Какое главное требование к системам позиционирования
Перейти к содержимому

Какое главное требование к системам позиционирования

  • автор:

Какое главное требование к системам позиционирования

Требования законодательства

Системы позиционирования имеют огромное значение для повышения уровня безопасности на объектах горнодобывающей промышленности. Наличие такой системы в шахте зафиксировано законодательно.

Многофункциональная система безопасности (МФСБ) предусмотрена действующими Федеральными нормами и правилами (ФНиП) – «Правилами безопасности в угольных шахтах», – где сформулировано требование по наличию на каждой угольной шахте действующей многофункциональной системы безопасности.

Приказ Ростехнадзора №599 от 11 декабря 2013 года «Об утверждении федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила безопасности при ведении горных работ и переработке твёрдых полезных ископаемых» гласит: «Шахты должны быть оборудованы системами позиционирования работников, позволяющими контролировать их местонахождение, с выводом информации диспетчеру шахты». Это основной документ, на который стоит ориентироваться в вопросе безопасности в области горной промышленности.

Специалисты отрасли отмечают, что абсолютное большинство предприятий все эти и другие требования соблюдают, так как осознают всю меру ответственности, как перед шахтёрами, так и перед законодательством. Однако системы промышленной безопасности, используемые при добыче полезных ископаемых, должны не только соответствовать строгим нормам, но и технически отвечать производственным требованиям современных предприятий горнодобывающей отрасли.

Многие производители уже шагнули далеко вперёд решений, запрашиваемых официально. Горнодобывающие компании, в свою очередь, заинтересованы во внедрении новых технологий, однако этот процесс напрямую зависит от материальных возможностей предприятия. Зачастую руководство не готово потратить внушительные суммы на внедрение инноваций и на первый план выходит вопрос, в какие сроки можно «отбить» инвестиции или как заработать на этом крупном вложении средств.

А ведь окупаемость зачастую состоит просто в предотвращении человеческих жертв и серьёзных финансовых потерь от простоя предприятия.

Предпосылки для внедрения современных систем позиционирования:

  • контроль перемещения и занятости персонала и самоходной техники в подземных условиях;
  • необходимость создания современной инфраструктуры рудника для реализации Программы «Индустрия 4.0»;
  • выполнение требований Законодательства по оснащению шахт системами позиционирования персонала.

Современные системы обеспечивают не просто удаленный контроль местонахождения. Они дают возможность анализировать действия сотрудников и выявлять нарушения в работе с помощью различных программных инструментов. Это будет достигаться при условии, что система технически высоко оснащена и включает комплекс необходимого оборудования (теги позиционирования, точки доступа, устройства подвижной голосовой связи, средства аварийного оповещения и т.д.).

Точность позиционирования

Установленная в законодательных нормативах погрешность систем позиционирования на сегодняшний день составляет 20 метров. Конечно же, добиться таких показателей сложно, а на устаревшем оборудовании – практически невозможно, однако компания «Коммуникации» работает с производителями, оборудование которых работает со значительно меньшей погрешностью. И если требования законодательства вновь возрастут, а это ожидаемо, разработчики заранее позаботились о соблюдении новых норм с более высокими показателями.

Как известно, возможна организация зонального и точного позиционирования. Зональное позиционирование используется в рамках систем контроля и управления доступом, определения нахождения объектов в различных зонах и учёта рабочего времени. Дополнительно зональное позиционирование может быть интегрировано с системами видеонаблюдения для повышения уровня контроля.

Точное позиционирование обеспечивает определение местоположения персонала в подземных выработках с разрешением до ±20 м, хотя в настоящее время разработчики добились и более точных данных. На оборудовании компании «Коммуникации» точность позиционирования составляет от 5 метров.

Возможности системы позиционирования

Современные требования к определению местоположения персонала и техники в шахтах ведут к созданию цифровых систем позиционирования следующего поколения. Мы действуем на опережение и предлагаем своим заказчикам развёртывание в шахте цифровой инфраструктуры, необходимой для работы такой системы. Это позволяет также решить целый ряд других задач – к примеру, обеспечение функции памяти или самодиагностика системы.

21 ноября 2018 согласно Приказу Ростехнадзора №580 Пункт 75 Приказа Ростехнадзора №599 был дополнен требованием к автономности работы системы позиционирования, что позволит обеспечить дополнительную безопасность работ работников и техники горнодобывающей промышленности при отсутствии электроэнергии. Изменения вступили в силу 14 марта 2019 года.

