CC BY
22
В.В. Смирняков
Доцент кафедры Безопасности производств, к.т.н. Национальный минерально-сырьевой университет «Г орный»
ОБУЧЕНИЕ МЕТОДАМ БЕЗОПАСНОГО ВЕДЕНИЯ РАБОТ В ПОДЗЕМНЫХ УСЛОВИЯХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СИСТЕМ БЕЗОПАСНОСТИ
Аннотация
В статье рассмотрены основные направления использования многофункциональных информационно-измерительных систем безопасности в учебном процессе и методы обучения при подготовке специалистов в области промышленной безопасности. Основу безопасности горного производства в настоящее время составляет обеспечение своевременного мониторинга производственной среды, в том числе в подземных условиях. Приведены основные возможности многофункциональных информационноизмерительных систем безопасности, использующиеся для обучения специалистов. Показано, что основная цель учебного процесса заключается в том, чтобы будущие специалисты при решении подобных задач были подготовлены для работы с таким оборудованием не только теоретически, но и имели бы практические навыки работы с ним в условиях горнодобывающих предприятий при штатных и аварийных ситуациях.
Ключевые слова: условия труда, системы безопасности, газовый контроль, позиционирование, безопасность.
Keywords: working conditions, safety systems, gas control, positioning, safety.
Одним из основных составляющих безопасности в подземных условиях является мониторинг следующих факторов: состояние шахтной атмосферы; аэродинамические характеристики выработок; состояние вентиляционных сооружений; работа машин и механизмов; работа линий связи и других
систем жизнеобеспечения шахты. Надежный двусторонний контроль позволяет эффективно влиять на безопасность работы персонала и предприятия в целом. Широкое внедрение интегрированных систем мониторинга внесло решающий вклад в резкое снижение числа основных аварий в ведущих угледобывающих странах. Установка в шахтах современного оборудования, позволяющего обеспечить постоянный автоматический мониторинг параметров безопасности, является актуальной высокоприоритетной задачей для горной промышленности России. Наличие подобных систем в шахтах в настоящее время представляет собой стандартную международную практику и позволяет определять наличие опасных концентраций газа, ударо- и выбросоопасность горного массива, признаков пожаров на ранних стадиях, нарушение изоляции электрических сетей и других опасных и вредных факторов. Применение систем мониторинга за местоположением и состоянием людей необходимо и при проведении горноспасательных и аварийно-восстановительных работ [1, 27].
Структурно многофункциональные системы безопасности представляют собой распределенный в пространстве выработок и на поверхности комплекс, состоящий из первичных преобразователей (датчиков), линий связи и телемеханики, устройств обработки измерительной информации (анализаторов и регистраторов, сигнализаторов, устройств защитного отключения), а также устройств, управляющих работой оборудования и информирующих персонал. К конструктивным особенностям можно отнести значительную удалённость элементов системы, соединенных с помощью цепей: питания, сигнальных, измерительных. Условия
эксплуатации характеризуются потенциальной взрывоопасностью окружающей среды, изменением влажности, температуры, атмосферного давления; наличием в атмосфере токопроводящей пыли, механическими вибрациями [2, 124]. Особенностью эксплуатации можно считать не только статичное положение некоторых датчиков при движущейся вокруг них
измеряемой среде, но и наличие возможности помещения датчиков в оборудование, перемещающееся вместе с персоналом.
Проведенный сравнительный анализ всех используемых в России систем показал, что практически все они обладает следующими возможностями: оперативный доступ к информации, современные технологии интеграции систем и данных, открытость и масштабируемость, модульный принцип структуры, изменяемость функциональности, современные компоненты интеграции. Эти системы представляют собой единую информационноуправляющую инфраструктуру, предназначенную для мониторинга и управления любым технологическим оборудованием в шахте, обеспечения связи и сигнализации, наблюдения, оповещения и поиска людей, застигнутых аварией [3]. В целом любая современная многофункциональная система безопасности включает в себя следующие основные элементы.
1) Сервер системы. Хранит все данные о системе, включая маршруты передвижения шахтеров с регистрацией их действий, данные о газовой обстановке, данные о состоянии каждого компонента оборудования системы, в том числе активных устройств оповещения.
2) Автоматизированное рабочее место диспетчера. Служит для визуализации местоположения персонала в шахте, газовой обстановки, состояния оборудования, для оповещения и управления действиями персонала, для визуализации журнала событий в системе в графическом виде и в виде отчетов.
