WO2015139679A1 - Strebausbau eines untertagebergbaus - Google Patents

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WO2015139679A1
WO2015139679A1 PCT/DE2015/000125 DE2015000125W WO2015139679A1 WO 2015139679 A1 WO2015139679 A1 WO 2015139679A1 DE 2015000125 W DE2015000125 W DE 2015000125W WO 2015139679 A1 WO2015139679 A1 WO 2015139679A1
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WO
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camera
longwall
data
image data
construction according
Prior art date
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PCT/DE2015/000125
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English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Rahms
Sabine BITTNER
Original Assignee
Tiefenbach Control Systems Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Tiefenbach Control Systems Gmbh filed Critical Tiefenbach Control Systems Gmbh
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Priority to RU2016140705A priority patent/RU2681735C2/ru
Priority to CN201580014396.8A priority patent/CN106103895B/zh
Priority to AU2015233890A priority patent/AU2015233890B2/en
Priority to US15/125,818 priority patent/US10404948B2/en
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
    • H04N7/181—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast for receiving images from a plurality of remote sources
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21C—MINING OR QUARRYING
    • E21C35/00—Details of, or accessories for, machines for slitting or completely freeing the mineral from the seam, not provided for in groups E21C25/00 - E21C33/00, E21C37/00 or E21C39/00
    • E21C35/24—Remote control specially adapted for machines for slitting or completely freeing the mineral
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D15/00—Props; Chocks, e.g. made of flexible containers filled with backfilling material
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D23/00—Mine roof supports for step- by- step movement, e.g. in combination with provisions for shifting of conveyors, mining machines, or guides therefor
    • E21D23/0004—Mine roof supports for step- by- step movement, e.g. in combination with provisions for shifting of conveyors, mining machines, or guides therefor along the working face
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D23/00—Mine roof supports for step- by- step movement, e.g. in combination with provisions for shifting of conveyors, mining machines, or guides therefor
    • E21D23/04—Structural features of the supporting construction, e.g. linking members between adjacent frames or sets of props; Means for counteracting lateral sliding on inclined floor
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D23/00—Mine roof supports for step- by- step movement, e.g. in combination with provisions for shifting of conveyors, mining machines, or guides therefor
    • E21D23/12—Control, e.g. using remote control
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    • E21D23/00—Mine roof supports for step- by- step movement, e.g. in combination with provisions for shifting of conveyors, mining machines, or guides therefor
    • E21D23/12—Control, e.g. using remote control
    • E21D23/14—Effecting automatic sequential movement of supports, e.g. one behind the other
    • E21D23/148—Wireless transmission of signals or commands

Definitions

  • the invention relates to a longwall construction of an underground mining after
  • This longwall construction is known from DE 102009048154 A1.
  • a camera is attached to the cap of each of the expansion rack (shield) instead of an ultrasonic transmitter. It serves as a sensor which measures the distance between the conveyor and the expansion rack for controlling the scraper cylinders.
  • the longwall control which usually has a central computer, the position of the individual shots of the conveyor as well as the position of the shields as well as the position and orientation of the complete longwall structure can be determined and controlled.
  • the measurement results of the individual cameras are transmitted via data lines to the longwall control, which in turn initiates the control of the individual hydraulic cylinders of each expansion rack. So the cameras only serve as sensors.
  • a camera which is housed within an esen housing and by data transfer means recorded by the camera image data to an external data processing device and in the reverse direction control information from the external
  • Data processing device can transmit to the camera arrangement.
  • the data transmission means comprise at least one optical waveguide which can be connected to the external data processing device.
  • WLAN wireless local area network
  • the proposed here camera is too heavy for practical operation; the image recognition may be helpful in some parts of the underground operation; the data transfer appears in addition to the usual REMtragugng between standing in the distance or overground control center and the individual shields as a strange addition.
  • the object of the invention is an intrinsically safe design of the camera suitable for underground mining, a design of the camera which is suitable for specific areas of the longwall, a data transmission network which is not only suitable for sending the cameras to the control station in a suitable manner (branch station,
  • the camera body can be a simple sheet metal housing.
  • Confrontation control device and the shield control devices network can take over and vice versa;
  • the cameras and camera housings are integrated into the camera network in a serial way and in such a way that the camera network can be manufactured partly by cable and partly wirelessly. This can reduce the hardware overhead for the camera network.
  • Camera body is particularly fast and much faster than the data network via the cable bus.
  • the development according to claim 3 carries the imponderables of the radio and in particular W-Lan traffic underground bill by a cable transmission is provided in areas.
  • the invention in the development according to claim 7 allows the integration of the camera system in the expansion operation, which is carried out by the located in the route or overground control center.
  • the operating state and the state of dismantling have only momentary significance and must therefore be transmitted particularly quickly for evaluation and consideration in the mining operation.
  • An object of the invention is to achieve through the camera system further automation of the mining and removal operation.
  • a first step is according to claim 10 an automated hazard detection, which avoids operating errors and is enabled by warning signals or automatic rapid intervention in the operation.
  • the camera groups according to the invention are used for receiving the actual image of the passage cross section.
  • the highest safety and reliability for the passage of the mining machine along the longwall to a unmanned operation is ensured at low Meßaufwand.
  • the measurement and evaluation of the longwall cross-section is performed in front of each stand.
  • the measuring sensor is on the cameras and Camera housing limited, which are attached only at a distance of some expansion point.
  • Passage of the mining machine allowed e.g. as pass-through or contour model for the longwall section before each of the expansion point. vordriven and deposited in the memory of the longwall control device.
  • This model is used either as a surface with the corresponding vertices or on the basis of the
  • Identification elements of the available passage cross section stored. To determine the actual cross-section, the cameras are used, which record the actual image of the actual vertical cross-section present in front of each support frame along its illumination range with a known reduction (zoom factor) perpendicular to the direction of travel. These actual images are transmitted to the control device and processed therein by means of a suitable programming in the sense of driving release.
  • Target image data is taken into account that of a match only
  • Measurement positions are the positions where sensors are mounted. These positions must be identical in the definition of the model and in the dimensioning of the actual state.
  • Reference points of the dimensioning are e.g. two pixels to be measured in terms of their distance, with regard to the inclination of their connecting line, with regard to the length of the straight line delimited by them.
  • the drive-through model in the memory can be stored only pictorially, without it must be deposited by individual measures.
  • the control device adjusts the stored target image, ie drive-through model / contour model, into the cross-sectional image (actual image) recorded by the cameras at predetermined reference points, so that comparable elements and points of the image and the drive-through model / contour Model on each other if both are identical. It is important for the ride release that the picture without Excess in the contour model! fits. with regard to the measuring sensor but limited to the expansion point with cameras and camera body.
  • the measurement effort is reduced, but at the same time increases the reality content of the stored drive-through / contour model. It is possible to use the stored design data, which is constant, also in the sol stroy.
  • the aim of the invention to reduce the measurement effort in the longwall, while ensuring the highest level of security and freedom from interference, can only be achieved by recognizing that there are disturbances that are not or only with great effort or uncertainty captured by image acquisition and geometric surveying can be. Therefore, the invention in claim 14 also provides the detection of such disturbances - in this application referred to as condition sizes before.
  • the development according to claim 15 serves the security of image recognition and evaluation. In particular, such characteristic elements; Measuring points and
  • the invention assumes that the person recognition can only be a side effect of the camera system according to this invention, since the
  • Marking colors also applied infrared light, preferably by insertion in the normal illumination with white light.
  • Figure 1 The section through a strut with a Ausbauschild
  • Figure 2 The schematic plan view of a cutting machine and a group of Ausbauschilden.
  • Figure 3 The schematic representation of a camera body Figure 4 a drive-through model as a contour model
  • Figure 1 is as a mining machine 21, a milling machine and one of
  • the expansion point are arranged along a seam 20.
  • the seam 20 is fed with a cutter 23, 24 of a mining machine 21, e.g. Chipping machine 21 dismantled in 22 dismantling direction.
  • the cutting machine 21 is moved by means of a Schramtrosse, which is not shown in the cutting direction 19 along the coal front.
  • the broken coal is loaded onto a conveyor by the shredding machine, also known as a "shearer".
  • the conveyor consists of a channel 25 in which an armored conveyor is moved along the coal front.
  • the channel 25 is subdivided into individual units, which are connected to each other but move relative to each other
  • Each of the units is connected by a cylinder-piston unit (walking piston) 29 as force transmitter with one of the expansion units 1 to 18.
  • Each of the expansion points serves the purpose of supporting the strut upwards.
  • further cylinder-piston units for example 30, which clamp a bottom plate 26 relative to a roof plate 27.
  • the roof panel has at its front, the seam facing the end of a so-called coal bumper 28th It is a flap that folds in front of the mined coal wall.
  • the carbon bumper 28 must be folded up in front of the approaching cutting machine 21.
  • Also for this purpose serves a further cylinder-piston unit, not shown.
  • the carbon bumper 28 may be pivotally mounted to the front of a Schiebekapßpe 52.
  • the sliding cap is by a not shown
  • Cylinder / piston unit in the plane of the roof plate retractable and extendable to extend the protective effect of the roof plate in the direction of coal impact.
  • the carbon bumper is already folded down again.
  • the expansion station 3, 2, 1 are ready moved and remain in this position until the cutting machine approaches again from the right.
  • the control of these movements happens partly automatically according to a stored program depending on the movements and the current position of the cutting machine, partly in local or remote control by hand.
  • the dismantling and dismantling control is done by the over-head office 50 and / or the underertreliigen auxiliary center 33, as a control center or
  • the control center is not in the longwall but in one of the lateral routes, from which the longwall is driven.
  • the central office 50 and / or the auxiliary center 33 is the program for automatic operation of the expansion control and for the automatic input of the expansion commands (robbing, striding, setting of the removal unit) depending on the position of the mining machine stored.
