Die Erfindung betrifft eine Gasüberwachungs- und Sicherheitseinrichtung in einem Streckennetz des untertägigen Bergbaus mit mobilen Gassensoren. Eine derartige Überwachung ist von jeher bekannt. Ebenso ist bekannt, das Streckennetz mit ortsfesten Gassensoren im Bereich der Arbeitsstellen auszurüsten, um unzulässige Gaskonzentrationen zu erkennen. Diese Systeme genügen den

Sicherheitsanforderungen nicht, wenn Grubenfelder mit

hoher Gaskonzentration erschlossen werden.

Aufgabe der Erfindung ist, alle Bereiche eines untertägigen Streckennetzes örtlich und zeitlich lückenlos zu überwachen, um alle Bereiche es Streckennetzes in die erforderlichen Maßnahmen zur Vermeidung der Erstickungs- und/oder

Explosionsgefahr einbeziehen zu können.

Die Lösung ergibt sich aus Anspruch 1. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass zum einen alle Bereiche mit Personenverkehr erfasst werden, die Erfassung jedoch automatisiert und unabhängig von menschlicher Aufmerksamkeit erfolgt, dass zum anderen die Vorbereitungen für einen persönlichen Personenschutz getroffen werden. Niemand kann anfahren, ohne sich in das Sicherheitssystem einzuschalten. Niemand kann dem Sicherheitssystem verloren gehen, solange er sich in dem überwachten Streckennetz befindet. Der Teil des Streckennetzes, Strecke oder Schacht, der befahren wird, wird dadurch automatisch in das Sicherheitssystem einbezogen. Die persönlich und für einen bestimmten Ort des Streckennetzes aufgenommenen Messdaten werden automatisch für die Überwachung und

Sicherheit des gesamten Streckennetzes nutzbar gemacht. Die von einer Person ermittelte Gaskonzentration und Gefahrenlage wird automatisch und sofort nutzbar gemacht, um die Maßnahmen zur Gefahrenabwehr für das gesamte Streckennetz zu ergreifen, um alle Personen zu warnen oder anzuweisen, und notfalls das gesamte Streckennetz zu evakuieren.

Dabei greift die Gasüberwachungs- und Sicherheitseinrichtung weitgehend auf vorhandene Installationen zurück, insbesondere auf das Datenübertragungsnetz, Kabelnetz, Lichtwellenleiternetz, Funknetz, W-LAN-Netz und deren Schnittstellen sowie auf die Steuerungs- und Rechnerkapazitäten untertage und übertage.

In der Weiterbildung nach Anspruch 2 wird die Überwachung nicht nur vereinfacht sondern auch effizienter gemacht, indem die Maßnahmen zur Gefahrenabwehr den

BESTÄTIGUNGSKOPIE Gegebenheiten des Grubenausbaus und der untertänigen Abbau- und Arbeitssituation angepasst werden können.

Die Ausbildung der Erfindung nach Anspruch 3 stellt eine entscheidende Vorstufe der Gefahrenabwehr dar, indem die Personalsituation in einem bedrohten

Streckennetz schnell sichtbar gemacht werden kann, um über die notwendigen Maßnahmen zur Gefahrabwehr zu entscheiden.

Hierzu gehört auch die Feststellung des Personalbestandes nach Anspruch 4 Die Gasüberwachung generell wird auf alle begangenen Teile des Streckennetzes ausgedehnt in der Weiterbildung nach Anspruch 5. Es wird nicht nur der örtliche Verlauf der Gaskonzentration längs eines Streckenteils sondern auch der zeitliche Verlauf der Gaskonzentration sichtbar gemacht, so dass sich

Gefährdungssituationen in Form einer örtlich oder zeitlich fortschreitenden

Gaskonzentration frühzeitig erkennen lassen.

Die Weiterbildung nach Anspruch 6 hat den Vorteil, dass die Funktionsfähigkeit des Systems und insbesondere die Funkkommunikation ständig -und nicht erst durch sporadische Testläufe oder dergl.- geprüft wird.

Derartige Plausibilitätsprüfungen beinhalten z.B., ob eine Person an einer Schranke, die sie nach seiner festgestellten Position und Bewegungsrichtung hätte passieren müssen, nicht erfasst wird; nur an einer Eingangsschranke, nicht aber an einer untertägigen Abzweigungsschranke erfasst wird.

In der Ausgestaltung nach Anspruch 7 dient das von jedem einzelnen Mitarbeiter getragene Gasfunkgerät als Warngerät für unzulässige Gaskonzentration,

Erstickungsgefahr, Explosionsgefahr. Der vorzugsweise akustische Signalgeber wird vorzugsweise durch einen eingebauten Mikroprozessor zur Speicherung einer höchst zulässigen Gaskonzentration und zur ständigen Durchführung eines Soll- Istvergleichs ausgestattet. Es ist jedoch auch möglich, das Warnsignal durch die Zentralüberwachungseinrichtung aufgrund eines Soll- Istvergleichs der gespeicherten und der aktuelle übertragenen Gaskonzentration auszulösen.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben.

Es zeigt:

Fig.1 das Blockschaltbild der Funktionselemente der Einrichtung Für funktionsgleiche Elemente werden identische Bezugszeichen verwendet. Die Ausführungen zu einem Ausführungsbeispiel gelten auch für die anderen, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes vermerkt ist.

Die Gasüberwachungs- und Sicherheitseinrichtung ist in einem Streckennetz 1 des untertägigen Bergbaus eingerichtet. Jede Person 3 ist mit einem Speicher- und Funkgerät (Personalfunkgerät 4) und mit einem batterie-betnebenen Gassensor 2 mit Funkgerät (Gasfunkgerät 2) ausgerüstet.

Das Personalfunkgerät 4 dient zur Signalisierung der persönlichen Daten

(Personaldaten) der Person einschließlich der Identifikationsdaten, welche zur Identifikation erforderlich sind, und der Ortsdaten zur Feststellung der Position und Bewegungsrichtung der Person. Derartige Aufgaben lassen sich durch

handelsübliche Transponder durchführen.

Der Gassensor 2 ist zur Messung und Signalisierung der gemessenen

Gaskonzentration und des Betriebszustandes des Gassensors (Gas-Daten) eingerichtet. Das Gasfunkgerät übermittelt die Gas-Daten an Empfangsstationen, die im Bereich des Streckennetzes -wie im folgenden beschrieben- angeordnet sind. Vor der Einfahrt in das Streckennetz 1 passiert die anfahrende Person eine

elektronische stationäre Schranke 5 im Bereich jedes Eingangs 6 -hier identisch mit dem Ausgang. Die Schranke 5 in dem Überwachungsbereich des Eingangs und Ausgangs ist zeit- und richtungssensibel. Sie empfängt die Personaldaten, die Bewegungsdaten, also Ort und Bewegungsrichtung und die Gas-Daten. Die

Gas-Daten an dieser Stelle beziehen sich vor allem auf die Betriebsbereitschaft des Gassensors und den Ladungszustand der Batterie. Diese Daten werden an die Zentralüberwachungseinrichtung 9 übertragen. Die

Zentralüberwachungseinrichtung 9 gibt an der Schranke 5 den Eingang frei -z.B. durch eine grüne Ampel-, wenn die Personaldaten mit den in der

Zentralüberwachungseinrichtung 9 gespeicherten Daten einer berechtigten Person übereinstimmen und die Gasdaten bestätigen, dass der Gassensor einschließlich Gasfunkgerät voll funktionsfähig ist.

An jeder Abzweigung 7 einer Strecke bzw. eines jeden Schachts innerhalb des Streckennetzes sind Abzweigschranken 11 für den jeweiligen Überwachungsbereich der Abzweigung angebracht.

In diesem Ausführungsbeispiel ist kurz vor und in jedem Ast des ersten Abzweigs kurz hinter dem Abzweig eine Abzweigschranken 11 ortsfest angebracht. Die Abzweigschranke 11 weist ein Funkgerät 8 (Funksender und Funksignalempfänger) auf, welches mit dem Personalfunkgerät 4 und Gasfunkgerät 2 jeder in ihrem

Überwachungsbereich anwesenden Person zur Erfassung der Personaldaten und Gasdaten automatisch kommuniziert. Jede Abzweigschranke weist eine Uhr auf, so dass die empfangenen Personal- und Gasdaten einer Zeit zugeordnet werden.

Dadurch, dass in dem Überwachungsbereich des ersten Abzweigs je eine

Abzweigschranke 11 vor und hinter dem Abzweig angeordnet ist, kann aus der zeitlichen Abfolge der übermittelten Daten auch die Bewegungsrichtung der erfassten Person in der Zentralüberwachungseinrichtung 9 ermittelt und gespeichert werden. Die Abzweigschranken 11 in dem Überwachungsbereich des ersten

Abzweigs sind also zeit- und richtungssensibel.

Im Verlauf jeder gangbaren Strecke des Streckennetzes folgen weitere Abzweige, in deren Überwachungsbereich 7 zumindest hinter dem Abzweig wieder eine

Abzweigschranke 11 ortsfest angebracht ist. Jede dieser Abzweigschranken kann einerseits mit dem Personalfunkgerät und dem Gasfunkgerät zur Erfassung der Personaldaten, Bewegungsdaten und Gasdaten per Funk kommunizieren und überträgt andererseits per Funk oder Leiter über das Daten Übertragungsnetz 10 die empfangenen Daten an die Zentralüberwachungseinrichtung 9 zur Auswertung. Jedes Gasfunkgerät kommuniziert durch seine Reichweite also mit der nächsten Abzweigschranke 11.

Wenn die Reichweite nicht ausreicht, um die nächste Abzweigschranke 11 zu erreichen, wenn also die Gefahr besteht, dass im Verlauf einer zu langen Strecke die Funkkommunikation des Personalfunkgeräts und Gasfunkgeräts mit der passierten Abzweigungsschranke abbricht, können stationäre Funkrelaisstationen (nicht gezeigt) längs der Strecke verteilt angeordnet sein, die ebenfalls mit dem

Personalfunkgerät und dem Gasfunkgerät zur Erfassung zumindest der

Bewegungsdaten und Gasdaten per Funk kommunizieren und diese Daten auf das Daten Übertragungsnetz 10 zur Auswertung an die Zentralüberwachungseinrichtung 9 überragen.

Wo immer also ein Teil des Streckennetzes begangen oder befahren wird, stehen der Zentralüberwachungseinrichtung die Gasdaten bereit, um daraus Aufschlüsse für die Sicherheitslage des Streckennetzes insgesamt zu gewinnen.

Die Zentralüberwachungseinrichtung 9 steht also mittels des

Daten-Übertragungsnetzes 10 des Streckennetzes mit sämtlichen Schranken 5 und Abzweigschranken 11 zur Übermittlung und Aktualisierung der Personaldaten, Ortsdaten und Gasdaten der in jedem Überwachungsbereich erfassten Personal in Verbindung.

Das Daten-Übertragungsnetzes 10 des Streckennetzes besteht aus Kabeln - Teilstück 10.1- und/oder zumindest streckenweise Lichtwellenleitern -Teilstück 10.2- und/oder zumindest streckenweise Funk- und W-LAN-Verbindungen -Teilstück 10.3. Die Schnittstellen sind bei Bedarf mit Funkgeräten ausgerüstet.

Das Daten-Übertragungsnetzes 10 dient auch anderen Funktionen des

Grubengebäudes, z.B. zur Steuerung des Abbau- oder Ausbaubetriebs oder zum Betrieb eines Kamerasystems.

Die Zentralüberwachungseinrichtung 9 dient als Zentralsteuerung Übertage oder Untertage ebenfalls zur Steuerung und Überwachung für den Abbau- und

Ausbaubetrieb.

Ihre Speicherkapazität wird zur Speicherung der Personaldaten und Gasdaten genutzt.

Mittels ihrer Rechnerkapazität geschieht die Auswertung der gespeicherten und der aktuell übermittelten Personaldaten, Bewegungsdaten und Gasdaten. Eine solche Auswertung besteht z.B. darin, dass die ZÜE 9 den jeweiligen Eingang bzw. die jeweilige Abzweigung sperrt, wenn der Einfahrende nicht als Berechtigter gespeichert oder der Betriebszustand des Gassensors des Einfahrenden nicht dem Sollzustand entspricht.

Zu den erfassten Personaldaten gehören auch die Ortsdaten einschließlich Ort, Erfassungszeit und Bewegungsrichtung der erfassten Person.

Zur Auswertung gehört auch die zuvor geschilderte Plausibilitätskontrolle.

Das Streckennetz des Grubengebäudes kann auf dem Bildschirm 12 der

Zentralüberwachungseinrichtung mit den stationären Schranken dargestellt werden. Wenn die sichtbargemachten Schranken mit einem Link hinterlegt werden, kann durch Anklicken der jeweiligen Schranke der Datenbestand der

Zentralüberwachungseinrichtung 9, der sich auf diese Schranke bezieht, sichtbar gemacht und über den Drucker 13 ausgegeben werden.

Zur Auswertung des Datenbestandes gehört auch die Bilanzierung der angefahrenen und der ausgefahrenen Personen, so dass jederzeit der Personenbestand aller im Grubengebäude anwesenden Personen mit Anfahrzeit und aktuellen Personal- und Gasdaten und vorzugsweise der gültigen Ortsdaten der Personen berechenbar und auflistbar ist.

Dadurch dass die Gasmessung auch stets mit Zeit- und Ortsangabe verbunden ist, und diese Daten bei jeder Meldung gespeichert werden, kann nicht nur die örtliche Gaskonzentration sondern auch der zeitliche Verlauf der Gaskonzentration ermittelt und bei unzulässigem Anstieg ein Warnsignal generiert werden.

Jedes Gasfunkgerät ist mit einem akustischen Signalgeber ausgestattet, der z.B. die Überschreituing der höchst zulässigen Gaskonzentration anzeigt. Es ist auch vorteilhaft, die Schranken zur Ausgabe personenbezogener Weisungen oder

Warnungen über das Daten-Übertragungsnetz 10 zu nutzen. Diese Signale werden ausgegeben, sobald die Zentralüberwachungseinrichtung anhand der an der

Schranke empfangenen Personaldaten die Anwesenheit der betroffenen Person oder Personen feststellt.

Bezugszeichen

Streckennetz 1

batterie-betriebener Gassensor 2 mit Funkgerät, Gasfunkgerät 2. Person 3

Speicher- und Funkgerät, Personalfunkgerät 4

elektronische stationäre Schranke 5 Torschranke

Eingang-, Ausgang-Signalgeber.

Abzweigung, Überwachungsbereich 7

Funkgerät 8 (Funksender und Funksignalempfänger)

Zentralüberwachungseinrichtung

Daten-Übertragungsnetz 10

10.1 Teilstück Kabel

10.2 Lichtwellenleitern -Teilstück 10.2

10.3 W-LAN-Verbindungen -Teilstück 10.3.

Abzweigschranken 11

Bildschirm 12

Drucker 13

Schnittstellen 14