DE102014015910A1

DE102014015910A1 - Mobilie Gasmesseinrichtung mit verbesserter Funktionssicherheit und Zuverlässigkeit

Info

Publication number: DE102014015910A1
Application number: DE102014015910.8A
Authority: DE
Inventors: Ingo Kaneblei; Markus WANSING
Original assignee: Draeger Safety AG and Co KGaA
Current assignee: Draeger Safety AG and Co KGaA
Priority date: 2014-10-29
Filing date: 2014-10-29
Publication date: 2016-05-04
Anticipated expiration: 2034-10-30
Also published as: DE102014015910B4

Abstract

Für eine mobile Gasmesseinrichtung (100) mit einer Gassensorik (20) wird mittels einer in oder an der mobilen Gasmesseinrichtung (100) angeordneten bewegungs-, erschütterungs-, stoß-, schwingungs- oder rotationsempfindlichen Sensorik (31) eine Verbesserung der Funktionssicherheit der Gassensorik (20) im Betrieb erreicht. Mittels einer Auswertung von Signalen (32) der bewegungs-, erschütterungs-, stoß-, schwingungs- oder rotationsempfindlichen Sensorik (31) wird eine Lageänderung der mobilen Gasmesseinrichtung (100) im Raum erkannt. Die Signale (32) werden mit einer Menge an Vergleichsmustern (34) verglichen und Bewegungsmuster (33) ermittelt. Den Bewegungsmustern (33) werden Ereignisse (35) zugeordnet und diese Ereignisse (35) werden in Kategorien (36) eingestuft und in mindestens einem Speicherelement (46) abgelegt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine mobile Gasmesseinrichtung.
Im Umfeld der Industrie, wie petrochemischer Industrie, Raffinerien, chemischer Industrie ist die technische Gasmessung von besonderer sicherheitstechnischer Bedeutung. Einerseits werden mit ortsfesten Sensoren größere Areale und Räume hinsichtlich eines Austritts von gesundheitsgefährdenden Schadgasen überwacht, andererseits stehen den in diesen Arealen und Räumen tätigen Mitarbeitern mobile oder tragbare Gasmessgeräte oder Gasmesseinrichtungen als Teil der persönlichen Schutzausrüstung zur Verfügung, um mit Hilfe lokaler Messungen im direkten Umfeld der Mitarbeiter die Arbeitssicherheit zu erhöhen und um mögliche gesundheitliche Gefahren der Mitarbeiter weitgehend zu vermeiden. Aus dem Stand dem Stand der Technik sind tragbare und mobil einsetzbare Gasmessgeräte oder Gasmesseinrichtungen bekannt. Mobile Gasmessgeräte sind beispielsweise aus der WO 2005/003756 A1 , GB 2 326 239 B2 bekannt.
Für die Sicherstellung gesundheitlich unbedenklicher Arbeitsbedingungen ist neben der Verfügbarkeit sicherheitstechnischer Einrichtungen auch entscheidend, wie verlässlich und funktionstüchtig solche Einrichtungen im täglichen praktischen Einsatz sind. Zu einer Sicherstellung einer hohen Verlässlichkeit sind bei Gasmesseinrichtungen regelmäßige Überprüfungen, Wartungen und Kalibrierungen erforderlich.
Aus der GB 2 284 059 A ist ein Gasmessgerät mit einem Datenspeicher zu einer Speicherung von Wartungsinformationen, wie etwa Kalibrationsdatum oder Kalibrationsfaktor bekannt. Wartungsmaßnahmen werden üblicherweise zu einer Sicherstellung einer maximal möglichen Funktionssicherheit in regelmäßigen Zeitabständen, bei Einsatz der Gasmesseinrichtungen in Bereichen eines Auftretens oder Entstehens sehr toxischer oder hochexplosiver Gase täglich nach der Beendigung oder vor Aufnahme der Tätigkeit durchgeführt. Als eine mögliche Sicherheitslücke verbleibt in vielen Fällen die Unkenntnis im Hinblick auf Ereignisse und Situationen, welche den Gasmesseinrichtungen im Einsatz zwischen den Wartungen widerfahren. Dazu zählen Situationen bei der Verwendung der Gasmesseinrichtung im praktischen Einsatz mit Einfluss auf die Funktionssicherheit. Dabei sind sowohl der Einfluss auf die kurzzeitige Funktionssicherheit, wie auch der Einfluss auf die langfristige Funktionssicherheit von Bedeutung. So kann beispielsweise ein Sturz einer Gasmesseinrichtung aus einer geringen Höhe – zusätzlich zu geringen und sichtbaren mechanischen Beschädigungen an der Gasmesseinrichtung – Messeigenschaften, wie beispielsweise Messempfindlichkeiten, Kennlinien, Offset- oder Bias-Parameter von in der Gasmesseinrichtung angeordneten Gassensoren beeinflussen und somit die Funktionssicherheit der Gasmesseinrichtung kurzfristig wie auch langfristig beinträchtigen oder herabsetzen, ohne dass dies der Gasmesseinrichtung unmittelbar anzusehen ist. Demgegenüber ist eine drastische Fehlfunktion oder ein Defekt nach einem Sturz mit Schäden im Gehäuse oder im Display oder Totalausfall in der Situation zwar sehr nachteilig, es ist jedoch unwahrscheinlich, dass ein defektes Gerät mit solch deutlichen Beschädigungen in den nächsten Einsatz genommen wird, da bei Wartungsmaßnahmen defekte Geräte aussortiert werden. Ein Gerät, das lediglich Funktionseinschränkungen oder Dejustagen hinsichtlich Messempfindlichkeiten, Kennlinien oder Offset aufweist, ist ohne weitere Kenntnisse, dass ein signifikantes Ereignis, wie ein dem Gerät widerfahrender Sturz oder ein Aufprall ohne sichtbare mechanische Beschädigung, stattgefunden hat, nicht unmittelbar bei Wartungsmaßnahmen zu erkennen.
Aus der US 6,967,804 BA ist eine Vorrichtung zur Aufprallerkennung und Ereignis-/Informations-Aufzeichnung (shock event information logging) für ein Laufwerk zur Datenspeicherung bekannt. Die aufgezeichnete Information verbessert die Möglichkeiten bei der Wartung und späteren Diagnose des Laufwerks.
Aus der EP 1 612 565 B1 ist ein mobiles elektronisches Gerät bekannt, das mit einem Beschleunigungssensor ausgestattet ist und darauf basierend ausgebildet ist, einen Fall des elektronischen Gerätes zu erkennen und daraufhin bestimmte Komponenten im Innern des elektronischen Gerätes bereits im Fall in einen vom Betriebszustand abweichenden Zustand zu versetzen und damit sicherzustellen, dass die Betriebsfähigkeit des elektronischen Gerätes durch den Fall überhaupt nicht oder nur unwesentlich verschlechtert wird. In der EP 1 612 565 B1 werden verschiedene Szenarien dargestellt, welche Ereignisse dem elektronischen Gerät widerfahren können, so wird anhand des Signals oder des Signalverlauf des Beschleunigungssensors zwischen einem Fall, einem Wurf und einem Aufprall des elektronischen Gerätes unterschieden. Weiterer Stand der Technik zur Fallerkennung mittels Beschleunigungs-Sensorik zum Einsatz in elektronischen Geräten sind die US 7,690,253 BB , US 8,676,532 BB , US 8,081,237 BB .
Einen allgemeinen Stand der Technik zum Einsatz von Bewegungssensorik zur Erkennung von Gefahrensituationen wird durch eine sogenannte Totmann-Schaltung gebildet. Eine solche Totmann-Schaltung besteht aus einer Kombination eines Bewegungs- oder Lagesensors mit einem Taster. Der Anwender hat bei Verwendung einer solchen Totmann-Schaltung von Zeit zu Zeit den Taster zu betätigen. Gefahrensituationen werden durch die Abwesenheit von Taster-Betätigungen unter Einbeziehung der Messwerte des Bewegungs- oder Lagesensors ermittelt. Die WO 2010/135516 A2 beschreibt beispielsweise ein System mit Sensoren zur Erfassung von Vital-Parametern (z. B. Herzrate, Atemrate) und Sensorik zur Bewegungserfassung.
Aus der US 7,450,332 BB ist ein integrierter Baustein bekannt, der ausgestaltet ist, Beschleunigungen in drei Achsen zu erfassen, daraus eine Situation eines freien Falles zu erkennen und ein diesbezügliches Ausgangssignal (Interrupt) auszugeben.
Die vorliegende Erfindung hat sich in Kenntnis des zuvor angeführten bekannten Standes der Technik und Analyse der Nachteile des bekannten Standes der Technik daher die Aufgabe gestellt, die Funktionssicherheit und die Zuverlässigkeit einer mobilen Gasmesseinrichtung zu verbessern. Eine mit dieser Aufgabe in einem engen Zusammenhang stehende weitere Aufgabe ergibt sich daraus, die Erkennbarkeit möglicher Fehlfunktionen zu verbessern, welche durch den Einsatz der mobilen Gasmesseinrichtung bedingt sind.
Diese und weitere Aufgaben werden mit einer mobilen Gasmesseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und werden in der folgenden Beschreibung unter teilweiser Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.
Grundlage der vorliegenden Erfindung ist, dass in an oder einer mobilen Gasmesseinrichtung neben vorhandener und zu einer Gasmessung geeigneter Gassensorik, sowie Komponenten zu einem Betrieb der Gasmesseinrichtung, zusätzlich eine bewegungs-, erschütterungs-, stoß-, schwingungs- oder rotationsempfindlich ausgebildete Sensorik zur Bewegungserfassung vorgesehen ist.
Eine erfindungsgemäße mobile Gasmesseinrichtung weist

– mindestens einen Gassensor zur Erfassung von Messwerten mindestens einer Gaskonzentration,
– eine Kontroll- und Auswertungseinheit zur Durchführung des Betriebes der mobilen Gasmesseinrichtung mit Erzeugung von Messdaten und Daten und zur Ausgabe und Bereitstellung der Messdaten und Daten auf.

Weiterhin ist in oder an der mobilen Gasmesseinrichtung erfindungsgemäß mindestens ein Bewegungssensor angeordnet, der zu einer Erfassung von Veränderungen einer räumlichen Lage der mobilen Gasmesseinrichtung ausgebildet ist und die Veränderungen einer räumlichen Lage als Daten oder Signale bereitzustellen. Weiterhin ist in der mobilen Gasmesseinrichtung erfindungsgemäß mindestens ein Speicherelement angeordnet ist, in dem vorgegebene Bewegungscharakteristika als eine Vielzahl von Vergleichsmustern hinterlegt sind.
Die Kontroll- und Auswertungseinheit ist ausgebildet,

– einen Vergleich der bereitgestellten Daten oder Signale des Bewegungssensors mit der Vielzahl von als Vergleichsmuster in dem mindestens einen Speicherelement hinterlegten Bewegungscharakteristika durchzuführen,
– eine Ermittlung eines bestimmtes Ereignisses auf Basis des Vergleichs vorzunehmen,
– eine Einstufung des Ereignisses in eine Kategorie vorzunehmen und
– eine Ausführung mindestens eines Vorgangs oder einer Maßnahme zu veranlassen.

Der Bewegungssensor ermöglicht es, Veränderungen der räumlichen Position der mobilen Gasmesseinrichtung zu erfassen. Ein solcher Bewegungssensor ist beispielsweise als ein Beschleunigungssensor, vorzugsweise als ein 3-Achsen-Beschleunigungssensor ausgebildet. In einer alternativen Ausgestaltung ist der mindestens eine Bewegungssensor als Drehratensensor, als ein sogenannter Gyro-Sensor oder als ein Gyrometer ausgebildet. Eine weitere alternative Ausgestaltung des mindestens einen Bewegungssensors ist ein sogenannter 6-Achsen-Beschleunigungssensor. Ein solcher 6-Achsen-Beschleunigungssensor basiert aus einer Kombination aus einem 3-Achsen-Beschleunigungssensor mit einem Magnetfeldsensor (Hall-Sensor), beispielsweise einem elektronischen Kompass (Fluxgate-Kompass) oder auf einer Kombination aus einem 3-Achsen-Beschleunigungs-sensor mit einem 3-Achsen-Drehraten-Sensor. Eine solche Kombination wird auch als Inertial-Sensor oder als Inertial-Messeinheit (inertial measurement unit, IMU) bezeichnet. Vorzugsweise ist der Bewegungssensor nahe des Masse-Schwerpunktes der Gasmesseinrichtung angeordnet. Eine Anordnung in der Nähe des Masse-Schwerpunktes ergibt den Vorteil, dass insbesondere in einer Ausbildung des Bewegungssensors als ein 3-Achsen-Beschleunigungssensor, die auf die Bewegungssensoreinheit bei einer Veränderung der Lage der Gasmesseinrichtung im Raum wirkenden Veränderung Beschleunigungskräfte bei einer Bewegung, insbesondere bei einer rotierenden Bewegung der Gasmesseinrichtung in ähnlicher Weise auf alle drei Achsen des 3-Achsen Beschleunigungssensors nahezu gleichmäßig einwirken. Dies ergibt den Vorteil, dass Veränderungen der Lage in allen Achsen in nahezu gleicher Skalierung einen Einfluss auf die Bestimmung der Ereignisse haben. Der Bewegungssensor ist bevorzugt im Wesentlichen mechanisch fest oder mechanisch starr an die mobile Gasmesseinrichtung angekoppelt, um die auf die mobile Gasmesseinrichtung einwirkenden Kräfte unmittelbar und ohne Zeitverzug erfassen zu können. Die mechanische Ankopplung erfolgt beispielsweise durch eine Anbringung im oder am Gehäuse der Gasmesseinrichtung oder durch eine Anbringung an Komponenten der Gasmesseinrichtung. Eine solche Anbringung kann beispielsweise durch mechanische Fixierung, wie Verschraubung, Vernietung oder Klebung an Gehäuseteilen oder auch durch eine Auflötung und/oder Aufklebung auf oder an einer in der Gasmesseinrichtung angeordneten Leiterplatte erfolgen. Zur Ausgestaltung des Betriebes der mobilen Gasmesseinrichtung ist die Kontroll- und Auswertungseinheit erfindungsgemäß mit einer Betriebssteuerung für die betriebswesentlichen Funktionen, wie Gasmessung mit Messwerterfassung und Auswertung, Ausgabe der Messergebnisse, Anzeige und Alarmierung, sowie zur Abwicklung der Bedienung vorgesehen und geeignet ausgestaltet. Die Kontroll- und Auswertungseinheit ist erfindungsgemäß ausgebildet, auf Basis der mittels des Bewegungssensors erfassten Signale oder Daten hinsichtlich einer Veränderung der Position und Lage der mobilen Gasmesseinrichtung im Raum ein Bewegungsmuster zu bestimmen und durch Vergleich dieses Bewegungsmusters mit vorgegebenen und in dem mindestens einen Speicherelement als Vergleichsmustern hinterlegten Bewegungscharakteristika. ein bestimmtes Ereignis zu ermitteln und das Ereignis in eine Kategorie einzustufen. Das bestimmte Ereignis entspricht dabei der Ursache der mit dem Bewegungssensor erfassten Veränderungen der Position und Lage der mobilen Gasmesseinrichtung im Raum. Als bestimmte Ereignisse sind insbesondere ein Wurf, ein Fall, eine Fallhöhe oder ein Sturz der Gasmesseinrichtung, sowie ein Auftreffen, ein Aufprall oder eine Landung der Gasmesseinrichtung auf einer Oberfläche oder einer Bodenfläche, wie auch ein Auffangen aus dem Fall heraus zu nennen. Diese Ereignisse werden von der Kontroll- und Auswertungseinheit in die prinzipiellen Ereignisse: Ruhelage, Fallen, Werfen, Aufprallen/Landen unterschieden und darauf basierend in bestimmte Kategorien und vorzugsweise in weitere bestimmte Unterkategorien eingestuft. Die Kontroll- und Auswertungseinheit ist weiterhin erfindungsgemäß ausgebildet, zusätzlich zur Einordnung der Ereignisse in die Kategorien mindestens einen Vorgang auszulösen oder mindestens eine Maßnahme (Aktion) auszuführen. Vorzugsweise kann die Kontroll- und Auswertungseinheit, Bestandteile eines oder mehrerer Sensorik-Module oder Bestandteile einer Ablaufsteuerung mit umfassen. Die Ablaufsteuerung kann allerdings auch als eine separate Elektronikkomponente der mobilen Gasmesseinrichtung ausgeführt sein. Die Kontroll- und Auswertungseinheit kann in digitaler Schaltungstechnik, als fest verknüpfte Logik, programmierbare Logik (FPGA, GAL) oder auch als Teils oder Teile eines Computerprogrammcodes ausgeführt sein, welches auf einem Mikrocomputer, Mikrocontroller, Mikroprozessor, DSP oder ähnlichen programmierbaren elektronischen Bauelementen ablauffähig ist. Zur Ausführung der Gasmessung in der erfindungsgemäßen mobilen Gasmesseinrichtung ist die Gassensorik ein wesentlicher Bestandteil der mobilen Gasmesseinrichtung. Diese Gassensorik umfasst mindestens einen Gassensor und zugehörige Betriebs-, Signalverarbeitungs- und Auswertungs-Elemente, welche mit der Kontroll- und Auswertungseinheit zusammenwirken. Dieser Gassensor wird einer Messumgebung ausgesetzt und der Gassensor ist in Verbindung mit der Kontroll- und Auswertungseinheit zur Erfassung und Bestimmung eines Gaskonzentrationswertes eines in der Messumgebung vorhandenen Schadgases ausgebildet. Zur Energieversorgung der mobilen Gasmesseinrichtung ist ein Batteriemodul vorgesehen. Das Batteriemodul umfasst Komponenten zum Lade- und Entlademanagement, Energiespeicher (Batterien, Akkumulatoren) und zur Einspeisung und Nachführung elektrischer Energie von außen bevorzugt mindestens ein elektrisches Verbindungselement (Stecker, Buchse). Die Kontroll- und Auswertungseinheit ist selbst oder zusammen mit einer an die Kontroll- und Auswertungseinheit angebundene Ausgabeeinheit, beispielsweise ausgestaltet als drahtgebundene oder drahtlose Datenschnittstelle (z. B. USB, RS232, HART, RS485, IrDa, WLAN, Bluetooth, WiFi) oder eine Anzeigeeinheit, beispielsweise ausgestaltet als ein Display (z. B. LCD, LED, DOT-Matrix-Display) oder als ein Bildschirmelement (z. B. Touch-Screen) zu einer Weitergabe und/oder Anzeige des erfassten und bestimmten Gaskonzentrationswertes und von Statusinformationen ausgebildet. Vorzugsweise sind in einer – als sogenanntes Mehrgas-Messgerät – ausgeführten mobilen Gasmesseinrichtung verschiedene Gassensoren eingesetzt. Um die Anwendungs- und Einsatzvielfalt zu erhöhen, können auch Gassensoren unterschiedlicher Messprinzipien und Technologien gemeinsam in der mobilen Gasmesseinrichtung angeordnet sein. Anwendungsfelder solch mobiler Gasmesseinrichtungen sind dabei neben der Analytik von Schadgasen in der Umgebung und Messanwendungen in der Umweltanalytik auch Geräte zur Atemgasanalytik (wie z. B.: Ethanol, Aceton, CO₂, O₂), wie auch Geräte zur Bestimmung von Alkoholkonzentrationen im Atemgas im Bereich der Verkehrsüberwachung, in denen verschiedenste Arten von Sensoren eingesetzt sind. Als Sensoren können in einer mobilen Gasmesseinrichtung beispielsweise:

– Infrarot-Optische Gassensoren (IR-Sensoren) zur Messung von Gasen wie Kohlendioxid, Kohlenwasserstoffen wie Methan, Propan, Butan, Pentan, Ethanol, Aceton,
– Wärmetönungssensoren (Pellistoren) oder Wärmeleitungssensoren zur Messung brennbarer und explosiver Gase wie Methan, Propan, Butan,
– Elektrochemische Gassensoren (EC-Sensoren) zur Messung von Gasen wie Sauerstoff, Chlorwasserstoff, Fluorwasserstoff, Schwefelwasserstoff,
– Paramagnetische Sensoren zur Messung von Sauerstoff,
– Pyroelektrische Sensoren zur Messung von Wärmestrahlung
– Photoionisationsdetektoren (PID-Sensoren) zur Messung von flüchtigen organischen Substanzen wie Benzol, Isobuten, Aceton, Benzin, Diesel, Vinylchlorid, Xylol,
– verschiedene Typen von Halbleiter-Gassensoren (z. B.: Siliziumsensoren, Indium-Antimon-, Indium-Gallium-Arsenid-, Gallium-Arsenid-Quantentopf-, Cadmium-Quecksilber-Tellurid-Detektoren),
– Bolometer, Microbolometer, wie sie in Messanwendungen für Methan oder in Visualisierungsanwendungen (z. B. Wärmebildkamera) zum Einsatz kommen,
– Sensoren zur Atemgasanalytik (z. B. elektrochemische, optische Atemalkoholsensoren, Atemalkohol-Halbleitersensoren)

