Top 5 industrielle Sicherheitsanwendungen für ein Chirp RTLS

21. Juni 2022 von Norman Dziengel
Gelesen in 20 Minuten

Echtzeit-Ortungssysteme werden von Branchenführern auf der ganzen Welt eingesetzt, um das Betriebsbewusstsein und die Arbeitsbedingungen zu verbessern - dank der Funktionalität von Daten in Gebäuden. Chirp Spread Spectrum (CSS), auch bekannt als Chirp, ist eine leistungsstarke 3-in-1-Technologie, die Ortung, Kommunikation und Verfolgung ermöglicht. Aufgrund ihrer einzigartigen Fähigkeit, über große Entfernungen im Freien zu arbeiten, und ihres starken Schutzes vor Störungen ist sie eine geeignete Hochfrequenztechnologie für viele verschiedene Sicherheitsszenarien. In diesem Beitrag gehen wir auf einige wichtige Möglichkeiten ein, wie Chirp die Sicherheit in industriellen Umgebungen verbessern kann. "

Sicherheitsanwendung Nr. 1: Kollisionsvermeidung & -erfassung

Kollisionswahrnehmung

In gefährlichen Industrieumgebungen kommt es täglich zu Beinahezusammenstößen. Ob zwischen mehreren Fahrzeugen oder zwischen einem Fahrzeug und einer Person, die Investition in ein Kollisionswarnsystem (CAS) kann dazu beitragen, Bediener schwerer Maschinen, Personal vor Ort, Auftragnehmer und wertvolle Ausrüstung zu schützen.  

Im Vergleich zu anderen Hochfrequenztechnologien funktioniert Chirp gut im Freien, hat eine große Reichweite und bietet einen starken Schutz gegen Störungen, was es zu einer hervorragenden Lösung für industrielle Umgebungen macht. Wenn alle Geräte und Mitarbeiter mit Tags versehen sind, funktioniert ein CAS mit Chirp über Zwei-Wege-Entfernungsmessung (TWR). Wenn sich die markierten Geräte in unmittelbarer Nähe befinden, können sie sich gegenseitig warnen, entweder durch eine akustische Meldung, eine blinkende Lichtanzeige, Farbänderungen, Vibrationen usw., so dass Maßnahmen ergriffen werden können, bevor es zu einer Kollision kommt.

Der wichtigste Vorteil der Kollisionsvermeidung ist die Verbesserung der allgemeinen Sicherheit für Mitarbeiter und Auftragnehmer, wodurch Verletzungen und Todesfälle vermieden werden können. Unternehmen können auch Kosten vermeiden, die durch zusätzliche Ausfallzeiten, Untersuchungsstillstände sowie Schäden und Verluste an der Ausrüstung entstehen.

Kollisionsvermeidung

Systeme zur Kollisionsvermeidung haben ähnliche Anwendungsfälle wie Kollisionswarnsysteme, mit dem Ziel, Unfälle zu vermeiden. Der Hauptunterschied besteht darin, dass Kollisionswarnsysteme den Fahrer vor einer Annäherung warnen, so dass er selbst bremsen muss, während Kollisionsvermeidungssysteme so eingerichtet sind, dass sie die Bewegung von Fahrzeugen automatisch stoppen, sobald sie sich zu sehr nähern, ohne dass der Fahrer eingreifen muss. Dies kann in Situationen erforderlich sein, in denen Arbeiter einschlafen, abgelenkt werden oder nicht mehr in der Lage sind, ein Fahrzeug zu bedienen. Wenn also alle Geräte und Personen markiert sind und ein Fahrzeug zu nahe kommt, wird es gezwungen, an Ort und Stelle anzuhalten, um menschliches Versagen zu vermeiden.

Die Umsetzung dieses Konzepts erfordert ein paar mehr Schritte als das Kollisionsbewusstsein, einschließlich der Notwendigkeit der Fahrzeugautomatisierung über Systeme wie den CAN-Bus und der Einhaltung von Vorschriften, da die Fahrzeuge automatisiert werden. Die von Menschen gesteuerten Fahrzeuge müssen außerdem mit einer digitalen/mechanischen Brems- oder Lenkbetätigung nachgerüstet werden, um das Fahrzeug automatisch anzuhalten. Ein großer Vorteil eines Kollisionsvermeidungssystems ist neben der erhöhten Sicherheit und den geringeren Unfallkosten, dass der Mensch nicht zum Anhalten der Fahrzeuge benötigt wird.

Wichtige Überlegungen zur Kollisionsvermeidung & -erfassung

  • Es muss bekannt sein, welche Ortungs- und Lokalisierungsinfrastruktur und welche bereits vorhandenen RF-Technologien bereits installiert worden sind.
  • Erkennen, ob Sie ein Fahrzeug-zu-Person (V2P) oder ein Fahrzeug-zu-Fahrzeug (V2V) CAS benötigen
  • Die Bedeutung einer niedrigen Latenzzeit für eine schnellere Reaktionszeit und die Berechnung von Höchstgeschwindigkeitsschwellen für Bremswege
  • Die Notwendigkeit eines akustischen/visuellen bedingten Alarms anstelle einer Warnmeldung
  • Erfüllung der gesetzlichen Vorgaben für das Land, in dem Sie tätig sind
  • Die Notwendigkeit, falsch-positive Alarme zu filtern
  • Berechnung der Entfernung und Geschwindigkeit zu Objekten im Voraus, um den Ausweichalgorithmus zu aktivieren 

Sicherheitsanwendung Nr. 2: Betriebsbewusstsein für Ferngesteuerte Bagger, Container und Kräne

Lastwagen Schaufeln Kräne cas chirp industriellen außerhalb nicht Sicherheit dimensioniert

Täglich sind große Fahrzeuge und Maschinen wie Schaufelbagger, Planierraupen, Kräne usw. in unmittelbarer Nähe zueinander und zu Personen im Einsatz und kollidieren aufgrund von toten Winkeln fast miteinander. Aus diesem Grund können Baggerfahrer, die eine Fernsteuerung zur Ausführung von Fahrzeugfunktionen verwenden, von einem Kollisionswarnsystem profitieren, das die Kommunikation zwischen Bagger- und Planierraupenfahrern verbessert und so die Zahl der Unfälle erheblich reduziert.

Wenn große Fahrzeuge und Arbeiter, die die Fernsteuerungsgeräte verwenden, gekennzeichnet sind, können die Arbeiter davor geschützt werden, versehentlich von diesen großen Fahrzeugen überfahren zu werden, insbesondere wenn sie mehrere Fahrzeuge gleichzeitig steuern. Dies hat eine Reihe von Vorteilen, von der Verhinderung von Verletzungen und Todesfällen über die Vermeidung von Ausrüstungsverlusten bis hin zur Verhinderung von Betriebszeitverlusten, die durch solche Situationen entstehen.

Wichtige Überlegungen für die operative Aufmerksamkeit bei Ferngesteuerten Schaufelbaggern, Containern und Kränen

  • Schaufelbetreiber müssen sowohl visuell als auch akustisch darauf aufmerksam gemacht werden, dass sich eine Planierraupe oder ein anderes Fahrzeug in ihrem toten Winkel befindet, wenn sie eine Schaufel schwenken.
  • Planierraupen oder andere Fahrzeuge müssen sowohl visuell als auch akustisch darauf aufmerksam gemacht werden, dass sie sich im toten Winkel der Schaufel befinden.

Sicherheitsanwendung Nr. 3: Autonome Prozesse 

Autonome Prozesse in Umgebungen wie Bergwerken, Lagern oder Fabriken - wo manuelle Prozesse durch automatisierte Fahrzeuge oder Geräte ersetzt werden - erfordern eine zuverlässige Positionierung mit höchstmöglicher Genauigkeit. Die Nutzung von RTLS-Ortungsdaten für die Automatisierung bedeutet, dass weniger Arbeiter für risikoreiche Tätigkeiten benötigt werden und mehr Unfälle verhindert werden können.

In vielen Fällen ist GPS oberirdisch verfügbar, aber nie unterirdisch, und es erfordert eine Basisstation und einen Server, was zu hohen Latenzzeiten und manchmal sogar zu Signalverlusten führt. In diesem Fall ist die GPS-Ortung nicht so genau, da sie möglicherweise anzeigt, dass sich eine Maschine an einem Ort befindet, den sie bereits verlassen hat. In diesem Szenario ist Chirp eine hervorragende Lösung, da es sowohl im Freien als auch in Innenräumen über große Entfernungen zuverlässig funktioniert und eine Ortungsgenauigkeit von 1 bis 2 Metern bietet, was für die Art von großen Objekten, die in diesen Umgebungen verfolgt werden, gut geeignet ist. Chirp kann auch zusammen mit GPS eingesetzt werden, um bei einem GPS-Ausfall eine zusätzliche Zuverlässigkeitsstufe zu bieten. Darüber hinaus kann ein Chirp-RTLS auch bei Verwendung von GPS Informationen über die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs liefern, wenn andere Systeme wie der CAN-Bus nicht vorhanden sind.

Für autonome Prozesse können Objekte mit Tags versehen werden, um den Standort jeder Person, jedes Fahrzeugs und jeder Maschine zu verfolgen und so die Verantwortung zu behalten. Die Verwendung von Funkortungsgeräten mit Chirp bietet ebenfalls eine Standortbestimmung mit geringer Latenz und ist im Vergleich zu GPS leicht.

Wichtige Überlegungen zu autonomen Prozessen

  • Wie genau die Ortung sein muss
  • Welche Ortungs- und Lokalisierungsinfrastruktur benötigt wird, einschließlich eines Funkortungssystems
  • Feststellung, ob Sie eine Fahrzeug-zu-Person- (V2P) oder eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug- (V2V) Ortung oder beides benötigen
  • Die Bedeutung einer geringen Latenzzeit für eine schnellere Reaktionszeit
  • Berechnung der Entfernung und Geschwindigkeit zu Objekten im Voraus, um den Ausweichalgorithmus zu aktivieren

Sicherheitsanwendung Nr. 4: Ortung

Operative Ortung

Die Ortung von Personen in industriellen oder gefährlichen Umgebungen ist von entscheidender Bedeutung für die Sicherheit aller Beteiligten und die Verantwortlichkeit für alle Arbeiter und Auftragnehmer. Jeden Tag werden Menschen in gefährliche Situationen gebracht, daher ist der Bedarf an einem RTLS zur Ortung von Mitarbeitern hoch. Die Zuverlässigkeit eines Chirp-fähigen RTLS hilft Unternehmen, ihre Sicherheit zu gewährleisten, indem es die Kennzeichnung und Ortung von Personal und Objekten auch in rauen Industrieumgebungen wie Fabriken, Bergwerken und Produktionsstätten ermöglicht. Diese Standortdaten können dann verwendet werden, um genau zu sehen, wo sich alles auf einer digitalisierten Anlagenkarte befindet.

Die Vorteile der Betriebsortung in verschiedenen Einrichtungen liegen in der Transparenz der Abläufe, der Einhaltung von Vorschriften, z. B. der MSHA (Mine Safety and Health Administration), und in der Möglichkeit, Daten darüber zu gewinnen, wie Prozesse effizienter gestaltet werden können. 

Forensische Wiedergabe der Untersuchung von Sicherheitszwischenfällen

Wenn sich Unfälle ereignen, ist es nützlich, über Standortdaten zu verfügen, um die Ursache des Unfalls zu ermitteln und ihn in Zukunft zu verhindern. Die Ortung von Objekten und Personen mit einem RTLS-System ermöglicht die forensische Rückverfolgung der Ereignisse und des Zeitpunkts. Ohne diese Informationen können sich die Ermittlungen in die Länge ziehen, was nur noch mehr Geld kostet, da die Produktion stillgelegt wird.

Die allgemeinen Vorteile des Einsatzes von Chirp für Sicherheitsvorfälle sind die zeitliche Erfassung von Ereignissen aus integrierten Systemen, die dazu beitragen, die Untersuchungszeit zu minimieren, die Durchführung einer Ursachenanalyse (RCA) und die Möglichkeit, eine Betriebsprüfung durchzuführen, die es einem Bergwerk (oder einem anderen Industriestandort) ermöglicht, seine Abläufe zu ändern und die Produktivität und Sicherheit zu verbessern.

Sicherheitssperrzonen

Sicherheitssperrzonen werden in gefährlichen Bereichen von Industrieanlagen eingesetzt, um zu verhindern, dass jemand sie betritt. Mithilfe von Geofencing werden virtuelle Grenzen geschaffen, die Warnmeldungen und Aktionen auslösen, wenn sich eine markierte Person oder ein markiertes Objekt nähert, um sicherzustellen, dass sie nicht in die Zone eindringt.  Diese Zonen können die Nähe von Fahrzeug/Arbeiter, Fahrzeug/Fahrzeug, Arbeiter/Schwermaschinen verfolgen und je nach CAS entweder eine Warnung senden oder ein Fahrzeug automatisch anhalten.

Mit Chirp können diese Zonen so groß wie nötig sein, da Chirp eine hohe Reichweite ermöglicht - und es ist weniger Infrastruktur erforderlich, was die Kosten reduziert. Das Aufsichtspersonal kann auch Echtzeitwarnungen erhalten und auf einer digitalisierten Karte genau sehen, was sich in dem Gebiet befindet, ob etwas in die Zone eingedrungen ist und wie lange. Zonen können auch dazu verwendet werden, den Diebstahl wertvoller Geräte zu erkennen, indem verfolgt wird, was in den Bereich hinein- und hinausgeht.

Wichtige Überlegungen zur Ortung

  • Verstehen, welche Tracking-Infrastruktur erforderlich ist
  • Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit der Ortung
  • Die Notwendigkeit eines betrieblichen Kontexts mit dem Standort (um betriebliche Kontextdaten mit sicherheitsrelevanten Ereignissen zu korrelieren)
  • Sicherheitswarnungen müssen für die georteten Personen visuell und akustisch sein
  • Es muss möglich sein, ein sicherheitsrelevantes Ereignis mit einem Zeitstempel aufzuzeichnen.

Tagebau Sicherheit Industrie Vogelperspektive Schmutz LKWs Größe

Sicherheitsanwendung Nr. 5: Sensibilisierung für Explosionssicherheit & Evakuierung

Im Tagebau, im Eisenbahntunnel oder im Straßenbau kommt es regelmäßig zu Sprengungen, um Gestein oder Mineralien aus der Erde zu holen, was für das Bergbaupersonal oder die Auftragnehmer in der Umgebung eine äußerst gefährliche Situation darstellen kann. Es muss unbedingt sichergestellt werden, dass sich während der Sprengung niemand in der Nähe des Tagebaus aufhält. Daher ist die Ortung mit Chirp die beste Lösung, da sie im Freien funktioniert und große Gebiete abdecken kann.

Da alle Personen geortet werden, können die Aufsichtspersonen vor Ort auf einer Karte genau sehen, wo sich alle Personen aufhalten, und überprüfen, ob es keine markierten Arbeiter gibt, die aus dem Explosionsbereich evakuiert werden müssen. Die Einbeziehung dieses Schrittes in die Sicherheitsprüfung erhöht die Sicherheit, da jeder gewarnt wird, sich von der Gefahrenzone fernzuhalten, und verhindert Zeitverluste durch Verletzungen oder beschädigte Ausrüstung.

Wichtige Überlegungen zur Sensibilisierung für Explosionssicherheit und Evakuierung

  • Welche Technologie erforderlich ist, um die Verfolgung in Explosionsgebieten zu ermöglichen
  • Welche akustischen und visuellen Warnungen für Personen im Explosionsbereich erforderlich sind
  • Anzeige der Warnungen auf Monitoren, die den Status des Explosionsbereichs für Ausrüstung und Personen anzeigen

Verbesserte Sicherheit mit Chirp

Mit Chirp-fähigem RTLS und Ranging wird eine zusätzliche Schutzschicht für Einrichtungen geschaffen, die Zeit, Geld und Leben spart. Möchten Sie herausfinden, was mit Chirp alles möglich ist? Kontaktieren Sie uns noch heute.

 

chirp whitepaper virtual cta manufacturing workers laptop 3 people

 

WHITEPAPER

Chirp - The RF Technology that Succeeds Where Others Don’t

ÜBER DEN AUTOR
Norman ist Produktmanager bei Inpixon und verfügt über mehr als 5 Jahre Erfahrung in diesem Unternehmen. Norman hat einen Doktortitel in Informatik mit Schwerpunkt auf drahtlosen Sensornetzwerken. Mit seiner Erfahrung in den Bereichen Produktmarketing, Produktmanagement und Design von Ranging- und RTLS-Produkten ist er ein wichtiges Mitglied bei der Weiterentwicklung und Innovation des RTLS-Produktportfolios von Inpixon.