一个相对下凹的中心槽46，缆索行驶在该槽中。有槽圆盘固定在与其同心的圆形侧板38A和38B之间，但圆形侧板的直径更大以形成边沿。振动传感器12安装在滑轮支撑梁48B的外侧。该传感器包括用于向塔架接口单元发送其输出的通信线50。

参考图5，传感器12包括将机械压力或冲击振动变换成相应电信号的压电元件30。由弹簧52抵住压电元件表面对自由移动块32加载。可通过螺钉54调节弹簧力，以改变在各种频率的灵敏度，以使正常操作下由滑轮运动产生的振动不会将块加速到其离开压电元件表面那样大的程度。这样弹簧加载的自由移动块作为机械高通。正常情况下，由于压电元件表面上的压力中的正常振动将产生低频信号。然而，如果滑轮的侧板断裂并开始脱落，则将擦伤支撑梁产生高频振动。该振动将加速压电元件表面上的块使其离开该表面。从而弹回和撞击压电元件。该撞击使压电元件产生将被传送到“拾取”电路56的高压和高频信号(相对于滑轮组件正常操作期间产生的频率)。该拾取电路包含一个高通滤波器，以从压电信号除去任何直流(DC)分量并放大，以便将经滤波器的信号转化到适合于本地接口单元中的A/D转换器27(图2)的电压范围。通信线50将拾取电路的输出发送到接口单元，然后再传送到基站计算机。

已经发现在椅式索道滑轮组的正常操作下，其基频在10Hz和15Hz之间，取决于钢索速度。钢索擦伤滑轮侧板或金属部件打击支撑梁(在滑轮解体期间会发生)产生的任何附加噪声导致大约70Hz的频率。

该滑轮组件振动传感器很适合作为任何缆索支撑的或缆索驱动的系统的安全器件，这些系统包括例如滑动式人员运输车、滑动操纵绳索、滑动T-梁、平板运送机、运载工具运送机、旅客运输车、雪崩式起爆器(avalanche blaster)和材料索道，滑轮解体是这些系统中的一个问题。

参考图6-9，缆索对准传感器用来测量钢索与位于该钢索相对侧面上的两个磁场(电感器)源之间的磁阻(Rm)，两者相隔已知距离(D)。每个磁阻与该距离成正比：Rm～D。每个电感器的电感(L)由磁阻确定L-D/Rm。这表明可通过测量电感确定钢索和电感器之间的距离。一种简单的测量电感(L)的方法是使用带有固定电容(C)的L/C振荡器。该振荡器的频率则仅与电感成正比f＝(1/2π)(1/LC)。

如这里所描述的，即使为固定电容，振荡器频率在理论上仅是其电感器电感的函数，并因此与从钢索到电感器的距离成正比，实际上还有环境因素，特别是温度也影响L和C的值。通过使用物理上紧靠在一起设置的温度稳定元件和振荡器响应的差分测量结果(由绳索运动引起的频率中的偏差)可将这些影响减少到可忽略的最小值。这样，诸如空气中的温度和湿度之类的环境变量的影响变成共模现象并且影响很小或没影响。

参考图6-9，这些图说明了行驶在常规滑轮36上的导磁缆索40(例如在常规椅式索道中使用钢缆)。电感器60A和60B安装在滑轮组件的相对侧面上。一个适当的电感器具有下列特性：(a)一种迫使磁通量通过空气占用足够长行程的物理形式，(b)在缆索材料的最佳频率工作的能力，(c)由涡流造成的损耗低，和(d)高导磁率。所示出的电感器的一个例子是缠绕在诸如铁心之类的开口“C”型心体64的导电线圈62。如所说明的，铁心的开口面朝向缆索，以便在激励电感器时该铁心不提供磁通量闭合环路。然而，滑轮槽中的导磁缆索与该电感器构成闭合磁路减少将用其它方法在其上感觉到的磁阻。当缆索向更接近电感器的方向移动时(好象发生缆索朝向电感器移出该槽)，电感器的磁阻将降低，表明其电感将增加。

再参考图6-9，所说明的电感器具有与一对自由振荡的振荡器68的相应L/C电路通信的中心抽头66。该中心抽头允许使用以推挽方式工作的L/C振荡器以补偿铁心材料中的损耗。两个振荡器最好相同并在一个电子单元中设置在一起，即在一块电路板上靠在一起，以使温度影响对两者造成的漂移相同。每个振荡器的频率是其线圈的电感和所选择的电容的函数。电容值确定频率范围并且必须根据心体(最好是铁材料)和缆索的磁特性选择。在一系列实验中已发现对于椅式索道中使用的标准钢索最佳频率范围在40Khz和50KHz之间。

两个电感器对称地安装在缆索的相对侧面，与缆索的牵引线构成闭合磁路。如果传感器的制造相同，理想情况下，这些传感器对位于它们之间中心的缆索具有相同的电感。如果缆索从中心向一个传感器偏移，该传感器的电感将增加而另一个传感器的电感将降低。结果是一个振荡器的频率降低而另一个振荡器的频率增加。从而使两个传感器提供与缆索位置有关的差分信息。

再参考图2和7，振荡器68将它们各自的频率69A和69B传送到接口/脉冲形成器电路70。接口/脉冲形成器电路分别产生两个对应的脉冲序列18A和18B传送到传感器的本地接口单元4的处理器29。脉冲序列可以是将来自振动器的正弦波划分成可由处理器读取的方形双极性信号。这种情况下，处理器简单地测量脉冲序列的周期以确定振荡器的频率用于计算频差。由处理器运行的自学算法存储正常操作期间两个频率之间的差。由于两个振荡器处在相同环境中并在相同方向漂移，采用该频差以使温度对频率的影响最小。在缆索从虚构的中线偏移时，该频率将显著地变化。如果该值超过预定阈值，处理器则经LAN向计算机发送信号。该基站计算机被编程以区分正常的缆索偏移和超出正常范围的缆索偏移。对于那些超出正常范围的缆索偏移，该基站计算机也可提供关于放慢或立即停止缆索运动的信息。

由频率计数器交替地监测两个振荡器的输出。

根据本发明的缆索对准传感器适合于作为检测任何缆索支撑和/或缆索驱动系统中使用的导磁缆索的侧向偏移的装置，这些系统包括例如滑动类椅式缆车、操纵绳索、T-梁、平板运送机、悬挂式运送机、旅客运输车、雪崩式起爆器和材料索道，缆索偏移可能是这些系统中的一个问题，

图10描绘了架空索道运载工具固有的安全问题。简言之，过量摇摆运动或更频繁地撞击诸如塔架8之类的静止物体可使摇摆的运载工具72脱离其支撑缆索。这种情况下，运载工具的压紧装置71被从缆索扭转，运载工具和其乘客将落到地面，经常造成灾难性后果。

参考图11和12，所说明的倾斜传感器20具有一个密封腔74。除作为接触环的底板边缘78外，该密封腔的底板76为锥形并且是非导电体，例如塑料。如图所说明的，该密封腔的顶板80可以是倒置的碗状板或平板。除也是作为接触环的顶板边缘82外，该顶板也是非导体。两个接触环相对对准，绕该密封腔边缘形成楔形，并且最好是镀金的，密封腔内部是一个导电球84，例如镀金球。电导线(未示出)在密封接触环和外部电路之间提供信号传送。内部带有球的密封腔和接触环构成倾斜开关86。倾斜传感器安装在架空索道运载工具上，与运载工具重心的垂线一致。

运行过程中，当运载工具静止时，该球位于锥形底板最低点，但当该传感器倾斜时，该球趋于滚向密封腔边缘。如果该倾斜太严重，该球将滚入接触两者的相对的接触环之间的楔形中，并在电气上闭合触点。相对于水平方向，所安装的密封腔底板的倾斜度最好小于架空索道运载工具的不安全倾斜度，以便在运载工具到达不安全倾斜度前使接触环闭合。例如，图11中说明的密封腔的底板倾斜度为10°，比图10中说明的不安全倾斜度小5°。

如上所述，倾斜开关对架空索道运载工具在360°角度范围所有方向中的倾斜敏感。然而，可产生与缆索牵引轴一致的闭合“盲点”，以便运载工具加速或停止时防止开关闭合。通过在某些段用绝缘体覆盖接触环很容易做到。另外，球腔中可充入诸如乙二醇之类相对粘稠的流体，以适当地减慢球的运动。

参考图11，13和14，倾斜开关闭合产生传送到滤波器单元88的信号，滤波器单元由锂电池90供电。滤波器单元的输出传送到微处理器22(最好是CMOS)。为节省电池能量，微处理器在正常状态下处在低电流(休眠)状态，但当针对如由滤波单元中的时间常数电路确定的预定义时间周期出现倾斜开关闭合时增加供电。如果由于正常振动造成出现假接触，这样可防止微处理起动。当增加供电时，微处理器运行检查闭合持续时间和重复率的软件算法。由于架空索道运载工具已知的物理尺寸，运载工具的振荡周期是取决于载荷的已知常数。如果闭合时间和摇摆重复率超过预定模式，微处理器将起动RF扩频发射机22，该发射机将经运载工具天线94向一个或多个塔架天线96广播信号。(见图1中说明的天线)。每个运载工具发射机具有其专用的唯一代码，因此所发送的信号包括该运载工具的代码。在发射机广播范围内的塔架经LAN将带有运载工具代码的信号转播到基站计算机。倾斜传感器也定期广播状态信号使正在正常工作的基站计算机处于待机状态。

因此，每个架空索道运载工具具有其自己的由特别适用于低温的锂电池供电的倾斜传感器。由于每个运载工具具有其专用的唯一代码，基站计算机还可包括用于保持每个运载工具位置轨迹的程序，以便当运载工具传感器发送报警信号时可将其快速定位。

参考图1和14，每个架空索道运载工具发射机22具有一个唯一代码，每当发射机的宿主运载工具经过基站时，基站发射接收机104与基站计算机通讯发射一个脉冲以触发运载工具上的发射机代码转发器102。由向转发器传送发射机代码的运载工具的微处理器控制该转发器。转发器通过发送被请求的代码应答。由于每当运载工具经过基站时发射接收机和转发器非常接近，发射接收机和转发器仅需有数米的范围。这样，基站计算机可通过了解缆索上运载工具的数量和分布保持缆索上的每个架空索道运载工具位于轨道何处的准确位置。同样，每个运载工具和每个运载工具压紧装置可具有唯一代码和类似的转发器/发射接收机，以使系统控制其运载工具目录并根据压紧装置的使用次数安排压紧装置的维修和更换。如所说明的，基站具有一个架空索道运载工具代码发射接收机110和协同转发器，以及一个运载工具压紧装置发射接收机14和协同转发器116。

虽然上面描述了一种倾斜开关的具体实施例，基本上可使用任何种当架空索道运载工具倾斜或超出所选择的角度界限时提供信号的倾斜开关。例如，可使用水银开关或带有电容性拾取的微型机械加速度计。另外，该倾斜开关可以是其它倾斜开关的改进或组合。

如上所述的扩频发射机可以是带有专用代码的常规发射机。按照RADIONICS的这样一种发射机/接收机系统可带有多达255个被唯一编码的发射机。它们在902-928MHz频带上进行通信。由于扩频信号持续时间短并覆盖的频率范围宽，它们很少受在9000MHz频带从其它设备发送的影响。一般工作在该频率范围的设备通常在单频上发送，但是即使是来自这些设备之一的一个强信号也不能影响全扩频传输。

该系统也可选择包括一个检测单元，以登记到达基站的每个压紧装置和架空索道运载工具。可用该信息存入每个压紧装置断开和闭合操作的次数并确定缆索轨道上每个运载工具的瞬间位置。

参考图1，可选择中心计算机100作为所有基站计算机指令中心的中心控制系统的基础。中心计算机可提供程序更新，集中备用和恢复功能、试听和报告功能、远端支持，并向管理人员提供监视整个缆索系统的能力。

可选择将微型机械振动传感器附连到齿轮箱和缆索驱动机构的轴承。同样可将其输出预处理成滑轮支撑振动传感器中的压电元件信号，然后将其直接发送到基站计算机。

仅为说明目的给出上面的描述和附图，可以理解，本发明不限于所公开的实施例，其意图是包括落入下面权利要求范围内元件的任何和所有替换、等效、改进和重新配置。例如，用于架空索道运载工具倾斜传感器的RF发射机和接收机不一定必须是扩频设备，而可以是能够从运载工具向如上所述文章中的塔架传送信号的任何无线发射和接收设备。

Claims (65)

1.一种用于监测架空索道安全性的系统，包括：

(a)至少一个响应缆索偏移正常的缆索牵引线产生与偏移对应的信号(“缆索偏移信号”)的装置，和

(b)将缆索偏移信号传送到缆索操作人员的装置。

2.根据权利要求1所述的系统，其中将缆索偏移信号传送到缆索操作人员的装置包括：

(a)基站计算机装置，用于接收缆索偏移信号并向缆索操作人员提供相应的指示器，和

(b)接口单元装置，用于接收从本地发送到所述接口单元装置的缆索偏移信号并将它们转发到基站计算机装置。

3.根据权利要求2所述的系统，进一步包括与基站计算机装置通信的数据网络，其中所述接口单元装置进一步包括用于与该网络通信以便将信号转发到基站计算机装置的装置。

4.根据权利要求1所述的系统，其中响应缆索偏移的装置包括至少一个安装在缆索滑轮组件上的装置，用于产生穿过该缆索的磁通量和检测该缆索相对于所述正常的缆索牵引线的位置，作为穿过该缆索的所述磁通量的函数。

