टकराव से बचाव प्रणाली: भाग 1. डेवलपर के लिए टीके के रूप में विधान

अभिवादन Habroyuzery। मेरा नाम यूजीन है और लेखों की एक श्रृंखला में मैं औद्योगिक उपकरणों और इसके साथ काम करने वाले लोगों के लिए टकराव से बचने की प्रणाली के विकास और परीक्षण की प्रक्रिया के बारे में बात करना चाहता हूं।

लेकिन पहले एक छोटी सी कहानी। एक उत्तरी शहर हमारी विशालता है। शहर में एक बड़ी खदान है, जो संक्षेप में शहर के निवासियों के लिए काम का मुख्य स्थान है। शुक्रवार, दोपहर में काम करने का दिन पहले ही बीत चुका है। 720 मीटर के क्षितिज पर खनिकों ने एक सहकर्मी का जन्मदिन शराब के साथ मनाया, जो गुप्त रूप से साइट पर तस्करी करता था। और फिर एक शराबी माइनर सतह पर जाने से पहले हवा में चला गया, लेकिन इस प्रक्रिया में वह थोड़ा थका हुआ था और अयस्क के परिवहन के लिए भूमिगत रेलवे की पटरियों पर उतर गया। उसे एक इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव द्वारा जागृत किया गया था, जिसके चालक ने अंधेरे में दुर्भाग्यपूर्ण खनिक को नोटिस नहीं किया था, जो रेल से दूर था। एक खनिक में एक इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव की टक्कर के परिणामस्वरूप, उसने अपनी कलाई खो दी। एक भयानक कहानी, और रूस के अन्य हिस्सों से कई समान कहानियां हर बार अलग-अलग नेताओं को सोचते हैं। और इस तरह की कहानियों को कम या कभी अधिक बनाने के लिए क्या किया जा सकता है। यह वह जगह है जहां एक प्रणाली के लिए अनुरोध शुरू होता है, जो लोगों को मारने वाले उपकरण को रोकने की समस्या को हल करेगा।



इस मुद्दे की पृष्ठभूमि ने हमें 2016 में ऐसी प्रणाली विकसित करने के लिए प्रेरित किया जो निम्नानुसार है। खनन दुनिया के सबसे खतरनाक व्यवसायों में से एक है। और हमारे देश में, यह तेल और गैस उत्पादन के बाद अर्थव्यवस्था के प्रमुख क्षेत्रों में से एक है। दुनिया भर में खनिजों को निकालने के दो तरीके हैं: खुला (सतह) और भूमिगत।

हम, पोजिशनिंग सिस्टम के एक डेवलपर के रूप में, लंबे समय से खानों में खनिकों की स्थिति में लगे हुए हैं, और आजकल, लगभग सभी खानों में, पोजिशनिंग का मुद्दा एक डिग्री या किसी अन्य के लिए हल हो गया है। लेकिन खनन उपकरणों के टकराने और कर्मियों पर वाहनों को टकराने जैसी घटनाएं दुर्भाग्य से होती रहती हैं। पश्चिम में, इस मुद्दे को टकराव से बचाव प्रणालियों के विकास और कार्यान्वयन द्वारा 2006-2010 में वापस संबोधित किया जाने लगा। सबसे पहले, ऐसी प्रणालियों को खदानों में पेश किया गया था, क्योंकि इसी तरह की घटनाएं अधिक बार वहां होती थीं। मार्च 2019 से, रूस में टकराव से बचाव प्रणालियों की स्थापना अनिवार्य हो गई है, लेकिन खदानों में नहीं, बल्कि खानों में। और यहां हम वास्तव में टीके और ऐसी प्रणालियों के लिए अनुरोध करते हैं।

