DE102021105014A1

DE102021105014A1 - Verfahren zur Auswertung von Daten wenigstens eines mobilen und eines stationären Gasmessgeräts sowie System zur Überwachung mindestens einer Gaskonzentration

Info

Publication number: DE102021105014A1
Application number: DE102021105014.6A
Authority: DE
Inventors: Malte Berndt; Christof RODEHORST; Raphael Maas
Original assignee: Draeger Safety AG and Co KGaA
Current assignee: Draeger Safety AG and Co KGaA
Priority date: 2021-03-02
Filing date: 2021-03-02
Publication date: 2022-09-08
Also published as: AU2022201395A1; AU2024200664A1; US12038425B2; US20220291186A1; CA3150644A1

Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren und ein System zur Auswertung von Daten wenigstens eines mobilen sowie eines stationären Gasmessgeräts (3a, 3b). Hierbei werden durch das mobile und das stationäre Gasmessgerät (3a, 3b) in Abhängigkeit einer Gaskonzentration Daten erzeugt und zu einer zentralen Datenverarbeitungseinheit 1 übertragen. Ferner werden vor, während oder nach der Übertragung die Daten um eine Information in Bezug auf den Ort einer Erzeugung der Daten ergänzt.Die beschriebene technische Lösung zeichnet sich dadurch aus, dass die aufbereiteten Daten des mobilen und stationären Gasmessgeräts (3a, 3b) einer Datenauswerteeinheit (2) zugeleitet werden, in der eine gemeinsame Auswertung der aufbereiteten Daten des mobilen und stationären Gasmessgeräts (3a, 3b) zur Erzeugung wenigstens eines Ergebniswerts erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auswertung von Daten wenigstens eines mobilen und eines stationären Gasmessgeräts sowie ein System zur Überwachung wenigstens einer Konzentration eines Gases in einem Überwachungsgebiet. Bei dem beschriebenen Verfahren sowie dem System werden mit mobilen und stationären Gasmessgeräten Messwerte erfasst und an eine zentrale Datenverarbeitungseinheit übertragen, wobei die übertragenen Daten zumindest teilweise um eine Information in Bezug auf den Erfassungszeitpunkt der Daten ergänzt werden.
Zur Überwachung von Produktionsstätten, wie Chemie- oder Stahlwerken, Raffinerien oder Bergwerken, an denen sich toxische, explosionsfähige brennbare, sauerstoffarme oder sauerstoffreiche Gasatmosphären bilden können, werden mobile Gasmessgeräte zum Schutz der in den Arbeitsbereichen Tätigen eingesetzt. Die mobilen Gasmessgeräte verfügen über geeignete Sensoren, um die Konzentration von Gasen oder Gasgemischen zu erfassen, die in dem jeweiligen Arbeitsbereich vorhanden sind oder in einer gefährlichen Konzentration auftreten können. Ferner verfügen die mobilen Gasmessgeräte über Elemente, die den Geräteträger im Fall einer Grenzwertverletzung benachrichtigen bzw. alarmieren.
Im Übrigen kommen auch stationäre Gasmessgerät zum Einsatz, die vor allem spezielle Bereiche oder Anlagen einer Produktionsstätte überwachen, sodass möglichst schnell eine Alarmierung erfolgt und Gegenmaßnahmen eingeleitet werden können, sobald eine toxische, brennbare, explosionsfähige Atmosphäre oder eine vorgegebene Gaszusammensetzung in dem Messbereich detektiert worden ist. Die stationären Gasmessgeräte verfügen hierfür über einen geeignet ausgebildeten Sensor. Die kontinuierlich oder getaktet erzeugten Messdaten werden zur weiteren Verarbeitung an eine zentrale Stelle, insbesondere an eine Leitwarte einer Produktionsstätte, weitergeleitet und hier zumindest teilweise auch zu Dokumentationszwecken aufgezeichnet.
Im Gegensatz zu den stationären Gasmessgeräten werden mobile Gasmessgeräte üblicherweise von einem Messgeräteträger innerhalb des Produktionsstandorts mitgeführt und somit bewegt und dienen dem persönlichen Schutz oder werden für Freimessungen von beengten Räumen eingesetzt. Ein wesentliches Merkmal mobiler Gasmessgeräte ist, dass der Messgeräteträger informiert und/oder alarmiert wird, falls toxische Gase oder Dämpfe eine gefährliche Konzentration annehmen, sich eine brennbare oder explosionsfähige Atmosphäre gebildet hat oder ein Mangel oder zu hoher Gehalt an Sauerstoff besteht. Im Weiteren werden die erzeugten Messdaten zumindest für eine gewissen Zeit in einem geräteinternen Datenspeicher abgespeichert und entweder an einer hierfür vorgesehen Station in gewissen Zeitzyklen ausgelesen oder, sofern das mobile Messgerät dafür ausgerüstet ist, über eine drahtlose Datenübertragungsverbindung an eine zentrale Datenverarbeitungseinheit der Leitwarte eines Produktionsstandortes übertragen.
Mithilfe der an einem Produktionsstandort verwendeten mobilen sowie stationären Gasmessgeräte werden üblicherweise große Datenmengen erzeugt und/ abgespeichert, die allerdings nicht für eine gemeinsame Auswertung zur Verfügung stehen. Mögliche Synergien aufgrund der gemeinsamen Auswertung der sowohl von mobilen als auch von stationären bereitgestellten Messdaten werden somit nicht genutzt. Vielfach werden die erzeugten Daten lediglich zur Dokumentation im Fall von Schadensfällen oder Unfällen bereitgehalten. Dagegen unterbleibt eine weitergehende gemeinsame Analyse.
In diesem Zusammenhang ist aus der US 2017/0193790 A1 ein System zur Überwachung von Gaskonzentrationen in einem Überwachungsgebiet bekannt, bei dem eine Mehrzahl von Gasmessgeräten zum Einsatz kommt. Die Gasmessgeräte übermitteln hierbei die erzeugten Messdaten an eine zentrale Datenverarbeitungseinheit. Wesentlich an der beschriebenen technischen Lösung ist, dass einerseits die Messintervalle eines Gasmessgerätes verkleinert werden, sofern sich erfasste Messwerte einem Grenzwert nähern und andererseits, zusätzliche in der Nähe befindliche Gasmessgeräte ebenfalls aktiviert oder auch bei diesen Gasmessgeräten die Messintervalle verkleinert werden. Auch bei diesem System zur Erfassung von Gaskonzentration kommen zwar sowohl stationäre als auch mobile Gasmessgeräte zum Einsatz, die jeweils erzeugten Daten werden allerdings keiner gemeinsamen Verarbeitung zugeführt, sodass auch hier keine eventuell vorhandenen Synergien nutzbar sind.
Im Übrigen ist auch aus der KR 2017-0050244 (A ) ein System zur Überwachung der Konzentration von Gasen in einem Überwachungsbereich mithilfe von mobilen und stationären Gasmessgeräten bekannt. Das beschriebene Überwachungssystem wird zur Leckageortung eingesetzt und zeichnet sich dadurch aus, dass die Gasmessgeräte in einem verzweigten Netzwerk gemeinsam mit anderen technischen Komponenten, wie etwa Steuergeräten und Stellorganen, zum Datenaustausch verbunden sind. Bei Detektion einer Leckage mithilfe eines mobilen oder stationären Gasmessgeräts soll es so nach Generierung und Übertragung von Messdaten an eine zentrale Datenauswerteeinheit möglich sein, auf der Grundlage der Datenauswertung automatisiert ein Steuersignal zu erzeugen und die erforderlichen Maßnahmen einzuleiten, beispielsweise ein Ventil zu betätigen und einen Rohrabschnitt abzusperren. Es werden somit eine Vielzahl von Daten erzeugt und innerhalb eines verzweigten Netzwerks ausgetauscht, wobei allerdings wiederum keine gemeinsame Nutzung erfolgt oder ein Zusammenhang zwischen den Daten ausgenutzt wird.