Daneben sind auch Vergleichsmuster für Situationen, wie die Ruhelage, den freien Fall und den Sturz, wie auch einer freien Rotation im Raum hinterlegt.
In einer besonderen Ausführungsform ist die Kontroll- und Auswertungseinheit ausgestaltet, eine erfasste Abfolge mehrerer aufeinanderfolgender Bewegungsmuster hinsichtlich Plausibilität zu analysieren. Damit kann in vorteilhafter Weise die Menge an Fehlalarmen reduziert werden, da aufeinanderfolgende Bewegungsmuster von der Kontroll- und Auswertungseinheit dahingehend analysiert werden können, ob in dieser Abfolge an Bewegungsmustern die einzelnen Bewegungsmuster in einem plausiblen Zusammenhang zueinander stehen. Als Beispiel einer unplausiblen Abfolge von Bewegungsmustern ist hier eine Abfolge aus einer vertikalen Bewegung nach oben und einem Aufprall ohne einen freien Fall vor dem Aufprall genannt. Mit Hilfe einer derartigen Plausibilitätsanalyse kann neben der Reduzierung von Fehlalarmen von der Kontroll- und Auswertungseinheit ein außergewöhnliches Ereignis aus den Abfolgen von Bewegungsmustern ermittelt werden. Dies außergewöhnliche Ereignis tritt dann auf, wenn aus einem aus der Vielzahl an Bewegungsmustern, welcher einer Bewegung der mobilen Messeinrichtung mit dem Anwender zuzuordnen sind, unmittelbar oder mit zeitlichem Verzug ein Bewegungsmuster völliger Bewegungslosigkeit von der Kontroll- und Auswertungseinheit ermittelt wird. Das damit ermittelte außergewöhnliche Ereignis charakterisiert damit eine Unfallsituation, da sich die mobile Messeinrichtung und damit auch der Anwender nicht mehr in Bewegung befinden. Beim Eintreten einer solchen Unfallsituation wird von der Kontroll- und Auswertungseinheit eine entsprechende optische und/oder akustische Alarmgabe ausgelöst. Dazu sind in oder an der mobilen Gasmesseinrichtung Mittel zur optischen und/oder akustischen Alarmgabe vorgesehen. Mittel zur akustischen Alarmgabe sind beispielsweise Tonerzeugungselemente, wie Hupen, Hörner, Lautsprecher, Piezotonsignalgeber, Mittel zur optischen Alarmgabe sind beispielsweise Leuchtmittel, wie verschiedenste Ausgestaltungen von Lampen oder LEDs. Eine solche Unfallsituation kann in einer besonderen Ausführungsform noch mit den Messwerten der Sensorik verifiziert werden. Wenn beispielsweise eine Gaskonzentration eines bestimmten Gases, wie H₂S gemessen wird, bei welcher eine Bewusstlosigkeit als plausibel anzunehmen ist, so kann die Unfallsituation „Sturz nach voriger Bewusstlosigkeit durch Gaseinwirkung” damit als außergewöhnliches Ereignis verifiziert werden. Durch die Überprüfung der Plausibilität des mit dem Bewegungssensor erfassten Bewegungsmusters mit Messwerten der Sensorik, insbesondere mit Messwerten, welche zeitlich gleichzeitig oder zeitlich davor in der Umgebung der mobilen Gasmesseinrichtung herrschende Gaskonzentrationen von gesundheitsgefährdenden Stoffen repräsentieren, ergibt sich in besonderer Weise die Möglichkeit, Fehlalarme zu vermeiden. Besonders bei Bewegungsmustern, welche aufgrund einer Bewegungslosigkeit über einen gewissen Zeitraum Unfallsituationen als außergewöhnliche Ereignisse vermuten lassen, ist die Reduzierung von Fehlalarmen besonders wichtig, da beispielsweise bei einem Einsatzszenario einer Personenrettung jeder Fehlalarm einer Unfallsituation sehr großen Aufwand und Risiken für die Einsatzkräfte bedeuten kann. Die Kombination aus Überwachung von Schadstoffkonzentrationen und Bewegungsmustern ergibt im Resultat eine weitere bevorzugte Ausführungsform der mobilen Gasmesseinrichtung als eine Vitalitäts-Überwachungs-Variante. Diese Vitalitäts-Überwachungs-Variante ist einer sogenannten „Totmann-Schaltung” ähnlich. Eine solche „Totmann-Schaltung”, wie sie aus der Maschinensteuerung und Maschinenüberwachung bekannt ist, ist üblicherweise als eine Kombination aus einer Bewegungsüberwachung, z. B. ein Gyro-Sensor, mit einem Schaltelement, z. B. ein Taster, ausgestaltet. Der Anwender hat bei Verwendung einer solchen Totmann-Schaltung von Zeit zu Zeit den Taster zu betätigen. Eine Unfallsituation wird dabei beispielsweise als plausibel identifiziert, wenn für eine vorbestimmte Zeitdauer keine Tastenbetätigung stattgefunden hat und die Bewegungsüberwachung ein Bewegungsmuster „Ruhelage seit vorbestimmter Zeit” ermittelt hat. In dieser besonderen Vitalitäts-Überwachungs-Variante als eine weitere bevorzugte Ausführungsform der mobilen Gasmesseinrichtung wird von der Kontroll- und Auswertungseinheit die gemessene Gaskonzentration als Kriterium zur Überprüfung der Plausibilität der ermittelten Bewegungsmuster eingesetzt.
In einer besonderen Vitalitäts-Überwachungs-Variante ist an der mobilen Gasmesseinrichtung mindestens ein besonderes Eingabemittel, beispielsweise als ein Notfall-Taster vorgesehen, dessen Zustand bei der Überprüfung der Plausibilität aus ermittelten Bewegungsmuster und gemessener Gaskonzentration zusätzlich mit einbezogen wird.
In einer besonderen Ausgestaltung dieser Vitalitäts-Überwachungs-Variante ist an der mobilen Gasmesseinrichtung mindestens ein Ausgabemittel, beispielsweise ein Displayelement vorgesehen, das mit mindestens einem besonderen Eingabemittel, beispielsweise einem Tastelement, und der Kontroll- und Auswertungseinheit in Zusammenwirkung steht. Auf dem Displayelement wird eine Meldung an den Benutzer ausgegeben, mit der der Benutzer zum Widerruf der Unfallsituation mittels des besonderen Eingabemittels aufgefordert wird. Falls innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer die Unfallsituation nicht mittels des mindestens einen besonderen Eingabemittels widerrufen wird, wird die Unfallsituation von der Kontroll- und Auswertungseinheit als tatsächlich gewertet und eine entsprechende optische und/oder akustische Alarmgabe von der Kontroll- und Auswertungseinheit ausgelöst.
Bei der Ermittlung der verschiedenen Ereignisses aus den Bewegungsmustern und/oder bei der Einstufung in Kategorien wird in einer weiteren Ausführungsform von der Kontroll- und Auswertungseinheit, vorzugsweise auch in Zusammenwirkung mit dem Batteriemodul und der Gassensorik, berücksichtigt, in welcher Betriebsart sich die mobile Gasmesseinrichtung befindet.
Folgende Betriebsarten lassen sich beispielsweise unterscheiden:

• Messbetrieb,
• Warnbetrieb
• Ruhe-Zustand (Stand-by),
• Aus-Zustand,
• Kalibrier-Betrieb zur Kalibrierung oder Justierung der Sensorik vor dem Messbetrieb,
• Rückgabebetriebsart oder Service/Reparaturbetriebsart bei der Wartung der Geräte nach dem Rücklauf der mobilen Gasmesseinrichtung aus dem Einsatz, beispielsweise bei Rückgabe der mobilen Gasmesseinrichtung bei Beendigung des Einsatzes.

Bei der Einstufung in die Kategorien berücksichtigt die Kontroll- und Auswertungseinheit die jeweils aktuelle Betriebsart in der Weise, dass die Folgen und die Bedeutung der Ereignisse je nach Betriebsart unterschiedlich gewichtet werden und damit die Art der Maßnahme (Aktion) mittelbar an die Betriebsart anpasst. So sind die Folgen eines Sturzes im Stand-By-Zustand mit abgeschalteter Sensorik weniger bedeutsam für die Sensorik und Messelektronik, als ein Sturz im Messbetrieb.
In einer besonderen Variante ist die Gassensorik der mobilen Messeinrichtung optional mit einer Pumpe ausgestattet. Diese Pumpe transportiert durch einen Probenahmeschlauch kontinuierlich Messgas von einem entfernten Messort, beispielsweise aus dem Innern eines Schachts, Tankbehälters oder Kanals hin zur mobilen Messeinrichtung. Eine solche Pumpe kann neben den Sensoren selbst durch den Aufprall der mobilen Messeinrichtung Schaden nehmen.
In einer weiteren besonderen Variante ist die Gassensorik der mobilen Messeinrichtung optional mit weiterer Sensorik ausgestattet. Dazu zählen beispielsweise Sensoren, welche zum Betrieb der Pumpe notwendig sind, wie ein Drucksensor oder ein Durchflusssensor. Weiterhin zählen dazu Sensoren, welche zur Kompensation von Umgebungseinflüssen für die Gassensorik dienen. Dazu zählen Feuchtigkeitssensoren, Umgebungsdrucksensoren, wie auch Temperatursensoren. Solche Sensoren können ebenfalls durch den Aufprall der mobilen Messeinrichtung Schaden nehmen.
Für unterschiedliche Typen von Gassensoren und für die weiteren Komponenten der mobilen Gasmesseinrichtung hat ein Sturz oder Aufprall der mobilen Gasmesseinrichtung aufgrund der Unterschiedlichkeit der verwendeten unterschiedlichen Messprinzipien und Technologien unterschiedliche Auswirkungen.

In der folgenden Tabelle 1 sind die Auswirkungen für verschiedene, gegen Erschütterung auf unterschiedliche Weise empfindliche Komponenten der mobilen Messeinrichtung aufgelistet, welche bei einem Sturz oder Aufprall eintreten können.

