DE102010031260A1

DE102010031260A1 - Arbeitsschutzsystem und Arbeitsschutzverfahren

Info

Publication number: DE102010031260A1
Application number: DE201010031260
Authority: DE
Inventors: Rolf H. Kusebauch
Original assignee: CTI PROJEKT SERVICE GmbH
Current assignee: CTI PROJEKT SERVICE GmbH
Priority date: 2010-03-09
Filing date: 2010-07-12
Publication date: 2011-09-15
Also published as: DE202010012023U1

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt ein Arbeitsschutzsystem (10) bereit, umfassend eine Schutzausrüstung (14) für eine Person (12) im Arbeitseinsatz, eine mobile Kommunikationseinheit (16), welche von der Person (12) im Arbeitseinsatz mitzuführen ist, eine Kontrolleinrichtung (20), welche im Arbeitseinsatz in einer Entfernung von der mobilen Kommunikationseinheit (16) angeordnet ist, Drahtloskommunikationsmittel (49, 50) zur Herstellung einer drahtlosen Kommunikationsverbindung zwischen der Kontrolleinrichtung (20) und der mobilen Kommunikationseinheit (16), und eine Körperfunktionssensoranordnung (18), welche von der Person (12) im Arbeitseinsatz mitzuführen ist und welche mindestens eine auf eine Körperfunktion der Person (12) bezogene Überwachungsgröße erfasst, wobei die Körperfunktionssensoranordnung (18) mit der mobilen Kommunikationseinheit (16) in Verbindung steht, und wobei die mobile Kommunikationseinheit (16) im Arbeitseinsatz über das Drahtloskommunikationsmittel (49, 50) eine Überwachungsinformation auf Grundlage der mindestens einen Überwachungsgröße an die Kontrolleinrichtung (20) überträgt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Arbeitsschutzsystem, umfassend eine Schutzausrüstung für eine Person im Arbeitseinsatz, eine mobile Kommunikationseinheit, welche von der Person im Arbeitseinsatz mitzuführen ist, eine Kontrolleinrichtung, welche im Arbeitseinsatz in einer Entfernung von der mobilen Kommunikationseinheit angeordnet ist, und Drahtloskommunikationsmittel zur Herstellung einer drahtlosen Kommunikationsverbindung zwischen der Kontrolleinrichtung und der mobilen Kommunikationseinheit. Ferner betrifft die Erfindung ein Arbeitsschutzverfahren für Personen im Arbeitseinsatz.
Solche Arbeitsschutzsysteme und -verfahren finden Anwendung überall dort, wo Personen im Arbeitseinsatz besonderen Gefahren für ihre Gesundheit ausgesetzt sind. Als wichtige Beispiele sind Systeme für Einsatzkräfte der Feuerwehr oder des technischen Hilfswerks zu nennen, die während ihrer Arbeit durch entsprechende Schutzbekleidung, Schutzanzüge, Atemschutzmasken usw. vor gesundheitsschädlichen Gasen, Stäuben, vor Kälte, Hitze und Flammen oder auch Strahlung geschützt werden, oder Systeme für Berufstaucher welche in einem Rettungs- oder anderen Arbeitseinsatz eine Taucherausrüstung tragen.
In bekannten System stehen die Personen im Arbeitseinsatz häufig über ein Sprechfunksystem in Kommunikationsverbindung miteinander oder mit einer Einsatzzentrale, z. B. einer fahrbaren Kontrolleinheit. Gerät eine Einsatzkraft während des Arbeitseinsatzes in eine gesundheits- oder gar lebensbedrohliche Notsituation, so kann die Einsatzkraft die Sprechverbindung nutzen, um eine in der Nähe befindliche Einsatzkraft um Hilfe zu rufen, oder die Einsatzzentrale um Einleitung entsprechender Rettungsmaßnahmen zu ersuchen. Darüber hinaus umfassen bekannte Arbeitsschutzsysteme für die Brandbekämpfung häufig einen sogenannten „Totmannschalter”, welcher von der Einsatzkraft im Arbeitseinsatz mitgeführt wird und eine Bewegungslosigkeit der Einsatzkraft erkennen kann, wenn die betreffende Person das Bewusstsein verliert oder eingeklemmt (bewegungsfixiert) ist. Der Totmannschalter sendet daraufhin einen akustischen Alarm aus.
Die bekannten Arbeitsschutzsysteme und -verfahren können zwar in einigen Fällen die Sicherheit der Einsatzkräfte erhöhen, weisen jedoch die im Folgenden erläuterten Defizite auf, welche der Erfinder der vorliegenden Erfindung als Ursache für immer wieder vorkommende tragische Zwischenfälle erkannt hat.
Ein Nachteil des bekannten Sprechfunksystems liegt darin, dass die Einsatzkraft eine Notsituation in Form eines verschlechterten Gesundheitszustands nur dann melden kann, wenn sich die Einsatzkraft des verschlechterten Gesundheitszustands bewusst ist und außerdem überhaupt in der Lage und gewillt ist, zu sprechen. Die dann beispielsweise an die Einsatzleitung übermittelte Meldung ist von einer Reihe subjektiver Faktoren stark beeinflusst und zudem oftmals akustisch schwer verständlich. In einer in den betreffenden Systemen häufig vorhandenen Stresssituationen ist die Einsatzkraft nicht selten derart abgelenkt, dass sie eine Verschlechterung ihres Gesundheitszustands, beispielsweise durch Einwirkung von Rauchgasen, erst dann selbst erkennt und kommuniziert, wenn sie zur Übermittlung einer aussagekräftigen Meldung nicht mehr hundertprozentig in der Lage ist. Zudem muss bei Einsätzen mit mehreren Einsatzpersonen durch entsprechendes Personal in der Einsatzzentrale sichergestellt werden, dass der Sprechfunk jeder Einsatzkraft stets zuverlässig von einer Person akustisch verfolgt wird, um auf einen Hilferuf rechtzeitig angemessen reagieren zu können.
Die bekannten „Totmannschalter” haben den Nachteil, dass sie allenfalls dann einen Notruf aussenden, wenn die Einsatzkraft eingeklemmt bzw. fixiert ist oder bereits das Bewusstsein verloren hat und beispielsweise am Boden liegt. Dann ist es jedoch in vielen Situation bereits zu spät, um die bewusstlose und gegebenenfalls verletzte Person unter teilweise extremen Einsatzbedingungen zu finden, zu retten und rechtzeitig zu reanimieren. Zudem kann beispielsweise in einem größeren Gebäude der akustische Warnton eines Totmannschalters von der Einsatzleitung nicht gehört werden.
Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Arbeitsschutzsystem sowie ein Arbeitsschutzverfahren bereitzustellen, mit welchen eine gesundheitsgefährdende Notsituation für eine Person im Arbeitseinsatz zuverlässiger und frühzeitiger erkannt werden kann und die Person im Arbeitseinsatz besser geschützt werden kann.
Nach einem ersten Aspekt schlägt die Erfindung zur Lösung dieser Aufgabe ein Arbeitsschutzsystem vor, umfassend eine Schutzausrüstung für eine Person im Arbeitseinsatz, eine mobile Kommunikationseinheit, welche von der Person im Arbeitseinsatz mitzuführen ist, eine Kontrolleinrichtung, welche im Arbeitseinsatz in einer Entfernung von der mobilen Kommunikationseinheit angeordnet ist, Drahtloskommunikationsmittel zur Herstellung einer drahtlosen Kommunikationsverbindung zwischen der Kontrolleinrichtung und der mobilen Kommunikationseinheit, und eine Körperfunktionssensoranordnung, welche von der Person im Arbeitseinsatz mitzuführen ist und welche mindestens eine auf eine Körperfunktion der Person bezogene Überwachungsgröße erfasst, wobei die Körperfunktionssensoranordnung mit der mobilen Kommunikationseinheit in Verbindung steht, und wobei die mobile Kommunikationseinheit im Arbeitseinsatz über das Drahtloskommunikationsmittel eine Überwachungsinformation auf Grundlage der mindestens einen Überwachungsgröße an die Kontrolleinrichtung überträgt.
Erfindungsgemäß weist das Arbeitsschutzsystem somit eine Körperfunktionssensoranordnung zur Erfassung mindestens einer Körperfunktion der Person im Arbeitseinsatz auf und die ebenfalls mitgeführte mobile Kommunikationseinheit sendet eine Überwachungsinformation auf Grundlage der erfassten Körperfunktion an die Kontrolleinheit. Ein wichtiger Vorteil eines derartigen Systems liegt darin, dass die Körperfunktion selbsttätig, d. h. ohne aktive und bewusste Steuerung durch die Person im Arbeitseinsatz erfasst wird und die entsprechende Überwachungsinformation drahtlos durch die mobile Kommunikationseinheit an die Kontrolleinrichtung übermittelt werden kann. Somit wird im Gegensatz zum bekannten Sprechfunksystem die Körperfunktion auch dann überwacht, wenn die Person im Arbeitseinsatz auf ihre Arbeit konzentriert ist. Ferner können im Gegensatz zum bekannten Totmannschalter aussagekräftige und gewünschtenfalls umfangreiche Informationen über die momentane Körperfunktionen der Person zuverlässig und vollständig mittels drahtloser Kommunikation an die Kontrolleinrichtung übertragen werden, sodass die Kontrolleinrichtung quasi sofort über aktuelle Informationen über die betreffenden Körperfunktionen der Person verfügt. Entsprechende Auswertemittel und Signalisierungsmittel der Kontrolleinrichtung können dann z. B. den aktuellen Gesundheitszustand der betreffenden Person sofort auswerten oder/und für eine Einsatzleitung anzeigen. Das erfindungsgemäße System kann dann beispielsweise einer Einsatzleitung eine Echtzeitüberwachung des Gesundheitszustands einer Person im Arbeitseinsatz ermöglichen.
Die mobile Kommunikationseinheit umfasst vorzugsweise eine Datenaufbereitungsschaltung sowie eine Sendeschaltung. Die Datenaufbereitungsschaltung kann elektronische Schaltungen umfassen, die dafür eingerichtet sind, die von der Körperfunktionssensoranordnung übertragenen Überwachungsgrößen für die drahtlose Übermittlung durch die Sendeschaltung aufzubereiten. Vorzugsweise sind Datenaufbereitungsschaltung und Sendeschaltung in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht, zur Anbringung an der Person bzw ihrer Schutzausrüstung.
Vorzugsweise sind die mobile Kommunikationseinheit und die Kontrolleinrichtung dafür eingerichtet, die Überwachungsinformation kontinuierlich oder zu vorbestimmten Zeitpunkten zur Kontrolleinrichtung zu übertragen und in der Kontrolleinrichtung zu empfangen. Somit kann eine laufende Überwachung des Gesundheitszustands der Person im Arbeitseinsatz und insbesondere eine Beobachtung einer Veränderung des Gesundheitszustands ermöglicht werden. Eine Übertragung der Überwachungsinformation in vorbestimmten (insbesondere gleichen) Zeitabständen ist besonders bevorzugt, weil so im Hinblick auf Änderungen des Gesundheitszustands eine zuverlässige Zeitbasis bereitgestellt werden kann und gleichzeitig Übertragungskapazität gegenüber kontinuierlicher Übertragung eingespart werden kann.
