Многие, наверно видели фильм гений, так в конце фильма главный герой использовал радио маяк с помощью которого можно было измерять расстояние до "жучка" с точностью до метра.

Возможно будет заказ на обустройство индикаторами на каком этаже находится кабина лифта. Естественно это только индикация, к системе управления лифтом подключаться не будет.

Есть подобные системы с герконами, магнитами, и.т.д , но их довольно хлопотно монтировать.

Возникла мысль использовать устройство радио дальномера для определения на каком этаже находится кабина лифта. Возможно есть готовые модули.

накой черт для этого дальномер? Неужели у вас этажей больше чем вмещает 8-битный регистр?
Кроме того, как вы собираетесь измерять высоту кабины в этажах с погрешностью метр, если высота этажа всего 2.5-2.7 метров? Двери в шахту тоже будут открываться по показаниям высотомера?
Расстояния до жучков измераются по мощности сигнала, которая много от чего зависит. Чтобы измерять по времени прохождения, или фазе - сигнал надо синхронизировать с приемником. GPS, в опоре передатчика атомные часы, приемник не имея собственных "абсолютных" часов высчитывает из показаний нескольких спутников.
Именно поэтому все дальномеры работают на отражение.
Как вариант - предлагаю гораздо более простой вариант - помечать шахту метками, хоть транспондерными, хоть штрих-кодом и передавать их в операторную через готовый радиомодуль, хоть с Алибабы. Можете до сантиметра точность обеспечить.

Не только.

Нет, физическое отражение не единственный вариант. Удаленное устройство может добавлять время затраченное на ретрансляцию в ответ.

http://www.lyceum1502.ru/pages/outschool/articles/sid_7158/

Более сложный вариант того же самого. Суть - источник времени/фазы и приемник - на одном конце.

ОК. можно не в сантиметрах, а в барометрах.

Действительно шикарная идея - использовать альтиметр, например датчик давления BMP280 ( разрешение 10 см по высоте, относительная точность по высоте 1м.)привязать к радиомодулю и поставить на лифт. добавить автокалибровку в верхней и (или) нижней точке. Как я понял высокая точность не нужна - только для индикации, автоматику лифта к этому никто привязывать не будет. Просто чтобы скрасить ожидание лифта меняющимися циферками.

Нет. Приемники и передатчики на обоих концах несинхронизированы. Важно только то, что удаленный конец может выдать в ответ задержку которою он внес в ретрансляцию.

Бредовая идея. Лифты в шахте работают как поршни, там постоянно идут колебания давления.

Лазерныей измеритель за пару сотен евро измерит расстояние в 200 м с точностью пару мм.

Я лично сейчас пытаюсь приладить инерциальный модуль для такой темы.

Ради интереса сегодня покатаюсь в лифте. Есть метеостанция на этом датчике, посмотрю как меняется давление. Решение не универсальное, согласен. Для скоростных лифтов возможно не подойдёт.


По поводу лазера тоже подумал, но вспоминая родной лифт понял, что без периодического ТО занесёт всё толстым слоем грязи.

Подводит память, но одна из питерских контор, то ли Эфо, то ли Гамма дистрибутировала какую то фирму производившую такие модули для шахтного оборудования. Точность определения дальности достигалась за счет хитрой модуляции сигнала.

Циферки на выбор ождающего выводить в барах, Паскалях, или процентах, с точностью до 5 знака...


для этого передатчик должен быть синхронизирован с приемником на одном и том же конце. так какая разница, что совой об пенек, что пеньком об сову...


Я тоже так думаю. идея будет работать только в стационарном состоянии. Зато можно приблизительно высчитывать ускорение. ну это если по оборотам мотора, или потребляемому току считать влом.

По моему самую здравую идею подсказал Alexander, поставить акселерометр и по инерциалке выдавать положение лифта, нижний или верхний этаж использовать для синхронизации положения.
Дальномеры вряд ли хорошая идея, потому что в шахте грязь накапливается слоями, кто будет чистить поверхность отражения.
Отражение по частоте и фазе и это в металлической шахте где будет миллион переотражений.
Я б вообще поставил ролик на основной вал мотора и тупо считывал число "тиков" с троса лифта прям как в старых кассетных магнитофонах

да и пофигу. главное чтобы эту грязь не разогревали выше 800К.


ну, через 300 лет после ядерной войны, если крышу шахты снесет, конечно это станет проблемой.

Так он и синхронизирован, так как (запросный) передатчик и приёмник находятся в одной точке пространства. Вы что, никогда не слышали про радиолокацию с активным ответом?

Здравая мысль.
Сейчас у меня в разработке бесконтактный датчик угла поворота с точностью более 0.1 град.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Ставится такой на торец главного вала и с точностью где-то десяток мм определяет позицию.

Красиво, вызывает уважение тот факт, что Вы один из немногих выкладываете реальные фото реальных железок

Но задача-то (по фильму) поставлена иначе! В лифте (чумодане) нет транспондера, а только передатчик. Поэтому вам там придется установить ядерные часы с синхронизацией по сигналам точного времени..
Кроме того транспондерный метод чертовский неточный. Ответчик знает торлько время исполнения программы с точностью до джиттера в цепях ЦАП, но понятия не имеет о погрешности АЦП и ошибке детектирования фронта. Кроме того он понятия не имеет сколько фреймов было пропущено - поэтмоу каждый фрейм надо будет помечать уникальным кодом и возможно снабжать комплиментарным кодом в ответе... это-ж сколько нагородить придется.


Очень интересненько. По вращению поля статора? или еще какой-то метод?

Чегото не похоже что механика даст точностью более 0.1 град. Что с эвольвентой то у вас?


Тут нужно забыть про передатчик с ядерной синхронизацией, поскольку лифт, метал, переотражения, реф, диф и др эффекты сведут на нет точность, включая и ToF.

Радио избыточно, кмк. Ультразвук. Готовые модули для ардуины по $1 измеряют до 4м, но если сузить луч, то и расстояние можно увеличить.

В принципе, это реализуемо, если датчиков 2 - на крыше лифта (работает вверх на трансивер в СКУ) и под лифтом (работает на трансивер в приямке).
Один датчик при малых расстояниях будет врать.
Вот только идиллия кончится, когда на рабочих частотах поселится кто-то еще.

по пунктам :
1. дачики на каждом этаже не нужны, т.к. есть системы с магнитами и герконами. сложны и трудоёмки в установке. (а я ленивый и ещё ногу сломал)
2. К штатной электронике, механикке не прикасаться. не дай бог что случится будешь крайним.
3. GPS в шахте работает плохо. А шахта может быть не вверх а в низ.
4. Барометры тоже не подходят.
5. Лазерный дальномер хорошая идея, но пыль сделает систему не рабочей.

Остаётся радио дальномер с АКТИВНЫМ ОТВЕТЧИКОМ а не с уголковым отражателем!!!.
Вопрос Существуют готовые системы с метровой точностью?
Естественно система должна быть с кодированным сигналом, чтобы не мерить этаж на котором находится кабина в соседней шахте.
В кабине лифта есть 220В так что запитать АКТИВНЫЙ ОТВЕТЧИК есть от чего.

единственное, как вариант построения системы, можно в кабине лифта поставить импульсный передатчик кода.

и две антенны в начале и конце шахты, которые кабелями будут соединены с измерительным блоком. по разности времени прихода сигналов на антенны, можно будет определить где находится кабина лифта. но это геморно, опять кабели на всю длину шахты...

с простым дальномером проще. да и областей применения в дальнейшем больше...

Остается еще вариант акселерометр это датчик перемещения с встроенным приемопередатчиком.
И вариант с лифтовым оборудованием. Есть десяток бесконтактных способов работать с оборудованием.

Вариантов много:
Датчик ускорения.
Ответчик с ШПС большой длины.
Ультразвук.
Точность составит сантиметры. Только датчик ускорения придется корректировать периодически. Ошибка накапливается.
И, сдается мне, это очередной прибор для Джеймса Бонда. Hello, Q)))

Идея, практически, не рабочая! Это ж не открытый космос, а шахта, которая представляет собой очень неоднородный волновод с непредсказуемой скоростью распространения. Радиодальномер намеряет там хрен знает что. Полученную кашу переотражений замучаешься разгребать.
Инженеры, мать...

о чем я и говорил. передача кодов считанных меток - самый простой, надежный fail-safe метод, не требующий калибровки вообще.


больше 20 метров на воздухе не получится. проходили на авторадарах. Крмое того на ультразвуке переотражения в шахте не лучше чем на СВЧ, к тому же ультразвук не "подчистишь" поляризацией.

И еще не забываем, что у большинства лифтов (не у всех) есть трос точно по середине шахты, и атм же кабели питания. Поэтому радиочасть не нужна в принципе. Достаточно обычной магазинной считывалки меток и сетевого модема на 220V.


мы так делали. приходится расширять полосу и вводить фильтры высокого порядка т.к. в рабочих частотах всегда живет второй дальномер. кроме того температурные, сейсчические и пр деформации камеры посылают калибровку в ж. А по поводу малых рассояний, как раз наоборот на близких расстояниях меньше переотражений, а вплоть до ближней зоны, и даже немножко внутрь ее, коррекция измерений элементарно производится по теореме Пифагора. Но эта система с двумя датчиками в лифте, вообще большая бессмыслица. зафто пофлудили.

Я не пойму зачем надо считать миллиметры, если нужно считать этажи?
На уровне каждого этажа поставить микромощный передатчик на 1 мВт, кодированный номером этажа, а в кабинке считывать и отсылать результат на конечное устройство. Нет?
Фильм не смотрел.

А почему бы и нет?!
На уровне флуда. :-))
Если точно считать, то пользователю можно показывать сколько секунд осталось до прихода лифта на его этаж.

Progress bar evolution




нуэна ли хотя-бы сантиметровая точность?

Посмотрите системы на модулях DecaWave.
ШПС в полосе 500...1000МГц, 7-м каналов в диапазоне 3,5...6,5 МГц, разрешено в РФ.
Точность 10 см (реально 20...30 см). Максимальное расстояние 60 м (на открытом получали 120...150 м).
Модули уже с интегрированной антенной.
Могут "фильтровать" отраженные сигналы в разумных пределах.
Как будут "фильтровать" отраженные сигналы в шахте лифта - ?, т.к. узкое место 1,5х1,5 метра.
Проверяли работу в коридорах 3х4 метра.

Надо подключать микроконтроллер для обработки результатов и коррекции сбоев работы (ИМХО, "сыроватое" внутри ПО).
Готовых систем модуль+микроконтроллер не встречал, типа модулей Nanotron.
Nanotron всем хорош! И точность 1 м, и работающее ПО. Не нужен микроконтроллер, сразу можно к ПК.
Но, ОН работает в диапазоне WiFi и подчиняется CSMA (контроль несущей и коллизий).
Т.е. его может прилично "забить" простой WiFi.

Да разница "всего лишь" в том, что, не нужны затребованные Вами:






Шахта лифта не самое плохое место, для подобных измерений уже поверьте . Точность вытягиваеся обработкой результатов. В столь стабильной среде, как шахта лифта, это достаточно просто.

Еще проще можно - на каждом этаже или через каждый метр на любой железяке шахты лифта крепите магнит, а в лифте магнитный компас типа LSM303+радиоканал для передачи на устройство отображения где находится лифт.

Еще один метод, основанный на звуке (ультразвуке), выдаваемых очень короткими импульсами.
Сверху или снизу шахты специальным передатчиком посылается короткий звуковой сигнал в направлении кабины.
На кабине устанавливается приемник-ретранслятор, который в режиме автоответчика принимает и, с фиксированной задержкой, возвращает обратно аналогичный короткий звуковой сигнал передатчику.
Если от всего затраченного времени (движения звука туда и обратно ) отнять фиксированную задержку ретранслятора, а полученное значение умножить на скорость звука и поделить пополам, то получим расстояние до кабины.
Со звуком работать получится проще чем с радиосигналами.

Что значит ненужно? А с каким эталонном сравнивать собираетесь? Флажком махать на скорости света? Тут есть только один выбор - либо отражение, либо синхронизация. Даже если светить с двух концов, все арвно их надо синхронизировать. Любой электронный прием-ответ вносит погрешность в несколько длинн волн, что отодвигает применимость метода на несколько километров. Вы видели лифт высотой в несколько километров?

Проще всего всё-таки с лазером.
Вот имею такую штучку:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Себестоимость копейки.
Какая-то пыль в шахте - это надумано.
Два года до окончания гарантии оптика точно не запылится там.

То и значит. Выше уже приводились "готовые" решения типа DecaWave. Лично я использую JN5168 со своей обработкой результатов измерения в соответствии с условиями. Условия много хуже, чем шахта лифта, ибо постоянно меняющаяся обстановка и посторонние многотонные объекты перемещаются. Ни ядерные часы, ни спутники НЕ используются в качестве эталона. Уж поверьте

Интересное направление, сразу накрывает большое множество задач....
Нашел аналогичное в http://lightware.co.za/shop2017/
Там измеритель SF02 до 50 метров стоит около 300 USD, а где цена лучше?
Ну и опасность луча лазера в темных лифт-шахтах, как на это смотрит автор темы?

Вы же сами писали, что получить на сотне метров точность лучше 3-4 метров не удалось. Как тогда с лифтом быть, ... точность типа +/- 1.5 этажа?

1) Время идет, я алгоритмы совершеннствую.
2) Условия ствола лифта просто идеальны по сравнению с моими условиями.
3) Не думаю, что у лифта в задании на 100 метров уже нет такой фичи - полагаю "заказчик" Автора хочет какие-нибудь советские девятижтажки "осчастливить". О ста метрах речь явно не идет.
4) Для такого прекрасного, перемещающегося равномерно и останавливающегося в фиксированных точках объекта, как лифт, точность в результате обработки измерений можно резко повысить.
5) Я не агитирую за такой способ измерения, просто отметил, что он абсолютно реализуем без спутников и ядерных часов, о которых здесь начали вдруг говорить.

AlexandrY можно использовать импульсный дальномер, где купить такой модуль.
У лазера есть весомое преимущество, отсутствие помех и помехозащищённость. Не нужно гемороиться с кодами и.т.д.

Хотя вариант с радио полностью отбрасывать не нужно.

Ультразвук не годится, т.к. дальность может быть до 200м.

радиочастотные метки на каждом этаже тоже, т.к. с магнитами и герконами проще, только от них пытаюсь избавится.

своершенно верно. Это если вот жопой вперся в этот метод бесконтактной передачи. Потому что из-за троссов в шахте ничто кроме лазера надежно не передаст сигнал. А пыль - это точно бред. Рассеяние пятна от пыли только упростит прием.
Но еще раз - у нас есть кабели 220В в лифте. Уже есть! Это что, так сложно передать по ним номер метки?





вот именно. ох уж эти сказочки, ох уж эти сказочники

https://www.youtube.com/watch?v=-D8iAs60U_8

Скорость звука зависит от температуры. Плюс-минус 10 градусов это плюс-минус 5 метров при трассе (туда-сюда) 300 метров. Дальше считайте сами.
ШПС ответчик ~1 ГГц - точность несколько см на длинных посылках, если определять фазу. Можно по Доплеру посчитать скорость лифтовой кабины. Скорость не зависит от температуры. Достаточно откалибровать задержки по этажам. Еще на Чипконе, несколько трансиверов определяли друг друга с точностью в 25... 30 см. А в них никаких специальных модулей для этого не было. Очень точные генераторы не нужны. Нужна кратковременная стабильность в пределах запрос-ответ.
Лазер видится очень привлекательным. Но каждый месяц придется протирать линзы, смотрящие вверх. В шахте пыль за год с палец толщиной копится.

Ну тут решение есть, лазеры то можно и наверху поставить чтоб вниз смотрели

А RFID метки никто не предложил еще ... +NFC сюда. Можно на каждом этаже разместить с нужным радиусом действия, считыватель в лифте, ну и трансивер из ISM диапазона.
... Ссылка в развитии идеи:
https://ru.aliexpress.com/item/High-Quality...25-b93b68c95361

Ага. А то, что луч будет отражать? Да и пыль садится не только вниз. Только реже протирать придется.

Aner радиочастотные метки не подходят, т.к. проще и надёжнее поставить герконы и магниты. Но лазить по шахте ставить на каждом этаже...

AlexandrY дай ссылку на лазерный модуль.

Corner что за модули на Чипконе?

Магниты и магнетометр вместо герконов, выше я уже об этом решении говорил.
По шахте лазить надо всего один раз - расставить магниты и все.

... герконы залипают нужно менять, магниты со временем теряют намагниченность. Ну и вы же не вплотную их ставить будете.
Пассивные радиочастотные метки можно устанавливать в любой зоне хоть на двери хоть над проемом дверей, и тп. Лазить по шахте и ставить внутрь не нужно. Радиус 1м будет достаточен.
Приемное RFID устройство c Rx/Tx автономно внутри лифта, хоть снаружи, хоть внутри.

На фото все что нужно указано.
Конкретно модель называется Laser rangefinder OSLRF-01

А абсолютный энкодер сделан на 4-х LDC1101, принцип работы описан здесь - http://www.ti.com/lit/ug/tidu953/tidu953.pdf


Лифты бывают совершенно разных конструкций.
Есть где этажи отличаются на полметра и меньше, есть где остановки находятся на одном уровне, но имеют разные номера.
Есть со стеклянной шахтой.
Считыватели RFID никак не установить в таких условиях, там вообще ничего не установить не попортив дизайна.
Беспроводной автономный микромодуль модуль с инерциалкой на платформе и связанный с ним бесконтактный энкодер на двигателе в машинном отделении самый безболезненный и универсальный вариант.

Больше всего дизайн портит содержимое Про надежность таких решений очень сомневаюсь. Пригодны только для смены цвета подсветки мне кажется

Коллеги.
Предложу свою идею. Может быть уже кто-то её высказывал... Я не внимательно читал тему.
Суть такова: используется один ультразвуковой приёмо-передатчик, который периодически излучает и принимает импульсы
(немодулированные, ФКМ, ЛЧМ или др.), но решение о высоте лифта принимается не по времени задержки отражённого импульса,
(из-за переотражений он будет сильно искажён и "размазан"), а по близости к отклику, записанному в память при калибровке.

С учетом периодической картины отклика, без оценки времени отклика никак не обойтись. А время будет плавать от температуры, оценка будет смещаться. Для девятиэтажки прокатит с натягом. А в семнадцатиэтажке соседние этажи летом сольются, а зимой появятся лишние)))
И это еще без оценки разброса шахт. Как калиброваться?
Из реального, пассивное Радиосканирование с умножением частоты и ЛЧМ. В приямке трансивер, в полу лифта две антенны и пассивный умножитель частоты. Например, на варикапе.