Ещё ранее, до введения поправки к Приказу, компания «Коммуникации» предлагала своим заказчикам инновационные решения, решающие эту проблему. К примеру, использование коммуникационного кабеля, в состав которого входят трансиверы, снабжённые резервными батареями для поддержки питания. В непредвиденных ситуациях, в случае обрыва кабеля, устройство продолжит свою работу, и считываемые данные сохранятся в памяти. После проведения восстановительного ремонта информация автоматически поступит в сервер для дальнейшего анализа.

В случаях, когда не используются подобные решения, после обрыва кабеля считывающее устройство станет нефункциональным: оно не будет считывать информацию, а находящиеся под наблюдением люди смогут покинуть данное место, или, наоборот, войти внутрь, но это не будет зафиксировано. После возобновления функции потребуется не менее одной смены для того, чтобы система определила точное количество человек, находящихся в наблюдаемой зоне. Это может привести к неосведомленности о точном количестве людей на объекте в случае чрезвычайной ситуации, и это незнание может привести к необратимым последствиям.

При помощи встроенных датчиков движения (в персональных метках) система позиционирования сможет обеспечить индивидуальную безопасность для каждого работника, находящегося в подземных выработках.

Отметим, что в случае, если рабочий намеренно оставил фонарь в вертикальном положении, система не подаст сигнала тревоги. Это возможно благодаря «умным» датчикам движения, которые запрограммированы только на случай нештатных ситуаций.

Так, при помощи системы позиционирования становится возможной передача данных, необходимых для предотвращения опасных для жизни ситуаций, а именно:

  • автоматическая подача сигнала тревоги в случае обнаружения неподвижного или перевернутого фонаря;
  • поиск людей, находящихся под завалами в бессознательном состоянии, путем информирования о неподвижности индивидуального фонаря и его месторасположении.

Оповещение об опасных зонах

Допустим, человек вошёл в потенциально опасную зону. Логично предположить, что должна сработать сигнализация, однако подобных требований пока не введено.

С точки зрения Министерства Труда РФ, система охраны труда несовершенна, а проблема аварий на производствах в глобальном смысле кроется в том, что система базируется на «реактивном» подходе. Поэтому, возможно, требование по оповещению об опасных зонах в скором времени ещё будет закреплено на законодательном уровне.

Мы рекомендуем заранее позаботиться об установке высокотехнологичных решений, чтобы, предвидя новые правки, всесторонне заниматься профилактикой несчастных случаев, снижая негативное влияние человеческого фактора. То есть необходимо использовать «превентивный» подход – профилактическую модель управления системами безопасности.

Надзор над ламповой

Надзор над этим помещением должен быть автоматизирован. К примеру, необходимо контролировать уровень заряда каждого фонаря во избежание его выхода из строя в шахте. Также отметим важность автоматического считывания заряжаемых в данный момент фонарей и оценку степени износа аккумулятора каждого фонаря.

Современная система позиционирования должна работать не зависимо от людей и осуществлять непрерывную самодиагностику. Отметим наиболее важный функционал, который должен входить в самодиагностику системы:

  • распознавание обрыва кабеля к считывающему устройству (отдельно обрыв питающей и коммуникационной пары);
  • распознавание коротко замыкания в кабеле к считывающему устройству (отдельно обрыв питающей и коммуникационной пары);
  • состояние аккумулятора в считывающем устройстве;
  • состояние считывающего устройства;
  • состояние интерфейсного модуля.

Система, предлагаемая компанией «Коммуникации», оснащена контрольными цепями, осуществляющими непрерывный мониторинг состояния системы. При выявлении сбоев и неполадок данная информация отображается на мониторе обслуживающего персонала системы, который предпринимает соответствующие меры.

Мы предлагаем современную систему, соответствующую всем последним требованиям законодательства, и даже немного опережающую их. Но это решит лишь техническую часть проблемы. Мы рекомендуем подходить к решению проблемы травматизма и аварийности на производстве комплексно на всех уровнях: за счёт организации инструктажей и разъяснительных бесед, за счёт введения правил и введения санкций за их игнорирования, а также премий за соблюдения, за счёт поощрения рациональных инициатив обычных рабочих и т.д.

Следует стремиться к такому уровню самоконтроля каждого сотрудника, при котором аварийные ситуации будут практически исключены. Остаётся верить, что это возможно.

Технологии идентификации и позиционирования в режиме реального времени

Идентифицировать интересующие объекты и контролировать их местонахождение можно по-разному. Все зависит от целей и условий.
Если цель – распознавание абонентов для оказания районированных услуг (например, прогноза погоды), то ошибка в десяток километров особой роли не сыграет, а если речь идет о позиционировании чипа на плате при автоматической сборке, речь пойдет о микронах.
Если нужно быстро найти нужную запчасть, периодичность опроса в системе может быть минимальной – только в момент, когда эта запчасть потребовалась или при инвентаризации. Остальное время система может проводить в спящем режиме. Но если требуется контролировать соблюдение маршрутов и скоростного режима движения погрузчиков в цехе, потребуется частота опроса до нескольких раз в секунду – режим реального времени.
Фуру на междугородном маршруте логичнее всего отслеживать с помощью спутниковой системы позиционирования, но как только она попадает на крытую разгрузочную площадку или в ремонтный бокс, связь со спутниками теряется и требуется что-то другое.
И таких особенностей применения много. Естественно, существует и множество различных видов систем идентификации и позиционирования.

В этом топике речь пойдет о системах идентификации и позиционирования. Но чтобы не утонуть в море информации, мы оставим в стороне системы локации (радио, акустической, инфракрасной), где местонахождение объекта определяется по отраженному сигналу. Не будем рассматривать роботизированные сборочные системы, где позиция объекта не измеряется системой, а задается ею. Оставим без внимания и интеллектуальные системы видеонаблюдения с их методами распознавания объектов.
Речь в топике пойдет о системах позиционирования с использованием индивидуальных меток – будь то собственно метка, GPS навигатор, Wi-Fi устройство или сотовый телефон.

Применение систем идентификации и позиционирования (определения местонахождения) материальных объектов – людей, транспортных средств, подвижных механизмов и различных предметов – актуальное направление оптимизации технологических и бизнес процессов. Такие системы уже применяются в самых разных сферах деятельности. От мониторинга пациентов, персонала, лекарств и оборудования в клиниках – до контроля местонахождения инструментов, сборочных единиц и рабочих на конвейере. От поиска пострадавших при чрезвычайных ситуациях – до наблюдения за животными при свободном содержании для выявления заболевших.
Разнообразие областей и направлений использования породили разнообразие технологий.

Требования к системам позиционирования

Прежде чем перейти к сравнению систем, определимся с критериями сравнения.

Как уже говорилось выше, системы должны обеспечивать:
а) идентификацию контролируемых объектов;
б) оптимальную точность позиционирования;
в) оптимальную периодичность опроса.

Кроме того, важными критериями являются:
г) радиус действия (допустимое расстояние от меток до элементов инфраструктуры);
д) помехоустойчивость;
е) устойчивость к многолучевому затуханию (влиянию отраженных сигналов);
ж) малые габариты и вес меток;
з) низкое энергопотребление меток (с целью экономии заряда аккумуляторов);
и) простота развертывания и эксплуатации;
к) электромагнитная совместимость, необходимость получения частотного разрешения;
л) стоимость решений.

Виды систем позиционирования

Для позиционирования используются несколько групп технологий.
Прежде всего, это спутниковые навигационные системы – GPS, ГЛОНАСС, Бэйдоу, Galileo и другие.
Наиболее многочисленную группу составляют радиочастотные технологии, включая радиочастотные метки – RFID.
В отдельную группу можно выделить технологии инфракрасного и ультразвукового позиционирования.

Среди радиочастотных технологий можно выделить технологии, изначально предназначенные для оказания услуг связи, так или иначе приспособленные для позиционирования (Wi-Fi, Bluetooth, сотовая связь), и те, которые по физическим свойствам модуляции в наибольшей мере подходят для позиционирования – это CSS (ISO24730-5), UWB, NFER и другие.

Оставим радиочастотные технологии «на сладкое», а начнем с глобальной навигации.

Глобальные навигационные системы

Не будем останавливаться на технологических моментах – они общеизвестны. Перейдем сразу к характеристикам. Наилучшую точность на сегодня обеспечивает GPS. Точность позиционирования уже сейчас не хуже шести метров. А новое поколение спутников, запускаемых в настоящее время, обеспечит точность не менее 60-90 см.
Общий недостаток глобальных систем – зависимость от условий использования. Практически невозможно определять местонахождение внутри зданий, в подвалах или тоннелях, уровень сигнала серьезно ухудшается под покровом листвы деревьев и даже при большой облачности. На прием сигналов GPS влияют помехи от наземных источников. Поскольку орбиты GPS имеют наклонение около 55 градусов, точность в высоких широтах значительно снижается, т.к. спутники GPS видны низко над горизонтом. В этом отношении спутники ГЛОНАСС имеют преимущество – наклон их орбит около 65 градусов (рассчитан на всю территорию России).

Позиционирование в сотовых сетях

Позиционирование в сотовых сетях появилось одним из первых (задолго до глобального позиционирования). Это объясняется широким распространением сотовой связи и относительной простотой метода Cell Of Origin – по местонахождению соты, к которой подключился абонент. Точность такого позиционирования определяется радиусом действия соты. Для «пикосот» это 100-150 метров, для большинства базовых станций – километр и более.
Для более точного определения координат используют данные от нескольких базовых станций. Существует несколько таких методов.
Angle of arrival – направление на абонента. Метод основан на том, что базовая станция имеет от трех до шести антенных решеток, каждая из которых обслуживает свой сектор (на своей частоте) Местонахождение определяется на пересечении секторов нескольких станций. Чем больше секторов в соте, тем уже каждый сектор и меньше площадь пересечения секторов. А значит, выше точность. Обычно точность составляет 100-200 метров.
Time of arrival – время прибытия. При этом методе измеряется время прихода сигнала от абонента на минимум три базовые станции. Для достижения точности требуется синхронизация базовых станций с помощью атомных часов либо по сигналам со спутника. Точность метода – около ста метров.
Гибридный метод сводится к оснащению мобильного телефона приемником GPS.
Помимо перечисленных существует целый ряд фирменных технологий:
Mobile Positioning System (Ericsson) – точность 100 м;
RadioCameraTM – точность 50 м;
SnapTrackTM (Wireless Assistant GPS) – точность до 15 м;
CursorTM (CPS) – точность 50 м;
Finder (CellPoint) – точность 75 м.
Цена решения тем выше, чем точнее позиционирование.
Идентификация объекта в сотовых сетях возможна, но обычно такая задача не ставится.

WiFi позиционирование

Если учесть, что число оснащенных WiFi приборов в 2011 году достигло 1,2 миллиарда, включая 513 миллионов смартфонов и 230 миллионов компьютеров, быстрое распространения систем Wi-Fi позиционирования вполне естественно.
Простейший способ позиционирования в WiFi сетях, подобно сотовым, – по базовой станции, к которой подключен абонент. Способ используется для оказания различных услуг, в зависимости от типа подключенного устройства и его местонахождения. Радиус действия WiFi точек доступа обычно составляет 30-200 метров. Этим и определяется точность позиционирования.
Чтобы повысить точность позиционирования измеряют мощность радиосигнала, время его распространения от абонента до точки доступа, направление на источник сигнала.
Но даже в таких системах точность позиционирования относительно невысока. В идеальных условиях она составляет в 3-5 метров, в реальных – 10-15 метров.
Как и в случае с сотовыми сетями, в сетях Wi-Fi идентификация объекта возможна, но обычно такая задача не ставится.

«Локальные» системы позиционирования

К локальным системам позиционирования относятся оптические (обычно инфракрасные) и ультразвуковые системы. Их радиус действия невелик – 3-10 метров.
Их преимущество в том, что поскольку свет и звук практически не проходят через стены и двери, они гарантируют «room level accuracy» – факт нахождения контролируемого объекта в конкретном помещении. Это важно, например, в медицине.
Инфракрасное позиционирование
Мобильная метка в системе инфракрасного позиционирования испускает инфракрасные импульсы, которые принимаются приемниками системы, имеющими фиксированные координаты. Местонахождение метки рассчитывается по Time-of-flight (ToF) – времени распространения сигнала от источника до приемника. Недостаток метода – чувствительность к помехам от солнечного света. Применение ИК лазера повышает дальность, точность, но к сожалению и стоимость. Точность позиционирования этим методом 10-30 сантиметров.
Ультразвуковое позиционирование
В системах ультразвукового позиционирования используются частоты от 40-130 кГц. Для определения координат метки обычно измеряют ToF до четырех приемников.
Основной недостаток – чувствительность к потерям сигнала при наличии (появлении) даже «легких» препятствий, к ложным эхо-сигналам и к помехам от источников ультразвука, например, от ультразвуковых дефектоскопов, аппаратов ультразвуковой очистки на производстве, УЗИ в больнице. Чтобы исключить эти недостатки, требуется тщательно планировать систему.
Достоинство ультразвуковых систем – высочайшая точность позиционирования, достигающая трех сантиметров.
«Локальные» системы позиционирования применяются довольно редко, и их применение сокращается по мере развития радиочастотных технологий.

Системы позиционирования с использованием пассивных радиочастотных идентификаторов (RFID)

Основное назначение систем с пассивными RFID метками – идентификация. Они применяются в системах, традиционно использовавших штрих-коды или магнитные карточки – в системах распознавания товаров и грузов, опознания людей, в системах контроля и управления доступом (СКУД) и т.п.
Система включает RFID метки с уникальными кодами и считыватели и работает следующим образом. Считыватель непрерывно генерирует радиоизлучение заданной частоты. ЧИП метки, попадая в зону действия считывателя, использует это излучение в качестве источника электропитания и передает на считыватель идентификационный код. Радиус действия считывателя составляет около метра.
Стоимость систем с пассивными RFID метками выше стоимости систем с штрих-кодами или магнитными карточками, но использование пассивных RFID существенно разгружает операторов.