Ausgehend von den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen zur Überwachung eines Überwachungsgebietes, insbesondere eines Produktionsstandortes, hinsichtlich der in unterschiedlichen Arbeitsbereichen auftretenden Gaskonzentrationen mithilfe von mobilen und stationären Gasmessgeräten soll eine technische Lösung angegeben werden, mit der von den unterschiedlichen Gasmessgeräten erzeugte Messwerte einer gemeinsamen Nutzung zugeführt werden. Auf diese Weise soll eine verbesserte Überwachung und Prozesskontrolle andererseits aber auch die Möglichkeit einer verlässlichen Risikoanalyse und/oder Schadensfalluntersuchung ermöglicht werden. Hierbei soll es mit verhältnismäßig einfachen Mitteln möglich sein, die von stationären und mobilen Gasmessgeräten bereitgestellten Messdaten in geeigneter Form einer gemeinsamen Datenverarbeitung und Datenanalyse zuzuführen, um einerseits die Messgenauigkeit an einem Produktionsstandort zu erhöhen und andererseits Fehlmessungen möglichst schnell erkennen zu können. Insbesondere sollte die Möglichkeit einer vergleichsweise einfachen Plausibilitätsprüfung in einem Überwachungssystem implementiert und die Möglichkeit geschaffen werden, Messfehler, Messungenauigkeiten oder Messdriften von im Einsatz befindlichen Gasmessgeräten auf der Grundlage der zur Verfügung stehenden Daten festzustellen und zu korrigieren. Darüber hinaus sollte es möglich sein, erforderliche Maßnahmen schnell und effektiv einleiten zu können und gleichzeitig sicherzustellen, dass keine falschen oder überflüssigen Eingriffe in einen Produktionsprozess vorgenommen werden. Des Weiteren soll ein erfindungsgemäß ausgeführtes System die Sicherheit an einem Produktionsstandort für die dort arbeitenden Personen erhöhen, wobei auch die zuverlässige Überwachung schwer zugängliche Bereiche sichergestellt sein soll.
Die zuvor beschriebene Aufgabe wird mithilfe eines Verfahrens gemäß Anspruch 1 sowie einem System zur Überwachung wenigstens einer Konzentration eines Gases nach Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und werden in der folgenden Beschreibung unter teilweiser Bezugnahme auf Figuren näher erläutert.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auswertung von Daten wenigstens eines mobilen sowie eines stationären Gasmessgeräts mit den Schritten:

- Erfassen von Daten durch das mobile und das stationäre Gasmessgerät,
- Übertragen der Daten von dem mobilen sowie dem stationären Gasmessgerät zu einer zentralen Datenverarbeitungseinheit, die auch einen Datenspeicher aufweisen oder an einen solchen koppelbar sein kann, sowie zumindest teilweise Aufbereitung der Daten durch Ergänzen um eine Information in Bezug auf einen Ort der Erfassung der Daten.

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die aufbereiteten Daten des mobilen und des stationären Gasmessgeräts einer Datenauswerteeinheit zugeleitet werden, in der eine gemeinsame Auswertung der aufbereiteten Daten des mobilen und des stationären Gasmessgeräts zur Erzeugung wenigstens eines Ergebniswerts erfolgt. Der wesentliche Gedanke des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass den von wenigstens einem mobilen sowie wenigstens einem stationären Gasmessgerät erzeugten Daten ergänzt um eine ortsspezifische Information an einer zentrale Datenverarbeitung, die auch einen Datenspeicher enthalten kann, übertragen werden und in einer Datenauswerteeinheit die von unterschiedlichen Gasmessgeräten bereitgestellten Daten zumindest teilweise derart gemeinsam verarbeitet werden, dass die jeweils enthaltenen Informationen bei der gemeinsamen Verarbeitung und/oder das Verhältnis der unterschiedlichen Daten zueinander berücksichtigt wird.
Unter Ergebniswert wird in diesem Zusammenhang ein Wert verstanden, der bei der gemeinsamen Auswertung der Daten von wenigstens einem mobilen und einem stationären Gasmessgerät erzeugt wird und der vorzugsweise mit einem Schwell- oder Grenzwert verglichen oder unter Berücksichtigung eines Entscheidungskriteriums ausgewertet wird, sodass basierend auf dem ermittelten Ergebniswert zumindest eine geeignete Maßnahme eingeleitet werden kann. Bei der gemeinsamen Auswertung der von mobilen und stationären Gasmessgeräten bereitgestellten Daten wird eine Information in Bezug auf den Ort, an dem die Erzeugung der entsprechenden Daten stattgefunden hat, berücksichtigt. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass es sich bei einem Ort auch um einen festgelegten Bereich handeln kann.
Die Information über den Ort, an dem die jeweiligen Daten erzeugt wurden und/oder von dem aus eine Datenübertragung erfolgt ist, wird von dem jeweiligen Gasmessgerät, einem Gateway, über das eine Datenübertragung wenigstens teilweise erfolgt, und/oder mit Hilfe eines zusätzlichen Geräts, beispielsweise ein Gerät, das ein GPS-Signal auswertet, den Daten vor oder während der Übertragung hinzugefügt. Ebenso ist es denkbar, dass eine Ortsinformation durch ein separates externes Gerät und/oder System, etwa durch Nutzung von RFID-Technologie, hinzugefügt wird. In diesem Fall wird die Ortsinformation beispielsweise mittelbar aufgrund der Kenntnis über den Aufenthaltsort des Geräteträges oder eines mobilen Gasmessgeräts hinzugefügt. Im Weiteren ist es denkbar, dass eine geeignete Ortsinformation in einem externen System vorliegt, weil eine entsprechende Eingabe durch den Gasmessgeräteträger oder eine sonstige Person erfolgt ist und/oder weil in dem System eine Information über einen Gasmessgeräteträger, die vorzugsweise eine personenspezifische Kennung, wie etwa eine User-ID enthält, mit einer Information über den aktuellen und/oder zumindest zu vermutenden Aufenthaltsort verknüpft und der weiteren Datenverarbeitung zur Verfügung gestellt wird.
Wird ein zusätzliches Gerät zur Generierung einer Ortsinformation genutzt, kann die Ortsinformation auch nach erfolgter Übertragung den übertragenen Daten hinzugefügt werden. Die Übertragung der Daten vom Gasmessgerät zu einer zentralen Datenverarbeitungseinheit kann generell entweder direkt vom Gasmessgerät zu der hierfür vorgesehenen Schnittstelle der Datenverarbeitungseinheit erfolgen oder über eine zusätzliche Transceivereinheit, wie etwa ein Mobiltelefon, die eine mittelbaren Datenübertragungsverbindung zwischen dem Gasmessgerät und der Schnittstelle der zentralen Datenverarbeitungseinheit herstellt, realisiert werden
Ein Gateway, das die übertragenen Daten mit der jeweiligen Ortsinformation und/oder mit einer Zeitinformation in Bezug auf die Datenerzeugung und/oder -übertragung anreichert, kann somit im Gasmessgerät, in einer Transceivereinheit oder in der Schnittstelle der zentralen Datenverarbeitungseinheit angeordnet sein.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird unter Zugrundelegung des Ergebniswertes wenigstens ein Steuersignal erzeugt. Gemäß dieser technischen Lösung wird der unter Zugrundelegung der von einem mobilen sowie einem stationären Gasmessgerät bereitgestellten Daten erzeugte Ergebniswert dazu genutzt, um ein Steuersignal zu erzeugen und so automatisiert weitere Maßnahmen einzuleiten. Weitere Maßnahmen können hierbei sowohl in der Benachrichtigung und/oder Alarmierung bestimmter Personen, in der Aktivierung von Signaleinheiten im Produktionsstandort und/oder im gezielten Eingriff in Produktionsprozesse bestehen. Insbesondere ist es denkbar, dass auf der Grundlage eines erzeugten Ergebniswertes ein Steuersignal erzeugt und direkt an ein Stellelement übertragen wird, sodass eine von dem Stellelement betätigbare Vorrichtung, wie etwa ein Ventil, ein Heiz- oder Kühlelement, eine Kraft- oder Arbeitsmaschine und/oder ein sonstiger Stellmechanismus gezielt angesteuert wird. Besonders bevorzugt wird hierbei ein Ventilator, eine Hupe, ein Display und/oder ein Relais, etwa zur Unterbrechung eines Stromkreises, angesteuert. Es wird somit eine Möglichkeit geschaffen, in Abhängigkeit des erzeugten Ergebniswerts automatisiert in einen Produktions- oder Förderprozess einzugreifen oder sogar Prozessparameters zu verändern. Auf diese Weise kann besonders effektiv das Risiko der Entstehung einer gefährlichen Atmosphäre minimiert werden, insbesondere indem gezielt geeignete Gegenmaßnahmen in einem betroffenen Produktionsbereich eingeleitet werden und/oder eine Klassifizierung unterschiedlicher Produktionsbereiche hinsichtlich des existierenden Gefährdungspotenzials erfolgt. In vielen Fällen lässt sich so eine Evakuierung und/oder eine Außerbetriebnahme eines Produktionsbereichs verhindern. Außerdem können besonders schnell und effektiv Sicherungs-, Hilfs-, und/oder Rettungsmaßnahmen eingeleitet werden, die auf der Auswertung einer vergleichsweise gro-ßen Menge von Daten, die von über einen Produktionsstandort verteilten Gasmessgeräten unterschiedlicher Art erzeugt werden, beruhen.
Gemäß einer speziellen Weiterbildung der Erfindung ist es ferner denkbar, dass die Informationen in Bezug auf den Ort der Datenerzeugung, der Datenübertragung und/oder eines Zeitpunkts, insbesondere der Datenerzeugung und/oder Datenübertragung, wenigstens teilweise von dem Gasmessgerät, das die jeweiligen Daten erzeugt und/oder überträgt, hinzugefügt wird. Ebenso ist es denkbar, dass die Informationen Bezug auf den Ort oder den Zeitpunkt der Datenerzeugung oder Datenübertragung wenigstens teilweise von einem Gateway hinzugefügt wird, das in einem Gasmessgerät, insbesondere einem stationären Gasmessgerät, in einer Transceivereinheit, wie etwa einem Mobiltelefon, oder in der Schnittstelle der zentralen Datenverarbeitungseinheit angeordnet ist. Insbesondere bei stationären Gasmessgerätes ist der Ort der Messung bekannt und kann auf diese Weise den übertragenen Daten hinzugefügt werden.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die übertragenen Daten gemeinsam mit der Information über den Ort und/oder die Zeit der Datenerzeugung oder Datenübertragung in einem zentralen Datenspeicher, der in der zentralen Datenverarbeitungseinheit angeordnet oder mit dieser wenigstens zeitweise zur Datenübertragung verbindbar, zumindest zwischengespeichert. Die so gespeicherten Daten stehen sowohl einer sofortigen als auch einer späteren Datenverarbeitung zur Verfügung und es besteht die Möglichkeit, zu einem späteren Zeitpunkt und/oder wiederholt auf diese Daten, insbesondere zu Analysezwecken und für Auswertungen von Schadensereignissen oder Unfällen, zurückzugreifen. Derart gespeicherte Daten können nicht nur unterschiedlichen Auswertungen in Bezug auf den Produktionsstandort, an dem diese erzeugt wurden, sondern auch anderen Produktionsstandorten, Lieferanten und/oder Kunden zur Verfügung gestellt werden.
Sobald ein Überwachungssystem eines Produktionsstandortes auf der Grundlage des erfindungsgemäßen Verfahrens für eine gewisse Zeit betrieben wird, können derart abgespeicherte Daten im Weiteren bevorzugt für die Optimierung eines Sicherheitskonzepts, zur Durchführung von Risikoanalysen und/oder zur gezielten Planung und Durchführung von Gerätewartungen herangezogen werden. Weiterhin ist es denkbar, dass diese in einem zentralen Datenspeicher hinterlegten Daten genutzt werden, um die Steuerung der Produktionsanlagen an dem Produktionsstandort auf der Grundlage der hinterlegten Daten zu Optimierungszwecken zu trainieren.
Gemäß einer weiteren geeigneten Ausführungsform der Erfindung ist es denkbar, dass wenigstens eines der mobilen oder stationären Gasmessgeräte über einen internen Datenspeicher verfügt, sodass von diesem Gerät erzeugte Daten zumindest zeitweise in dem internen Datenspeicher gespeichert werden können. Handelt es sich bei einem mobilen Gasmessgerät um eines, das nicht über eine zur Drahtloskommunikation ausgebildete Geräteschnittstelle verfügt, also keine drahtlose Übertragung insbesondere aktueller Daten an die Schnittstelle der zentralen Datenverarbeitungseinheit erfolgen kann, so wird ein derartiger interner Datenspeicher dafür genutzt, um die erzeugten Messdaten zwischen zwei Auslesezeitpunkten zu speichern. Das Auslesen der auf dem internen Datenspeicher gespeicherten Daten erfolgt dann bevorzugt mit einem geeigneten Auslesegerät, etwa während einer Wartung oder einer Reparatur des mobilen Gasmessgeräts.
In diesem Zusammenhang ist es denkbar, dass zumindest eine Test-, Kalibrier- und/oder Ladestation mit zumindest einer Aufnahme für eines der mobilen Gasmessgeräte vorgesehen ist, die eingerichtet ist, um ein mobiles Gasmessgerät zu kalibrieren, einen Energiespeicher des mobilen Gasmessgeräts mit elektrischer Energie zu versorgen und/oder die auf einem Datenspeicher des mobilen Gasmessgeräts gespeicherten Daten auszulesen. Bei den gespeicherten Daten kann es sich sowohl um Messdaten als auch um gerätespezifische Daten, die Informationen über im zurückliegenden Messzeitraum erfolgte Alarme und/oder aufgetretene Fehler enthalten, handeln. Mit einer derartigen Test-, Kalibrier- und/oder Ladestation werden bevorzugt die im Messzeitraum erzeugten Daten an die Schnittstelle der zentralen Datenverarbeitungseinheit übertragen. Auf vorteilhafte Weise verfügt eine derartige Test- und Kalibrierstation, die zur Auslesung und Übertragung der von einem mobilen Gasmessgerät erzeugten Daten geeignet ist, über ein Gateway, das den ausgelesenen Daten vor oder während der Übertragung an die Schnittstelle eine Information über den Ort und die Zeit der Datenerzeugung und/oder Datenübertragung hinzufügt.
Es ist somit von Vorteil, wenn die verwendete Test-, Kalibrier- und/oder Ladestation eine Schnittstelle aufweist, über die uni- oder bidirektional Daten mit der Schnittstelle der Datenverarbeitungseinheit und bei Bedarf mit einem Datenspeicher der zentralen Datenverarbeitungseinheit austauschbar sind.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die von einem mobilen und/oder stationären Gasmessgerät erzeugten Daten zu einer zentralen Datenverarbeitungseinheit übertragen werden, die Teil einer Leitwarte eines Produktionsstandortes und/oder einer speicherprogrammierbaren Steuerung ist. Die übertragenen Daten, die auch Informationen über das Gerät, im Messzeitraum aufgetretene Alarme sowie erfolgte Fehler enthalten, werden bevorzugt zusätzlich an einen zentralen Datenspeicher übertragen, um dort archiviert oder einer weiteren Verwendung zur Verfügung gestellt werden zu können. Die Datenübertragung erfolgt vorzugsweise über ein Gateway, das im Bereich einer Messleitung, eines stationären Gasmessgeräts, einer Gerätehalterung und/oder einer Geräteschnittstelle oder einer Schnittstelle der zentralen Datenerarbeitungseinheit angeordnet ist, und das den übertragenen Daten wenigstens eine Information, insbesondere eine Information über die Zeit und/oder den Ort der Datenübertragung hinzufügt. Erfolgt die Datenübertragung von einem stationären Gasmessgerät aus, wird den übertragenen Daten gleichfalls der Ort des stationären Gasmessgeräts hinzugefügt. Alternativ ist es denkbar, dass den übertragenen Daten aufgrund einer gerätespezifischen Kennzeichnung der Daten und der Kenntnis des momentanen Aufstellungsorts des stationären Gasmessgeräts, die Information über den Ort des stationären Gasmessgerät ist, zu einem späteren Zeitpunkt, beispielsweise durch die zentrale Datenverarbeitungseinheit und insbesondere durch die Datenauswerteeinheit, hinzugefügt wird.
Das wenigstens eine verwendete mobile Gasmessgerät überträgt die erzeugten Daten vorzugsweise drahtlos an eine Schnittstelle der zentralen Datenverarbeitungseinheit. In diesem Zusammenhang ist es wiederum denkbar, dass die übertragenen Daten zunächst in einem Datenspeicher der zentralen Datenverarbeitungseinheit zumindest zwischengespeichert werden. Im Übrigen ist es denkbar, dass die Daten, insbesondere bei Geräten, die keine drahtlose Datenübertragungsverbindung mit der Schnittstelle der zentralen Datenverarbeitungseinheit herstellen können, die in einem Messzeitraum erzeugten Daten zunächst in einem internen Datenspeicher abgelegt werden. Die Datenübertragung erfolgt in diesem Fall zu einem späteren Zeitpunkt mithilfe eines geeigneten Auslesegerätes, das in der Lage ist, eine mittelbare Datenübertragungsverbindung zwischen dem mobilen Gasmessgerät und der zentralen Datenverarbeitungseinheit bzw. einer geeigneten Schnittstelle der Datenverarbeitungseinheit herzustellen.