Die in der vorstehend ausgeführten Weise ermöglichte laufende Überwachung des Gesundheitszustands der Person zieht einen zusätzlichen wichtigen Vorteil nach sich, der die Sicherheit der Person im Arbeitseinsatz in dem Arbeitsschutzsystem weiter erhöht. Die laufende Überwachung ermöglicht nämlich eine deutlich frühere Erkennung einer für die Person möglicherweise bedrohlichen Verschlechterung des Gesundheitszustands durch die Erkennung von Tendenzen, sodass die betreffende Person beispielsweise früher auf die drohende Gefahr hingewiesen werden kann oder andere Maßnahmen zur Rettung dieser Person deutlich früher eingeleitet werden können. Da oftmals bei der Rettung von in Not geratenen Einsatzkräften jede Minute zählt, trägt eine derartige Früherkennung einer Verschlechterung eine Gesundheitszustands deutlich zur Erhöhung der Sicherheit der betreffenden Personen bei.
Die Kontrolleinrichtung ist beispielsweise eine in einer Entfernung von der Person im Arbeitseinsatz angeordnete Einsatzzentrale, z. B. eine mobile Einsatzzentrale oder auch eine stationäre Einsatzzentrale in größerer Entfernung von der Person und unabhängig vom Einsatzort. In einer vorteilhaften Variante der Erfindung umfasst das Arbeitsschutzsystem mindestens zwei Kontrolleinrichtungen, wobei Überwachungsinformationen der Person im Arbeitseinsatz in sowohl der ersten Kontrolleinrichtung als auch der zweiten Kontrolleinrichtung verarbeitet werden. Insbesondere kann eine erste Kontrolleinrichtung eine einsatzspezifische Kontrolleinrichtung sein, beispielsweise eine Einsatzzentrale, in der eine einsatzspezifische Auswertung der Überwachungsinformation erfolgt, etwa zur Übermittlung von Befehlsinformationen an die Person oder zur Beeinflussung des Arbeitseinsatzes auf Grundlage der Überwachungsinformation. Die zweite Kontrolleinrichtung kann eine einsatzunabhängige Kontrolleinrichtung sein, welche die Überwachungsinformation einsatzunabhängig auswertet, beispielsweise vorrangig in medizinischer Hinsicht. In einem solchen System wird die Zuverlässigkeit der Erkennung einer Gesundheitsgefährdung der Person erhöht und Hilfs- bzw. Rettungsmaßnahmen können frühzeitiger koordiniert werden. Als einsatzunabhängige Kontrolleinrichtung kommt insbesondere eine auch für die Allgemeinheit verfügbare, integrierte Rettungsleitstelle in Betracht.
Die erste und die zweite Kontrolleinrichtung können jeweils durch ein Drahtloskommunikationsmittel in drahtloser Kommunikationsverbindung mit der mobilen Kommunikationseinheit der Person im Arbeitseinsatz stehen, so dass die Überwachungsinformation direkt von der Person an beide Kontrolleinrichtungen übersandt wird. Zur Vereinfachung der technischen Mittel zur Drahtloskommunikation könnte jedoch beispielsweise nur die einsatzspezifische Kontrolleinrichtung in drahtloser Kommunikationsverbindung mit der mobilen Kommunikationseinheit der Person stehen, wobei Überwachungsinformation von der einsatzspezifischen Kontrolleinrichtung nach Erhalt über eine zweite Kommunikationsverbindung an die einsatzunabhängige Kontrolleinrichtung übertragen wird. Die zweite Kommunikationsverbindung könnte eine Mobilfunkverbindung, eine Internetverbindung oder eine andere drahtlose oder kabelgebundene Kommunikationsverbindung sein. Denkbar wäre ferner, die Überwachungsinformation der Person von der einsatzspezifischen Kontrolleinrichtung erst nach einer Zwischenverarbeitung an die einsatzunabhängige Kontrolleinrichtung weiterzuleiten, beispielsweise um die einsatzunabhängige Kontrolleinrichtung nur mit medizinisch besonders relevanten Daten zu versorgen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Körperfunktionssensoranordnung eine Mehrzahl von Körperfunktionssensoren zur Erfassung unterschiedlicher Körperfunktionen umfasst, wobei die Körperfunktionssensoren mit der mobilen Kommunikationseinheit zur Übertragung der jeweils von den Körperfunktionssensoren erfassten Überwachungsgrößen verbunden sind und wobei die mobile Kommunikationseinheit im Arbeitseinsatz über das Drahtloskommunikationsmittel eine Mehrzahl von Überwachungsinformationen entsprechend der erfassten Überwachungsgrößen an die Kontrolleinrichtung überträgt oder eine Überwachungsinformation auf Grundlage einer Kombination von mindestens zwei der Überwachungsgrößen der einzelnen Körperfunktionssensoren an die Kontrolleinrichtung überträgt. Durch die gleichzeitige Erfassung und Überwachung mehrerer Körperfunktionen kann der Gesundheitszustand der Person im Arbeitseinsatz durch die Kontrolleinrichtung deutlich zuverlässiger eingeschätzt werden, eine bedrohliche Verschlechterung des Gesundheitszustands kann schneller erkannt werden und die Häufigkeit eines Fehlalarms kann reduziert werden. Die Kombination der Signale der einzelnen Körperfunktionssensoren kann in der Körperfunktionssensoranordnung, in der mobilen Kommunikationseinheit oder erst in der Kontrolleinrichtung erfolgen, wobei in vielen Fällen die letztere Variante bevorzugt sein dürfte, um flexible Möglichkeiten der Auswertung der Daten in der Kontrolleinrichtung bereitzustellen und gleichzeitig den schaltungstechnischen Aufwand in den durch die Person im Arbeitseinsatz mitzuführenden Geräten gering zu halten.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Kontrolleinrichtung eine Signalisierungseinrichtung und ist dafür eingerichtet, die Überwachungsinformation über das Drahtloskommunikationsmittel zu empfangen und eine Signalisierungsoperation der Signalisierungseinrichtung auf Grundlage der Überwachungsinformation zu steuern. Auf diese Weise kann eine Information über den Gesundheitszustand der Person im Arbeitseinsatz durch die Signalisierungseinrichtung signalisiert werden und beispielsweise einer Einsatzleitung zur Kenntnis gebracht werden. Diese Signalisierung kann visuell, akustisch oder durch Absetzen einer entsprechenden Meldung an einen Einsatzleiter, eine Rettungsleitstelle, eine in der Nähe der Person befindliche andere Einsatzkraft oder dergleichen erfolgen. Insbesondere wird jedoch daran gedacht, dass die Signalisierungseinrichtung eine Anzeigevorrichtung zur Anzeige der Überwachungsinformation oder einer aus dieser abgeleiteten Information umfasst. So können z. B. Anzeigemonitore graphische, numerische oder textbasierte Entsprechungen der Überwachungsinformation anzeigen (z. B. eine zeitliche Verlaufskurve der gemessenen Pulsfrequenz der Person).
Die Verarbeitung in der Kontrolleinheit kann auf mindestens einem Individualparameter der zu überwachenden Person basieren, welcher in einer Individualparameter-Speichereinrichtung der Kontrolleinheit gespeichert sein kann und welcher einen personenbezogenen Wert der betreffenden Person repräsentiert. Der Individualparameter kann zum Beispiel auf Grundlage einer Voruntersuchung der Person, auf Grundlage von bekannten Körperdaten der Person, auf Grundlage von Krankheitsdaten oder dergleichen gesetzt sein. In Frage kommt als Individualparameter etwa ein auf die Normalkonzentration roter Blutkörperchen der Person bezogener Wert, andere Normalwerte oder individuelle Grenzwerte der Person (z. B. aus Voruntersuchungen wie Bluttest, Normal- oder/und Belastungs-EKG etc.), Stammdaten wie Alter, Körpergewicht, Körpergröße, sowie andere Daten, die für die Überwachung und Auswertung des Gesundheitszustands der Person sinnvoll herangezogen werden könnten.
Ferner wird daran gedacht, dass die Kontrolleinrichtung eine Schwellwertschaltung mit einer Speichereinrichtung umfasst, in welcher mindestens ein auf eine menschliche Körperfunktion bezogener, insbesondere für die betreffende Person individuell angepasster Vitalschwellwert gespeichert ist, und dass die Kontrolleinrichtung dafür eingerichtet ist, eine Steuerungsoperation auf Grundlage eines Vergleichs zwischen dem Vitalschwellwert und der emfangenen Überwachungsinformation oder einem aus der Überwachungsinformation abgeleiteten Wert auszuführen. Die vorgeschlagene Schwellwertschaltung kann eine zumindest teilweise automatische Überwachung des Gesundheitszustands der Person ermöglichen oder eine Überwachung durch eine Bedienperson erleichtern. So kann der Vitalschwellwert beispielsweise auf einen kritischen Gesundheitszustand der Person bezogen sein, sodass bei Erreichen eines solchen Gesundheitszustands eine vorbestimmte Signalisierung zwangsweise ausgeführt wird. So kann durch die Schwellwertschaltung eine zumindest teilweise automatisierte Auswertung der Überwachungsinformation erfolgen, um beispielsweise einer Einsatzleitung die Überwachung ihrer Einsatzkräfte zu erleichtern, Notsituationen früher zu erkennen und mögliches menschliches Fehlverhalten zu kompensieren.
Speichert die Kontrolleinrichtung auch mindestens einen Individualparameter der oben beschriebenen Art, so kann die Schwellwertschaltung den mindestens einen Individualparameter bei ihrem Vergleich berücksichtigen, insbesondere kann mindestens ein Vitalschwellwert selbst ein solcher personenbezogener Individualparameter sein.
In dem Arbeitsschutzsystem der Erfindung kann die Körperfunktionssensoranordnung vorteilhaft Information über Kreislauf oder/und Atmung und gegebenenfalls über weitere Körperfunktionen bereitstellen. Insbesondere wird die Kombination von Kreislauf- und Atmungsdaten als zuverlässige Grundlage für die Überwachung und Auswertung angesehen. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Körperfunktionssensoranordnung mindestens eine der folgenden Anordnungen:

a) eine Pulserfassungsanordnung, welche eine Information über den Pulsschlag der Person als Überwachungsgröße erfasst,
b) eine Körpertemperaturerfassungsanordnung umfasst, welche eine Information über die Körpertemperatur der Person als Überwachungs grolle erfasst,
c) eine Atmungserfassungsanordnung, welche eine Information über die Atmung der Person als Überwachungsgröße erfasst,
d) eine Blutsauerstofferfassungsanordnung, welche eine Information über die Sauerstoffsättigung des Blutes der Person als Überwachungsgröße erfasst,
e) eine Blutdruckerfassungsanordnung, welche eine Information über den Blutdruck der Person als Überwachungsgröße erfasst,
f) eine Elektrokardiografieanordnung, welche eine Information über eine Herzaktivität der Person, vorzugsweise einschließlich mindestens zweier EKG-Ableitungen, als Überwachungsgröße erfasst.

Werden mindestens zwei der genannten Anordnungen a) bis f) zur Erfassung von mindestens zwei verschiedenen Körperfunktionen zusammen in der Körperfunktionssensoranordnung kombiniert, so dass eine Steuerung in der Kontrolleinrichtung auf Grundlage von Überwachungsinformation von mindestens zwei Körperfunktionen ausgeführt werden kann, so wird eine deutlich zuverlässigere und aussagekräftigere Information über den Gesundheitszustand der Person im Arbeitseinsatz erhalten. Insbesondere übertrifft die aus der Kombination der erfassten Körperfunktionen gewinnbare Information (gegebenenfalls zuzüglich der Information aus mindestens einem Individualparameter) auch die Summe der Informationsgehalte der einzelnen Überwachungsinformationen. So können beispielsweise eine erhöhte Pulsfrequenz allein oder ein recht niedriges Einatemtiefevolumen allein jeweils auf eine im Normalbereich liegende Vitalität der Person im Arbeitseinsatz hindeuten, wobei bei gleichzeitiger Erfassung beider Körperfunktionen und kombinierter Auswertung bereits eine sich anbahnende Sauerstoffunterversorgung der Person erkennbar ist. Die Kombination von mindestens zwei gleichzeitig überwachten Körperfunktionen erlaubt somit die frühere Erkennung von Bedrohungssituationen für die Person und die frühere Einleitung entsprechender Gegenmaßnahmen.