  • the measured values (sensor signals) of the individual sensors can also be called up by the main control unit 50 and / or the auxiliary central unit 33. From the main control center 50 and / or the auxiliary control center 33, the command output and the retrieval of the sensor signals can also be done manually.
  • Each of the expansion point 1-18 is in each case a shield control device 34
  • Each shield control device 34 is connected to the functional elements of its expansion plate, in particular sensors and the actuating magnet of the pilot valves or main valves of the force transmitter. Details of this can be found in the cited prior art.
  • the shield control devices 34 receive their command signals from the remote control center - in this embodiment the subservient backup center 33 in one of the routes.
  • the control center is equipped with a screen 31, in which the dismantling and removal process is made visible to the operator who has a
  • Input device 32 as needed and in particular emergency intervention and can exercise emergency or emergency signals.
  • the signal and command transmission is through the multicore cable 58 (bus line, line bus). It connects all of the shield control devices 34 to each other and to the control station 33.
  • the cable also serves to power the disassembly station, e.g. the control solenoid of the hydraulic valves.
  • the power supply units are connected to the central power supply via a line 61.
  • shield codeword shield codeword
  • Shield control devices activated to perform the requested function, eg measurement request or expansion function z. B. in the sense of robbing, walking, Translation. The activated shield control device then sets the obtained
  • Function command to, e.g. Measured value query or removal command, in a command to the affected the replacement shield associated functional elements, sensors, control valves or main valves.
  • the operation of the mining machine according to the invention is supported by the use of the cameras - with the aim of full automation - which allows at low Meßaufwand to replace the human supervision of the mining operation and in particular the collision avoidance of the mining machine and expansion or support.
  • the main control center 50 and / or the longwall control / auxiliary center 33 has a storage capacity in which a model 51 of the required
  • Passage cross section is stored for all longwall cross sections at a distance of a support frame.
  • Such a model 51 is shown in FIG.
  • Passage cross-section dash-dotted registered as area and shown in Figure 4 as area with dimensioning, measuring points and reference points of the dimensioning.
  • the drive-through model is, as the expansion consists of identical expansion points, made for the longwall once by hand or by test runs with appropriate adjustment to the mining machine. It is defined as the contour of the surface, which is here delineated by dash-dotted lines, and in this form in the memory of the
  • Strut control device deposited but it can also be characterized by characteristic
  • Gutter and inner edge of cable brace on the gutter measured as the extension length of the walking piston 29 plus the constructive width of the gutter;
  • d is the slope of the roof panel C is the extension length of the piston 30, measured by a sensor in the cylinder between suitable reference points, possibly plus design dimensions;
  • e is the distance between the reference points: upper edge of the cable bracket and lower edge of the camera, measured by the distance sensor on the cable bracket;
  • Characteristics is stored in the memory of the longwall control device.
  • the cameras according to the invention are used for the determination.
  • the camera housing 35 each with two cameras 36 are mounted at a distance of some shields with opposite detection area 37 in the longitudinal direction of the longwall each on a shield.
  • the camera housings are spaced several shields, but arranged so close together that the fields of view of the longitudinally adjacent cameras overlap in the longitudinal direction so that in any case a reliable image analysis is possible.
  • the ratios of the mining operation e.g. Height of the longwall, visibility, dust and dirt-, but also the way of integration of the camera system in the operation -z.B. only ease of manual operation, redundancy to manual operation or full automation - and in particular the resulting safety requirements are factors that determine the distance of the camera body.
  • the cameras detect in their detection range 37 in the transverse direction to the longwall the free cross section of the longwall below the roof 27 including the brack, the gutter and the working area of the cutting machine.
  • the detection area 37 includes some shields (surveillance area) Adjacent monitoring areas / detection areas 37 may overlap for safety's sake.
  • Image data passed as a warning or distress signal.
  • each camera housing two cameras 36 are housed. There is an angle of about 120 ° between their optical centrai axes. This angle depends on the field of view of the cameras. This field of view is designated in Figure 3 by the reference numeral 37 and highlighted in gray. The angle between the
  • Central axes of the cameras is now chosen so that the fields of view of the cameras detect the path of the longwall between the seam and the channel 25 in the transverse direction completely and in the longitudinal direction over a certain distance (monitoring area).
  • each camera body 35 with the same
  • Camera electronics 38 with a computer capacity, a storage capacity and a transmitter / receiver for high-frequency radio signals and further equipped with a radio antennas 39. Some of the adjacent camera housings may also be connected to each other via data cables 40. These camera housings form a camera island, from which the data transfer to the next
  • Camera housing or to the next camera via radio happens. In this way, some of the camera bodies can dispense with radio equipment and antennas. However, it is preferred that all camera housings are provided with radio for reasons which will be discussed later.
  • the camera housings are thus integrated by radio and antennas 41 and data cable 40 into a local area network (Wireless Local Area Network).
  • the camera electronics 38 is equipped so that via radio or data cable incoming data, which is not for one of the cameras 36 of the respective
  • Camera body are intended to be sent immediately.
  • the last camera housing in the longwall is preferably to the control center 33 via optical waveguide 42 (not shown) or electronic cable for data transmission
  • the evaluation can be carried out by inserting the actual image file into the drive-through model stored as a surface at reference points which are present in both, for example at the upper edge of the cable bracket. A warning signal or distress signal is now generated depending on whether the stored drive-through model is in the actual image file to the
  • the evaluation can be carried out by determining whether the characteristic identification elements described above, which are identical to their own
  • Reference points made the dimensioning and determines whether the stored drive-through model fits into the polygon spanned by these actual characteristics, or whether the stored in the memory of the longwall control parameters match the actual picture file taken parameters or deviates from it outside the permitted limits ,
  • the computer capacity detects the deviations determined in the comparison and evaluates them according to predetermined rules and algorithms and / or reports them to the control center 33, where they are visible on the screen 31 and from the
  • the camera data is received at the control center 33 and made visible on the screen 31.
  • the operator can react in an appropriate manner by means of the input device 32 if the transmitted image data make this appear necessary or expedient.
  • Illumination can be improved on the one hand by marking strips, illuminated plaques and the like on points to be emphasized and on the other hand also by the insertion of infrared light.
  • This passage cross-section is passed as an actual image file to the control center 33, stored there and evaluated according to predetermined rules and algorithms. It is desirable that the cameras 36 perform a complete image data acquisition. In this case, a storage of the image data can be made in the memories of the camera body. In addition, the
  • Deviations detect or foresee a danger or imminent disruption of the mining operation or expansion operation there are two possibilities: Deviations detect or foresee a danger or imminent disruption of the mining operation or expansion operation.
  • the camera network according to the invention is also provided as a redundant and alternative network for data transmission instead of the bus line 58.
  • the previously described converter 59 are equipped with a radio device and antenna 53. This makes it possible, in parallel or alternatively to the data transmission via the line bus 58, also data via the camera network or - especially if portions of the line bus 58 are disturbed - over the parallel portion of the camera network by means of antennas 39 and / or
  • Line bus 58 completely or even in certain areas - the required
  • Expansion machine 21 shown.
  • the camera network according to this invention with its W-LAN antennas 39 can now be advantageously used for data transmission of the data emitted by the antenna 41 data. Since preferably all camera housings are equipped with radio, is a locally complete
  • Line bus to the individual expansion points with your shield control devices by encryption and coding of the data is designed so that the addressee and Sender of signals and commands can be identified and the data and signals are always assigned to the right transmitter or receiver.
  • the additional camera network not only opens up a second data network but also a multiplicity of data paths between the camera network and the regular data network. Further, the cameras and
  • Camera housing included in the circle of addressees and transmitters of data and commands. It is provided according to the invention that the data that goes via the camera network are encrypted by an appropriate coding that allows identification and addressing. Further, in the camera network, those data which have been sent once are identified so that they are not sent out a second time by the same sender. This can be done, for example, by adding to the data, for example image data, not just a signal for identifying the location and direction of the image acquisition, but also a time signal.
  • Another set of cameras (not shown) is now installed along the longwall. These cameras are arranged with greater density and greater redundancy and overlap of their coverage because they are used for person detection. However, their coverage area may be limited in the cross-section of the longwall to the expected location of people. These personal cameras are assigned a second independent camera network. This creates a further alternative and / or redundancy of the data transmission since it is furthermore provided that this camera network can also communicate with the line bus 58 or the first camera network by means of conductors or radio devices.
  • roof panel, roof 27 roof panel, roof 27
  • auxiliary control center subordinate auxiliary control center, control center central control, longwall control device, central dismantling and dismantling control, longwall control device 33 devices for the longwall / central control
  • Device control device 34 shield control device, shield control device, and
  • Radio antenna, camera antenna, wireless antenna, transponder 39 Radio antenna, camera antenna, wireless antenna, transponder 39
  • route station In the context of this application, the term route station, control station, control center, long-range control, long-range control device are called synonymous with the control device located in one of the routes or above ground for controlling the dismantling and removal operation. Under the term shield control or
  • Shield control devices are subsumed attached to each expansion rack control devices, each other via a bus system, in this application as
  • Line bus referred, are networked.

