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Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie ein System zur Überwachung wenigstens einer Konzentration eines Gases oder Gasgemisches in einem Überwachungsgebiet mit einem mobilen Gasmessgerät. Zur Überwachung von Gaskonzentrationen im Überwachungsgebiet werden mit wenigstens einem mobilen Gasmessgerät Daten erzeugt und an eine zentrale Datenverarbeitungseinheit übertragen. Die aufgrund der Gaskonzentrationsmessung erzeugten Daten werden mit wenigstens einem Grenzwert verglichen sowie in Abhängigkeit des Ergebnisses des Vergleichs durch das mobile Gasmessgerät oder durch die zentrale Datenverarbeitungseinheit ein Informationssignal ausgegeben.
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Zur Überwachung von Produktionsstätten, wie Chemie- oder Stahlwerken, Raffinerien oder Bergwerken, an denen sich toxische, explosionsfähige, sauerstoffreiche oder sauerstoffarme Gasatmosphären bilden können, werden mobile Gasmessgeräte zum Schutz der in den Arbeitsbereichen Tätigen eingesetzt. Die mobilen Gasmessgeräte verfügen über geeignete Sensoren, um die Konzentration von Gasen oder Gasgemischen zu erfassen, die in dem jeweiligen Arbeitsbereich vorhanden sind oder in einer gefährlichen Konzentration auftreten können. Ferner verfügen die mobilen Gasmessgeräte über Elemente, die den Geräteträger im Fall einer Grenzwertverletzung benachrichtigen und/oder alarmieren.
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Auch wenn es beispielsweise für Risikoanalysen oder die Untersuchung von Gefahrensituationen und Unfällen wünschenswert wäre, findet eine automatisierte Auswertung der von den mobilen Gasmessgeräten zur Verfügung gestellten Daten heutzutage ohne die Berücksichtigung von Ortsinformationen statt. Aus diesem Grund können ortsspezifische Informationen in Bezug auf einen überwachten Produktionsstandort und die in unterschiedlichen Bereichen angeordneten Anlagen und Gefahrenstellen nicht voll ausgeschöpft werden. Problematisch hierbei ist es zum Teil, dass in den oftmals vergleichsweise großen und verzweigten Produktionsstandorten eine Mehrzahl von Arbeitsbereichen vorgesehen ist, die unterschiedliche Anforderungen an die benötigten oder zugelassenen Werkzeuge, Messgeräte und das Betriebspersonal stellen, wobei insbesondere unterschiedliche Sicherheitsanforderungen zu berücksichtigen sind. Vor allem die unterschiedlichen, in den jeweiligen Arbeitsbereichen geltenden Sicherheitsanforderungen sind für Personen, die die entsprechenden Bereiche betreten, oftmals nicht unmittelbar wahrnehmbar. Dies gilt vor allem, wenn etwa auszuführende Arbeiten die Konzentration des Personals erfordern oder eine Anlagenstörung oder Gefahrensituation auftritt.
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In diesem Zusammenhang sind aus dem Stand der Technik Systeme bekannt, bei denen die Möglichkeit besteht, einen Produktionsstandort in Arbeits- und Evakuierungsbereiche zu unterteilen und für Personen, die sich am Produktionsstandort befinden, eine Positionsbestimmung anhand eines tragbaren Gasmessgeräts durchzuführen.
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Ein entsprechendes System ist beispielsweise aus der
EP 2 905 760 A2 bekannt. Sobald es in einem definierten Arbeitsbereich zu einem spezifischen Ereignis kommt, wird dem Geräteträger ein optimaler Fluchtweg angezeigt. Ferner werden auch Personen gesondert informiert, die den Evakuierungsbereich nicht innerhalb einer bestimmten Zeit erreicht haben und es wird die Möglichkeit beschrieben, einen Alarm von einem Geräteträger zu einem anderen Geräteträger weiterzureichen.
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Im Weiteren ist aus der
US 2015/0102926 A1 ein System bekannt, bei dem in einer zentralen Datenbank für verschiedene Arbeitsbereiche das jeweilige Gefahrenpotenzial abgespeichert ist. Anhand dieser Information werden Mitarbeiter ausgewählt, die aufgrund ihrer Fähigkeiten und Zulassungen den jeweiligen Arbeitsbereich betreten oder dort Arbeiten ausführen dürfen sowie deren Ausstattung mit den erforderlichen Werkzeugen und Messgeräten festgelegt. Aufgrund einer Überwachung können Alarme oder Benachrichtigungen ausgelöst werden, falls im Datenspeicher hinterlegte Zulassungskriterien nicht erfüllt sind.
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Ferner ist aus der
US 2016/334378 A ein System bekannt, bei dem in einem mobilen Gasmessgerät hinterlegte Grenzwerte bedarfsgerecht angepasst werden, sobald dieses von einem festgelegten Arbeitsbereich in den nächsten bewegt wird. Die grundsätzlichen Eigenschaften und Einstellungen eines mobilen Gasmessgeräts bleiben gemäß der beschriebenen technischen Lösung allerdings beibehalten.
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Ausgehend von den aus dem Stand der Technik bekannten technischen Lösungen sowie den zuvor beschriebenen Problemen liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde ein System sowie ein Verfahren zur Überwachung eines Überwachungsbereichs hinsichtlich der dort auftretenden Gaskonzentration derart weiterzubilden, dass die verwendeten mobilen Gasmessgeräte besonders flexibel einsetzbar sind, ohne dass die persönliche Sicherheit der Geräteträger dadurch leidet. Es soll während der Benutzung eines mobilen Gasmessgerätes möglich sein, das entsprechende Geräte flexibel, schnell und mit hoher Präzision an die in einem Arbeitsbereich vorhandenen Erfordernisse anzupassen bzw. entsprechende Einstellungen und Arbeitsabläufe des Messgeräts auf geeignete Weise anzupassen. In diesem Zusammenhang ist es von wesentlicher Bedeutung, dass eine entsprechende Anpassung eines Gasmessgerätes oder die Veränderung der Einstellungen derart durchgeführt wird, dass weder die Sicherheit des Geräteträgers hierunter leidet noch der Geräteträger in seiner Tätigkeit behindert wird.
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Das anzugebende Verfahren und/oder System sollte somit derart ausgeführt sein, dass in einem Überwachungssystem vorhandene ortsspezifische Daten auf effektive Weise genutzt werden können, um eine hochgenaue und sichere Lokalisierung eines mobilen Gasmessgerätes mit einer bedarfsgerechten Anpassung, Optimierung und/oder Veränderung von Geräteparametern und/oder Einstellungen zu realisieren. Es sollte hierbei ferner möglich sein, eine Verhaltensänderung eines mobilen Gasmessgeräts zu bewirken, die über eine durch die Modifizierung einzelner Geräteparameter hervorgerufene Veränderung hinausgeht.
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Die zuvor beschriebene Aufgabe wird mit einem Verfahren zur Überwachung wenigstens einer Konzentration eines Gases oder Gasgemisches in einem Überwachungsgebiet gemäß Anspruch 1 gelöst. Ferner wird ein System, mit dem die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe gelöst wird, im Anspruch 14 angegeben. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und werden in der folgenden Beschreibung unter teilweiser Bezugnahme auf Figuren näher erläutert.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung wenigstens einer Konzentration eines Gases oder Gasgemisches in einem Überwachungsschritt mit den folgenden Schritten:
- - Erzeugung von Daten durch wenigstens ein mobiles Gasmessgerät, das sich im Überwachungsgebiet befindet, auf der Grundlage einer Gaskonzentrationsmessung und Übertragen der Daten zu einer zentralen Datenverarbeitungseinheit,
- - Vergleich der aufgrund der Gaskonzentrationsmessung erzeugten Daten mit wenigstens einem Grenzwert und Ausgabe eines Informationssignals in Abhängigkeit einer Unter- oder Überschreitung des Grenzwerts durch das wenigstens eine mobile Gasmessgerät und/oder durch die zentrale Datenverarbeitungseinheit, sowie
- - Detektion einer aktuellen Position des wenigstens einen mobilen Gasmessgeräts.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch ein Aufteilen des Überwachungsgebiets in wenigstens zwei Zonen und Festlegen von zonenspezifischen Parametern für die Zonen sowie durch Einstellung und/oder Veränderung wenigstens einer Funktionalität des zumindest einen mobilen Gasmessgeräts unter Zugrundelegung der aktuellen Position des Gasmessgeräts und wenigstens eines der zonenspezifischen Parameter aus.
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Für das erfindungsgemäße Verfahren ist somit von Bedeutung, dass einerseits zumindest einem im Überwachungsgebiet befindlichen, zumindest zeitweise bewegten mobilen Gasmessgerät zunächst eine ortsspezifische Kennzeichnung zugeordnet wird, so dass das mobile Gasmessgerät eindeutig lokalisierbar ist, und andererseits dass zumindest eine Funktionalität des mobilen Gasmessgeräts, also beispielsweise eine gerätespezifische Einstellung in Bezug auf die vorzunehmenden Messungen, die Art der Alarmierung des Geräteträgers, die Art der Visualisierung von Informationen und/oder ein im Gerät hinterlegter Grenz- und/oder Schwellenwert unter Berücksichtigung der ortsspezifischen Informationen bedarfsgerecht verändert wird. Die Funktionalitäten eines mobilen Gasmessgeräts, also Einstellungen, die einen Betriebsmodus und/oder die Betriebsweise betreffen, können so automatisiert und vor allem, ohne dass der Geräteträger hierfür Handlungen vornehmen muss, jeweils den vor Ort herrschenden Verhältnisse und einzuhaltenden Sicherheitskriterien angepasst werden. Hierzu wird das zu überwachende Gebiet in wenigstens zwei Zonen eingeteilt, denen jeweils zonenspezifische Parameter zugeordnet werden, welche in der zentralen Datenverarbeitungseinheit und/oder in wenigstens einem mobilen Gasmessgerät abgelegt werden. Unter Berücksichtigung der Zone, in der sich ein mobiles Gasmessgerät jeweils befindet, und der für diese Zone festgelegten zonenspezifischen Parametern, werden einem mobilen Gasmessgerät so auf vergleichsweise einfache Weise die erforderlichen Funktionalitäten zugewiesen. Die Zuweisung erfolgt somit stets unter den aktuell herrschenden Bedingungen und bestehenden Sicherheitsanforderungen.
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In diesem Zusammenhang ist es denkbar, sowohl die Aufteilung eines Produktionsstandortes in Zonen als auch die Zuordnung von zonenspezifischen Parametern zu den jeweiligen Zonen immer dann zu aktualisieren, sofern dies erforderlich wird, beispielsweise aufgrund von Änderungen im Produktionsablauf oder wegen neu errichteter oder umgebauter Anlagen. Entsprechende Änderungen werden bevorzugt in der zentralen Datenverarbeitungseinheit und/oder der Steuerung wenigstens eines mobilen Gasmessgerätes vorgenommen, sodass in der Regel keine Eingriffe in die Hardware, etwa die Sensorik, der im Einsatz befindlichen mobilen Gasmessgerät erforderlich sind. Die mobilen Gasmessgerät können so vergleichsweise schnell, mit hoher Genauigkeit und ohne dass hierfür Veränderungen an Hardwarekomponenten der Geräte selbst vorgenommen werden müssen, an die zonenspezifischen Parameter, insbesondere die dort herrschenden Verhältnisse, erforderliche Zulassungen, zu beachtende Sicherheitsvorschriften und/oder die bestehenden oder möglicherweise auftretenden Gefahren angepasst und bei Bedarf wieder geändert werden.
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In einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Sensitivität, ein Betriebsmodus, ein im mobilen Gasmessgerät abgespeicherter Grenzwert, eine Alarmierungsart, eine Alarmausgabelautstärke, ein Entscheidungskriterium für eine automatisierte Weiterleitung von Informationen, insbesondere von Alarmen, und/oder eine Einstellung einer Anzeigeeinheit des mobilen Gasmessgeräts unter Zugrundelegung der aktuellen Position und wenigstens eines zonenspezifischen Parameters eingestellt und oder verändert. Gemäß dieser besonderen Ausführungsform werden somit spezifische Funktionalitäten eines mobilen Gasmessgeräts bedarfsgerecht an die in einer Zone eines Produktionsstandortes herrschenden Verhältnisse und Sicherheitsanforderungen angepasst. So können sich die einzelnen Zonen eines Produktionsstandortes beispielsweise hinsichtlich der dort herrschenden Lärm- und Lichtverhältnisse unterscheiden. Ebenso kann es in einer Zone erforderlich sein, bestimmte Aktionen eines Gasmessgerätes nicht auszuführen, da hier besondere Verhältnisse, etwa laute Produktionsanlagen, Wartungs- oder Reparaturbereiche und/oder explosionsfähige Gasatmosphären, vorhanden sind.
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Im Weiteren ist es von Vorteil, wenn das mobile Gasmessgerät eine Information ausgibt, sobald es von einer Zone in eine andere Zone bewegt wird. Eine entsprechende Information kann einerseits dazu dienen, den Geräteträger darauf aufmerksam zu machen, dass er sich nun in eine andere Zone mit unter Umständen geänderten Sicherheitsanforderungen bewegt und andererseits, um andere Personen und/oder die zentrale Datenverarbeitungseinheit und damit etwa die in einer Leitwarte tätigen in Kenntnis davon zu setzen, dass der Geräteträger nunmehr einen Zonenwechsel vornimmt, aus dem sich eventuell neue Anforderungen ergeben. Ferner ist es denkbar, dass bei einem Zonenwechsel automatisiert und/oder durch Wachpersonal in der Leitwarte überprüft wird, ob ein Geräteträger die für die jeweilige Zone erforderliche Qualifikation besitzt und/oder das benötigte oder zugelassene Werkzeuge und/oder Gasmessgerät mit sich führt. Sollte dies nicht der Fall sein, wird der Geräteträger auf vorteilhafte Weise durch eine Benachrichtigung in Form einer Text- oder Sprachnachricht oder durch ein visuell, akustisch oder haptisch wahrnehmbares Alarmsignal davon in Kenntnis gesetzt, dass er den durchgeführten Zonenwechsel nicht oder nur unter bestimmten Voraussetzungen durchführen darf. Ebenso kann er auf diese Weise informiert werden, dass er zusätzliche Werkzeuge, Messgeräte und/oder Hilfspersonen benötigt. Alternativ oder in Ergänzung ist es denkbar, dass eine derartige Information über ein weiteres Gerät, das der Übertragung von Daten dient, wie etwa ein Smartphone, ausgegeben wird.
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Im Weiteren ist es denkbar, dass unter Zugrundelegung der aktuellen Position des mobilen Gasmessgeräts und wenigstens eines der zonenspezifischen Parameter eine Datenübertragung, insbesondere eine drahtlose Datenübertragung, zwischen dem mobilen Gasmessgerät und der zentralen Datenverarbeitungseinheit gestartet oder beendet wird. So ist es etwa denkbar, dass eine drahtlose Datenübertragung nur in bestimmten, hierfür vorgesehenen Zonen durchgeführt wird, während in anderen Zonen, etwa aufgrund der dort herrschenden Sicherheitsanforderungen, keine Datenübertragung erfolgt. Bevorzugt werden die in dieser Zeit erzeugten Daten in einem internen Datenspeicher des mobilen Gasmessgeräts gespeichert.
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Ebenso ist es denkbar, dass eine Datenübertragung, insbesondere eine drahtlose Datenübertragung, hergestellt wird, sofern die Positionsbestimmung des mobilen Gasmessgerätes ergibt, dass sich dieses in einer Zone befindet, in der eine drahtlose Datenübertragung möglich und zulässig ist.
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Gemäß einer speziellen Weiterbildung der Erfindung wird unter Zugrundelegung der aktuellen Position des mobilen Gasmessgeräts und wenigstens eines der zonenspezifischen Parameter ein Kalibrier- und/oder Testablauf im Gasmessgerät gestartet oder beendet. Hierbei ist es denkbar, dass eine Kalibrierung und/oder Testung des mobilen Gasmessgeräts etwa dann erfolgt, wenn es sich in einer Zone befindet, für die keine besonderen Sicherheitsanforderungen gelten und mithin auch keine Grenzwertverletzung in Bezug auf die Konzentration eines Gases oder Gasgemisches zu erwarten sind.
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Vorzugsweise befindet sich das Gasmessgerät in einer Zone, in der das für einen Test benötigte Gas und/oder eine Gasmischung vorhanden ist und in der etwa eine Displayeinheit die Testergebnisse anzeigen kann. Gemäß einer speziellen Weiterbildung handelt es sich um eine Kammer, in die das Gasmessgerät wenigstens zeitweise eingelegt wird und in der eine bekannte Atmosphäre vorhanden ist, deren Zusammensetzung und die Konzentration der einzelnen Gasbestandteile mit dem Gerät gemessen wird und die gemessenen Werte mit Werten, die dem Gerät mitgeteilt werden, verglichen werden. Auf bevorzugte Weise wird auf der Grundlage des durchgeführten Vergleichs der gemessenen und der bekannten bzw. mitgeteilten Werte eine Kalibration des Gasmessgeräts durchgeführt.