5.根据权利要求4所述的系统，其中用于将缆索偏移信号传送到缆索操作人员的装置包括：

(a)基站计算机装置，用于接收缆索偏移信号并向缆索操作人员提供相应的指示器，和

(b)配置给所述至少一个用于产生缆索偏移信号的装置的每一个的接口单元装置，用于将所述缆索偏移信号转发到基站计算机装置。

6.根据权利要求5所述的系统，进一步包括与基站计算机装置通信的数据网络，其中每个接口单元装置进一步包括用于与该网络通信以便将信号转发到基站计算机装置的装置。

7.根据权利要求4所述的系统，其中所述至少一个用于产生磁通量和检测缆索位置的装置中的每一个包括：

(a)对称地配置在缆索相对侧面上并与缆索构成闭合磁路的一对开口铁心，

(b)一对对应的自由振荡的振荡器电路，每个振荡器电路的频率是其对应的电感器电感的函数，

(c)用于检测振荡器频率中差分偏移的装置，和

(d)每当差分偏移超过预定阈值时产生对应的缆索偏移信号的装置。

8.根据权利要求7所述的系统，其中用于将缆索偏移信号传送到缆索操作人员的装置包括：

(a)基站计算机装置，用于接收缆索偏移信号并向缆索操作人员提供相应的指示器，和

(b)配置给所述至少一个用于产生缆索偏移信号的装置的每一个的接口单元装置，用于将所述缆索偏移信号转发到基站计算机装置。

9.根据权利要求8所述的系统，其中用于检测差分偏移的装置包括合并到接口单元装置中的处理装置，用于测量振荡器的输出的相应周期并计算周期间的差。

10.根据权利要求5所述的系统，进一步包括与基站计算机装置通信的数据网络，其中每个接口单元装置进一步包括用于与该网络通信以便将信号转发到基站计算机装置的装置。

11.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：

(a)至少一个安装在相应的缆索滑轮组件上并响应所述缆索滑轮组件中的滑轮组件内属于解体特征的振动，以产生一个与其相对应的信号(“滑轮问题信号”)的装置，和

(b)用于将每个滑轮问题信号传送到缆索操作人员的装置。

12.根据权利要求11所述的系统，其中用于将缆索偏移信号传送到缆索操作人员的装置和用于将滑轮问题信号传送到缆索操作人员的装置包括：

(a)基站计算机装置，用于接收缆索偏移和滑轮问题信号并向缆索操作人员提供相应的指示器，和

(b)配置给所述至少一个用于产生缆索偏移信号的装置的每一个的接口单元装置，用于将所述信号转发到基站计算机装置，和

(c)配置给所述至少一个用于产生所述滑轮问题信号的装置的每一个的接口单元装置，用于将所述信号转发到基站计算机装置。

13.根据权利要求12所述的系统，进一步包括与基站计算机装置通信的数据网络，其中每个接口单元装置进一步包括用于与该网络通信以便将信号转发到基站计算机装置的装置。

14.根据权利要求11所述的系统，其中所述至少一个响应缆索滑轮组件中振动的装置包括：

(a)用于将滑轮组件中的振动转换成相应信号的装置，和

(b)用于滤除由滑轮组件正常操作产生的所述相应信号，而使未滤除的信号分量是滑轮问题信号的装置。

15.根据权利要求14所述的系统，其中用于将缆索偏移信号传送到缆索操作人员的装置和用于将滑轮问题信号传送到缆索操作人员的装置包括：

(a)基站计算机装置，用于接收缆索偏移和滑轮问题信号并向缆索操作人员提供相应的指示器，和

(b)配置给所述至少一个用于产生缆索偏移信号的装置的每一个的接口单元装置，用于将所述信号转发到基站计算机装置，和

(c)配置给所述至少一个用于产生滑轮问题信号的装置的每一个的接口单元装置，用于将所述信号转发到基站计算机装置。

16.根据权利要求15所述的系统，进一步包括与基站计算机装置通信的数据网络，其中每个接口单元装置进一步包括用于与该网络通信以便将信号转发到基站计算机装置的装置。

17.根据权利要求11所述的系统，其中所述至少一个响应缆索滑轮组件中振动的装置包括：

(a)靠在滑轮组件的支撑部件安装的压电装置，用于响应机械压力产生信号，

(b)一个与支撑部件相对配置在压电装置一侧的自由移动块，

(c)用于向压电装置偏移该块的装置，该偏移量足以使该块在由滑轮组件正常操作产生的振动期间保持紧靠压电装置，但在至少是滑轮组件内解体特征的振动期间不足以使该块敲击压电装置，压电装置响应所述敲击产生滑轮问题信号。