Gassensorik-Komponente	Vom Sturz/Aufprall betroffene Elemente der GassensorikKomponenten	Direkte Folgen/Schäden und langfristige Folgen für die Gassensorik-Komponente
IR-Gassensor	Strahlungsquelle im heißen Zustand (> 500°C), Erschütterung der heißen Strahlungsquelle	Verkürzung der Lebensdauer, Änderung der Kennlinie, in Folge davon Fehlmessungen im weiteren Betrieb
PID-Gassensor	UV-Lichtquelle im warmen Zustand (> 100°C) Erschütterung der warmen Strahlungsquelle	Verkürzung der Lebensdauer, Änderung der Kennlinie, in Folge davon Fehlmessungen im weiteren Betrieb
Wärmetönungs-Gassensor	beheizte Platinwendel des Messdetektors (Pellistor) im heißen Zustand (> 300°C) Erschütterung	Verkürzung der Lebensdauer, Änderung der Kennlinie, in Folge davon Fehlmessungen im weiteren Betrieb, Zerstörung der Sensitiven Schicht (Rissbildung)
EC-Gassensor	Fluidbewegung im Elektrolyten	Nullpunktverschiebung, Neu-Einlauf des Sensors erforderlich
Betriebselektronik	Erschütterungen an Lötstellen der elektronischen Bauteile, Bauteilfixierungen	Ablösungen von Bauteilen auf der Leiterplatte Kapazitätsänderungen von Kondensatoren oder Veränderungen von Übergangswiderständen bewirken Total-/Teil-Ausfall von Funktionen Veränderungen der Funktionsweise von elektronischen Schaltungen, wie – Gain/Offset-(Signalverstärker) – Frequenz (Signalfilter)
Pumpe	Erschütterungen oder Verbiegung von flexiblen, beweglichen oder beweglich gelagerten Teilen, wie Wellen, Membranen, Dichtelementen	Total-/Teil-Ausfall von Funktionen Veränderungen der Funktionsweise Unwuchten führen zu Gleichlaufbeeinflussung, Erhöhungen des mechanischen Widerstands führen zu Erhöhung der elektrischen Leistungsaufnahme
Pneumatik-Komponenten	Lösung von Fluidik-Verbindungen (Schläuche, Schlauchverbinder) Verschiebung von Dichtelementen (O-Ringe)	Undichtigkeiten im fluidischen System der Messeinrichtung
Drucksensoren	Erschütterungen oder Verbiegung der Messmembranen	Total-/Teil-Ausfall von Funktionen, sowie Fehlmessungen
Differenzdruck-Durchflusssensor	Erschütterungen oder Verbiegung der Messmembranen	Total-/Teil-Ausfall von Funktionen, sowie Fehlmessungen
Wärmetransport-Durchflusssensor	Beheiztes Messelement im heißen Zustand (> 120°C)	Verkürzung der Lebensdauer, Änderung der Kennlinie, in Folge davon Fehlmessungen
Temperatursensoren	Erschütterungen an Verbindungs- und/Lötstellen	Veränderungen von Übergangswiderständen bewirken Veränderungen der Funktionsweise/Kennlinie
Feuchte-Sensoren	Erschütterungen an Verbindungs- und/Lötstellen	Veränderungen von Übergangswiderständen bewirken Veränderungen der Funktionsweise/Kennlinie

Tabelle 1

In einer besonderen Ausführungsform ist die Kontroll- und Auswertungseinheit ausgebildet, die Art des Vorgangs oder der Maßnahme oder die Art der Ausführung des Vorgangs oder der Maßnahme an das in die Kategorie oder Unterkategorie eingestufte Ereignis anzupassen. Ein solcher angepasster Vorgang kann beispielsweise ein aktiver Vorgang, wie ein Schaltvorgang sein, bei welchem mittels eines Schaltelementes, beispielsweise eines elektromechanischen Relais, eines Halbleiterrelais eines Halbleiter-Schaltelements (z. B. verschiedener Typen von Transistoren FET; MOS-FET, Bipolar-Transistoren), mindestens eine Komponente der mobilen Gasmesseinrichtung in einen anderen Zustand versetzt wird, beispielsweise deaktiviert oder aktiviert wird. Ein weiterer beispielsweiser Vorgang ist ein Schreib-Vorgang in Form einer Speicherung von Daten des ermittelten Ereignisses in dem mindestens einen Speicherelement, vorzugsweise in einem dafür bereitgestellten besonderen Bereich des mindestens einen Speicherelementes. Dieser besondere Bereich ist als Fehlerspeicher zur Protokollierung von Ereignissen ausgestaltet und kann vorzugsweise von der mobilen Gasmesseinrichtung, als auch von außen (extern) mittels einer geeigneten Ausleseeinheit, welche beispielsweise Bestandteil einer Service- oder Kalibrierstation ist, ausgelesen werden. So können in einem solchen Schreib-Vorgang beispielsweise in einer Art „Event-Logging” Datum, Uhrzeit und Typ des Ereignisses in dem Speicherelement in einer Art „Log-History-File”, vorzugsweise in Verbindung mit Messdaten oder Signalen des Gassensors vor und nach dem Ereignis, gespeichert und somit bleibend für spätere Auswertungen als Daten protokolliert werden, so dass diese Daten bei einer Rückgabe des Gerätes nach dem Einsatz zur Ausgabe an den Anwender bereitgehalten sind. Vorzugsweise ist ein weiterer besonderer Bereich in dem mindestens einen Speicherelement vorgesehen, in welchem die im Einsatz aufgetretenen Messereignisse und Betriebsereignisse der mobilen Gasmesseinrichtung protokolliert werden. Zu solchen Messereignissen zählen beispielsweise neben erfassten Schadstoffkonzentrationen auch Grenz- oder Schwellwert-Überschreitungen, sowie Gasalarme. Zu den Betriebsereignissen zählen Batteriezustandswerte, Batterie-Warnungen, außergewöhnliches Ereignisse und Unfallsituationen, sowie weitere Alarm-, Hinweis- und Warnmeldungen im Betrieb der mobilen Gasmesseinrichtung. Die Kontroll- und Auswertungseinheit oder die Ausgabeeinheit ist vorzugsweise mit einer Schnittstelleneinheit ausgestattet oder mit einer Schnittstelleneinheit verbunden, um Ereignis-Daten nach außerhalb der mobilen Gasmesseinrichtung, beispielsweise für die Kalibrier- oder Servicestation bereitzustellen. Vorzugsweise wird die die mobile Gasmesseinrichtung dazu in die Kalibrier-Betriebsart oder die Service/Reparaturbetriebsart versetzt und in Datenverbindung mit der Kalibrierstation gebracht. An der Kalibrierstation oder Servicestation kann dann ausgelesen werden, welche Ereignisse mit Einstufung in jeweils zugehörige Kategorien der mobilen Gasmesseinrichtung für einen zurückliegenden Zeitraum, beispielsweise seit der letzten Kalibrierung oder Wartungsmaßnahme widerfahren sind.
Im Folgenden werden die Physik der Beschleunigung im 3-dimensionalen Raum, die die Grundlage der Ermittlung bestimmter Ereignisse mittels der Kontroll- und Auswertungseinheit ist, kurz exemplarisch und beispielhaft für die Bewegungsmuster „Ruhelage” „Freier Fall” und „Aufprall” erläutert. Ein 3-Achsen Beschleunigungssensor ist prinzip- und bauartbedingt in der Lage, für jede der drei Raumachsen (x-Achse, y-Achse, z-Achse) im kartesischen Koordinatensystem eine vektorielle Beschleunigungskomponente (a ⇀_x, a ⇀_y, a ⇀_z) als Messsignal und/oder einen aus diesen drei Beschleunigungskomponenten (a ⇀_x, a ⇀_y, a ⇀_z) resultierenden Gesamtbetrag eines Gesamtvektors |a ⇀_xyz| der Bewegung auszugeben. Dieser Gesamtbetrag der Bewegung wird vorzugsweise mittels einer quadratischen Addition (Vektoraddition) der drei Beschleunigungskomponenten (a ⇀_x, a ⇀_y, a ⇀_z) gemäß der folgenden Formel 1 zu einem Gesamtbetrag der Bewegung K1 gebildet.
Ein Wert von K1 = 1,0 entspricht 1 g, d. h., ein Objekt auf der Erde unterliegt einfacher Erdbeschleunigung. Die Kontroll- und Auswertungseinheit wertet den Gesamtbetrag der Bewegung K1 als Verlauf über der Zeit aus und ermittelt daraus unterschiedliche Bewegungsmuster. Durch Vergleich dieser Bewegungsmuster mit den vorgegebenen Vergleichsmustern (Bewegungscharakteristika, Signalverläufe des Bewegungssensors über der Zeit) bestimmt die Kontroll- und Auswertungseinheit mindestens ein Ereignis, welches das Bewegungsmuster bewirkt hat und ordnet dieses Ereignis daraufhin in Kategorien ein. Befindet sich die mobile Gasmesseinrichtung und damit der 3-Achsen-Beschleunigungssensor in Ruhelage, so ergibt sich als Gesamtbetrag der Bewegung ein Wert von K1 ≈ 1,0, entsprechend findet durch die Kontroll- und Auswertungseinheit eine Einordnung in eine Kategorie „Ruhelage” statt. Für das Ereignis des freien Falls ergibt sich für den Gesamtbetrag der Bewegung ein Wert K1 ≈ 0,0, entsprechend findet durch die Kontroll- und Auswertungseinheit eine Einordnung in eine weitere Kategorie „Freier Fall” statt. Für das Ereignis des Aufpralls ergibt sich für den Gesamtbetrag der Bewegung ein Wert K1 >> 1,0 im Anschluss an eine Phase des freien Falls mit K1 ≈ 0,0, entsprechend findet durch die Kontroll- und Auswertungseinheit eine Einordnung in eine weitere Kategorie „Aufprall” statt. Innerhalb der Kategorie „Aufprall” unterscheidet die Kontroll- und Auswertungseinheit vorzugsweise in Unterkategorien „Leichter Aufprall (K1 > 3), „mittlerer Aufprall” (K1 > 10), „starker Aufprall” (K1 > 100). In der US 7,690,253 BB ist in ausführlicher Form beschrieben, wie mittels der Signale eines 3-Achsen-Beschleunigungssensors verschiedene Bewegungsmuster unterschieden und verschiedene Ereignisse (z. B. freier Fall) zugeordnet werden können. Die Offenbarung der US 7,690,253 BB soll hiermit mit ihrem gesamten Offenbarungsgehalt in die hier vorgelegte Beschreibung aufgenommen gelten. Die EP 1 612 565 B1 offenbart die weiteren physikalischen Hintergründe, insbesondere zur Bestimmung der Bewegungsmuster von Fall und Aufprall mittels der Beschleunigungssensorik und soll hiermit mit ihrem gesamten Offenbarungsgehalt in die hier vorgelegte Beschreibung aufgenommen gelten. Auf die in der EP 1 612 565 B1 und der US 7,690,253 BB beschriebenen Auswertungen der Signale und Zeitverläufe des Beschleunigungssensors wird im Folgenden unter den Schlagworten „Bewegungsmuster-Bestimmung” und „Ereignis-Validierung” Bezug genommen. Die EP 1 612 565 B1 offenbart weiterhin Möglichkeiten, wie die Erkennung eines Falls als Bewegungsmuster unter bestimmten Umständen auch mittels eines 2-Achsen-Beschleunigungssensors möglich ist, dieser Teil der Offenbarung soll in die hier vorgelegte Beschreibung aufgenommen gelten. Weitere Vorgänge, welche bei Eintreten des mindestens einen Ereignisses von der Kontroll- und Auswertungseinheit ausgeführt werden können, sind beispielsweise Speicherungen von Signalen oder Daten des Bewegungssensors oder von Daten der Kontroll- und Auswertungseinheit in dem mindestens einen Speicherelement oder eine Umspeicherung von in dem mindestens einen Speicherelement gespeicherten Signalen oder Daten von dem mindestens einen Speicherelement in ein mindestens weiteres Speicherelement. Damit stehen zur Ermittlung des mindestens einen Ereignisses gespeicherte Signale oder Daten zur Verfügung, welche zeitlich vor dem Ereignis erfasst oder erzeugt worden sind. Von den mittels des Bewegungssensors bestimmten Ereignissen können in bevorzugter Weise in Verbindung mit den zeitlich vor dem Ereignis erfassten und gespeicherten Messsignalen oder Daten weitere Ereignisse abgeleitet werden, welche wiederum in weitere Kategorien eingeordnet werden können.
Ein weiteres Ereignis einer Fallzeit t lässt sich wie folgt bestimmen. Eine Veränderung des Gesamtbetrages der Bewegung von einem anfänglichen K1 ≈ 1,0 (Ruhelage) zu einem Wert von K1 ≈ 0,0 (Freier Fall) auf einen Wert von K1 ≈ 1,0 (Ruhelage) kann dazu verwertet werden eine Fallzeit t über den Übergang von K1 ≈ 1,0 → K1 ≈ 0,0 als Beginn des Freien Falls aus der Ruhelage und den Übergang von K1 ≈ 0,0 → K1 ≈ 1,0 als Ende des Freien Falls zu ermitteln. Die Zeitdauer des Freien Falls ergibt die Fallzeit t.
Ein weiteres Ereignis einer Fallhöhe lässt sich wie folgt bestimmen. Basierend auf der Fallzeit t und unter Annahme der Erdbeschleunigung g = 9,81 m / s² lässt sich die Fallhöhe h direkt aus der Fallzeit gemäß der Formel 2 bestimmen.
Ein weiteres Ereignis einer Aufprallintensität lässt sich auf Basis der ermittelten Fallzeit und der gemessenen Fallhöhe wie folgt bestimmen. Beim Aufprall der Messeinrichtung auf der Bodenfläche oder der Oberfläche wird die von der Bewegung in die Messeirichtung eingebrachte kinetische Energie des Falls in einer Aufprallzeit frei. Dabei kann diese freiwerdende Energie sowohl Verformungen an der Bodenfläche oder der Oberfläche, wie auch an der Messeinrichtung hervorrufen. E = mgh Formel 3
Die Menge an freiwerdender Energie kann mit Kenntnis der Masse gemäß Formel 3 als eine Funktion der Erdbeschleunigung auf Basis der Fallhöhe oder auf Basis der Fallzeit (Formel 2 und Formel 3) bestimmt werden. Fällt beispielsweise die Messeinrichtung für eine Fallzeit von 1 Sekunden und dauert die Aufprallzeit 0,01 Sekunden, so wirkt auf die Messeinrichtung beim Aufprall eine Aufprallintensität ein, welche einer Wirkung der 100-fachen Erdbeschleunigung (100 g) entspricht. Die Aufprallzeit lässt sich von der Kontroll- und Auswertungseinheit mittels einer Analyse einer Bewegungsfolge aus dem Fall oder Sturz mit K1 ≈ 0,0 (Freier Fall), über eine Phase des Aufpralls mit K1 > 1 bis zu einer endgültigen Landung K1 ≈ 1,0 (Ruhelage) der Messeinrichtung bestimmen. Aus der Bestimmung der Fallhöhe aus der Fallzeit ist es der Kontroll- und Auswertungseinheit möglich, in Kombination mit der Aufprallzeit die Aufprallintensität als Ereignis zu bestimmen und beispielsweise in Kategorien, wie „leichte Intensität” „mittlere Intensität”, „starke Intensität” einzuordnen.

