Автоматизированная система наблюдения и поиска горнорабочих в шахте

Автоматизированная система наблюдения и поиска горнорабочих в шахте

О.А. Гаевская, В.И. Елисеев

В статье рассмотрены основные проблемы Украины в сфере безопасности горнорабочих на шахте, проведен анализ наиболее популярных систем позиционирования в шахте (СПГТ-41, Granch, РадиуСкан), рассмотрены технологии беспроводных сетей RFID и ZigBee, выявлены их достоинства и недостатки. На базе проведенного анализа поставлена задача разработки автоматизированной системы наблюдения и поиска горнорабочих в шахте.

Введение

Проблема безопасности горнорабочих общеизвестна. Данная проблема связана не только с опасными условиями в шахте, но и с устаревшим, не современным оборудованием, которое не позволяет своевременно предупредить аварию или ликвидировать ее последствия. Поэтому тема стала острой на сегодняшний день не только для всего мира, но и особенно для Донбасса, учитывая его основную деятельность.

Тогда, как Украина могла бы лидировать по количеству экспортируемого угля, она лидирует по уровню травматизма и смертности на производстве. Ведь по статистике каждый добытый миллиард тонн угля на Украине забирает жизнь двух горняков. Для сравнения, в США этот показатель – 0,03, в России – 1,1 [1].

Согласно закону Украины «Про утверждение Правил безопасности в угольных шахтах» на каждой шахте должны быть созданы условия противоаварийной защиты, формирование своевременной информации об аварийных ситуациях и признаков аварии [2].

Анализ современных систем позиционирования горнорабочих

На сегодняшний день уже существуют системы, которые теоретически решают некоторые поставленные вопросы. Рассмотрим подробнее некоторые из них.

Система позиционирования горнорабочих и транспорта СПГТ-41 предназначена для выполнения требований п.41 ПБ 05-618-03 и п.17 ПБ 03-553-03 в части обеспечения наблюдения за положением персонала и внутришахтного транспорта, находящихся в подземных выработках, и предоставление информации об их местонахождении шахтным и аварийно-спасательным службам.

Выполняемые функции:

- наблюдение за местонахождением и передвижением персонала в подземных выработках;

- наблюдение за местонахождением и передвижением внутришахтного транспорта;

- учет работы внутришахтного транспорта;

- контроль наличия людей впереди движущегося транспортного средства;

- организация табельного учета [3].

Система Granch SBGPS является одной из составляющих систем комплекса «Умная шахта». Granch SBGPS – система наблюдения, оповещения и поиска людей, застигнутых аварией.

Функции системы:

- непрерывное наблюдение за точным местоположением людей и механизмов;

- непрерывное наблюдение за точным состоянием людей и механизмов в шахте;

- управление работой людей под землей;

- поиск и спасение людей под землей;

- контроль газовой обстановки в зоне работы людей;

- контроль и ограничение доступа на объект [4].

Система "РадиуСкан" аппаратно-программный комплекс, предназначенный для наблюдения и определения местоположения персонала в подземных выработках в реальном времени с точностью до участка горных выработок [5].

Как видно, основными элементами современных систем являются:

- считыватели;

- метки – уникальные идентификаторы горнорабочих;

- система передачи данных – коммутаторы, сеть;

- поверхностный комплекс – автоматизированные рабочие места диспетчеров, серверы хранения информации.

Принцип работы системы следующий. В светильник каждого горнорабочего встроена уникальная метка. По всей шахте, в зависимости от ее топологии, расставлены считыватели этих меток. При прохождении шахтером через зону считывания, метка регистрируется считывателем и далее по сети передачи данных поступает на диспетчерский пульт. Таким образом, решаются два вопроса: табельный учет и позиционирование горнорабочих. А также в случае аварии горноспасателям предоставляется оперативная информация о последнем местонахождении шахтеров в шахте. Но остается открытым вопрос оповещения и поиска горнорабочего непосредственно за завалом.

Преимущества и недостатки технологий RFID и ZigBee

Рассмотрим подробнее используемый в приведенных системах идентификатор и особенности его использования. В качестве данных меток используется так называемая, RFID – метка. Она обладает своими преимуществами, в частности: бесконтактная работа, работа вне прямой видимости, хранение достаточно большого хранения данных, поддержка чтения нескольких меток, прочность. Все эти преимущества безусловно имеют место, но недостатки RFID – метки, делают их применение в шахтных условиях невозможным. К недостаткам или ограничениям использования RFID – метки относят:

1. Невысокие рабочие характеристики в присутствии радионепрозрачных и радиопоглащающих материалов. Такое поведение зависит от частоты. Технология в современном её состоянии плохо работает с такими материалами, а в некоторых случаях отказывает полностью.

2. Воздействие факторов окружающей среды. Условия окружающей среды могут оказывать негативное влияние на RFID-решения. Если рабочая среда содержит большое количество металла, жидкости и т.д. это может влиять на точность чтения меток в зависимости от частоты.

3. Воздействие помех от аппаратуры. На RFID-решение может отрицательно влиять неправильная установка аппаратуры (например, расположен

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать