DE102014101513A1

DE102014101513A1 - UNDERGROUND LOCATOR

Info

Publication number: DE102014101513A1
Application number: DE102014101513.4A
Authority: DE
Inventors: Martin Reuter
Original assignee: Marco Systemanalyse und Entwicklung GmbH
Current assignee: Marco Systemanalyse und Entwicklung GmbH
Priority date: 2014-02-06
Filing date: 2014-02-06
Publication date: 2015-08-06
Also published as: RU2584708C1; CN104833948A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Untertagebauortungssystem mit einer Steuereinheit, welche mit einer Maschine koppelbar ist, zumindest zwei voneinander beabstandeten mit der Steuereinheit gekoppelten Empfangsmodulen und einem Identifikationsmodul, welches von einem dem Identifikationsmodul zugeordneten Bergmann tragbar ist, wobei die Steuereinheit ausgebildet ist, eine Position des Identifikationsmoduls zu ermitteln. Das Untertagebauortungssystem zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuereinheit ausgebildet ist, Berechtigungen des Bergmanns, welcher das Identifikationsmodul trägt, abzufragen und in Abhängigkeit von der Position des Identifikationsmoduls und den Berechtigungen des Bergmanns Funktionen der Maschine zu sperren oder freizugeben.The invention relates to an underground construction location system having a control unit which can be coupled to a machine, at least two receiving modules coupled to the control unit and an identification module, which is portable by a miner assigned to the identification module, wherein the control unit is designed to provide a position of the identification module determine. The underground construction site system is characterized in that the control unit is designed to query authorizations of the miner carrying the identification module and to block or release functions of the machine depending on the position of the identification module and the miner's authorizations.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Untertagebauortungssystem mit einer Steuereinheit, welche mit einer Maschine koppelbar ist, zumindest zwei voneinander beabstandeten mit der Steuereinheit gekoppelten Empfangsmodulen und einem Identifikationsmodul, welches von einem dem Identifikationsmodul zugeordneten Bergmann tragbar ist, wobei die Steuereinheit ausgebildet ist, eine Position des Identifikationsmoduls zu ermitteln.The present invention relates to an underground construction location system having a control unit which can be coupled to a machine, at least two receiving modules coupled to the control unit and an identification module, which is portable by a miner assigned to the identification module, wherein the control unit is designed to position the identification module to investigate.

Ortungssysteme sind grundsätzlich bekannt und werden im Untertagebau beispielsweise dazu verwendet, die Anzahl der sich in einer Strecke aufhaltenden Personen zu ermitteln, um Abbauvorgänge entsprechend durchzuführen.Locating systems are generally known and are used in underground mining, for example, to determine the number of people staying in a route to perform mining operations accordingly.

Bekannte Untertagebauortungssysteme sind oftmals auf eine reine Ortungsfunktion beschränkt und liefern daher keinen zusätzlichen Mehrwert.Known underground mining systems are often limited to a mere locating function and therefore provide no additional value.

Es ist die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, ein Untertagebauortungssystem derart weiterzubilden, dass dessen Funktionsumfang erweitert und zugleich die Sicherheit im Untertagebau erhöht wird.It is the object underlying the invention to further develop an underground construction site system in such a way that its range of functions expands and, at the same time, safety in underground mining is increased.

Diese Aufgabe wird durch ein Untertagebauortungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und insbesondere dadurch gelöst, dass die Steuereinheit ausgebildet ist, Berechtigungen des Bergmanns, welcher das Identifikationsmodul trägt, abzufragen und in Abhängigkeit von der Position des Identifikationsmoduls und den Berechtigungen des Bergmanns Funktionen der Maschine zu sperren oder freizugeben.This object is achieved by an underground construction site system having the features of claim 1 and in particular by the fact that the control unit is designed to query authorizations of the miner carrying the identification module and functions of the machine depending on the position of the identification module and the authorizations of the miner lock or release.

Anders ausgedrückt wird das Identifikationsmodul dazu verwendet, die Identität und den Aufenthaltsort eines bestimmten Bergmanns festzustellen, wobei der Bergmann das Identifikationsmodul beispielsweise an einem Gürtel oder einem Helm tragen kann. Insofern wird davon ausgegangen, dass die Position des Identifikationsmoduls der Position des Bergmanns entspricht. In Abhängigkeit der Position und der Berechtigungen des Bergmanns werden bestimmte Funktionen der Maschine, die beispielsweise eine Gewinnungsanlage sein kann, gesperrt oder freigegeben. Beispielsweise kann ein Abbaugerät der Gewinnungsanlage so lange gesperrt werden, bis ein Bergmann mit einer entsprechenden Qualifikation zur Bedienung des Abbaugeräts sich in der Nähe eines Leitstandes des Abbaugeräts befindet. In other words, the identification module is used to determine the identity and location of a particular miner, with the miner carrying the identification module on a belt or helmet, for example. In this respect it is assumed that the position of the identification module corresponds to the position of the miner. Depending on the position and the authorizations of the miner, certain functions of the machine, which may be a mining plant for example, are blocked or released. For example, a mining device of the extraction plant can be locked until a miner with a suitable qualification to operate the mining equipment is located near a control console of the mining equipment.

Somit wird der Funktionsumfang des Untertagebauortungssystems durch die Ausbildung der Steuereinheit zur Freigabe und zum Sperren von Funktionen der Maschine erweitert. Zusätzlich wird die Sicherheit im Untertagebau dadurch verbessert, dass nur ein berechtigter Bergmann bestimmte Funktionen der Maschine bedienen darf. Die Berechtigungen eines Bergmanns können z.B. in Abhängigkeit seines Schulungsstandes angepasst werden. Thus, the functionality of the underground construction site system is enhanced by the design of the control unit for enabling and disabling functions of the machine. In addition, safety in underground mining is improved by allowing only authorized miners to operate certain functions of the machine. The permissions of a miner may e.g. be adjusted depending on the level of training.

Bei der Maschine kann es sich um beliebige im Untertagebau verwendete Maschinen handeln, wie z.B. Abbaugeräte, insbesondere Walzen, Förderer, Ausbaugestelle, Schilde, automatisierte Gewinnungsanlagen und dergleichen.The machine may be any type of machine used in underground mining, e.g. Dredging equipment, in particular rollers, conveyors, expansion station, shields, automated recovery plants and the like.

Die Steuereinheit kann ein einzelnes zentrales Modul sein, das beispielsweise über Signalkabel mit den Empfangsmodulen gekoppelt ist. Alternativ kann die Steuereinheit auch verteilt ausgebildet sein, indem die Komponenten der Steuereinheit räumlich getrennt und insbesondere in verschiedenen, elektrisch verbundenen Gehäusen angeordnet sind. Bevorzugt sind die Empfangsmodule ortsfest an Schilden oder an dem Grubengebäude selbst angebracht.The control unit may be a single central module coupled to the receiving modules via signal cables, for example. Alternatively, the control unit can also be designed to be distributed, in that the components of the control unit are spatially separated and, in particular, arranged in different, electrically connected housings. The receiving modules are preferably fixedly attached to shields or to the mine building itself.

Die Berechtigungen und Positionen des Identifikationsmoduls bzw. des Bergmanns, welche zur Freigabe oder zur Sperrung bestimmter Funktionen der Maschine führen, können beispielsweise in einer Nachschlagetabelle oder einer Datenbank der Steuereinheit gespeichert sein. Alternativ kann die Steuereinheit beispielsweise über ein Netzwerk auf eine derartige Nachschlagetabelle oder eine Datenbank zugreifen. The authorizations and positions of the identification module or of the miner, which lead to the release or blocking of certain functions of the machine, may for example be stored in a look-up table or a database of the control unit. Alternatively, the control unit may, for example, access a look-up table or a database via a network.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Beschreibung, den Zeichnungen sowie den Unteransprüchen angegeben. Advantageous embodiments of the invention are specified in the description, the drawings and the subclaims.

Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausführungsform ist die Steuereinheit ausgebildet, anhand der Position des Identifikationsmoduls Steuerbefehle des Bergmanns an die Maschine dem Bergmann zuzuordnen und aufzuzeichnen. Auf diese Weise ergibt sich ein Protokoll aller von einem Bergmann – bzw. von verschiedenen Bergmännern – gegebenen Anweisungen, wodurch z.B. falsche Anweisungen auf einfache Weise identifiziert und einem Bergmann zugeordnet werden können. Somit kann der entsprechende Bergmann bei falschen Anweisungen gezielt geschult werden, wodurch die Sicherheit weiter verbessert werden kann. Insbesondere können die Steuerbefehle zusammen mit einem Zeitstempel und der jeweiligen Position des Bergmanns aufgezeichnet werden, um eine Nachverfolgung zu ermöglichen. According to a first advantageous embodiment, the control unit is designed to assign control commands of the miner to the machine to the miner based on the position of the identification module and record. In this way, a log of all instructions given by a miner - or by different miners - results, e.g. incorrect instructions can be easily identified and assigned to a miner. Thus, the corresponding miner can be specifically trained in case of incorrect instructions, whereby the safety can be further improved. In particular, the control commands may be recorded along with a time stamp and the respective position of the miner to facilitate tracking.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Steuereinheit ausgebildet, einen Passwortschutz von Funktionen der Maschine in Abhängigkeit von der Position des Identifikationsmoduls und den Berechtigungen des Bergmanns, welcher das Identifikationsmodul trägt, zu aktivieren oder zu deaktivieren. Die Arbeitsabläufe für einen entsprechend berechtigten Bergmann können auf diese Weise vereinfacht werden, indem anhand der Position des Identifikationsmoduls des Bergmanns festgestellt wird, dass der Bergmann eine bestimmte Maschine bedienen möchte. Liegen die entsprechenden Berechtigungen des Bergmanns vor, so kann der Passwortschutz der Maschine automatisch deaktiviert werden, wodurch der Bergmann ohne Zeitverlust Steuerbefehle an die Maschine übermitteln kann.According to a further advantageous embodiment, the control unit is designed to activate or deactivate password protection of functions of the machine as a function of the position of the identification module and the authorizations of the miner carrying the identification module. The work processes for one According to authorized miner can be simplified in this way by determining from the position of the identification module of the miner that the miner wants to operate a particular machine. If the appropriate authorizations of the miner are present, then the password protection of the machine can be automatically deactivated, whereby the miner can transmit control commands to the machine without loss of time.

Hält sich hingegen ein nicht entsprechend berechtigter Bergmann nahe der Maschine auf, so können Steuerbefehle nur nach Eingabe des Passworts übermittelt werden, was wiederum die Sicherheit erhöht. If, on the other hand, an unauthorized miner stops near the machine, then control commands can only be transmitted after the password has been entered, which in turn increases security.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Identifikationsmodul ein Infrarot-Sender oder ein RFID(Radiofrequenz-Identifikations)-Transponder. Alternativ können auch Nahfeldkommunikationstechniken (NFC), das ISM-Band (Industrial, Scientific and Medical Band), insbesondere bei 433 MHz, oder WLAN verwendet werden. In Abhängigkeit von dem verwendeten Identifikationsmodul können die Empfangsmodule dementsprechend eine Fotodiode und/oder eine Antenne zum Empfang der Signale des Identifikationsmoduls umfassen.According to a further advantageous embodiment, the identification module is an infrared transmitter or an RFID (Radio Frequency Identification) transponder. Alternatively, Near Field Communication Techniques (NFC), the Industrial, Scientific and Medical Band (ISM) band, particularly at 433 MHz, or WLAN can also be used. Depending on the identification module used, the receiving modules may accordingly comprise a photodiode and / or an antenna for receiving the signals of the identification module.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Identifikationsmodul ausgebildet, eine Identifikationsnummer und/oder ein Zeitsignal aktiv zu senden. Zum aktiven Senden kann das Identifikationsmodul insbesondere einen eigenen Energiespeicher, beispielsweise eine Batterie, umfassen, wodurch die Sendeleistung des Identifikationsmoduls im Vergleich zu einem passiven Senden erhöht werden kann. Hierdurch kann sowohl der mögliche Abstand des Identifikationsmoduls zu dem Empfangsmodul erhöht als auch die Genauigkeit der Positionsbestimmung des Identifikationsmoduls verbessert werden. Beispielsweise kann eine Ortung der Position des Identifikationsmoduls auf 30 bis 50 Zentimeter genau erfolgen.According to a further advantageous embodiment, the identification module is designed to actively transmit an identification number and / or a time signal. For active transmission, the identification module can in particular comprise its own energy store, for example a battery, whereby the transmission power of the identification module can be increased in comparison to a passive transmission. In this way, both the possible distance of the identification module to the receiving module can be increased and the accuracy of the position determination of the identification module can be improved. For example, can locate the position of the identification module to 30 to 50 centimeters accurate.

Die gesendete Identifikationsnummer dient insbesondere der eindeutigen Identifikation eines Identifikationsmoduls und damit eines Bergmanns. Das Senden eines Zeitsignals vereinfacht die Positionsbestimmung, da die Steuereinheit lediglich die unterschiedlichen Laufzeiten von Signalen mit gleichem Zeitsignal vergleichen muss. Die Positionsbestimmung kann nach dem TDOA(Time Difference Of Arrival)-Prinzip erfolgen, wobei die Empfangsmodule in ihrer Systemzeit synchronisiert sind.The sent identification number is used in particular for the unique identification of an identification module and thus a miner. The transmission of a time signal simplifies the position determination, since the control unit only has to compare the different transit times of signals with the same time signal. The position determination can be carried out according to the TDOA (time difference of arrival) principle, wherein the receiving modules are synchronized in their system time.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Identifikationsmodul ausgebildet, insbesondere periodisch, die Temperatur und/oder die O₂-, CO₂- und/oder CO-Konzentration in der Strecke und/oder den Puls des Bergmanns aktiv zu senden. Zu diesem Zweck kann das Identifikationsmodul entsprechend ausgebildete Sensoren umfassen. Durch die Übermittlung der Umgebungsparameter und des Pulses des Bergmanns können beispielsweise eine mangelhafte Belüftung der Strecke bzw. des Strebs oder eine Überlastung des Bergmanns festgestellt werden.According to a further advantageous embodiment, the identification module is designed, in particular periodically, to actively transmit the temperature and / or the O ₂ , CO ₂ and / or CO concentration in the route and / or the pulse of the miner. For this purpose, the identification module may comprise appropriately designed sensors. By transmitting the environmental parameters and the pulse of the miner, for example, a poor ventilation of the route or the longwall or an overload of the miner can be found.

Besonders bevorzugt umfasst das Untertagebauortungssystem einen Schalter, insbesondere einen Not-Aus-Schalter, innerhalb welchem eine Antenne oder ein Empfangsmodul angeordnet ist. Aufgrund der im Untertagebau einzuhaltenden Sicherheitsvorschriften sind die dort eingesetzten Geräte eigensicher und üblicherweise hermetisch und/oder druckfest gekapselt. Dies erschwert allerdings die Anordnung von Antennen und dergleichen zum Empfang der Signale des Identifikationsmoduls. Zudem ziehen beispielsweise zusätzlich aus einem Gehäuse herausgeführte Antennen zur Einhaltung der Sicherheitsvorschriften einen erheblichen konstruktiven Aufwand nach sich. Daher ermöglicht es die Anordnung einer Antenne oder eines Empfangsmoduls in einem ohnehin außerhalb eines Gehäuses befindlichen Schalters, eine Antenne oder ein Empfangsmodul auf einfache und kostengünstige Weise in einem Bereich mit guten Empfangsbedingungen anzuordnen.Particularly preferably, the underground construction site system comprises a switch, in particular an emergency stop switch, within which an antenna or a receiving module is arranged. Due to the safety regulations to be followed in underground mining, the devices used there are intrinsically safe and usually encapsulated hermetically and / or flameproof. However, this complicates the arrangement of antennas and the like for receiving the signals of the identification module. In addition, for example, additional out of a housing led out antennas to comply with safety regulations a considerable design effort. Therefore, the arrangement of an antenna or a receiving module in a switch, which is in any case located outside a housing, makes it possible to arrange an antenna or a receiving module in a simple and cost-effective manner in an area with good reception conditions.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Steuereinheit ausgebildet, aus einer bekannten Geometrie der Maschine eine zweidimensionale Position des Identifikationsmoduls zu ermitteln. Dazu ist die Steuereinheit insbesondere ausgebildet, anhand der Laufzeit des Signals des Identifikationsmoduls zu mindestens zwei Empfangsmodulen die Position des Identifikationsmoduls zu bestimmen. Dabei wird von einer ebenen Strecke ausgegangen, wodurch sich zwei mögliche Positionen des Identifikationsmoduls in der Ebene ergeben können. Anhand der bekannten Geometrie der Maschine kann die Steuereinheit eine der beiden Positionen ausschließen. Dabei wird davon ausgegangen, dass ein Bergmann sich nicht an bestimmten Positionen, wie beispielsweise hinter den Stempeln eines Ausbaugestells aufhalten kann. Auf diese Weise wird eine zweidimensionale Positionsbestimmung mittels zweier Empfangsmodule möglich. According to a further advantageous embodiment, the control unit is designed to determine a two-dimensional position of the identification module from a known geometry of the machine. For this purpose, the control unit is in particular designed to determine the position of the identification module on the basis of the transit time of the signal of the identification module to at least two receiving modules. It is assumed that a flat route, which may result in two possible positions of the identification module in the plane. Based on the known geometry of the machine, the control unit can exclude one of the two positions. It is assumed that a miner can not stay in certain positions, such as behind the stamps of an expansion rack. In this way, a two-dimensional position determination by means of two receiving modules is possible.

Alternativ können auch mehr als zwei Empfangsmodule verwendet werden, um die Position des Identifikationsmoduls zu bestimmen. Zudem können an der Maschine zusätzliche Identifikationsmodule angebracht sein, um eine momentane Position der Maschine bestimmen zu können.Alternatively, more than two receiving modules can be used to determine the position of the identification module. In addition, additional identification modules can be attached to the machine in order to be able to determine a current position of the machine.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Steuereinheit mit einer Gewinnungsanlage koppelbar und ausgebildet, in Abhängigkeit von der Position des Identifikationsmoduls ein Bewegen von Ausbaugestellen und/oder ein Aktivieren eines Förderers und/oder ein Aktivieren eines Abbaugeräts zu sperren oder freizugeben. Auch hierdurch wird die Sicherheit insbesondere für den Bergmann erhöht, da beispielsweise ein Schild erst einen Ablauf machen darf, wenn sich der Bergmann nicht in der Nähe des Schildes aufhält. Auch darf ein Förderer beispielsweise nicht in Betrieb gehen, solange sich ein Bergmann auf der Kohlenstoßseite des Förderers oder auf dem Förderer befindet. Ferner darf auch eine Walze nicht in Betrieb genommen werden, wenn ein Bergmann sich im Gefahrenbereich der Walze befindet. According to a further advantageous embodiment, the control unit can be coupled to an extraction installation and designed as a function of the position of the identification module Moving expansion points and / or activating a conveyor and / or activating a mining device to block or release. This also increases the safety, in particular for the miner, since, for example, a shield may only make a run when the miner is not in the vicinity of the shield. Also, a conveyor may not operate, for example, as long as a miner is on the coal side of the conveyor or on the conveyor. Furthermore, a roller must not be put into operation if a miner is in the danger zone of the roller.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Untertagebauortungssystem eine Kommunikationsanlage, insbesondere eine VoIP(Voice over Internet Protokoll)-Telefonanlage, welche mit der Steuereinheit gekoppelt ist, wobei die Steuereinheit ausgebildet ist, Anrufe für den Bergmann, welcher das Identifikationsmodul trägt, abhängig von der Position des Identifikationsmoduls an Sprechstellen und/oder Lautsprecher zu übertragen, welche dem Bergmann am nächsten liegen. Somit wird eine effiziente Nutzung der im Untertagebau üblichen Lautsprecheranlagen zur Kommunikation gewährleistet, indem lediglich Sprechstellen in der Nähe des jeweils angesprochenen Bergmanns aktiviert werden. Andere Sprechstellen werden insbesondere nicht aktiviert, wodurch andere Bergleute nicht abgelenkt werden. Die Kommunikationsanlage kann beispielsweise Ethernet- oder Lichtwellenleiter(LWL)-Verbindungen zur Datenübertragung nutzen.According to a further advantageous embodiment, the underground construction site system comprises a communications installation, in particular a VoIP (Voice over Internet Protocol) telephone system, which is coupled to the control unit, wherein the control unit is configured to make calls for the miner carrying the identification module, depending on the position of the identification module to stations and / or speakers, which are closest to the miner. Thus, an efficient use of usual in underground speaker systems for communication is ensured by only stations are activated in the vicinity of the respective miners. In particular, other stations are not activated, which does not distract other miners. The communication system can, for example, use Ethernet or fiber optic (LWL) connections for data transmission.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Untertagebauortungssystem eine Vielzahl von Identifikationsmodulen, wobei die Steuereinheit ausgebildet ist, die Positionen der Identifikationsmodule zu ermitteln und anzuzeigen und eine Auswahl eines anzurufenden Bergmanns zu ermöglichen. Auf diese Weise können von der Kommunikationsanlage die in einem bestimmten Bereich oder einer bestimmten Strecke anwesenden Bergleute angezeigt werden. Anhand der Anzeige kann eine Auswahl eines Bergmanns oder mehrerer Bergleute getroffen werden, welche mit der Kommunikationsanlage anzurufen sind. Somit können Nachrichten gezielt an bestimmte Bereiche oder Strecken übertragen werden.According to a further advantageous embodiment, the underground construction site system comprises a plurality of identification modules, wherein the control unit is designed to determine and display the positions of the identification modules and to enable a selection of a miner to be called. In this way, from the communication system, the miners present in a certain area or a certain distance can be displayed. Based on the display, a selection of a miner or several miners can be made, which are to call the communication system. Thus messages can be transmitted to specific areas or routes.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Steuereinheit ausgebildet, bei Entgegennahme eines Anrufs und/oder Initiierung eines Anrufs durch einen Bergmann, anhand der Position des Identifikationsmoduls des Bergmanns die Identität des Bergmanns über die Kommunikationsanlage zu übertragen. Anhand der Position des Identifikationsmoduls kann also der Bergmann erkannt werden, der einen Anruf entgegennimmt und/oder initiiert, wenn das Identifikationsmodul nahe einer Sprechstelle geortet wird. Auf diese Weise kann der tatsächliche Gesprächspartner bzw. ein Anrufer schnell und einfach identifiziert werden.According to a further advantageous embodiment, the control unit is adapted, upon receiving a call and / or initiation of a call by a miner to transmit the identity of the miner via the communication system based on the position of the identification module of the miner. Based on the position of the identification module so the miner can be recognized, which receives a call and / or initiated when the identification module is located near a microphone unit. In this way, the actual caller or a caller can be identified quickly and easily.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Ortung eines Bergmanns im Untertagebau, bei welchem eine mit einer Maschine gekoppelte Steuereinheit verwendet wird, die mit zumindest zwei voneinander beabstandeten Empfangsmodulen gekoppelt ist. Weiterhin wird ein Identifikationsmodul verwendet, welches von einem dem Identifikationsmodul zugeordneten Bergmann tragbar ist, wobei die Steuereinheit eine Position des Identifikationsmoduls ermittelt, eine Berechtigung des Bergmanns, welcher das Identifikationsmodul trägt, abfragt und in Abhängigkeit von der Position des Identifikationsmoduls und den Berechtigungen des Bergmanns Funktionen der Maschine sperrt oder freigibt.The invention further relates to a method for locating a miner in the underground mining, in which a machine coupled to a control unit is used, which is coupled to at least two spaced receiving modules. Furthermore, an identification module is used, which is portable by a miner assigned to the identification module, wherein the control unit determines a position of the identification module, an authorization of the miner, who carries the identification module, queries and functions depending on the position of the identification module and the authorizations of the miner the machine locks or releases.

Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft anhand verschiedener Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen in schematischer Darstellung: The invention will now be described purely by way of example with reference to various embodiments with reference to the accompanying drawings. In a schematic representation:

1 einen Abschnitt eines Strebs mit einer erfindungsgemäßen Steuereinheit; 1 a portion of a longwall with a control unit according to the invention;

2 einen Streb mit einer Gewinnungsanlage; 2 a longwall with an extraction plant;

3 eine bereichsweise Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Steuereinheit; und 3 a partial plan view of a control unit according to the invention; and

4 eine Querschnittsansicht der Steuereinheit von 3. 4 a cross-sectional view of the control unit of 3 ,

1 zeigt einen Abschnitt eines Strebs 1, d.h. einer Strecke, in welchem zwei Schilde 10a, 10b angeordnet sind. Von den Schilden 10 ist jeweils nur die Basis schematisch dargestellt, auf welcher jeweils zwei hydraulische Stempel 12 angebracht sind. 1 shows a section of a longwall 1 ie a track in which two shields 10a . 10b are arranged. From the shields 10 in each case only the base is shown schematically, on each of which two hydraulic punches 12 are attached.

An dem einen Schild 10a ist ein erstes Steuergerät 14a und an dem anderen Schild 10b ein zweites Steuergerät 14b befestigt. Die Steuergeräte 14 umfassen jeweils ein (nicht gezeigtes) Empfangsmodul und bilden gemeinsam eine erfindungsgemäße Steuereinheit. Die Steuergeräte 14 sind zu diesem Zweck mittels (nicht gezeigten) Signalkabeln und/oder per Drahtlosverbindung gekoppelt. At the one sign 10a is a first controller 14a and at the other sign 10b a second controller 14b attached. The controllers 14 each comprise a (not shown) receiving module and together form a control unit according to the invention. The controllers 14 are coupled for this purpose by means of signal cables (not shown) and / or by wireless connection.

Mit den Schilden 10 sind jeweils Schüsse eines Förderers 18 verbunden. Zwischen dem Förderer 18 und den Schilden 10 hält sich ein erster Bergmann 20 auf, der ein erstes Identifikationsmodul 22 trägt. Auf der den Schilden 10 gegenüberliegenden Seite des Förderers 18 ist ein zweiter Bergmann 24 gezeigt, der ein zweites Identifikationsmodul 26 trägt. With the shields 10 are each shots of a conveyor 18 connected. Between the conveyor 18 and the shields 10 holds a first miner 20 on, the first identification module 22 wearing. On the shields 10 opposite side of the conveyor 18 is a second miner 24 shown a second identification module 26 wearing.

Das erste und zweite Identifikationsmodul 22, 26 sind als RFID-Transponder ausgeführt und werden von dem ersten Bergmann 20 und dem zweiten Bergmann 24 jeweils beispielsweise am Gürtel getragen. The first and second identification module 22 . 26 are designed as RFID transponders and are used by the first miner 20 and the second miner 24 each worn on the belt, for example.

Die Identifikationsmodule 22, 26 senden aktiv in regelmäßigen Abständen automatisch eine jeweils eigene Identifikationsnummer und einen aktuellen Zeitstempel aus. Die ausgesandten Signale werden von den Empfangsmodulen der Steuergeräte 14 empfangen. Die Laufzeit bzw. die zu überwindende Strecke der Funksignale ist in 1 durch Pfeile 28a, 28b für das erste Identifikationsmodul 22 und durch Pfeile 30a, 30b für das zweite Identifikationsmodul 26 dargestellt.The identification modules 22 . 26 At regular intervals, you automatically send out your own identification number and a current time stamp. The transmitted signals are received by the receiving modules of the control units 14 receive. The duration or the distance of the radio signals to be overcome is in 1 through arrows 28a . 28b for the first identification module 22 and by arrows 30a . 30b for the second identification module 26 shown.

Soll nun beispielsweise die Position des ersten Bergmanns 20, d.h. die Position des ersten Identifikationsmoduls 22, ermittelt werden, so berechnet jedes Steuergerät 14 aus der jeweiligen Laufzeit 28a, 28b den Abstand des ersten Bergmanns 20 von dem jeweiligen Steuergerät 14. Der berechnete Abstand ist jeweils als Kreis 32a, 32b für das erste Steuergerät 14a und das zweite Steuergerät 14b dargestellt. Der erste Bergmann muss sich nun an einem von zwei Schnittpunkten 34a, 34b der Kreise 32a, 32b aufhalten. Now, for example, the position of the first miner 20 ie the position of the first identification module 22 , each controller calculates 14 from the respective term 28a . 28b the distance of the first miner 20 from the respective control unit 14 , The calculated distance is always a circle 32a . 32b for the first controller 14a and the second controller 14b shown. The first miner must now be at one of two intersections 34a . 34b the circles 32a . 32b stop them.

Die Geometrie der Anordnung der Schilde 10 ist den Steuergeräten 14 bekannt, wodurch ausgeschlossen werden kann, dass sich der erste Bergmann 20 an dem Schnittpunkt 34b aufhält, da hier die örtlichen Gegebenheiten einen Aufenthalt verhindern. Die Steuergeräte 14 bestimmen somit den Schnittpunkt 34a als Position bzw. Aufenthaltsort des ersten Bergmanns 20. Entsprechend wird zur Lokalisierung des zweiten Bergmanns 24 verfahren. The geometry of the arrangement of the shields 10 is the control units 14 known, which can be ruled out that the first miner 20 at the intersection 34b stops, because the local conditions prevent a stay here. The controllers 14 thus determine the point of intersection 34a as the location or location of the first miner 20 , Accordingly, the localization of the second miner 24 method.

2 zeigt im Unterschied zu 1 einen größeren Teil eines Strebs, in welchem ein Kohleflöz 36 mittels eines Abbaugeräts, beispielsweise einer Walze 38 abgebaut wird. Die von der Walze 38 abgebaute Kohle wird mittels des Förderers 18 abtransportiert. 2 shows in contrast to 1 a larger part of a longwall in which a coal seam 36 by means of a dismantling device, for example a roller 38 is reduced. The from the roller 38 Mining coal is produced by means of the conveyor 18 removed.

In dem Streb ist eine Vielzahl von Schilden 10 angeordnet, welche jeweils ein Steuergerät 14 (nicht gezeigt) umfassen. Die Walze 38, der Förderer 18 und die Schilde 10 sind Teil einer automatisierten Gewinnungsanlage.In the longwall is a variety of shields 10 arranged, which each have a control unit 14 (not shown). The roller 38 , the sponsor 18 and the shields 10 are part of an automated mining plant.

Mit fortschreitendem Abbau des Kohleflözes 36 werden sowohl der Förderer 18 als auch die Schilde 10 in Abbaurichtung bewegt. Dabei ergeben sich erlaubte Bereiche 40, die in 2 durch Schraffuren und lachende Gesichter dargestellt sind. In den erlaubten Bereichen 40 kann sich ein Bergmann 20, 24 ohne Gefahr aufhalten. With progressive degradation of the coal seam 36 become both the promoter 18 as well as the shields 10 moved in the dismantling direction. This results in allowed areas 40 , in the 2 represented by hatching and laughing faces. In the allowed areas 40 can a miner 20 . 24 without danger.

Insbesondere vor noch nicht vorgeschobenen Schüssen des Förderers 18 und noch nicht vollständig vorgezogenen Schilden 10 befinden sich verbotene Bereiche 42, welche durch traurige Gesichter markiert sind. In diesen verbotenen Bereichen 42 besteht Gefahr, beispielsweise durch Einquetschen beim Vorziehen eines Schildes 10.In particular, from not yet advanced shots of the conveyor 18 and not yet completely preferred shields 10 are forbidden areas 42 which are marked by sad faces. In these forbidden areas 42 There is a risk, for example, by squeezing when advancing a sign 10 ,

Wird ein Bergmann 20, 24 bzw. ein Identifikationsmodul 22, 26 in einem verbotenen Bereich 42 von einem Steuergerät 14 erkannt, so wird beispielsweise die Walze 38, das Vorschieben des Förderers 18 oder das Vorziehen eines Schildes 10 gestoppt und erst wieder aufgenommen, wenn der Bergmann 20, 24 sich in einem erlaubten Bereich 40 befindet.Become a miner 20 . 24 or an identification module 22 . 26 in a forbidden area 42 from a controller 14 recognized, so for example, the roller 38 , advancing the conveyor 18 or the advancing of a shield 10 stopped and only resumed when the miner 20 . 24 yourself in a permitted area 40 located.

3 zeigt eine Draufsicht auf ein Steuergerät 14, welches ein Bedienfeld 44, eine Leuchtanzeige 46 sowie einen Not-Aus-Schalter 48 aufweist. In dem Not-Aus-Schalter 48 ist eine Antenne 50 vorgesehen, die über ein Koaxialkabel 52 angeschlossen ist. 3 shows a plan view of a controller 14 which is a control panel 44 , a light indicator 46 as well as an emergency stop switch 48 having. In the emergency stop switch 48 is an antenna 50 provided by a coaxial cable 52 connected.

Wie in 4 dargestellt, welche eine Schnittansicht entlang einer Achse A-A von 3 zeigt, verläuft das Koaxialkabel 52 von der Antenne 50 zu einer Empfangselektronik 54. Die Antenne 50, das Koaxialkabel 52 und die Empfangselektronik 54 bilden gemeinsam ein Empfangsmodul. As in 4 which is a sectional view taken along an axis AA of FIG 3 shows, runs the coaxial cable 52 from the antenna 50 to a receiving electronics 54 , The antenna 50 , the coaxial cable 52 and the receiving electronics 54 together form a reception module.

Der Not-Aus-Schalter 48 ist durch einen Kragen 56 dichtend und zugleich beweglich mit einem Gehäuse 58 des Steuergeräts 14 verbunden. Das Gehäuse 58 ist vollständig dicht und das Steuergerät 14 eigensicher ausgeführt. The emergency stop switch 48 is through a collar 56 sealing and at the same time movable with a housing 58 of the control unit 14 connected. The housing 58 is completely tight and the controller 14 intrinsically safe.

Ein von der Antenne 50 empfangenes Signal eines Identifikationsmoduls 22, 26 wird über das Koaxialkabel an die Empfangselektronik 54 geleitet und die Empfangszeit des Signals wird ausgewertet. Anschließend wird die Empfangszeit mit der Empfangszeit bei anderen Steuergeräten 14 verglichen, wobei eine Kommunikation über Anschlusskabel 60 des Steuergeräts 14 erfolgt. Abschließend wird die Position des Identifikationsmoduls 22, 26 von dem Steuergerät 14 berechnet und gegebenenfalls werden Funktionen der Gewinnungsanlage deaktiviert oder freigegeben.One from the antenna 50 received signal of an identification module 22 . 26 is sent via the coaxial cable to the receiving electronics 54 passed and the reception time of the signal is evaluated. Subsequently, the reception time with the reception time at other control units 14 compared, with communication via connection cable 60 of the control unit 14 he follows. Finally, the position of the identification module 22 . 26 from the controller 14 calculated and, where appropriate, functions of the extraction plant are disabled or released.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Streb face
10, 10a, 10b10, 10a, 10b: Schild sign
1212: Stempel stamp
1414: Steuergerät control unit
14a14a: erstes Steuergerät first control unit
14b14b: zweites Steuergerät second control unit
1818: Förderer promoter
2020: erster Bergmann first miner
2222: erstes Identifikationsmodul first identification module
2424: zweiter Bergmann second miner
2626: zweites Identifikationsmodul second identification module
28a, 28b28a, 28b: Laufzeit running time
30a, 30b30a, 30b: Laufzeit running time
32a, 32b32a, 32b: Abstand distance
34a, 34b34a, 34b: Schnittpunkt intersection
3636: Kohleflöz coal seam
3838: Walze roller
4040: erlaubter Bereich allowed area
4242: verbotener Bereich prohibited area
4444: Bedienfeld Control panel
4646: Leuchtanzeige light display
4848: Not-Aus-Schalter Emergency switch
5050: Antenne antenna
5252: Koaxialkabel coaxial
5454: Empfangselektronik receiving electronics
5656: Kragen collar
5858: Gehäuse casing
6060: Anschlusskabel connection cable
A-AA-A: Achse axis

Claims

Underground construction site system, with a control unit ( 14 . 14a . 14b ), which with a machine ( 10 . 18 . 38 ) is coupled, at least two spaced apart with the control unit ( 14 . 14a . 14b ) coupled receiving modules and an identification module ( 22 . 26 ), which depends on the identification module ( 22 . 26 ) associated miner ( 20 . 24 ) is portable, wherein the control unit ( 14 . 14a . 14b ), a position ( 34a ) of the identification module ( 22 . 26 ), characterized in that the control unit ( 14 . 14a . 14b ), permissions of the miner ( 20 . 24 ), which the identification module ( 22 . 26 ), to interrogate and depending on the position ( 34a ) of the identification module ( 22 . 26 ) and the permissions of the miner ( 20 . 24 ) Functions of the machine ( 10 . 18 . 38 ) to block or release.

Underground construction site system according to claim 1, characterized in that the control unit ( 14 . 14a . 14b ), based on the position ( 34a ) of the identification module ( 22 . 26 ) Control commands of the miner ( 20 . 24 ) to the machine ( 10 . 18 . 38 ) the miner ( 20 . 24 ) and record.

Underground construction site system according to claim 1 or 2, characterized in that the control unit ( 14 . 14a . 14b ) is formed, a password protection of functions of the machine ( 10 . 18 . 38 ) depending on the position ( 34a ) of the identification module ( 22 . 26 ) and the permissions of the miner ( 20 . 24 ), which the identification module ( 22 . 26 ), activate or deactivate.

Underground construction site system according to at least one of the preceding claims, characterized in that the identification module ( 22 . 26 ) is an infrared transmitter or an RFID transponder.

Underground construction site system according to at least one of the preceding claims, characterized in that the identification module ( 22 . 26 ) is configured to actively send an identification number and / or a time signal.

Underground construction site system according to at least one of the preceding claims, characterized by the identification module ( 22 . 26 ) is formed, in particular periodically, the temperature and / or the O ₂ , CO ₂ and / or CO concentration in the route and / or the pulse of the miner ( 20 . 24 ) to send active.

Underground construction site system according to at least one of the preceding claims, characterized by a switch, in particular an emergency stop switch ( 48 ) within which an antenna ( 50 ) or a receiving module is arranged.

Underground construction site system according to at least one of the preceding claims, characterized in that the control unit ( 14 . 14a . 14b ) is formed from a known geometry of the machine ( 10 . 18 . 38 ) a two-dimensional position ( 34a ) of the identification module ( 22 . 26 ) to investigate.

Underground construction site system according to at least one of the preceding claims, characterized in that the control unit ( 14 . 14a . 14b ) can be coupled to an extraction installation and is designed, depending on the position ( 34a ) of the identification module ( 22 . 26 ) moving outbuilding sites ( 10 ) and / or activating a conveyor ( 18 ) and / or activating a mining device ( 38 ) to block or release.

Underground construction site system according to at least one of the preceding claims, characterized by a communication system, in particular a VoIP telephone system, which is connected to the control unit ( 14 . 14a . 14b ), the control unit ( 14 . 14a . 14b ), calls for the miner ( 20 . 24 ), which the identification module ( 22 . 26 ), depending on the position ( 34a ) of the identification module ( 22 . 26 ) to stations and / or speakers, which the miner ( 20 . 24 ) are closest.

Underground construction site system according to claim 10, characterized by a plurality of identification modules ( 22 . 26 ), the control unit ( 14 . 14a . 14b ), the positions ( 34a ) of the Identification modules ( 22 . 26 ) and a selection of a miner to be called ( 20 . 24 ).

Underground construction site system according to claim 10 or 11, characterized in that the control unit ( 14 . 14a . 14b ) is formed upon receipt of a call and / or initiation of a call by a miner ( 20 . 24 ), by position ( 34a ) of the identification module ( 22 . 26 ) of the miner ( 20 . 24 ) the identity of the miner ( 20 . 24 ) via the communication system.

Method for locating a miner ( 20 . 24 ) in underground mining, in which one with a machine ( 10 . 18 . 38 ) coupled control unit ( 14 . 14a . 14b ), which is coupled to at least two mutually spaced receiving modules, and an identification module ( 22 . 26 ) used by an identification module ( 22 . 26 ) associated miner ( 20 . 24 ) is portable, wherein the control unit ( 14 . 14a . 14b ) a position ( 34a ) of the identification module ( 22 . 26 ), a miner's ( 20 . 24 ), which the identification module ( 22 . 26 ), queries and, depending on the position ( 34a ) of the identification module ( 22 . 26 ) and the permissions of the miner ( 20 . 24 ) Functions of the machine ( 10 . 18 . 38 ) locks or releases.