CC BY
3
24. Республика Беларусь: статистический ежегодник. - Минск: Национальный статистический комитет Республики Беларусь, 2022. - 374 с.
25. Садомов, Д.А. Травматизм на производстве / Д.А. Садомов, О.В. Малашевская // Обеспечение безопасности жизнедеятельности на современном этапе развития общества. - Горки: БГСХА, 2019. - С. 4446.
26. Ткачева, Л.Т. Анализ производственного травматизма в Республике Беларусь / Л.Т. Ткачева, В.М. Поздняков // Переработка и управление качеством сельскохозяйственной продукции. - Минск: БГАТУ, 2023.
- С. 279-281.
27. Травматизм на производстве: состояние и мероприятия по снижению / А.Н. Кудрявцев [и др.] // Основные направления кардинального роста эффективности АПК в условиях цифровизации. - Казань, 2019.
- С. 344-348.
28. Улаховiч, Н.У. Прычыны вытворчага трауматызму у Рэспублщы Беларусь / Н.У. Улаховiч, В.М. Босак // Обеспечение безопасности жизнедеятельности на современном этапе развития общества. - Горки: БГСХА, 2021. - С. 90-92.
29. Улаховiч, Н.У. Трауматызм на вытворчасщ: размеркаванне па узросту i працоунаму стажу / Н.У. Улаховiч, В.М. Босак // Актуальные вопросы механизации сельскохозяйственного производства. - Горки: БГСХА, 2022. - С. 158-159.
30. Яковлева, Е.В. Культура безопасности как элемент профилактики производственного травматизма / Е.В. Яковлева, П.А. Кузнецов // Агротехника и энергосбережение. - 2020. - № 1 (26). - С. 95-101.
УДК 331.453
СРЕДСТВА КОЛЕКТИВНОЙ ЗАЩИТЫ ПРИМЕНИМЫЕ ПРИМЕНИМЫЕ ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ КОНТРОЛЯ ОПАСНЫХ ЗОН АГРОПРОМЫШЛЕННОСТИ
М.О. Быков, аспирант 3 года обучения maxingeneer@gmail. com Е.В. Яковлева, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент заведующая кафедрой Техносферная безопасность [email protected] Орловский государственный аграрный университет имени Н.В. Парахина
Аннотация: в работе рассмотрены актуальные средства коллективной защиты допустимые к внедрению в условиях автоматизации контроля опасных зон агропромышленного комплекса с применением современных технологий нейронных сетей и искусственного интеллекта. Произведена оценка эффективности применения типовых средств защиты в совокупности с разрабатываемой системой контроля опасных зон.
Ключевые слова: охрана труда, искусственный интеллект, опасная зона, нейронные сети, травмоопасность в агропромышленности, средства коллективной защиты.
COLLECTIVE PROTECTION MEANS APPLICABLE TO AUTOMATION OF CONTROL OF HAZARDOUS AREAS OF AGRO-INDUSTRY
M.O. Bykov, 3-year postgraduate student E.V. Yakovleva, Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor Head of the Technosphere Safety Department Mashkarina A.V., Master's student 2 years of study Oryol State Agrarian University named after N.V. Parakhin
Abstract: Here considered the current means of collective protection permissible for implementation in the conditions of automation of control of hazardous areas of the agro-industrial complex with the use of modern technologies of neural networks and artificial intelligence. The evaluation of the effectiveness of the use of standard protective equipment in conjunction with the developed system of control of hazardous areas.
Keywords: labor protection, artificial intelligence, danger zone, neural networks, injury risk in the agro-industry, means of collective protection.
Введение. Охрана труда в агропромышленном комплексе - задача сложная и всегда актуальная. В результате исследований, выяснилось, что максимальный уровень травматизма из года в год демонстрируют однолетнее растениеводство и животноводство. Данные результаты можно связать с факторами, присущими данным видам работ: использование габаритной техники; тяжелого и специфического инструмента и
И СЕЛЬСКОГО РАЗВИТИЯ 2023
оснастки; специфика полевых работ и работ в условиях сложных погодных условиях. Средства коллективной защиты - неотъемлемая часть обеспечения техносферной безопасности на производстве, в промышленности и сельском хозяйстве. Использование средств коллективной защиты - прямая обязанность работодателя. Выбор и применение средств коллективной защиты определяется факторами, негативно влияющими на жизнь и здоровье работников, а также особенностями и спецификой рабочего места. Цель данной работы - оценка эффективности применения средств коллективной защиты, пригодных для применения в автоматизации контроля безопасности в опасных зонах. Задачи, решаемые в ходе данной работы - классификация средств коллективной защиты применимых при автоматизации опасных зон в агропромышленности; измерение эффективности и быстродействия установленных средств коллективной защиты с учетом специфики работы в связке с автоматической системой контроля опасных зон; вывод о быстродействии средств коллективной защиты с учетом специфики работ агропромышленного комплекса.
Автоматизация контроля опасных зон. Высокие показатели травмоопасности можно связать с факторами, присущими данным видам работ: использование габаритной техники; тяжелого и специфического инструмента и оснастки; специфика полевых работ и работ в условиях сложных погодных условиях. Работа с тяжелым оборудованием, таким как тракторы, культиваторы, и другая сельскохозяйственная техника. Это может привести к ушибам, вывихам, переломам и другим повреждениям. Неправильный подход к работе с растениями, такой как неправильное использование инструментов, недостаточное обучение в области растениеводства.
Для автоматизации контроля опасных зон в агропромышленном комплексе разрабатывается система автоматизированного контроля опасных зон агропромышленного комплекса. Структурно система представляет собой систему видеонаблюдения за опасной зоной, камеры которой устанавливаются статично по периметру зоны, либо на подвижную сельскохозяйственную технику, блока обработки данных, а также блоков сигнализации и аварийного останова. Блок обработки данных представляет собой портативный или удаленный мощный вычислительный сервер. Основой алгоритмов обработки информации является нейросеть машинного зрения. Алгоритмы искусственного интеллекта обрабатывают полученный видеопоток и путем управления движущимися частями механизмов внутри опасной зоны предотвращает травмоопасные сценарии развития событий.
Определение требований к СКЗ. Существенную роль в обеспечении безопасности внутри опасных зон является быстродействие средств коллективной защиты. В случае наличия негативного и потенциально травмоопасного сценария внутри опасной зоны возникает необходимость оценки времени реакции работника. Время реакции - это отрезок времени за который автоматизированная система контроля опасных зон должная предотвратить травмоопасный исход.
С учетом специфики труда в агропромышленном комплексе, где существенную часть времени присутствует высокий уровень фонового шума, реакцию работника можно охарактеризовать как дифференцировочная реакция простого выбора. Дифференцировачная реакция простого выбора может использоваться для измерения различных когнитивных процессов, включая восприятие, внимание, память и принятие решений. Результаты могут быть использованы для определения, насколько хорошо человек способен различать стимулы и сравнивать их, а также для диагностики когнитивных расстройств или дефицитов в некоторых когнитивных функциях. Работник реагирует на стимулы определенного типа и игнорирует все остальные. Время этой реакции увеличивается за счет появления этапа дополнительной переработки информации (эту центральную задержку можно обозначить как время когнитивных процессов Этот этап связан в основном с процессами опознания, отнесения стимула к определенной группе, категории. Согласно исследованиям, скорость дифференировочной реакции простого выбора человека 300-550 мс.
Классификация средств коллективной защиты.
Средства коллективной защиты от воздействия механических факторов предназначены для защиты работников от различных механических воздействий на рабочем месте и включают в себя:
1. Установку перегородок - физических барьеров, которые могут защитить работников от падающих предметов и скрыть их от возможного удара.
2. Использование знаков и сигналов, указывающих на опасность, например, наличие небезопасной зоны с падающими предметами или движущимися частями машин и оборудования.
3. Применение звуковых и световых сигналов на опасных участках, которые могут предупредить работника о связанных с опасностью условиях.
4. Использование ограждений или заборов вокруг рабочих мест, машин и оборудования, которые могут предотвратить доступ к опасным зонам и уменьшить риск получения травм.
5. Использование систем вентиляции или кондиционирования воздуха для предотвращения воздействия пыли и вредных испарений.
6. Использование средств защиты глаз, ушей и головы, таких как защитные очки, шлем или наушники, которые могут защитить работников от воздействия шума, осколков и других механических факторов.
№1(32), 2023
В условиях агропромышленного комплекса существенную часть работ производится с использованием габаритной сельскохозяйственной техники, а также шнековых и транспортировочных механизмов. В фокусе данной работы рассматриваются следующие СКЗ:
1. Средства защиты от поражения электрическим током;
2. Средства защиты от воздействия механических факторов.