रूस में सभी खनन उद्यमों को औद्योगिक सुरक्षा नियमों का पालन करना आवश्यक है। रोस्तेखनादज़ोर (पारिस्थितिक, तकनीकी और परमाणु पर्यवेक्षण के लिए संघीय सेवा) इन नियमों के अनुपालन की निगरानी करता है और सिस्टम को विकसित करते समय इस सेवा द्वारा आवश्यकताओं को सामने रखने के लिए सबसे पहले हमने ध्यान रखा। लेकिन चूंकि हमारे देश में टकराव से बचने की प्रणालियों की आवश्यकताएं अब तक व्यापक रूप से बताई गई हैं , इसलिए विकास, परीक्षण परिदृश्यों और स्वीकृति मानदंडों के लिए टीके को तैयार करने में, हम ईएमईएसआरटी (अर्थ मूविंग इक्विपमेंट सेफ्टी राउंड टेबल) द्वारा विकसित एक अंतरराष्ट्रीय दस्तावेज पर भरोसा करते हैं। यह एक ऐसा संगठन है जो दुनिया भर में खनन कंपनियों, सरकारी एजेंसियों, खनन उपकरण निर्माताओं, सेवा और इंजीनियरिंग कंपनियों को एकजुट करता है।

इस संगठन ने खनन के लिए प्रबंधन और सुरक्षा प्रणालियों का वर्गीकरण विकसित किया है:

• स्तर 7 - संचालक जागरूकता
  ऐसी तकनीकें जो उपकरण के आसपास के क्षेत्र में संभावित खतरों को देखने और समझने के लिए ऑपरेटर की क्षमता को बढ़ाने के लिए जानकारी प्रदान करती हैं।
  
• स्तर 8 - सलाहकार नियंत्रण
  संभावित असुरक्षित क्रियाओं और आवश्यक सुधारात्मक क्रियाओं की भविष्यवाणी करने के लिए ऑपरेटर की क्षमता बढ़ाने के लिए अलार्म और / या निर्देश प्रदान करने वाली प्रौद्योगिकियाँ।
• स्तर 9 - हस्तक्षेप नियंत्रण
  ऐसी तकनीकें जो किसी खतरनाक स्थिति के परिणामों को रोकने या कम करने के लिए स्वचालित रूप से हस्तक्षेप करती हैं और कुछ प्रकार के उपकरण नियंत्रण में लेती हैं।

सिस्टम के विकास के लिए आधार और बाद के परीक्षणों और परीक्षण परिदृश्यों के लिए कार्यक्रम को दस्तावेज़ वाहन इंटरैक्शन सिस्टम के रूप में लिया गया था, जिसमें मुख्य परिदृश्य और परिस्थितियां उत्पन्न हुईं जब उपकरण और लोग उनके साथ खनन और संभावित घटनाओं में काम करते हैं।

खनन उपकरण के लिए एक प्रणाली विकसित करते समय, निम्नलिखित खतरनाक स्थितियों को समाप्त किया जाना चाहिए या उनके कारण होने वाले नुकसान को कम किया जाना चाहिए (किसी घटना के परिणामों को कम करना):

1. वर्कस्टेशन डिजाइन और बाहरी संरचनाओं के कारण चोट
2. शारीरिक और / या मानसिक थकान के परिणामस्वरूप चोट या अस्पताल में भर्ती
3. बिगड़ा दृश्यता से नुकसान (विकृत या बिगड़ा दृश्यता सहित) या विभिन्न परिचालन स्थितियों के तहत खतरनाक जागरूकता का उल्लंघन
4. पर्यावरण के ऑपरेटर और उपकरण के संचालन द्वारा सीमित या कठिन देखने से नुकसान
5. ऑपरेटर के अंधे क्षेत्र में लोगों और वाहनों की आवाजाही के कारण होने वाली टक्कर
6. ऑपरेशन, आंदोलन, आर्टिक्यूलेशन के दौरान मशीन की स्थिरता के नुकसान से नुकसान
7. अनुचित तरीके से डिज़ाइन किए गए नियंत्रण और डिस्प्ले के कारण उपकरण नियंत्रण, अनुचित / गलत अंशांकन, या अक्षम रखरखाव के अनुचित उपयोग से नुकसान
8. डिस्प्ले या लेबल पर जानकारी की गलत व्याख्या से नुकसान
9. याद किए गए चेतावनियों और अलार्मों से मानसिक अधिभार सहित नुकसान, जिसे अनदेखा किया जाता है या सुना नहीं जाता है
   

उनके पास आवश्यकताएं हैं, दोनों ही सिस्टम के लिए और उपकरणों के प्रकार के लिए, सूचनाओं और अधिसूचना विधियों के दृश्य।