Die genannten bevorzugten Körperfunktionssensoranordnungen sind jeweils als am Körper tragbare Sensoranordnungen realisierbar und überwachen jeweils eine Körperfunktion, welche eine aussagekräftige Information über den momentanen Gesundheitszustand der Person im Arbeitseinsatz liefert. Ein Fachmann mit speziellen Kenntnissen im medizinischen Bereich kann aus diesen Körperfunktionen, insbesondere deren zeitlicher Änderung, Schlussfolgerungen über eine mögliche Gefährdungssituation der Person ziehen. Beispielsweise deutet ein Ansteigen der Pulsfrequenz über einen bestimmten Wert auf eine außergewöhnliche Stresssituation hin, die gegebenenfalls Unterstützungsmaßnahmen oder die Übermittlung besonderer Einsatzbefehle notwendig macht. Ebenso kann bei Unterschreitung einer kritischen Pulsfrequenz oder unregelmäßigem Puls eine Gesundheitsbedrohung erkannt werden. Eine besondere Belastung oder Störung des Kreislaufsystems geht ferner oftmals mit einer Änderung der Körpertemperatur einher, die dann Werte außerhalb eines vorbestimmten Bereichs annimmt.
Ferner kann die Atmungserfassungsanordnung Informationen über die Atemfrequenz, Einatemtiefevolumen, Atemgasverbrauch pro Zeiteinheit oder Ausatemgaszusammensetzung erfassen, welche ebenfalls Indikatoren für den Gesundheitszustand der Person sein können Als wichtiges Beispiel für die Erfassung der Ausatemgaszusammensetzung soll die Überwachung des CO₂-Gehalts in der Ausatemluft angeführt werden, welcher Auskunft über die Lungenfunktionsfähigkeit der Person bereitstellt. Ferner wird an die Überwachung der Sauerstoffsättigung des Bluts oder/und des Blutdrucks der Person gedacht, die allein oder in Kombination mit anderen überwachten Körperfunktionen eine aussagekräftige Information über die Versorgung der Person mit Sauerstoff und über die Funktion von Kreislauf und Atmung der Person bereitstellen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Arbeitsschutzsystem ferner eine Atemgasanordnung umfasst, welche der Person im Arbeitseinsatz Einatemgas bereitstellt oder Ausatemgas von der Person abführt, dass die Körperfunktionssensoranordnung eine Atmungserfassungsanordnung umfasst, welche eine Information über die Atmung der Person als Überwachungsgröße erfasst, und dass die Atmungserfassungsanordnung einen Atmungssensor zur Erfassung der Überwachungsgröße aufweist, wobei die Überwachungsgröße auf mindestens eine der folgenden Körperfunktionen bezogen ist: Atemfrequenz, Einatemtiefevolumen, Atemgasverbrauch pro Zeiteinheit und Ausatemgaszusammensetzung. Die Atemgasanordnung kann dabei ein von der Person im Arbeitseinsatz mitzuführendes Atemgasreservoir umfassen oder kann eine in einer Entfernung von der Person angeordnete Atemgasquelle umfassen, an die die Person über eine Atemgasleitung angeschlossen ist. In beiden Fällen kann der Person das Atemgas beispielsweise über eine Atemmaske bereitgestellt werden, wie an sich im Stand der Technik bekannt ist.
Durch den Erfassungsvorgang der Atmungserfassungsanordnung zur Erfassung von Atemfrequenz, Einatemtiefevolumen, Atemgasverbrauch pro Zeiteinheit oder/und Ausatemgaszusammensetzung können in der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung die ohnehin für die Versorgung mit Atemluft bereitzustellenden Gerätschaften der Atemgasanordnung zumindest teilweise auch für die Atmungsüberwachung genutzt werden, sodass eine konstruktiv einfache Integration des Erfindungsgedankens ermöglicht wird.
Der Atmungssensor kann in einer besonders einfachen Variante ein Drucksensor sein. Aus dem erfassten Druck und insbesondere einem zeitlichen Verlauf des Drucks können vor allem Informationen über die Atemfrequenz oder/und das Einatemtiefevolumen oder/und den Atemgasverbrauch pro Zeiteinheit leicht erfasst werden. Ferner könnte ein solcher Drucksensor Doppelfunktion zur Überwachung einer ordnungsgemäßen Funktion der Atemgasanordnung einerseits und zur Erfassung der Überwachungsgröße zur Atmungsüberwachung andererseits haben.
Alternativ oder zusätzlich zu dem Drucksensor kann die Atmungserfassungsanordnung einen Durchflussmengenmesssensor umfassen, mit welchem die Durchflussmenge an Atemgas durch eine Atemgasleitung der Atemgasanordnung, insbesondere durch eine zu einer Atemmaske führende Leitung, erfasst werden kann und welcher eine Überwachungsgröße bereitstellen kann, die auf die Atemfrequenz, das Einatemtiefevolumen oder den Atemgasverbrauch pro Zeiteinheit bezogen ist.
Eine zuverlässige Auskunft über den momentanen Gesundheitszustand der Person kann mit einfachen Mitteln bereitgestellt werden, wenn die Kontrolleinrichtung dafür eingerichtet ist, eine Steuerungsoperation auf Grundlage eines Produkts einer auf eine Atemfrequenz bezogenen Überwachungsgröße und einer auf ein Einatemtiefevolumen bezogenen Überwachungsgröße auszuführen oder auf Grundlage einer diesem Produkt entsprechenden Atemgasverbrauchsgröße (z. B. Atemgasverbrauch pro Zeiteinheit) auszuführen.
Es wurde bereits erwähnt, dass die Atemgasanordnung ein von der Person im Arbeitseinsatz mitzuführendes Atemgasreservoir umfassen kann. In einer solchen Ausführungsform der Erfindung kann ferner vorzugsweise der Atmungssensor während des Arbeitseinsatzes eine Überwachungsgröße erfassen, welche eine Restmenge an Atemgas in dem Atemgasreservoir angibt. Aus dem erfassten Wert der Restmenge an Atemgas kann dann einerseits eine Information über die verbleibende Zeitdauer bis zur notwendigen Erneuerung des Atemgasreservoirs ermittelt werden und andererseits kann aus dem erfassten Wert der Restmenge in Bezug auf eine Zeitgröße (z. B. aus dem Zeitverlauf der Restmenge oder der Anzahl an Atemzügen) eine Information über das Einatemtiefevolumen bzw. den Atemgasverbrauch pro Zeiteinheit gewonnen werden. Alternativ oder zusätzlich zur Erfassung der Restmenge an Atemgas könnte auch der Verbrauch an Atemgas aus dem Atemgasreservoir erfasst werden. In Kombination mit einem vorgegebenen Wert der Gesamtkapazität des Atemgasreservoirs kann dann aus dem Verbrauch in Bezug auf eine Zeiteinheit (z. B. aus dem zeitlichen Verlauf des Verbrauchs) ebenfalls sowohl eine Angabe über die verbleibende Zeitdauer bis zur Erneuerung des Atemgasreservoirs als auch eine Überwachungsinformation in Bezug auf das Einatemtiefevolumen der Person gewonnen werden. Die beschriebenen Varianten des Arbeitsschutzsystems mit Atemgasreservoir erlauben somit eine effiziente Integration des Erfindungsgedankens durch teilweise Doppelnutzung von Gerätschaften oder/und Messgrößen.
Die vorteilhaften Wirkungen des erfindungsgemäßen Arbeitsschutzsystems kommen besonders zum Tragen, wenn die Schutzausrüstung eine Schutzbekleidung umfasst, sodass Teile der mobilen Kommunikationseinheit oder/und der Körperfunktionssensoranordnung oder/und der Drahtloskommunikationsmittel an oder unter der Schutzbekleidung fixierbar sind. Insbesondere wird an den Einsatz von Schutzanzügen oder/und Schutzhelmen oder/und Schutzmasken gedacht. Alternativ können zumindest Teile der Körperfunktionssensoranordnung auch am Körper der Person direkt befestigt werden, z. B. an der Haut der Person (Haftelektroden).
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Arbeitsschutzsystem ferner eine Umgebungssensoranordnung, welche von der Person im Arbeitseinsatz mitzuführen ist und welche mindestens eine auf eine Gefahrenumgebung der Person bezogene Umgebungsgröße erfasst, wobei die Umgebungssensoranordnung mit der mobilen Kommunikationseinheit in Verbindung steht, und wobei die mobile Kommunikationseinheit im Arbeitseinsatz über das Drahtloskommunikationsmittel eine Umgebungsinformation oder die Überwachungsinformation auf Grundlage der mindestens einen Umgebungsgröße an die Kontrolleinrichtung überträgt. Als erfassbare Umgebungsgröße kommt dabei beispielsweise eine Umgebungstemperatur, ein Umgebungsdruck, die Konzentration vorbestimmter Stoffe in Form von Gasen, Stäuben oder Nebel in der Umgebung oder die Einwirkung vorbestimmter Strahlung in Betracht.
Insbesondere für Arbeitsschutzsysteme im Bereich des Brandschutz- und Kathastrophendienstes kann eine Überwachung von CO (Kohlenmonoxyd) als Umgebungsgröße von besonderer Bedeutung sein, um beispielsweise auf eine Gefahr durch ein Leck in einem Schutzanzug hinzuweisen.
Wird eine aus einer solchen Umgebungsgröße gewonnene Umgebungsinformation in der Kontrolleinrichtung mit der mindestens einen Überwachungsinformation über mindestens eine Körperfunktion der Person kombiniert, so kann eine Gefahrensituation oder Notsituation der Person besser eingeschätzt werden und ein erfasster Gesundheitszustand kann im Hinblick auf die erfasste Umgebungsinformation genauer eingeordnet werden. So ist eine erhöhte Umgebungstemperatur an sich in vielen Fällen für die Person noch nicht bedrohlich. Führt sie jedoch zu einer signifikant erhöhten Pulsfrequenz oder Körpertemperatur, z. B. aufgrund einer beschädigten Wärmeisolierung eines Schutzanzugs, so kann dies ein Anzeichen für eine gesundheitsgefährdende Belastung des Körpers der Person im Arbeitseinsatz sein.
Nach einem zweiten Aspekt wird die Erfindungsaufgabe gelöst durch eine Verwendung einer Körperfunktionssensoranordnung, welche mindestens eine auf eine Körperfunktion der Person bezogene Überwachungsgröße erfasst, in einem Arbeitsschutzsystem, wobei das Arbeitsschutzsystem umfasst: eine Schutzausrüstung für eine Person im Arbeitseinsatz, eine mobile Kommunikationseinheit, welche von der Person im Arbeitseinsatz mitzuführen ist, eine Kontrolleinrichtung, welche im Arbeitseinsatz in einer Entfernung von der mobilen Kommunikationseinheit angeordnet ist, und Drahtloskommunikationsmittel zur Herstellung einer drahtlosen Kommunikationsverbindung zwischen der Kontrolleinrichtung und der mobilen Kommunikationseinheit, wobei die Körperfunktionssensoranordnung von der Person im Arbeitseinsatz mitgeführt wird und der mobilen Kommunikationseinheit die Überwachungsgröße bereitstellt, wobei die mobile Kommunikationseinheit im Arbeitseinsatz über das Drahtloskommunikationsmittel eine Überwachungsinformation auf Grundlage der mindestens einen Überwachungsgröße an die Kontrolleinrichtung überträgt und wobei die Kontrolleinrichtung die Überwachungsinformation empfängt und verarbeitet.