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Die Aufenthaltszeiten in sicheren Zonen und/oder in Wartungs- oder Servicebereichen sind auf vorteilhafte Weise gerade für Aktionen des mobilen Gasmessgeräts nutzbar, die in anderen, sicherheitskritischen Zonen nicht durchgeführt werden sollten, beispielsweise, da sie zu einer Einschränkung der Schutzleistung führen würden. In diesem Zusammenhang ist es denkbar, dass unter Zugrundelegung der aktuellen Position des mobilen Gasmessgeräts und wenigstens eines zonenspezifischen Parameters ein Firmware- oder Software- Update gestartet oder beendet wird. Wiederum ist es möglich, ein entsprechendes Update eines Gasmessgeräts auch während des Einsatzes in Zonen durchzuführen, die als sichere Zonen angesehen werden. Aufgrund dieser technischen Ausgestaltung ist es nicht zwingend nötig, erforderliche Updates außerhalb der eigentlichen Betriebszeit des Gasmessgeräts aufzuspielen. Insbesondere müssen die Gasmessgeräte nicht gesondert zur Durchführung eines Updates eingezogen werden und die Durchführung eines Updates nicht überwacht werden. Vielmehr wird auf vorteilhafte Weise automatisiert erkannt, ob sich ein mobiles Gasmessgerät in einer sicheren Zone oder sogar in einem Wartungs- und/oder Servicebereich oder aber in einer sicherheitskritischen Zone, in der etwa keine Updates eingespielt werden sollen, befindet
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Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird in wenigstens einer Zone des Überwachungsgebiets ein stationäres Lokalisierungsmodul angeordnet, das ein für die Zone, in der das stationäre Lokalisierungsmodul angeordnet ist, spezifisches Kennzeichnungssignal aussendet. Generell ist es denkbar, dass das Kennzeichnungssignal von dem wenigstens einen mobilen Gasmessgerät oder einem Gateway, über das das mobile Gasmessgerät Daten an die zentrale Datenverarbeitungseinheit überträgt, empfangen wird und dass auf der Grundlage des empfangenen Kennzeichnungssignal den vom mobilen Gasmessgerät direkt oder über das Gateway an die zentrale Datenverarbeitungseinheit übertragenen Daten eine Information über die Position des mobilen Gasmessgerätes und/oder die Zone, in der sich das mobile Gasmessgerät befindet, hinzugefügt wird. In diesem Zusammenhang ist es denkbar, dass eine Datenübertragung von dem wenigstens einen mobilen Gasmessgerät zur zentralen Datenverarbeitungseinheit über ein stationär im Überwachungsgebiet angeordnetes Gateway erfolgt. Ein derartiges Gateway fügt den vom mobilen Gasmessgerät übertragenen Daten eine Information über die Position des mobilen Gasmessgerätes und/oder die Zone, in der sich das mobile Gasmessgerät befindet, hinzu. Auf vorteilhafte Weise ist das Gateway im Bereich eines stationären Gasmessgeräts oder an diesem befestigt und stellt zumindest zeitweise eine uni- oder bidirektionale Datenübertragungstrecke zur zentralen Datenverarbeitungseinheit her. Ferner ist es denkbar, dass ein Gateway in eine mobile Transceivereinheit, beispielsweise ein Mobiltelefon, oder in ein anderes mobiles Gerät integriert ist. In diesem Fall erfolgt die Datenübertragung vom mobilen Gasmessgerät zur zentralen Datenverarbeitung indirekt, beispielsweise über ein Mobiltelefon, das der Gasmessgeräteträger gemeinsam mit dem mobilen Gasmessgerät mitführt und in das das Gateway integriert ist.
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Alternativ oder in Ergänzung ist es möglich, dass das Gasmessgerät Daten direkt an eine zentrale Datenverarbeitungseinheit und/oder einen zentralen Datenspeicher überträgt, wobei den übertragenen Daten eine gerätespezifische Kennung, insbesondere eine sogenannte ID, hinzugefügt wird. Auf vorteilhafte Weise wird die gerätespezifische Kennung durch das Gasmessgerät und/oder ein weiteres Gerät mit einer Information über den Aufenthaltsort des Gasmessgerätes verknüpft, sodass für eine Datenverarbeitung der Ort der Datenerzeugung und/oder Datenübertragung zur Verfügung steht.
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In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im Überwachungsgebiet wenigstens ein stationäres Gasmessgerät angeordnet, das auf der Grundlage einer Gaskonzentrationsmessung Daten erzeugt und an die zentrale Datenverarbeitungseinheit überträgt. In der zentralen Datenverarbeitungseinheit werden die mittels der Gaskonzentrationsmessung erzeugten Daten beispielsweise mit einem Grenzwert verglichen und bei einer Unter- oder Überschreitung des Grenzwertes ein Informationssignal durch das wenigstens eine stationäre Gasmessgerät und/oder durch die Datenverarbeitungseinheit ausgegeben. In diesem Zusammenhang ist es denkbar, dass das Informationssignal ein Steuersignal darstellt, das an ein weiteres Gerät übertragen wird und hier zu einer Aktion führt. Zum Beispiel kann ein derartiges Informationssignal an eine Ausgabeeinheit, wie ein Display oder eine Hupe übertragen werden, um so eine Alarmierung durch die Ausgabeeinheit zu realisieren. Wesentlich an dieser speziellen Ausgestaltung ist, dass das Informationssignal an ein Aktorelement, das an ein stationäres Gasmessgerät und/oder die zentrale Datenverarbeitungseinheit angebunden oder in diese integriert sein kann, aber nicht muss, übertragen wird, sodass das Aktorelement aktiviert wird, um eine Alarmierung oder sonstige geeignete Aktion auszuführen.
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Es ist im Weiteren möglich, dass ein stationäres Gasmessgerät wenigstens zeitweise eine uni- oder bidirektionale Datenübertragungsstrecke zu einem in Reichweite befindlichen mobilen Gasmessgerät herstellt. In diesem Fall werden zwischen einem stationären und einem mobilen Gasmessgerät Daten übertragen und es ist etwa möglich, ein Informationssignal oder eine Benachrichtigung von der zentralen Datenverarbeitungseinheit über das stationäre Gasmessgerät an ein mobiles Gasmessgerät zu übertragen. Auf der Grundlage der bekannten Position eines mobilen Gasmessgeräts ist es weiterhin möglich, dass für eine Datenübertragung gezielt das stationäre Gasmessgerät ausgewählt wird, welches sich in Reichweite des jeweils zu benachrichtigenden mobilen Gasmessgeräts befindet. Vorzugsweise ist an dem stationären Gasmessgerät ein Lokalisierungsmodul angeordnet, das ein für die Zone, in der sich das stationäre Gasmessgerät befindet, spezifisches Kennzeichnungssignal aussendet.
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Da der Aufenthaltsort eines stationären Gasmessgeräts im Allgemeinen im System hinterlegt ist, ist es weiterhin möglich, dass sobald ein stationäres Gasmessgerät Daten empfängt oder aussendet, diese Datenübertragung, die beispielsweise mit Hilfe von Bluetooth Low Energy realisiert wird, zu nutzen, um den Aufenthaltsort eines in der Nähe befindlichen mobilen Gasmessgeräts zu bestimmen, wobei eine für das mobile Gasmessgerät spezifische Kennung, entweder vom stationären Gasmessgerät, bevorzugt vom mobilen Gasmessgerät den jeweils vom mobilen Gasmessgerät übertragenen Daten hinzugefügt wird. Auf vorteilhafte Weise ist es hierbei möglich, dass ein stationäres Gasmessgerät eine Kennung aussendet, die eine von einem anderen Gerät, insbesondere einem mobilen Gasmessgerät, empfangbare und verarbeitbare ortspezifische Information enthält oder zumindest die Lokalisierung eines im Umfeld des stationäres Gasmessgeräts befindlichen mobilen Gasmessgeräts, insbesondere durch die zentrale Datenverarbeitungseinheit ermöglicht.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung werden die zonenspezifischen Parameter unter Berücksichtigung von in der zugeordneten Zone herrschenden Licht- und/oder Lärmverhältnissen, einer zu erwartenden oder bestehenden Luftkontamination mit Staub und/oder Dampf, potenziell in der Zone erwartbarer Gase oder Gasgemische, eines Gefährdungspotenzials, einer Zugänglichkeit, in der Zone vorhandener Anlagen und Anlagenteile und/oder der in der Zone benötigten Werkzeuge und/oder Messgeräte festgelegt. Wie diese lediglich beispielhafte Aufzählung zeigt, stehen somit eine Reihe von Möglichkeiten zur Verfügung, um die in einer Zone herrschenden Anforderungen mithilfe entsprechender zonenspezifischer Parameter zu definieren und für die Auswahl der benötigten Funktionalitäten, die in einem mobilen Gasmessgerät aktiviert oder deaktiviert werden können, bereitzustellen. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es auf diese Weise, ein mobiles Gasmessgerät flexibel den jeweils in einer Zone herrschenden Bedingungen und Sicherheitsanforderungen anzupassen, ohne dass der Geräteträger hierfür Handlungen vornehmen muss oder auf sonstige Weise abgelenkt wird. Die persönliche Sicherheit eines Geräteträgers lässt sich somit steigern, da in dem mitgeführten mobilen Gasmessgerät zu jeder Zeit die erforderlichen Funktionen aktiv sind.
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Im Übrigen betrifft die Erfindung auch ein System zur Überwachung einer Konzentration eines Gases oder Gasgemisches in einem Überwachungsgebiet mit wenigstens einem mobilen Gasmessgerät zur Bereitstellung von gaskonzentrationsspezifischen Daten, mit einer Datenverarbeitungseinheit zwischen der und dem wenigstens einen mobilen Gasmessgerät zumindest zeitweise eine uni- oder bidirektionale Verbindung zur Datenübertragung herstellbar ist, und mit einer Einheit zur Festlegung einer aktuellen Position des mobilen Gasmessgeräts. Das erfindungsgemäß Überwachungssystem zeichnet sich dadurch aus, dass das mobile Gasmessgerät und/oder die zentrale Datenverarbeitungseinheit eingerichtet ist, um die von der Einheit zur Festlegung einer aktuellen Position festgelegte aktuelle Position des Gasmessgerätes einer räumlich abgegrenzten Zone des Überwachungsgebiets zuzuordnen und dass durch eine Steuereinheit des mobilen Gasmessgeräts und/oder durch die zentrale Datenverarbeitungseinheit eine Veränderung oder Einstellung einer Funktionalität und/oder eines Geräteparameters des mobilen Gasmessgeräts unter Berücksichtigung der Zone, in der sich das mobile Gasmessgerät befindet, initiierbar ist. Das erfindungsgemäße System ist auf vorteilhafte Weise derart ausgeführt, dass es das Verfahren zur Überwachung wenigstens einer Konzentration eines Gases oder Gasgemisches in einem Überwachungsgebiet gemäß wenigstens einer der zuvor beschriebenen Ausgestaltungen ausführen kann.
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In einer speziellen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Überwachungssystems ist in dem Überwachungsgebiet wenigstens ein stationäres Gasmessgerät angeordnet, das für eine uni- oder bidirektionale Datenübertragung mit der zentralen Datenverarbeitungseinheit und/oder dem wenigstens einen mobilen Gasmessgerät eingerichtet ist.
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Gemäß einer weiteren besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems ist im Überwachungsgebiet wenigstens ein Lokalisierungsmodul und/oder zumindest ein Gateway angeordnet. Das Lokalisierungsmodul ist hierbei derart eingerichtet, dass es ein für die Zone, in der sich das Lokalisierungsmodul befindet, spezifisches Kennzeichnungssignal aussendet. Das Gateway ist derart ausgestaltet, dass Daten, die eine Information über die Position des mobilen Gasmessgeräts und/oder die Zone, in der sich das mobile Gasmessgerät befindet, an die zentrale Datenverarbeitungseinheit übertragbar ist. Auf diese Weise können Daten, die von einem mobilen Gasmessgerät übertragen werden mit einer Information über die Position des mobilen Gasmessgeräts und/oder die Zone, in der sich das mobile Gasmessgerät befindet, ergänzt werden, insbesondere dann, wenn das mobile Gasmessgerät die erzeugten Daten nicht selbst eine solche ortspezifische Informationen ergänzt.
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Im Folgenden wird die Erfindung ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand spezieller Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
- 1: Schematische Darstellung eines Systems zur Überwachung der Konzentration wenigstens eines Gases oder Gasgemisches in einem Überwachungsgebiet eines Produktionsstandorts;
- 2: Darstellung unterschiedlicher Zonen eines Produktionsstandortes sowie
- 3: Fließschema zur Darstellung einer Betriebsmodusumstellung in einem mobilen Gasmessgerät auf der Grundlage der Erkennung eines Zonenwechsels.
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1 zeigt schematisch ein System zur Überwachung der Konzentration wenigstens eines Gases oder Gasgemisches in einem Überwachungsgebiet eines Produktionsstandortes, hier einer Raffinerie, an dem unterschiedliche chemische Medien, insbesondere in flüssiger und gasförmiger Form verarbeitet, gefördert, erzeugt und/oder umgeladen werden. Das schematisch dargestellte System ist geeignet, die Atmosphäre in einer Vielzahl von Arbeitsbereichen des Produktionsstandortes im Hinblick auf die Anwesenheit von toxischen Gasen oder Dämpfen, brennbaren oder explosiven Atmosphären oder einen Sauerstoffmangel zu überwachen. Das gezeigte Überwachungssystem verfügt über mobile und stationäre Gasmessgeräte (3a, 3b), mit denen die Konzentration einzelner Gase oder Gasgemische erfasst und entsprechende Daten an eine zentrale Datenverarbeitungseinheit 1 einer Leitwarte des Produktionsstandortes übertragbar sind.
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Zur Überwachung des in 1 schematisch dargestellten Produktionsstandortes kommen als Gasmessgeräte 3 sowohl mobile als auch stationäre Gasmessgeräte 3a, 3b zum Einsatz. Mobile Gasmessgeräte 3a werden hierbei vornehmlich zum Schutz der in den Arbeitsbereichen Tätigen sowie zur Freimessung enger Räume eingesetzt und verfügen über geeignete Sensoren, um die Konzentration von Gasen oder Gasgemischen zu erfassen, die in dem jeweiligen Arbeitsbereich vorhanden sind oder in einer gefährlichen Konzentration auftreten können. Ferner verfügen die mobilen Gasmessgeräte 3a einerseits über Elemente, die den Geräteträger im Fall einer Grenzwertverletzung benachrichtigen bzw. alarmieren und andererseits über eine Einheit, die zumindest zeitweise die direkte oder indirekte Übertragung der erzeugten Daten an eine geeignete Schnittstelle 5 der zentralen Datenverarbeitungseinheit 1 ermöglicht.
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Die stationären Gasmessgeräte 3b überwachen vor allem spezielle Bereiche oder Anlagen im Überwachungsbereich des Produktionsstandortes auf die Anwesenheit von toxischen, brennbaren, sauerstoffarmen, sauerstoffreichen oder explosionsfähigen Gasen oder Gasgemischen, damit möglichst schnell eine Alarmierung erfolgen und Gegenmaßnahmen, wie etwa die Vermeidung einer Gefahrensituation, die Vermeidung eines Störfalls oder, falls erforderlich, die Außerbetriebnahme einer Anlage, eingeleitet werden können. Die stationären Gasmessgeräte 3b verfügen hierfür über einen oder eine Mehrzahl von Sensoren. Die kontinuierlich oder getaktet erzeugten Messdaten werden zur weiteren Verarbeitung an eine geeignete Schnittstelle 5 der zentralen Datenverarbeitungseinheit 1 in der Leitwarte des Produktionsstandortes weitergeleitet und hier entweder sofort oder nach Zwischenspeicherung in einem zentralen Datenspeicher 4 verarbeitet.
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Gemäß der in 1 gezeigten Ausführungsform werden die in den verschiedenen Gasmessgeräten 3 erzeugten Daten drahtlos oder drahtgebunden an eine geeignete Schnittstelle 5 der zentralen Datenverarbeitungseinheit 1 übertragen. Innerhalb der zentralen Datenverarbeitungseinheit 1 werden die Daten zumindest teilweise in einem zentralen Datenspeicher 4 zwischengespeichert und mithilfe einer Datenauswerteeinheit 2 ausgewertet.
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Wesentlich an dem in 1 dargestellten System ist, dass der Produktionsstandort in eine Vielzahl von Zonen 8 aufgeteilt ist und den einzelnen Zonen 8 in Abhängigkeit der dort herrschenden Verhältnisse und der erforderlichen Sicherheitsmaßnahmen zonenspezifische Parameter zugewiesen werden. Wie im Folgenden noch näher erläutert wird, kann auf der Grundlage einer Bestimmung des Orts, an dem sich ein mobiles Gasmessgerät 3a befindet, der Zuordnung des Orts zu einer der Zonen 8 und der für die jeweilige Zone 8 festgelegten zonenspezifischen Parameter wenigstens eine Funktionalität des mobilen Gasmessgeräts 3a gezielt geändert bzw. angepasst werden. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Lösung wird somit auf geeignete Weise eine Änderung des Systemverhaltens bewirkt, indem einerseits die jeweilige Position wenigstens eines mobilen Gasmessgerätes 3a und andererseits unterschiedliche zonenspezifischen Parameter der Zonen 8 des Produktionsstandortes für den Betrieb und/oder den gewählten Betriebsmodus des mobilen Gasmessgerätes 3a berücksichtigt werden. Eine ortsabhängige Änderung der Funktionalität eines mobilen Gasmessgeräts 3a kann jeweils kurzfristig und angepasst an die lokalen Gegebenheiten und Erfordernisse vorgenommen werden.
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2 zeigt in einer schematischen Darstellung ein erfindungsgemäßes System zur Umsetzung eines Verfahrens zur Überwachung der Konzentration von Gasen und/oder Gasgemischen an einem Produktionsstandort.
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Der Produktionsstandort ist in unterschiedliche Zonen 8 in Abhängigkeit der dort herrschenden Verhältnisse und Sicherheitsanforderungen aufgeteilt worden. Die entsprechenden Zonen 8 sind in der zentralen Datenverarbeitungseinheit 1 hinterlegt. Jeder dieser Zonen 8 werden zonenspezifischen Parameter zugeordnet, die zum Beispiel die in der zugeordneten Zone 8 herrschenden Licht- und Lärmverhältnisse, die zu erwartende Luftkontamination mit Staub und/oder Dampf, potenziell in der Zone erwartbare Gase oder Gasgemische, ein Gefährdungspotenzial, eine Zugänglichkeit, in der Zone vorhandene Anlagen und Anlagenteile und/oder für eine Arbeit in der Zone benötigte Werkzeuge, Messgeräte und/oder Qualifikationen berücksichtigen.
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Des Weiteren werden für jedes mobile Gasmessgerät 3a ortspezifische Informationen, also eine Information über den jeweiligen Aufenthaltsort eines Gasmessgerätes, bevorzugt mit den erzeugten Messdaten oder sonstigen Daten an die zentrale Datenverarbeitungseinheit 1 übertragen. Die Übertragung der Ortsinformation kann direkt von einem mobilen Gasmessgerät 3a an eine Schnittstelle 5 der zentralen Datenverarbeitungseinheit 1 oder aber über eine zwischengeschaltete Transceivereinheit 9, etwa ein Mobiltelefon, erfolgen. In einigen Bereichen des Produktionsstandorts sind Gateways 7 vorgesehen, die beispielsweise in ein stationäres Gasmessgerät 3b oder eine Sendeeinheit integriert sein können, über die Daten von einem in Reichweite befindlichen mobilen Gasmessgerät 3a an die Schnittstelle 5 der zentralen Datenverarbeitungseinheit 1 übertragen und mit einer Information über den jeweiligen Ort des mobilen Gasmessgerätes 3a angereichert werden. Alternativ oder ergänzend werden mobile Transceivereinheiten 9, insbesondere Mobiltelefone, mit Gateways 7 genutzt, um den von einem mobilen Gasmessgerät 3a übertragenen Daten eine Information über den Ort, an dem sich das jeweilige mobile Gasmessgerät 3a befindet, hinzuzufügen.
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In der zentralen Datenverarbeitungseinheit 1 liegt somit stets eine Information über den Aufenthaltsort eines mobilen Gasmessgeräts 3a vor, sodass dem entsprechenden Aufenthaltsort eine Zone 8 mit dem wenigstens einen für diese Zone 8 geltenden zonenspezifischen Parameter zugeordnet werden kann. Auf der Grundlage des wenigstens eines zonenspezifischen Parameters werden nunmehr Funktionalitäten und/oder gerätespezifische Einstellungen oder Parameter des mobilen Gasmessgeräts 3a entsprechend der in der Zone 8 herrschenden Verhältnisse und geltenden Sicherheitsanforderungen eingestellt, angepasst und/oder verändert. Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich, eine Auswahl der Alarmierungsart, eine Einstellung eines Grenz- oder Schwellwerts, eine Festlegung der durchzuführenden Messung, eine Auswahl des zu verwendenden Sensors und/oder eine Durchführung etwaiger Updates angepasst an die Zone 8, in der sich das mobile Gasmessgerät 3a gerade befindet, vorzunehmen. Ebenso können Meldungen über einen Wechsel der Zone 8 an den Geräteträger ausgegeben und an andere Personen und/oder die Leitwarte des Produktionsstandorts übertragen werden.
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Gemäß dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel werden sogenannte implizite Zonen 8 festgelegt. In den impliziten Zonen 8 reichern mobile Gasmessgeräte 3a, Gateways 7 oder sonstige mobile oder stationäre Geräte die übertragenen Daten mit einer Information in Bezug auf den Aufenthaltsort eines mobilen Gasmessgeräts 3a an, wobei gemäß der in 2 gezeigten Ausführungsform die Information über den Aufenthaltsort des mobilen Gasmessgeräts 3a von einem Lokalisierungsmodul 10 bereitgestellt wird. Ein derartiges Lokalisierungsmodul 10 wird durch eine Hardwarekomponente, wie etwa ein Bluetooth-Modul realisiert, ist stationär an einem Ort positioniert und sendet kontinuierlich eine Kennzeichnung, die eine Information über den Ort enthält, aus. In Sendereichweite um das Lokalisierungsmodul 10 wird so eine implizite Zone 8 gebildet, wobei generell unterschiedliche Informationen den von dem mobilen Gasmessgerät 3a schließlich übertragenen Daten hinzugefügt werden können.
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Gemäß einer besonderen Ausführungsform empfängt ein mobiles oder stationäres Gateway 7 die Ortsinformationen von einem in einer Zone 8 angeordneten Lokalisierungsmodul 10. Die über das Gateway 7 übertragenen Daten werden dann mit dieser Information angereichert. Hierbei kann die Reichweite des Lokalisierungsmoduls 10 um die Reichweite des Gateways 7 erweitert werden. Gemäß dieser Ausführungsform ist die Information über den Aufenthaltsort somit nicht im mobilen Gasmessgerät 3a selbst vorhanden, sondern wird vom Lokalisierungsmodul zur Verfügung gestellt und von dem mobilen Gasmessgerät 3a gemeinsam mit den vom mobilen Gasmessgerät 3a erzeugten Daten an das nächstgelegene Gateway 7 übertragen. Von hier aus können die nun um die Ortsinformation ergänzten und auf diese Weise aufbereiteten Daten an die Schnittstelle 5 der zentralen Datenverarbeitungseinheit 1 übertragen werden. Gemäß dieser technischen Lösung ist es nicht erforderlich, dass das Gateway 7 die vom Lokalisierungsmodul 10 ausgesendete Kennung selbst empfängt, da das mobile Gasmessgerät 3a die übertragenen Daten mit der Ortsinformation anreichert.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist es denkbar, dass ein Gateway 7 selbst als Lokalisierungsmodul 10 verwendet wird. Insbesondere bei stationär positionierten Gateways 7 ist es dann möglich, auf eine zusätzliche Hardwarekomponente zu verzichten und die Information über die jeweilige Zone 8 und damit den Aufenthaltsort eines mobilen Gasmessgerätes 3a, das Daten über das Gateway 7 zumindest indirekt an die Schnittstelle 5 der zentralen Datenverarbeitungseinheit 1 überträgt, fest dem Gateway 7 zuzuordnen.
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In Ergänzung zu impliziten Zonen sind ferner explizite Zonen vorgesehen. Explizite Zonen zeichnen sich im Vergleich zu impliziten Zonen dadurch aus, dass diese in dem Überwachungssystem über eine definierte Menge von Ortsinformationen festgelegt werden. Hierbei wird beispielsweise eine zentrale Koordinate innerhalb der Zone etwa mithilfe eines GPS-Moduls, festgelegt und die äu-ßeren Zonenränder durch einen Radius oder Begrenzungspunkte als Polygon ebenfalls in Abhängigkeit von GPS-Koordinaten festgelegt. Die Koordinaten werden bevorzugt im GPS-Format angegeben, es können aber auch äquivalente Koordinatenformate verwendet werden.
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In der zentralen Datenverarbeitungseinheit 1 sind auf diese Weise mehrere Zonen 8, bei denen es sich um implizite oder explizite Zonen handeln kann, hinterlegt. Weiterhin erfolgt eine Datenübertragung entweder direkt von einem mobilen Gasmessgerät 3a oder über ein Gateway 7 an die hierfür vorgesehene Schnittstelle 5 der zentralen Datenverarbeitungseinheit 1, wobei die übertragenen Daten mit einer Information über den Aufenthaltsort des mobilen Gasmessgeräts 3a angereichert werden. In der zentralen Datenverarbeitungseinheit 1 findet daraufhin ein Abgleich zwischen dem Aufenthaltsort des jeweiligen mobilen Gasmessgeräts 3a und den vorliegenden Zoneninformationen statt, sodass schließlich jedes mobile Gasmessgerät 3a einer Zone 8 zugeordnet werden kann. Auf der Grundlage der für jede Zone 8 definierten zonenspezifischen Parameter werden daraufhin die aktuelle Funktionalität des mobilen Gasmessgerätes 3a überprüft, um bei sich ändernden Erfordernissen und Bedingungen bedarfsgerecht verändert oder angepasst zu werden. Sofern in der zentralen Datenverarbeitungseinheit 1 festgestellt wird, dass sich ein mobiles Gasmessgerät 3a in einer der im System definierten Zonen 8 befindet, ist es möglich, den Aufenthaltsort in der zentralen Datenverarbeitungseinheit 1 zu vermerken. Unter Berücksichtigung dieser Festlegung werden Daten, die aus dieser Zone 8 an die zentrale Datenverarbeitungseinheit 1 übertragen werden, beispielsweise nicht berücksichtigt oder priorisiert verarbeitet, insbesondere um eine spezielle Maßnahme, wie etwa die Generierung eines speziellen Alarmsignals oder eine Alarmauswertung durchzuführen und/oder eine Maskierung bestimmter Daten, insbesondere personenbezogene Daten, vorzunehmen.
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Im Weiteren ist es denkbar, mobile Gasmessgeräte 3a in Abhängigkeit der zugeordneten Zone 8 durch die zentrale Datenverarbeitungseinheit 1 zu benachrichtigen, dass ein Zonenwechsel stattgefunden hat und hiermit den Geräteträger über den Zonenwechsel und/oder einen erfolgten Wechsel eines Betriebsmodus zu informieren.
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Es ist somit möglich, den Betriebsmodus bedarfsgerecht automatisiert im mobilen Gasmessgerät umzustellen und so die Funktionalität des mobilen Gasmessgeräts bedarfsgerecht an die Bedingungen und Sicherheitsanforderungen der jeweiligen Zone anzupassen. Der Ablauf bei der Umstellung eines Betriebsmodus, in dem ein mobiles Gasmessgerät betrieben wird, bei einem Zonenwechsel ist in 3 in einem Fließschema dargestellt. In diesem Zusammenhang ist es beispielsweise möglich, dass das mobile Gasmessgerät 3a bei Erreichen einer sicheren Zone in einen Wartungsmodus versetzt wird, Alarme nicht akustisch über das Gasmessgerät ausgegeben werden und/oder in den Geräten vorgesehene Sperren, die normalerweise durch abgelaufene Prüfintervalle ausgelöst werden, nicht mehr zum Tragen kommen.
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Ferner kann zumindest eine Testzone festgelegt werden, in der ein mobiles Gasmessgerät 3a auf einen speziellen Testmodus umgeschaltet wird, in dem das Gerät 3a automatisch in einen Test- und/oder Kalibriermodus wechselt. Zusätzlich sind spezielle Funktionalitäten, wie etwa ein Konfigurationsmodus denkbar, sodass das mobile Gasmessgerät 3a nur in bestimmten Zonen ein Software- oder Firmware-Update erhält.
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Wie die obigen Ausführungen zeigen, ermöglicht es die Erfindung durch Aufteilung eines Produktionsstandorts in spezifische Zonen 8 und die Zuordnung von zonenspezifischen Parametern, dass die jeweils verwendeten mobilen Gasmessgeräte 3a bedarfsgerecht in Abhängigkeit ihres Aufenthalts in einer der festgelegten Zonen 8 und den hier vorhandenen Verhältnisse und geltenden Sicherheitsanforderungen betrieben werden. Ein mobiles Gasmessgerät 3a kann auf diese Weise schnell und zuverlässig auf den jeweiligen Betriebsmodus umgestellt werden, sodass die in einer Zone 8 benötigten Funktionalitäten des mobilen Gasmessgerätes 3a realisiert werden, ohne dass der Geräteträger selbst hierfür tätig werden muss. Mithilfe eines derartigen Systems wird die Sicherheit für die Träger mobiler Gasmessgeräte 3a deutlich erhöht, ohne dass hierfür wesentliche Eingriffe in die Hardware der mobilen Gasmessgeräte 3a vorgenommen werden müssen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Datenverarbeitungseinheit
- 2
- Datenauswerteeinheit
- 3
- Gasmessgerät
- 3a
- mobiles Gasmessgerät
- 3b
- stationäres Gasmessgerät
- 4
- zentraler Datenspeicher
- 5
- Schnittstelle der Datenverarbeitungseinheit
- 6
- interner Datenspeicher
- 7
- Gateway
- 8
- Zone
- 9
- Transceivereinheit
- 10
- Lokalisierungsmodul
- 11
- Steuereinheit des mobilen Gasmessgeräts
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2905760 A2 [0005]
- US 2015/0102926 A1 [0006]
- US 2016334378 A [0007]