आपको यह स्वीकार करना होगा कि खनन कंपनियों के लिए औद्योगिक सुरक्षा नियमों के रूसी संस्करण की तुलना में टकराव से बचाव प्रणालियों के लिए बहुत अधिक आवश्यकताएं हैं ( 11 दिसंबर 2013 के आदेश 599, औद्योगिक सुरक्षा के क्षेत्र में संघीय मानकों और नियमों के अनुमोदन पर "खनन और ठोस प्रसंस्करण के लिए सुरक्षा नियम") खनिज " ), जहां केवल एक बिंदु लिखा जाता है:

बिंदु: खनन के लिए खानों में काम करने वाले 325 परिवहन वाहन टक्कर टालने की प्रणाली से लैस होंगे। टक्कर परिहार प्रणाली को वाहन प्रक्षेप पथ के दायरे में लोगों और वाहनों की उपस्थिति के बारे में चालक को समय पर अधिसूचना प्रदान करनी चाहिए।

यह EMESRT द्वारा वर्णित टकराव परिहार प्रणाली के लिए प्रारंभिक आवश्यकताओं की बहुत बड़ी सूची है और उत्पाद के विकास में इन आवश्यकताओं पर विचार करना है जो सभी मौजूदा और नई आवश्यकताओं को पूरा करेगा जो भविष्य में रूसी खनन उद्यमों के लिए प्रासंगिक दस्तावेजों और नियमों में जोड़ा जा सकता है।

इसलिए हम उपकरण और लोगों के काम के प्रमुख परिदृश्यों में आए, जिसमें एक टकराव से बचने की प्रणाली को खतरे का निर्धारण करना चाहिए और इसके बारे में ऐसी स्थिति में सभी प्रतिभागियों को चेतावनी देनी चाहिए।

खनन परिदृश्यों की सूची:

1. P1-Man सीधे मशीन के बगल में स्थित है
2. मशीनरी और उपकरणों के साथ काम करते समय पी 3-मैन की निगरानी की जाती है
3. P4-Man कैब में या उसके बाहर बैठता है
4. एक स्थायी मशीन के साथ L1- ललाट दृष्टिकोण
5. L2- मशीन को खड़ी मशीन से उलट-पलट करते समय
6. प्रत्येक रिवर्स करते समय 2 कारों का L3-Rapprochement
7. एक के बाद एक ड्राइविंग करते समय 2 कारों का L4-Rapprochement
8. L5- दो कारों का एक-दूसरे की ओर बढ़ना
9. L6-दो कारें पीछे की ओर चलती हैं, जिसमें एक कार दूसरी को ओवरटेक करती है
10. 2 चलती कारों के L7-Rapprochement और उनमें से एक को पछाड़ दिया
11. L8 शून्य दृश्यता दृष्टिकोण
12. अपर्याप्त दृश्यता के साथ सड़क के मोड़ के साथ ड्राइविंग करते समय सी 1-2-कारों का एक दूसरे से मिलना
13. सी 3-अपर्याप्त दृश्यता के साथ झुकने वाली परिस्थितियों में एक वाहन को आगे बढ़ने वाले वाहन के साथ आगे बढ़ना
14. चौराहे पर एक ही दिशा में चलती हुई 2 कारों का T1-Rapprochement
15. एक कार के चौराहे पर मुड़ने के इरादे से एक-दूसरे की ओर 2 कारों का टी 2-रैपोचमेंट
16. 90 डिग्री के कोण पर टी-जंक्शन पर एक ही दिशा में चलती हुई 2 कारों का T3-Rapprochement
17. 2 तकनीकी सड़कों के चौराहे पर एक ही दिशा में चलने वाली 2 कारों का टी 4-रैपोचमेंट
18. R1- मशीन एक घूर्णन कार्य उपकरण के साथ किसी अन्य मशीन के बगल में काम करती है
19. R2- मशीन किसी अन्य मशीन के लिए सामग्री को पुनः लोड करता है
20. O1- मशीन एक निश्चित संरचना, दीवार या स्थिर उपकरण के करीब आती है
21. V1-Magin एक प्रतिबंधित क्षेत्र में प्रवेश करता है जहां यातायात निषिद्ध है
22. V4- मशीन बिना ऑपरेटर नियंत्रण के चलती है
23. वी 6-मशीन उस क्षेत्र से गुजरती है जहां बड़ी संख्या में अन्य कारें और लोग हैं, उदाहरण के लिए, एक कार्यशाला

