Система контроля сближения персонала в зоне работы шахтовой техники

Разработана Система контроля сближения СКС, предназначенная для увеличения безопасности персонала в зоне работы шахтовой техники. Система определяет местоположения шахтера относительно опасной зоны горной машины и оповещает систему управления о сближении с целью дальнейшего отключения исполнительных приводных механизмов.

Аппаратура может быть установлена на проходческие комбайны, очистные комбайны, самоходные вагоны и другие виды подвижной шахтной техники.

Экран пульта Системы контроля сближения

Функции системы контроля сближения СКС

• Определение местоположение шахтера (с радиометкой) с расчетом координат Х, Y относительно комбайна (либо иной техники представляющей опасность для человека);
• Присвоение индивидуального адреса для каждой радиометки с настройкой уровней доступа по нахождению в определенных зонах (ИТР/комбайнер/помощник);
• Настройка формы и количества опасных и предупредительных зон на комбайне через пульт управления системы;
• Индикация позиционирования радиометки на дисплее Пульта управления;
• Ведение журнала событий по работе системы;
• Возможность перестроения под систему предотвращения столкновения движущейся техники (вагонов, погрузочных машин, дизелевозов);
• Возможность подключения по цифровому интерфейсу rs485 к штатной системе управления комбайна для передачи данных позиционирования, реализации оповещения и защитных аварийных отключений.

Принцип работы СКС

На проходческом комбайне по бортам устанавливаются устройства - «Якоря». Для работы системы позиционирования необходимо минимум три «Якоря». Якоря связываются с Пультом управления по проводному цифровому интерфейсу. В меню Пульта управления выполняется настройка формы, количества активных опасных и предупредительных зон.

Главное окно СКС

Окно позиционирования

Пульт управления имеет сенсорный экран и интуитивно понятный интерфейс. Вход в настройки системы осуществляется только через пароль.

Система СКС имеет два варианта исполнения меток

1. Метка является автономным переносным устройством с собственной батарейкой и зарядным устройством.
2. Предусмотрена возможность встраивания метки в головной светильник шахтера и подключается к штатной батарейке светильника.

После завершения зарядки от зарядного устройства на поверхности Метка находится в режиме глубокого сна, периодически выходит на связь и проверяет наличие радиосвязи с Якорем. При обнаружении радиосвязи с Якорем Метка переходит в режим короткого сна, происходит измерение расстояния между Якорями и Меткой за время не более 10 мс. Далее Метка снова засыпает. Информация о расстоянии от Метки до каждого Якоря поступает в Пульт управления, в котором происходит вычисление координат метки, отображение, передача информации системе управления комбайном.

Пример расположения Якорей на комбайне с обозначением опасных зон

Пример алгоритма работы СКС. Опасная зона №1, 2.

• В данной зоне разрешается нахождение только одного Комбайнера. Комбайнер имеет метку со специальным адресом. При нахождении комбайнера в опасной зоне СКС отправляет сигналы предупреждения: адрес метки и расстояние до центра опасной зоны.
• Запрет нахождения остальных меток. При появлении любой другой метки в опасной зоне, СКС отправляет аварийные сигналы.

У каждой метки свой адрес, присвоенный персонально каждому работнику при выдаче метки или светильника в ламповой. При нахождении метки в опасной зоне СКС оповещает о факте нахождения в зоне №1 или №2 и направляет в систему управления команду на отключение питания исполнительных механизмов.

Характеристики системы СКС

• Погрешность определения расстояния «Якорь – Метка» при условии прямой видимости– «±»20 см;
• Дальность радиосвязи между Меткой и Якорем – до 30 метров (с применением стандартной антенны);
• Напряжение питания Якоря - 12В;
• Токопотребление Якоря – 180 мА;
• Интерфейс связи с Якорями - RS485, CAN;
• Напряжение питания Метки – 3,3 В;
• Токопотребление метки с периодом сна 150 мс – 25 мА;
• Средний период измерения расстояния до 7 меток – 150 мс.