Системы позиционирования с использованием активных RFID

Активные радиочастотные метки используются при необходимости отслеживания предметов на относительно больших расстояниях (например, на территории сортировочной площадки). Рабочие частоты активных RFID – 455МГц, 2,4ГГц или 5,8ГГц, а радиус действия – до ста метров. Питаются активные метки от встроенного аккумулятора.
Существуют активные метки двух типов: радиомаяки и транспондеры. Транспондеры включаются, получая сигнал считывателя. Они применяются в АС оплаты проезда, на КПП, въездных порталах и других подобных системах.
Радиомаяки используются в системах позиционирования реального времени. Радиомаяк отправляет пакеты с уникальным идентификационным кодом по команде либо с заданной периодичностью. Пакеты принимаются как минимум тремя приемниками, расположенными по периметру контролируемой зоны. Расстояние от маячка до приемников с фиксированными координатами определяются по углу направления на маячок Angle of arrival (AoA), по времени прихода сигнала Time of arrival (ToA) или по времени распространения сигнала от маячка до приемника Time-of-flight (ToF).
Инфраструктура системы строится на базе проводной сети и в двух последних случаях требует синхронизации.
Термин «активные RFID» охватывает обширный класс разнообразных изделий. Большинство радиочастотных систем позиционирования используют для идентификации и позиционирования объектов активные RFID. Поэтому характеристики активных радиочастотных меток, включая точность позиционирования и стоимость, сильно различаются, в зависимости от конкретного производителя.

Позиционирование по технологии «ближнего поля»

Технология измерения расстояния в ближнем электромагнитном поле (Near-field electromagnetic ranging – NFER) использует метки-передатчики и один или несколько приемников. В системах NFER приемник для определения расстояния измеряет разность фаз между электрической и магнитной составляющими излучаемого меткой электромагнитного поля. Поскольку эта разность изменяется от 90° около излучающей антенны до нуля на расстоянии полуволны, именно длина полуволны определяет радиус действия системы. При частоте 1 МГц длина волны составляет 300 м, а радиус действия –150 м, при частоте 10 МГц – 30 и 15 м соответственно.
Точность позиционирования в реальных условиях составляет около метра на расстоянии до 30 метров.
Относительно низкая частота радиоволн облегчает их прохождение в сложных производственных средах. Радиоволны огибают препятствия, не отражаются. Поэтому NFER технология имеет преимущества при сложной конфигурации помещений с большим количеством препятствий.
Недостаток NFER системы связан с низкой эффективностью антенны. Для эффективной работы антенна должна быть соизмерима с длиной волны. В действительности она в сотни раз меньше, что требует увеличения мощности передатчика, а соответственно габаритов и веса меток.

Ultra Wideband (UWB) позиционирование

Технология UWB (сверхширокополосная) использует короткие импульсы с максимальной полосой пропускания при минимальной центральной частоте. У большинства производителей центральная частота составляет несколько гигагерц, а относительная ширина полосы – 25-100%. Технология используется в связи, радиолокации, измерении расстояний и позиционировании.
Это обеспечивается передачей коротких импульсов, широкополосных по своей природе. Идеальный импульс (волна конечной амплитуды и бесконечно малой длительности), как показывает анализ Фурье, обеспечивает бесконечную полосу пропускания. UWB сигнал не походит на модулированные синусоидальные волны, а напоминает серию импульсов.

Производители предлагают разные варианты UWB технологии. Различаются формы импульсов. В некоторых случаях используются относительно мощные одиночные импульсы, в других – сотни миллионов маломощных импульсов в секунду. Применяется как когерентная (последовательная) обработка сигнала, так и не когерентная. Все это приводит к значительному различию характеристик UWB систем разных производителей.

Преимущества технологии: надежная работа, высокая точность, устойчивость к многолучевому затуханию.
Ограничения: сложность создания передатчика существенной мощности (типичная мощность – 50 мкВт, наиболее мощного – 10 мВт).
Кроме того, существуют ограничения со стороны органов частотного регулирования (системы, как правило, приходится использовать в помещениях, где их маломощный сигнал практически не детектируется на фоне шума).

Инфраструктура системы строится на базе проводной сети и требует синхронизации.

Система позиционирования с использованием CSS и SDS-TWR

Подробно о позиционировании с использованием CSS и SDS-TWR я писал в топиках (1) и (2).
Такая система обеспечивает точность позиционирования три метра и радиус действия 50 метров, обладает повышенной помехоустойчивостью и устойчивостью к многолучевому затуханию, отличается низким энергопотреблением меток, не требует синхронизации.
Но развертывание инфраструктуры осложняется необходимостью строительства проводной сети передачи данных до каждой базовой станции.

