[发明专利]利用RFID技术提高移动式机器在用于提取矿物的地上或地下开采操作中的操作安全性的方法和系统

说明书

技术领域

本公开涉及利用RFID技术提高移动式机器在用于提取矿物的地上或地下开采操作中的操作安全性的方法，包括：移动式机器上的至少一个发射单元；移动式机器上的至少一个接收单元；至少一个与移动式机器无关的RFID应答器，其能够通过发射单元的发射机信号而被激活，并且在被激活的情况下能够通过接收单元而被无接触地检测；至少一个参考应答器；以及控制单元，用于在测量循环中驱动发射单元并评估通过接收单元检测的应答器信号。本公开还涉及利用RFID技术提高移动式机器在用于提取矿物的地上或地下开采操作中的操作安全性的系统，包括：移动式机器上的至少一个发射单元；移动式机器上的至少一个接收单元；至少一个与移动式机器无关的RFID应答器，其能够通过发射单元的发射机信号而被激活，并且能够通过接收单元而被无接触地检测；至少一个参考应答器；以及控制单元，用于在测量循环中驱动发射单元并评估通过接收单元检测的应答器信号。

背景技术

根据WO2011/121500A2，可获知一种利用RFID技术定位矿山巷道中的人和/或移动式机器的方法。为了能够最少地利用设备的能量来可靠地定位人或机器，驱动邻近的多个发射单元，使得它们接连地辐射其发射机信号，使得有关带有标签的机器或人的当前位置的信息能够根据最先接收到被激活的人或机器标签的应答器信号的接收单元的位置而获得。通过改变发射机信号的信号场强度，随后可以得出关于该标签与最近的接收单元相距的距离的结论。对于具有掩护支架、输送机和沿着输送机移动的提取机的采掘面监视系统，可以在输送机上额外地设置参考标签，以便通过参考标签的应答器信号的接收来确保辐射的发射机信号完全覆盖位于参考应答器和发射单元之间的待调查空间，因为只有该空间构成了人或者人佩戴的个人标签的可能驻留空间。

本公开的目的可以是提高RFID技术的操作安全性。能量消耗的进一步优化可能也是感兴趣的。

发明内容

本公开的一方面涉及一种方法，其可以包括：在移动式机器上，在与发射单元相距限定距离处，安装参考应答器，所述限定距离存储在控制单元中。可以在用于优化随后的测量循环的测量信号场强度的校准循环或者用于消除环境影响的循环中，取决于参考应答器的响应信号，改变(特别是增大或减小)发射单元的发射机信号的信号场强度。

根据本公开的示例性实施例，发射单元和作为校准标签的至少一个相关联的参考标签可以因此分别布置在同一机器(例如，支撑掩护装置或连续采矿机)上或者布置在与发射单元相距均一恒定距离的位置处。可以考虑参考应答器的响应信号以及参考应答器与发射单元相距的限定距离，来改变用于随后的测量循环或校准循环的发射机信号的信号场强度。因为发射机信号的有效信号波会由于环境影响(诸如掩护盖与掩护装置的行进装置相距的距离，提取机相对于发射单元的位置，诸如支撑设施之类的其他金属体的存在，等等)而变化、以及信号场的信号场强度也会关于距离而减小，所以每个发射单元的自校准可以通过发射单元和相关联的参考或校准标签的限定的距离比率来实现，并且因此整个系统的能量平衡的优化可以通过该限定的距离比率来实现。通过校准循环，发射单元的发射功率可以针对随后的测量循环得到连续控制。校准循环可以是独立循环，或者也可以形成测量循环的一部分，并且测量循环和校准循环可以顺次地运行。校准循环可以在测量循环之间执行，也可以与测量循环并行地执行。同时，在固定距离处布置的参考标签的存在会由于适当的方法而提供被检测的机器或个人标签与移动式机器的发射机之间的相对精确的距离确定。

信号场强度的纯粹随距离而下降的这种变化可能基本上取决于发射机信号的输出功率和发射频率，其中信号场强度在近场中近似随距离的三次方而下降，并且在远场中基本上与距离成正比地下降。环境影响会提供根据本公开的方法和系统所利用的这种与距离相关的比率的失调。

根据本公开的示例性实施例，校准循环可以在测量循环之间以预定间隔执行，或者与测量循环并行地执行。作为替代例，当在一个测量循环中接收单元未检测到与移动式机器无关的应答器信号时，可以开始校准循环。