कुल 24 परिदृश्य हैं, जो भूमिगत खनन में हल किए गए सभी विशिष्ट कार्यों के 99% को कवर करते हैं, जहां स्व-चालित उपकरण, वाहनों का उपयोग किया जाता है और लोग मौजूद हो सकते हैं।

आगे, मैं आपको बताऊंगा कि हमने उत्पाद विकसित करने के लिए तकनीकों को कैसे चुना, इसे बनाते समय हमें क्या करना था और आउटपुट पर क्या हुआ, और ऊपर वर्णित प्रत्येक परिदृश्य का परीक्षण कैसे किया गया।

टक्कर टालने की प्रणाली बनाने के लिए प्रौद्योगिकी और समाधान

2016 के बाद से, हम इस तरह के टकराव से बचाव प्रणाली विकसित कर रहे हैं, और आप इसके बारे में यहां हैबे पर लेख में पढ़ सकते हैं।



इस समय के दौरान, हमने तत्कालीन अप्रचलित नैनोकोल तकनीक से प्रौद्योगिकी को अधिक होनहार यूडब्ल्यूबी तकनीक में बदल दिया । हमने यहाँ और यहाँ Habré पर UWB तकनीक के बारे में और लिखा है ।

पोजिशनिंग ऑब्जेक्ट्स के लिए UWB (UWB) तकनीक का क्या फायदा है?

1. उच्च स्थिति सटीकता: 10 सेमी तक।
2. प्रत्यक्ष दृश्यता स्थितियों में रेडियो संकेतों के प्रतिबिंबों का प्रतिरोध।

2018 तक, UWB तकनीक पर आधारित, टक्कर टालने की प्रणाली विकसित की गई और विकास के कई चरणों से गुजरी।





अब प्रणाली में निम्नलिखित घटक होते हैं:


टैग (TAG) - UWB तकनीक के लिए समर्थन वाली एक चिप, जो कि मिनर की टॉर्च या उस पर आधारित एक अलग डिवाइस में बनाई गई है।


एंटीना (VBU) - वाहन की त्वचा पर लगाया जाता है। इसमें एक UWB चिप भी है, जो ToF (उड़ान का समय) द्वारा एक और UWB चिप की दूरी निर्धारित करती है।


नियंत्रण इकाई (VCU) एक माइक्रो कंप्यूटर है जो एंटेना से प्राप्त माप को संसाधित करता है और, एक गणितीय एल्गोरिथ्म का उपयोग करके वाहन के सापेक्ष टैग का स्थान निर्धारित करता है और चालक के प्रदर्शन के लिए विज़ुअलाइज़ेशन के लिए डेटा भेजता है।


प्रदर्शन (वीओडी) - कार के सापेक्ष टैग के स्थान के बारे में जानकारी का एक दृश्य प्रतिनिधित्व प्रदान करता है।

UWB पोजिशनिंग तकनीक के केंद्र में आयरिश कंपनी डेकावे की चिप है। चिप्स का अपना ऐन्टेना होता है, जिसकी बदौलत वे आपस में सिग्नल ट्रांजिट टाइम को माप सकते हैं। चूंकि वही UWB चिप टैग्स की तरह VBU में स्थित है, वे रेडियो विजिबिलिटी की मौजूदगी में एक-दूसरे का पता लगाते हैं और खुद भी मापते हैं। यह सिद्धांत आपको सिग्नल की उड़ान का समय निर्धारित करने की अनुमति देता है, जैसे कि एंटेना वाहनों के बीच, इसलिए ऐन्टेना और टैग के बीच।

यहाँ से हमें नियंत्रण के दो क्षेत्र मिलते हैं:

• परिवहन-वाहन (वाहन से वाहन या V2V)
• परिवहन-व्यक्ति (कार्मिक, V2P के लिए वाहन)

प्रणाली का सिद्धांत

प्रणाली खतरनाक निकटता के नियंत्रण के वाहन 3 क्षेत्रों के आसपास बनाने के सिद्धांत पर आधारित है। इसके अलावा, ज़ोन किसी भी आकार का हो सकता है और संरचनात्मक सुविधाओं और वाहन गति मापदंडों दोनों को ध्यान में रख सकता है।