То же, но с применением ZigBee сети и MEMS акселерометров

О такой системе позиционирования я также уже писал в топике (3).
Подробнее можно прочитать здесь и здесь.
Отмечу только, что эти усовершенствования упростили развертывание инфраструктуры и позволили повысить точность до одного метра.

Средства защиты при проведении работ на высоте

Качественное выполнение профессиональных обязанностей требует наличия специальных знаний и умений. Это утверждение справедливо для любой сферы человеческой жизнедеятельности, и оно особенно актуально для опасных видов работ. В этом случае от навыков и знаний персонала зависит не только результат труда, но и человеческие жизни. Для работ на высоте дополнительно требуется умение правильно использовать средства индивидуальной защиты.

Виды средств индивидуальной защиты

Назначение средств индивидуальной защиты (СИЗ) – предотвращение воздействия опасных производственных факторов. В случае проведения работ на высоте они дополнительно должны удержать работника от падения и получения травм.

В зависимости от конкретных условий работ на высоте сотрудников обеспечивают следующими СИЗ, совместимыми с системами безопасности от падения с высоты:

  • специальной одеждой – в зависимости от воздействующих вредных производственных факторов и загрязнений;
  • касками – для защиты головы от травм, вызванных падающими предметами или ударами о предметы и конструкции, для защиты верхней части головы от поражения переменным электрическим током напряжением до 440 В;
  • защитными очками, щитками, защитными экранами – для защиты от пыли, летящих частиц, яркого света или излучения;
  • защитными перчатками или рукавицами, защитными кремами и другими средствами – для защиты рук;
  • специальной обувью соответствующего типа – при работах с опасностью получения травм ног;
  • средствами защиты органов дыхания – от пыли, дыма, паров и газов;
  • индивидуальными кислородными аппаратами и другими средствами – при работе в условиях кислородной недостаточности;
  • средствами защиты слуха;
  • средствами защиты, используемыми в электроустановках;
  • спасательными жилетами и поясами – при опасности падения в воду;
  • сигнальными жилетами – при выполнении работ в местах движения транспортных средств.

Системы обеспечения безопасности

Системы обеспечения безопасности представляют собой объединенные в одну систему средства индивидуальной защиты. При этом они должны быть не только совместимы, но и способны выдерживать нагрузки, вызванные падением человека. Системы обеспечения безопасности состоят из анкерного устройства, привязи и соединительного элемента. Дополнительно в них могут включаться рабочие сиденья, защита строп или канатов и др.

Системы обеспечения безопасности активно используются спасательными службами. Известно множество примеров их работы. Один из них – спасение весной 2017 г. туристов, направлявшихся к вулкану Тейде (Испания) и застрявших в вагончиках канатной дороги. Сложнейшую операцию пришлось проводить на высоте около 3700 м.

Виды систем обеспечения безопасности

Насчитывается несколько типов систем обеспечения безопасности. Выбор окончательного варианта выполняется с учетом продолжительности работ на высоте, наличия доступных опор для анкерных устройств, архитектуры здания, особенностей и конфигурации строительных конструкций, поставленной задачи и пр.

Системы обеспечения безопасности работ на высоте делятся на следующие виды:

  • удерживающие системы;
  • системы позиционирования;
  • страховочные системы;
  • системы спасения и эвакуации

Системы обеспечения безопасности работ на высоте должны:

  • соответствовать существующим условиям на рабочих местах, характеру и виду выполняемой работы;
  • учитывать эргономические требования и состояние здоровья работника;
  • после необходимой подгонки соответствовать полу, росту и размерам работника.

Удерживающие системы

Удерживающие системы предназначены не для остановки падения работника с высоты, а для его предотвращения. Они состоят из удерживающего стропа или вытяжного каната, соединительного элемента (карабина), анкерной точки крепления и привязи. Подобные системы ограничивают область свободного перемещения, поэтому при правильном их применении работник попросту не сможет упасть с высоты. Для увеличения зоны перемещения допускается использовать жесткие или гибкие анкерные линии.