Der mindestens eine Bewegungssensor kann in einer besonderen Ausführungsform auch als eine Kombination von zwei 3-Achsen-Beschleunigungssensoren ausgeführt sein. Dabei weist der erste 3-Achsen-Beschleunigungssensor beispielsweise einen Messbereich von 0 g bis 8 g, der zweite 3-Achsen-Beschleunigungssensor weist beispielsweise einen Messbereich von 0 g bis 1000 g auf. Dabei ist der erste 3-Achsen-Beschleunigungssensor optimal für die Erfassung geringer Bewegungen und Lageveränderungen und damit auch für die Ermittlung der exakten Fallzeit und Fallhöhe eingerichtet, der zweite 3-Achsen-Beschleunigungssensor dient dabei im Wesentlichen der Erfassung der negativen Beschleunigung beim Aufprall der mobilen Messeinrichtung auf einem weichen oder harten Untergrund und dabei insbesondere der Ermittlung der resultierenden Aufprallintensität. Diese Kombination bietet den Vorteil, sowohl große Beschleunigungswerte für die Aufprallintensität erfassen und quantitativ auswerten zu können, aber auch den freien Fall oder den Wurf von Situationen, welche einem freien Fall oder einem Wurf sehr ähnlich sind, wie ein Mitfahren der mobilen Gasmesseinrichtung in einem Fahrstuhl nach oben oder nach unten, unterscheiden zu können und somit Fehlinterpretationen zu vermeiden. Beides ist für die korrekte Ermittlung der Ereignisse und für die Zuordnung von Kategorien von großer Bedeutung, da nur dann eine Verbesserung der Funktionssicherheit mit Hilfe des mindestens einen Bewegungssensors der mobilen Gasmesseinrichtung gegeben ist, wenn die Möglichkeiten für Fehlinterpretationen der Ereignisse möglichst gering ist. Erfindungsgemäß wird, wie zuvor beschrieben auf Basis verschiedener und mindestens einer Kategorie zugeordneten Ereignisse, von der Kontroll- und Auswertungseinheit mindestens ein Vorgang oder eine Maßnahme ausgelöst. Die folgende Tabelle 2 zeigt eine Übersicht von Möglichkeiten aus Kombinationen aus Ereignissen und darauf ausgeführten Maßnahmen auf Basis einer beispielhaften dreistufigen Einstufung hinsichtlich der Relevanz der Ereignisse. Andere und weitere Einstufungsmodelle (zweistufig, mehrstufig, mehrstufig-interpolierend, stufenlos) einzelner Ereignisse und Gewichtungen einzelner Ereignisse und verschiedener Ereignisse miteinander sind angepasst an die Ausstattung der mobilen Messeinrichtung und die Einsatzsituation möglich und im Sinne der vorliegenden Erfindung als Varianten zur Einordnung der Ereignisse in die Kategorien und Ausführung mindestens eines Vorgang oder einer Maßnahme (Aktion) mit umfasst. Dabei sind die Art des Vorgangs oder der Maßnahme oder die Art der Ausführung des Vorgangs oder der Maßnahme an das gewählte Einstufungsmodell und den darin enthaltenen Kategorien oder Unterkategorien angepasst. Zu einer vereinfachten Darstellung der nachfolgenden Tabelle 2 werden die Ereignisse wie in der folgenden Auflistung dargelegt mit Buchstaben/Zahl-Kombinationen abgekürzt:

Ruhelage	: R
Wurf	: W
Fall	: F
sehr geringe Fallzeit	: F0
geringe Fallzeit	: F1
mittlere Fallzeit	: F2
große Fallzeit	: F3
Leichter Aufprall	: A1
mittlerer Aufprall	: A2
starker Aufprall	: A3
leichte Intensität	: I1
mittlere Intensität	: I2
starke Intensität	: I3
sehr geringe Fallhöhe	: H0
geringe Fallhöhe	: H1
mittlere Fallhöhe	: H2
große Fallhöhe	: H3
Unfallsituation	: U

Die nachfolgende Tabelle 2 zeigt eine beispielhafte Auswahl an Kombinationsmöglichkeiten von Ereignissen, Protokollierung und Maßnahmen auf.

Lfd. Nr.	Ereignis	Protokollierung	Meldung	Maßnahme
1	F	Start		Sensorik-Abschaltung im Fallen, – Strahler des IR-Gassensors, – UV-Lampe des PID-Gassensors – Beheizung Detektorelementes des Pyroelektr.-Gassensors, Abschaltung der Pumpe
2	A1 oder I1	Stop & Log:Event A1/I1	Hinweis	Sensorik-Justage im Betrieb, z. B. Offset-Korrektur eines Gassensors
3	A2 oder 12	Stop & Log:Event A2/I2	Warnung	Kalibrierung mit Kalibrierstation/Servicestation
4	A3 oder I3	Stop & Log:Event A3/I3	Alarm	Abschaltung der Messeinrichtung Wartung und Service durch Hersteller
5	F0 oder H0	Stop & Log:Event F0/H0/I1	Hinweis	IR-Strahler ist während der kurzen Fallzeit bis zum Aufprall nicht ausreichend abgekühlt, d. h. Aufprall des IR-Strahlers im heißen Zustand, aber geringe Aufprallintensität
6	F3	Stop & Log:Event A2/F3	Alarm	Sehr große Fallhöhe, Abschätzung irreparabler mechan. Schaden, Totalabschaltung
7	A2 + F2	Stop & Log:Even t F2	Hinweis/Warnung	Aktivierung Plausibilitäts-Check
8	U	Accident	Alarm	Unfallsituation erkannt, Auslösung eines akustischen Alarms, Drahtlose Alarmweiterleitung an weitere mobile Gasmesseinrichtungen oder Meldezentralen
9	R	Ruhelage	Betriebsbereit	Gerät befindet sich in Ruhelage

Tabelle 2

In einer besonderen Ausführungsform ist die Kontroll- und Auswertungseinheit ausgebildet, bei einer Auswertung von Änderungen von Gaskonzentrationsmesswerten des mindestens einen Gassensors ermittelte Ereignisse des mindestens einen Bewegungssensors und/oder die Einstufungen der ermittelten Ereignisse in Kategorien oder Unterkategorien zu berücksichtigen. Einem Anstieg eines Messsignals im Messbetrieb der mobilen Gasmesseinrichtung liegt im Regelfall eine Änderung einer Gaskonzentration zugrunde. Hat beispielsweise zuvor und/oder währenddessen ein ermitteltes Ereignis eines Falls oder eines Sturzes stattgefunden, so kann dies Ereignis ebenfalls ursächlich für die Veränderung des Messsignals, wie etwa den Anstieg des Messsignals gewesen sein. Es ist auf diese Weise möglich, eine Plausibilitätsüberprüfung von Messsignalen des mindestens einen Gassensors mittels der ermittelten Ereignisse vorzunehmen und somit einerseits Fehlalarme zu vermeiden, wie auch Nachjustierungen des mindestens einen Gassensors vornehmen zu können, wie aus Tabelle 2, lfd. Nr. 2, (Leichter Aufprall, leichte Intensität) ersichtlich. Es ist damit möglich, z. B. eine Korrektur eines Offsets im Messsignal im Einsatzumfeld vornehmen zu können, ohne die mobile Messeinrichtung in die Wartung zu geben.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist das mindestens eine Speicherelement zu einer Protokollierung eines zeitlichen Verlaufs der Gesamtheit der Gasmesseinrichtung widerfahrenen Ereignisse seit einem festgelegten Zeitpunkt ausgebildet. Solche festgelegten Zeitpunkte sind beispielsweise Zeitpunkt (Datum, Uhrzeit) der Hersteller-Abschlussprüfung der mobilen Gasmesseinrichtung vor Auslieferung, Zeitpunkt (Datum, Uhrzeit) der Erstinbetriebnahme, Zeitpunkt (Datum, Uhrzeit) der letzten Wartung (Service-Intervall), Zeitpunkt (Datum, Uhrzeit) der Ausgabe für den letzten Einsatz der mobilen Gasmesseinrichtung an einen Anwender.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist in oder an der Gasmesseinrichtung eine Ausgabeeinheit zu einer Ausgabe der mittels des mindestens einen Gassensors bestimmten Gaskonzentrationswerte und/oder des mindestens einen bestimmten Ereignisses vorgesehen. Die Ausgabeeinheit ist zu einem Datenaustausch mit der Kontroll- und Auswertungseinheit ausgebildet. In einer Variante dieser weiter bevorzugten Ausführungsform ist die Ausgabeeinheit als Element oder Bestandteil der Kontroll- und Auswertungseinheit ausgeführt.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform wird nach Ermittlung der Ereignisse von der Kontroll- und Auswertungseinheit jeweils eine Sicherheitskennung zugewiesen und in dem mindestens einen Speicherelement hinterlegt. Jedem Ereignis ist eine entsprechend den Kategorien zugehörige Sicherheitskennung zuordbar.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform wird von der Kontroll- und Auswertungseinheit auf Basis der Sicherheitskennungen eine charakterisierende Sicherheitskennzahl aktualisiert und in dem mindestens einen Speicherelement hinterlegt. Diese Zuordnung der Sicherheitskennzahl basiert auf den Sicherheitskennungen, welche jedem Ereignis entsprechend der Kategorie zugeordnet sind. Alle im Laufe der Gerätelebensdauer dem Gerät widerfahrenden Ereignisse werden aus den jeweilig zugehörigen Sicherheitskennungen der Ereignisse in dieser Sicherheitskennzahl zusammengefasst. Diese Sicherheitskennzahl wird im Verlauf der Gerätelebensdauer bei jedem ermittelten Ereignis aktualisiert. Diese Sicherheitskennzahl ermöglicht damit gleichsam „einen Blick” hinein in die mobile Gasmesseinrichtung hinsichtlich des Zustandes der mobilen Gasmesseinrichtung, ohne dazu die mobile Gasmesseinrichtung zu demontieren und anschließend die einzelnen Komponenten zu analysieren. Dazu wird die Sicherheitskennzahl beispielsweise als ein summarischer Sicherheitszähler ausgestaltet. Ein solcher Sicherheitszähler wird im mindestens einen Speicherelement dauerhaft gehalten und bei der Hersteller-Abschlussprüfung initial auf Null gesetzt. Jedes weitere ermittelte Ereignis mit spezifischer Sicherheitskennung wird über die Gerätelebensdauer hinweg dann diesem Sicherheitszähler im mindestens einen Speicherelement zuaddiert. Aus dem aktuellen Stand des Sicherheitszählers kann auf den Zustand des Gerätes geschlossen werden. Dies bietet den Vorteil, dass unabhängig vom wahren Alter des Gerätes und dem jeweiligen Alter der in der mobilen Messeinrichtung eingesetzten Sensorik mit dem Sicherheitszähler eine einfache Information zur Verfügung steht, um mobile Messeinrichtungen, die im Wesentlichen als Reservegeräte nur sehr wenig im Einsatz waren von denen zu unterscheiden, denen im Einsatz unter härtesten Bedingungen einige Stürze widerfahren sind. Die folgende Tabelle 3 zeigt beispielhaft unter Verwendung der Abkürzungen wie zu Tabelle 2 dargelegt, wie einer Auswahl der zuvor beschriebenen Ereignissen und/oder Kategorien, wie sie auch in der Tabelle 2 gelistet sind, spezifische Sicherheitskennungen zugeordnet werden können. Wie auch zu Tabelle 2 beschrieben, sind auch hier bei Tabelle 3 jegliche Einstufungsmodelle innerhalb der jeweiligen Kategorien oder Varianten der Gewichtung von Ereignissen unterschiedlicher Kategorien im Sinne der vorliegenden Erfindung mit umfasst.

Ereignis Sicherheitskennung

F 5

A1 10

A2, I1 15

A3, I2 20

I3 500

W 10

R 0

Tabelle 3
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Kontroll- und Auswertungseinheit und/oder die mittels der Ausgabeeinheit ausgebildet ist, den aktuellen Stand des Sicherheitszählers aus dem mindestens einen Speicherelement auszulesen, auszugeben oder bereitzustellen. Vorzugsweise ist die Ausgabeeinheit ausgebildet, den aktuellen Stand des Sicherheitszählers an den Anwender auszugeben. Weiter bevorzugt erfolgt die Ausgabe des aktuellen Standes des Sicherheitszählers in einer besonderen Betriebsart der mobilen Messeinrichtung, z. B. in einem Modus zur Geräterückgabe.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Kontroll- und Auswertungseinheit ausgebildet ist, während einer Kalibrier- oder Wartungsmaßnahme an der mobilen Gasmesseinrichtung, beispielsweise in der Kalibrierstation oder Servicestation, Informationen bezüglich der in dem mindestens einen Speicherelement protokollierten Ereignisse („Log-History-File”) und damit alle dem Gerät widerfahrenden Ereignisse auf Basis des „Event-Logging” mit Datum, Uhrzeit und Typ (beispielsweise Fall, Wurf, Sturz) des jeweiligen Ereignisses, wie auch die protokollierten Messereignisse und Betriebsereignisse auszulesen, mittels der Ausgabeeinheit an den Anwender auszugeben und/oder mittels der Schnittstelleneinheit bereitzustellen. In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Kontroll- und Auswertungseinheit ausgebildet ist, während einer Kalibrier- oder Wartungsmaßnahme an der mobilen Gasmesseinrichtung, beispielsweise in einer Überprüfungseinrichtung, wie Service- oder Kalibrierstation, die Sicherheitskennzahl, beispielsweise in Form des aktuellen Standes des Sicherheitszählers aus dem mindestens einen Speicherelement auszulesen und die Sicherheitskennzahl, bzw. den aktuellen Stand des Sicherheitszählers mittels der Schnittstelleneinheit bereitzustellen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann eine vorbestimmte Obergrenze für den Sicherheitszähler vorgesehen sein. Dabei ist die Kontroll- und Auswertungseinheit ausgebildet, bei einer Überschreitung einer vorbestimmten Obergrenze durch den Sicherheitszähler die Ausgabeeinheit zu einer Ausgabe eines besonderen Hinweises an den Anwender oder das Wartungspersonal zu veranlassen und/oder die Kontroll- und Auswertungseinheit ausgebildet ist, das Gerät in einen besonderen Betriebsmodus zu versetzen oder abzuschalten.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist in oder an der mobilen Gasmesseinrichtung eine Eingabe- und Bedieneinheit zu einer Bedienung durch einen Anwender vorgesehen. Mittels der Eingabe- und Bedieneinheit ist beispielsweise ein Abruf vergangener Ereignisse und/oder Sicherheitskennungen und/oder der summarischen Sicherheitskennzahl möglich. Dabei ist in oder an der mobilen Gasmesseinrichtung vorzugsweise eine Anzeigeeinheit (Display) vorgesehen, mit deren Hilfe eine visuelle Ausgabe der vergangenen Ereignisse und/oder Sicherheitskennungen und oder der summarischen Sicherheitskennzahl möglich ist.
Die vorliegende Erfindung wird nun mit Hilfe einer schematischen Darstellung einer mobilen Gasmesseinrichtung mit Hilfe der folgenden 1 und der zugehörigen Figurenbeschreibung ohne Beschränkungen des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert.
Die 1 zeigt eine mobile Gasmesseinrichtung 100. In einem schematisch angedeuteten Gehäuse 1 sind in dieser Ausführung nach 1 als mobile Mehrgas-Messeinrichtung 100 als Gassensorik 20 ein Infrarot-Optischer Gassensor 21, ein elektrochemischer Gassensor 22, ein Wärmetönungs-/Wärmeleitungs-Gassensor 23 und den Gassensoren jeweilig zugehörige Betriebs-Elektroniken 41, 42, 43 angeordnet. Weiterhin ist ein Bewegungssensor 31 in einer Ausführungsform als Beschleunigungssensor, vorzugsweise als 3-Achsen-Beschleunigungssensor in der mobilen Gasmesseinrichtung 100 angeordnet. In einer vereinfachten Ausgestaltung kann der Bewegungssensor 31 auch als ein 2-Achsen-Beschleunigungssensor ausgeführt sein. Die mobile Gasmesseinrichtung 100 umfasst weiterhin eine Kontroll- und Auswertungseinheit 40, eine Bedieneinheit 50 und eine Ausgabeeinheit 60, sowie eine Speichereinheit 44 mit einer Speicherorganisationseinheit 45 und mindestens einem Speicherelement 46. An die Kontroll- und Auswertungseinheit 40 ist eine Schnittstelleneinheit 49 angebunden oder in dieser eingebunden. Die Kontroll- und Auswertungseinheit 40, Eingabe- und Bedieneinheit 50, Ausgabeeinheit 60, Schnittstelleneinheit 49, Speichereinheit 44, Speicherorganisationseinheit 45 und Speicherelement 46 können auch gemeinsam, beispielsweise als eine Einheit zur Durchführung des Betriebes, vorzugsweise in Form eines sogenannten Embedded System, ausgestaltet sein. Die Betriebs-Elektroniken 41, 42, 43 sind in dieser 1 an die Gassensoren 21, 22, 23 angebunden, können aber auch an die Kontroll- und Auswertungseinheit 40 angebunden oder in dieser integriert sein. Es ist ein Batteriemodul 70 vorgesehen, das die elektrische Versorgung der Komponenten 20, 21, 22, 23, 31, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 50, 60, 110, 11, 112, 113, 114, 115, 116 der mobilen Gasmesseinrichtung 100 sicherstellt. Das Batteriemodul 70 umfasst – in dieser 1 nicht im Detail gezeigte Komponenten zum Lade- und Entlademanagement 72, sowie die Energiespeicher 71 (Batterien, Akkumulatoren) selbst und vorzugsweise ein elektrisches Verbindungselement 73 für die Nachführung elektrischer Energie von außen. In dieser 1 sind lediglich die zum Verständnis der Wirkungen und Interaktionen zwischen den 20, 21, 22, 23, 31, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 50, 60, 110, 11, 112, 113, 114, 115, 116 benötigten Daten- oder Signalverbindungen gezeigt und, wo zur Verdeutlichung zweckdienlich, mit Bezugsziffern versehen. Elektrische Versorgungsleitungen vom Batteriemodul 70 zu den Komponenten sind nicht gezeigt, gleichwohl diese in der mobilen Gasmesseinrichtung 100 vorhanden sind. Die Kontroll- und Auswertungseinheit 40 gestaltet den Betrieb der mobilen Gasmesseinrichtung 100 mit Datenaustausch von/mit/zu der Gassensorik 20, dem Bewegungssensor 31, der Bedieneinheit 50, der Ausgabeeinheit 60, der Speichereinheit 44, wie auch die Verarbeitung und Auswertung der Signale der Gassensorik 20, des Bewegungssensors 31 und den Datenaustausch mit der Außenwelt, wie beispielsweise zu Kalibrier- oder Auswertestationen. Das Innenleben der Kontroll- und Auswertungseinheit 40 ist in dieser 1 schematisch und vereinfacht in einer Art Datenbus-/Datenfluss-Darstellung im Zusammenspiel mit der Speichereinheit 44 gezeigt. Die Kontroll- und Auswertungseinheit 40 gestaltet weiterhin den Betrieb und die Anbindung optionaler zusätzlich in der mobilen Gasmesseinrichtung 100 vorhandener weiterer Komponenten. Solche optionalen weiteren Komponenten, in dieser Figur durch eine gestrichelte Linienführung gezeichnet, sind beispielsweise ein Pumpenmodul 110 mit einer Pumpe 11 mit einem zugehörigem Kontrollmodul 111 und zugehörigen Sensoren, wie Drucksensoren 112 und/oder Durchflusssensoren 113. Das Kontrollmodul 111, die Pumpe 110 und die Sensoren 112, 113 ermöglichen einen ansaugenden Betrieb der mobilen Gasmesseinrichtung, um aus von der mobilen Gasmesseinrichtung entfernt liegenden Messstellen (Tankbehälter, Inspektionsschacht, Kanal). Die Gasführung aus der Messumgebung 5 zu den Sensoren 21, 22, 23, beispielsweise mit direktem Gaszutritt in einem Diffusionsbetrieb oder mit Gasförderung durch das Pumpenmodul 110 aus der Messumgebung 5 mittels eines Probenahmeschlauches 6 an einen Messgaseinlass 7 in das Gehäuse 1 sind in dieser 1 lediglich schematisch dargestellt. Die Gasführungen im Gehäuse 1 sind in dieser 1 nicht mit dargestellt. Weitere optionale Sensorik sind beispielsweise ein optionaler Temperatursensor 114, wie auch ein optionaler Feuchtesensor 115 oder ein optionaler Umgebungsdrucksensor 116, welche in der Gassensorik 20 zu einer Kompensation oder Korrektur der Messergebnisse der Gassensoren 21, 22, 23 auf die Umgebungsbedingungen geeignet angeordnet und ausgebildet sind. Widerfährt der mobilen Gasmesseinrichtung 100 von außen aus der Ruhelage heraus eine Bewegungsanregung, beispielsweise ein Freier Fall, so verändert sich das Signal des Bewegungssensors 31 von einem Signal 32 K1 ~ 1,00 (Ruhelage) auf K1' ~ 0,00 (Fall). Dies ist für Kontroll- und Auswertungseinheit 40 der Start, eine Aufzeichnung der Signale 32, 32 ₁, 32 ₂, 32 ₃, ... 32 _n-1, 32 _n, 32 _n+x, des Bewegungssensors 31 in der Speichereinheit 44 zu bewirken. Signal 32 K1 gibt dabei den Gesamtbetrag der Bewegung in Richtung der vom Bewegungssensor 31 erfassten Raumachsen (3-Achsen-Beschleunigungssensor x-Achse, y-Achse, z-Achse; 2-Achsen-Beschleunigungssensor: x-Achse, y-Achse) wieder. Die Kontroll- und Auswertungseinheit 40 wertet dieses Signal 32 aus und bewirkt eine Datenspeicherung im mindestens einen Speicherelement 46. Die weiteren vom Bewegungssensor folgend gelieferten Daten 32 ₁, 32 ₂, 32 ₃, ... 32 _n-1, 32 _n, 32 _n+x, werden als eine Bewegungs-Datenmenge 39 gespeichert. Dabei wird von der Kontroll- und Auswertungseinheit 40 der Wert des Signals K1 32 fortlaufend dahingehend analysiert, ob eine Veränderung von K1 ~ 0,00 hin zu K1' ~ 0,00 oder zu K1'' > 1,00 ein Ereignis einer Ruhelage (K1 = 1,00) oder eines Aufpralls (K1'' > 1,00) nahelegt. Anschließend wird von der Kontroll- und Auswertungseinheit 40 aus dieser Bewegungs-Datenmenge 39 ein Bewegungsmuster 33 ermittelt und mit einer Menge 34 verschiedener in dem mindestens einen Speicherelement 46 hinterlegter Vergleichsmustern 34 ₁, 34 ₂, 34 ₃, ... 34 _n verglichen. Die Vergleichsmuster 34 ₁, 34 ₂, 34 ₃, ... 34 _n geben dabei unterschiedliche Bewegungscharakteristika, wie beispielsweise „Freier Fall mit Aufprall”, „Freier Fall mit Rückkehr in die Ruhelage, entsprechend einem „Weichen Auffangen”, „Wurf mit Aufprall”, „Freier Fall mit Aufprall” und weitere Bewegungscharakteristika und/oder Kombinationen von Bewegungscharakteristika wieder. Aus dem Vergleich werden von der Kontroll- und Auswertungseinheit 40 unterschiedliche Ereignisse 35 ₁, 35 ₂, 35 ₃, ... 35 _n, aus einer Menge von Ereignissen 35, wie beispielsweise Ereignis 35 ₁ = „Freier Fall, 35 ₂” = „Freier Fall mit Aufprall mit geringer Aufprallintensität” ermittelt und in eine zugehörige Kategorie 36 ₁, 36 ₂, 36 ₃, ... 36 _n aus einer Menge an Kategorien 36 eingeordnet. Die Kontroll- und Auswertungseinheit 40 wählt eine der Kategorie 36 zugehörige Aktion 37 aus und bewirkt beispielsweise in der Gassensorik 20 einen automatischen Neuabgleich oder eine Offset-Justage einer der Betriebs-Elektroniken 31, 32, 33. der Gassensoren 21, 22, 23, sowie eine Ausgabe einer Meldung 69 in Form eines Hinweises 61 „offset-correction” auf der Ausgabeeinheit 60 an den Anwender. Für ein Ereignis „Freier Fall mit Aufprall mit mittlerer Aufprallintensität” wird beispielsweise eine Meldung 69 in Form einer Warnmeldung 62 ausgegeben, dass zeitnah eine Neukalibrierung der mobilen Messeinrichtung 100 beim Hersteller oder einer dazu zertifizierten Stelle erforderlich ist, für „Freier Fall mit Aufprall mit großer Aufprallintensität” wird beispielsweise eine Meldung 69 in Form einer Alarmmeldung 63 ausgegeben, dass die mobile Messeinrichtung 100 sofort außer Betrieb zu nehmen ist, da die Funktionsweise nicht mehr verlässlich gegeben ist. Zusätzlich werden diese Ereignisse 35 in dem mindestens einen Speicherelement 45 abgelegt und dabei eine Sicherheitskennzahl 47 mit aktualisiert. Dabei stellt die Speicherorganisationseinheit 45 sicher, dass diese Dateien in einem dauerhaften, nicht-flüchtigen Speicherbereich des mindestens einen Speicherelements 46 abgelegt sind. Die Sicherheitskennzahl 47, wie auch die Ereignisse 35, Kategorien 36 werden von der Kontroll- und Auswertungseinheit 40 mittels der Schnittstelleneinheit 49 nach Außen, beispielsweise für eine Service oder Kalibrierstation 17 zur Verfügung gestellt. Diese Service- oder Kalibrierstation 17 ist kein Bestandteil der mobilen Gasmesseinrichtung 100, dies wird durch die Darstellung der Service- oder Kalibrierstation 17 in dieser 1 in gestrichelter Linie ausgedrückt. Die Ausgabeeinheit 60 ist neben der Ausgabe von Messwerten 64 der Gassensorik 20 oder von der Kontroll- und Auswertungseinheit 40 auf Basis der Messwerte 64 der Gassensorik 20 ermittelten Konzentrationswerten 65 und Ausgabe von Meldungen 69, Hinweisen 61, Warnmeldungen 62, Alarmmeldungen 63 weiterhin ausgestaltet, Zustandsmeldungen 66 der mobilen Messeinrichtung, wie beispielsweise Informationen zum Zustand der verbleibenden Kapazität des Batteriemoduls 70 oder zu den Sensoren 21, 22, 23, 114, 115, 112, 113 oder die Sicherheitskennzahl 47 darzustellen. Neben dieser Ermittlung der verschiedenen Ereignisse 35 auf Basis der Bewegungsmuster-Vergleiche mit Einstufung in Kategorien 36 und Auswahl zugehöriger Aktionen 37, ist die die Kontroll- und Auswertungseinheit 40 vorzugsweise ausgebildet, mindestens eine besondere Aktion 371 an einer der Betriebs-Elektroniken 41, 42, 43 der Gassensoren 21, 22, 23 zu bewirken, sobald bei der Analyse der Bewegungs-Datenmenge 39 ein Ereignis 35 ₁ = Freier Fall erkannt wird. Diese mindestens eine besondere Aktion 371 kann bei einem Infrarot-Optischen Gassensor 21 beispielsweise. eine Abschaltung einer im Infrarot-Optischen Gassensor 21 enthaltenen Infrarotstrahlungsquelle 211 sein, bei einem Wärmetönungs-/Wärmeleitungs-Gassensor 23 eine Abschaltung des Betriebsstromes des im Wärmetönungs-/Wärmeleitungs-Gassensor 23 enthaltenen heißen Detektorelementes (Pellistor) 231 und/oder des kalten Referenzelementes (Pellistor) 232 sein, bei einem elektrochemischen Sensor 22 kann es eine Abschaltung von in der zugehörigen Betriebselektronik 42 enthaltenen Potentiostatschaltungen 421, eine Umschaltung der im elektrochemischen Gassensor 22 vorhandenen Elektroden 221 auf ein abweichendes Bezugspotential oder eine Zusammenschaltung der im elektrochemischen Gassensor 22 vorhanden Elektroden sein. Mit diesen besonderen Aktionen 371 wird auf spezifische Weise im Vorwege bereits vor dem Aufprall bewirkt, das durch den Aufprall entstehende Schädigungen an den Sensoren in den Auswirkungen für den Betrieb der mobilen Messeinrichtung so gering wie möglich bleiben. Weitere geeignete besondere Aktionen 371 ergeben sich ereignis- oder kategoriespezifisch, wie auch sensortypspezifisch jeweils für den Infrarot-Optischen Gassensor 21, den elektrochemischen Gassensor 22 oder den Wärmetönungs-/Wärmeleitungs-Gassensor 23 oder auch weitere Komponenten 11, 20, 41, 42, 43, 111, 112, 113, 114, 115, 116 der mobilen Gasmesseinrichtung 100.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuse
11: Pumpe
17: Service- oder Kalibrierstation
20: Gassensorik
21: IR-optischer Gassensor
22: Elektrochemischer Gassensor
23: Wärmetönungs-/Wärmeleitungs-Gassensor 23
31: Bewegungssensor
32, 32₁, 32₂, ... 32_n: Signale des Bewegungssensors
33: Bewegungsmuster
34, 34₁, 34₂, ... 34_n: Menge an Vergleichsmustern
35, 35₁, 35₂, ... 35_n: Ereignisse
36, 36₁, 36₂, ... 36_n: Menge an Kategorien
37: Aktion/Maßnahme
39: Bewegungs-Datenmenge
40: Kontroll- und Auswertungseinheit
41, 42, 43: Betriebs-Elektroniken
44: Speichereinheit
45: Speicherorganisationseinheit
46: Speicherelement
47: Sicherheitskennzahl
49: Schnittstelleneinheit
50: Bedieneinheit
60: Ausgabeeinheit
61: Hinweis
62: Warnmeldung
63: Alarmmeldung
69: Meldung
70: Batteriemodul
71: Energiespeicher
72: Komponenten zum Lade- und Entlademanagement
73: elektrisches Verbindungselement
100: mobile Gasmesseinrichtung
110: Pumpenmodul
111: Kontrollmodul
112: Drucksensoren
113: Durchflusssensoren
114: Temperatursensor
115: Feuchtesensor
116: Umgebungsdrucksensor
211: Infrarotstrahlungsquelle des IR-optischer Gassensors 21
221: Elektroden des elektrochemischen Gassensors 21
231, 232: Detektorelemente des Wärmetönungs-/Wärmeleitungs-Gassensors 23
371: besondere Aktion
421: Potentiostatschaltung des Elektronikmoduls 42, zugehörig zum Elektrochemischen Gassensor 22

