DE102011000875A1 - SME mit Funkübertragung der Messwerte - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Messung von Seillasten in einem Bergwerksschacht umfassend die Schritte: Vorsehen von Seillastmesselementen auf dem Fördermittel, Vorsehen eines kabellosen Senders für Seillastmesswerte auf dem Fördermittel, verbunden mit den Seillastmesselementen, Vorsehen eines kabellosen Empfängers für Seillastmesswerte auf der Ebene der Oberfläche des Bergsschachtes, versehen mit einer Ausgabeschnittstelle, Messen der Seillasten auf dem Fördermittel mittels der Seillastmesselemente zur Erzeugung von Seillastwerten; und Übertragung der Seillastwerte kabellos zwischen dem Sender und dem Empfänger für Seillastmesswerte; und Auswertung über ein Auswerteprogramm mit Angabe der Korrekturwerte.

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Seilkräfte einer Mehrseilförderanlage und dem Auswerten der Seillasten mit Korrekturvorgaben.
• Förderanlagen sind wesentliche Systeme für jedes Bergwerk dieser Welt, mit deren Hilfe dieser Förderanlagen Personen und Material zu den jeweiligen Bestimmungsorten im Bergwerk transportiert werden können, die ohne Weiteres mehrere tausend Meter tief sein können, wie z. B. der Fall in den südafrikanischen Goldminen.
• Der herkömmliche Aufbau einer Förderanlage ist derart, dass an den Enden der Oberseile ein Fördermittel (z. B. Förderkorb, Skip oder Gegengewicht) befestigt ist. Mit der Bewegung des Oberseils durch die Treibscheibe, wird das Fördermittel durch den Schacht bewegt. Abhängig von der jeweiligen Teufe des Fördermittels, also Länge der Oberseile im Schacht, kann es zu unterschiedlichen Seilkräften der Oberseile untereinander kommen. Diese Unterschiede müssen ausgeglichen werden, um eine gleichmäßige Tragkraft und damit eine gleichmäßige Beanspruchung der Oberseile zu gewährleisten.
• Seillasten als solche können durch herkömmliche Seillastmesselemente an den Befestigungspunkten des Oberseils am Fördermittel und/oder dem Lastträger gemessen werden, wie zum Beispiel Widerstandsmessstreifen oder andere geeignete Mittel, die ein elektrisches Signal abgeben, das der jeweiligen Seillast entspricht.
• Bei Förderanlagen in Bergwerken werden die gemessenen Werte der Seillastmesselemente im Regelfall manuell aufgezeichnet, per Hand an die Oberfläche des Bergwerkes getragen und dort in ein Datenverarbeitungssystem eingegeben, das im Zweifel mit einem Auswertesystem verbunden ist.
• Das manuelle Auslesen von Seillastwerten und die manuelle Übertragung vom Fördermittel, wo die Seillasten gemessen werden, auf das Auswertesystem, wo die Werte in das System eingepflegt werden, ist nicht nur mühsam sondern auch fehleranfällig, was bei der vorgesehenen Anwendung in Bergwerken desaströs sein kann.
• Um dieses Problem zu lösen, sind Datenübertragungssysteme vorgeschlagen worden, bei denen Seillastwerte, wie an dem Fördermittel gemessen, auf eine Sinusschwingung aufmoduliert worden sind, die über das Oberseil übertragen wurde und an der Oberfläche des Schachtes vom Oberseil abgegriffen wurden. Es hat sich jedoch gezeigt, dass derartige Systeme extrem unzuverlässig sind und nicht die gewünschten Ergebnisse bezüglich der Übertragungssicherheit liefern konnten.
• Dementsprechend besteht nach wie vor ein großer Bedarf an einer Lösung, die es ermöglicht, die an dem Fördermittel gemessenen Seillasten zuverlässig den Schacht hinauf zur Oberfläche und zu einem Auswertesystem zu übermitteln.
• Um diesen Bedarf zu befriedigen wird ein Verfahren zur Messung von Seillasten in Förderanlagen offenbart, mit den Schritten des zur Verfügung Stellens von Seillastmesselementen in Zwischengeschirren oberhalb des Fördermittels, verbunden mit zumindest einem kabellosen Sender, Vorsehen zumindest eines kabellosen Empfängers für Seillastmesswerte auf der Ebene der Bergwerksoberfläche, versehen mit einer Ausgabeschnittstelle, Messen der Seillasten auf dem Fördermittel mittels der Seillastmesselemente, um Seillasten zu ermitteln, und kabelloses Übertragen der Seillastwerte vom Sender auf den Empfänger für Seillastmesswerte. Ein Verfahren wie hier beschrieben bietet die notwendige Sicherheit bei der Übertragung von Seillastmesswerten vom Fördermittel zur Oberfläche des Schachtes, wobei sowohl menschliche Fehler als auch mechanische Fehler der Übertragung im Wesentlichen eliminiert sind.
• In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Seillastmesswerte von dem kabellosen Empfänger für Seillastmesswerte über die Ausgabeschnittstelle direkt an ein Auswertesystem übertragen, um sicherzustellen, dass die Seillastmesswerte ohne vermeidbare Verzögerung in das System eingespeist werden.
• Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine Mehrzahl von unabhängigen Seillastmesselementen vorgesehen, um eine entsprechende Mehrzahl von unabhängigen Seillastwerten zu messen und zwischen dem kabellosen Sender und Empfänger für Seillastmesswerte zu übertragen. Besonders bevorzugt ist dabei ein Seillastmesselement pro Oberseil vorgesehen.
• Während eine kabellose Übertragung der Daten durch den Schacht aufwärts mit Hilfe von Laserstrahlen oder anderen vergleichbaren Einrichtungen denkbar ist, ist die bevorzugte Art und Weise der kabellosen Übertragung die Übertragung per Funk, wobei es sich dabei um Richtfunkübertragungen oder WLAN handeln kann. Bei großen Teufen ist dabei auch das Vorsehen von Relaisstationen für die zu übertragenden Daten denkbar, die das gesendete Signal einerseits aufnehmen, eventuell verstärken und andererseits wieder abgeben.
• Darüber hinaus kann auf dem Fördermittel ein Sendemodul vorgesehen sein, welches zumindest eine Übertragungsantenne für die kabellose Übertragungen der Seillastmesswerte zur Oberfläche umfasst, und mit dem das oder die voneinander unabhängigen Seillastmesselemente verbunden sind. Das Sendemodul kann darüber hinaus auch eine Schnittstelle umfassen, möglicherweise in Form einer zusätzlichen Nahbereichsantenne, einer USB-Schnittstelle, einer Bluetooth-Schnittstelle oder einer Infrarot-Schnittstelle, um die gemessenen Seillastwerte auch einem Empfänger zur Verfügung stellen zu können, der innerhalb des Fördermittels angeordnet ist, wie im Falle eines Laptopcomputers, eines Handhelds oder ähnlichem.
• Darüber hinaus ist vorgesehen eine Vorrichtung zur Messung von Seillasten von Förderanlagen, umfassend zumindest ein Seillastmesselement zur Installation an einem Fördermittel, zumindest einen kabellosen Sender für Aufzugseillastmesswerte zur Installation an dem Fördermittel, zur Verbindung mit dem oder den Seillastmesselementen; und zumindest einen kabellosen Empfänger für Seillastmesswerte zur Installation an der Oberfläche des Bergwerkschachtes, versehen mit einer Ausgabeschnittstelle zur Verbindung mit einem Auswertesystem, wobei diese Vorrichtung all diejenigen Eigenschaften aufweisen kann, wie sie schon in Verbindung mit dem Verfahren beschrieben worden sind.
• Weitere Elemente, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung lassen sich der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen entnehmen, wobei diese Beschreibung und die Zeichnungen lediglich illustrierend sind und in keiner Weise einschränkend verstanden werden soll.
• In 1 ist ein Förderschacht 2 eines Bergwerkes zu erkennen, in dem sich ein Fördermittel 4 auf und ab bewegen kann. Das Fördermittel 4 ist an mehreren Oberseilen (nicht gezeigt) befestigt, dass das Fördermittel in den Schacht absenken kann, oder zur Oberfläche beziehungsweise dem oberen Ende des Schachtes ziehen kann.
• An der Oberseite des Fördermittels 4 ist pro Oberseil (nicht gezeigt) ein Seillastmesselement 6 vorgesehen, mit denen die jeweilige Seillast als einzelner, unabhängiger Wert für jedes Messelement gemessen werden kann. Die Ermittlung der Seillasten erfolgt über ein Zwischengeschirr in dem das Seillastmesselement untergebracht ist.
• Die Seillastmesselemente 6 sind verbunden mit einem Sendemodul 8, wobei jedes Seillastmesselement 6 eine separate und dedizierte Verbindung mit dem Sendemodul 8 hat. Das Sendemodul 8 ist verbunden mit einer Antenne 10 auf dem Fördermittel, welche die ausgelesenen Werte der Seillastmesselemente 6 per Funk an eine entsprechende Antenne 14 an einen Empfänger 12 übertragen kann, der sich am oberen Ende des Schachtes befindet. Das Sendemodul hat sechs Kanäle, so dass bei einer Anzahl von mehr als sechs Oberseilen und damit entsprechend vielen Seillastmesselementen eine entsprechend größere Anzahl von Sendemodulen 8 vorgesehen sein muss.
• In der in der Figur gezeigten Ausführungsform werden die Seillastmesswerte, wie durch den Empfänger 12 empfangen, wiederum per Funk an einen zusätzlichen Empfänger 16 übertragen, der mit einem Auswertesystem 18 verbunden ist, zur Berechnung der Unterschiede in den Seillasten und Darstellung der Korrekturwerte für die Seillänge und/oder der Seilrillen eines Seilträgers. Der Empfänger 16 kann dabei auch die Messwerte von mehr als einem Sendemodul 8 empfangen. Damit der Empfänger 16 mehr als die sechs Kanäle eines Sendemoduls 8 verarbeiten kann sendet jedes Sendemodul 6 vor der Übertragung der sechs Messwerte eine Kennung, so dass der Empfänger die übertragenen Messwerte dem jeweiligen Sendemodul 6 zuordnen kann. Bei mehreren Sendemodulen 6 erfolgt die Übertragung der jeweils sechs Messwerte dann sequentiell, d. h. ein Sendemodul nach dem anderen.
• Was der 1 schließlich noch zu entnehmen ist, ist dass ein weiterer Empfänger 20 innerhalb des Fördermittels 4 angeordnet sein kann, zum Empfangen der Seillastmesswerte, die dem Sendemodul 8 von den Seillastmesselementen 6 zugeführt werden.

Claims (15)

1. Verfahren zur Messung von Seillasten an Oberseilen in einem Förderschacht (2) umfassend die Schritte: a. Vorsehen von Seillastmesselementen (6) auf dem Fördermittel (4); b. Vorsehen zumindest eines kabellosen Senders (8, 10) für Seillastmesswerte im Fördermittel (4), verbunden mit den Seillastmesselementen (6); c. Vorsehen zumindest eines kabellosen Empfängers (12, 14) für Seillastmesswerte auf der Ebene der Oberfläche des Förderschachtes, versehen mit einer Ausgabeschnittstelle; d. Messen der Seillasten auf dem Fördermittel (4) mittels der Seillastmesselemente (6) zur Ermittlung von Seillastwerten; und e. Übertragung der Seillastwerte kabellos zwischen dem Sender (8) und dem Empfänger (12) für Seillastmesswerte.
2. Verfahren nach Anspruch 1, darüber hinaus umfassend den Schritt der Übertragung der Seillastwerte von dem kabellosen Empfänger (12) für Seillastmesswerte über die Ausgabeschnittstelle an ein Auswertesystem (18).
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Mehrzahl von unabhängigen Seillastmesselementen (6) auf dem Fördermittel (4) vorgesehen sind und eine entsprechende Mehrzahl von separaten und unabhängigen Seillastwerten gemessen und übertragen werden zwischen dem Sender (8) und dem Empfänger (12) für Seillastmesswerte.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei pro Oberseilen ein unabhängiges Seillastmesselement (6) auf dem Fördermittel (4) vorgesehen ist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die kabellose Übertragung eine Funkübertragung ist.
6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Sendemodul (8) vorgesehen ist auf dem Fördermittel (4) umfassend zumindest eine Übertragungsantenne (10) und mit dem die jeweiligen Seillastmesselemente (6) verbunden sind.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei die Funkübertragung eine Richtfunkübertragung oder WLAN ist.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei, die Seillastmesselemente (6) in einem Zwischengeschirr integriert sind.
9. Vorrichtung zur Messung von Seillasten in einem Förderschacht (2) umfassend: a. zumindest ein Seillastmesselement (6) zur Installation an dem Fördermittel (4); b. zumindest ein kabelloser Sender (8, 10) für Seillastmesswerte zur Installation an dem Fördermittel (4) verbindbar mit dem zumindest einen Seillastmesselement (6); und c. zumindest ein kabelloser Empfänger (12, 14) für Seillastmesswerte zur Installation auf der Oberflächenebene des Bergwerkschachtes, versehen mit einer Ausgangsschnittstelle zur Verbindung mit einem Auswertesystem (18).
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei pro Oberseil ein unabhängiges Seillastmesselement (6) vorgesehen ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, wobei der kabellose Sender (8, 10) ein Funksender ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei ein Sendemodul (8) zur Installation auf dem Fördermittel (4) vorgesehen ist, umfassend zumindest eine Übertragungsantenne (10) und mit dem die voneinander unabhängigen Seillastmesselemente (6) verbunden werden können.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei der Funksender und -empfänger Richtfunksender und -empfänger sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei der Funksender und -empfänger ein WLAN-Sender und -Empfänger sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei die Seillastmesselemente (6) in einem Zwischengeschirr integriert sind.

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