3) Автоматизированное рабочее место оператора ламповой. Используется для автоматизации выдачи устройств оповещения персоналу, автоматизации табельного учета, контроля состояния устройств оповещения.
4) Устройство коммутации и передачи данных между всеми компонентами наземного оборудования и подземным оборудованием.
5) Подземное устройство коммутации и передачи данных, организации надежной подземной сети передачи данных, включая резервирование маршрутов, для связи с наземным оборудованием.
6) Сеть базовых станций. Обеспечивает двустороннюю связь с устройствами оповещения, а также резервный беспроводной канал сети передачи данных системы.
7) Устройство оповещения, совмещённое с индивидуальным
светильником. Служит для передачи информации о местоположении шахтёра, для измерения газовой обстановки и сигнализации о превышения допустимого уровня метана, для голосового оповещения шахтера об опасных ситуациях, для связи с диспетчером.
8) Сеть различных по назначению датчиков, предназначенных для непосредственного получения информации из окружающей среды.
Будущие специалисты в областях промышленной безопасности, техники и технологий ведения горных работ должны быть подготовлены уже на стадии обучения для работы с таким оборудованием теоретически и иметь практические навыки работы с ним в условиях горнодобывающих предприятий при любых условиях. Поэтому в программах дисциплин, где затрагиваются вопросы обеспечения безопасности и технологий
современного горного производства, необходимо предусматривать
возможность изучения учащимися принципов, методов и средств, обеспечивающих безопасность ведения горных и горноспасательных работ в штатных и аварийных ситуациях.
Установка оборудования беспроводной информационной инфраструктуры «Granch» в помещениях университета заключалась в проведении трассы базовых станций и размещения пульта управления в учебной аудитории, которая является компьютерным классом кафедры безопасности производств Горного университета (рис.1). Для выполнения условий устойчивой работы базовые станции располагаются друг от друга в
зоне прямой видимости. Оборудование включает в себя: моноблок Sony Vaio, сервер E1S CI, монитор Acer, измерительный контроллер Granch SBTC2, базовые станции Granch SBGPS Master, плазменная панель LG.
Цель использования действующего тренингового комплекса на базе системы «Granch» в учебном процессе - получение знаний о принципах устройства и действия инфраструктур обеспечения безопасности, а также выработка практических навыков по управлению всеми системами жизнеобеспечения современных горных предприятий и ведению поисковых и аварийно-спасательных работ.
Рис. 1. План размещения в аудитории оборудования системы «Granch»
Базовые станции, являющиеся составными частями комплекса, установлены в части коридорной системы института. В зависимости от решаемой задачи реализуются следующие возможности работы тренингового комплекса.
1. Обеспечение непрерывного наблюдения за местоположением людей или их обнаружение в коридорной системе.
2. Оповещение участвующих в тренинге об опасности.
3. Поиск и спасение людей под землей.
4. Связь рабочих с диспетчером.
5. Контроль газовой обстановки в зоне работы людей.
6. Вывод участвующих в тренинге из зоны аварии в безопасную зону.
7. Формирование протоколов для анализа результатов деловой игры.
В настоящее время практические занятия при подготовке специалистов направлений «Горное дело», «Безопасность жизнедеятельности» и
«Технологические машины и оборудование» предусмотрены в программах дисциплин: «Безопасность ведения горных работ и горно-спасательное дело», «Безопасность жизнедеятельности», «Аэрология горных
предприятий», «Автоматизированные системы горного производства».
Использование действующей системы «Granch» позволило значительно расширить программу обучения и привлечь дополнительный контингент слушателей по программе дополнительного профессионального образования.
При соответствующем подключении система позволяет получать информацию о ситуации в действующих шахтах в режиме реального времени, которая может быть использована для изучения аэрогазовой и геомеханической обстановки в научных целях.
ЛИТЕРАТУРА
1. Шкундин С.З. Методология построения современных информационно-измерительных систем обеспечения безопасности на угольных шахтах РФ / С.З. Шкундин, В.В. Стучилин // Горная техника. 2009. С. 24 - 31.
2. Курносов В. Г. Научные основы автоматизации в угольной
промышленности: опыт и перспективы развития: монография /
Курносов В. Г., Силаев В. И.; Международный институт независимых педагогических исследований МИНПИ - ЮНЕСКО, ОАО Автоматгормаш им. В.А. Антипова. - Донецк: изд-во Вебер (Донецкое отделение), 2009. -422 с.
3. Интернет-ресурс: http://www.granch.ru