Durch diese Verwendung können die vorstehend in Bezug auf das erfindungsgemäße Arbeitsschutzsystem beschriebenen Effekte und Vorteile erzielt werden. Ferner sind bevorzugte Ausführungsformen der Verwendung durch die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen und Varianten des Arbeitsschutzsystems (wie sie auch in den auf das Arbeitsschutzsystem gerichteten Ansprüchen beschrieben sind) charakterisiert und erzielen die vorstehend im Zusammenhang mit der jeweiligen Ausgestaltung des Arbeitsschutzsystems beschriebenen Effekte und Vorteile.
Nach einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die vorliegende Erfindungsaufgabe gelöst durch ein Arbeitsschutzverfahren, welches durch die nachfolgenden Items charakterisiert ist:

A. Arbeitsschutzverfahren zum Schutz einer Person im Arbeitseinsatz, wobei in dem Verfahren eine von der Person im Arbeitseinsatz mittgeführte, mobile Kommunikationseinheit in drahtloser Verbindung mit einer entfernt angeordneten Kontrolleinrichtung steht, um Information an die Kontrolleinrichtung zu übermitteln, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Verfahren die Person im Arbeitseinsatz eine Körperfunktionssensoranordnung mitführt, welche mindestens eine auf eine Körperfunktion der Person bezogene Überwachungsgröße erfasst, und dass das Verfahren während des Arbeitseinsatzes den Schritt des drahtlosen Übertragens einer Überwachungsinformation auf Grundlage der mindestens einen Überwachungsgröße durch die mobile Kommunikationseinheit an die Kontrolleinrichtung umfasst.
B. Arbeitsschutzverfahren nach Item A, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsinformation kontinuierlich oder zu vorbestimmten Zeitpunkten, insbesondere in vorbestimmten Zeitabständen, zur Kontrolleinrichtung übertragen wird und in der Kontrolleinrichtung empfangen wird.
C. Arbeitsschutzverfahren nach Item A oder Item B, dadurch gekennzeichnet, dass Überwachungsgrößen einer Mehrzahl unterschiedlicher Körperfunktionen erfasst werden und dass eine Mehrzahl von Überwachungsinformationen entsprechend der erfassten Überwachungsgrößen an die Kontrolleinrichtung drahtlos übertragen werden oder eine Überwachungsinformation auf Grundlage einer Kombination von mindestens zwei der Überwachungsgrößen unterschiedlicher Körperfunktionen an die Kontrolleinrichtung übertragen werden.
D. Arbeitsschutzverfahren nach einem der vorhergehenden Items, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinrichtung die Überwachungsinformation drahtlos empfängt und eine Signalisierungsoperation auf Grundlage der Überwachungsinformation steuert.
E. Arbeitsschutzverfahren nach Item D, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalisierungsoperation einen Schritt der Anzeige der Überwachungsinformation oder einer aus dieser abgeleiteten Information umfasst.
F. Arbeitsschutzverfahren nach einem der vorhergehenden Items, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinrichtung eine Steuerungsoperation auf Grundlage eines Vergleichs zwischen mindestens einem, auf eine menschliche Körperfunktion bezogenen Vitalschwellwert und mindestens einer empfangenen Überwachungsinformation der Person oder einem aus der Überwachungsinformationabgeleiteten Wert ausführt.
G. Arbeitsschutzverfahren nach einem der vorhergehenden Items, dadurch gekennzeichnet, dass eine Überwachungsinformation bezogen auf den Kreislauf oder/und die Atmung der Person, sowie gegebenenfalls mindestens eine weitere Körperfunktion, erfasst wird.
H. Arbeitsschutzverfahren nach einem der vorhergehenden Items, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der nachfolgenden Informationen über eine Körperfunktion der Person als Überwachungsgröße erfasst wird: a) ein Pulsschlag der Person, b) eine Körpertemperatur der Person, c) eine Atmung der Person, d) eine Sauerstoffsättigung des Blutes der Person, e) ein Blutdruck der Person, f) eine Herzaktivität der Person, vorzugsweise einschließlich mindestens zweier EKG-Ableitungen.
I. Arbeitsschutzverfahren nach einem der vorhergehenden Items, dadurch gekennzeichnet, dass im Arbeitseinsatz der Person Einatemgas bereitgestellt oder Ausatemgas von der Person abgeführt wird und dass als Überwachungsgröße eine Information bezogen auf mindestens eine der nachfolgenden Körperfunktionen erfasst wird: – Atemfrequenz, – Einatemtiefevolumen, – Atemgasverbrauch pro Zeiteinheit, – Ausatemgaszusammensetzung.
J. Arbeitsschutzverfahren nach einem der vorhergehenden Items, dadurch gekennzeichnet, dass die Person im Arbeitseinsatz ein Atemgasreservoir mitführt, welches Einatemgas bereitstellt, wobei eine Überwachungsgröße erfasst wird, welche eine Restmenge an Atemgas in dem Atemgasreservoir oder/und einen Verbrauch an Atemgas aus dem Atemgasreservoir angibt.
K. Arbeitsschutzverfahren nach einem der vorhergehenden Items, dadurch gekennzeichnet, dass eine Überwachung oder/und Auswertung in der Kontrolleinrichtung auf Grundlage eines Produkts einer auf eine Atemfrequenz bezogenen Überwachungsgröße und einer auf ein Einatemtiefevolumen bezogenen Überwachungsgröße ausgeführt wird oder auf Grundlage einer diesem Produkt entsprechenden Atemgasverbrauchsgröße ausgeführt wird.
L. Arbeitsschutzverfahren nach einem der vorhergehenden Items, dadurch gekennzeichnet, dass die Person im Arbeitseinsatz eine Schutzausrüstung in Form einer Schutzbekleidung, insbesondere in Form eines Schutzanzugs oder/und eines Schutzhelms oder/und einer Schutzmaske trägt.

Die durch die vorstehenden Items beschriebenen Verfahren enthalten Verfahrensmerkmale, die Vorrichtungsmerkmalen der oben beschriebenen, erfindungsgemäßen Arbeitsschutzsysteme entsprechend, und solche Verfahrensmerkmale können die für die jeweiligen Vorrichtungsmerkmale oben beschriebenen Vorteile und Effekte erzielen. Besonders bevorzugt wird ein Verfahren gemäß einem der vorstehenden Items unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Arbeitsschutzsystems ausgeführt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Arbeitsschutzsystem nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer schematischen Darstellung,
2 ein Beispiel für eine graphische Darstellung und Auswertung einer Überwachungsinformation,
3 ein weiteres Beispiel für eine graphische Darstellung und Auswertung einer Überwachungsinformation, und
4 eine Variation des in 1–3 dargestellten Ausführungsbeispiels.
Ein in 1 allgemein mit 10 bezeichnetes Arbeitsschutzsystem umfasst eine von einer im Arbeitseinsatz befindlichen Einsatzkraft 12 im Arbeitseinsatz getragene Schutzausrüstung 14, eine mobile Datenaufbereitungs- und -sendeeinheit 16 und eine Körperfunktionssensoranordnung 18, wobei die Datenaufbereitungs- und -sendeeinheit 16 und die Körperfunktionssensoranordnung 18 ebenfalls von der Person im Arbeitseinsatz mitgeführt werden. Als Arbeitseinsatz kommt insbesondere eine Arbeit zu Lande oder unter Wasser in Betracht. Die Person 12 kann beispielsweise ein Feuerwehrmann sein und die später noch näher zu beschreibende Schutzausrüstung 14 kann dementsprechend eine für die Brandbekämpfung ausgelegte Feuerwehrschutzbekleidung sein.
Zum Arbeitsschutzsystem 10 des Ausführungsbeispiels gehört ferner eine in einer Entfernung von der Person 12, beispielsweise außerhalb des unmittelbaren Gefahrenbereichs (z. B. in einer Entfernung von mehreren Metern, insbesondere mehr als 20 m), angeordnete Kontrolleinrichtung 20, welche beispielsweise in einer mobilen Einsatzzentrale in einem in der Nähe des Einsatzorts positionierten Einsatzwagen aber auch in einer stationären Einsatzzentrale untergebracht sein kann.
Die Schutzbekleidung 14 kann eine Atemgasanordnung 22 umfassen, mit einer auf dem Rücken der Person 12 getragenen Druckluftflasche 24, in welcher Einatemluft unter Druck gespeichert ist, einer Atemschutzmaske 26, welche die Person über Mund und Nase trägt, sowie einer Atemluftleitung 28, welche die Atemschutzmaske 26 mit der Druckluftflasche 24 verbindet.
Ferner kann zur Schutzausrüstung 14 eine Schutzbekleidung 30 gehören, welche für den Einsatzzweck angepasst ist. Die Schutzbekleidung 30 kann zum Beispiel ein Feuerwehrschutzanzug oder/und ein Schutzhelm 32 sein. Die Atemschutzmaske 26 kann mit einem Atemgasversorgungsschlauch zur Zuführung von Einatemluft und mit federbelasteten Gasauslassventilen zur Abführung von Ausatemluft ausgestattet sein.
Die Körperfunktionssensoranordnung 18 kann einen Pulssensor 34 aufweisen. Im Ausführungsbeispiel ist dieser als Ohrclip ausgebildet und kann somit schnell und einfach am Ohrläppchen der Person angeclipst werden. Hier kann ein an sich bekanntes Produkt zum Einsatz kommen. In einer bevorzugten Variante ist der Pulssensor 34 ein Pulsoximeter, welcher zusätzlich zum Puls der Person 12 auch eine Sauerstoffsättigung des Bluts erfassen kann. Über eine Signalleitung 36a kann der Pulssensor 34 mit der mobilen Datenaufbereitungs- und -sendeeinheit 16 verbunden sein, um die auf den Puls (Pulsfrequenz) oder/und die Sauerstoffsättigung des Bluts bezogenen Überwachungsgrößen vom Pulssensor 34 an die Datenaufbereitungs- und -sendeeinheit 16 zu übermitteln.
Die Körperfunktionssensoranordnung 18 kann ferner einen Temperatursensor 38 umfassen. In Frage kommt beispielsweise eine an der Haut der Person 12 anklebbare Messelektrode (z. B. Platinelektrode, insbesondere auf Basis eines PT100). Der Temperatursensor 38 kann vorzugsweise in der Nähe eines großen Gefäßes (z. B. an der Halsschlagader) angeheftet werden und erfasst dort beispielsweise durch eine Widerstandsmessung eine auf die Körpertemperatur bezogene Überwachungsgröße, welche über eine Signalleitung 36b an die Datenaufbereitungs- und -sendeeinheit 16 übergeben wird.
In einer besonders bevorzugten Variante der Erfindung können in einer einzigen Sensorbaugruppe, beispielsweise in einem einzigen Ohrclip, sowohl ein Temperatursensor als auch ein Pulssensor (insbesondere auch ein Pulsoximeter zur Erfassung sowohl der Pulsfrequenz als auch der Sauerstoffsättigung des Bluts) integriert sein, sodass die Person 12 zur Vorbereitung ihres Arbeitseinsatzes nur eine einzige Sensorbaugruppe am Körper anbringen muss und gleichzeitig die Überwachung von zwei oder gar drei unterschiedlichen Körperfunktionen möglich ist. Insbesondere kann eine solche Sensorbaugruppe auch mit nur einer Signalleitung mit der Datenaufbereitungs- und -sendeeinheit 16 verbunden sein, um das System weiter zu vereinfachen.
Die Körperfunktionssensoranordnung 18 kann ferner einen Atemsensor, vorzugsweise in Form eines Drucksensors 40, umfassen. Der im Ausführungsbeispiel verwendete Drucksensor 40 kann vorteilhaft in der Nähe eines Absperr- und Reduzierventils 44 der Druckluftflasche 24 angeordnet sein. Möglich ist insbesondere die Zwischenschaltung des Drucksensors 40 zwischen einem Anschlussgewinde 42 der Druckluftflasche 24 und einem stromabwärts der Druckluftflasche 24 angeordneten Absperr- und Reduzierventil 44. Im Beispiel der 1 wird ein T-Leitungselement 46 verwendet, welches das Absperr- und Reduzierventil 44 mit dem Anschlussgewinde 42 der Druckgasflasche 24 verbindet und an dessen T-Abzweigung der Drucksensor 40 angeordnet ist, sodass der Drucksensor 40 den in der Druckgasflasche 24 herrschenden Druck als Überwachungsgröße misst. Alternativ könnte ein Drucksensor jedoch an anderer Stelle zwischen einschließlich dem Absperr- und Reduzierventil 44 und einschließlich der Atemschutzmaske 26 angeordnet sein, um einen Atemluftdruck zu überwachen.
Als Drucksensor 40 kommt ein an sich bekannter Gasdruckmessumformer, beispielsweise für einen Druckbereich von 0 bis ungefähr 400 bar, in Betracht. Beispiele für passende Druckmessumformer umfassen mechanische oder/und kapazitiv-keramische Sensoren, welche die erfassten Druckwerte in elektrische Signale umwandeln.
Die durch den Drucksensor 40 erfasste Überwachungsgröße wird als elektrisches Signal über eine Signalleitung 36c an die Datenaufbereitungs- und -sendeeinheit 16 übermittelt.
Die Datenaufbereitungs- und -sendeeinheit 16 umfasst ein Gehäuse 46, welches beispielsweise mittels eines geeigneten Halteclips oder dergleichen an der Schutzausrüstung 14 fixierbar ist, sodass die Person 12 die Datenaufbereitungs- und -sendeeinheit 16 verliersicher während des Arbeitseinsatzes mitführen kann. Alternativ kann das Gehäuse 46 in einer geeigneten Tasche des Schutzanzugs 30 untergebracht sein oder in anderer Weise an der Schutzausrüstung 14 angebracht sein.
Im Gehäuse 46 der Datenaufbereitungs- und -sendeeinheit 16 können eine Datenaufbereitungsschaltung 48 sowie eine Sendeschaltung 49 untergebracht sein. Die Datenaufbereitungsschaltung 48 ist dazu eingerichtet, die von der Körperfunktionssensoranordnung 18 über die Signalleitungen 36a, 36b und 36c übertragenen Überwachungsgrößen zu empfangen und für die drahtlose Übermittlung durch die Sendeschaltung 49 aufzubereiten. Dazu kann die Datenaufbereitungsschaltung 48 beispielsweise eine Digitalisierungsschaltung umfassen, welche analoge Signale der Körperfunktionssensoranordnung 18 digitalisiert und in ein für die drahtlose Übertragung geeignetes Format überführt. Die Daten können dabei in der Datenaufbereitungsschaltung 48 z. B. zu Sendepaketen formatiert werden, die jeweils Teile oder die vollständige Überwachungsinformation enthalten und in vorbestimmten Zeitabständen von der Sendeschaltung 49 gesendet werden. In Betracht kommt z. B. eine Übertragung in ca. 50 bis ca. 60 Sendeimpulsen pro Minute, sodass die Datenaufbereitungs- und -sendeeinheit 16 fortwährend (quasi-kontinuierlich) in vorbestimmten Zeitabständen die Überwachungsinformationen an die Kontrolleinrichtung 20 überträgt. Die Drahtlosübertragung kann ein an sich bekanntes Funksystem nutzen, z. B. auf Basis digitaler Mobilfunktechnik.
In der Sendeschaltung 49 kann eine Datenmodulation stattfinden, bei welcher die digitalen Datenpakete gebündelt und auf eine zugewiesene Trägerfrequenz der Drahtloskommunikation moduliert werden. Ferner kann die Sendeschaltung 49 geeignete, an sich bekannte, drahtlose Sendemittel, insbesondere eine geeignete Sendeantenne, umfassen. In dem Gehäuse 46 der Datenaufbereitungs- und -sendeeinheit 16 kann zudem eine Stromversorgung, z. B. eine wiederaufladbare Batterie, angeordnet sein, um die Datenaufbereitungsschaltung 48 und die Sendeschaltung 49 mit Energie zu versorgen.
Die Kontrolleinrichtung 20 kann einen Empfänger 50 umfassen, welcher die drahtlos von der Datenaufbereitungs- und -sendeeinheit 16 gesendeten Signale empfängt und aus den Signalen auf Grundlage der Sende-/Empfangsfrequenz die digitalen Daten demoduliert. Die Demodulierung sowie die nachfolgende Extrahierung der Überwachungsinformation aus den empfangenen Paketen kann auf Grundlage eines vorbestimmten Übermittlungsprotokolls erfolgen, für welches sowohl die Datenaufbereitungs- und -sendeeinheit 16 als auch der Empfänger 50 eingerichtet sind.
Der Empfänger 50 kann am Ort der Kontrolleinrichtung 20 vorgesehen sein, beispielsweise an einer mobilen Einsatzzentrale. Um die Übertragungsicherheit der Drahtlosverbindung zu verbessern und die Signalstärke zu erhöhen oder an Einsatzorten mit schwierigen Funkverhältnissen, z. B. in einem durch Stahlbeton oder dergleichen stark abgeschirmten Gehäuse, eine Drahtloskommunikation überhaupt zu ermöglichen, kann jedoch der Empfänger 50 auch näher am Einsatzort, bzw. in funktechnisch vorteilhafterer Position zum Einsatzort angeordnet sein und durch eine zusätzliche kabelgebundene Verbindung die von der Datenaufbereitungs- und -sendeeinheit 16 drahtlos empfangenen Daten an die anderen Komponenten der Kontrolleinrichtung 20 übertragen. Zur Verbesserung der Signalstärke können ferner ein oder mehrere Repeater zum Einsatz kommen, welche Signale auf ihrem Weg von der Datenaufbereitsungs- und sendeeinheit 16 zum Empfänger 50 der Kontrolleinrichtung 20 empfangen, verstärken und in verstärkter Form wieder aussenden.
Die von dem Empfänger 50 aus den empfangenen Signalen extrahierten Datenpakete betreffend die Überwachungsinformationen der Körperfunktionssensoranordnung 18 (also beispielsweise die Daten, welche die Überwachungsgrößen des Pulssensors 34 oder/und des Temperatursensors 38 oder/und des Drucksensors 40 enthalten) werden von dem Empfänger 50 an eine Überwachungs- und Auswertungseinheit 52 übergeben, welche ebenfalls Teil der Kontrolleinrichtung 20 ist. In der Überwachungs- und Auswertungseinheit 52 werden die Überwachungsinformationen inhaltlich ausgewertet oder/und zur Signalisierung aufbereitet.
Die Überwachungs- und Auswertungseinheit 52 kann eine Mehrzahl von Verarbeitungsabschnitten 52a, 52b, 52c, 52d, 52e umfassen, welche jeweils für die Überwachung und Auswertung verschiedener Überwachungsinformationen bezogen auf verschiedene Körperfunktion eingerichtet sind. Insbesondere kann die Überwachung und Auswertung von Atmung und Kreislauf der Person aus medizinisch-technischer Sicht vergleichbar mit der Überwachung eines Patienten durch einen Narkosearzt während einer Operation vorgenommen werden.
Im Ausführungsbeispiel ist ein erster Verarbeitungsabschnitt 52a zur Aufbereitung der Pulsinformation vorgesehen und kann eine graphische Repräsentation des Pulses, z. B. der Pulsfrequenz, gegenüber einer Zeitachse erzeugen und als graphisch darstellbare, digitale Daten bereitstellen. In ähnlicher Weise kann in einem zweiten Verarbeitungsabschnitt 52b aus der auf die Körpertemperatur der Person 12 bezogenen Überwachungsinformation eine graphische Repräsentation zur späteren graphischen Darstellung erzeugt werden.
Ein dritter Verarbeitungsabschnitt 52c in der Überwachungs- und Auswertungseinheit 52 kann die Aufbereitung der auf die Atmung der Person 12 bezogenen Überwachungsinformation dienen. So können dort die kontinuierliche oder in vorbestimmten Zeitabständen oder zu vorbestimmten Zeitpunkten empfangenen Daten über die Atmung der Person 12 auf Grundlage einer Zeitbasis ausgewertet werden und graphisch darstellbare Datensätze können erzeugt werden. Vorzugsweise errechnet der dritte Verarbeitungsabschnitt 52c die verbleibende Zeitdauer, über die das Atemgasreservoir die Person 12 noch in ausreichendem Maße mit Atemgas versorgen kann, das heißt z. B. die Atemgasrestmenge. Werden derartige Restzeit- oder Restmengeninformationen aus einem gemessenen Verbrauch an Atemgas abgeleitet, so kann der dritte Verarbeitungsabschnitt 52c dazu einen vorbestimmten Wert für eine Ausgangsmenge an Atemgas in der Druckluftflasche 24 und gegebenenfalls eine Temperatur des Atemgases in der Druckluftflasche 24 verwenden.
2 zeigt ein Beispiel für eine in dem dritten Verarbeitungsabschnitt 52c erzeugte graphische Darstellung des von dem Drucksensor 40 erfassten Drucks im Inneren der Druckluftflasche 24 als Beispiel für eine graphische Darstellung einer auf die Atmung der Person 12 bezogenen Überwachungsinformation. Die graphische Darstellung der 2 stellt den Verlauf des Flascheninnendrucks p gegenüber der Zeit t dar.
Im Falle einer konstanten Atmung der Person 12, d. h. mit gleichmäßigem Atemtiefevolumen und konstanter Atemfrequenz, nimmt der Flascheninnendruck p gleichmäßig treppenförmig ab, wobei der Druckunterschied Δp an jeder Treppenstufe ein Maß für das Einatemtiefevolumen des jeweiligen Atemzugs ist und die Zeitdifferenz Δt zwischen zwei Treppenstufen ein Maß für die Atemfrequenz ist.
Eine gemäß 2 aufgenommene Kurve kann ohne Weiteres (wie durch gestrichelte Linie in 2 dargestellt) zu einer vorhergesagten Druckverlaufskurve A extrapoliert werden, um zu berechnen, wann der Flascheninnendruck p einen kritischen unteren Grenzwert p₀ (z. B. der äußere Umgebungsdruck) erreicht und somit eine Versorgung der Person 12 mit Atemluft nicht mehr möglich ist. Ist z. B. ein Zeitpunkt des Starts der Aufzeichnung, beispielsweise ein Zeitpunkt des Einsatzbeginns, mit t₀ bezeichnet und ein aktueller Zeitpunkt, an welchem die graphische Darstellung gemäß 2 bereitgestellt wird, mit t₁ bezeichnet, so kann aus dem Druckabfall von t₀ bis t₁ auf einen Zeitpunkt t₂ geschlossen werden, an welchem bei gleichbleibendem Einatemtiefevolumen (entsprechend Δp) und Atemfrequenz f = 1/Δt die Atemgasversorgung zum Erliegen kommt. t₂ – t₁ gibt eine verbleibende Restzeitdauer t_R an, die der Person 12 im Arbeitseinsatz verbleibt.
Vorzugsweise wird eine Auswertung derart von 2 in regelmäßigen Zeitabständen (von ungefähr einmal pro Minute bis ungefähr ein bis zweimal pro Sekunde) aktualisiert, wobei auch die oben beschriebenen Ermittlung der Restzeit t_r dann jeweils auf Grundlage eventuell veränderter Daten zum Einatemtiefevolumen (entsprechend Δp) bzw. zur Atemfrequenz Δt erfolgen kann. Somit kann auch bei Änderung des Atemverhaltens der Person eine laufende Korrektur der Prognose der Restzeit erfolgen.
3 zeigt ein weiteres Beispiel einer von der Überwachungs- und Auswertungseinheit 52 erzeugten graphischen Darstellung, welche insbesondere ebenfalls durch den dritten Verarbeitungsabschnitt 52c erfasst werden könnte. 3 basiert ebenfalls auf einer laufenden Überwachung des Flascheninnendrucks p, trägt jedoch einen Atemluftverbrauchswert K über der Zeit t auf. Der Atemluftverbrauchswert K kann beispielsweise berechnet werden durch die folgende Gleichung: K = c·Δp/Δt = c·Δp·f, (Gleichung 1) wobei c eine Konstante ist, Δp der oben bereits eingeführte Druckabfall bei einem aktuellen Atemzug ist, Δt die Zeitdifferenz zwischen dem vorangegangenen Atemzug und dem momentanen Atemzug ist und f die aus Δt abgeleitete momentane Atemfrequenz ist. Der Atemluftverbrauchswert K gibt einen Verbrauch an Atemluft pro Zeiteinheit an und entspricht einem von der Person 12 aufgenommenen Massenstrom (dm/dt) an Atemgas.
Im Falle einer normalen Atmung, welche auf einen normalen Gesundheitszustand der Person 12 hinweist, liegt der Atemluftverbrauchswert K bei einem konstanten Normalwert K_N, wie in 3 im Zeitraum von t₀ bis t_a dargestellt ist. Im Falle einer Notsituation kann der Atemluftverbrauchswert K absinken oder ansteigen, wie in 3 zwischen den Zeitpunkten t_a und t_b illustriert ist (in 3 sinkt K zwischen t_a und t_b ab). Gemäß Gleichung 1 kann die Ursache für ein Absinken des Atemluftverbrauchswerts K eine verringerte Atemfrequenz f oder/und ein verringertes Einatemtiefevolumen (entsprechend Δp) sein. Ein derartiges Atmungsproblem kann in einer Darstellung gemäß 3 gut erkannt und insbesondere auch automatisch ausgewertet werden, wie später noch näher erläutert wird.
Die Überwachungs- und Auswertungseinheit 52 kann ferner eine Schwellwertschaltung umfassen. Diese kann als eigener, vierter Verarbeitungsabschnitt 52d mit mindestens einem der Verarbeitungsabschnitte 52a, 52b und 52c zusammenarbeiten. Alternativ kann eine Schwellwertschaltung in mindestens einem der Verarbeitungsabschnitte 52a, 52b, 52c integriert sein.
Eine Schwellwertschaltung der Überwachungs- und Auswertungseinheit 52 weist ein Speichermittel zur Speicherung mindestens eines Vitalschwellwerts auf. Für jede Körperfunktion kann in der Schwellwertschaltung 52d mindestens ein zugeordneter Vitalschwellwert gespeichert sein. Vorzugsweise sind die Vitalschwellwerte zumindest auf Kreislauf oder/und Atmung bezogen und berücksichtigen individuelle, personenbezogene Daten der betreffenden zu überwachenden Person, so dass verschiedenen Personen verschiedene individuelle Vitalschwellwerte zugeordnet sein können.
Für die Überwachung und Auswertung der Überwachungsinformation auf Grundlage des mindestens einen Vitalschwellwerts sind zumindest die folgenden Möglichkeiten denkbar, welche nicht abschließend aufgezählt sind und entweder einzeln oder in beliebigen Kombinationen miteinander realisierbar sind.
Die Überwachungs- und Auswertungseinheit 52 kann mindestens einen Pulsfrequenzschwellwert speichern, z. B. einen Minimumschwellwert und einen Maximumschwellwert, sodass ein kritischer Gesundheitszustand der Person 12 bei Überschreitung einer maximalen Pulsfrequenz oder/und bei Unterschreitung einer minimalen Pulsfrequenz erkannt werden kann. Die Überwachungs- und Auswertungseinheit 52 kann mindestens einen Körpertemperaturschwellwert, beispielsweise einen Minimalwert und einen Maximalwert, speichern, sodass eine Notsituation erkannt werden kann, wenn ein auf die Körpertemperatur bezogener Überwachungswert über dem Maximalwert oder/und unter dem Minimalwert liegt.
Die Überwachungs- und Auswertungseinheit 52 kann mindestens einen auf den Blutsauerstoffgehalt bezogenen Schwellwert speichern, beispielsweise einen Minimalwert und einen Maximalwert, sodass eine Notsituation erkannt werden kann, wenn ein auf den Blutsauerstoffgehalt bezogener Überwachungswert den Maximalwert überschreitet oder/und der Minimalwert unterschritten wird.
Die Überwachungs- und Auswertungseinheit 52 kann mindestens einen Atmungsschwellwert speichern, beispielsweise Minimalwerte und/oder Maximalwerte in Bezug auf mindestens eine Größe aus Einatemtiefevolumen (entsprechend Δp), Atemfrequenz, Atemluftverbrauch pro Zeiteinheit (entsprechend z. B. dem Atemluftverbrauchswert K). Eine gesundheitsbedrohliche Notsituation kann dann erkannt werden, wenn der auf die Atmung bezogene Überwachungswert den mindestens einen Maximalwert überschreitet oder/und den mindestens einen Minimalwert unterschreitet.
Vorzugsweise ist in der Überwachungs- und Auswertungseinheit 52 mindestens ein Individualparameter gespeichert, der auf Grundlage einer Voruntersuchung der Person, auf Grundlage von bekannten Körperdaten der Person, auf Grundlage von Krankheitsdaten oder dergleichen gesetzt ist. Die Überwachungs- und Auswertungseinheit 52 führt die Überwachung und Auswertung dann unter Berücksichtigung des mindestens einen Individualparameters aus. Insbesondere können die oben genannten Vitalschwellwerte selbst solche Individualparameter darstellen, das heißt die Vitalschwellwerte sind personenbezogene Schwellwerte oder Individualschwellwerte.
Werden in der Überwachungs- und Auswertungseinheit mehrere Einsatzkräfte parallel überwacht und ausgewertet, so kann in der Überwachungs- und Auswertungseinheit für jede Einsatzkraft eine separate Verarbeitungssektion, insbesondere mit jeweils mindestens einem Verarbeitungsabschnitt der vorstehend genannten Art, vorgesehen sein, wobei in dieser Verarbeitungssektion Überwachungsinformation nur der zugeordneten Einsatzkraft verarbeitet wird, um die parallele Überwachung zuverlässig zu gewährleisten.
Die Überwachungs- und Auswertungseinheit 52 kann dafür eingerichtet, den mindestens einen Vitalschwellwert oder/und mindestens einen Individualparameter zur graphischen Anzeige aufzubereiten. In 3 ist beispielsweise eine horizontale, gestrichelte Linie dargestellt, welche einen Schwellwert K_L für den Atemluftverbrauchswert K repräsentiert. Ferner kann die Überwachungs- und Auswertungseinheit 52 eine besondere Warnmarkierung B (3) in dem darzustellenden graphischen Datensatz erzeugen, welche das Unterschreiten des Schwellwerts K_L weiter visuell hervorhebt. Die Überwachungs- und Auswertungseinheit 52 könnte auf Grundlage des Vergleichs der Überwachungsinformation mit dem mindestens einen Vitalschwellwert darüber hinaus weitere Daten für die Ausführung weiterer Signalisierungen erzeugen, beispielsweise für die Ausgabe eines akustischen Warnsignals, für die Absetzung einer drahtlosen oder kabelgebundenen Meldung oder dergleichen.
Der mindestens eine Vitalschwellwert kann durch an sich bekannte Ein-/Ausgabemittel in die Überwachungs- und Auswertungseinheit 52 geladen werden. Im illustrierten Ausführungsbeispiel ist ein Eingabegerät 54 (z. B. eine Tastatur) an die Überwachungs- und Auswertungseinheit 52 angeschlossen, über welche eine legitimierte Person (z. B. ein unterwiesener Arzt oder eine adäquat ausgebildete, berechtigte Person) den mindestens einen Vitalschwellwert eingeben oder ändern kann. Es wird an die Manipulationssicherung mittels digitaler Sicherungstechniken (z. B. Zugangscodes) gedacht.
Die von der Überwachungs- und Auswertungseinheit 52 erzeugten graphischen Datensätze werden an eine Signalisierungseinheit 56 übergeben, welche die graphische Signalisierung nach Maßgabe der Datensätze ausführt. Die Signalisierungseinheit 56 kann mindestens einen Anzeigemonitor 56a, 56b, 56c umfassen. Sind mehrere Signalisierungsuntereinheiten vorgesehen, z. B. mehrere Anzeigemonitore 56a, 56b, 56c, so ist es vorteilhaft, wenn jede im Einsatz befindliche und mit dem Arbeitschutzsystem 10 des Ausführungsbeispiels zusammenarbeitende Einsatzkraft 12 einer separaten Signalisierungsuntereinheit 56a, 56b, 56c zugeordnet ist. Die Signalisierungsuntereinheiten 56a, 56b, 56c könnten alternativ auch als separate Fenster oder Bildschirmausschnitte eines einzigen Anzeigemonitors ausgeführt sein, sodass mehrere Einsatzkräfte 12 auf einem Anzeigemonitor visuell überwacht werden können.
Die Überwachungs- und Auswertungseinheit 52 kann ferner einen Versorgungsabschnitt 52e umfassen, der die Überwachungs- und Auswertungseinheit 52 mit Betriebsspannung versorgt und Infrastruktur für die Dateneingabe und -ausgabe bereitstellt.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Arbeitschutzverfahrens unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Arbeitschutzsystems 10 näher erläutert.
Zu Beginn eines Einsatzes wird die mindestens eine Einsatzkraft 12 die Schutzausrüstung 14 anlegen, was beispielsweise nach Eingang eines Notrufs in einer Einsatzleitstelle oder auf dem Weg zum Einsatzort, beispielsweise im Feuerwehrwagen, erfolgen kann. So kann die Person beispielsweise einen als Ohrclip ausgebildeten Pulssensor 34 anclipsen oder/und einen als Haftelektrode ausgebildeten Temperatursensor 38 anheften oder/und die Druckluftflasche 24 mit dem Drucksensor 40 auf den Rücken schnallen. Ferner kann die Person 12 einen Schutzanzug 30 anziehen, einen Helm 32 aufsetzen oder/und eine Atemschutzmaske 26 anlegen.
