DE3934078A1 - Verfahren zur identifikation von personen und maschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen von beispielsweise auf Förderbandanlagen fahrenden Personen oder sich in Bewegung befindlichen Maschinen und insbe­ sondere zum Stillsetzen der Förderanlagen und Maschinen vor dem Überfahren von Gefahrenbereichen.

Desweiteren bezieht sich die Erfindung auf die Vorrich­ tung zum Durchführen des Verfahrens.

In zunehmendem Maße findet insbesondere im untertägigen Steinkohlenbergbau aufgrund der großen Entfernungen die Fahrung auf Förderbandanlagen statt. Dabei ereignen sich sehr häufig beim Überfahren der Ab- und Absteigestellen sehr schwere Unfälle. Zwar sind Überfahrungsschutzein­ richtungen für die Personenbeförderung auf Gurtförderern bekannt, doch handelt es sich dabei um mechanisch/-elek­ trische Einrichtungen, die ein Abstellen der Bandanlage erst dann gewährleisten, wenn sie durch die fahrenden Personen, beispielsweise durch Kontakt mit einem Hebel, ausgelöst werden. Da jedoch die Lichtverhältnisse im Untertagebereich recht unzureichend sind, die Fahrzeiten sehr lang und die durch die Arbeitszeit in ihrer Konzen­ tration nachlassenden Personen nicht auf die entspre­ chenden Einrichtungen achten, kommt es trotz der beste­ henden Überfahrschutzeinrichtungen immer noch zu einer erheblichen Zahl von Unfällen.

Das Überfahren von Gefahrenbereichen ist insbesondere im Untertagebergbau nicht nur beschränkt auf die Personen­ befahrung bei Förderbandanlagen, sondern stellt ein be­ sonderes Problem, beispielsweise bei den Gewinnungs­ maschinen dar, die unbedingt in den Strebendbereichen einen gewissen Abstand zu den Antrieben einhalten müssen. Bisher sind zu diesem Zweck Endschalter vor­ gesehen, die jedoch, da sie zumindest teilweise in die Hobelführung eingebaut werden müssen, konstruktiv sehr aufwendig sind und die besondere Probleme dann auf­ weisen, wenn die Überfahrungsstelle auch nur geringfügig verlagert werden muß.

Ausgehend von den beschriebenen Problemstellungen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, mit dem ein schnelles, berührungsloses und eindeutiges Erkennen von insbesondere Personen oder Ma­ schinen vor dem Überfahren von Gefahrenbereichen möglich ist, wobei das Erkennen mit einem schnellen Abstellen der maschinellen Anlagen verbunden ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß UV-Licht abstrahlende Sender und Empfänger aufweisende Sensoren und an Personen und Maschinen Markierungen in Form optischer Aufheller oder fluoreszierender Farben verwendet werden und die angeregte Lumineszenzstrahlung durch den Empfänger der Sensoren aufgenommen, verarbei­ tet und in optische oder akustische Signale umgesetzt oder zum Stillsetzen von Förderanlagen und Maschinen verarbeitet werden.

Das Verfahren nutzt die Lumineszenzstrahlung, bei wel­ cher sogenannte Luminophore oder Leuchtstoffe mittels UV-Licht zur Abgabe sichtbaren Lichts angeregt werden. Die hierbei erzielte Helligkeitssteigerung erscheint dem Auge des Betrachters weißer, als das nicht bestrahlte Ausgangsmaterial, wie z. B. herkömmliche Arbeitskleidung im Untertagebergbau.

Bandfahrende Personen, die die Absteigstelle überfahren haben, werden mittels eines oder mehrerer einen Sender und einen Empfänger aufweisende Sensoren oberhalb und/oder seitlich von Förderbandanlagen über ihre mit optischen Aufhellern, Weißtönern versehene oder aus ein­ gefärbtem Gewebe hergestellten Arbeitskleidung berüh­ rungslos erfaßt, die in der Kleidung angeregte Lumines­ zenzstrahlung vom Sensorempfänger aufgenommen, verarbei­ tet und in diesem Falle zum Stillstandbefehl genutzt. Im Rahmen der Erfindung erscheint es besonders vorteilhaft, daß als Markierungen die Arbeitskleidung verwendet wer­ den kann, wobei der Weißgrad der Stoffe durch Einbringen von optischen Aufhellern bewertbar verbesserbar ist.

Um die Sicherheit der Anregung von Lumineszenz zu erhö­ hen, ist es möglich, in die Textilien farbige Fäden, Garne oder Zwirne einzuweben. Da die Arbeitskleidung in zeitlich regelmäßigen Abständen innerhalb der Betriebe gewaschen wird, ist es möglich, diesem Waschvorgang durch eine dosierte Beigabe von Leuchtstoffen in der vorgesehenen Art zu unterstützen.

Die Markierungen betreffen jedoch nicht nur optische Aufheller, sondern können zusätzlich als fluoresziered eingestellte Farben ausgebildet sein, die im Helm, im Gürtel oder in den Schuhen, in Teilen der Arbeitsklei­ dung und allen übrigen Einrichtungen, die für den Berg­ mann erforderlich sind, Eingang finden.

Andererseits ist die Identifikation nicht nur auf Perso­ nen zu beziehen, sondern kann ausgedehnt werden auf alle Bereiche des Maschinen- und Einrichtungsschutzes wie z. B. untertägige Gewinnungsmaschinen, die über eine derar­ tige Identifikation stillgesetzt oder auch gesteuert werden können. Vergleichsweise mit einer Anordnung von Sensoren über und seitlich einer Gurtförderanlage können ebenso derartige Sensoren für die Überwachung eines Ho­ bels in einem Streb genutzt werden. Die Sensoren werden am Ausbau und am Hobel die entsprechenden Farbmarkierun­ gen angebracht. Die erwähnte Anwendung des Identifikationsverfahrens bei einer Gewinnungsmaschine ist nur als Ausführungsbeispiel gedacht. Die Verfahren und die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist auch auf beispielsweise Einschienen-, Standseil- und Schienenflurbahnen sowie auf Diesel- und Batteriekatzen übertragbar.

Die Durchführung des Verfahrens im Hinblick auf die zur Personensicherung vorgesehene Vorrichtung besteht im we­ sentlichen aus mindestens einem Sender und Empfänger aufweisenden Sensor, der seitlich oder oberhalb einer Förderbandanlage angeordnet ist und über eine Steuerlei­ tung mit dem Antrieb der Gurtförderanlage verbunden ist.

Die Gerätesicherheit eines derartigen Sensors wird durch eine aus Nutz- und Überwachungssignal bestehende Überwa­ chungseinrichtung gewährleistet.

Die mit einer bestimmten Frequenz arbeitenden Nutz- und Überwachungssignale sind hierzu als Signalpakete unter­ schiedlicher Signaldauer ausgebildet. Beispielhaft be­ sitzt das Nutzsignal eine Signaldauer von a-Perioden, das Überwachungsignal eine von a/m-Perioden, wobei m von 1 bis n geht. Die Signale der Überwachungseinrichtung werden im Abstand von einer Anzahl von Perioden nachein­ ander ausgestrahlt und die von den Stoffen reflektierten Signale nacheinander empfangen und wie folgt ausgewer­ tet:

Das Vorhandensein einer von einer fluoreszierenden Ober­ fläche reflektierten, sichtbaren Lichtstrahlung bestimm­ ter Wellenlängen bzw. eines Wellenlängenbereichs wird zur Abgabe eines Stillstandsbefehls verarbeitet bzw. das Vorhandensein des von einer nichtfluoreszierenden Ober­ fläche reflektierten UV-Lichts wird als Kriterium eines ordnungsgemäß arbeitenden Lumineszenzsensors gewertet und darf damit nicht die Abgabe eines Stillstandbefehls veranlassen. Wahlweise kann die Gerätesicherheit des Lu­ mineszenzsensors durch die Integration eines weiteren Empfängers gewährleistet werden, der nur periodisch und dann nur über eine begrenzte Zeitspanne von nichtfluoreszenten Oberflächen reflektiertes UV-Licht empfangsbereit geschaltet wird. Um UV-Licht-Ausfälle z. B. in Folge diffuser Streuung des UV-Lichts zu über­ brücken, wirkt der UV-Licht-Empfänger für die begrenzte Zeitspanne integrierend.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung liegt darin, daß sich durch eine konstruktiv einfache, wenig aufwendige und schnell montierbare Vorrichtung eine berührungslose, automatische Identifikation durchführen läßt, die insbe­ sondere aus sicherheitlichen Gründen bei der Bandbefah­ rung von besonderer Bedeutung ist.

Im nachfolgenden wird das Verfahren anhand einer Vor­ richtung beschrieben, die in der einzigen Figur in schematisierter Darstellung angedeutet ist.

Die Förderbandanlage 1, die im Schnitt in der Zeichnung wiedergegeben ist, besteht im wesentlichen aus einem Traggerüst 3, Tragrollen 4 und einem das Schüttgut 5 aufnehmenden Fördergurt 2. Auf dem Fördergurt 2 bzw. auf dem Schüttgut 5 ist in liegender Position eine Person 6 und in sitzender Position eine Person 7 angedeutet.

Es ist davon auszugehen, daß die zu identifizierende Person 6 oder 7 mit der üblichen Arbeitskleidung in Ver­ bindung mit Helm, Gürtel, Schuhe usw. ausgerüstet ist. Der Arbeitsanzug, als auch Helm, Schuhe, Gürtel und ähnliche Sachen sind mit Markierungen in Form von Lu­ mineszenz verursachenden optischen Aufhellern durch­ setzt. Während die Arbeitskleidung im Waschvorgang mit Leuchtstoffen versehbar ist, können an Helm, Gürtel oder Schuhen farbliche Markierungen angebracht sein.

Die jeweils einen UV-Licht abstrahlenden Sender und ei­ nen Empfänger aufweisenden Sensoren 11 sind oberhalb und seitlich der Förderbandanlage 1 derartig angebracht, daß die liegende oder sitzende Person 6, 7 bzw. deren Ar­ beitskleidung durch die UV-Lichtbestahlung zur Lu­ mineszenz angeregt wird, die wiederum von dem Empfänger aufgenommen und in Signale umgesetzt werden, die über eine entsprechende Steuerleitung 10 zur Schaltanordnung 9 des Antriebs 8 der Förderbandanlage 1 weitergegeben werden. Die Sensoren 11 sind in einer Haltekonstruktion 12 verschiebbar und kardanisch aufgehängt.

 1 Förderbandanlage
 2 Fördergurt
 3 Traggerüst
 4 Tragrollen
 5 Schüttgut
 6 liegende Person
 7 sitzende Person
 8 Antrieb der Förderbandanlage
 9 Schaltanordnung
10 Steuerleitung
11 Sensor
12 Haltekonstruktion

Claims (11)

1. Verfahren zum Erkennen von beispielsweise auf Förder­ bandanlagen fahrenden Personen oder sich in Bewegung be­ findlichen Maschinen und insbesondere zum Stillsetzen der Förderanlagen und Maschinen vor dem Überfahren von Gefahrenbereichen, dadurch gekennzeichnet, daß UV-Licht abstrahlende Sender und Empfänger aufweisende Sensoren und an Personen und Maschinen Markierungen in Form von optischen Aufhellern oder Farben verwendet werden und die angeregte Lumineszenzstrahlung durch den Empfänger der Sensoren aufgenommen, verarbeitet und in optische oder akustische Signale umgesetzt oder zum Stillsetzen von Föderanlagen und Maschinen verarbeitet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Markierungen Textilien, insbesondere Arbeitskleidung verwendet werden, wobei der Weißgrad der Stoffe durch Einbringen von optischen Aufhellern bewertbar verbessert wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in die Textilien farbige, die Lumineszenz fördernde Fäden, Garne oder Zwirne eingewebt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Erhalt der Lumineszenzeigenschaft in Textilien, bei­ spielsweise in der Arbeitskleidung durch dosierte Bei­ gabe von Leuchtstoffen beim Waschvorgang gewährleistet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Markierungen in Form von Leuchtstoffen an beispiels­ weise Maschinen oder Gegenständen, der Arbeitskleidung wie Helm, Gürtel oder Schuhe, die Lumineszenz anregende Farben verwendet werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtstoffe mit anderen Materialien, wie z. B. Keramik, Holz, Metall oder Kunststoff vermischt und/oder verbunden werden.

7. Vorrichtung zum Erkennen von beispielsweise auf Förder­ bandanlagen fahrenden Personen oder sich in Bewegung befindlichen Maschinen und insbesondere zum Stillsetzen der Förderanlagen und Maschinen vor dem Überfahren von Ge­ fahrenbereichen, dadurch gekennzeichnet, daß in seitlichem Abstand von Förderbandanlagen (1) und Maschinen mindestens ein UV-Licht abstrahlender Sender und ein die durch Markierungen in Form von optischen Aufhellern und Farben angeregte Lumineszenzstrahlung aufnehmender Empfänger vorgesehen sind und daß die im Empfänger aufgenommene Strahlung in optische oder akustische Signale umgesetzt oder in Steuersignale zum Stillsetzen umgewandelt wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Sender und Empfänger in einem gemeinsamen Sensorgehäuse angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sender und Empfänger aufnehmenden Sensoren (11) in ei­ ner verschiebbaren, allseits beweglichen Halterung (12), beispielsweise seitlich oder oberhalb von Förderanlagen (1) oder Maschinen angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (11) über eine Steuerleitung (10) mit dem Antrieb (8) einer Förderanlagen (1) oder Maschine verbun­ den sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (11) mit einer als Nutz- und Überwachungssi­ gnal bestehende Überwachungseinrichtung versehen sind, wobei Nutz- und Überwachungssignale unterschiedliche Sig­ naldauern aufweisen.