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2005/003756 A1 [0002]
GB 2326239 B2 [0002]
GB 2284059 A [0004]
US 6967804 BA [0005]
EP 1612565 B1 [0006, 0006, 0030, 0030, 0030]
US 7690253 BB [0006, 0030, 0030, 0030]
US 8676532 BB [0006]
US 8081237 BB [0006]
WO 2010/135516 A2 [0007]
US 7450332 BB [0008]

Claims

Mobile Gasmesseinrichtung (100) mit – mindestens einem Gassensor (21, 22, 23) zur Erfassung von Messwerten mindestens einer Gaskonzentration – mit einer Kontroll- und Auswertungseinheit (40) zur Durchführung des Betriebes der mobilen Gasmesseinrichtung mit Erzeugung von Messdaten und Daten zur Ausgabe und Bereitstellung der Messdaten und Daten dadurch gekennzeichnet, dass – in oder an der mobilen Gasmesseinrichtung (100) mindestens ein Bewegungssensor (31) angeordnet ist, der zu einer Erfassung von Veränderungen einer räumlichen Lage der mobilen Gasmesseinrichtung (100) ausgebildet ist und die Veränderungen der räumlichen Lage als Daten oder Signale (32) bereitzustellen, – in der mobilen Gasmesseinrichtung (100) mindestens ein Speicherelement (46) angeordnet ist, in dem vorgegebene Bewegungscharakteristika als eine Vielzahl von Vergleichsmuster (34) hinterlegt sind und – die Kontroll- und Auswertungseinheit (40) ausgebildet ist, einen Vergleich der bereitgestellten Daten oder Signale (32) des Bewegungssensors (31) mit der Vielzahl von als Vergleichsmuster (34) in dem mindestens einen Speicherelement (46) hinterlegten Bewegungscharakteristika durchzuführen – eine Ermittlung eines bestimmtes Ereignisses (35) auf Basis des Vergleichs vorzunehmen, – eine Einstufung des Ereignisses (35) in eine Kategorie (36) vorzunehmen und – die Ausführung mindestens eines Vorgangs oder einer Maßnahme (37) zu veranlassen.
Mobile Gasmesseinrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei die als Vergleichsmuster (34) hinterlegten Bewegungscharakteristika eine Vielzahl von Bewegungscharakteristiken horizontaler und/oder vertikaler Bewegungen oder Bewegungsabläufe, Kombinationen horizontaler und vertikaler Bewegungen oder Bewegungsabläufe, – rotatorische Bewegungen oder Bewegungsabläufe, – Kombinationen aus horizontalen oder/und vertikalen Bewegungen mit – rotatorischen Bewegungen oder Bewegungsabläufen, – Bewegungen oder Bewegungsabläufe, welche einer Fallsituation zuordenbar sind, – Bewegungen oder Bewegungsabläufe, welcher einer Ruhelagesituation zuordenbar sind, – Bewegungen oder Bewegungsabläufe, welche einer Wurfsituation zuordenbar sind, – Bewegungen oder Bewegungsabläufe, welche einer Sturzsituation zuordenbar sind, charakterisieren.
Mobile Gasmesseinrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Kontroll- und Auswertungseinheit (40) ausgestaltet ist, eine erfasste Abfolge mehrerer aufeinanderfolgender Bewegungsmuster (33) hinsichtlich Plausibilität zu analysieren.
Mobile Gasmesseinrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Kontroll- und Auswertungseinheit (40) ausgebildet ist, in den Vergleich der der bereitgestellten Daten oder Signale (32) des Bewegungssensors mit den vorgegebenen, als Vergleichsmuster (34) hinterlegten Bewegungscharakteristika bei der Ermittlung des bestimmten Ereignisses (35) auf Basis des Vergleichs die vom mindestens einen Gassensor (21, 22, 23) erfassten Messwerte mindestens einer Gaskonzentration und/oder den Zustand mindestens eines besonderen Eingabemittels mit einzubeziehen.
Mobile Gasmesseinrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Kontroll- und Auswertungseinheit (40) ausgestaltet ist, bei der Ermittlung des Ereignisses (35) und/oder bei der Einstufung in eine Kategorie (36) eine Betriebsart der mobilen Gasmesseinrichtung mit einzubeziehen.
Mobile Gasmesseinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ausführung des mindestens einen Vorgangs oder der Maßnahme (37) an das in die Kategorie (36) eingestufte Ereignis (35) angepasst ist.
Mobile Gasmesseinrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Kontroll- und Auswertungseinheit (40) mit einer Schnittstelleneinheit (49) zur Bereitstellung von Ereignis-Daten ausgestaltet ist.
Mobile Gasmesseinrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der mindestens eine Bewegungssensor (31) als ein 3-Achsen-Beschleunigungssensor oder als eine Kombination von zwei 3-Achsen-Beschleunigungssensoren ausgeführt ist.
Mobile Gasmesseinrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Kontroll- und Auswertungseinheit (40) ausgebildet ist, bei einer Auswertung von Änderungen von Gaskonzentrationsmesswerten des mindestens einen Gassensors (21, 22, 23) ermittelte Ereignisse (35) des mindestens einen Bewegungssensors (31) und/oder die Einstufungen der ermittelten Ereignisse (35) in Kategorien (36) oder Unterkategorien zu berücksichtigen.
Mobile Gasmesseinrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das mindestens eine Speicherelement (46) zu einer Protokollierung eines zeitlichen Verlaufs der Gesamtheit der Gasmesseinrichtung (100) widerfahrenen Ereignisse (35) seit einem festgelegten Zeitpunkt ausgebildet ist.
Mobile Gasmesseinrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine Ausgabeeinheit (60) zu einer Ausgabe der mittels des mindestens einen Gassensors (21, 22, 23) bestimmten Gaskonzentrationswerte und/oder des mindestens einen bestimmten Ereignisses (35) vorgesehen ist.
Mobile Gasmesseinrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Kontroll- und Auswertungseinheit (40) ausgebildet ist, jedem ermittelten Ereignis (35) eine Sicherheitskennung zuzuordnen und in dem mindestens einen Speicherelement (46) zu hinterlegen.
Mobile Gasmesseinrichtung (100) nach Anspruch 11, wobei die Kontroll- und Auswertungseinheit (40) ausgebildet ist, aus Sicherheitskennungen eine charakterisierende Sicherheitskennzahl zu aktualisieren und in dem mindestens einen Speicherelement (46) zu hinterlegen.
Mobile Gasmesseinrichtung (100) nach Anspruch 13, wobei die charakterisierende Sicherheitskennzahl als ein summarischer Sicherheitszähler ausgestaltet ist.
Mobile Gasmesseinrichtung (100) nach Anspruch 14, wobei die Ausgabeeinheit (60) ausgebildet ist, den aktuellen Stand des summarischen Sicherheitszählers auszugeben.
Mobile Gasmesseinrichtung (100) nach Anspruch 14, wobei die Kontroll- und Auswertungseinheit (40) ausgebildet ist, bei einer Überschreitung einer vorbestimmten Obergrenze durch den Sicherheitszähler die Ausgabeeinheit (60) zu einer Ausgabe eines besonderen Hinweises an den Anwender oder das Wartungspersonal zu veranlassen und/oder wobei die Kontroll- und Auswertungseinheit (40) ausgebildet ist, das Gerät in einen besonderen Betriebsmodus zu versetzen oder abzuschalten.
Mobile Gasmesseinrichtung (100) nach Anspruch 15, wobei in oder an der mobilen Gasmesseinrichtung eine Eingabe- und Bedieneinheit (50) vorgesehen ist, mittels derer ein Abruf vergangener Ereignisse und/oder Sicherheitskennungen und/oder des summarischen Sicherheitszählers möglich ist.
Mobile Gasmesseinrichtung (100) nach Anspruch 16, wobei in oder an der mobilen Gasmesseinrichtung eine Ausgabeeinheit (60) vorgesehen ist, mit deren Hilfe eine visuelle Ausgabe der vergangener Ereignisse und/oder Sicherheitskennungen und/oder des summarischen Sicherheitszählers möglich ist.