18.根据权利要求17所述的系统，其中将每个滑轮问题信号传送到缆索操作人员的装置包括：

(a)一数据网络，

(b)基站计算机装置，用于经该网络接收滑轮问题信号并向缆索操作人员提供相应的指示器，和

(c)配置给所述至少一个用于产生滑轮问题信号的装置的每一个的接口单元装置，用于将所述信号经该网络转发到基站计算机装置。

19.根据权利要求18所述的系统，其中每个接口单元装置进一步包括：

(a)一个模数转换器，

(b)用于接收并多路复用来自相应数量的所述装置的多个模拟滑轮问题信号以便向转换器的模拟输入端产生滑轮问题信号，转换器的输出是数字化的滑轮问题信号，

(c)用于将数字化的滑轮问题信号传送到基站计算机装置的网络接口装置，和

(d)用于控制多路复用序列和网络接口装置的处理装置。

20.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：

(a)至少一个安装在由缆索支撑的对应的架空索道运载工具上并响应架空索道运载工具的过量摇摆，以产生一个与其相对应的信号(“过量摇摆信号”)的装置，和

(b)用于将过量摇摆信号传送到缆索操作人员的装置。

21.根据权利要求20所述的系统，其中所述至少一个用于产生过量摇摆信号的装置包括：

(a)用于在每当架空索道运载工具倾斜超出倾斜的预定阈值角度时产生一个信号(“斜置信号”)的装置

(b)用于测量斜置信号的持续时间和重复率的装置，和

(c)用于在每当持续时间或重复率超过预定的对应阈值时产生过量摇摆信号的装置。

22.根据权利要求11所述的系统，进一步包括：

(a)至少一个安装在由缆索支撑的对应的架空索道运载工具上并响应架空索道运载工具的过量摇摆，以产生一个与其相对应的信号(“过量摇摆信号”)的装置，和

(b)用于将过量摇摆信号传送到缆索操作人员的装置。

23.根据权利要求22所述的系统，其中用于将缆索偏移信号传送到缆索操作人员的装置，用于将滑轮问题信号传送到缆索操作人员的装置和用于将过量摇摆信号传送到缆索操作人员的装置包括：

(a)基站计算机装置，用于接收缆索偏移、滑轮问题信号和过量摇摆信号，并向缆索操作人员提供相应的指示器，

(b)设置在架空索道运载工具，用于广播从其产生的过量摇摆信号的装置，

(c)至少一个安装在相应的缆索支撑机架上用于接收所广播的过量摇摆信号的装置，

(d)配置给所述至少一个用于产生缆索偏移信号的装置的每一个的接口单元装置，用于将所述信号转发到基站计算机装置，和

(e)配置给所述至少一个用于产生滑轮问题信号的装置的每一个的接口单元装置，用于将所述信号转发到基站计算机装置，和

(f)配置给所述至少一个用于接收所广播的过量摇摆信号的装置的每一个的接口单元装置，用于将所述信号转发到基站计算机装置。

24.根据权利要求23所述的系统，其中用于广播和接收该过量摇摆信号的装置分别包括一个扩频RF发射机和一个扩频RF接收机。

25.根据权利要求23所述的系统，进一步包括与基站计算机装置通信的数据网络，其中每个接口单元装置进一步包括用于与该网络通信以便将信号转发到基站计算机装置的装置。

26.根据权利要求24所述的系统，进一步包括与基站计算机装置通信的数据网络，其中每个接口单元装置进一步包括用于与该网络通信以便将信号转发到基站计算机装置的装置。

27.根据权利要求22所述的系统，其中所述至少一个用于产生过量摇摆信号的装置包括：

(a)用于在每当架空索道运载工具倾斜超出倾斜的预定阈值角度时产生一个信号(斜置信号”)的装置

(b)用于测量斜置信号的持续时间和重复率的装置，和

(c)用于在每当持续时间或重复率超过预定的对应阈值时产生过量摇摆信号的装置。

28.根据权利要求27所述的系统，其中用于将缆索偏移信号传送到缆索操作人员的装置、用于将滑轮问题信号传送到缆索操作人员的装置和用于将过量摇摆信号传送到缆索操作人员的装置包括：

(a)基站计算机装置，用于接收缆索偏移，滑轮问题信号和过量摇摆信号，并向缆索操作人员提供相应的指示器，

(b)设置在架空索道运载工具，用于广播从其产生的过量摇摆信号的装置，

(c)至少一个安装在相应的缆索支撑机架上用于接收所广播的过量摇摆信号的装置，

(d)配置给所述至少一个用于产生缆索偏移信号的装置的每一个的接口单元装置，用于将所述信号转发到基站计算机装置，和

(e)配置给所述至少一个用于产生滑轮问题信号的装置的每一个的接口单元装置，用于将所述信号转发到基站计算机装置，和

(f)配置给所述至少一个用于接收所广播的过量摇摆信号的装置的每一个的接口单元装置，用于将所述信号转发到基站计算机装置。

29.根据权利要求28所述的系统，其中用于广播和接收该过量摇摆信号的装置分别包括一个扩频RF发射机和一个扩频RF接收机。

30.根据权利要求28所述的系统，进一步包括与基站计算机装置通信的数据网络，其中每个接口单元装置进一步包括用于与该网络通信以便将信号转发到基站计算机装置的装置。

31.根据权利要求29所述的系统，进一步包括与基站计算机装置通信的数据网络，其中每个接口单元装置进一步包括用于与该网络通信以便将信号转发到基站计算机装置的装置。

32.根据权利要求4所述的系统，进一步包括：

(a)至少一个安装在相应的缆索滑轮组件上并响应所述缆索滑轮组件中的滑轮组件内至少是属于解体特征的振动，以产生一个与其相对应的信号(“滑轮问题信号”)的装置，和

(b)用于将每个滑轮问题信号传送到缆索操作人员的装置。

33.根据权利要求32所述的系统，其中所述至少一个响应缆索滑轮组件中振动的装置包括：

(a)用于将滑轮组件中的振动转换成相应信号的装置，和

(b)用于滤除由滑轮组件正常操作产生的所述相应信号，而使未滤除的信号分量是滑轮问题信号的装置。

34.根据权利要求32所述的系统，其中所述至少一个响应缆索滑轮组件中振动的装置包括：

(a)靠在滑轮组件的支撑部件安装的压电装置，用于响应机械压力产生信号，

(b)一个与支撑部件相对配置在压电装置一侧的自由移动块，

(c)用于向压电装置偏移该块的装置，该偏移量足以使该块在由滑轮组件正常操作产生的振动期间保持紧靠压电装置，但在至少是滑轮组件内解体特征的振动期间不足以使该块敲击压电装置，压电装置响应所述敲击产生滑轮问题信号。

35.根据权利要求4所述的系统，进一步包括：

(a)至少一个安装在由缆索支撑的对应的架空索道运载工具上并响应架空索道运载工具的过量摇摆，以产生一个与其相对应的信号(“过量摇摆信号”)的装置，和

(b)用于将过量摇摆信号传送到缆索操作人员的装置。

36.根据权利要求35所述的系统，其中所述至少一个用于产生过量摇摆信号的装置包括：

(a)用于在每当架空索道运载工具倾斜超出倾斜的预定阈值角度时产生一个信号(斜置信号＂)的装置

(b)用于测量斜置信号的持续时间和重复率的装置，和

(c)用于在每当持续时间或重复率超过预定的对应阈值时产生过量摇摆信号的装置。

37.一种用于监测架空索道安全性的系统，包括：

(a)至少一个安装在相应的缆索滑轮组件上并响应所述缆索滑轮组件中的滑轮组件内至少是属于解体特征的振动，以产生一个与其相对应的信号(“滑轮问题信号”)的装置，和

(b)用于将每个滑轮问题信号传送到缆索操作人员的装置。

38.根据权利要求37所述的系统，其中用于将滑轮问题信号传送到缆索操作人员的装置包括：

(a)基站计算机装置，用于接收缆索偏移和滑轮问题信号并向缆索操作人员提供相应的指示器，和

(b)配置给所述至少一个用于产生所述滑轮问题信号的装置的每一个的接口单元装置，用于将所述信号转发到基站计算机装置。

39.根据权利要求38所述的系统，进一步包括与基站计算机装置通信的数据网络，其中每个接口单元装置进一步包括用于与该网络通信以便将信号转发到基站计算机装置的装置。

40.根据权利要求37所述的系统，其中所述至少一个响应缆索滑轮组件中振动的装置包括：

(a)用于将滑轮组件中的振动转换成相应信号的装置，和

(b)用于滤除由滑轮组件正常操作产生的所述相应信号，而使未滤除的信号分量是滑轮问题信号的装置。

41.根据权利要求40所述的系统，其中用于将滑轮问题信号传送到缆索操作人员的装置包括：

(a)基站计算机装置，用于接收缆索偏移和滑轮问题信号并向缆索操作人员提供相应的指示器，和

(b)配置给所述至少一个用于产生滑轮问题信号的装置的每一个的接口单元装置，用于将所述信号转发到基站计算机装置。

42.根据权利要求41所述的系统，进一步包括与基站计算机装置通信的数据网络，其中每个接口单元装置进一步包括用于与该网络通信以便将信号转发到基站计算机装置的装置。

43.根据权利要求37所述的系统，其中所述至少一个响应缆索滑轮组件中振动的装置包括：

(a)靠在滑轮组件的支撑部件安装的压电装置，用于响应机械压力产生信号，

(b)一个与支撑部件相对配置在压电装置一侧的自由移动块，

(c)用于向压电装置偏移该块的装置，该偏移量足以使该块在由滑轮组件正常操作产生的振动期间保持紧靠压电装置，但在至少是滑轮组件内解体特征的振动期间不足以使该块敲击压电装置，压电装置响应所述敲击产生滑轮问题信号。

44.根据权利要求43所述的系统，其中将每个滑轮问题信号传送到缆索操作人员的装置包括：

(a)一数据网络，

(b)基站计算机装置，用于经该网络接收滑轮问题信号并向缆索操作人员提供相应的指示器，和

(c)配置给所述至少一个用于产生滑轮问题信号的装置的每一个的接口单元装置，用于将所述信号经该网络转发到基站计算机装置。

45.根据权利要求44所述的系统，其中每个接口单元装置进一步包括：

(a)一个模数转换器，

(b)用于接收并多路复用来自相应数量的所述装置的多个模拟滑轮问题信号以便向转换器的模拟输入端产生滑轮问题信号，转换器的输出是数字化的滑轮问题信号，

(c)用于将数字化的滑轮问题信号传送到基站计算机装置的网络接口装置，和

(d)用于控制多路复用序列和网络接口装置的装置。

46.根据权利要求37所述的系统，进一步包括：

(a)至少一个安装在由缆索支撑的对应的架空索道运载工具上并响应架空索道运载工具的过量摇摆，以产生一个与其相对应的信号(“过量摇摆信号”)的装置，和

(b)用于将过量摇摆信号传送到缆索操作人员的装置。

47.根据权利要求46所述的系统，其中用于将滑轮问题信号传送到缆索操作人员的装置和用于将过量摇摆信号传送到缆索操作人员的装置包括：

(a)基站计算机装置，用于接收滑轮问题信号和过量摇摆信号，并向缆索操作人员提供相应的指示器，

(b)设置在架空索道运载工具，用于广播从其产生的过量摇摆信号的装置，

(c)至少一个安装在相应的缆索支撑机架上用于接收所广播的过量摇摆信号的装置，

(d)配置给所述至少一个用于产生滑轮问题信号的装置的每一个的接口单元装置，用于将所述信号转发到基站计算机装置，和

(e)配置给所述至少一个用于接收所广播的过量摇摆信号的装置的每一个的接口单元装置，用于将所述信号转发到基站计算机装置。

48.根据权利要求47所述的系统，其中用于广播和接收该过量摇摆信号的装置分别包括一个扩频RF发射机和一个扩频RF接收机。

49.根据权利要求47所述的系统，进一步包括与基站计算机装置通信的数据网络，其中每个接口单元装置进一步包括用于与该网络通信以便将信号转发到基站计算机装置的装置。

50.根据权利要求48所述的系统，进一步包括与基站计算机装置通信的数据网络，其中每个接口单元装置进一步包括用于与该网络通信以便将信号转发到基站计算机装置的装置。

51.根据权利要求46所述的系统，其中所述至少一个用于产生过量摇摆信号的装置包括：

(a)用于在每当架空索道运载工具倾斜超出倾斜的预定阈值角度时产生一个信号(斜置信号＂)的装置

(b)用于测量斜置信号的持续时间和重复率的装置，和

(c)用于在每当持续时间或重复率超过预定的对应阈值时产生过量摇摆信号的装置。

52.根据权利要求51所述的系统，其中用于将滑轮问题信号传送到缆索操作人员的装置和用于将过量摇摆信号传送到缆索操作人员的装置包括：

(a)基站计算机装置，用于接收滑轮问题信号和过量摇摆信号，并向缆索操作人员提供相应的指示器，

(b)设置在架空索道运载工具，用于广播从其产生的过量摇摆信号的装置，

(c)至少一个安装在相应的缆索支撑机架上用于接收所广播的过量摇摆信号的装置，

(d)配置给所述至少一个用于产生滑轮问题信号的装置的每一个的接口单元装置，用于将所述信号转发到基站计算机装置，和

(e)配置给所述至少一个用于接收所广播的过量摇摆信号的装置的每一个的接口单元装置，用于将所述信号转发到基站计算机装置。

53.根据权利要求52所述的系统，其中用于广播和接收该过量摇摆信号的装置分别包括一个扩频RF发射机和一个扩频RF接收机。

54.根据权利要求52所述的系统，进一步包括与基站计算机装置通信的数据网络，其中每个接口单元装置进一步包括用于与该网络通信以便将信号转发到基站计算机装置的装置。

55.根据权利要求53所述的系统，进一步包括与基站计算机装置通信的数据网络，其中每个接口单元装置进一步包括用于与该网络通信以便将信号转发到基站计算机装置的装置。

56.一种用于监测架空索道安全性的系统，包括：

(a)至少一个安装在由缆索支撑的对应的架空索道运载工具上并响应架空索道运载工具的过量摇摆，以产生一个与其相对应的信号(“过量摇摆信号”)的装置，和

(b)用于将过量摇摆信号传送到缆索操作人员的装置。

57.根据权利要求56所述的系统，其中所述至少一个用于将过量摇摆信号传送到缆索操作人员的装置包括：

(a)基站计算机装置，用于接收过量摇摆信号并向缆索操作人员提供相应的指示器，

(b)设置在架空索道运载工具，用于广播从其产生的过量摇摆信号的装置，

(c)至少一个安装在相应的缆索支撑机架上用于接收所广播的过量摇摆信号的装置，和

(d)配置给所述至少一个用于接收所广播的过量摇摆信号的装置的每一个的接口单元装置，用于将所述信号转发到基站计算机装置。

58.根据权利要求57所述的系统，其中所述至少一个用于广播和接收该过量摇摆信号的装置分别包括一个扩频RF发射机和一个扩频RF接收机。

59.根据权利要求57所述的系统，进一步包括与基站计算机装置通信的数据网络，其中每个接口单元装置进一步包括用于与该网络通信以便将信号转发到基站计算机装置的装置。

60.根据权利要求58所述的系统，进一步包括与基站计算机装置通信的数据网络，其中每个接口单元装置进一步包括用于与该网络通信以便将信号转发到基站计算机装置的装置。

61.根据权利要求56所述的系统，其中所述至少一个用于产生过量摇摆信号的装置包括：

(a)用于在每当架空索道运载工具倾斜超出倾斜的预定阈值角度时产生一个信号(斜置信号＂)的装置

(b)用于测量斜置信号的持续时间和重复率的装置，和

(c)用于在每当持续时间或重复率超过预定的对应阈值时产生过量摇摆信号的装置。

62.根据权利要求61所述的系统，其中用于将过量摇摆信号传送到缆索操作人员的装置包括：

(a)基站计算机装置，用于接收过量摇摆信号并向缆索操作人员提供相应的指示器，

(b)设置在架空索道运载工具，用于广播从其产生的过量摇摆信号的装置，

(c)至少一个安装在相应的缆索支撑机架上用于接收所广播的过量摇摆信号的装置，和

(d)配置给所述至少一个用于接收所广播的过量摇摆信号的装置的每一个的接口单元装置，用于将所述信号转发到基站计算机装置。

63.根据权利要求62所述的系统，其中用于广播和接收该过量摇摆信号的装置分别包括一个扩频RF发射机和一个扩频RF接收机。

64.根据权利要求62所述的系统，进一步包括与基站计算机装置通信的数据网络，其中每个接口单元装置进一步包括用于与该网络通信以便将信号转发到基站计算机装置的装置。

65.根据权利要求63所述的系统，进一步包括与基站计算机装置通信的数据网络，其中每个接口单元装置进一步包括用于与该网络通信以便将信号转发到基站计算机装置的装置。

Images