DE1231442B

DE1231442B - Device for recording profiles of waterways

Info

Publication number: DE1231442B
Application number: DEF27900A
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Nat Siegfr Fahrentholz
Original assignee: PHIL NAT SIEGFRIED FAHRENTHOLZ
Current assignee: PHIL NAT SIEGFRIED FAHRENTHOLZ
Priority date: 1952-10-16
Filing date: 1959-03-09
Publication date: 1966-12-29
Also published as: DE1231442C2

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.: Int. Cl .:

GOIbGOIb

GOIc
Deutsche Kl.: 42 c-9/01GOIc
German class: 42 c-9/01

Nummer: 1231442Number: 1231442

Aktenzeichen: F 27900IX b/42 cFile number: F 27900IX b / 42 c

Anmeldetag: 9. März 1959 Filing date: March 9, 1959

Auslegetag: 29. Dezember 1966Opening day: December 29, 1966

Das Patent 1005 747, das seinerseits im Zusatzverhältnis zu dem Patent 954 294 steht, betrifft eine Einrichtung zur Aufzeichnung von Profilen von Wasserstraßen, bei der mit Hilfe einer Vielzahl senkrecht nach unten lotender Sender-Empfänger-Paare, die an einem quer zur Längsachse des Schiffes angebrachten und die zu messende Profilbreite überdeckenden Träger angeordnet sind, und einer Aufzeichnungseinrichtung ein maßstäbliches Bild des Querprofils der Wasserstraße gewonnen wird. Dabei ist unter Schutz gestellt, daß abwechselnd mit den Querprofilen auf derselben Schreibfläche Abschnitte des vom Schiff überfahrenen Längsprofils aufgezeichnet werden, indem ein bestimmtes Sender-Empfänger-Paar für eine bestimmte Zeit allein mit dem Registrierorgan verbunden wird, wobei für beide Arten von Aufzeichnungen die Ortskoordinate durch den Papiervorschub und die Tiefenkoordinate durch die Bewegung der Schreibfeder gegeben ist. Es ist ferner bekannt, von mehreren Lotstellen des Meßraumes gleichzeitig in der Weise eine Schar von Längsprofilkurven zu gewinnen, daß ein umlaufendes Band mit mehreren Registrierfedern besetzt ist, die den jeweiligen Lotstellen zugeordnet sind. Die Registrierfedern sind in Laufrichtung des Bandes mit Abstand hintereinander angeordnet, wobei jeder Schreibfeder eine bestimmte Zone des Papiers zugeordnet ist, deren Höhe gleich dem Abstand der Registrierfedern ist. An allen Lotstellen wird gleichzeitig gelotet, und die Registrierfedern schreiben daher Längsprofilkurven, die in Laufrichtung des Trägers gegeneinander versetzt sind und mehr oder minder parallel zueinander verlaufen.The patent 1005 747, which in turn in an additional ratio to the '954,294 patent relates to a device for recording profiles of Waterways in which, with the help of a large number of transmitter-receiver pairs plumbing vertically downwards, the one attached transversely to the longitudinal axis of the ship and overlapping the profile width to be measured Carriers are arranged, and a recording device a full-scale image of the Cross profile of the waterway is obtained. It is under protection that alternate with the Sections of the longitudinal profile crossed by the ship are recorded on the same writing surface by using a certain transmitter-receiver pair alone for a certain period of time is connected to the registration organ, with the location coordinate for both types of recordings the paper feed and the depth coordinate is given by the movement of the pen. It is also known, from several solder points of the measuring space at the same time in the manner of a crowd of To gain longitudinal profile curves that a revolving belt is occupied by several registration springs, which are assigned to the respective lot positions. The registration springs are in the direction of travel of the belt arranged at a distance one behind the other, with each pen associated with a specific zone of the paper whose height is equal to the distance between the registration springs. At all soldering points will be at the same time plumbed, and the registration springs therefore write longitudinal profile curves that run in the direction of the Carriers are offset from one another and run more or less parallel to one another.

Die Erfindung ist gekennzeichnet durch die Kombination der Einrichtung nach dem Patent 1005 747 mit dieser bekannten Echoloteinrichtung zur Aufnahme mehrerer paralleler Längsprofile des vom Fahrzeug durchfahrenen Meßraumes in der Weise, daß der umlaufende Schreiborganträger der Aufzeichnungseinrichtung auf der einen Seite mit einem Schreiborgan für die Registrierung der Querprofile und auf der anderen Seite mit den Schreiborganen für die Registrierung der Längsprofile besetzt ist und zwei voneinander unabhängige, mit den entsprechenden Schreiborganen zusammenarbeitende Registrierstreifen für die Quer- und Längsprofile vorgesehen sind.The invention is characterized by the combination of the device according to patent 1005 747 with this known echo sounder device for receiving several parallel longitudinal profiles of the from Vehicle traversed measuring space in such a way that the rotating writing organ support of the recording device on one side with a writing device for registering the cross-sections and on the other hand with the writing organs for the registration of the longitudinal profiles is occupied and two independent recording strips that work together with the corresponding writing organs for the transverse and longitudinal profiles are provided.

Die Wirkungsweise der Meßeinrichtung soll an Hand der Zeichnung näher erläutert werden. Unterhalb eines Meßschiffes 1 und an einem mit diesem Meßschiff verbundenen Träger 2 sind akustische Sender und Empfänger 3, 4 usw. angebracht, die Einrichtung zur Aufzeichnung von Profilen von
WasserstraßenThe mode of operation of the measuring device will be explained in more detail with reference to the drawing. Acoustic transmitters and receivers 3, 4 etc. are attached below a measuring ship 1 and on a carrier 2 connected to this measuring ship, the device for recording profiles of
Waterways

Zusatz zum Zusatzpatent: 1005 747Addition to the additional patent: 1005 747

Anmelder:Applicant:

Dr. phil. nat. Siegfried Fahrentholz,Dr. phil. nat. Siegfried Fahrentholz,

Kiel, Grasweg 2-6Kiel, Grasweg 2-6

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Dr. phil. nat. Siegfried Fahrentholz, KielDr. phil. nat. Siegfried Fahrentholz, Kiel

ao Schallimpulse zur Echolotung senkrecht zum Boden des Gewässers senden und auch von dort empfangen können. Dabei können die Ausleger, wie im Hauptpatent beschrieben, seitlich an das Schiff 1 anmontiert sein; sie können aber auch vor dem Schiff 1ao send sound impulses for echo sounding perpendicular to the bottom of the water and also received from there can. As described in the main patent, the booms can be attached to the side of the ship 1 be; but they can also be in front of the ship 1

as vorweg geschoben werden, wenn man wünscht, genügend weit vor dem Schiff 1 Untiefen oder Hindernisse festzustellen. Auch können alle Meßstellen ohne Ausleger nur unterhalb des Meßschiffes 1 angebracht werden, wenn dieses eine genügend große Breite aufweist oder es sich um schmale Wasserstraßen handelt. Ein endloses Band 5 des Registriergerätes wird von oben nach unten über die Rollen 6 und 7 mit konstanter Geschwindigkeit, die dem Lotbereich entspricht, hinwegbewegt. An diesem Band sind z. B. auf der linken Seite die Registrierfedern 8, 9,10,11 und 12 angebracht, deren Zuführungen für die Schreibspannungen als Schleifer ausgebildet sind und in Kontaktschienen, die sich oberhalb des Riemens befinden, von oben nach unten mitlaufen. Diese Kontaktschienen 13,14,15,16 und 17 haben Verbindung mit den Verstärkern 18, 19, 20, 21 und 22. Die Eingänge dieser Verstärker sind angeschlossen an die Meßstellen 23, 24, 25, 26 und 27, die zur Aufnahme der Längsprofile dienen. In dem gezeichneten Beispiel sollen also fünf Längsprofile bei einer Fahrt durch die Wasserstraße gleichmäßig verteilt über die Meßbreite aufgenommen werden. Es können selbstverständlich weniger oder auch mehr Meßstellen sein. Am gleichen endlosen Band 5 ist auf der rechten Seite noch eine weitere Registrierfeder 28 angebracht mit einer Stromzuführung über eine Kontaktschiene 29 und einem Emp-he must be pushed in advance if one wishes to detect shoals or obstacles sufficiently far in front of the ship 1. Also, all measuring points without booms can only be attached below the measuring ship 1 if this has a sufficiently large width or if the waterways are narrow. An endless belt 5 of the recording device is moved from top to bottom over the rollers 6 and 7 at a constant speed, which corresponds to the plumbing area. On this tape are z. B. on the left side the registration springs 8, 9, 10, 11 and 12 are attached, the leads for the writing voltages are designed as grinders and run from top to bottom in contact rails located above the belt. These contact rails 13,14,15,16 and 17 are connected to the amplifiers 18, 19, 20, 21 and 22. The inputs of these amplifiers are connected to the measuring points 23, 24, 25, 26 and 27, which are used to record the longitudinal profiles to serve. In the example shown, five longitudinal profiles are to be recorded evenly distributed over the measurement width when traveling through the waterway. There can of course be fewer or more measuring points. On the same endless belt 5, another registration spring 28 is attached on the right side with a power supply via a contact rail 29 and a receiver

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fangsverstärker 30. Der Eingang dieses Empfangs- beliebigen Zeitpunkt die Aufnahme von Querverstärkers 30 hat Verbindung mit einem Umschalter profilen, ohne daß die Meßimpulse gegenseitig Stö-31, der nacheinander die Empfänger der Meß- rungen in den einzelnen Meßstellen verursachen, stellen 3, 4 usw. zur Aufnahme eines Querprofils an sondern jeder Sendeimpuls wird stets gleichzeitig zur den Empfangsverstärker 30 schaltet. Der Umschalter 5 Echolotung in den Längsprofilen und zur Echokann aus einem Kollektor bestehen, aus z. B. so lotung für das Querprofil benutzt,
vielen Segmenten wie Meßstellen zur Überdeckung Eine dritte Betriebsart des Gerätes ist aber noch der Profilbreite vorhanden sind und aus einem über möglich, die zur laufenden Überprüfung der Soliden Kollektor gleitenden Kontaktarm, der z. B. von tiefen von Wasserstraßen und zum Auffinden von einem Elektromotor angetrieben einmal um 360° io Hindernissen, die über diese Solltiefen hervorstehen, herumbewegt wird und dadurch die Empfänger- dient. Bei dieser Betriebsart ist wiederum der Längsumschaltung bewirkt. Am Gerät, fest gegenüber dem profilschreiber auf der linken Seite des endlosen endlosen Band 5, befindet sich ein Kontaktstück 32, Bandes in Betrieb. Das Papier auf der rechten Seite das dazu dient, beim Überlauf der Feder 28 einen wird ebenfalls in der angezeigten Pfeilrichtung weiter-Schaltimpuls auf die Sendeeinrichtung 33 zu geben, 15 bewegt. Gesendet wird mit allen Meßstellen, die andie mittels Stoßentladung oder Generator einen fangs zur Aufnahme des Querprofils dienten, gleichkurzen Impuls den Sendern der Meßstellen zuführen. zeitig, und empfangen wird ebenfalls mit allen Meß-In jedem Fall werden die Sender der Meßstellen 23, stellen gleichzeitig dadurch, daß über den Schalter 24, 25, 26 und 27 gleichzeitig erregt. Die Sender der 37 alle Empfänger 3, 4 usw. gleichzeitig an den Meßstellen für die Querprofilaufnahme können auch 20 Empfangsverstärker 30 geschaltet sind. Alle eingleichzeitig erregt werden; sie können aber auch fallenden Echos werden nun registriert; jeweils die mittels eines Umschalters 34, der synchron läuft mit kleinste Wassertiefe ist klar zu erkennen, so daß an dem Umschalter 31, genauso nacheinander bei der einer Solltiefenmarke 38 an der Skala des Gerätes Querprofilaufnahme erregt werden, wie die Empfän- sofort erkannt werden kann, wann und in welcher ger zur Querprofilaufnahme nacheinander umge- 25 Weise die Solltiefe unterschritten wird. Die Nullschaltet werden. Das Registrierpapier 41 links vom Linie 39 wird von den Registrierfedern 8 und 28 daendlosen Band 5 dient also zur Aufnahme von durch mit aufgeschrieben, daß die Federn im Augen-Längsprofilen, das Registrierpapier 40 rechts vom blick des Sendens zusätzlich einen Spannungsstoß endlosen Band 5 nur zur Aufnahme von Quer- von der Sendeeinrichtung 33 erhalten. Selbstverprofilen. Das linke Registrierpapier 41 wird in Pfeil- 30 ständlich weiß man zunächst nur, daß die Solltiefe richtung kontinuierlich vorwärts bewegt, das rechte unterschritten ist; es ist aber noch nicht zu ersehen, Registrierpapier 40 steht normalerweise still und an welchen Stellen des die Profilbreite überdeckenwird nur dann mit konstanter Geschwindigkeit in den Meßschiffes und der Ausleger die Untiefe zu Pfeilrichtung bewegt, wenn zur Aufnahme eines suchen ist. Durch sofortiges Aufnehmen eines Quer-Querprofils der Umschalter 31 betätigt wird. Dies 35 profils kann dies aber genau festgestellt werden,
kann durch Betätigen eines Startdruckknopfes ge- Es muß noch erwähnt werden, daß die Papierschehen. Nach jedem erfolgten Abtasten der Meß- transportgeschwindigkeiten für die verschiedenen stellen von Steuerbord außen über Schiffsmitte nach Betriebsarten verschieden sind und daß durch diese Backbord außen setzt sich der Umschalter 31 selbst- Geschwindigkeiten der Maßstab in Verbindung mit tätig still und schaltet auch den Papiertransport für 40 der Schiffsgeschwindigkeit erzielt wird, Das Papier das rechte Registrierpapier 40 ab. Es wird also durch für die Aufnahme der Längsprofile läuft in der die Einrichtung erreicht, daß gleichzeitig durch die Praxis mit etwa 15 bis 30 mm/min, die Registrierung versetzten fünf Schreibfedern auf der linken Seite eines Querprofils erfolgt zweckmäßig im Maßstab des endlosen Bandes 5 eine fortlaufende Registrie- 1:250, die fortlaufende Registrierung zur Über« rung von fünf Längsprofilen erfolgt, und daß zu 45 wachung der Solltiefe zweckmäßig mit einem Papiereinem bestimmten Zeitpunkt, wenn dies für erforder- transport von ebenfalls 15 bis 30 mm/min,
lieh gehalten wird, durch Druck auf einen Knopf ein Am Gerät kann auch ein Wahlschalter vorhanden lückenloses Querprofil in wenigen Sekunden aufge- sein, der gestattet, je nach Wunsch nur eine der Benommen werden kann. Durch Druck auf einen wei- triebsarten zu benutzen.Receiving amplifier 30. The input of this reception any point in time the recording of transverse amplifier 30 is connected to a switch profile without the measuring pulses mutually interfering with one another, which successively cause the receivers of the measurements in the individual measuring points, places 3, 4, etc. To record a transverse profile, instead, each transmission pulse is always switched to the receiving amplifier 30 at the same time. The switch 5 echo sounding in the longitudinal profiles and for echo can consist of a collector, from z. B. so plumbing used for the cross-section,
many segments such as measuring points for coverage. B. from depths of waterways and driven by an electric motor to locate them once through 360 ° io obstacles that protrude beyond these target depths, is moved around and thereby serves the receiver. In this operating mode, the longitudinal switchover is again effected. On the device, firmly opposite the profile recorder on the left side of the endless endless belt 5, there is a contact piece 32, belt in operation. The paper on the right-hand side, which is used to send a switching impulse to the transmitting device 33 in the direction of the arrow, when the spring 28 overflows, 15 is moved. It is sent with all measuring points that were used to record the transverse profile by means of an impulse discharge or generator, and feed equally short impulses to the transmitters of the measuring points. In any case, the transmitters of the measuring points 23 are set simultaneously by the fact that the switches 24, 25, 26 and 27 are simultaneously excited. The transmitters of 37, all receivers 3, 4, etc. at the same time at the measuring points for the transverse profile recording, 20 receiving amplifiers 30 can also be connected. All are aroused at the same time; But they can also fall echoes are now registered; each by means of a changeover switch 34 that runs synchronously with the smallest water depth can be clearly seen, so that the cross-profile recording are excited at the changeover switch 31, just one after the other at a target depth mark 38 on the scale of the device, as the receiver can be recognized immediately, when and in which way the target depth is undershot one after the other to record the transverse profile. The zero switches are. The recording paper 41 to the left of the line 39 is of the recording springs 8 and 28 daendless tape 5 is used to record through with written down that the feathers in the eye longitudinal profiles, the recording paper 40 to the right of the view of sending an additional voltage surge endless tape 5 only for Received transverse recording from the transmitter 33. Profiling yourself. The left-hand recording paper 41 is clearly shown in arrow 30, one initially only knows that the target depth direction is continuously moving forward, the right-hand one is undershot; However, it cannot be seen yet, recording paper 40 normally stands still and at which points the cover the profile width is only then moved with constant speed in the measuring vessel and the boom in the direction of the arrow when one is being sought to record one. The changeover switch 31 is actuated by immediately picking up a transverse transverse profile. However, this can be precisely determined from this profile,
can be started by pressing a start button. It must be mentioned that the paper show. After each scanning of the measuring transport speeds for the various places from the starboard outside to the center of the ship are different according to the operating mode and that this port outside the switch 31 self-speeds the scale in connection with active shutdown and also switches the paper transport for 40 Ship speed is achieved, the paper off the right recording paper 40. It is thus achieved through the recording of the longitudinal profiles in which the device runs, that at the same time through practice with about 15 to 30 mm / min, the registration offset five nibs on the left side of a transverse profile takes place appropriately on the scale of the endless belt 5 a Continuous registration 1: 250, the continuous registration is carried out for overlaying five longitudinal profiles, and that it is advisable to monitor the target depth with a paper at a certain point in time, if this is necessary for transport of 15 to 30 mm / min,
On the device, a selector switch can also be available. Gapless transverse profile can be opened in a few seconds, which allows only one of the people to be dazed, if desired. To be used by pressing on a wide variety.

teren Knopf kann durch Anlegen einer Spannung an 50 Eine unter Umständen beim Überwachen von eine der Schreibfedern oder auch an alle Schreib- Solltiefen wertvolle Ergänzung der Einrichtung kann federn 8 bis 12, sowohl in der Längsprofilregistrie- darin bestehen, daß der Apparat eine automatisch rung, als auch in der Querprofilregistrierung gleich- arbeitende Vorrichtung besitzt, die immer dann anzeitig eine Zeitmarke 35 bzw. 36 hineingegeben wer- spricht, wenn eine Solltiefe unterschritten wird, den, die auch beim Vermessen von Wasserstraßen 55 Durch Unterteilung der Kontaktschiene für die Zuzum Eintragen von Positionen benutzt werden kann. führung der Schreibspannung für die rechte Regi-Erwähnt muß noch werden, daß die Verstärker 18 strierseite des Apparates ist es möglich, an einem bis 22 mit einer elektronischen Schalteinrichtung Widerstand einen Spannungsabfall im Augenblick versehen sein müssen, die zur Unterdrückung von des Echoeinfalles zu erzeugen, der, wenn mehrere Mehrfachechos dienen. Dies muß besonders dann 60 Echos auf das gleiche Segment gelangen, eine Schaltder Fall sein, wenn z. B. bei Schiffen oder Baggern einrichtung betätigt, so daß ein Relais anspricht und die Meßstellen direkt in den Schiffsboden nebenein- Alarm gibt. Es kann auch zur kontinuierlichen Einander eingebaut werden und zur Vermessung von stellung der automatischen Anzeige der Solltiefenschmalen Flüssen oder Kanälen dienen sollen. unterschreitung ein unterhalb der Kontaktschiene Mit der beschriebenen Meßeinrichtung können 65 kontinuierlich verschiebbares und isoliert angebrachalso zwei Betriebsarten gleichzeitig betrieben werden, tes Blech benutzt werden, das über einen kleinen und zwar einmal die Aufnahme von mehreren Widerstand mit der Kontaktschiene für die Schreib-Längsprofilen und, wenn gewünscht wird, zu jedem feder Verbindung hat. An diesem Widerstand ent-The lower button can be activated by applying a voltage to 50 units when monitoring one of the nibs or at all writing target depths can be a valuable addition to the facility springs 8 to 12, both in the longitudinal profile register, consist in the fact that the apparatus does one automatically tion, as well as in the transverse profile registration has the same working device, which is always on-time a time stamp 35 or 36 is entered when a target depth is not reached, those who are also involved in surveying waterways 55 By dividing the contact bar for the Zuzum Entering positions can be used. Leading the writing tension for the right Regi-Mentioned must still be that the amplifier 18 strierseite of the apparatus it is possible to a to 22 with an electronic switching device resistance a voltage drop at the moment must be provided, the suppression of the echo to generate, if several Serve multiple echoes. This must then get 60 echoes on the same segment, one switching Be the case if z. B. in ships or dredging device operated so that a relay responds and the measuring points directly in the ship's floor next to an alarm. It can also be used for continuous one another be built in and for measuring the position of the automatic display of the target depths To serve rivers or canals. falling below a below the contact rail With the measuring device described, 65 continuously displaceable and insulated attachments can therefore be attached two operating modes can be operated at the same time, tes sheet metal can be used that has a small namely once the inclusion of several resistance with the contact rail for the write longitudinal profiles and, if desired, has a spring connection to each. At this resistance

steht dann die Schaltspitze für die Betätigung der Alarmeinrichtung. Ferner gibt diese Alarmeinrichtung die Möglichkeit, automatisch eine Boje vom Meßschiff oder vom Ende des Auslegers immer an der Stelle abzuwerfen, an der die Solltiefe unterschritten wird. Auch könnte eine automatisch herabfallende Fangeinrichtung vom Heck dss Schiffes zu den beiden Auslegerenden, als Drahtseil gespannt, bei Unterschreitung der Solltiefe ausgelöst werden, damit sich diese Einrichtung in dem Hindernis verfängt. then the switching tip stands for the actuation of the alarm device. Furthermore, there is this alarm device the possibility of automatically getting a buoy from the measuring ship or from the end of the boom discard the point at which the target depth is not reached. Also could be an automatically falling one Fall arrest device from the stern of the ship to the two jib ends, stretched as a wire rope, triggered when the target depth is not reached, so that this device gets caught in the obstacle.

Claims

Patent claims:

1. Device for recording transverse and longitudinal profiles of waterways with a A large number of transmitter-receiver pairs that plumb vertically downwards, one at right angles to the longitudinal axis of the ship attached and arranged to cover the profile width to be measured are, and one from a rotating writing organ support and one moved transversely to it Recording strip existing recording device, in which the location coordinate is given by the movement of the writing organ, according to patent 1005747, characterized through the combination with a known echo sounder device for recording several parallel Longitudinal profiles of the measuring space traversed by the vehicle in such a way that the circumferential Writing organ support (5) of the recording device on one side with a Writing element (28) for the registration of the transverse profiles and on the other hand with the Writing organs (8 to 12) for the registration of the longitudinal profiles is occupied and two of each other independent, cooperating with the appropriate writing organs (28 or 8 to 12) Registration strips (40 or 41) are provided for the transverse and longitudinal profiles.

2. Device according to claim 1, characterized in that the advance of the recording strips away from the rotating writing organ support and perpendicular to the writing direction.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the feed for the transverse profile recording is significantly larger than that for the longitudinal profile recording.

4. Device according to claims 1 and 2, characterized by a manually operated Switching device through which during the uninterrupted recording of longitudinal profile curves the device for recording cross profile curves only when required can be switched on.

5. Device according to claim 4, characterized by means for simultaneous keying of time stamps in the longitudinal and transverse profile recording.

6. Device according to claim 4, characterized in that that the switching device is designed so that the device for transverse profile recording during the time that cross-section curves are not being recorded, as a facility to monitor the target depth works and that while doing the echo signals all for Cross profile recording of serving measuring points together to the pen for cross profile recording are guided and the paper is fed at about the same speed as in the device for recording the longitudinal profile curves.

7. Device according to claims 1 to 6, characterized in that the transmitter-receiver pairs for the measurement of the transverse profiles are arranged on the same support as those for measuring the longitudinal profiles.

8. Device according to claim 7, characterized in that all transmitter-receiver pairs Can be used both for measuring the longitudinal profiles and for measuring the transverse profiles are.

Considered publications:
Swiss patent specification No. 313 592.

1 sheet of drawings