ध्यान क्षेत्र

कम दूरी पर वाहनों, उपकरणों आदि की उपस्थिति के बारे में श्रमिकों को चेतावनी देता है।
सिस्टम एक संभावित खतरनाक दृष्टिकोण को इंगित करता है और चालक और खनिक को किसी अन्य वस्तु के करीब पहुंचने के तथ्य पर ध्यान आकर्षित करने की अनुमति देता है।

एंटेना (VBUs) रेडियो दृश्यता क्षेत्र में अन्य एंटेना (VBU) या व्यक्तिगत टैग (TAG) की तलाश में UWB वाहन के चारों ओर अंतरिक्ष में एक सिग्नल का उत्सर्जन करते हैं।
यदि अन्य एंटेना (VBU) या व्यक्तिगत टैग (TAG) "ध्यान" क्षेत्र में पाए जाते हैं, तो एंटीना (VBU) से वस्तु की दूरी को मापा जाता है।
दूरी माप पर डेटा नियंत्रण इकाई (वीसीयू) को प्रेषित किया जाता है, जहां दूरी, दिशा और क्षेत्र में ज्ञात वस्तुओं के स्थान की गणना की जाती है।
गणना परिणाम चालक प्रदर्शन (वीओडी) पर प्रदर्शित किया जाता है।



खतरे का क्षेत्र

यह खतरनाक संपर्क को ठीक करता है और श्रमिकों का ध्यान आकर्षित करता है; यह उपकरण और परिवहन को धीमा कर सकता है।

सिस्टम एक संभावित दुर्घटना की सूचना देता है और आपको ड्राइवर और खनिक का ध्यान किसी अन्य वस्तु के निकट ले जाने की अनुमति देता है।

ड्राइवर डिस्प्ले (वीओडी) पर देखता है कि किस क्षेत्र में पता लगाया गया ऑब्जेक्ट स्थित है और जब वह वाहन के पास पहुंचता है, तो ऑब्जेक्ट डिस्प्ले (वीओडी) पर "अटेंशन" जोन से "डेंजर" जोन में चला जाएगा। उसी समय, केबिन में एक हल्की और ध्वनि सूचना (वीओडी) दिखाई देगी, जब ऑब्जेक्ट "डेंजर" ज़ोन में प्रवेश करता है, तो चालक के केबिन और वाहन के बाहर दोनों तरफ, बीमिंग और ध्वनि चेतावनी चमकती होगी। इसी समय, एक ध्वनि और प्रकाश चेतावनी एक कर्मचारी के व्यक्तिगत टैग (TAG) पर या RealTrac Collision Avoidance उत्पाद से लैस एक अन्य वाहन की टैक्सी में भी चालू हो जाएगी।



क्रैश ज़ोन

यह अलार्म उत्पन्न करता है जब सिस्टम से लैस कोई अन्य वस्तु अलार्म क्षेत्र में प्रवेश करती है।

जब कोई वस्तु "खतरे" क्षेत्र से "दुर्घटना" क्षेत्र में प्रवेश करती है, तो वाहन के चालक को सतर्क करने के सभी साधन शामिल होते हैं। ड्राइवर के डिस्प्ले (VOD) पर लाल खतरा संकेत रोशनी और एक निरंतर श्रव्य चेतावनी लगता है। माइनर के व्यक्तिगत टैग (TAG) में ध्वनि अलर्ट और कंपन अलर्ट शामिल हैं जो यह इंगित करते हैं कि वे दुर्घटना क्षेत्र में हैं।



यह वही है जो नियंत्रण क्षेत्र टकराव परिहार प्रणाली विन्यासक में दिखता है। वाहन पर एंटेना की स्थापना बिंदु और दूसरे वाहन पर स्थापित टैग दिखाई दे रहे हैं। पीच की पिच 1 मी।



यह सिद्धांत में वर्णित प्रणाली का सिद्धांत है। यह सब व्यवहार में कैसे दिखता है, मैं एक सप्ताह में लेख के दूसरे भाग में बताऊंगा।

यदि आपके कोई प्रश्न हैं, तो टिप्पणियों में लिखें।