In dem Arbeitseinsatz verrichtet die so ausgerüstete Einsatzkraft 12 dann die ihr zugewiesene Arbeit zu Lande oder unter Wasser, beispielsweise zur Bekämpfung eines Brandes, zur Rettung von Personen oder dergleichen.
Während des Arbeitseinsatzes kann der Pulssensor 34 ein elektrisches Pulssignal über die Signalleitung 36a an die Datenaufbereitungs- und -sendeeinheit 16 übertragen, der Temperatursensor 38 kann ein elektrisches Temperatursignal über die Signalleitung 36b an die Datenaufbereitungs- und -sendeeinheit 16 übertragen und der Drucksensor 40 kann ein elektrisches Drucksignal über die Signalleitung 36c an die Datenaufbereitungs- und -sendeeinheit 16 übertragen. Gleichzeitig kann die Einsatzkraft 12 über die Atemluftleitung 28 und die Atemschutzmaske 26 mit Einatemluft aus der Druckluftflasche 24 versorgt werden.
Die elektrischen Signale der Körperfunktionssensoranordnung 18 werden über die Signalleitungen 36a, 36b, 36c vorzugsweise als kontinuierliche, insbesondere analoge kontinuierliche Signale an die Datenaufbereitungs- und -sendeeinheit 16 geleitet. Die Datenaufbereitungs- und -sendeeinheit 16 kann diese Signale digitalisieren, und für drahtlos übertragbare Datenpakete aufbereiten. Diese Datenpakete können dann von der Datenaufbereitungs- und -sendeeinheit 16 in regelmäßigen Zeitabständen (Sendeimpulse) drahtlos an den Empfänger 50 der Kontrolleinrichtung 20 gesendet werden. Eine Ressourcen-schonende und gleichzeitig zuverlässige (quasi-kontinuierliche) Übertragung kann z. B. ca. 50 bis ca. 60 Sendeimpulse pro Minute senden.
Die drahtlose Datenübertragung zwischen Datenaufbereitungs- und -sendeeinheit 16 und Kontrolleinrichtung 20 kann auf Grundlage von an sich im Stand der Technik bekannten Übertragungsprotokollen erfolgen. Vorzugsweise kommt eine geschützte Übertragung der Daten zum Einsatz, bei der die Daten verschlüsselt übertragen werden, beispielsweise unter Verwendung einer 128-Bit-Verschlüsselungstechnik. Verschlüsselte Daten können als Pakete moduliert in regelmäßigen Zeitabständen von ca. 8 bis 10 Paketen pro Minuten übertragen werden. Ferner kann durch eine individuelle Kodierung der zu übertragenden Daten mittels eines personenspezifischen Schlüssels eine besonders flexible Steuerung der Zugriffsrechte auf die Überwachungsinformationen der einzelnen Personen erfolgen, so dass die Datensicherheit erhöht werden kann.
Die von der Datenaufbereitungs- und -sendeeinheit 16 gesendeten Datenpakete werden in dem Empfänger 50 der Kontrolleinrichtung 20 empfangen, demoduliert und der Überwachungs- und Auswertungseinheit 52 als digitale Daten übergeben. In der vorstehend ausführlicher beschriebenen Art werden diese Daten in der Überwachungs- und Auswertungseinheit 52 zur graphischen Darstellung aufbereitet, gegebenenfalls mit mindestens einem Vitalschwellwert verglichen und der Signalisierungseinheit 56 übergeben.
In einer als normal bezeichneten Einsatzsituation liegen die in der Überwachungs- und Auswertungseinheit 52 verarbeiteten Überwachungswerte innerhalb vorbestimmter, durch den mindestens einen Vitalschwellwert bestimmter Bereiche oder eine Kombination mehrerer Überwachungswerte erfüllt vorbestimmte, durch den mindestens einen Vitalschwellwert bestimmte Bedingungen. Die Signalisierungseinheit 56 zeigt dann eine entsprechende Signalisierung des Normalzustands an oder zeigt die die Überwachungswerte repräsentierenden Darstellungen an, aus denen eine medizinisch geschulte Bedienperson der Kontrolleinrichtung 20 einen Normalzustand der Einsatzkraft 12 erkennen kann.
Aus den erfassten Überwachungswerten und insbesondere aus einer Kombination verschiedener Überwachungswerte, die Informationen über verschiedene aktuelle Körperfunktionen der Einsatzkraft 12 liefern, kann eine medizinisch geschulte Bedienperson oder die durch eine medizinisch geschulte Person programmierte Überwachungs- und Auswertungseinheit 52 eine zuverlässige Aussage über den momentanen Gesundheitszustand der Einsatzkraft 12 ableiten und bereits frühzeitig Anzeichen eines Leistungsabbaus oder einer drohenden Gefahr für die Gesundheit der Einsatzkraft 12 erkennen.
Eine auf diese Weise realisierbare Überwachung der Einsatzkraft kann vergleichbar sein mit der Überwachung eines Patienten, beispielsweise während einer Operation, bei welcher ein Anästhesist beispielsweise auf Grundlage klassischer Narkoseüberwachungsdaten wie Atmung, Kreislauf und Körpertemperatur, zuverlässige Informationen über den momentanen Gesundheitszustand des Patienten ableiten kann.
Die Bedienperson der Kontrolleinrichtung 20 bzw. die Überwachungs- und Auswertungseinheit 52 können in dem Arbeitschutzsystem 10 des Ausführungsbeispiels eine Verschlechterung des Gesundheitszustands sehr früh und insbesondere in vielen Fällen bereits zu einem Zeitpunkt erkennen, wenn die Einsatzkraft 12 selbst die Verschlechterung des Gesundheitszustands und die drohende Notsituation noch gar nicht erkennt, zum Beispiel weil die Einsatzkraft entweder die Verschlechterung des Gesundheitszustand selbst noch gar nicht spürt oder weil die Einsatzkraft auf Grund ihres Arbeitseinsatzes zu abgelenkt ist oder unter zu starkem Stress steht, um die Verschlechterung des Gesundheitszustands zu bemerken. Möglich ist ferner, dass die Einsatzkraft die Verschlechterung des Gesundheitszustand bemerkt, jedoch auf Grund besonderer Umstände nicht gewillt oder nicht in der Lage ist, auf die Verschlechterung des Gesundheitszustands adäquat zu reagieren. Für alle diese Fälle bietet das Arbeitsschutzsystem 10 und das beschriebene Schutzverfahren des Ausführungsbeispiels die Möglichkeit, adäquate Maßnahmen zur Unterstützung der Einsatzkraft oder zur Rettung der Einsatzkraft 12 bereits frühzeitig einzuleiten.
Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel des Arbeitsschutzsystem 10 bzw. das Ausführungsbeispiel des Arbeitsschutzverfahrens beschränkt und umfasst im Rahmen der beigefügten Ansprüche eine Vielzahl weiterer Varianten.
So kann die Körperfunktionssensoranordnung 18 ferner eine den Blutdruck der Einsatzkraft 12 betreffende Überwachungsgröße erfassen und eine daraus abgeleitete Überwachungsinformation kann in der Überwachungs- und Auswertungseinheit 52 verarbeitet werden. Ein solcher Blutdrucksensor kann von herkömmlicher, im Stand der Technik bekannter Bauweise sein.
Ferner kann die Körperfunktionssensoranordnung 18 einen Sensor zur Erfassung einer Überwachungsgröße betreffend die Zusammensetzung, insbesondere den Sauerstoffgehalt, der Ausatemluft umfassen und eine die Zusammensetzung der Ausatemluft betreffende Überwachungsinformation kann in der Überwachungs- und Auswertungseinheit 52 verarbeitet werden. Ein derartiger Ausatemluftsensor kann einen CO₂ Gehalt der Ausatemluft oder eine diesen repräsentierende Erfassungsgröße erfassen und eine entsprechende Überwachungsinformation kann in der Überwachungs- und Auswertungseinheit 52 verarbeitet werden. Aus der Zusammensetzung der Ausatemluft kann eine medizinisch geschulte Bedienperson der Kontrolleinrichtung 20 oder die entsprechend programmierte Überwachungs- und Auswertungseinheit 52 Schlüsse über die Sauerstoffaufnahme der Einsatzkraft 12 ziehen und eine mögliche Sauerstoffunterversorgung oder ein anderes Atmungs- oder Kreislaufproblem erkennen.
Ferner kann die Körperfunktionssensoranordnung ein EKG, insbesondere mit mindestens zwei Ableitungen, als Überwachungsgröße aufnehmen und eine die Herzaktivität betreffende Überwachungsinformation, insbesondere das aufgenommene EKG, kann in der Überwachungs- und Auswertungseinheit 52 verarbeitet werden. Durch automatischen oder von einer medizinisch geschulten Bedienperson vorgenommen Vergleich des EKG mit einem Referenz-EKG, insbesondere einem zuvor aufgenommenen Referenz-EKG der gleichen Person, kann dann auf einen veränderten und möglicherweise gefährlich verschlechterten Gesundheitszustand geschlossen werden.
In einer weiteren Variante des vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiels kann das Arbeitschutzsystem 10 ferner einen Umgebungssensor 58 umfassen, der ebenfalls von der Person 12 im Arbeitseinsatz mitgeführt wird. Dabei kann es sich um einen Umgebungsdrucksensor, einen Umgebungstemperatursensor, einen Gassensor (insbesondere einen Kohlenmonoxidssensor oder anderen Schadgassensor) oder einen Strahlungssensor handeln. Der Umgebungssensor 58 ist dann durch eine Signalleitung 36d mit der Datenaufbereitungsschaltung 48 der Datenaufbereitungs- und -sendeeinheit 16 verbunden und die Datenaufbereitungs- und -sendeeinheit 16 sendet eine Umgebungsüberwachungsinformation an den Empfänger 50 der Kontrolleinrichtung 20. Die Umgebungsüberwachungsinformation kann dabei separat zur Überwachungsinformation der Körperfunktionssensoranordnung 18 übertragen werden oder die gesendeten Datenpakete können eine Kombination der Überwachungsinformation der Körperfunktionssensoranordnung 18 und der Umgebungsüberwachungsinformation des Umgebungssensors 58 enthalten.
In der vorstehend beschriebenen Variante kann ein weiterer Verarbeitungsabschnitt 52f in der Überwachungs- und Auswertungseinheit 52 zur Überwachung und Auswertung der Umgebungsinformation vorgesehen sein, wobei insbesondere auch die Auswertung und Überwachung der Überwachungsinformationen der Körperfunktionssensoranordnung 18 unter Berücksichtigung der Umgebungsüberwachungsinformation erfolgen kann, um beispielsweise eine Änderung des Gesundheitszustands der Einsatzkraft 12 unter Berücksichtigung der besonderen Umgebungssituation, angezeigt durch die Umgebungsüberwachungsinformation, besser einordnen zu können.
In einer in 4 gezeigten, weiteren Variante des Ausführungsbeispiels der Erfindung umfasst das Arbeitsschutzsystem 10 zusätzlich eine Rettungsleitstelle 60, beispielsweise eine öffentlich verfügbare, z. B. staatlich oder kommunal betriebene Rettungsleitstelle für die Koordination von Notfällen. In der Variante gemäß 4 kann die Datenaufbereitungs- und -sendeeinheit 16 in drahtloser Kommunikationsverbindung 62 mit der Rettungsleitstelle 60 stehen und kann parallel dazu in drahtloser Kommunikationsverbindung 64 mit der Kontrolleinrichtung 20 stehen. Ferner kann eine drahtlose oder kabelgebundene Kommunikationsverbindung 66 zwischen der Kontrolleinrichtung 20 und der Rettungsleitstelle 60 eingerichtet sein. Alternativ könnte auf die Kommunikationsverbindung 62 zwischen Datenaufbereitungs- und sendeeinheit 16 und Rettungsleitstelle 60 verzichtet werden, wobei Überwachungsinformation über die Person 12 von der Kontrolleinrichtung 20 über die Kommunikationsverbindung 66 an die Rettungsleitstelle 60 übertragen werden kann. Zusätzlich kann ferner eine in 4 nicht dargestellte Sprechfunkverbindung zwischen der Einsatzkraft 12 und der Kontrolleinrichtung 20 und/oder der Rettungsleitstelle 60 vorgesehen sein.
Mit dem Arbeitsschutzsystem gemäß 4 kann ein effizienter und sicherer Arbeitseinsatz durchgeführt werden, indem in der Kontrolleinrichtung 20 eine einsatzspezifische Person den Arbeitseinsatz an sich koordiniert, während eine medizinisch geschulte Person, insbesondere ein Arzt, in der Rettungsleitstelle 60 gleichzeitig, insbesondere in Echtzeit, eine medizinische Überwachung der Person 12 übernehmen kann und Warnungen oder entsprechende Maßnahmen im Interesse der Gesundheit der Person 12 rechtzeitig initiieren kann. Das Arbeitsschutzsystem arbeitet auf diese Weise kosteneffzient und zuverlässig.

Claims

Arbeitsschutzsystem (10), umfassend – eine Schutzausrüstung (14) für eine Person (12) im Arbeitseinsatz, – eine mobile Kommunikationseinheit (16), welche von der Person (12) im Arbeitseinsatz mitzuführen ist, – eine Kontrolleinrichtung (20), welche im Arbeitseinsatz in einer Entfernung von der mobilen Kommunikationseinheit (16) angeordnet ist, und Drahtloskommunikationsmittel (49, 50) zur Herstellung einer drahtlosen Kommunikationsverbindung zwischen der Kontrolleinrichtung (20) und der mobilen Kommunikationseinheit (16), gekennzeichnet durch eine Körperfunktionssensoranordnung (18), welche von der Person (12) im Arbeitseinsatz mitzuführen ist und welche mindestens eine auf eine Körperfunktion der Person (12) bezogene Überwachungsgröße erfasst, wobei die Körperfunktionssensoranordnung (18) mit der mobilen Kommunikationseinheit (16) in Verbindung steht, und wobei die mobile Kommunikationseinheit (16) im Arbeitseinsatz über das Drahtloskommunikationsmittel (49, 50) eine Überwachungsinformation auf Grundlage der mindestens einen Überwachungsgröße an die Kontrolleinrichtung (20) überträgt.
Arbeitsschutzsystem (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mobile Kommunikationseinheit (16) und die Kontrolleinrichtung (20) dafür eingerichtet sind, die Überwachungsinformation kontinuierlich oder zu vorbestimmten Zeitpunkten, insbesondere in vorbestimmten Zeitabständen, zur Kontrolleinrichtung (20) zu übertragen und in der Kontrolleinrichtung (20) zu empfangen.
Arbeitsschutzsystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Körperfunktionssensoranordnung (20) eine Mehrzahl von Körperfunktionssensoren (34, 38, 40) zur Erfassung unterschiedlicher Körperfunktionen umfasst, wobei die Körperfunktionssensoren (34, 38, 40) mit der mobilen Kommunikationseinheit (16) zur Übertragung der jeweils von den Körperfunktionssensoren erfassten Überwachungsgrößen verbunden sind und wobei die mobile Kommunikationseinheit (16) im Arbeitseinsatz über das Drahtloskommunikationsmittel eine Mehrzahl von Überwachungsinformationen entsprechend der erfassten Überwachungsgrößen an die Kontrolleinrichtung (20) überträgt oder eine Überwachungsinformation auf Grundlage einer Kombination von mindestens zwei der Überwachungsgrößen der einzelnen Körperfunktionssensoren (34, 38, 40) an die Kontrolleinrichtung (20) überträgt.
Arbeitsschutzsystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinrichtung (20) eine Signalisierungseinrichtung (56) umfasst und dass die Kontrolleinrichtung (20) dafür eingerichtet ist, die Überwachungsinformation über das Drahtloskommunikationsmittel (49, 50) zu empfangen und eine Signalisierungsoperation der Signalisierungseinrichtung (56) auf Grundlage der Überwachungsinformation zu steuern.
Arbeitsschutzsystem (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalisierungseinrichtung (56) eine Anzeigevorrichtung (56a, 56b, 56c) zur Anzeige der Überwachungsinformation oder einer aus dieser abgeleiteten Information umfasst.
Arbeitsschutzsystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinrichtung (20) eine Schwellwertschaltung (52d) mit einer Speichereinrichtung umfasst, in welcher mindestens ein auf eine menschliche Körperfunktion bezogener Vitalschwellwert gespeichert ist, und dass die Kontrolleinrichtung (20) dafür eingerichtet ist, eine Steuerungsoperation auf Grundlage eines Vergleichs zwischen dem Vitalschwellwert und der emfangenen Überwachungsinformation oder einem aus der Überwachungsinformation abgeleiteten Wert auszuführen.
Arbeitsschutzsystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Körperfunktionssensoranordnung (18) mindestens eine der folgenden Anordnungen umfasst: a) eine Pulserfassungsanordnung (34), welche eine Information über den Pulsschlag der Person als Überwachungsgröße erfasst, b) eine Körpertemperaturerfassungsanordnung (38) umfasst, welche eine Information über die Körpertemperatur der Person als Überwachungsgröße erfasst, c) eine Atmungserfassungsanordnung (40), welche eine Information über die Atmung der Person als Überwachungsgröße erfasst, d) eine Blutsauerstofferfassungsanordnung (34), welche eine Information über die Sauerstoffsättigung des Blutes der Person als Überwachungsgröße erfasst, e) eine Blutdruckerfassungsanordnung, welche eine Information über den Blutdruck der Person als Überwachungsgröße erfasst, f) eine Elektrokardiografieanordnung, welche eine Information über eine Herzaktivität der Person, vorzugsweise einschließlich mindestens zweier EKG-Ableitungen, als Überwachungsgröße erfasst.
Arbeitsschutzsystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitsschutzsystem (10) ferner eine Atemgasanordnung (22) umfasst, welche der Person (12) im Arbeitseinsatz Einatemgas bereitstellt oder Ausatemgas von der Person (12) abführt, dass die Körperfunktionssensoranordnung (18) eine Atmungserfassungsanordnung umfasst, welche eine Information über die Atmung der Person als Überwachungsgröße erfasst, und dass die Atmungserfassungsanordnung einen Atmungssensor (40) zur Erfassung der Überwachungsgröße aufweist, wobei die Überwachungsgröße auf mindestens eine der folgenden Körperfunktionen bezogen: – Atemfrequenz, – Einatemtiefevolumen, – Atemgasverbrauch pro Zeiteinheit, – Ausatemgaszusammensetzung.
Arbeitsschutzsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Atemgasanordnung (22) ein von der Person (12) im Arbeitseinsatz mitzuführendes Atemgasreservoir (24) umfasst, wobei der Atmungssensor (40) während des Arbeitseinsatzes eine Überwachungsgröße erfasst, welche eine Restmenge an Atemgas in dem Atemgasreservoir (24) oder/und den Verbrauch an Atemgas aus dem Atemgasreservoir (24) angibt.
Arbeitsschutzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinrichtung (20) dafür eingerichtet ist, eine Steuerungsoperation auf Grundlage eines Produkts einer auf eine Atemfrequenz bezogenen Überwachungsgröße (f) und einer auf ein Einatemtiefevolumen bezogenen Überwachungsgröße (Δp) auszuführen oder auf Grundlage einer diesem Produkt entsprechenden Atemgasverbrauchsgröße auszuführen.
Arbeitsschutzsystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzausrüstung (14) eine Schutzbekleidung, insbesondere in Form eines Schutzanzugs (30) oder/und eines Schutzhelms (32) oder/und einer Schutzmaske (26), umfasst.
Arbeitsschutzsystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner gekennzeichnet durch eine Umgebungssensoranordnung (58), welche von der Person (12) im Arbeitseinsatz mitzuführen ist und welche mindestens eine auf eine Gefahrenumgebung der Person bezogene Umgebungsgröße (12) erfasst, wobei die Umgebungssensoranordnung (58) mit der mobilen Kommunikationseinheit (16) in Verbindung steht, und wobei die mobile Kommunikationseinheit (16) im Arbeitseinsatz über das Drahtloskommunikationsmittel (49, 50) eine Umgebungsinformation oder die Überwachungsinformation auf Grundlage der mindestens einen Umgebungsgröße an die Kontrolleinrichtung (20) überträgt.
Verwendung einer Körperfunktionssensoranordnung, welche mindestens eine auf eine Körperfunktion der Person bezogene Überwachungsgröße erfasst, in einem Arbeitsschutzsystem, insbesondere einem Arbeitschutzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Arbeitsschutzsystem umfasst: – eine Schutzausrüstung für eine Person im Arbeitseinsatz, – eine mobile Kommunikationseinheit, welche von der Person im Arbeitseinsatz mitzuführen ist, – eine Kontrolleinrichtung, welche im Arbeitseinsatz in einer Entfernung von der mobilen Kommunikationseinheit angeordnet ist, und – Drahtloskommunikationsmittel zur Herstellung einer drahtlosen Kommunikationsverbindung zwischen der Kontrolleinrichtung und der mobilen Kommunikationseinheit, wobei die Körperfunktionssensoranordnung von der Person im Arbeitseinsatz mitgeführt wird und der mobilen Kommunikationseinheit die Überwachungsgröße bereitstellt, wobei die mobile Kommunikationseinheit im Arbeitseinsatz über das Drahtloskommunikationsmittel eine Überwachungsinformation auf Grundlage der mindestens einen Überwachungsgröße an die Kontrolleinrichtung überträgt und wobei die Kontrolleinrichtung die Überwachungsinformation empfängt und verarbeitet.
Arbeitsschutzverfahren zum Schutz einer Person im Arbeitseinsatz, insbesondere unter Verwendung eines Arbeitschutzsystems nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei in dem Verfahren eine von der Person im Arbeitseinsatz mitgeführte mobile Kommunikationseinheit in drahtloser Verbindung mit einer entfernt angeordneten Kontrolleinrichtung steht, um Information an die Kontrolleinrichtung zu übermitteln, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Verfahren die Person im Arbeitseinsatz eine Körperfunktionssensoranordnung mitführt, welche mindestens eine auf eine Körperfunktion der Person bezogene Überwachungsgröße erfasst, und dass das Verfahren während des Arbeitseinsatzes den Schritt des drahtlosen Übertragens einer Überwachungsinformation auf Grundlage der mindestens einen Überwachungsgröße durch die mobile Kommunikationseinheit an die Kontrolleinrichtung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kontrolleinrichtung kontinuierlich oder in Zeitabständen wiederholt Überwachungsinformationen über die Person im Arbeitseinsatz empfangen werden, daraus Daten über mehrere unterschiedliche Körperfunktionen der Person im Arbeitseinsatz abgeleitet werden und eine Signalisierungsoperation der Signalisierungseinrichtung auf Grundlage der Daten gesteuert wird, insbesondere eine Anzeige oder/und Aufzeichnung der Daten sattfindet.