Удерживающая система обеспечения безопасности Удерживающая система обеспечения безопасности

Страховочные системы

Страховочные системы по принципу действия кардинально отличаются от удерживающих. Их назначение – безопасная остановка человека в случае падения. Известно, что максимальная динамическая нагрузка, которую способен безболезненно выдержать человеческий организм, составляет 6 кН. Страховочные системы должны обеспечивать выполнение этого условия. Для этого в их состав включаются амортизаторы, поглощающие часть энергии при падении. Можно выделить несколько способов организации и комплектации подобных систем:

  • С применением средств индивидуальной защиты (блока) втягивающего типа. В этом случае СИЗ крепится к опоре, а стропа или трос – к привязи работника. Во время движения стропа или трос втягивается или выдается из блока. В случае падения срабатывает система торможения. Страховочная система втягивающего типа
  • С применением страховочного устройства ползункового типа. Оно может свободно перемещаться по анкерной линии одновременно с работником и автоматически срабатывает в случае падения. Такие системы удобны при работе на наклонных поверхностях. Страховочная система ползункового типа
  • С применением страховочного стропа. В подобных системах с его помощью привязь работника присоединяется к анкерному устройству. При этом страховочный строп должен оснащаться амортизатором для снижения динамической нагрузки на человека. Страховочная система со страховочным стропом
Системы позиционирования

Системы позиционирования применяются для фиксации работника во время выполнения работ на высоте и обеспечения опоры под ногами. Их выбор оправдан, если при этом для сохранения устойчивости необходимо дополнительно держаться руками. Например, во время работы на мачтах сотовой связи или вышках. При этом строп крепится с использованием анкерного устройства или в обхват к опоре. При выборе системы позиционирования обязательно наличие страховочной системы.

Страховочная система позиционирования

Системы эвакуации и спасения

Системы эвакуации и спасения должны обеспечивать спуск человека с высоты в течение 10 минут. За это время он не успевает получить травмы, вызванные подвешенным состоянием. Такие системы могут оснащаться встроенной лебедкой, переносным анкерным устройством или индивидуальным спасательным устройством для самостоятельного спуска.

Система эвакуации и спасения

Проверка состояния средств индивидуальной защиты

Средства индивидуальной защиты нуждаются в регулярном контроле состояния. На основании требований технического регламента Таможенного союза «О безопасности средств индивидуальной защиты» СИЗ, используемые для обеспечения безопасности при работе на высоте, должны быть сертифицированы. Новые правила отменяют их обязательные динамические и статические испытания, как это было заложено в Межотраслевых правилах по охране труда при работе на высоте, действовавших до 2015 г. Периодический осмотр средств индивидуальной защиты проводят работники, имеющие третью группу по безопасности при выполнении высотных работ и прошедшие соответствующее обучение. На основании их заключения и принимается решение о дальнейшем использовании или прекращении эксплуатации СИЗ.

Заключение

Средства индивидуальной защиты (по отдельности или объединенные в системы обеспечения безопасности) в определенном смысле можно назвать «последним рубежом обороны». Они призваны обеспечить сохранность жизни и здоровья людей при выполнении работ на высоте, поэтому требуют правильного применения, особого контроля и постоянного внимания.

Системы обеспечения безопасности работ на высоте

В настоящее время на рынке средств индивидуальной защиты от падения с высоты представлено огромное количество устройств, предназначенных для решения различных задач. В данной статье мы представим краткий обзор, посвященный тому, как правильно объединить средства индивидуальной защиты от падения с высоты (СИЗ) в подходящую систему обеспечения безопасности работ на высоте (СОБ).

Согласно ГОСТ Р 58208-2018/EN 363:2008 существует всего 5 видов систем обеспечения безопасности от падения с высоты:

  • Удерживающая система;
  • Страховочная система;
  • Система позиционирования на рабочем месте;
  • Система канатного доступа;
  • Система спасения и эвакуации (спасательная система).

Рассмотрим основные особенности применения перечисленных систем обеспечения безопасности.

Удерживающая система

Удерживающая система при работе на высоте является наиболее предпочтительной СОБ, т.к. исключает срыв работника в безопорное пространство. А значит, исключает риск получения работником травм, связанных с остановкой падения. Система работает по принципу «ограничения перемещения». То есть основная задача удерживающей системы не допустить работника в потенциально опасную зону. Это достигается благодаря регулировки соединительного компонента (стропа) удерживающей системы.

Схема построения удерживающей системы

Системы обеспечения безопасности работ на высоте

А – анкерная точка,

C – строп (регулируемый по длине или без регулировки),

B – привязь работника (пояс или страховочная привязь).

Состав удерживающей системы

Системы обеспечения безопасности работ на высоте

Этапы сборки удерживающей системы
  1. Работник надевает на себя удерживающую привязь (пояс) или страховочную привязь.
  2. Работник подсоединяет строп без амортизатора (текстильный/тросовый/цепной) к металлическим точкам крепления на поясе или страховочной привязи. Рекомендуем применять строп с регулятором длины для его универсального использования на различных рабочих местах.
  3. Работник подсоединяет строп к анкерной точке (должна выдерживать без разрушения нагрузку не менее 12kN).

