CN102947544B - 使用rfid技术在矿洞中定位个人和/或移动机器的方法，和用于实现该方法的长壁工作面开采设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有用于在矿洞中使用RFID技术定位人和/或移动机器的装置的方法和长壁工作面开采设备，其使用多个沿着要监控的矿洞以分布式的方式布置并且具有发送器和优选具有接收器的基站20，使用至少一个与要定位的人或机器相关联、存储有识别数据、使用基站20可激活并且使用基站20以不接触的方式可读取的RFID应答器12。为了提供用于定位人的方法和长壁工作面开采设备，特别是用于煤矿的开采设备，可以有效使用RFID技术，沿着要监控的矿洞的区域至少临近安置的基站20的发送器连续地发出它们的发送波21”以用来激活RFID应答器12。

Description

使用RFID技术在矿洞中定位个人和/或移动机器的方法，和用于实现 该方法的长壁工作面开采设备

技术领域

本发明涉及一种用于使用RFID技术在矿洞中定位个人和/或移动机器的方法，该方法采用多个沿着要监控的矿洞以分布式的方式布置并具有发送器的基站，采用多个沿着要监控的矿洞以分布式的方式布置的接收器，采用至少一个与要定位的个人或机器相关联、具有存储的识别数据、使用基站可激活并使用接收器以不接触的方式可读取的RFID应答器（transponder），并且优选地采用用于基站和接收器的中央控制器。本发明同样涉及优选的这种方法的应用领域，即具有沿着长壁工作面（longwallface）安置并拟保持长壁工作面开放的防护支撑框架，具有用于输送开采的原料的输送装置，具有可以在长壁工作面的端部之间来回移动的开采机器，和具有用于使用RFID技术在长壁工作面上定位个人和/或机器的装置的长壁工作面开采设备，该设备具有沿着长壁工作面以分布式方式布置并且具有发送器的基站、沿着长壁工作面以分布式方式布置的发送器、至少一个与要定位的个人或机器相关联、存储识别数据、能够使用基站激活并且能够使用接收器以不接触的方式读取的RFID应答器，并且优选地具有用于基站和接收器的中央处理单元或中央控制器。

背景技术

从DE 10 2004 024 073A1已知用于矿洞的个人定位系统。这个系统采用个人识别芯片操作，如果发生危险，例如如果想要移动支撑框架，电磁照射该个人识别芯片并因此导致发送电磁响应信号。个人识别芯片或应答器分别具有用于供给能量的可再充电电池并且特别可以与矿工头灯的能量供给相关联。带式运送机系统或交叉架，也就是说在长壁工作面输送机和水平巷道（drift）输送机之间的传送框架，形成这种个人定位系统的优选应用领域。

DE 10 2008 038 377B3公开了在采矿中使用RFID技术以确定在地下煤矿中的部分矿洞的位置和定位的实践。在这种情况中，具有识别数据的监控应答器安装在防护支撑框架上并且以收发器站的形式邻近基站与监控应答器相关联并且用于读取应答器。使用矿物测量定位的参考应答器与单独的基站相关联，使用由基站记录的数据以精确地绘制矿洞地图（例如长壁工作面或水平巷道）。

存在同样使用RFID技术在地下矿井中定位人的尝试。例如，US2007/0264967A1描述在其中每个人佩戴有可以与其他RFID应答器通信的RFID应答器这样的定位系统。可在2.4GHz频率或在ZigBee网络中实现通信。

发明内容

增加的安全性需求被利用在地下矿井中，特别是在用于煤矿的长壁工作面开采设备中使用的装置的防爆和可靠性上。本发明的目的是提供用于定位个人的方法和长壁工作面开采设备，特别用于在考虑这些特殊特征的同时，可有效地使用RFID技术的煤矿。

为了达到这个目的，该方法提出沿着要监控的矿洞区域的邻近安置的基站的发送器连续发出它们的发送波以激活RFID应答器。虽然这在原则上可以为所有基站的发射器以全功率永久发送它们的发送波以用来激活在要监视的矿洞区域中存在的单独RFID应答器并然后以使用接收器定位所述应答器，这样系统的能量损失将会非常不利地高，并且同时使用的整个设备以及每一个矿工将永久暴露在相对高的电磁辐射中。根据本发明的解决方案提供至少邻近的发送器以在时间上连续发送它们的发送波，需要用于发射操作和接收操作的时间窗口可以选择为相对小并可甚至在毫秒的范围内，这样甚至可以在短时间内全面扫描几百米长度的长壁工作面。其结果为沿着要监视的区域提供多个发送器，用于全面监控的每个发送器必需发送的发送锥体是相对小的，其结果为可采用相对小的瞬间能量使用扫描长壁工作面并且因此对个人和机器加载小的电磁辐射。

根据本发明的方法的一个有利的改进，所有沿着要监控区域的基站能够连续发送它们的发送波，在每种根据一种变形的情况中局部下一邻居使用它的发送器在时间上在一个基站之后发送发送波。根据另一种改进，可以只有沿着整个矿洞的单个发射器始终在时间上的特定点发射它的发射波这样的方式实现发送。可选择地，多个发送器可在同时或在时间上的特定点的近似同时发送它们的发送波，在这种情况下当前活动的发送器应当在要监视的矿洞的不同部分中。因此该方法可以以整个矿洞细分为部分并且每一个部分独立于其他部分连续扫描这样的方式实现，也就是说通过从在各个部分中安置的基站连续发出发送波。

在整个矿洞内或在部分内，发送器可以以随机时间顺序或以预定义的时间顺序的方式产生它们的发送波。预定义的时间顺序例如可以是一个顺序，在该顺序中在每个前一基站结束扫描操作之后的情况下，下一个局部邻居以一个方向发出它的发送波，在全部或到最可能的程度上至少发送波的发出用于激活RFID应答器。中央处理单元或中央控制器同样可以用于匹配时间顺序到在先扫描操作中可用的信息。例如如果中央处理单元已知要定位的机器或要定位的人在矿洞的特定区域中并且此外不存在任何人或机器，扫描过程同样可以仅在这个部分中执行。可选择地，如果矿洞的特定部分是用于疏散的，则可以以发送器仅在矿洞的疏散部分中连续发送它们的发送波以用来确定没有人在矿洞的这个部分中这样的方式控制时间顺序，因为在矿洞的监控部分中没有检测到RFID应答器。特别地，选择时间顺序同样可补偿由其他机器或装置错误触发的应答器。

例如如果已知移动机器或车辆的行走方向并且机器或车辆的路径预先经过调查，同样可以逐部分地扫描特定部分。即使通过另一传送器分别产生，使用单独发送器的顺序发送的发送波产生沿着矿洞或长壁工作面顺序传播的信号波，并且经过部分或整个矿洞，例如，在一个方向上，取决于时间顺序的配置，以用来检测在这个通道中的矿洞中存在的所有RFID应答器，从而使用中央控制器来定位那些RFID应答器存在的部分或区域。

在一个根据本发明的方法的特别有利的改进中，可以改变来自每一个发送器的发送波的信号长度以用来确定在检测到的RFID应答器之间的距离，特别是与人、和最近的基站或最近的接收器相关联的应答器。在一个优选的改进中，每一个基站既有发送器也有接收器。但是，同样可以使用较小数量的接收器和/或设计接收器并且与发送器分开安置。

本方法的特别优选的改进涉及在矿井开采设备的长壁工作面定位人的实施，相应的矿井开采设备具有沿着长壁工作面安置并且用于保持长壁工作面开放的防护支撑框架，采用用于输送开采原料的运输装置和采用通常沿着输送装置可以在长壁工作面的端部之间移动的开采机器。在这样的用于矿井开采设备的长壁工作面的定位装置的情况下，基站优选与每一个防护支撑框架相关联，但是可能仅与每个第n个防护支撑框架相关联，其中n假定为在2到5之间任意期望的自然数，因此2≤n≤5。在这种情况下，不是绝对必需相应发送器的基站之间的距离以保持在每一种情况下都相同，其中相应发送器可以时间延迟发送，只要在两个基站之间的距离不变得如此长以使得可以不再确保具有来自邻近基站的发送器的发送波的发送锥体的整个矿洞的完全覆盖。

本发明也涉及用于实现该方法的长壁工作面开采设备，在其中，根据本发明，基站与每一个防护支撑框架或每个第n个防护支撑框架相关联，其中n等于2到5，并且可以使用中央处理单元或中央控制器以至少邻近安置的基站的发送器连续发出它们的发送波以激活RFID应答器这样的方式控制基站。如上进一步说明的，可以以这种方法优选提供的方法变形发出发送波，并且可以以随机或预定义的时间顺序在整个矿洞或在部分上实现发送波的时间延迟发送。

如果来自每个发送器的发送波的信号长度可以改变或改变以用来确定在检测到的RFID应答器之间的距离则这是特别有利的，特别是应答器与人和最接近的基站相关联。通过变化发送波的信号长度改变所发出的发送锥体的长度。如果在特定部分中以特定扫描途径检测到RFID应答器，则可以确定什么时候特定RFID应答器仍然响应（即激活）并且什么时候通过连续减弱和增加信号长度进而扫描范围不响应。因为信号强度与扫描范围进而与RFID应答器的激活范围近似成预定义的比例，则可以从当前发出的信号长度推断近似的距离。

在长壁工作面开采设备或实现的方法的情况下，第一RFID应答器可以布置在机器上并且提供至少一个第二RFID应答器用于根据一种方法的变形来定位人。不用说RFID应答器与地下长壁工作面中的每个人相关联，因为仅此时可以可靠地在长壁工作面开采设备中定位人。可以使用与机器相关联的RFID应答器，一方面，以有规律地确定各个开采机器所定位的位置；然而特别地，伴随开采机器移动的RFID应答器使得有规律地检查单独的基站的操作方法成为可能，因为取决于在其中发送发送波的时间顺序的速度在每个通道期间一次或多次检测开采机器。为了增加整个定位装置的冗余，每个同样具有相关联的基站的防护支撑框架可以具有相关联的RFID参考应答器，该RFID参考应答器在基站具有的各个防护支撑框架前分别适于输送装置的部分。因此，在地下长壁工作面中，总之在正在进行的操作期间人充其量在输送装置和防护支撑框架之间的区域中，适于运输装置的参考应答器因此总是可以在每次扫描操作期间检查相关联的基站的操作方法，并且因此每次发送发送波，如果没有选择各个发送波的信号长度如此低以致于扫描范围小于在防护支撑框架上的基站和输送装置之间的距离。因为取决于用于移动开采设备的后部横梁的当前开采长度，所以距离改变。

根据另一个方面，中央处理单元可用于选择沿着长壁工作面的部分，在其中基站的发送器连续发送发送波和/或在其中发送器发送具有信号强度的发送波，该信号强度优选连续变化以检查疏散范围，例如以确定在个人应答器和基站之间的距离或以实现其他任务。

在长壁工作面开采设备中，如果在长壁工作面端部可能每一个进入区域具有相关联的检测装置是特别有利的，其中相关联的检测装置用于检测访问长壁工作面的每个人，包括由所述个人佩戴的RFID应答器，并且向中央处理单元报告所述人。开采长壁工作面通常仅从主门访问。在主门上的进入区域中的检测单元的布置则可以有能力在使用中央处理单元的任意时间检测哪个应答器和在这个方面，哪个人当前在长壁工作面处。如果报告给中央处理单元在长壁工作面没有人存在，扫描顺序的数量可以相当地减少并且可以在时间的特定间隔执行纯粹的监控功能并且因此可证实到中央处理单元没有人存在的通知。相反，如果在长壁工作面处存在一个或多个人，可以增加时间顺序的数量和频率以用来在任意时间可靠地检测单独的应答器的当前位置进而人的存在，在该时间顺序中发送器发出它们的发送波。在这种情况下，检测装置优选地还包括不依赖RFID的传感器，例如具有图像识别的照相机，以确保没有人没有RFID应答器访问或已经访问要监视的长壁工作面。检测装置可以使用检测信号，例如光学或声学信号，以向访问长壁工作面的人指示是否检测到人和是否他的RFID应答器正在工作。在这种改进中，特别有利的是如果用于至少一个人停留的安全区域限定在每一个防护支撑框架上，并且可以以如果没有在停留的安全区域中检测到所有向中央处理单元报告的用于人的RFID应答器，则其甚至可自动关闭这样的方式来控制开采机器。自动关闭操作同样可限于长壁工作面的部分，在其中已知开采机器移动到那儿或者单独的防护支撑框架的上升操作即将来临或正发生。因为防护支撑框架和开采机器的单独的活动对于防护支撑框架的控制单元并可能对于中央处理单元是已知的，特别是在完全自动长壁工作面中，长壁工作面可以在这个方面细分为具有不同风险等级和特定机器顺序的部分，例如输送装置的移动操作或防护支撑框架的前进操作，可以以在中央处理器或基站的微电子学或其类似中的相应的方式自动关闭或停用。

在方法和长壁工作面开采设备两者中，如果RFID应答器以有源标签或半有源标签的形式是特别有利的。RFID应答器依靠不管什么时候应答器位于来自发送器的发送波的发送范围中来定位，其由发送波激发以发送它的识别信号给基站的接收器。在有源标签的情况下（同样包括半有源标签）涉及已经激活应答器的发送器的信息项同样包括有存储的识别数据，发送源和涉及应答器的信息项对于发送器都存在的结果并且中央处理单元可以从其获得必要的信息。因此使用至少半有源标签可以对于每一个由来自发送器的发送波激活的应答器返回不仅是其存储的识别数据，同时还有涉及从中接收到至相关联的接收器的激活信号的发送器的信息。

可选择地或另外地，如果发送器发出优选的在低频段调制的信号波，并且由信号波激活的RFID应答器在无线频率范围中发出识别波，并且接收器设计为读取在无线频率范围中的识别波是特别有利的。出于激活的目的，特别是发送器可在90和135kHz之间的频率范围中发出信号波和/或应答器在例如868MHz,433MHz,2.4GHz或5.5GHz的无线频率范围中发送。来自发送器的单独的信号波的范围主要取决于所选择的频率和天线的配置，除了具有存储的信息数据的存储器芯片或基站之外，天线与各个应答器相关联。

如本领域技术人员所公知的，中央处理单元或中央控制器可以分别布置。但是取决于单独的基站可以彼此通信的这种方式，其同样可以形成微电子基站的一部分或全部基站。

附图说明

方法的进一步的优点和改进从长壁工作面开采设备的优选的示例性实施例的如下描述中显现，在其中实现了该方法的优选改进。在附图中：

图1图示出具有用于定位人的装置的地下长壁工作面的高度简化的平面图；

图2使用图表图示出在基站和应答器之间的结构和无接触通信；

图3A-3D示出根据用于使用根据本发明的装置在长壁工作面定位人的方法的优选顺序；和

图4使用另一图表图示出用于检测在应答器和基站之间的距离的信号强度的变化。

具体实施方式

在图1中，参考符号1整体用于指示在地下矿洞中布置的可具有任何期望长度的开采设备。因为特别是诸如煤的原料，在使用参考符号2指示的工作面处的矿洞中开采，该矿洞通常指为长壁工作面。开采设备1包括多种相互靠近布置的防护支撑框架3并用于保持地下长壁工作面开放以用来在工作面2使用开采机器4开采矿物，在所示的示例性实施例中，开采机器4由具有两个截煤机鼓（shearer drum）5的截煤机装载机构成。使用截煤机装载机4在长壁工作面2上移除的原料转移到图示的传送机6，该传送机6形成输送装置以从长壁工作面输送开采的原料并将其传送到用参考符号7指示的水平巷道中的水平巷道传送机（未示出）。仅分别在防护支撑框架3上指示两个支架8（prop），所述支架用于将防护顶盖压在所谓的悬挂壁上以用来在防护顶盖下面可靠地安置传送机6并同时使用开采鼓5在工作面2处开采原料。传送机6同时构成用于可以在长壁工作面的两个端部之间移动的开采机器4的引导装置。

图1同样指示了三个人11，其中一个人位于在防护支撑框架中的安全区域中，如地下采矿技术领域的技术人员公知的，该区域通常在支柱8附近形成。固定区域同样可形成部分所谓的后部行走通道，沿着所述通道矿工11可以安全地在长壁工作面移动。第二矿工在相同的防护3中的传送机6和支柱8之间的安全站立区域之外。第三矿工11仍在水平巷道7中。向每个矿工11提供有在图1中用圆圈指示的RFID应答器12，这些RFID应答器12每个都是用可再充电电池供电的有源标签（或半有源标签）并且由矿工11佩戴在例如腰带或头盔上。如在图2中图示的，每一个应答器12具有带有涉及RFID应答器12以及在这方面同样涉及佩戴相应应答器12的矿工11的识别数据的存储器芯片13。在图1中示出的开采设备1的示例性实施例中，每一个防护支撑框架3同样具有相关联的基站20，在这种情况下基于工作面2，基站20位于两个支柱8的废矿侧并同样位于矿工11的安全站立区域的废矿侧并例如与各个防护支撑框架3的控制装置一起在那里安置。

图2图示出在基站20与RFID应答器12之间的交互。对于根据本发明的开采设备中的RFID技术的创造性使用，基站20包括以低频发送器形式的发送器21，如果在基站20中的发送器21激活，该低频发送器用于产生用参考符号21’指示的发送锥体内的发送信号。传送器21形成所谓的在RFID技术中的激发器。在所示出的示例性实施例中，基站20还进一步包括由在这种情况下的无线频率接收器组成的接收器22。但是，接收器还可以分别从基站形成。在这种基站20中的接收器22有时也指的是RFID技术中的接入点（access point）。为了激活发送器21和接收器22并向它们提供能量，基站20同样具有能量供给23，该能量供给23也可以采用用于控制和激活发送器21以及用于读取接收器22并同时可实现与其他基站和/或上级中央控制器或中央处理单元的数据通信的合适的电子设备提供，其中上级中央控制器或中央处理单元也可以例如经由例如以太网（Ethernet）接口的合适的接口布置在地下或在水平巷道中。作为有源标签或半有源标签的RFID应答器12具有至少存储应答器12的识别数据的存储器芯片13，并可能以与存储器芯片13集成的方式包括用于接收来自发送器21的低频波的低频接收器部分14和用于发出无线频率响应信号的无线频率收发器15。应答器12还包括天线（未示出）以能够接收低频发送波和/或发送无线频率响应波。RFID应答器12由接收来自基站20的发送器21的发送波的低频接收器14激活。基于从发送器21接收发送波，在无线频率响应信号中，激活收发器部分15并在无线频率响应信号中发送与识别信号一起存储在存储器芯片13上的识别数据到基站20的接收器22。识别信号使得能够清楚地识别哪个发送器21或哪个发送站20激活了应答器12。因此经由无线频率响应信号，基站20的接收器22不仅接收有关在芯片13上的识别数据的信息，还接收有关多个基站20中的哪个基站激活了RFID应答器12的信息。尽管发送器21优选发送在90kHz和135kHz之间的频段中的低频信号，但例如在2.4GHz波段中，可以实现来自收发器15的无线频率响应信号。

为了能够使用基站20现在检测应答器12并经由后者在地下长壁工作面处同时检测具有相应的应答器12的人或机器，以随机的次序或优选预定义的次序连续扫描整个长壁工作面，该扫描过程能够以取决于启动状况的不同的扫描顺序或循环实现。现在参考在附图3A到3D中的扫描顺序解释。

图3A到3D以高度简化的方式图示出具有特别优选的扫描次序的方法序列。在图3A到3D中，参考符号2用于指示工作面，参考符号3用于指示彼此靠近安置的防护支撑框架，参考符号20用于指示每个可用的基站，参考符号7用于指示主门和参考符号7A用于指示辅助的水平巷道。在图3A中用箭头A指示开采设备1的工作方向；开采机器和传送器未示出。每个防护支撑框架3具有基站20。如图3A所展示的，如从主门7看过来，应答器12位于第三防护支撑框架3的前面。在第一扫描操作中，如使用发送波21”所指示的，第一防护支撑框架3使用与该防护支撑框架3相关联的基站20来发送低频发送信号。发送器21关于长壁工作面纵向范围横向地和关于开采机器的行走方向横向地发出发送锥体21或其发送波21”。这些发送波21”的发送锥体仅充分地检测在各个防护支撑框架3前面的区域。在防护支撑框架3处的扫描操作需要毫秒范围的时间窗口。应答器12在发送锥体外并且因此不由发送波21”激活。在下一个步骤中，如在图3B中所示，在直接邻近安置的防护支撑框架3上的下一个基站20的发送器现在被激活从而发出它的发送波21’。特别可以通过中央控制器控制和调节在特定点处的每个基站20的激活。所有其他基站20不活动从而当前不发送发送信号。再次不检测应答器12。

在图3C中仅在扫描操作中通过由相关的基站20发出的发送波21’激活应答器12并且应答器12将它的响应信号以任意期望的方向发送，如使用圆形响应波14’所指示的。至少通过同时发出发送波21”的基站20，但是也可能通过邻近防护支撑框架3的基站20的接收器部分检测响应信号14’。因为信号波14’不仅包含应答器12的识别数据还包括有关哪个基站20激活应答器12的信息，因此准备好接收的每一个基站20在原则上可以通知中央处理单元或所有其他基站20，所有应答器12和因此配戴有该应答器12的人目前处于该所有其他基站20中。如果来自标签12的响应信号由基站20的多个接收器接收，为了能够可靠地在基站20和与这些基站20相关联的防护支撑框架3之间区分，分别由发送器21发出的低频信号可以对每一个防护支撑框架3以稍微不同的方式调整。

图3D示出当第四防护支撑框架3的基站20的发送器发出其发送波21”时的短暂时间之后的情况。因为应答器12不在这个基站20的发送锥体中，它不再被激活。同样的情况将以在图3A-3D中示出的顺序发生在所有的进一步扫描操作中。在3A-3D中，定位装置因此可以确定并确认在这种情况下在第三防护3前面的应答器12的检测。在通常的顺序中，同样暂时激活其他防护支撑框架3的所有其他基站20以用来检查应答器是否并可能的话进一步在哪里由发送波的发送激活。以用来分别激活在一个方向上最临近的防护支撑框架的基站然后以用来发出发送波21”的这种方式实现顺序。因此长壁工作面的长度采用发送锥体顺序扫描，其中发送锥体由每一个可用的基站20连续产生，并且在短时间内扫描整个长壁工作面长度。随着扫描操作的次序，在其中最接近的基站分别发出它的发送锥体，可以确保甚至人在移动时也不能在两个发送锥体之间偶然仍未检测到。由每一个基站20发出的发送锥体将在考虑到其信号强度的任意情况下，最初具有足够检测在基站20和输送装置的废矿侧通道壁之间的整个区域的长度，因为仅有这个区域可以形成用于配戴应答器12的人停留的区域。

现在再次参考附图1。附图1指示参考应答器60可以分别与每个基站相关联的方式，额外地布置在通道传送机废矿侧的侧壁上，以用来在每次扫描操作期间校准和/或检查各个基站20，也就是说每次发出发送锥体，因为基站20和中央处理单元能够从由应答器60返回的信号辨别它是在传送机上的应答器60。可选择地或额外地，同样如图1中所指示的，另外的应答器70也可以进一步适于开采机器4，其中另外的应答器伴随机器4移动，因此导致额外的方法变形和控制可能性。

在根据本发明的开采设备1的一个特别有利的改进中，如在图1中在主门7上所指示的，每一个长壁工作面的入口可具有相关联的检测装置30，该检测装置30可由照相机和相关的RFID基站组成，例如以用来检测一方面使用图像识别系统，另一方面使用RFID技术访问长壁工作面的每一个矿工11。如果确实使用照相机检测到人，但是不能确定人也同时佩戴有应答器12，可以经由例如图示的交通灯31或其他声学上的信号装置通知各个矿工11不允许进入；否则整个开采设备1关闭。检测装置30可以同时用于确保所有的基站20和/或上级中央处理单元知道哪个应答器12，并且在这方面哪个矿工11在长壁工作面中。如果关于在长壁工作面中的一个或多个应答器的事实的信息可用，则开采设备可以自动关闭和/或扫描间隔可以随着基站相应地增加以用来获得每一个应答器12的位置并且因此获得每一个矿工11在任意时间所处的位置的可靠知识。特别对于这样的情况，因为例如已知在该部分中存在应答器12，如果可以仅扫描特定部分的长壁工作面这样的方式控制或激活基站20是有利的。取决于开采机器4和在其中单独的防护支撑框架3想要以自动的方式执行前进操作的区域的位置，当应答器12在安全停留区域外时，也就是说直接在基站20的前面和防护支撑框架3的支柱8的后面，可以启动用于关闭整个开采设备1的自动操作。

图4使用另一个图表以图示可如何使用基站20增加应答器12定位的精度。图4一方面示出像在先前的示例性实施例中的传送波的传送锥体21’，在其中发送器21以全部信号强度发送其发送波。在图4中，参考符号121用于图示在低频带由相同的发送器21产生的第二发送锥体，但是在该锥体中信号强度例如减少到50％。然而仍采用发送锥体21’检测和激活所示出的两个应答器12并且相应地返回它们的响应信号到接收器22，仅前面的应答器12由在发送锥体121中的发送波激活，在这种情况下可以从发出的信号的强度推定两个应答器12中的一个在距离基站20的距离L处并且另一个应答器12在距离基站20的距离L’-L处。因此能够以相对精确并且比较简单的方式通过动态减少和/或增加发送锥体21’和121来确定各个RFID应答器12的当前位置。

对本领域技术人员来说从上面的描述呈现出将落入附加权利要求的保护范围的多种修改。基站也可以具有不同的结构。接收器也可以分别从基站中形成。由于无线频率信号的范围大于低频信号的范围，可以仅仅零星地布置接收器并且接收器的数量则可以少于发送器的数量。应答器和/或基站可以每个都具有多个天线。同样可以产生在基站中的发送器，例如通过在所选择的位置具有槽的同轴电缆以用来允许发送信号从传输电缆那里出现。在这种情况下，可以使用在电缆中的信号速度和槽的位置确定有源信号源的位置。当根据本发明的方法想要用于监控门或其类似时，信号源的这种产生基本上合适的。随着系统的相应设计，多个发送器同样可以同时发出它们的发送波，出于这个目的所监控的矿井区域细分为部分，并且发送器可能同时在每一部分发出其发送波。在特定情况下，例如当目的是仅监控在其中对停留的人将是特别危险的长壁工作面的一部分时，同样可以以通过分别连续激活单独的发送器来仅监控这个部分这样的方式来实现该方法。

Claims (20)

1.一种用于使用RFID技术在矿洞中定位人和/或移动机器的方法，该方法采用多个沿着要监控的所述矿洞以分布式的方式布置并具有发送器(21)的基站(20)，采用多个沿着要监控的所述矿洞以分布式的方式布置的接收器(22)，并采用至少一个与要定位的所述人或机器相关联、存储有识别数据、使用所述基站(20)可激活并且使用所述接收器(22)以不接触的方式可读取的RFID应答器(12)，其特征在于沿着要监控的所述矿洞的区域邻近安置的基站(20)的所述发送器(21)连续地发出它们的发送波(21”)以用来激活RFID应答器(12)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所有沿着要监控的所述区域的基站(20)连续地发出它们的发送波，在每种情况下局部下一邻居在基站之后使用它的发送器暂时发出所述发送波。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于仅有单个发送器在时间上的特定点不断发出所述发送波。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于多个发送器在时间上的特定点发出它们的发送波，当前活动的发送器位于要监控的所述矿洞的不同部分中。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述发送器以随机或预定义的时间顺序产生它们的发送波和/或所述发送器仅在所述矿洞的部分中连续地发出它们的发送波。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于来自每一个发送器的所述发送波(21’，121)的信号强度是可变的并且改变该信号强度以用来确定在最接近的基站和所检测的RFID应答器之间的距离。

7.根据权利要求1或2所述的方法，用于在矿井开采设备的长壁工作面处定位人，采用沿着所述长壁工作面安置并且用于保持所述长壁工作面开放的防护支撑框架，采用用于输送所开采的原料的输送装置和采用在所述长壁工作面的端部之间可移动的开采机器，其特征在于基站与每个防护支撑框架或每第n个防护支撑框架相关联，其中n等于2到5。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于第一RFID应答器(70)布置在所述机器(4)上并且提供至少一个第二RFID应答器(12)用于定位人。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于每一个基站(20)具有相关联的RFID参考应答器(60)，其中该RFID参考应答器分别安装到各个基站(20)前面的所述输送装置的一部分。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于采用中央控制器沿着所述长壁工作面选择一部分，在该部分中所述基站的所述发送器连续地发送信号波和/或在该部分中所述发送器发送具有连续变化的信号强度的信号波。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于所述长壁工作面在所述长壁工作面的端部具有进入区域，该进入区域具有用于检测访问所述长壁工作面的每个人，包括由所述人佩戴的所述RFID应答器(12)，并将所述人报告给所述中央控制器的所关联的检测装置(30)。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于将人停留的安全区域限定在每个防护支撑框架(3)上，并且所述开采机器以如果没有在停留的所述安全区域中检测到所有的报告给所述中央控制器的用于人的所述RFID应答器则关闭所述开采机器的这种方式是可控的。

13.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述RFID应答器(12)是以有源标签或半有源标签的形式，和/或其中所述发送器发出以低频带调制的信号波，所述RFID应答器由在无线频率范围中发出识别波的所述信号波激活，并且所述接收器设计为读取所述识别波，所述基站(20)每个具有发送器(21)和接收器(22)。

14.长壁工作面开采设备，该设备具有沿着所述长壁工作面布置并且拟保持所述长壁工作面开放的防护支撑框架(3)，具有用于输送所开采的原料的输送装置(6)，具有在所述长壁工作面的端部之间可移动的开采机器(4)，并且具有用于使用RFID技术在所述长壁工作面处定位人和/或机器的装置，其中该用于定位人和/或机器的装置具有沿着所述长壁工作面以分布式的方式布置并具有发送器(21)的基站(20)，沿着所述长壁工作面以分布式方式布置的接收器(22)，至少一个与要定位的所述人或机器相关联、存储有识别数据、用所述基站(20)可激活并且以不接触的方式可读取的RFID应答器(12)，以及用于所述基站的中央控制器，其特征在于基站(20)与每个防护支撑框架(3)相关联或基站与每第n个防护支撑框架相关联，其中n等于2到5，并且能够以至少邻近安置的基站(20)的所述发送器(21)连续地发出它们的发送波以用来激活RFID应答器这样的方式使用所述中央控制器控制所述基站(20)。

15.根据权利要求14所述的长壁工作面开采设备，其特征在于第一RFID应答器(70)布置在所述机器(4)上并且提供至少一个第二RFID应答器(12)用于定位人。

16.根据权利要求14或15所述的长壁工作面开采设备，其特征在于每一个基站(20)具有相关联的RFID参考应答器(60)，其中该RFID参考应答器分别安装到各个基站(20)前面的所述输送装置的一部分。

17.根据权利要求14或15所述的长壁工作面开采设备，其特征在于所述中央控制器能够用于沿着所述长壁工作面选择一部分，在该部分中所述基站的所述发送器连续地发送信号波和/或在该部分中所述发送器发送具有连续变化的信号强度的信号波。

18.根据权利要求14或15所述的长壁工作面开采设备，其特征在于所述长壁工作面在所述长壁工作面的端部具有进入区域，该进入区域具有用于检测访问所述长壁工作面的每个人，包括由所述人佩戴的所述RFID应答器(12)，并将所述人报告给所述中央控制器的所关联的检测装置(30)。

19.根据权利要求18所述的长壁工作面开采设备，其特征在于将人停留的安全区域限定在每个防护支撑框架(3)上，并且所述开采机器以如果没有在停留的所述安全区域中检测到所有的报告给所述中央控制器的用于人的所述RFID应答器则关闭所述开采机器的这种方式是可控的。

20.根据权利要求14或15所述的长壁工作面开采设备，其特征在于所述RFID应答器(12)是以有源标签或半有源标签的形式，和/或其中所述发送器发出以低频带调制的信号波，所述RFID应答器由在无线频率范围中发出识别波的所述信号波激活，并且所述接收器设计为读取所述识别波，所述基站(20)每个具有发送器(21)和接收器(22)。