Funkbasierte Personendetektierung im Untertagebau

In für den Menschen partiell gefährlichen Umgebungen ist eine grobe, dabei aber hochverfügbare Personenortung notwendig. So ist beispielsweise die Positionsbestimmung von Personen im Untertagebau, insbesondere in direkter Umgebung zu automatisch gesteuerten elektrohydraulischen Streb­ausbauten, für den Personenschutz von zunehmender Bedeutung. Die Auswertung von Empfangssignalstärken mittels Dis­tanz­approximationen stellt hierfür eine einfache und mehrfach erprobte Möglichkeit der funkbasierten Ortung in geschlossenen Räumen dar. Als problematisch erweisen sich dabei Signalinterferenzen durch Mehrwegeausbreitung, welche in Form von »Small Scale Fading« in wenigen Fällen zum Signalausfall, in jedem Fall aber zu einer Signalverformung führen. Schwerpunkt des Artikels ist ein redundantes Transceiver­konzept, welches entscheidend zur Verfügbarkeit und Genauigkeit der funkbasierten Ortung beiträgt. Um die Bedeutung der Diversität auf die Systemeigenschaften aufzuzeigen, ist eine dynamische Tracking-Messung geeignet, wobei sich das Detektionssystem als robust und zuverlässig bei gleichzeitig geringem Aufwand für Installation und Wartung der Infrastrukturkomponenten erweist.

In partially hazardous environments a rough but high available tracking of humans is of interest. For example, the monitoring of maintenance staff in the underground longwall mining – in particular close to heavy weight self-advancing hydraulic shields – is crucial to safe human lives. A distance approximation based on received signal strength (RSS) readings offers a well known and low-cost tracking solution in obstructed indoor environments. The main issue with RSS readings is the multi path propagation and the resulting fading in indoor environments. The small-scale fading leads to deformations of the RSS or even to signal loss in case of heavy signal dropouts. The paper focuses on a redundant RF communication concept using spatial and frequency diversity to compensate the in­fluence of multipath fading and reach a more precise and high available tracking. The experimental results on a motion test track show that an improved tracking performance can be reached with low infrastructural costs.