Die Information über den Ort der Datenerzeugung und/oder der Datenübertragung wird entweder von dem mobilen Gasmessgerät selbst erzeugt und bevorzugt mit den Daten im internen Datenspeicher abgelegt oder von einem Gateway, das im mobilen Gasmessgerät, einer Transceivereinheit und/oder einer Schnittstelle der zentralen Datenverarbeitungseinheit angeordnet sein kann, hinzugefügt. Auch in diesem Fall ist es generell denkbar, dass die von einem mobilen Gasmessgerät an die zentrale Datenverarbeitungseinheit übertragenen Daten erst nach der Datenübertragung auf der Grundlage einer entsprechenden Kennzeichnung mit der Information über den Ort der Datenerzeugung oder der Datenübertragung angereichert werden
Bei Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens stehen eine große Menge von Daten zur Verfügung, die von stationären und mobilen Gasmessgeräten erzeugt werden und die eine genaue Überwachung eines Produktionsstandortes in Bezug auf Eigenschaften der Atmosphären in unterschiedlichen Arbeitsbereichen, insbesondere bezüglich der Anwesenheit toxischer, brennbarer oder explosionsfähige Gasgemische und/oder eines Mangels an Sauerstoff, sicherstellen. Es ist somit einerseits eine besonders sichere und genaue Überwachung eines Produktionsstandorts als auch eine präzise Datenauswertung und -analyse, vor allem mit hoher Ortsauflösung, möglich.
In einer besonderen Ausgestaltung ist das erfindungsgemäße Verfahren derart weitergebildet worden, dass auf der Grundlage der Auswertung der aufbereiteten Daten der mobilen und stationären Gasmessgeräte eine Drift wenigstens eines der stationären Gasmessgeräte während einer Messung oder während eines Messzeitraums detektiert wird. Diese technische Lösung beruht somit auf dem Gedanken, dass mithilfe verschiedener mobiler Gasmessgeräte, die sich zumindest zeitweise in einem Messbereich befinden, der auch von einem stationären Gasmessgerät überwacht wird, Messungen des wenigstens einen mobilen Gasmessgeräts dazu genutzt werden, um die von dem stationären Gasmessgerät erzeugten Messdaten auf ihre Plausibilität zu prüfen. Sofern eine Drift der Messdaten, die von dem stationären Gasmessgerät erzeugt werden, festgestellt wird, ist es somit vergleichsweise einfach möglich den entsprechenden Fehler bei der Datenauswertung zu berücksichtigen, insbesondere die Messdaten zu korrigieren, oder aber das stationäre Gasmessgerät neu zu justieren oder zumindest eine Offset-Verschiebung zu korrigieren, oder den betroffenen Sensor zu warten oder auszutauschen.
Darüber hinaus ist es auf vorteilhafte Weise mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich, auf der Grundlage der Auswertung der aufbereiteten Daten wenigstens eines mobilen und wenigstens eines stationären Gasmessgeräts eine Leckage im Bereich des Produktionsstandortes schnell und mit hoher Genauigkeit zu lokalisieren. Da sowohl Messdaten von stationären als auch von mobilen Gasmessgeräten genutzt werden und die erzeugten gemeinsam ausgewertet, mit einander verglichen und/oder in eine Korrelation zueinander gesetzt werden, ist es möglich, bereits vergleichsweise geringe Leckagen zu detektieren und somit schnell und effektiv die erforderlichen Maßnahmen einzuleiten.
Ferner wird durch die gemeinsame Verarbeitung von Messdaten, die von stationären und mobilen Gasmessgerät erzeugt werden, sichergestellt, dass Fehlalarme vermieden oder deren Anzahl zumindest verringert wird, da die jeweiligen Messdaten bei der gemeinsamen Datenauswertung einer Plausibilitätsüberprüfung unterzogen werden und Abweichungen oder ungewöhnliche Messwerte erkennbar sind. Im Weiteren ist es gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung denkbar, dass auf der Grundlage der Auswertung der aufbereiteten Daten des wenigstens einen mobilen und wenigsten einen stationären Gasmessgeräts automatisiert eine Benachrichtigung und/oder ein Warn- oder Alarmsignal erzeugt wird. In diesem Zusammenhang ist es denkbar, dass das Warn- oder Alarmsignal auf der Grundlage des von der zentralen Datenverarbeitungseinheit erzeugten Ergebniswerts generiert und an wenigstens eines der mobilen Gasmessgeräte, zumindest ein weiteres im Gefahrenbereich befindliches Gasmessgerät, ein Mobiltelefon, einen Pager, eine Rechnereinheit und/oder an einen Hilfs- oder Rettungsdienst übertragen wird. Eine derartige technische Lösung ist gerade dann sinnvoll, wenn bei einem der im Einsatz befindlichen mobilen Gasmessgeräte ein Fehler festgestellt wird oder wenn Messungen von benachbarten Gasmessgeräten das Bestehen einer Gefahrensituation vermuten lassen.
Es ist etwa denkbar, dass sobald ein stationäres Gasmessgerät in einem Arbeitsbereich eines Produktionsstandortes ein toxisches Gas detektiert, das von einem in diesem Arbeitsbereich befindlichen mobilen Gasmessgerät nicht detektiert wird oder werden kann, eine Benachrichtigung oder Alarmierung des Trägers des mobilen Gasmessgeräts erfolgt. In einem solchen Fall wird durch die zentrale Datenverarbeitungseinheit aufgrund der gemeinsamen Verarbeitung, hier insbesondere des Vergleichs, der von den verschiedenen Gasmessgeräten gelieferten Daten festgestellt, dass für einen bestimmten Arbeitsbereich des Produktionsstandortes abweichende oder nur von einem Teil der dort befindlichen Gasmessgeräte bereitgestellte Daten vorliegen und im Sinne einer erhöhten Personensicherheit wird eine Benachrichtigung und/oder Alarmierung vorgenommen.
Im Weiteren ist es gemäß einer speziellen Weiterbildung der Erfindung denkbar, wenigstens eine Gruppe von mobilen Gasmessgeräten zu bilden und die von einem stationären Gasmessgerät übertragenen, eine Information enthaltenen Daten, etwa einen Alarm, an wenigstens eine ausgewählte Gruppe von mobilen Gasmessgeräten weiterzuleiten. Dies ist vor allem dann von Vorteil, wenn der Ort der mobilen Gasmessgeräte nicht bekannt ist oder bestimmte mobile Gasmessgeräte stets einem Bereich zugeordnet sind.
Eine weitere Möglichkeit ist die Zuordnung über ein Gateway, wobei vorzugsweise alle mobilen Gasmessgeräte, die zumindest zeitweise über das gleiche Gateway Daten übertragen, automatisch alarmiert werden. Auf diese Weise kann ein stationärer Messkopf einem Gateway zugeordnet werden, auch wenn er nicht mit dem entsprechenden Gateway verbunden ist, und alle mobilen mit dem Gateway verbundenen Gasmessgeräte würden alarmieren, sobald das stationäre Gasmessgerät eine Alarminformation generiert.
Neben einem Verfahren betrifft die Erfindung auch ein System zur Überwachung einer Konzentration eines Gases in einem Überwachungsgebiet mit wenigstens einem stationären und einem mobilen Gasmessgerät und mit einer zentralen Datenverarbeitungseinheit an die zumindest zeitweise Daten, die von den Gasmessgeräten erzeugt wurden, übertragbar sind. Das erfindungsgemäße System ist derart ausgeführt, dass die Daten vor, während oder nach der Übertragung an die zentrale Datenverarbeitungseinheit durch Hinzufügung einer Information in Bezug auf den Ort der Erzeugung der Daten aufbereitet werden und dass eine Datenauswerteeinheit die aufbereiteten Daten des mobilen sowie des stationären Gasmessgeräts auswertet. Das erfindungsgemäße System zeichnet sich dadurch aus, dass die Datenauswerteeinheit eingerichtet ist, um bei einer gemeinsamen Auswertung und/oder anhand eines Vergleichs der aufbereiteten Daten des mobilen Gasmessgeräts und der aufbereiteten Daten des stationären Gasmessgeräts zumindest einen Ergebniswert zu ermitteln, der bevorzugt als Entscheidungsgrundlage und/oder Auslöser weiterer Maßnahmen dient. Hierbei ist es beispielsweise denkbar, dass der Ergebniswert auf Basis eines Vergleichs mit einem Grenz- oder Schwellwert und unter Berücksichtigung wenigstens eines Entscheidungskriteriums der Einleitung geeigneter Maßnahmen, wie etwa einer Alarmierung oder Benachrichtigung benötigter Hilfs- oder Rettungskräfte, zugrunde gelegt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Ergebniswert, der etwa aufgrund eines Vergleichs aufbereiteter Daten wenigstens eines mobilen sowie wenigstens eines stationären Messgeräts oder durch gemeinsame Verwendung von Daten wenigstens eines mobilen sowie wenigstens eines stationären Messgeräts in einer Berechnung, erzeugt wurde, dazu einsetzbar, automatisiert ein Steuersignal zu erzeugen, das drahtlos oder drahtgebunden an einen Empfänger versendet wird. Vorzugsweise ist daher eine Steuereinheit vorgesehen, die ausgebildet ist, um auf der Grundlage des Ergebniswerts wenigstens ein Steuersignal zur Ansteuerung eines Ventils, eines Ventilators, eines Heiz- oder Kühlelements, einer Kraft- oder Arbeitsmaschine, eines Displays, eines Lautsprechers, einer Sirene, einer Löscheinrichtung, einer elektrischen Abschaltvorrichtung, einer automatisch verschließbaren Tür, einer Ampel, eines mobilen Gasmessgeräts und/oder eines Stellantriebs zu erzeugen.
Darüber hinaus sieht eine spezielle Weiterbildung vor, dass zumindest ein mobiles Gasmessgerät über einen internen Datenspeicher verfügt, in dem die erzeugten Daten, insbesondere Messdaten oder Daten, die eine Information über im Messzeitraum erfolgte Alarme oder aufgetretene Gerätefehler, wenigstens bis zu einer späteren Auslesung durch ein geeignetes Auslesegerät zwischengespeichert werden.
In einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung ist eine Test- und/oder Kalibrierstation mit zumindest einer Aufnahme für wenigstens ein mobiles Gasmessgerät vorgesehen, die eingerichtet ist, um das mobile Gasmessgerät zu kalibrieren, ein Software- oder Firmware-Update aufzuspielen, einen Energiespeicher des mobilen Gasmessgeräts mit elektrischer Energie zu versorgen, einen Datenspeicher des mobilen Gasmessgeräts auszulesen und/oder wenigstens einen Geräteparameter oder eine Geräteeigenschaft anzuzeigen.
Vorzugsweise verfügt die Test- und/oder Kalibrierstation über eine Geräteschnittstelle, über die eine uni- oder bidirektionale Datenübertragungsverbindung mit der zentralen Datenverarbeitungseinheit herstellbar ist, die bevorzugt über einen Datenspeicher verfügt oder zumindest zeitweise mit einem Datenspeicher verbunden ist.
Das zuvor beschriebene Verfahren sowie das beschriebene System zur Überwachung Gaskonzentrationen in einem Überwachungsgebiet sind bevorzugt in der industriellen Produktion oder Fertigung, beispielsweise in der Leitwarte einer Raffinerie, eines Stahlwerks eines Industriestandorts zur Erzeugung oder Verarbeitung von Chemikalien, eines Berg- einem Kraftwerks und/oder einer Bohr- oder Förderplattform einsetzbar.
Im Folgenden wird die Erfindung ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand spezieller Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figur erläutert. Dabei zeigt:

1: Schematische Darstellung eines Systems zur Überwachung der Konzentration wenigstens eines Gases oder Gasgemisches in einem Überwachungsgebiet eines Produktionsstandorts.

1 zeigt schematisch ein System zur Überwachung der Konzentration wenigstens eines Gases oder Gasgemisches in einem Überwachungsgebiet eines Produktionsstandortes, hier einer Raffinerie, an dem unterschiedliche chemische Medien, insbesondere in flüssiger und gasförmiger Form verarbeitet, gefördert, erzeugt und/oder umgeladen werden. Das schematisch dargestellte System ist hierbei geeignet, um die Atmosphäre in einer Vielzahl von Arbeitsbereichen des Produktionsstandortes im Hinblick auf die Anwesenheit von toxischen Gasen oder Dämpfen, brennbaren oder explosionsfähige Atmosphären oder einen Sauerstoffmangel zu überwachen. Das gezeigte Überwachungssystem verfügt über stationäre und mobile Gasmessgeräte 3, mit denen die Konzentration einzelner Gase oder Gasgemische erfasst und entsprechende Daten an eine zentrale Datenverarbeitungseinheit 1 einer Leitwarte des Produktionsstandortes übertragbar sind.
Zur Überwachung des in 1 schematisch dargestellten Produktionsstandortes kommen mobile und stationäre Gasmessgeräte 3 zum Einsatz. Mobile Gasmessgeräte 3a werden hierbei vornehmlich zum Schutz der in den Arbeitsbereichen Tätigen eingesetzt und verfügen über geeignete Sensoren, um die Konzentration von Gasen oder Gasgemischen zu erfassen, die in dem jeweiligen Arbeitsbereich vorhanden sind oder in einer gefährlichen Konzentration auftreten können. Ferner verfügen die mobilen Gasmessgeräte 3a einerseits über Elemente, die den Geräteträger im Fall einer Grenzwertverletzung benachrichtigen bzw. alarmieren und andererseits über eine Einheit, die zumindest zeitweise die direkte oder indirekte Übertragung der erzeugten Daten an eine geeignete Schnittstelle der zentralen Datenverarbeitungseinheit 1 ermöglicht.
Die stationären Gasmessgeräte 3b überwachen vor allem spezielle Bereiche oder Anlagen im Überwachungsbereich des Produktionsstandortes, sodass möglichst schnell eine Alarmierung erfolgt und Gegenmaßnahmen eingeleitet werden können, noch bevor eine toxische, brennbare oder explosionsfähige Atmosphäre in dem Messbereich detektiert worden ist. Die stationären Gasmessgeräte 3b verfügen hierfür über einen geeigneten Sensor oder über eine Mehrzahl von Messköpfen mit entsprechenden Sensoren. Die kontinuierlich oder getaktet erzeugten Messdaten werden zur weiteren Verarbeitung an eine geeignete Schnittstelle 5 der zentralen Datenverarbeitungseinheit in der Leitwarte des Produktionsstandortes weitergeleitet und hier entweder sofort oder nach Zwischenspeicherung in einem zentralen Datenspeicher 4 verarbeitet.
Gemäß der in 1 gezeigten Ausführungsform werden die in den verschiedenen Gasmessgeräten 3 erzeugten Daten drahtlos oder drahtgebunden an eine geeignete Schnittstelle 5 der zentralen Datenverarbeitungseinheit 1 übertragen. Innerhalb der zentralen Datenverarbeitungseinheit 1 werden die Daten zumindest teilweise in einem zentralen Datenspeicher 5 zwischengespeichert und entweder sofort oder nach erfolgter Zwischenspeicherung mithilfe einer Datenauswerteeinheit 2 ausgewertet. Die Auswertung der Daten in der Datenauswerteeinheit 2 erfolgt derart, dass sowohl Daten aus wenigstens einem mobilen Gasmessgerät 3a als auch Daten aus wenigstens einem stationären Gasmessgerät 3b gemeinsam ausgewertet, also beispielsweise verglichen, gemeinsam für eine Berechnung verwendet und/oder in Korrelation zueinander gesetzt werden. Hierbei wird wenigstens ein Ergebniswert ermittelt, der sowohl in Abhängigkeit zu den von einem mobilen Gasmessgerät 3a bereitgestellten Daten als auch zu den von einem stationären Gasmessgerät 3b bereitgestellten Daten steht. Um eine geeignete Auswertung durchführen zu können, wurden die von den Gasmessgeräten 3 erzeugten Daten vor, während oder nach ihrer Übertragung an die zentrale Datenverarbeitungseinheit 1 und noch vor der erfindungsgemäßen Datenauswertung mit einer Information über den Ort oder zumindest einen Bereich der erfolgten Datenerzeugung ergänzt. Nachdem die Daten um die ortsspezifische Information ergänzt wurden, stehen sie somit als aufbereitete Daten für eine gemeinsame Auswertung zur Verfügung.
Mithilfe des auf diese Weise generierten Ergebniswertes ist es möglich, schnell, effektiv und mit hoher Genauigkeit die erforderlichen Maßnahmen einzuleiten.
Die Einleitung geeigneter Maßnahmen kann durch Benachrichtigung oder Alarmierung erforderlicher Wartungs-, Hilfs- oder Rettungskräfte oder durch automatisierte Erzeugung eines Steuersignals in einer Steuereinheit 9, etwa auf der Grundlage eines Vergleichs des Ergebniswerts mit einem in der zentralen Datenverarbeitungseinheit 1 hinterlegten Grenzwert oder mit einem Entscheidungskriterium. Mit Hilfe des Steuersignals ist es zum Beispiel möglich, ein Stellorgan im Bereich einer Produktionsanlage derart zu betätigen, dass ein Rohrabschnitt, in dem eine Leckage detektiert worden ist, abgesperrt wird. Während der Erzeugung des Ergebniswerts durch die Datenauswerteeinheit 2 wurde in diesem Fall eine Plausibilitätsprüfung der jeweils von wenigstens einem stationären 3b und wenigstens einem mobilen 3a Gasmessgerät bereitgestellten Messdaten durchgeführt, sodass nicht nur der Leckageort genau festgelegt werden konnte, sondern auch ein Fehlalarm und die Einleitung unnötiger Maßnahmen weitgehend ausgeschlossen ist.
Im Weiteren erfolgt die gemeinsame Auswertung der von mobilen und stationären Gasmessgeräten 3 bereitgestellten Messdaten in der zentralen Datenauswerteeinheit 2 derart, dass frühzeitig ein spezielles Geräteverhalten, das etwa durch alterungs- und zeitabhängige Prozesse ausgelöst wird, beispielsweise die Drift eines Sensors eines Gasmessgeräts 3, insbesondere eines stationären Gasmessgeräts 3b, erkannt wird. Hierbei ist es von Vorteil, dass während des Betriebs des beschriebenen Systems einzelne Messbereich zumindest zeitweise sowohl von wenigstens einem stationären Gasmessgerät 3b als auch von einem mobilen Gasmessgerät 3a, das von einem Messgeräteträger mitgeführt wird, überwacht werden und die an die Datenverarbeitungseinheit 1 übertragenen und um Ortsinformationen ergänzten Daten gemeinsam ausgewertet werden, wobei zwischen den Informationsgehalten der von unterschiedlichen Gasmessgeräten 3 gelieferten Daten ein Zusammenhang hergestellt wird.
Durch den Vergleich der aus einem Messbereich sowohl von einem stationären als auch von wenigstens einem mobilen Gasmessgerät 3b, 3a zur Verfügung gestellten Daten, insbesondere wenn dies häufiger oder sogar in regelmäßigen Abständen erfolgt, können Ungenauigkeiten und Sensordriften eines der Messgeräte 3, insbesondere eines stationären Gasmessgeräts 3b, erkannt und entsprechende Fehler und/oder Driften korrigiert oder behoben werden, beispielsweise indem eine entsprechende Sensordrift bei der Datenauswertung berücksichtigt oder aber der entsprechende Sensor ausgetauscht, neu kalibriert oder eine Offsetkorrektur vorgenommen wird.
Die von einem stationären Gasmessgerät 3b erzeugten Messdaten werden üblicherweise über eine Messleitung 10 an eine geeignete Schnittstelle 5 der zentralen Datenverarbeitungseinheit 1 übertragen. Sowohl die Messdaten, aber auch Daten, die Informationen über im Messzeitraum aufgetretene Gerätefehler oder erfolgte Alarme enthalten, werden nicht nur an die Datenauswerteeinheit 2, sondern zusätzlich an einen zentralen Datenspeicher 4 übertragen und dort abgespeichert. Die im zentralen Datenspeicher 4 abgespeicherten Daten stehen Auswertungen oder Analysen sowie Untersuchungen von Störfällen, die zu einem späteren Zeitpunkt durchgeführt werden, zur Verfügung.
Die übertragenen Daten werden in einem Gateway 7, das im stationären Gasmessgerät 3b, in die Schnittstelle 5 der zentralen Datenverarbeitungseinheit 1 oder die Messleitung 10 integriert sein kann, mit einer Information über die Zeit der Datenübertragung und den Ort des stationären Gasmessgeräts 3b und somit dem Ort der Datenerzeugung angereichert. Bei der Übertragung von Daten von stationären Gasmessgeräten 3b ist es allerdings alternativ denkbar, die Ortsinformation zu einem anderen Zeitpunkt hinzuzufügen, da die Position der stationären Gasmessgeräte 3b in der Regel bekannt ist und im System, etwa in einem an die zentrale Datenverarbeitungseinheit 1 angebundenen Datenspeicher 5, vorhanden ist. Da bei dieser technischen Ausführungsform die vom stationären Gasmessgerät 3b übertragenen Daten über eine gerätespezifische Kennzeichnung verfügen, kann auf diese Weise auch später in der zentralen Datenverarbeitungseinheit 1 den übertragenen Daten die Information über den Ort der Datenerzeugung hinzugefügt werden.
Die in dem System gemäß 1 verwendeten mobilen Gasmessgeräte 3a sind üblicherweise über eine drahtlose Datenübertragungsverbindung mit einer Schnittstelle 5 der zentralen Datenverarbeitungseinheit 1 verbunden. Auch in diesem Fall können die übertragenen Daten sofort nach einer Übertragung oder erst nach einer Zwischenspeicherung in einem zentralen Datenspeicher 5 von der erfindungsgemäß ausgeführten Datenauswerteeinheit 2 verarbeitet werden. Generell ist es von Vorteil, wenn die von einem mobilen Gasmessgerät 3a übertragenen Daten in einem zentralen Datenspeicher 5 abgespeichert werden, damit auch diese für spätere Auswertungen oder Analysen zur Verfügung stehen. Darüber hinaus verfügen die mobilen Gasmessgeräte 3a über einen internen Datenspeicher 6, in dem die jeweils vom mobilen Gasmessgerät 3a erzeugten Daten, also sowohl Messdaten als auch Daten, die Informationen über Alarme und im Messzeitraum aufgetretene Gerätefehler enthalten, rollierend abgespeichert werden. Unter einer rollierenden Abspeicherung wird in diesem Zusammenhang verstanden, dass, sobald die maximale Speicherkapazität des internen Datenspeichers 6 bereits einmal ausgenutzt wurde, stets die ältesten Daten eines Datenspeichers 6 von den aktuellsten Daten überschrieben werden.
Je nach Ausgestaltung eines mobilen Gasmessgeräts 3a erfolgt die Übertragung der Daten entweder vom Gasmessgerät 3a selbst oder aber mit Hilfe einer Transceivereinheit, beispielsweise mit einem Mobiltelefon, die eine Datenverbindung zwischen dem mobilen Gasmessgerät 3a und der Schnittstelle 5 der zentralen Datenverarbeitungseinheit 1 herstellt. Wesentlich ist, dass je nach technischer Ausgestaltung der Datenübertragung entweder das Gasmessgerät 3a selbst, die Transceivereinheit, oder die Schnittstelle 5 der zentralen Datenverarbeitungseinheit 1 derart eingerichtet ist, dass den übertragenen Daten eine Information über den Ort der Datenerzeugung und vorzugsweise auch eine Information über den Zeitpunkt der Datenübertragung hinzugefügt wird. Eine Information über den Ort der Datenerzeugung kann ferner mittels eines weiteren Geräts oder eines weiteren Systems zur Datenerzeugung erzeugt und in der zentralen Datenverarbeitungseinheit den übertragenen Daten hinzugefügt werden. Ebenso ist es denkbar, dass die vom mobilen Gasmessgerät 3a erzeugten Daten und dann als aufbereitete Daten mit einer Information über den Ort, an dem die Daten generiert worden sind, angereichert auf dem internen Datenspeicher 6 abgelegt werden, bevor diese Daten drahtlos oder über ein speziell hierfür vorgesehenes Auslesegerät 8, mit dem das mobile Gasmessgerät 3a zumindest zeitweise verbunden wird, an die zentrale Datenverarbeitungseinheit 1 übertragen werden.
Wesentlich an der beschriebenen technischen Lösung ist wiederum, dass durch stationäre und mobile Gasmessgeräte 3 erzeugte Daten an die zentrale Datenverarbeitungseinheit 1 übertragen, hier zumindest teilweise in einem zentralen Datenspeicher 5 abgespeichert und schließlich in einer Datenauswerteeinheit 2 derart ausgewertet werden, dass die von den verschiedenen Gasmessgeräten 3 erzeugten Daten gemeinsam für eine Auswertung genutzt werden, wobei zumindest teilweise eine Korrelation zwischen den von wenigstens einem stationären und einem mobilen Gasmessgerät 3b, 3a zur Verfügung gestellten Daten hergestellt wird. Durch eine derartige gemeinsame Auswertung der von stationären und mobilen Gasmessgeräten 3b, 3a erzeugten Daten ist es unter anderem möglich, die einzelnen Messungen einer Plausibilitätsprüfung zu unterziehen und/oder die Gasmessgeräte 3 selbst hinsichtlich ihrer einwandfreien Funktion zu überprüfen. Sofern eine Auswertung ergibt, dass von einzelnen Gasmessgeräten 3 gelieferte Daten unter Berücksichtigung von im gleichen Messbereich aufgenommenen Messwerten, die von wenigstens einem anderen Gasmessgerät 3 erzeugt wurden, nicht plausibel sind, kann eine entsprechende Information generiert und das jeweilige Gasmessgerät 3 einer Überprüfung unterzogen werden. Ebenso ist es denkbar, dass sobald eine Sensordrift bei einem Gasmessgerät 3 aufgrund des Abgleichs der generierten Messdaten mit den Messdaten, die von wenigstens einem anderen Gasmessgerät 3 geliefert wurden, festgestellt wird, diese Sensordrift bei zukünftigen Messdatenauswertungen berücksichtigt, automatisiert eine Offsetkorrektur des Sensors vorgenommen oder der betroffene Sensor ausgetauscht wird.
Im Übrigen kann das Überwachungssystem derart konfiguriert werden, dass die Datenauswerteeinheit 1 bei der gemeinsamen Auswertung von Messdaten, die von mobilen oder stationären Gasmessgeräten 3a, 3b zur Verfügung gestellt wurden, einen Ereigniswert ermittelt, der dann mit in der zentralen Datenverarbeitungseinheit 1 hinterlegten Grenz- oder Schwellwerten oder festgelegten Entscheidungskriterien verglichen wird. Auf der Grundlage dieses Vergleichs können wiederum manuell oder automatisierte geeignete Maßnahmen eingeleitet werden.
Unter einer geeigneten Maßnahme kann in diesem Zusammenhang sowohl die automatisierte Ansteuerung eines Stellorgans oder einer sonstigen Einrichtung einer Produktionsanlage des Produktionsstandortes, etwa eines Ventilators, eines Relais oder einer elektrischen Abschalteinrichtung, oder aber die Ausgabe einer Information verstanden werden, mit der Personen informiert werden, um bestimmte Maßnahmen, beispielsweise den Austausch eines Sensors oder die Betätigung eines Stellorgans durchzuführen.
Ebenso ist es denkbar, dass aufgrund einer gemeinsamen Auswertung der Daten wenigstens eines stationären und eines mobilen Gasmessgeräts 3b, 3a die Information oder Alarmierung einer Person erfolgt, die ein mobiles Gasmessgerät 3b mit sich führt. Eine entsprechende Information oder Alarmierung kann auch dann erfolgen, wenn das jeweilige mobile Gasmessgerät 3b selbst kein Alarmsignal erzeugt hat, beispielsweise weil das relevante Gas oder Gasgemisch nicht detektiert wurde oder werden konnte oder weil ein sonstiger Gerätefehler vorliegt. Mit dem beschriebenen System, das eine kombinierte Auswertung von Daten, die von stationären und von mobilen Gasmessgeräten 3b, 3a geliefert werden, ermöglicht, kann eine zuverlässige Überwachung eines Produktionsstandortes durchgeführt werden.
Aufgrund der Kombination, der auf unterschiedliche Weise gewonnenen Daten, wird die Genauigkeit der Datenauswertung erhöht, das Risiko von Fehlalarmen minimiert, eine zusätzliche Überwachung der unterschiedlichen Geräte ermöglicht und eine erhöhte Personensicherheit erreicht.
Zur Erkennung der Drift eines Sensors werden bevorzugt die aufbereiteten Daten eines mobilen Gasmessgerätes 3a in der Datenverarbeitungseinheit 1 genutzt, um anhand dieser Daten, die Drift des Sensors eines stationären Gasmessgeräts 3b zu erkennen und wenn möglich zu korrigieren. Das stationäre Messgerät 3b erzeugt Messdaten an einem festen Ort, die dann für einen vorgegebenen Zeitraum analysiert werden. Zunächst wird bei der Inbetriebnahme oder in bestimmten Zeitintervallen während des Betriebs eine Justierung des Gasmessgeräts 3a vorgenommen. Ferner wird wenigstens ein Grenzwert für eine Gaskonzentration wenigstens eines Zielgases hinterlegt, der während einer Messung im Messbereich nicht über- oder unterschritten werden soll. Sobald eine unzulässige Über- oder Unterschreitung des Grenzwerts detektiert wird, werden die Messdaten, die von wenigstens einem zumindest zeitweise im gleichen Messbereich befindlichen mobilen Gasmessgerät 3a erzeugt werden, ebenfalls zur Datenanalyse herangezogen. Die im gleichen Zeitraum für den gleichen Messbereich unter Berücksichtigung einer Toleranz von dem mobilen Gasmessgerät 3a erzeugten Messdaten werden ebenfalls für eine Nullpunktbestimmung verwendet. Nunmehr können die ermittelten Werte verglichen werden und bei Detektion einer Abweichung die größer als die zu erwartende Varianz ist, wird von einer Sensordrift des stationären Sensors ausgegangen. In Abhängigkeit der Größe der jeweiligen Drift des Sensors im stationären Gasmessgerät 3b wird die Drift daraufhin rechnerisch korrigiert oder der Sensor gewartet oder ausgetauscht.
Je mehr Messdaten aus einem Messbereich vorliegen, die beispielsweise durch verschiedene mobile und/oder stationäre Gasmessgeräte 3 in dem Messbereich und bevorzugt über einen längeren Zeitraum, etwa mehrere Tage, aufgezeichnet wurden, desto präziser und sicherer lässt sich die Drift eines Gasmessgeräts 3 bestimmt. Unter Einsatz von Techniken aus dem Bereich der künstlichen Intelligenz und des Maschinenlernens ist es daraufhin möglich, bei zukünftigen Justierungen die ermittelte Drift zu berücksichtigen, wobei die Vorhersage einer Drift und deren Veränderung durch Einsatz eines geeigneten Algorithmus optimiert werden kann. Um eine präzise Vorhersage zu erreichen, wird ferner auf vorteilhafte Weise regelmäßig der von einem mobilen Gasmessgerät 3a ermittelte Nullpunkt, etwa in einer Test-, Kalibrier- und/oder Ladestation überprüft.
Bei einer Leckageerkennung mithilfe der von wenigstens einem stationären und wenigstens einem mobilen Gasmessgerät 3b, 3a bereitgestellten Daten werden zunächst die Messdaten des stationären Gasmessgeräts 3b analysiert und eine Steigung der Messkurve berechnet. Ebenso werden die im gleichen Messbereich von einem mobilen Gasmessgerät 3a erzeugten und an die zentrale Datenverarbeitungseinheit 1 übertragenen Daten analysiert. Auch diese Daten werden verwendet, um im gleichen Messzeitraum für den gleichen Ort oder den gleichen Messbereich unter Berücksichtigung einer Toleranz die Steigung einer Messkurve zu berechnen. Korrelieren die Steigungen der Messkurven, die bei der Auswertung der Daten des stationären und des mobilen Messgerätes 3b, 3a ermittelt wurden, so kann von einer Leckage ausgegangen werden. Es kann somit kurzfristig ein Alarm ausgelöst und erforderliche Maßnahmen ergriffen, also entweder Hilfspersonal in den Bereich der Leckage geschickt oder automatisiert ein Steuersignal erzeugt werden, um den Rohrabschnitt, in dem sich die Leckage befindet, abzusperren.
Mit dem beschriebenen System wird somit auf vorteilhafte Weise in einem ersten Schritt erkannt, welche Gasmessgeräte 3 sich in einem festgelegten Produktions- bzw. Messbereich befinden, um daraufhin eine Drift eines Gasmessgeräts 3 zu ermitteln und für weitere Messungen zu berücksichtigen. Eine Überwachung des Produktions- oder Messbereichs findet dann unter Berücksichtigung sämtlicher von den verschiedenen Gasmessgeräten 3 erzeugten Messdaten statt, wobei die einzelnen Messdaten auf ihre Plausibilität überprüft werden können. Hierbei können von der zentralen Datenverarbeitungseinheit weitere Parameter, wie etwa Prozessparameter und/oder Umgebungsparameter, wie etwa Luftfeuchte, Lufttemperatur, Windgeschwindigkeit und Windrichtung, bei der Überwachung eines Produktions- bzw. Messbereichs berücksichtigt und der Erzeugung eines Steuersignals, das eine geeignete Maßnahme auslöst, zugrunde gelegt werden.
Eine besonders präzise Überwachung lässt sich beispielsweise realisieren, wenn die aktuelle Ausbreitung eines Zielgases zur Detektion eines Leckageortes verwendet wird. Ermittelt beispielsweise ein erstes mobiles Gasmessgerät für H₂S eine Gaskonzentration von 23 ppm, ein weiteres Gerät 10 m östlich von 35 ppm und ein stationäres Gasmessgerät am H₂S führenden Rohr von 25 ppm, wird ein zwischen dem Rohr und dem östlichen mobilen Gasmessgerät gelegenen Leckageort detektiert. Eine derartige Messung lässt sich durch Berücksichtigung der Windrichtung und -geschwindigkeit weiter verfeinert werden.
Im Weiteren ist es möglich, die von wenigstens einem stationären und wenigstens einem mobilen Gasmessgerät 3b, 3a zur Verfügung gestellten Daten für eine frühzeitige Warnung von Personen, die sich in einem Gefahrenbereich aufhalten, zu nutzen. Hierbei stehen der zentralen Datenverarbeitungseinheit 1 sowohl die von einem stationären als auch einem mobilen Gasmessgerät 3b, 3a in einem Messbereich aufgenommenen Daten zur Verfügung. Zunächst wird in der zentralen Datenverarbeitungseinheit 1 festgestellt, wenn sich ein mobiles Gasmessgerät 3a in der Nähe eines stationären Gasmessgeräts 3b befindet. Hierbei sind verschiedene Möglichkeiten einer Zuordnung denkbar. Zum Beispiel ist es möglich, Messgeräte, die im gleichen Produktionsbereich, zum Beispiel einer Halle, eingesetzt werden, einander zuzuordnen. Ebenso kann eine Zuordnung über die Personen, die ein mobiles Gasmessgerät 3a mit sich führen, erfolgen, zumindest dann, wenn bekannt ist, dass sich bestimmte Personen, die ein mobiles Gasmessgerät mit sich führen, in einem bekannten Produktionsbereich aufhalten. Bei der Überschneidung des Aufenthaltsortes eines mobilen Gasmessgeräts 3a mit dem Messbereich eines stationären Gasmessgeräts 3b wird wiederum eine Toleranz, die bedarfsgerecht festlegbar ist und beispielsweise auf 300 m eingestellt wird, berücksichtigt. Die Messdaten, die vom stationären Gasmessgerät 3b bereitgestellt werden, werden auf übliche Weise ausgewertet. Sobald auf der Grundlage dieser Messdaten eine Grenzwertverletzung festgestellt wird, beispielsweise weil die Messwerte oberhalb eines Grenzwertes liegen, erfolgt automatisiert eine Benachrichtigung oder Alarmierung des Gasmessgeräteträgers, der das im entsprechenden Messbereich lokalisierte mobile Gasmessgerät 3a mit sich führt. Alle mobilen Gasmessgeräte 3a, die sich in dem entsprechenden Messbereich des stationären Gasmessgerätes 3b, dessen Messdaten zur Erkennung einer Grenzwertverletzung genutzt wurden, können so automatisiert alarmiert werden, selbst dann, wenn das mitgeführte mobile Gasmessgerät 3a keinen Alarm ausgelöst hat.
Alternativ oder in Ergänzung ist es denkbar, dass das mobile Gasmessgerät 3a in diesem Fall nicht einen Alarm auslöst, sondern dem Gasmessgeräteträger eine Information in Bezug auf die bestehende Gefahrensituation und den Ort des stationären Gasmessgerätes 3b, dessen Messdaten der Erkennung einer Grenzwertverletzung zugrunde liegen, ausgibt.
Bezugszeichenliste

1: Datenverarbeitungseinheit
2: Datenauswerteeinheit
3: Gasmessgerät
3a: mobiles Gasmessgerät
3b: stationäres Gasmessgerät
4: zentraler Datenspeicher
5: Schnittstelle der Datenverarbeitungseinheit
6: interner Datenspeicher
7: Gateway
8: Auslesegerät
9: Steuereinheit
10: Messleitung

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

US 2017/0193790 A1 [0006]
KR 20170050244 A [0007]

Claims

Verfahren zur Auswertung von Daten wenigstens eines mobilen sowie eines stationären Gasmessgeräts (3a, 3b), mit den Schritten: - Erzeugung von Daten durch das mobile und das stationäre Gasmessgerät (3a, 3b) in Abhängigkeit einer Gaskonzentration, - Übertragen der Daten von dem mobilen sowie dem stationären Gasmessgerät (3a, 3b) zu einer zentralen Datenverarbeitungseinheit 1 sowie zumindest teilweise Aufbereitung der Daten durch Ergänzung um eine Information in Bezug auf den Ort einer Erzeugung der Daten, dadurch gekennzeichnet, dass die aufbereiteten Daten des mobilen und stationären Gasmessgeräts (3a, 3b) einer Datenauswerteeinheit (2) zugeleitet werden, in der eine gemeinsame Auswertung der aufbereiteten Daten des mobilen und stationären Gasmessgeräts (3a, 3b) zur Erzeugung wenigstens eines Ergebniswerts erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass unter Zugrundelegung des Ergebniswerts wenigstens ein Steuersignal erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Information in Bezug auf den Ort der Datenerfassung wenigstens teilweise von dem Gasmessgerät (3), das die jeweiligen Daten erzeugt hat, hinzugefügt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Information in Bezug auf den Ort der Datenerzeugung wenigstens teilweise von einem Gateway (7) hinzugefügt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Information in Bezug auf den Ort der Datenerzeugung wenigstens teilweise von einem externen Gerät und/oder System hinzugefügt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Grundlage der Auswertung der aufbereiteten Daten des mobilen und stationären Gasmessgeräts (3a, 3b) eine Drift wenigstens eines stationären Gasmessgeräts (3b) während einer Messung oder über einen Zeitraum detektiert wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Grundlage der Auswertung der aufbereiteten Daten des mobilen und stationären Gasmessgeräts (3a, 3b) eine Leckage geortet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Grundlage der Auswertung der aufbereiteten Daten des mobilen und stationären Gasmessgeräts (3a, 3b) ein Warnsignal erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Warnsignal an wenigstens eines der mobilen Gasmessgeräte (3b) übertragen wird.
System zur Überwachung wenigstens einer Konzentration eines Gases in einem Überwachungsgebiet mit wenigstens einem mobilen und einem stationären Gasmessgerät (3a, 3b) und mit einer zentralen Datenverarbeitungseinheit (1), an die zumindest zeitweise von den Gasmessgeräten (3) erzeugte und durch Hinzufügung einer Information in Bezug auf einen Ort, an dem eine Erzeugung der Daten stattgefunden hat, aufbereitete Daten übertragbar sind, und mit einer Datenauswerteeinheit (2) zur Auswertung der aufbereiteten Daten, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenauswerteeinheit (2) ausgeführt ist, um aus den aufbereiteten Daten eines mobilen Gasmessgerätes (3a) und den aufbereiteten Daten eines stationären Gasmessgeräts (3b) aufgrund einer gemeinsamen Auswertung und/oder eines Vergleichs der aufbereiteten Daten des mobilen sowie des stationären Gasmessgeräts (3a, 3b) zumindest einen Ergebniswert zu ermitteln.
System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Steuereinheit (9) vorgesehen ist, die ausgebildet ist, um auf der Grundlage des Ergebniswerts wenigstens ein Steuersignal zur Ansteuerung eines Ventils, eines Heiz- oder Kühlelements, einer Kraft- oder Arbeitsmaschine, eines Displays, eines Lautsprechers, einer Sirene, einer Löscheinrichtung, eines mobilen Gasmessgeräts und/oder eines Stellantriebs zu erzeugen.
System nach einem der Ansprüche 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Test-, Kalibrier und/oder Ladestation mit zumindest einer Aufnahme für wenigstens ein mobiles Gasmessgerät (3a) vorgesehen ist, die eingerichtet ist, um das mobile Gasmessgerät (3a) zu kalibrieren, einen Energiespeicher des mobilen Gasmessgeräts (3a) mit elektrischer Energie zu versorgen, einen Datenspeicher (6) des mobilen Gasmessgeräts (3a) auszulesen und/oder Geräteparameter anzuzeigen.
System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Test- und Kalibrierstation eine Schnittstelle aufweist, über die zumindest indirekt über die Schnittstelle (5) der Datenverarbeitungseinheit (1) uni- oder bidirektional Daten mit einem zentralen Datenspeicher (4) und/oder der Datenauswerteeinheit (2) austauschbar sind.
Verwendung eines Systems zur Überwachung wenigstens einer Konzentration eines Gases gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13 in einer Industriefertigung, in einer Raffinerie und/oder auf einer Förder- oder Bohrplattform.