Размыкающие электромагнитное реле. Одно из наиболее распространенных устройств, применяемых для автоматизации процессов в электротехнике. Автоматический выключатель, который соединяет или разъединяет электроцепи при достижении установленных значений или под внешним воздействием. Принципы быстродействия электромагнитного реле основаны на использовании электромагнитной силы, которая возникает при прохождении электрического тока через катушку, находящуюся внутри реле. Реле применяются в промышленности для автоматизации технологических процессов. С помощью защитного реле реализуется предписанная нормативами и правилами безопасность электроустановок. Минимизируются, исключаются последствия замыканий, ненормальных режимов функционирования, перегрузок, что также обезопасит связанные конструкции и сеть в целом. В систему часто интегрируется сигнализация. В сфере техносферной безопасности размыкающее реле интегрируется в автоматизацию контроля опасных зон с повышенным риском поражения электрическим током, а также для останова механических движущихся частей работающих от электроприводов.
Время срабатывания - интервал времени от момента подключения к катушке источника тока до момента размыкания нормально замкнутых и замыкания нормально разомкнутых контактов реле. Время срабатывания у нейтральных реле лежит в пределах от нескольких мсек. до десятых долей сек.; у поляризованных реле время срабатывания доходит до 1 мс., а у особо быстродействующих до 0,1 мс.
Пневмоклапан. Пневмоклапан или пневмозатвор служит для управления направлением движения потока сжатого воздуха. Управление осуществляется за счет переключения схемы соединения внутренних каналов распределителя с входными и выходными присоединительными отверстиями. Обратный пневмоклапан со сферическим или конусным запорным элементом наиболее эффективен, поскольку обеспечивает наименьшее гидравлическое сопротивление относительно потока сжатого воздуха. Сферический запорный элемент представляет собой резиновый шарик.
Принципы быстродействия пневмоклапана связаны с использованием сжатого воздуха для управления движением золотников. Быстродействие пневмоклапана зависит от нескольких факторов, таких как перепад давления, точность механизма управления, эффективность пневматического управления потоком воздуха, качество материалов и ускоряющие устройства, такие как гидравлические ускорители. Кроме того, особенное внимание следует уделять пневмоклапанам, используемым в автоматических устройствах, где требуется быстрый и точный ответ на изменения условий и сигналы управления. Знание принципов быстродействия пневмоклапана важно для обеспечения высокой скорости реакции на управляющие сигналы и точности работы устройств, использующих данное устройство.Подобные устройства применимы для управления механизмами и устройствами внутри опасных зон с пневматическим оборудованием и пневмоинструментами где высокое давление воздуха в управляющих каналах при нарушении требований охраны и правил эксплуатации труда может привести к травмам.
Время срабатывания (открытия/закрытия) любого быстродействующего клапана составляет величину порядка 1,0 - 7,0 мс.
Гидравлический клапан. Гидроаппарат, предназначенный для регулирования параметров потока жидкости путём изменения проходного сечения гидроаппарата за счёт изменения положения запорно-регулирующего элемента под воздействием потока жидкости (непосредственно или опосредовано). Быстродействие гидравлического клапана зависит от конструкции и материалов, используемых в его изготовлении, объема гидравлических каналов, ускоряющих устройств и точности механизма управления. Контрольный аппарат должен иметь минимальное сопротивление потоку жидкости, чтобы обеспечить точную и быструю реакцию на изменения условий и сигналы управления. Важно, чтобы конструктивное исполнение было максимально точным и надежным, а материалы были высокого качества, обеспечивая долговечность работы. Кроме того, устройства, использующие гидравлические клапаны, должны иметь воз
Различают гидроклапаны регулирующие и направляющие. Первые из них осуществляют регулирование давления в потоке жидкости, а вторые — пропускают или останавливают поток жидкости при достижении параметрами потока (давления, разности давлений и т. д.) заданных настройками клапана значений. Предохранительными клапанами называются гидроклапаны, предназначенные для предохранения объемного гидропривода от давления, превышающего установленное, путем слива жидкости в моменты увеличения этого давления.
Выводы. Исходя из выявленных факторов, приводящих к высокому уровню травматизма в агропромышленном комплексе, использование средств коллективной защиты необходимо для обеспечения безопасности работников. Цель данной работы заключается в оценке эффективности применения таких средств в автоматизации контроля безопасности в опасных зонах. В рамках данной работы решаются задачи по классификации средств коллективной защиты, измерению их быстродействия и выявлению особенностей
№1(32), 2023
работы в связке с автоматической системой контроля опасных зон. Ожидается, что результаты исследования позволят повысить эффективность использования средств коллективной защиты и снизить риск травматизма в агропромышленном комплексе.
При разработке системы автоматизированного контроля опасных зон существенной ее характеристикой является быстродействие этой системы. Для достижения максимальной эффективности останов механизмов и предотвращение травмирования работников агропромышленного комплекса должны происходить быстрее, чем происходит реакция самого работника. Установлено, что среднее время реакции работника с учетом специфика работ в агропромышленности - 300-550 мс без учета утомляемости. Рассмотренные виды средств коллективной защиты имеют характеристику быстродействия в системе автоматизированного контроля опасных зон существенно выше данной реакции, а значит могут быть применимы в разработке систем управления механизмами в опасных зонах с целью их упреждающего останова. Внедрение данных СКЗ могут влиять на снижение статистики травмоопасности работников в агропромышленности и повышению соблюдения требований техносферной безопасности.
Литература
1. Быков М.О., Яковлева Е.В. Эффективность использования искусственного интеллекта в агропромышленном комплексе для обеспечения безопасности людей/ В сборнике: Сборник трудов Конкурса научно-исследовательских работ (Конкурса НИР). Материалы Молодежной программы 26-ой Международной специализированной выставки и Форума. Москва, 2023. С. 136-139.
2. Яковлева Е.В., Быков М.О. Дистанционные методы мониторинга обеспечения безопасности людей в агропромышленном комплексе //Вестник сельского развития и социальной политики. 2021. № 1 (29). С. 2225.
3. Яковлева Е.В., Быков М.О. Обзор примеров искусственного интеллекта управления безопасностью труда в АПК //Вестник сельского развития и социальной политики. 2020. №4 (28). С. 26-28.
4. Яковлева Е.В., Быков М.О., Фролов А.С. Цифровая трансформация мониторинга опасных зон в сельском хозяйстве // Безопасность жизнедеятельности. 2021. № 8 (248). С. 3-8.
5. Яковлева Е.В., Быков М.О. Система автоматизированного мониторинга опасных зон /Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ 2021668386, 15.11.2021. Заявка № 2021667803 от 09.11.2021.
6. Кузьмин В.Н. Исследование методов разработки программ технического оснащения сельского хозяйства [Электронный ресурс] //Вестник ВНИИМЖ. 2013. № 2 (10). С. 149-159.
7. Быков М.О., Яковлева Е.В., Машкарина А.В. Оценка автоматизации контроля опасных зон АПК при внедрении технологий искусственного интеллекта / В сборнике: Сборник трудов Конкурса научно -исследовательских работ (Конкурса НИР). Материалы Молодежной программы 25-ой Международной специализированной выставки и Форума «Безопасность и охрана труда» БИ0Т-2021. Москва, 2021. С. 214217.
8. Яковлева Е.В., Быков М.О. Дистанционные методы мониторинга обеспечения безопасности людей в агропромышленном комплексе/ Вестник сельского развития и социальной политики. 2021. № 1 (29). С. 22 -25.
9. Золина Е.В., Силина Е.К., Голышева Г.В. Эффективность использования комплексной системы охраны труда на предприятии // Проблемы безопасности российского общества. 2017. № 2. С. 92-94.
УДК 628.35:502
АНАЛИЗ СПОСОБОВ ОЧИСТКИ ВОДЫ И ВОДОЕМОВ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЙ
Е.В. Кулакова, кандидат технических наук, доцент О.А. Усова, магистрант 2 года обучения E-mail: [email protected] Орловский государственный аграрный университет имени Н.В. Парахина
Аннотация: уже сейчас основная часть водных источников на земле загрязнена, что является глобальной проблемой настоящего времени. Нарушение экосистемы является главным экологическим последствием загрязнения гидросферы. Так же последствием является появление мутагенеза и канцерогенеза, цветение вод и красные приливы. Загрязнение гидросферы скоро может лишить человечество и этих довольно скромных запасов.
Ключевые слова: гидросфера, способы очистки воды, биологический метод, физический метод, химический метод, физико-химический метод, флотация, сорбция, экстракция, ионообмен, электродиализ, обратный осмос, термические методы.