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Abstract

Der Strebausbau eines Untertagebergbaus mit Ausbaugestellen (Schilden 1-18) umfasst Kameragehäuse (35) mit je zwei Kameras (36), welche einen Überwachungsbereich des Strebs mit mehreren Schilden in Längsrichtung des Gangs und möglichst vollständiger Erfassung des Querschnitts des Gangs aufnehmen. Die Kameras in einem Überwachungsbereich sind zur Stromversorgung einem gemeinsamen Netzgerät (48) zugeordnet und mit einer eigensicheren Elektronik ausgestattet. Die Elektronik verfügt über ein Funkgerät für hochfrequenten Datentransfer (Senden und Empfangen) nebst Antenne 39 (W-LAN-Antenne) zum drahtlosen Anschluss an das örtliches Kamera-Netzwerk (Wireless Local Area Network). Jeder Kamera und jedem Kameragehäuse ist ein Kamera - Code und ein Adress - Code zugeordnet, welcher den Daten zur Identifizierung beigegeben wird. Jedes Funkgerät ist so eingerichtet, dass mit einem fremden Kamera - Code markierte Daten und mit einem fremden Adresscode markierte Daten und Signale unmittelbar nach dem Empfang zur Sendung ausgestrahlt werden.

Description

Strebausbau eines Untertagebergbaus
Die Erfindung betrifft einen Strebausbau eines Untertagebergbaus nach dem
Oberbegriff des Anspruch 1. Dieser Strebausbau ist durch DE 102009048154 A1 bekannt. Dabei ist an der Kappe jedes der Ausbaugestells (Schildes) statt eines Ultraschallsenders eine Kamera angebracht. Sie dient als Sensor, welcher den Abstand zwischen dem Förderer und dem Ausbaugestell misst zur Ansteuerung der Schreitzylinder. Mit Hilfe der Strebsteuerung, die üblicherweise einen Zentralrechner aufweist, kann die Position der einzelnen Schüsse des Förderers und auch die Position der Schilde sowie die Lage und Ausrichtung des kompletten Strebausbaus ermittelt und gesteuertwerden. Hierzu werden die Messergebnisse der einzelnen Kameras über Datenleitungen an die Strebsteuerung übertragen, die wiederum die Ansteuerung der einzelnen Hydraulikzylinder jedes Ausbaugestells initiiert. Die Kameras dienen also lediglich als Sensoren.
Durch die DE 102008029406 ist eine Kamera bekannt, die innerhalb eines esen Gehäuses untergebracht ist und durch Datenübertragungsmittel die von der Kamera aufgezeichneten Bilddaten zu einer externen Datenverarbeitungseinrichtung und in umgekehrter Richtung Steuerungsinformationen von der externen
Datenverarbeitungseinrichtung zur Kameraanordnung übertragen kann., wobei die Datenübertragungsmittel zumindest einen Lichtwellenleiter umfassen, der an die externe Datenverarbeitungseinrichtung anschließbar ist.
Darüber hinaus wird eine kabellose Datenübertragung/ Funkübertragung von der Kameraanordnung zu einer externen Datenverarbeitungseinrichtung mit einer drahtlosen WLAN-Verbindung (WLAN = Wireies s Local Area Network, drahtloses lokales Netzwerk) vorgeschlagen. Die hierbei vorgeschlagene Kamera ist für den praktischen Betrieb viel zu schwer; die Bilderkennung mag an einzelnen Stellen des Untertagebetriebs hilfreich sein; die Datenüberragung erscheint neben der gängigen Datenübertragugng zwischen der in der Strecke oder Übertage stehenden Leitstelle und den einzelnen Schilden als fremdartiger Zusatz.
Aufgabe der Erfindung ist, eine für den Untertagebergbau geeignete eigensichere Gestaltung der Kamera, eine an spezifische an allen Stellen des Strebs geeignete Ausführung der Kamera, ein Datenübertragungsnetz, das nicht nur geeignet ist, die Kameras in geeigneter Weise an die Leitstelle (Streckenstation,
Strebsteuereinrichtung) und an die Schildsteuergeräte anzubinden, sondern sich auch in das untertägige Datenübertragungssystem durch den Leitungsbus sinnvoll eingliedert.
Die Lösung nach Anspruch 1 zeichnet sich dadurch aus,
• dass die Kameras in ihrem Gehäuse und im Streb zur möglichst
vollständigenErfassung der Länge und des Querschnitts des Gangs vor einer gewissen Anzahl von Ausbaugestellen angeordnet sind,
• dass die Eigensicherheit bereits durch eigensichere Elektronik der Kameras
hergestellt wird, so dass das Kameragehäuse ein einfaches Blechgehäuse sein kann.
• Dass das durch W-LAN-Antenne eines jede Kameragehäuses das örtliche
Kamera-Netzwerk (Wireless Local Area Network) erreichbar ist und -redundant oder alternativ- Funktionen des durch den Leitungsbus zwischen der
Strebsteuereinrichtung und den Schildsteuergeräten Netzwerks übernehmen kann und umgekehrt;
• dass die Kameras und Kameragehäuse in das Kamera-Netzwerk seriell und so eingebunden sind, dass das Kamera-Netzwerk teils durch Kabel und teils drahtlos hergestellt werden kann. Dadurch kann der Hardware-Aufwand für das Kamera- Netzwerk reduziert werden.
• dass das Kamera-Netzwerk durch die Besonderheiten der Elektronik jedes
Kameragehäuses besonders schnell und viel schneller als das Datennetzwerk über den Leitungsbus ist.
Zur Steigerung der überragbaren Datenmenge dient die Weiterbildung nach
Anspruch 2.
Die Weiterbildung nach Anspruch 3 trägt den Unwägbarkeiten des Funk- und insbesondere W-Lan-Verkehrs Untertage Rechnung, indem in Bereichen auch eine Kabelübertragung vorgesehen wird.
Durch die Anordnung mehrerer Netzgeräte zur Stromversorgung der
Kameragehäuse (Anspruch 4) werden die Auswirkungen eines Ausfalls minimiert. Anspruch 5 mit Weiterbildung nach Anspruch 6 gestatten den eindeutigen und fehlerfreien Datenverkehr der Strebsteuereinrichtung mit dem jeweils in den
Steuervorgang eingebundenen kameragehäuse und ihren Kameras.
Die Erfindung in der Weiterbildung nach Anspruch 7 gestattet die Einbindung des Kamerasystems in den Ausbaubetrieb, der von der in der Strecke oder Übertage befindlichen Leitstelle aus erfolgt. Dadurch dass der Bedienungsmann die von den Kameras aufgenommenen Bilder des Strebs gerade aus dem Bereich erhält, in welchem sich momentan die Abbaumaschine befindet, erhält er die erforderlichen Informationen zur Auslösung der erforderlichen Steuersignale und vor allem
Notsignale. Für diese Informationen oder Steuersignale muß bisher Personal vor Ort sein, dafür zuständig, Gefährdungen für Material und/oder Personen auszuschließen. Anspruch 8 sieht vor, dass gerade den Notsituationen erfindungssgemäß dadurch Rechnung getragen werden kann, dass über das Kamera-Netzwerk eine redundante oder alternative, jedenfalls aber besonders schnelle Datenübertragung möglich ist. In der Weiterbildung nach Anspruch 9 erfolgt eine Ergänzung und vorteilhafte
Weiterbildung der durch DE 100 18 481 B4 vorgeschlagenen Einrichtung zur
Übertragung der Gesteinsdaten von der Abbaumaschine über Funk an mehrere längs des Abbaubetriebes mit gegenseitigem Abstand aufgestellte Funkempfänger. Dabei wird nur das stärkste bzw. digital vollständigste der Funksignale dem zentralen Befehlsgeber zur Erzeugung der Befehlssignale für den Verhieb
weitergeleitet. Durch die Weiterbildung wird eine weitere Einbindung des Kamera- Netzwerks in die Datenübertragung des Ausbaubetriebs vorgesehen, die wegen der Geschwindigkeit der Datenübertragung in dem Kamera-Netzwerk besonders zweckmäßig ist. Die an der Abbaumaschine gesammelten Daten zum
Betriebszustand und zum Abbauzustand haben nur momentane Bedeutung und müssen daher zur Auswertung und Berücksichtigung im Abbaubetrieb besonders schnell übertragen werden.
Ein Ziel der Erfindung ist es, durch das Kamerasystem eine weitere Automatisierung des Abbau- und Ausbaubetriebs zu erreichen. Ein erster Schritt ist nach Anspruch 10 eine automatisierte Gefahrenerkennung, durch die Bedienungsfehler vermieden und durch Warnsignale oder automatisch ein schneller Eingriff in den Betrieb ermöglicht wird.
In einer Weiterbildung dieses Aspekts der Erfindung nach den Ansprüchen 11 und 12 werden die erfindungsgemäßen Kameragruppen zur Aufnahme des lst_Bildes des Durchfahrquerschnitts benutzt. Hierdurch wird bei geringem Meßaufwand höchste Sicherheit und Zuverlässigkeit für die Passage der Abbaumaschine längs des Strebs bis hin zu einem mannlosen Betrieb gewährleistet. Wie für einen sicheren Betrieb erforderlich- erfolgt die Vermessung und Evaluierung des Strebquerschnitts vor jedem Ausbaugestell; die Meßsensorik ist aber auf die Kameras und Kameragehäuse beschränkt, welche nur mit Abstand einiger Ausbaugestelle angebracht sind.
Bei dieser Weiterbildung wird ein Modell des Durchfahr-Querschnitts, das die
Passage der Abbaumaschine erlaubt, z.B. als Durchfahr- oder Kontur-Modell für den Strebquerschnitt vor jedem der Ausbaugestelle.vorgegeben und im Speicher der Strebsteuereinrichtung hinterlegt. Dieses Modell wird entweder nur als Fläche mit den entsprechenden Eckpunkten oder aber unter Zugrundelegung der
Kenn-Elemente des zur Verfügung stehenden Durchfahrquerschnitts gespeichert. Zum Bestimmen des Ist-Querschnitts werden die Kameras eingesetzt, welche das lst_Bild des senkrecht zur Fahrtrichtung der tatsächlich vorhandenen tatsächlichen Durchfahrquerschnitts vor jedem Ausbaugestell längs ihres Ausleuchtungsbereichs mit bekannter Verkleinerung (Zoom-Faktor) aufnehmen. Diese Ist-Bilder werden der Steuereinrichtung übertragen und darin mittels einer geeigneten Programmierung im Sinne der Fahrtfreigabe verarbeitet.
Bei dem erfindungsgemäß vorgesehenen Vergleich von Ist-Bilddaten und
Soll-Bilddaten wird berücksichtigt, dass von einer Übereinstimmung nur
ausgegangen werden kann, wenn die Meßpositionen und Referenzpunkte der Vermaßung im Modell und in der Realität geometrisch übereinstimmen.
Meßpositionen sind die Positionen, an denen Sensoren angebracht sind. Diese Positionen müssen bei der Festlegung des Modells und bei der Vermaßung des Istzustandes identisch sein.
Referenzpunkte der Vermaßung sind z.B. zwei Bildpunkte, die vermaßt werden sollen hinsichtlich ihres Abstands, Hinsichtlich der Neigung ihrer Verbindungslinie, hinsichtlich der Länge der durch sie begrenzten Geraden.
In einer Ausführung, die die Kameras zur Vermessung und Evaluierung des
Strebquerschnitts vor jedem Ausbaugestell einsetzt (Anspruch 11), erfolgt ein einfacher Flächenvergleich. Dazu kann auch das Durchfahr-Modell im Speicher nur bildhaft hinterlegt sein, ohne dass es durch einzelne Meßgrößen hinterlegt sein muß. Die Steuereinrichtung passt das gespeicherte Soll-Bild, d.h. Durchfahr-Modell/ Kontur-Modell in das durch die Kameras aufgenommene Querschnittsbild (Ist-Bild) an vorbestimmten Vergleichspunkten ein, so dass vergleichbare Elemente und Punkte des Bildes und des Durchfahr-Modell/ Kontur-Modells auf einander liegen, wenn beide identisch sind. Wichtig ist für die Fahrtfreigabe, dass das Bild ohne Überschuß in das Kontur-Model! passt. hinsichtlich der Meßsensorik aber auf die Ausbaugestelle mit Kameras und Kameragehäuse beschränkt ist.
In einer anderen Ausführung, die die Kameras zur Vermessung und Evaluierung des Strebquerschnitts vor jedem Ausbaugestell einsetzt (Anspruch 12), erfolgt eine Bildauswertung des aufgenommenen Ist-Bildes zur Ermittlung der Kenngrößen, welche auch dem Durchfahr-Modell/Kontur-Modell zugrunde liegen und im Speicher der Steuereinrichtung hinterlegt sind. Dazu werden in dem Ist-Bild die Istwerte (Neigung, Abstand, Länge) der ausgewählten Kenngrößen abgelesen und an den Referenzpunkten, welche in dem Durchfahr-Modell/ Kontur-Modell und dem Ist-Bild vorhanden sind und identische Elemente des Durchfahrquerschnitts markieren, in das Durchfahr-Modell/Kontur-Modell eingepasst. Abhängig davon, ob die Neigung der Verbindungslinie bzw. die Meßposition und der jeweilige Istwert in das Durchfahr- Modell /Kontur-Modell passt, erfolgt ein im Sinne der Fahrtfreigabe verarbeitbares Signal an die Betriebssteuerung der Abbaumaschine.
In der Ausbildung der Erfindung nach Anspruch 13 wird der Meßaufwand reduziert, gleichzeitig aber der Realitätsgehalt des gespeicherten Durchfahr-/Kontur-Modells erhöht. Es wird ermöglicht, die gespeicherten Konstruktionsdaten, die ja konstant sind, auch bei dem Sol stvergleich heranzuziehen.
Das Ziel der Erfindung, den Meßaufwand im Streb zu reduzieren, gleichzeitig aber höchste Sicherheit und Störungsfreiheit zu gewährleisten, kann nur erreicht werden durch die Erkenntnis, dass es Störgrößen gibt, die durch Bildaufnahme und geometrische Vermessung nicht oder nur mit großem Aufwand oder nicht sicher erfasst werden können. Daher sieht die Erfindung in Anspruch 14 auch die Erfassung solcher Störgrößen -in dieser Anmeldung als Bedingungsgrößen bezeichnet- vor. Die Weiterbildung nach Anspruch 15 dient der Sicherheit der Bilderkennung und - auswertung. Insbesondere werden so Kenn-Elemente; Meßpunkte und
Referenzpunkte markiert und klar erkannt.
Gleichzeitig kann hierdurch aber auch als vorteilhafter Nebeneffekt- die
Personenerkennung durch die Kameras ermöglicht, begünstigt undsicherer gemacht werden (Anspruch 16).
Im übrigen geht die Erfindung davon aus, dass die Personenerkennung nur ein Nebeneffekt des Kamerasystems nach dieser Erfindung sein kann, da die
Zuverlässigkeit der Betriebssteuerung eine Reduzierung des Meßaufwandes erfordert, während bei der Personenerkennung eine Redundanz und ein Zu-viel nicht stört sondern die Aussagesicherheit eher fördert. Daher die Weiterbildung nach Anspruch 17.
Nach Anspruch 18 wird zur Verbesserung der Bilderkennung insbesondere im Falle bei Anwendung besonderer Markierungspunkte, Markierungsstreifen,
Markierungsfarben auch Infrarotlicht angewandt, vorzugsweise durch Einblendung in die normale Ausleuchtung mit Weißlicht.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung beschrieben.
Es zeigen:
Figur 1 : Den Schnitt durch ein Streb mit einem Ausbauschild
Figur 2: Die schematische Aufsicht auf eine Schräm-Maschine und eine Gruppe von Ausbauschilden.
Figur 3: Die schematische Darstellung eines Kameragehäuses Fig.4 ein Durchfahr-Modell als Kontur-Modell
Figur 5: Den Schnitt ensprechend Fig.1 , jedoch mit abgesunkenem Ausbauschild
In Figur 1 ist als Abbaumaschine 21 eine Fräsmaschine und eines der
Ausbaugesteile 1-18 gezeigt. Die Ausbaugestelle werden allgemein und in dieser Anmeldung auch als Ausbauschild oder Schild bezeichnet. In Figur 2 ist eine
Mehrzahl von Ausbaugestellen 1 bis 18 gezeigt. Die Ausbaugestelle sind längs eines Flözes 20 angeordnet. Das Flöz 20 wird mit einer Schneideinrichtung 23, 24 einer Gewinnungsmaschine 21 , z.B. Schrämmaschine 21 in Abbaurichtung 22 abgebaut. Die Schrämmaschine 21 ist mittels einer Schrämtrosse, die nicht dargestellt ist, in Schneidrichtung 19 längs der Kohlefront verfahrbar. Die gebrochene Kohle wird von der Schrämmaschine, auch "Walzenlader" genannt, auf einen Förderer geladen. Der Förderer besteht aus einer Rinne 25, in welcher ein Panzerförderer längs der Kohlefront bewegt wird. Die Rinne 25 ist in einzelne Einheiten unterteilt, die zwar miteinander verbunden sind, jedoch relativ zueinander eine Bewegung in
Abbaurichtung 22 ausführen können. Jede der Einheiten ist durch eine Zylinder- Kolben-Einheit (Schreitkolben) 29 als Kraftgeber mit einer der Ausbaueinheiten 1 bis 18 verbunden.
Jedes der Ausbaugestelle dient dem Zweck, den Streb nach oben hin abzustützen. Hierzu dienen weitere Zylinder-Kolben-Einheiten z.B. 30, die eine Bodenplatte 26 gegenüber einer Dachplatte 27 verspannen. Die Dachplatte besitzt an ihrem vorderen, dem Flöz zugewandten Ende einen so genannten Kohlenstoßfänger 28. Dabei handelt es sich um eine Klappe, die vor die abgebaute Kohlewand klappbar ist. Der Kohlenstoßfänger 28 muß vor der heranfahrenden Schrämmaschine 21 hochgeklappt werden. Auch hierzu dient eine nicht dargestellte weitere Zylinder- Kolben-Einheit.
Der Kohlenstoßfänger 28 kann vorne an einer Schiebekapßpe 52 schwenkbar angebracht sein. Die Schiebekappe ist durch eine nicht dargestellte
Zylinder/Kolbeneinheit in der Ebene der Dachplatte einziehbar und ausfahrbar, um die Schutzwirkung der Dachplatte in Richtung Kohlestoß zu verlängern. Bei
Nahender Abbaumaschine wird sie eingezogen. Diese Funktionselemente des einzelnen Ausbaugestells sind hier nur beispielhaft dargestellt. Weitere
Funktionselemente sind vorhanden; dabei handelt es sich zum einen um weitere Kraftgeber, insbesondere um hydraulische Zylinder/Kolbeneinheiten, zum anderen aber auch um hier nicht dargestellt Sensoren zum Steuern des automatischen Betriebs. Diese Zylinder/Kolbeneinheiten werden über Ventile und Vorsteuerventile mit Stellmagnet elektrohydraulisch betätigt.
In Fig. 2 bewegt sich die Schrämmaschine nach rechts. Daher muß der
Kohlenstoßfänger des Ausbaugestells 17 zurückgeklappt sein. Andererseits wird die Einheit der Rinne 25 (Schuß) des Ausbaugestells 9, die sich - in Fahrtrichtung 19 - hinter der Schrämmaschine 21 befindet, in Richtung auf die abgebaute Kohlewand vorgerückt. Ebenso befinden sich die folgenden Ausbaugestelle 8,7,6, 5 und 4 im Vorwärtsgang mit Richtung auf die abgebaute Kohlenwand. An diesen
Ausbaugestellen wird der Kohlenstoßfänger bereits wieder heruntergeklappt. Die Ausbaugestelle 3, 2, 1 sind fertig gerückt und bleiben in dieser Position, bis die Schrämmaschine sich wieder von rechts nähert.
Die Steuerung dieser Bewegungen geschieht teils automatisch nach einem eingespeicherten Programm in Abhängigkeit von den Bewegungen und der momentanen Position der Schrämmaschine, teils bei örtlicher oder Fembedienung von Hand.
Die Ausbau- und Abbausteuerung geschieht von der übertätigen Hauptzentrale 50 und/oder der untertätigen Hilfszentrale 33, auch als Leitstelle oder
Strebsteuereinrichtung bezeichnet. Die Leitstelle befindet sich nicht im Streb sondern in einer der seitlichen Strecken, von denen aus der Streb aufgefahren wird. In der Hauptzentrale 50 und/oder der Hilfszentrale 33 ist das Programm zum automatischen Betrieb der Ausbausteuerung und zur automatischen Eingabe der Ausbaubefehle (Rauben, Schreiten, Setzen der Ausbauschilde) in Abhängigkeit von der Position der Abbaumaschine gespeichert. Dazu können auch die Messwerte (Sensorsignale) der einzelnen Sensoren von der Hauptzentrale 50 und/oder der Hilfszentrale 33 programmiert abgerufen werden. Von Hauptzentrale 50 und/oder der Hilfszentrale 33 aus kann die Befehlsabgabe und der Abruf der Sensorsignale auch von Hand erfolgen.
Jedem der Ausbaugestelle 1-18 ist jeweils eine Schildsteuereinrichtung 34
zugeordnet. Jedes Schildsteuergerät 34 ist mit den Funktionselementen seines Ausbauschildes, und zwar insbesondere Sensoren und den Stellmagneten der Vorsteuerventile bzw. Hauptventile der Kraftgeber verbunden. Einzelheiten hierzu ergeben sich aus dem zitierten Stand der Technik.
Die Schildsteuergeräte 34 erhalten ihre Befehlssignale von der Strebleitstelle- in diesem Ausführungsbeispiel der untertätigen Hilfszentrale 33 in einer der Strecken.
Die Leitstelle ist mit einem Bildschirm 31 ausgestattet, in dem der Abbau- und Ausbauvorgang sichtbar gemacht wird für die Bedienperson, die über eine
Eingabeeinrichtung 32 bei Bedarf und insbesondere notfalls eingreifen und Not- bzw. Nothaltsignale ausüben kann.
Die Signal- und Befehlsübertragung geschieht durch das mehradrige Kabel 58 (Busleitung, Leitungsbus) Es verbindet alle Schildsteuereinrichtungen 34 unter einander und mit der Leitstelle 33. Das Kabel dient außerdem zur Stromversorgung der Ausbaugestelle, z.B. der Steuermagnete der hydraulischen Ventile.
Wegen der Vielzahl der Schildsteuereinrichtungen 34 wird der Leitungsbus im
Abstand einiger Ausbaugestelle in Umsetzern 59 unterbrochen und die Stromkabel werden hier an Netzgeräte 60 angeschlossen. Die Netzgeräte sind an die zentrale Spannungsversorgung über eine Leitung 61 angeschlossen.
Über jede Schildsteuereinrichtungen werden die an der Leitstelle eingegebenen oder abgegebenen Ausbaubefehle, Zustandsdaten und sonstigen Daten von alle anderen empfangen und an alle anderen sowie die Leitstelle weiter gegeben.
Durch eine vorbestimmte Kodierung (Schildcodewort) wird jedoch nur eine der Schildsteuereinrichtungen der Schilde 1-18 oder eine Gruppe von
Schildsteuereinrichtungen aktiviert zur Durchführung der angeforderten Funktion, z.B. Messwertanfrage oder Ausbaufunktion z. B. im Sinne des Raubens, Schreitens, Setzens. Die aktivierte Schildsteuereinrichtung setzt sodann den erhaltenen
Funktionsbefehl um, z.B. Messwertabfrage oder Ausbaubefehl, in einen Befehl an die dem betroffenen Ausbauschild zugeordneten Funktionselemente, Sensoren, Steuerventile bzw. Hauptventile.
xxxDie Ansteuerung der Schildsteuereinrichtung eines bestimmten Ausbauschildes und die automatische Auslösung der Funktionen und Funktionsabläufe ist z.B in der DE 195 46 427.3 A1 beschrieben.
Es ist ersichtlich, dass die Bewegungsabläufe in einem Streb sehr komplex und wegen der Besonderheit der örtlichen Situation von einer einzelnen Person nicht zu übersehen und vorherzusagen sind.
Daher wird der Betrieb der Abbaumaschine erfindungsgemäß durch Einsatz der Kameras unterstützt -mit dem Ziel der Voll-Automatisierung- , was bei geringem Meßaufwand erlaubt, die menschliche Überwachung des Abbaubetriebs und insbesondere die Kollisionsvermeidung von Abbaumaschine und Ausbau zu ersetzen oder unterstützen.
Dazu weist die Hauptzentrale 50 und/oder die Strebsteuereinrichtung/Hilfszentrale 33 eine Speicherkapazität auf, in welcher ein Modell 51 des benötigten
Durchfahrquerschnittes für alle Strebquerschnitte im Abstand eines Ausbaugestells gespeichert ist. Ein solches Modell 51 ist in Fig.1 in den tatsächlichen
Durchfahrquerschnitt strich-punktiert als Fläche eingetragen und in Fig.4 als Fläche mit Vermaßung, Meßpunkten und Referenzpunkten der Vermaßung dargestellt.
Das Durchfahr-Modell wird, da der Ausbau aus identischen Ausbaugestellen besteht, für das Streb einmalig von Hand oder durch Testläufe mit entsprechendem Abgleich an der Abbaumaschine hergestellt. Es ist als Kontur der Fläche definiert, die hier strich-punktiert umschrieben ist, und in dieser Form im Speicher der
Strebsteuereinrichtung hinterlegt. Es kann aber auch durch charakteristische
Bauelemente, welche den zur Verfügung stehenden Durchfahrquerschnitt
bestimmen, und ihre Vermaßung bestimmt sein. In Fig.4 sind derartige Bauelemente, ihre Vermaßung, die Meßpunkte und Referenzpunkte ihrer Vermaßung angedeutet.
• a ist der Abstand zwischen den Referenzpunkten flözseitige Seitenkante der
Rinne und Innenkante Kabelbracke an der Rinne, gemessen als Ausfahrlänge des Schreitkolbens 29 zuzüglich konstruktiver Breite der Rinne;
• b ist die konstruktive Höhe der Kabelbracke;
• d ist die Neigung der Dachplatte • c ist die Ausfahrlänge des Kolbens 30, gemessen durch einen Sensor in dem Zylinder zwischen geeigneten Referenzpunkten, evtl. zuzüglich konstruktiver Maße;
• e ist der Abstand zwischen den Referenzpunkten: Oberkante Kabelbracke und Unterkante Kamera, gemessen durch Abstandssensor auf der Kabelbracke ;
• f ist der Abstand zwischen den Referenzpunkten: Oberkante Kabelbracke und Unterkante Schiebekappe;
• g ist die Neigung der Klappkappe
Durch diese Kenngrößen wird ein Vieleck aufgespannt, dass bei entsprechender Verkleinerung, welche konstante oder besondere Gegebenheiten der
Strebquerschnitte berücksicht, als Durchfahr-Modell dient und mit diesen
Kenngrößen im Speicher der Strebsteuereinrichtung hinterlegt wird.
Bei jeder Annäherung der Abbaumaschine wird nun der tatsächlich zur Verfügung stehende Durchfahrquerschnitt jedes der Ausbaugestelle, Rinne usw. ermittelt.
Zur Ermittlung dienen die erfindungsgemäßen Kameras.
Die Kameragehäuse 35 mit je zwei Kameras 36 sind im Abstand einiger Schilde mit entgegengesetztem Erfassungsbereich 37 in Längsrichtung des Strebs jeweils an einem Schild angebracht. Die Kameragehäuse sind im Abstand mehrere Schilde, jedoch so nahe beieinander angeordnet, dass die Sichtfeldern der in Längsrichtung benachbarten Kameras sich in Längsrichtung so überschneiden, dass jedenfalls eine zuverlässige Bildauswertung möglich ist. Die Verhältnisse des Abbaubetriebs -z.B. Höhe des Strebs, Sichtverhältnisse, Staub und Verschmutzung-, aber auch die Art der Integration des Kamerasystems in den Betrieb -z.B. nur Erleichterung des Handbetriebs, Redundanz zum Handbetrieb oder Vollautomatisierung- und insbesondere die sich daraus ergebenden Sicherheitserfordernisse sind Faktoren, die den Abstand der Kameragehäuse bestimmen. In Betracht kommen 3 bis 8 Schilde.
Dabei sei bemerkt, dass man tendenziell versucht, die Anzahl der Kameras zu beschränken, da mit der größeren Anzahl auch die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls wächst, der sodann zur Stilliegung des ganzen Abbaubetriebs in dem Streb führt. Die Kameras erfassen in ihrem Erfassungsbereich 37 in Querrichtung zum Streb den freien Querschnitt des Strebs unterhalb des Dachs 27 einschließlich der Bracke, der Rinne und des Arbeitsbereichs der Schrämmaschine. In der Länge des Strebs umfasst der Erfassungsbereich 37 einige Schilde (Überwachungsbereich) Benachbarte Überwachungsbereiche/ Erfassungsbereiche 37 können sich sicherheitshalber auch überlappen.
In diesem definierten Erfassungsbereich wird nicht nur die Anwesenheit einer Person sondern jede optisch in Erscheinung tretende Unregelmäßigkeit des Abbaubetriebs - z.B. ausgebrochene Flözwand im Bewegungsbereich der Schrämmaschine- und des Ausbaubetriebs -z.B. , nicht eingefahrene Kohlestoßfänger 28, nicht gerückte Schilde- erfasst und an die Leitstelle als Bilddatei oder nach Auswertung der
Bilddaten als Warnsignal oder Notsignal weitergegeben.
In jedem Kameragehäuse sind zwei Kameras 36 untergebracht. Zwischen ihren optischen Centraiachsen besteht ein Winkel von circa 120°. Dieser Winkel ist abhängig von dem Sichtfeld der Kameras. Dieses Sichtfeld ist in Figur 3 mit dem Bezugszeichen 37 bezeichnet und grau hinterlegt. Der Winkel zwischen den
Zentralachsen der Kameras wird nun so gewählt, dass die Sichtfelder der Kameras den Gang des Strebs zwischen dem Flöz und der Rinne 25 in Querrichtung vollständig und in Längsrichtung über eine gewisse Distanz (Überwachungsbereich) erfassen.
Neben den beiden Kameras 36 ist jedes Kameragehäuse 35 mit der
Kameraelektronik 38 mit einer Rechnerkapazität, einer Speicherkapazität sowie einem Sender/Empfänger für hochfrequente Funksignale und ferner mit einer Funkantennen 39 ausgerüstet. Einige der benachbarten Kameragehäuse können auch über Datenkabel 40 mit einander verbunden sein. Diese Kameragehäuse bilden eine Kamerainsel, von der aus die Datenübertragung zu dem nächsten
Kameragehäuse bzw. zu der nächsten Kamerainsel über Funk geschieht. Auf diese Weise können einige der Kameragehäuse auf Funkeinrichtungen und Antennen verzichten. Es wird jedoch bevorzugt, dass sämtliche Kameragehäuses mit Funk ausgestattet sind aus Gründen, auf die später eingegangen wird.
Zur Kommunikation mit dem Abbau- und Ausbaubetrieb sind die Kameragehäuse also durch Funk und Antennen 41 sowie Datenkabel 40 in ein örtliches Netzwerk (Wireless Local Area Network) integriert.
Dabei ist die Kameraelektronik 38 so ausgerüstet, dass über Funk oder Datenkabel einkommende Daten, welche nicht für eine der Kameras 36 des jeweiligen
Kameragehäuses bestimmt sind, sofort weiter gesendet werden.
Das im Streb letzte Kameragehäuse ist mit der Leitstelle 33 vorzugsweise über Lichtwellenleiter 42 (nicht gezeigt) oder elektronisches Kabel zur Datenübertragung Die Auswertung kann im einfachsten Falle dadurch geschehen, dass die Ist-Bilddatei in das als Fläche gespeicherte Durchfahr-Modell an Referenzpunkten, welche in beiden vorhanden sind -z.B. an der Oberkante der Kabelbracke- eingefügt wird. Ein Warnsignal oder Notsignal oder Freigabesignal wird nun abhängig davon erzeugt, ob das gespeicherte Durchfahr-Modell in die Ist-Bilddatei an den
Referenzpunkten ohne Überschuß passt.
Die Auswertung kann im anderen Falle dadurch geschehen, dass festgestellt wird, ob die oben beschriebenen charakteristischen Kenn-Elemente, welche mit ihrer
Vermaßung dem Durchfahr-Modell zugrunde liegen, in das zur Verfügung stehende Durchfahr-Modell passen. Dazu wird die Vermaßung dieser Bauelemente in der aufgenommenen IST-Bilddatei unter Berücksichtigung der Meßpunkte und
Referenzpunkte der Vermaßung vorgenommen und bestimmt, ob das gespeicherte Durchfahr-Modell in das durch diese Ist-Kenngrößen aufgespannte Vieleck passt, oder ob die im Speicher der Strebsteuereinrichtung hinterlegten Kenngrößen mit den der Ist-Bilddatei entnommenen Kenngrößen übereinstimmen bzw. davon außerhalb der zugelassenen Grenzwerte abweicht.
Es entspricht nun der Erfahrung, dass der geordnete störungsfreie Abbau- und Ausbaubetrieb auch von Faktoren -insbesondere nicht geometrischen Faktoren- abhängt, die in einem geometrischen Modell nicht erfasst werden können. Insofern wird auf Anspruch 2 Bezug genommen. Es ist daher vorgesehen, dass eine genügende Anzahl dieser Faktoren gleichzeitig mit dem Modellvergleich überwacht werden. In Fig.5 ist zum Beispiel dargestellt, dass bei weichem Untergrund ein Ausbaugestell sich eingegraben hat und gekippt ist. Bei der Vermessung und dem Vergleich von Ist-Durchfahrquerschnitt und Durchfahr-Modell fällt dieser Fehler, der zur Kollision der Abbaumaschine mit dem Ausbaugestell führen kann, nicht auf. Er kann entdeckt und signalisiert werden z.B. durch Neigungsmessung an Kufe und/oder Dach und/oder Rinne.
Die Rechnerkapazität erfasst die bei dem Vergleich ermittelten Abweichungen und wertet diese nach vorgegebenen Regeln und Algorithmen aus und/oder meldet diese an die Leitstelle 33, wo sie am Bildschirm 31 sichtbar werden und von der
Bedienperson ausgewertet und zur Steuerung des Abbau- und Ausbaubetriebs genutzt werden. Es ist auch möglich, die Auswertung in den Kameragehäuseen unmittelbar zur Erzeugung eines Signals oder Notsignals zu nutzen, falls die verbunden, da im Bereich der Strecke die störungsfreie Funkübertragung nicht immer gewährleistet ist.
Ansonsten ist auch eine Funkübertragung möglich. Daher werden die Kameradaten an der Leitstelle 33 empfangen und am Bildschirm 31 sichtbar gemacht. Die
Bedienperson kann mittels Eingabeeinrichtung 32 in geeigneter Form reagieren, wenn die übertragenen Bilddaten dies erforderlich oder zweckmäßig erscheinen lassen.
Es ist vor allem der Betrieb derjenigen Kameragehäusee und Kameras zweckmäßig, die sich im Bereich, also kurz vor, an der und kurz hinter der momentanen Position der Abbaumaschine befinden. Es ist bevorzugt, dass der Betrieb der Kameras außerhalb dieser Zone abgeschaltet und ebenso wie die Beleuchtung erst
angeschaltet wird, wenn sich die Abbaumaschine nähert.
Im übrigen ist es selbstverständlich, dass eine Kameraüberwachung mit
Bilddatenauswertung, wie sie nach der Erfindung vorgesehen ist, nur bei
entsprechender Ausleuchtung des zu überwachenden Strebbereichs möglich ist. Es kann hier der Übersichtlichkeuit wegen nicht dargestellt werden, dass die
Ausleuchtung zum einen durch Markierungsstreifen, Leuchtplaketten und dergl. an hervorzuhebenden Stellen und andererseits auch durch Einblendung von Infrarotlicht verbessert werden kann.
In den definierten Erfassungsbereichen wird nicht nur die Anwesenheit einer Person sondern jede optisch in Erscheinung tretende Unregelmäßigkeit des Abbaubetriebs - z.B. ausgebrochene Flözwand im Bewegungsbereich der Schrämmaschine- und des Ausbaubetriebs -z.B. , nicht eingefahrene Kohlestoßfänger 28, nicht gerückte
Schilde- erfasst sondern vor allem der Durchfahrquerschnitt vor jedem der
Ausbaugestelle.xxx
Dieser Durchfahrquerschnitt wird als Ist-Bilddatei an die Leitstelle 33 weitergegeben, dort gespeichert und nach vorgegebenen Regeln und Algorithmen ausgewertet. Es wird angestrebt, dass die Kameras 36 eine vollständige Bilddatenerfassung durchführen. In diesem Falle kann in den Speichern der Kameragehäuse eine Speicherung der Bilddaten vorgenommen werden. Zusätzlich ist die
Rechnerkapazität so ausgelegt, dass die aktuell aufgenommenen Bilddaten auch mit älteren, zum Beispiel den letzten Bilddaten verglichen werden können.
Für die Auswertung der von den Kameras aufgenommenen Ist-Bilddateien sind zwei Möglichkeiten gegeben: Abweichungen eine Gefahr oder drohende Störung des Abbaubetriebes oder Ausbaubetriebes erkennen oder voraussehen lassen.
Das Kamera-Netzwerk wird erfindungsgemäß auch als redundante und alternatives Netzwerk zur Datenübertragung anstelle der Busleitung 58 vorgesehen. Hierzu werden die zuvor beschriebenen Umsetzer 59 mit einer Funkeinrichtung sowie Antenne 53 ausgerüstet. Dadurch wird es möglich, parallel oder alternativ zu der Datenübertragung über den Leitungsbus 58 auch Daten über das Kamera-Netzwerk oder -vor allem wenn Teilbereiche des Leitungsbus 58 gestört sind- über den parallelen Teilbereich des Kamera-Netzwerks mittels Antennen 39 und/oder
Datenkabel 40 zu übertragen. Das ist besonders vorteilhaft, weil die
Datenübertragung über den Leitungsbus 58 wegen der erforderlichen Umsetzungen relativ träge ist, während die stafetten-artige Datenübertragung über das Kamera- Netzwerk wesentlich schneller und daher insbesondere für Notsignale und
Not-Stopsignale geeignet ist. Es wird jedoch auch möglich, bei Ausfall des
Leitungsbus 58- ganz oder auch nur bereichsweise - die erforderlichen
Steuerungsdaten für den Ausbau und für die Abbaumaschine über das Kamera- Netzwerk zu übertragen.
Es ist bereits bekannt (siehe oben), Gesteinsdaten oder sonstige Daten der
Abbaumaschine durch besondere Sensoren an der Abbaumaschine aufzunehmen und durch eine geeignete, an der Abbaumaschine angebrachte Elektronik zur Betriebsdatenerfassung 41 zu speichern. Diese Daten werden sodann durch Funk an einige längs des Strebs ortsfest aufgestellte Funkempfänger und an die Leitstelle übertragen; das beste bzw. digital vollständigste Signal wird für den Abbaubetrieb genutzt.
In Figur 2 ist die Antenne dieser Erfassungseinrichtungen 41 an der
Ausbaumaschine 21 dargestellt. Das Kamera-Netzwerk nach dieser Erfindung mit seinen W-LAN-Antennen 39 kann nun vorteilhafter Weise zur Datenübertragung der von der Antenne 41 ausgesandten Daten genutzt werden. Da bevorzugt sämtliche Kameragehäuse mit Funk ausgestattet sind, ist eine örtlich lückenlose
Funkkommunikation zwischen der Abbaumaschine und zumindest einem
Kameragehäuse ständig gewährleistet.
Es ist darauf hinzuweisen, dass der Datenverkehr von der Leitstelle über den
Leitungsbus zu den einzelnen Ausbaugestellen mit Ihren Schild-Steuergeräten durch Verschlüsselung und Kodierung der Daten so gestaltet ist, dass die Adressaten und Absender von Signalen und Befehlen identifiziert werden können und die Daten und Signale stets dem richtigen Sender bzw. Empfänger zugeordnet werden.
Durch das erfindungsgemäße zusätzliche Kameranetz wird nicht nur ein zweites Datennetz sondern auch eine Vielzahl von Datenwegen zwischen dem Kameranetz und dem regulären Datennetz eröffnet. Ferner werden die Kameras und
Kameragehäuse in den Kreis von Adressaten und Sendern von Daten und Befehlen einbezogen. Es wird erfindungsgemäß vorgesehen, dass auch die Daten, die über das Kameranetz gehen, verschlüsselt sind durch eine entsprechende Codierung, die die Identifizierung und Adressierung erlaubt. Ferner werden im Kameranetz solche Daten, die bereits einmal gesandt worden sind, kenntlich gemacht, so dass sie von demselben Sender nicht ein zweites Mal versandt werden. Dies kann zum Beispiel dadurch geschehen, dass den Daten, zum Beispiel Bilddaten, nicht nur ein Signal zur Identifizierung von Ort und Richtung der Bild-Aufnahme sondern auch ein Zeitsignal beigegeben wird.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird nun ein weiterer Satz von Kameras (nicht dargestellt) längs des Strebs installiert. Diese Kameras werden mit größerer Dichte und größerer Redundanz und Überlappung ihres Erfassungsbereichs angeordnet, da sie der Personenerkennung dienen. Ihr Erfassungsbereich kann aber im Querschnitt des Strebs begrenzt sein auf den zu erwartenden Aufenthaltsbereich von Personen. Diesen Personenkameras wird ein zweites unabhängiges Kameranetzwerk zugeordnet. Dadurch entsteht eine weitere Alternative und/oder Redundanz der Datenübertragung, da weiterhin vorgesehen ist, dass auch dieses Kameranetzwerk durch Leiter oder Funkeinrichtungen mit dem Leitungsbus 58 oder dem ersten Kameranetzwerk kommunizieren kann.
Bezugszeichen
1-18. Ausbaueinheiten 1 bis 18, Ausbauschild, Schild
20. Flöz 20
21. Gewinnungsmaschine Schräm-maschine Fräsmaschine Abbaumaschine 21
22. Abbaurichtung 22
23 Schneideinrichtung, Schneidrad
24 Schneideinrichtung, Schneidrad
25 Förderer, Rinne, Einheit, Schuß 25
26 Bodenplatte, Kufe26
27 Dachplatte, Dach 27
28 Kohlenstoßfänger 28
29. Zylinder-Kolben-Einheit, Schreitkolben, Kraftgeber 29
30. Zylinder-Kolben-Einheit, Kraftgeber
31. Bildschirm 31 ,
32. Eingabeeinrichtung, Tastatur 32
33. untertätigen Hilfszentrale, Leitstelle Zentralsteuerung, Strebsteuereinrichtung, zentrale Ausbau- und Abbausteuerung, Strebsteuergerät 33 Geräte für die Streb/Zentralsteuerung
34. Gerätesteuereinrichtung 34, Schildsteuereinrichtung, Schildsteuergerät,
Ausbausteuerung
35. Kameragehäuse 35
36 Kamera 36
37. Erfassungsbereich
38. Kameraelektronik
39 Funkantenne, Kamera-Antenne, W-LAN-Antenne, Transponder 39
40 Datenkabel, Kamera-Datenkabel
41 Antenne, Abbau-Antenne, Betriebsdatenerfassung, Einrichtung
42 Lichtwellenleiter
47 Funkeinrichtung mit Antenne
48 Netzgerät Kameranetzgerät
49 Umsetzer
50. Hauptzentrale
51 Durchfahr-Modell, Kontur-Modell, Fläche 51
52 Schiebekappe 53 Sender, Antenne
58 Kabel, Bus-Leitung, Signalleitung 58
59 Umsetzer
60 Netzgerät 60
61 Leitung 61
63 Neigungsmesser, Inklinometer
Im Rahmen dieser Anmeldung werden die Begriff Streckenstation, Leitstation, Leitzentrale, Strebsteuerung, Strebsteuereinrichtung synonym für die in einer der Strecken oder übertage befindliche Steuereinrichtung zur Steuerung des Abbau- und Ausbaubetriebs bezeichnet. Unter dem Begriff Schildsteuerung oder
Schildsteuergeräte sind die an jedem Ausbaugestell angebrachten Steuergeräte subsumiert, die untereinander über ein Bussystem, in dieser Anmeldung als
Leitungsbus bezeichnet, vernetzt sind.

Claims

Ansprüche
1. ) Strebausbau eines Untertagebergbaus mit Ausbaugestellen (Schilden),
• deren Schildsteuergeräte mit der Streckenstation (Strebsteuereinrichtung) durch einen Leitungsbus mit Datenadern zur Datenübertragung und Stromleitungen zur Stromversorgung und die Stromleitungen mit in Abständen angeordneten
Netzgeräten verbunden sind, und
• welche (Ausbaugestelle) im Abbaubereich der Abbaumaschine, insbesondere Fräsmaschine oder Schrämmaschine, dicht an dicht längs des Strebs angeordnet sind und mit dem Förderer einen Gang (Durchfahrquerschnitt) bilden, in welchen an Ausbaugesteilen angebrachte eigensichere Kameras mit elektronischer Lichterfassung gerichtet sind ,
• wobei die Kameras mit der Streckenstation zur Datenübertragung verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
• längs des Strebs in Abständen von mehreren Ausbaugestellen
(Überwachungsbereich) Kameragruppen von je zwei Kameras (36) mit
entgegengesetzter optischer Ausrichtung in Längsrichtung des Gangs und möglichst vollständiger Erfassung des Durchfahrquerschnitts des Gangs in vorzugsweise einem Kameragehäuse (35) je Kameragruppe an jeweils einem der Ausbaugestelle (1-18) des Überwachungsbereichs angebracht sind,
• dass die beiden Kameras (36) einer jeden Kameragruppe mit einer
eigensicheren Elektronik (38) ausgestattet sind, welche einen Datenprozessor, einen Datenspeicher und ein Funkgerät (39) für hochfrequenten Datentransfer (Senden und Empfangen) nebst Antenne (W-LAN-Antenne) zum drahtlosen Anschluss an ein örtliches Netzwerk (Wireless Local Area Network) enthält,
• dass jeder Kamera und Kameragruppe ein Adress - Code zugeordnet ist, welcher den empfangenen Daten beigegeben wird zur Identifizierung der angesprochenen Kamera.
2. Strebausbau nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, dass
Die Strebsteuereinrichtung (Streckenstation 33) ein Funkgerät für hochfrequenten Datentransfer (Senden und Empfangen) nebst Antenne (W-LAN-Antenne) zum drahtlosen Anschluss an das drahtlose örtliche Netzwerk der Kameras (Wireless Local Area Network; Kamera-W-LAN, Kamera-Netzwerk) enthält.
3. Strebausbau nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, dass
das Kamera-Netzwerk in Bereichen, die zu Funkstörungen neigen oder zur W-LAN- Anbindung zu lang oder unübersichtlich sind, insbesondere zwischen
Strebsteuereinrichtung (Streckenstation 33) und der nächstgelegenen Kameragruppe oder einer Insel von mehreren benachbarten Kameragruppen mittels Lichtwellenleiter oder Kabel hergestellt ist.
4. Strebausbau nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, dass
mehrere Kameragruppen zur Stromversorgung einem gemeinsamen Netzgerät (60) zugeordnet sind.
5. Strebausbau nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, dass
jeder Kamera (36) und jeder Kameragruppe (35) ein Kamera - Code zugeordnet ist, welcher den gesendeten Daten beigegeben wird zur Identifizierung der einzelnen Kameragruppe und vorzugsweise auch zur Kenntlichmachung der optischen
Ausrichtung der übertragenen Bilddaten.
6. Strebausbau nach Anspruch 5
dadurch gekennzeichnet, dass
dass die Elektronik (38) jeder Kameragruppe so eingerichtet ist, dass mit einem fremden Kamera - Code und mit einem fremden Adresscode markierte Daten und Signale unmittelbar nach dem Empfang zur Sendung ausgestrahlt werden.
7. Strebausbau nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, dass
die Strebsteuereinrichtung (33) einen Bildschirm (31) zur Darstellung der
übertragenden Bilddaten enthält, und dass vorzugsweise die Bilddaten auch nach Übertage übertragen werden.
8. Strebausbau nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, dass
Die Daten und Signale, insbesondere Notsignale und Notaus-Signale zwischen den Schildsteuergeräten (34) und der Strebsteuereinrichtung (33) redundant oder alternativ über den Leitungsbus (58) und über das Kamera-Netzwerk übertragen werden,
wobei vorzugsweise die Strebsteuereinrichtung (Streckenstation 33) und die
Schildsteuergeräte Schnittstellen zum Datentransfer zwischen dem Leitungsbus und dem Kamera-Netzwerk enthalten.
9. Strebausbau nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, dass
zur Steuerung des Abbaubetriebs der Abbaumaschine (21) und zur Steuerung des Ausbaubetriebs insbesondere der Ausbaugestelle (1-18) und Rinne (25)
die Abbaumaschine Datenerfassungseinrichtungen zum Erfassen der Position und/oder des Betriebszustands und/oder der augenblicklichen Förderleistung und/oder des augenblicklichen Drehmoments und/oder der Gesteinsart- und des Flözverlaufs enthält und durch ein Funkgerät für hochfrequenten Datentransfer (Senden und Empfangen) nebst Antenne (W-LAN-Antenne) drahtlos mit einer der Kameragruppen und dem Kamera-Netzwerk in Verbindung steht.
10. Strebausbau nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, dass
zur Steuerung des Abbaubetriebs der Abbaumaschine (21) und zur Steuerung des Ausbaubetriebs insbesondere der Ausbaugestelle(1-18) und Rinne (25)
die Elektronik (38) der Kameras(36) in der Lage ist, eine automatische
Bildauswertung zu unterstützen, die eine automatisierte Gefahrenerkennung ermöglicht, insbesondere durch
• die Speicherung von bekannt vorgegebenen Bilddaten (Soll-Bilddaten),
• die Erfassung aktueller Bilddaten (Ist-Bilddaten),
• den Vergleich gespeicherter Soll-Bilddaten und aktueller Ist-Bilddaten,
• die Erfassung der Bildunterschiede, • die Erfassung und Signalisierung von erkannten Gefahr- oder
Freigabesituationen,
o insbesondere Übermittlung eines im Sinne der Fahrtfreigabe
verarbeitbaren Signals an die Betriebssteuerung der Abbaumaschine, o insbesondere die Übermittlung der Fahrtfreigabe für die Abbaumaschine nur dann, wenn die Bildpunkte ausgewählter Kenngrößen an vorab festgelegten Positionen festgestellt werden.
11. Strebausbau nach Anspruch 10
dadurch gekennzeichnet,
dass zur Speicherung von vorgegebenen Soll-Bilddaten
• der Soll-Durchfahrquerschnitt als Durchfahr-Modell oder Kontur-Modell mit
Referenzpunkten der Vermassung in dem Speicher der Strebsteuereinrichtung (33) hinterlegt ist,
dass zur Erfassung aktueller Ist-Bilddaten
• die elektronischen Kameras wiederholt bei jeder Annäherung der Abbaumaschine das Bild des senkrecht zur Fahrtrichtung tatsächlich vorhandenen
Durchfahrquerschnitts mit bekannter vorgegebener Verkleinerung (Zoom-Faktor) aufnehmen,
• die tatsächliche Lage von Referenzpunkte vermessen wird, vorzugsweise durch Bildauswertung der Ist-Bilddaten,
• das aufgenommene Ist-Bild mit der ermittelten Lage der Referenzpunkte der Strebsteuereinrichtung (33) übertragen werden,
dass zur Erfassung der Bildunterschiede
• die Strebsteuereinrichtung (33) mittels einer geeigneten Programmierung einen Flächenvergleich durchführt und dazu das Durchfahr-Modell oder Kontur-Modell in das durch Kamera aufgenommene Ist-Bild an den vorbestimmten
Referenzpunkten, welche in beiden Bildern vorhanden sind und identische Elemente des Durchfahrquerschnitts markieren, vorzugsweise an einem oder mehreren der Referenzpunkte einpasst und ein im Sinne der Fahrtfreigabe verarbeitbares Signal an die Betriebssteuerung der Abbaumaschine gibt, wenn die Bilder ohne Überschuß in einander passen.
12. Strebausbau nach Anspruch 10
dadurch gekennzeichnet,
dass zur Speicherung von bekannt vorgegebenen Bilddaten (Soll-Bilddaten)
• die Vermaßung ausgewählter Kenn-Elemente des benötigten
Durchfahrquerschnitts , welchen die Abbaumaschine in bestimmten Positionen ihrer Schrämwalzen (23,24) zum ungehinderten Durchfahren benötigt, als ausgewählte Soll-Kenngrößen des Durchfahr-Modells mit einer der Dimensionen: Neigung, Abstand, Länge erfasst und in dem Speicher der Strebsteuereinrichtung (33) hinterlegt wird,
dass zur Erfassung von Ist-Bilddaten
• die elektronischen Kameras wiederholt bei jeder Annäherung der Abbaumaschine das Bild des senkrecht zur Fahrtrichtung tatsächlich vorhandenen
Durchfahrquerschnitts mit bekannter vorgegebener Verkleinerung (Zoom-Faktor) aufnehmen,
• die aufgenommenen Ist-Bilddaten der Strebsteuereinrichtung (33) übertragen werden,
dass zur Erfassung und Signalisierung von erkannten Gefahr- oder
Freigabesituationen ,
• die Strebsteuereinrichtung (33) mittels einer geeigneten Programmierung der Bildauswertung in jedem der übertragenen Ist-Bilder des Durchfahrquerschnitts die identischen Kenn-Elemente erkennt und zum Bestimmen der Ist-Bilddaten die Istwerte der ausgewählten Kenngrößen hinsichtlich Neigung bzw. Abstand bzw. Länge vermisst,
• die Strebsteuereinrichtung (33) ein im Sinne der Fahrtfreigabe verarbeitbares Signal an die Betriebssteuerung der Abbaumaschine abhängig davon gibt, ob und wie die Ist-Bilddaten der jeweiligen Kenngrößen mit den Soll- Bilddaten der jeweiligen Kenngrößen des Durchfahr-Modells übereinstimmt bzw. davon abweicht.
13. Strebausbau nach Anspruch 11 oder 12
dadurch gekennzeichnet, dass
dass die Vermaßungen der Bauelemente des Strebausbaus (Ausbaugestell, Rinne, Kabelbracke, Förderer) und der Abbaumaschine, soweit sie den
Durchfahrquerschnitt bestimmen, mit einer der Dimensionen: Neigung, Abstand, Länge sowie die Referenzpunkte der Vermassung eindeutig ermittelt, im Speicher der Steuereinrichtung hinterlegt und mit den sonstigen geeigneten Parametern zur Herstellung des Durchfahr-/ ontur-Modells des Durchfahrquerschnitts verwertet werden.
14. Strebausbau nach Anspruch 10
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest drei der folgenden Bedingungsgrößen:
• Druck in den Stempeln zur Ermittlung, ob der Ausbau gesetzt und fest verspannt ist, durch Drucksensoren in den Stempeln;
• Druck und/oder Hub der Schreitzylinder zur Ermittlung der Entfernung zwischen Förderer und Ausbau durch Drucksensoren und/oder Hubsensoren an den Schreitzylindern;
• Position der Schiebekappe relativ zum Dach durch Drucksensor oder
Entfernungsmesser in der Schiebekappe;
• Position/Schwenklage der Klappkappe durch insbesondere Inklinometer;
• Neigung des Dachs in Richtung Kohlestoß durch insbesondere Inklinometer;
• Neigung des Förderers insbesondere senkrecht zur Förderrichtung (x-Richtung) durch insbesondere Inklinometer an der Rinnen bzw. dem Rinnenschuß;
• Neigung der Bodenplatte/Kufe in Richtung Kohlestoß durch insbesondere
Inklinometer an diesem Bauteil
durch geeignete Meßwertgeber an den geeigneten Meßpositionen
bei der Ermittlung des Soll-Querschnitts des benötigten Durchfahrquerschnitts ermittelt und als Sollwerte im Speicher hinterlegt sowie bei der Bestimmung des
Ist-Querschnitts erneut und immer wieder ermittelt und als Istwerte der
Bedingungsgrößen mit dem hinterlegten Sollwert verglichen werden,
und dass die Steuereinrichtung ein im Sinne der Fahrtfreigabe verarbeitbares Signal an die Betriebssteuerung der Abbaumaschine nur gibt, wenn sich bei dem
Soll/Ist-Vergleich die Differenz innerhalb vorgegebener Grenzwerte hält.
15. Strebausbau nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, dass In dem Gang die den Durchfahrquerschnitt ausmachenden Kenn-Elemente, welche als Bildpunkte und/oder Referenzpunkte dienen, durch Anbringung von
Markierungen, Leuchtplaketten, Leuchtstreifen, Farbmarkierungen oder dergl.
unterscheidbar gemacht sind.
16. Strebausbau nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, dass
Zur Personenerkennung Reflexionsstreifen an markanten Schildbauteilen angebracht und in der Bildverarbeitung und -auswertung der aufgenommenen Bilder des
Durchfahrquerschnitts die Störung des Bildes der Reflexionsstreifen als Gefährdung signalisiert wird.
17. Strebausbau nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, dass
Zur Personenerkennung Kameras eines zweiten Kamerasystems zwischen den Stempeln in regelmäßigen Abständen, vorzugsweise um zwei Schilde versetzt, installiert werden, vorzugsweise mit eigenem Netzwerk und eigenem Adressen- Bereich.
18. Strebausbau nach Anspruch 16
dadurch gekennzeichnet, dass
Zur Beleuchtung der Durchfahrquerschnitte auch Infrarotlicht eingesetzt und durch Bildverarbeitung festgestellt wird, ob die Störung des Bildes der Reflexionsstreifen durch Personen hervorgerufen wird.
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