Обратите внимание. Удерживающая система предназначена для исключения падения, а не его остановки!

Страховочная система при работе на высоте

Страховочная система предназначена для безопасной остановки падения. Таким образом, если Вы понимаете, что организовать удерживающую систему на вашем рабочем месте невозможно и вероятность срыва в безопорное пространство есть, то Ваш выбор – страховочная система.

Схема построения страховочной системы

Системы обеспечения безопасности работ на высоте

А – анкерная точка,

C – строп (регулируемый по длине или без регулировки),

B – привязь работника (страховочная привязь),

D – амортизатор рывка.

Состав страховочной системы

Системы обеспечения безопасности работ на высоте

Этапы сборки страховочной системы
  1. Работник надевает на себя или страховочную привязь.
  2. Работник подсоединяет:
  • строп с амортизатором или
  • средство защиты втягивающего типа или
  • средство защиты ползункового типа на жесткой или гибкой вертикальной анкерной линии к точкам А на груди или на спине на страховочной привязи. Обратите внимание, если Вы пользуетесь страховочной привязью с разделенной грудной точкой А/2, такая точка в обязательном порядке должна быть соединена карабином.
  1. Работник подсоединяет выбранное в пункте 2 изделие к анкерной точке (должна выдерживать без разрушения нагрузку не 12kN – и это для одного работника). В качестве такой анкерной точки может быть использовано сертифицированное анкерное устройство или анкерная линия.

Система позиционирования на рабочем месте

Предназначение данной СОБ – обеспечение комфорта работы за счет фиксации рабочего положения специалиста и, как следствие, освобождения обеих его рук для проведения работы.

Схема построения системы позиционирования

Системы обеспечения безопасности работ на высоте

А – анкерная точка,

C – строп для позиционирования (текстильный, тросовый или цепной),

B – привязь работника (страховочная привязь с интегрированный поясом).

Обратите внимание – на рисунке не отображена страховочная система. Позиционирование без страховки запрещено!

Состав системы позиционирования

Системы обеспечения безопасности работ на высоте

Этапы сборки системы позиционирования

  1. Работник надевает на себя страховочную привязь с интегрированным поясом.
  2. Работник подсоединяет:
  • строп с амортизатором или
  • средство защиты втягивающего типа или
  • средство защиты ползункового типа на жесткой или гибкой вертикальной анкерной линии к точкам А на груди или на спине на страховочной привязи. Тем самым он обеспечивает себе обязательное наличие страховочной системы при применении позиционирования.
  1. Работник подсоединяет выбранное в пункте 2 изделие к анкерной точке (должна выдерживать без разрушения нагрузку не 12kN – и это для одного работника).
  2. Работник подсоединяет строп для позиционирования к металлическим точкам крепления на поясе и охватывает стропом конструкцию.

Система канатного доступа

Предназначение системы канатного доступа – обеспечить безопасность при работе в безопорном пространстве

Схема построения системы канатного доступа

Системы обеспечения безопасности работ на высоте

А – анкерная точка,

B – привязь работника (страховочная привязь с интегрированным поясом и элементами для работы сидя),

D – страховочный канат ГОСТ EN 1891-2014

Состав системы канатного доступа

Системы обеспечения безопасности работ на высоте

Этапы сборки системы канатного доступа

  1. Работник надевает на себя страховочная привязь с интегрированным поясом и элементами для работы сидя.
  2. Работник подсоединяет средство защиты ползункового типа (страховочное устройство) к точкам А на груди или на спине на страховочной привязи.
  3. Работник подсоединяет устройство для спуска/позиционирования на канатах к точке B на страховочной привязи (брюшной точке).
  4. Работник оснащает свою привязь веревочными зажимами типов «кроль»/«жумар»
  5. Работник подсоединяет рабочий и страховочный канаты к анкерным точкам (должны выдерживать без разрушения нагрузку не 12kN).

Система спасения и эвакуации при работе на высоте

Предназначение данной СОБ – быстрое и эффективное перемещение пострадавшего в безопасную зону.

Схема построения системы спасения и эвакуации

Системы обеспечения безопасности работ на высоте

А – анкерная точка,

C – спасательное устройство,

B – устройство для поддержания тела (спасательная петля (косынка) или спасательная привязь или привязь пострадавшего).

Состав системы обеспечения работ на высоте

Системы обеспечения безопасности работ на высоте

Этапы сборки системы спасения и эвакуации

Комплектация системы спасения и эвакуации производится исходя из условий рабочего места и плана спасения и эвакуации. Рекомендуем делать выбор в пользу простых и понятных устройств подъема/спуска.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *