DE10029918B4 - Method and device for detecting the presence of persons in underground mining - Google Patents
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Abstract
Verfahren und Einrichtung zum Erfassen der Anwesenheit von Personen in mit Ausbaugestellen ausgebauten Streben im untertägigen Bergbau, wobei wenigstens einem Teil der Ausbaugestelle (10) Erfassungssensoren (25) zugeordnet sind, die mit Steuereinrichtungen (27) für die Ausbaugestelle gekoppelt sind, wobei die Erfassungssensoren den Arbeits- und Betriebsbereich (24) der zugeordneten Ausbaugestelle abtasten und diese in ihren Bewegungsabläufen stillsetzen, wenn im Erfassungsbereich (30) der Sensoren die Anwesenheit einer Person festgestellt wird. Erfindungsgemäß sind die Erfassungssensoren der einzelnen Ausbaugestelle von den Steuereinrichtungen ein- und abschaltbar und werden lediglich dann aktiviert, wenn das zugeordnete Ausbaugestell bewegt werden soll und werden nach Beendigung der Bewegung des zugeordneten Ausbaugestells wieder deaktiviert. Die Überwachung des Strebs erfolgt daher lediglich in dem durch die Bewegung eines Gestells gefährdeten Bereich, so daß ein auf die Bergleute möglicherweise schädlich wirkender Elektrosmog durch von den Erfassungssensoren ausgesandte elektromagnetische Wellen auf ein Minimum beschränkt ist.Method and device for detecting the presence of persons in mining struts developed with expansion points in underground mining, wherein at least a part of the expansion station (10) associated with detection sensors (25) which are coupled to control means (27) for the expansion station, wherein the detection sensors the Scan working and operating area (24) of the associated expansion station and shut them down in their movements when the presence of a person is detected in the detection range (30) of the sensors. According to the detection sensors of the individual expansion point of the control devices are switched on and off and are only activated when the associated expansion rack to be moved and are disabled after completion of the movement of the associated expansion rack again. The monitoring of the longwall is therefore only in the endangered by the movement of a frame area, so that a potentially harmful to the miners acting electrosmog is limited by emitted by the detection sensors electromagnetic waves to a minimum.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen der Anwesenheit von Personen in mit Ausbaugestellen ausgebauten Streben im untertägigen Bergbau, wobei wenigstens einem Teil der Ausbaugestelle Erfassungsensoren zugeordnet sind, die mit Steuereinrichtungen für die Ausbaugestelle gekoppelt sind, wobei die Erfassungssensoren zumindest den Arbeits- und Betriebsbereich der zugeordneten Ausbaugestelle abtasten und diese in ihren Bewegungsabläufen stillsetzen bzw. eine Bewegung der zugeordneten Ausbaugestelle nicht zulassen, wenn im Erfassungsbereich der Sensoren die Anwesenheit einer Person festgestellt wird. Die Erfindung ist ferner auf eine Einrichtung zum Erfassen der Anwesenheit von Personen in mit Ausbaugestellen ausgebauten Streben im untertägigen Bergbau gerichtet, wobei wenigstens einem Teil der Ausbaugestelle Erfassungssensoren zugeordnet sind, die mit Steuereinrichtungen für die Ausbaugestelle gekoppelt sind und die zumindest den Arbeits- und Betriebsbereich der zugeordneten Ausbaugestelle abtasten.The The invention relates to a method for detecting the presence of Persons in struts developed with expansion points in underground mining, wherein at least a portion of the expansion site detection sensors associated with control devices for the expansion station coupled, wherein the detection sensors at least the working and scan operating range of the associated expansion station and shut them down in their movements or one Do not allow movement of the assigned expansion point when in Detection range of the sensors detected the presence of a person becomes. The invention is further directed to a device for detecting the presence of persons in struts developed with expansion posts directed in underground mining, with at least one Part of the expansion unit are associated with detection sensors, the coupled with control equipment for the expansion station are and at least the working and operating area of the assigned Scan the expansion station.
Beim modernen Abbau von Kohle oder anderen Mineralien im untertägigen Bergbau erfolgt die Gewinnung mittels einer in einem Streb zwischen zwei Strecken hin- und herverfahrbaren Gewinnungsmaschine, beispielsweise einer Schrämmaschine oder einem Gewinnungshobel, wobei das Hangende im Streb von einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Ausbaugestellen unterfangen und abgestützt wird, die üblicherweise alle an einem Förderer zum Abtransport der hereingewonnenen Kohle oder Materialien angeschlossen sind, an dem sich auch die Gewinnungsmaschine führt.At the modern mining of coal or other minerals in the underground Mining is carried out by means of one in a longwall between two Stretch reciprocable mining machine, for example a cutting machine or an extraction planer, wherein the hanging wall in the longwall of a variety of juxtaposed Underpinning and supported support is usually all on a conveyor for transporting the coal recovered or materials are attached to which also the mining machine leads.
Nach dem Durchgang der Gewinnungsmaschine werden Förderer und Ausbaugestelle in Richtung auf die Abbaufront vorgerückt, wozu nach einem Vorschieben des Förderers die einzelnen Ausbaugestelle nacheinander ein Stück eingefahren (geraubt) werden, sich dann mit Hilfe eines Schreitzylinders in Richtung auf den Förderer vorziehen (schreiten) und anschließend die Hangendkappe wieder ausfahren, bis der vorgegebene Stützdruck erreicht und das Hangende wieder sicher unterfangen ist (setzen). Die Arbeitsweise eines solchen schreitenden Ausbaus ist aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt.To the passage of the mining machine become conveyor and Expansion site advanced in the direction of the mining front, Why, after advancing the conveyor, the individual Dismantling site one by one retracted (robbed), Then, with the help of a Schreitzylinders in the direction of the conveyor pull forward (step) and then the hanging end cap Extend again until the specified support pressure is reached and the hanging wall is safe again (set). The way of working Such a step expansion is known in the art well known.
Beim modernen Ausbau ist jedes Ausbaugestell mit einer eigenen elektrischen bzw. elektrohydraulischen Steuerung versehen, wobei die Steuerungen untereinander für den Informationsaustausch miteinander verbunden werden können, wodurch auch abhängige Bewegungsabläufe an mehreren, nebeneinander angeordneten Schilden durchgeführt werden können. Die verschiedenen Bewegungen eines Ausbaugestells können automatisch von einer übergeordneten Steuerwarte ausgelöst und selbständig durchgeführt werden, es ist aber auch möglich, ein ausgewähltes Ausbaugestell manuell über die Tastatur eines Steuergerätes zu bewegen, wobei in diesem Falle nicht das an dem zu bewegenden Ausbaugestell selbst angeordnete Steuergerät von Hand betätigt wird, sondern das im benachbarten Ausbaugestell angeordnete Steuergerät, das über eine Steuerleitung mit dem Steuergerät des zu bewegenden Ausbaugestells verbunden ist (Nachbarschaftssteuerung).At the modern expansion is any expansion rack with its own electrical or electro-hydraulic control provided, the controls with each other for the exchange of information with each other can be connected, which also dependent Movements on several, juxtaposed Shielding can be performed. The different Movements of an expansion rack can be done automatically by triggered a higher-level control room and be carried out independently, but it is also possible, a selected expansion rack manually over the Keyboard of a control unit to move, being in this Do not trap the arranged on the moving stand itself Control unit is operated by hand, but that in the adjacent building block arranged control unit, via a control line to the control unit of the expansion rack to be moved is connected (neighborhood control).
Eine Bewegung eines Ausbaugestelles, das heißt das Einfahren der Hangendkappe (Rauben), Schreiten in Richtung auf den Strebförderer und wieder Ausfahren der Hangendkappe (Setzen) darf nur dann erfolgen, wenn sich in dem Arbeits- und Betriebsbereich des jeweiligen Ausbaugestells keine Person befindet, um Unfälle mit Personenschaden zu vermeiden. Als Arbeits- und Betriebsbereich eines Ausbaugestells soll hier der von der Hangendkappe, den Liegendkufen, dem rückwärtigen Bruchschild des Ausbaugestelles und dem vor diesem angeordneten Strebförderer begrenzte Bereich verstanden werden, also derjenige Abschnitt eines Strebs, der von einem Ausbaugestell abgestützt wird. Um eine Bewegung des Ausbaugestells zu vermeiden, solange sich Personen in diesem Gefahrenbereich befinden, können Überwachungseinrichtungen und -verfahren eingesetzt werden, die ein Rauben, Schreiten und Setzen der Gestelle nur gestatten, wenn keine Personen hierdurch gefährdet sind.A Movement of a dismantling station, that is, retraction the Hangendkappe (Rauben), striding towards the longwall conveyor and again extension of the Hangendkappe (setting) may take place only if in the working and operating area of the respective expansion rack no person is located to avoid personal injury. As a working and operating area of an expansion rack should here the one from the hanging end cap, the lying skids, the back one Fracture shield of the expansion rack and arranged in front of this Strebförderer limited area to be understood, therefore that section of a longwall supported by a building block becomes. To avoid movement of the expansion frame, as long as If persons are present in this danger zone, monitoring devices can be used and methods that are used to rob, step and Set the racks only allow if no persons through this are at risk.
Aus
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Die bekannte Einrichtung und das bekannte Verfahren haben den Nachteil, daß alle Erfassungssensoren im Streb permanent aktiviert sind, woraus ein verhältnismäßig hoher Stromverbrauch resultiert, der über aufwendige, eigensichere Stromkreise gedeckt werden muß. Durch die permanente Aktivierung aller Sensoren im Streb sind auch die von den Einzelpersonen getragenen Transponder permanent aktiv und haben einen großen Energiebedarf, der durch eine transportable Energieversorgung (Batterie, Akku) gedeckt werden muß und der bei einer geforderten Mindestbetriebdauer von zehn Stunden vergleichsweise groß und schwer ist. Dar über hinaus senden die Erfassungssensoren bei dem bekannten Verfahren und der bekannten Einrichtung permanent elektromagnetische Signale aus, die bei Daueraktivierung aller Sensoren zu einem nicht zu vernachlässigenden Elektrosmog im Streb führen, der gesundheitliche Auswirkungen auf die im Streb tätigen Personen haben kann und möglicherweise deren Konzentrationsfähigkeit beeinflusst, was die Sicherheit der Bergleute gefährdet. Darüber hinaus kann es durch die permanente Aktivierung aller Sensoren und die von diesen ausgesandten elektromagnetischen Wellen auch leicht zu Fehlschaltungen kommen, wenn die von einem Sensor ausgesandten elektromagnetischen Signale möglicherweise nach mehrfacher Reflexion oder dergleichen verfälscht und von einem anderen Erkennungssensor als Signal eines Transponders mißinterpretiert werden und zur Stillsetzung eines Ausbaugestelles führen, in dessen Arbeits- und Betriebsbereich sich kein Bergmann befindet und das deshalb gefahrlos bewegt werden könnte.The known device and the known method have the disadvantage that all detection sensors are permanently activated in the longwall, resulting in a relatively high power consumption results, which must be covered by complex, intrinsically safe circuits. Through the permanent activity tion of all sensors in the longwall are carried by the individuals transponder permanently active and have a large energy needs, which must be covered by a portable power supply (battery, rechargeable battery) and is relatively large and heavy at a required minimum operating time of ten hours. In addition, in the known method and apparatus, the detection sensors permanently emit electromagnetic signals which, with permanent activation of all sensors, result in non-negligible electrosmog in the face, which may have health effects on the persons working in the face and possibly influence their ability to concentrate , which endangers the safety of the miners. In addition, the permanent activation of all the sensors and the electromagnetic waves emitted by them can also easily lead to faulty switching if the electromagnetic signals emitted by one sensor are possibly distorted after multiple reflection or the like and are misinterpreted by another detection sensor as the signal of a transponder, and to shut down a demolition site, in whose working and operating area there is no miner and therefore could be moved safely.
Aus
der
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der
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei denen Elektrosmog im Streb infolge der Erkennungssensoren vermieden werden und wobei der Strombedarf nicht nur der Erkennungssensoren, sondern auch der von den zu überwachenden Personen möglicherweise getragenen Transpondern möglichst gering ist.task The invention is a method and a device of the above mentioned type, in which electrosmog in the longwall due the detection sensors are avoided and where the power requirement not only the detection sensors, but also the ones to be monitored Persons possibly carried transponders possible is low.
Diese Aufgabe wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, daß die Erfassungsensoren von den Steuereinrichtungen der zugeordneten Ausbaugestelle aktivierbar sind und vor einer geplanten Bewegung der Ausbaugestelle aktiviert und nach Beendigung der Bewegung wieder deaktiviert werden. Die erfindungsgemäße Einrichtung ist dementsprechend dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungssensoren von den Steuereinrichtungen der zugeordneten Ausbaugestelle aktivierbar und deaktivierbar sind.These Task is with the inventive method solved by the detection sensors of the control devices of the associated expansion station activatable are activated and before a planned movement of the expansion station and deactivated again after the movement is completed. The inventive device is accordingly characterized in that the detection sensors of the control devices of the associated expansion station activatable and can be deactivated.
Nach der Erfindung werden also die Erfassungssensoren im Streb von den Steuereinrichtungen der den Sensoren zugeordneten Ausbaugestelle erst dann aktiviert, wenn eine Bewegung des Ausbau gestelles kurz bevorsteht. Üblicherweise wird eine Schildbewegung etwa fünf Sekunden vor dem Starten des Bewegungsablaufs durch ein Warnsignal angekündigt. Etwa zum selben Zeitpunkt wird dann auch der dem zu bewegenden Ausbaugestell zugeordnete Erfassungssensor aktiviert, der nach seiner Aktivierung den Arbeits- und Betriebsbereich des betroffenen Ausbaugestelles abtastet, um festzustellen, ob sich eine Person im Gefahrenbereich befindet. Der Sensor bleibt so lange aktiviert, bis der Bewegungsablauf (Rauben, Schreiten, Setzen) des Ausbaugestells vollständig beendet ist und wird dann von der zugehörigen Steuereinrichtung wieder abgeschaltet. Erfindungsgemäß sind also die an den Ausbaugestellen angeordneten Erfassungssensoren meistens deaktiviert und werden nur dann eingeschaltet, wenn ein Gestell bewegt werden soll. Durch diese selektive Ansteuerung der einzelnen Sensoren ist der Strombedarf der Überwachungseinrichtung nur gering und eine Belastung der Bergleute durch Elektrosmog vernachlässigbar klein oder überhaupt nicht gegeben.To The invention thus the detection sensors in the strut of the Control devices of the sensors associated with the expansion station only then activated when a movement of the dismounting frame is imminent. Usually Shield movement is about five seconds before starting the movement announced by a warning signal. At about the same time then also the moving frame to be moved associated detection sensor activated after its activation the working and operating area of the affected expansion site scans to determine if a person is in the danger zone located. The sensor remains activated until the movement (Robbing, striding, setting) of the expansion rack completely is finished and then by the associated control device switched off again. According to the invention are therefore the detection sensors arranged on the expansion points mostly disabled and are only turned on when a rack to be moved. Through this selective control of the individual Sensors is the power requirement of the monitoring device only low and a burden of miners by electrosmog negligible small or not given at all.
Zweckmäßig ist jedem Ausbaugestell mindestens ein eigener Erfassungssensor zugeordnet, es ist aber auch denkbar, Erfassungssensoren nur an jedem zweiten Ausbaugestell vorzusehen, wobei der Erfassungsbereich der Sensoren dann so groß ist, daß damit auch der Arbeits- und Betriebsbereich der jeweils beiden benachbarten Ausbaugestellen mit überwacht werden kann.expedient Each expansion rack has at least one separate detection sensor but it is also conceivable, detection sensors only at each provide second expansion rack, wherein the detection range of Sensors then so big that with it also the Working and operating area of the two adjacent extension points can be monitored with.
Die Abtastung der Arbeits- und Betriebsbereiche der Ausbaugestelle erfolgt vorzugsweise nach einem Aktiv-/Passiv-Markierungsverfahren, bei dem die im Streb befindlichen Personen mit einer Transpondereinrichtung ausgestattet sind, die von einem aktivierten Erfassungssensor selbst aktiviert wird, wenn die Person in den abgetasteten Erfassungsbereich des Erfassungsensors gelangt oder sich darin befindet und die dann an den Erfassungssensor ein Anwesenheitssignal übermittelt, in dessen Folge der Erfassungssensor ein Stoppsignal an die zugeordnete Steuereinrichtung ausgibt. Da bei dieser Ausführungsform der Erfindung die von einem Bergmann beispielsweise am Helm oder am Gürtel ge tragene Transpondereinrichtung nur aktiviert wird, wenn sich der Bergmann im Arbeits- und Betriebsbereich eines Ausbaugestelles befindet, das in Kürze bewegt werden soll, und dementsprechend nur in diesem vergleichsweise seltenen Fall überhaupt ein Anwesenheitssignal ausgibt, ist der Strombedarf des Transponders nur gering, denn dieser befindet sich die meiste Zeit in einem "Stand-by"-Modus mit geringem Energiebedarf. Es ist daher ausreichend, zur Stromversorgung der Transpondereinrichtung eine vergleichsweise kleine und damit leichte Batterie bzw. einen Akku vorzusehen.The scanning of the working and operating areas of the expansion point is preferably carried out according to an active / passive marking method, in which the persons in the long range are equipped with a transponder device which is activated by an activated detection sensor itself when the person enters or is in the sensed detection range of the detection sensor and then transmits a presence signal to the detection sensor, as a result of which the detection sensor intervenes Stop signal to the associated control device outputs. Since in this embodiment of the invention, the ge by a miner, for example, on the helmet or on the belt carried transponder device is activated only when the miner is in the working and operating area of an expansion rack, which is to be moved shortly, and accordingly only in this comparatively rare Case ever outputs a presence signal, the power consumption of the transponder is low, because this is most of the time in a "standby" mode with low energy consumption. It is therefore sufficient to provide a comparatively small and thus light battery or a battery for powering the transponder device.
In bevorzugter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens tasten die Erfassungssensoren ihren jeweiligen Erfassungsbereich zyklisch mit einer Zykluszeit von höchstens 0,2 Sekunden ab. Zweckmäßig liegt die Zykluszeit der Abtastung im Bereich zwischen 10 und 100 Millisekunden. Dies bedeutet, daß eine Person, die in den Erfassungsbereich eines Sensors und damit in den Arbeits- und Betriebsbereich des entsprechenden Ausbaugestelles kommt, innerhalb der sehr kurzen, in jedem Fall unter 0,2 Sekunden liegenden Zykluszeit erfasst und die Anwesenheit der Person durch Ausgabe des Stoppsignals an die Steuerung angezeigt wird, so daß auch ein bereits in Bewegung befindliches Ausbaugestell in Sekundenbruchteilen stillgesetzt werden kann, um die in den Gefahrenbereich gelangte Person nicht zu gefährden.In preferred embodiment of the invention Procedure, the detection sensors key their respective detection range cyclic with a maximum cycle time of 0.2 seconds from. The cycle time of the sampling is expedient in the range between 10 and 100 milliseconds. This means that one Person in the detection range of a sensor and thus in the working and operating area of the corresponding building extension comes within the very short, in any case less than 0.2 seconds Cycle time recorded and the presence of the person through Output of the stop signal is displayed to the controller, so that too an already in progress expansion rack in fractions of a second can be shut down to those who got into the danger zone Person not to endanger.
Eine besonders vorteilhafte weil einfache Ausgestaltung ergibt sich, wenn die von den Erfassungssensoren erzeugten Signale Gleichspannungssignale mit unterschiedlich großer Spannung sind, wobei die Gleichspannungssignale von der Steuereinrichtung in ihrer unterschiedlichen Höhe leicht erfasst und ausgewertet werden können und wobei durch geeignete Protokolliervorrichtungen auch eine Protokollierung nicht nur der von den Erfassungssensoren ausgegebenen Stopp- und Freigabesignale, sondern auch von eingestellten Betriebszuständen oder dergleichen leicht möglich ist.A particularly advantageous because simple design results, when the signals generated by the detection sensors DC signals are of different voltage, the DC signals from the controller in its different height can be easily recorded and evaluated and where by suitable loggers also do not log only the stop and release signals issued by the detection sensors, but also of set operating states or the like is easily possible.
Der Erfassungsbereich eines jeden Erkennungssensors erfasst vorzugsweise den Arbeits- und Betriebsbereich des zugeordneten Ausbaugestells und wenigstens einen Teil der Arbeits- und Betriebsbereiche der jeweils benachbarten Ausbaugestelle. Ein Sensor kann dadurch nicht nur feststellen, ob sich eine Person im zugeordneten Ausbaugestell befindet, das bewegt werden soll oder sich bereits bewegt, sondern kann auch ermitteln, ob eine Person im benachbarten Ausbaugestell in die Nähe des bewegten bzw. zu bewegenden Gestells kommt und möglicherweise kurzfristig in den Arbeits- und Betriebsbereiches dieses Gestells gelangt, so daß dessen Bewegung bereits verhindert bzw. beendet werden kann, bevor eine Person den eigentlichen Gefahrenbereich betritt.Of the Detection range of each detection sensor preferably detects the working and operating area of the assigned expansion rack and at least part of the working and operating areas of each neighboring development site. A sensor can not only detect whether a person is in the assigned expansion rack, the should be moved or already moved, but can also determine whether a person in the neighboring building block in the vicinity of the moving or moving frame comes and possibly short term in the working and operating area of this frame arrives, so that its movement already prevented or Can be stopped before a person reaches the actual danger area enters.
Vorzugsweise führen die Erkennungssensoren zyklisch einen Selbsttest durch, und zwar zweckmäßig nur dann, wenn nach Aktivierung eines Erkennungssensors und Abtasten von dessen Erfassungsbereich durch den Sensor keine Person festgestellt wird. Durch den Selbsttest der Sensoren werden Fehlerzustände sehr schnell erkannt und können an die Steuerung des Ausbaugestelles gemeldet und mit Hilfe einer Anzeigevorrichtung, beispielsweise einer Leuchtdiode angezeigt werden.Preferably The detection sensors cyclically perform a self-test by, and expediently only if, after Activation of a detection sensor and scanning of its detection area no person is detected by the sensor. Through the self-test the sensors are detected fault conditions very quickly and can be reported to the control of the expansion rack and by means of a display device, such as a light emitting diode are displayed.
Die Erfassungssensoren können auf unterschiedlich große Arbeits- und Betriebsbereiche der Ausbaugestelle einstellbar sein, wodurch Fehlmeldungen eines Sensors zuverlässig vermieden werden, die sonst möglicherweise durch Nichtanpassung des Sensors an die Höhe, Breite und Tiefe des Ausbaugestelles im Betriebszustand auftreten können. Zweckmäßig sind die Erfassungssensoren in Schutzgehäusen angeordnet, wo sie vor den rauhen Einsatzbedingungen im untertägigen Bergbau geschützt sind. Zur Vermeidung von Schlagwettergefahr können die Erfassungssensoren im eigensicheren Leistungsbereich arbeiten, wie dies im untertägigen Bergbau bekannt und vielfach gefordert ist. Die Erfassungssensoren können beispielsweise an den Stempeln der Ausbaugestelle oder an deren Hangendkappen angeordnet sein.The Detection sensors can vary in size Working and operating areas of the expansion station be adjustable, which reliably prevents false positives of a sensor which otherwise may be due to non-adaptation of the Sensors to the height, width and depth of the expansion rack can occur in the operating state. expedient the detection sensors are arranged in protective housings, where they face the harsh operating conditions in the underground Mining are protected. To avoid the risk of firedamp The detection sensors can be used in the intrinsically safe power range work as it is known in underground mining and is often required. For example, the detection sensors arranged on the stamps of the expansion point or on their Hangendkappen be.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Erfassungssensoren jeweils im wesentlichen aus einer Sendeeinheit und einer Empfangseinheit bestehen, wobei die Sendeeinheit ein Signal zur Aktivierung einer von einer Person getragenen Transpondereinrichtung im Erfassungsbereich aussendet und die Empfangseinheit ein von der derart aktivierten Transpondereinrichtung ausgesendetes Signal empfängt, das dann an eine Schildüberwachungseinheit weitergeleitet wird, die es bewertet und als Steuersignal zur Unterbrechung der Schildbewegung der Steuerelektronik des jeweiligen Ausbaugestells zuführt.Especially It is advantageous if the detection sensors each substantially consist of a transmitting unit and a receiving unit, wherein the transmitting unit is a signal for activating one of a person worn transponder device emits in the detection area and the receiving unit one of the thus-activated transponder device sent signal, which then sent to a shield monitoring unit which evaluates it and as a control signal for interruption the shield movement of the control electronics of the respective expansion rack supplies.
Eine außergewöhnlich vorteilhafte und besonders zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich, wenn die Sendeeinheit eine Magnetfeldantennenanordnung mit zwei parallel ausgerichteten, phasengleich geschalteten Ferritspulenantennen aufweist, wobei die beiden Ferritspulenantennen vorzugsweise jeweils mit einem Kondensator in Reihe geschaltet sind. Die dann zweckmäßig nebeneinander etwa parallel zur Kappe des jeweiligen Ausbaugestells an diesem angeordneten Ferritspulenantennen erzeugen ein gemeinsames, sich ergänzendes und magnetisch verstärkendes Feld mit einer in der Ebene etwa elliptischen Ausdehnung, deren größere Halbachse zwischen den beiden Antennen parallel zu diesen und deren kleinere Halbachse quer zur Antennenlängsrichtung verläuft. Das Feld kann somit an die Grundrißform des jeweiligen Ausbaugestells angepaßt werden, so daß es mit jeweils einer Sendeeinheit möglich ist, das mehr lange als breite Ausbaugestell vollständig zu überwachen, ohne dabei jedoch die unmittelbar benachbarten Gestelle auch zu erfassen. Die Längsrichtung der Ferritspulenantennen verläuft hierbei natürlich zweckmäßig etwa quer zur Streblängsrichtung. Für eine optimale Anpassung der beiden Antennen an die Abmessungen des jeweiligen Ausbaugestells ist es zweckmäßig, wenn die Antennen in ihrem Abstand voneinander einstellbar am Ausbaugestell angebracht sind.An exceptionally advantageous and particularly advantageous embodiment of the invention results when the transmitting unit has a magnetic field antenna arrangement with two parallel aligned, in-phase connected ferrite coil antennas, wherein the two ferrite coil antennas each preferably connected in series with a capacitor. The then suitably next to each other approximately parallel to the cap of the respective expansion rack arranged on this ferrite coil antennas produce a common, complementary and magnetically amplifying field with an approximately elliptical extent in the plane whose larger half-axis between the two antennas parallel to these and their smaller semi-axis transverse to Antenna longitudinal direction runs. The field can thus be adapted to the planform of the respective expansion rack, so that it is possible with each one transmitting unit to monitor the longer than broad expansion rack completely, but without the immediate neighboring racks also detect. Of course, the longitudinal direction of the ferrite coil antennas extends expediently approximately transversely to the longitudinal direction of the longitudinal direction. For optimum adaptation of the two antennas to the dimensions of the respective expansion rack, it is expedient if the antennas are mounted in their distance adjustable from each other on the expansion rack.
Vorzugsweise weist die Empfangseinheit drei zueinander im Winkel angeordnete Empfangsspulen auf, die dadurch in der Lage sind, ein von der Transpondereinrichtung ausgesendetes, nur eindimensional erzeugtes Anwesenheitssignal zuverlässig und unabhängig davon zu empfangen, in welcher Richtung das Anwesenheitssignal tatsächlich von der Transpondereinrichtung abgestrahlt wird. Hierzu sind die drei Empfangsspulen einer Empfangseinheit vorteilhafterweise rechtwinklig zueinander angeordnet.Preferably has the receiving unit three mutually angularly arranged Reception coils, which are thereby able, one of the transponder device emitted, only one-dimensionally generated presence signal reliably and regardless of which direction to receive the presence signal actually from the transponder device is emitted. For this purpose, the three receiving coils of a receiving unit advantageously arranged at right angles to each other.
In an sich ähnlicher Weise wie die Erfassungssensoren können die Transpondereinrichtungen ausgestaltet sein und jeweils eine Empfangseinrichtung und ein Sendeelement aufweisen, das bei Empfang des von der Sendeeinheit ausgesendeten Signals durch die Empfangseinrichtung von dieser aktiviert wird. Die Empfangseinrichtung weist dann drei im Winkel zueinander angeordnete Einzelempfänger auf, die vorzugsweise im rechten Winkel zueinander ausgerichtet sind.In in a similar way to the detection sensors the transponder devices be configured and one each Receiving device and a transmitting element, the receiving of the signal transmitted by the transmitting unit by the receiving device is activated by this. The receiving device then has three at an angle to each other arranged individual receiver, the are preferably aligned at right angles to each other.
Es hat sich für die Praxis als besonders vorteilhaft herauskristallisiert, wenn die Ferritspulenantennen der Sendeeinheit mit einer Frequenz zwischen 7 und 11 kHz betrieben werden. Versuche mit einer Frequenz von 9 kHz haben besonders gute Ergebnisse gezeigt.It has proven to be particularly advantageous for the practice, if the ferrite coil antennas of the transmitting unit with a frequency be operated between 7 and 11 kHz. Try with a frequency of 9 kHz have shown particularly good results.
Für die Erreichung der gewünschten, elliptischen Feldform werden die Ferritspulenantennen am besten in einem Abstand zwischen 100 und 180 mm voneinander am Ausbaugestell angeordnet, bei den gegebenen Grundriß-Abmessungen eines Ausbaugestells von etwa 4 mal 1,5–2 m hat sich ein Abstand zwischen 120 und 150 mm als sinnvoll erwiesen.For the achievement of the desired, elliptical field shape the ferrite coil antennas are best spaced between 100 and 180 mm apart from each other on the support frame, given the given Floor plan dimensions of an expansion rack of about 4 times 1.5-2 m has a distance between 120 and 150 mm as made sense.
Das von dem aktivierten Sendeelement der Transpondereinrichtung erzeugte Anwesenheitssignal wird vorzugsweise mit einer Frequenz zwischen 1,5 und 2,5 MHz ausgegeben. Im Versuch hat sich eine Frequenz von 2 MHz als besonders praktikabel erwiesen, die sicher groß genug ist, um eine Beeinflussung von anderen elektronischen Komponenten unter Tage auszuschließen, andererseits noch niedrig genug ist, um das gewünschte magnetische Feld zu erzeugen.The generated by the activated transmitting element of the transponder device Presence signal is preferably at a frequency between 1.5 and 2.5 MHz. The experiment has a frequency of 2 MHz proved to be particularly practical, which certainly big enough is subject to interference from other electronic components Exclude days, on the other hand is still low enough, to produce the desired magnetic field.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, worin eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung an einem Beispiel näher erläutert wird. Es zeigt:Further Features and advantages of the invention will become apparent from the following Description and the drawing, wherein a preferred embodiment of the invention explained in more detail by way of example becomes. It shows:
Zum
besseren Verständnis der Erfindung wird Bezug genommen
auf die
In
Die
Ausbaugestelle bestehen in bekannter Weise im wesentlichen aus einem
auf dem Liegenden
Um
Unfälle mit Personenschaden zu vermeiden, zu denen es kommen
könnte, wenn sich Personen im dem von der Hangendkappe
Die
den einzelnen Ausbaugestellen
Bei
den in
Der
Erfassungssensor
Der
Erfassungssensor
Sobald
das Ausbaugestell seine neue, vordere Position erreicht hat und
wie die zuvor gerückten Gestelle
In
den
Wie
sich aus den
Das
von den beiden Ferritspulenantennen
Man erkennt, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Überwachung des Strebs zur Vermeidung der Gefährdung von Personen durch schreitende Ausbaugestelle immer nur in dem Bereich erfolgt, in dem eine Gefahr für den Bergmann tatsächlich auftreten kann. Anders als beim Stand der Technik wird also immer nur ein kleiner Abschnitt des Strebs von den elektromagnetischen Wellen ausgewählter Sensoren abgetastet, so daß die im Streb tätigen Bergleute keinem permanenten Elektrosmog ausgesetzt sind. Auch die von den Bergleuten bei Verwendung einer sogenannten Aktiv-/Passiv-Markierungstechnik getragenen Transpondereinrichtungen, die von einem aktivierten Erfassungssensor ihrerseits aktiviert werden und an den Empfangsteil des Erfassungssensors ein Antwortsignal übermitteln, werden nur dann aus ihrem Stand-by-Modus in den Sendemodus geschaltet, wenn die den Transponder tragende Person in den Gefahrenbereich kommt, der von dem Sensor eines gerade in Bewegung befindlichen oder in Kürze in Bewegung zu setzenden Ausbaugestells abgetastet wird.It can be seen that, according to the method according to the invention, monitoring of the longwall to avoid endangerment of persons by walking expansion station always takes place only in the area in which a danger to the miner can actually occur. Unlike the prior art, therefore, only a small portion of the longwall is scanned by the electromagnetic waves of selected sensors, so that the miners working in the longwall are not exposed to permanent electrosmog. Also by the miners when using a so-called active / passive Mar. kierungstechnik carried transponder devices, which are in turn activated by an activated detection sensor and transmit to the receiving part of the detection sensor, a response signal, are switched from their stand-by mode in the transmission mode only when the person carrying the transponder comes into the danger zone, which the sensor of a currently in motion or shortly to be set in motion expansion rack is scanned.
Um die Sicherheit des Verfahrens noch weiter zu verbessern, führen die Erkennungssensoren am Ende eines Abtastzyklusses einen Selbsttest durch, um sicherzustellen, daß der Sensor auch ordnungsgemäß arbeitet. Der Selbsttest des Erkennungssensors erfolgt dann, wenn nach Aktivierung des Sensors und Abtasten des Erfassungsbereiches darin keine Person festgestellt wurde. Sollte hingegen beim Abtasten des Erfassungsbereiches eine Person im Arbeits- und Betriebsbereich des Ausbaugestelles oder im Übergangsbereich zu den benachbarten Ausbaugestellen erkannt worden sein, ist die Durchführung eines Selbsttestes nicht erforderlich und der Erkennungssensor sendet sein Stoppsignal ohne Vergleich mit dem Ergebnis eines Selbsttestes unmittelbar an das Steuergerät.Around to further improve the safety of the process the detection sensors perform a self-test at the end of a sampling cycle, to make sure the sensor is working properly. The self-test of the detection sensor occurs when, after activation of the Sensors and scanning the detection area in it no person was determined. Should, however, when scanning the detection area a person in the working and operating area of the expansion building or in the transitional area to the neighboring development sites has been recognized, is the implementation of a self-test not required and the detection sensor sends its stop signal without Comparison with the result of a self-test directly to the Control unit.
Die von einem aktivierten Erfassungssensor an das zugehörige Steuergerät übermittelten Ergebnisse der zyklisch wiederholten Abtastungen werden in einer geeigneten, nicht dargestellten Speichereinrichtung erfasst und protokolliert und können später vom Betreiber der Anlage abgerufen und analysiert werden. Dadurch kann auch später im Falle einer Fehlfunktion der Überwachungseinrichtung festgestellt werden, was zu dem Fehler geführt und die Fehlfunktion ausgelöst hat.The from an activated detection sensor to the associated one Controller transmitted results of cyclical repeated scans are in a suitable, not shown Storage device detected and logged and can later retrieved and analyzed by the operator of the plant. This can also later in case of malfunction of the monitoring device be determined, which led to the error and the malfunction has triggered.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern es ergeben sich viele Änderungen und Ergänzungen, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So ist es beispielsweise denkbar, zur Überwachung des Arbeits- und Betriebsbereiches eines Ausbaugestelles mehrere Einzelsensoren an verschiedenen Stellen des Gestells anzuordnen, um dieses optimal zu überwachen. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es durchaus auch möglich, die Erfassungsensoren nicht nur eines Ausbaugestelles zu aktivieren, sondern möglicherweise auch die Sensoren der beiden benachbarten Gestelle, um so den verbotenen Bereich zu vergrößern, in dem sich Personen während der Bewegung eines Gestells nicht befinden dürfen. Entscheidend für die Erfindung ist es, daß nicht alle Sensoren aller Ausbaugestelle im Streb gleichzeitig aktiviert sind, sondern nur die Sensoren in dem Bereich arbeiten, in dem Gefährdungen für Personen durch die Bewegung der Gestelle tatsächlich auftreten können.The Invention is not on the illustrated and described embodiment limited, but there are many changes and supplements without departing from the scope of the invention. For example, it is conceivable to monitor the labor market and operating range of an expansion rack several individual sensors to arrange in different places of the frame to this optimally to monitor. In carrying out the inventive Procedure, it is quite possible, the detection sensors not just to activate an expansion stall, but possibly also the sensors of the two neighboring racks, so the forbidden one Enlarge area where people are during not be allowed to move a frame. Decisive for The invention is that not all sensors of all expansion station in the longwall are activated simultaneously, but only the sensors in work in the area in which threats to People actually occur due to the movement of the racks can.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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