что относится к системе позиционирования
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 систем обеспечения безопасности от падения с высоты:
Рассмотрим основные особенности применения перечисленных систем обеспечения безопасности.
Удерживающая система
Удерживающая система 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
C – строп (регулируемый по длине или без регулировки),
B – привязь работника (пояс или страховочная привязь).
Состав удерживающей системы
Этапы сборки удерживающей системы
Обратите внимание. Удерживающая система предназначена для исключения падения, а не его остановки!
Страховочная система
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
C – строп (регулируемый по длине или без регулировки),
B – привязь работника (страховочная привязь),
D – амортизатор рывка.
Состав страховочной системы
Этапы сборки страховочной системы
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
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
Этапы сборки системы позиционирования
Система канатного доступа
Предназначение системы канатного доступа – обеспечить безопасность при работе в безопорном пространстве
Схема построения системы канатного доступа
B – привязь работника (страховочная привязь с интегрированным поясом и элементами для работы сидя),
D – страховочный канат ГОСТ EN 1891-2014
Состав системы канатного доступа
Этапы сборки системы канатного доступа
Система спасения и эвакуации
Предназначение данной СОБ – быстрое и эффективное перемещение пострадавшего в безопасную зону.
Схема построения системы спасения и эвакуации
C – спасательное устройство,
B – устройство для поддержания тела (спасательная петля (косынка) или спасательная привязь или привязь пострадавшего).
Состав системы спасения и эвакуации
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.
Виды позиционирования объектов. Для чего применима каждая из технологий определения местоположения
Добрый день. Сегодня мы обсудим с вами виды и способы позиционирования объектов с использованием радиотехнологий.
Постараюсь ответить на следующие вопросы:
Какие виды позиционирования бывают?
Чем отличается Bluetooth от UWB?
Какие преимущества у гибридного подхода к позиционированию?
Виды позиционирования объектов
Разберём подробнее, чем отличаются существующие технологии и в каких случаях на них можно полагаться.
Глобальное позиционирование
В основе систем глобального позиционирования (GNSS) лежит использование спутниковых технологий. Определение координат, направления движения и скорости происходит с помощью GPS, ГЛОНАСС, либо спутников других навигационных систем (Galileo, Beidou). Точность определения местоположения объектов варьируется от 2 до 6 метров. Если в системе позиционирования используются сигналы нескольких орбитальных группировок, то погрешность не превышает 2-3 метров. В будущем, по мере развития технологий, точность планируется довести до нескольких десятков сантиметров.
Внедрение систем спутникового контроля не требуют больших усилий и затрат, так как для их функционирования достаточно оснастить объекты устройствами слежения и внедрить в компании диспетчерское ПО. Однако, при всех достоинствах, глобальное позиционирование будет эффективным только на открытой местности, то есть при уверенном приеме спутникового сигнала. Поэтому сфера применения глобальных систем ограничена – это исключительно транспорт и в некоторых случаях мобильные сотрудники. Для любой компании, в которой есть свой или наемный автопарк, спутниковый контроль абсолютно необходим. Но когда речь идет о помещениях, производствах или же подземной добыче ископаемых, спутниковые технологии помочь не смогут из-за ограничений технологии и переотражения сигнала в помещениях, даже с большими окнами.
Локальное позиционирование
Как и следует из названия, системы локального позиционирования (RTLS) разработаны для контроля за сотрудниками, транспортом, оборудованием и в целом за всей ситуации в строго заданных границах. Это могут быть офисные и производственные помещения, склады и логистические комплексы, медицинские организации, подземные сооружения, шахты, и т.п. В данном случае используются беспроводные и радиочастотные технологии (напр.: Wi-Fi, Bluetooth, RFID, ZigBee, nanoLOC, UWB), а также инфракрасные, ультразвуковые, оптические, инерциальные и ряд других. В зависимости от применяемых технологий, локальное позиционирование подразделяется на зональное (до 20 метров) и точное (от 0,1 до 3 метров).
Гибридное позиционирование
Данный вид позиционирования как раз-таки помогает контролировать объекты как внутри закрытых пространств, так и за их переделами на открытой местности в рамках одной системы мониторинга персонала или техники. Это происходит благодаря тому, что гибридное позиционирование объединяет в себе технологии глобального и локального позиционирования. Так, например, в одном устройстве может быть объединена технологии GNSS и BLE. И если в составе системы позиционирования есть оборудование, которое может вовремя переключаться на разные режимы определения координат объекта, то это будет лучший вариант для компании, заинтересованной в комплексном контроле, как внутри помещений, так и на открытой территории.
Для наглядности привожу сравнительную таблицу возможностей этого и двух других видов позиционирования:
Зональное – до 20 м*
Wi-Fi, Bluetooth, RFID, ZigBee
Системы обеспечения безопасности работ на высоте
Высотные работы выполняются в различных отраслях производства и сферах деятельности человека: от строительства до науки и развлечений. Но, несмотря на разнообразие задач и условий, существует ряд общих методов обеспечения безопасности при работе на высоте.
Системы обеспечения безопасности работ на высоте можно разделить на несколько типов:
Выбор применяемой системы или систем осуществляется исходя из поставленной задачи, конфигурации строительных конструкций, архитектуры здания, доступных опор для установки анкерных устройств, продолжительности работ и т.д.
КАТАЛОГ:
Удерживающие системы
Удерживающие системы ограничивают область свободного перемещения работника, не позволяя ему оказаться в зоне риска падения. При правильном применении удерживающей системы, работник просто физически не может попасть за перепад высот.
Состав:
В удерживающих системах не возникает больших нагрузок на тело работника, поэтому может использоваться как страховочная привязь, так и привязь для удержания и позиционирования. Привязь работника соединяется с анкерным устройством при помощи удерживающего или страховочного стропа. Допускается использование стропов с устройством регулировки длины. Для организации удерживающих систем подходят стропы Petzl JANE, Petzl GRILLON.
КАТАЛОГ:
Для расширения области возможного перемещения работника могут использоваться такие средства для работы на высоте, как гибкие или жесткие горизонтальные анкерные линии. В этом случае работник будет перемещаться вдоль анкерной линии.
Необходимо понимать, что удерживающая система в принципе не предназначена для остановки падения, а только для его предотвращения. Поэтому в области возможного перемещения работника не должно быть непрочных поверхностей, проемов, открытых люков и т.п. Также опасность падения может возникать при приближении к углам зданий.
Недопустимое применение удерживающих систем
Страховочные системы
Страховочные системы должны применяться всегда, когда есть риск падения работника. Их назначение не просто остановить падение (с этим справляется и асфальт), а сделать это безопасно. Динамическая нагрузка на работника при остановке падения — сила торможения — не должна быть больше безопасной величины в 6 кН.
При применении страховочных систем должна использоваться страховочная привязь. Средства остановки падения должны присоединяться к привязи работника в точках крепления, расположенных на груди или спине, маркированных буквой А.
В страховочных системах обычно применяются амортизаторы, которые поглощают часть энергии при падении и уменьшают силу торможения до безопасных 6 кН. При срабатывании амортизаторы удлиняются. Необходимо учитывать удлинение амортизатора при расчете запаса свободного пространства под работником. При недостаточном запасе высоты, работник может удариться о пол или другие препятствия до полной остановки.
Рассмотрим существующие способы организации страховочных систем.
Страховочная система с использованием страховочного стропа
Состав:
Привязь работника присоединяется к анкерному устройству или горизонтальной анкерной линии при помощи страховочного стропа. Строп должен быть оснащен амортизатором рывка, снижающим силу динамического воздействия на работника в случае падения. Используя двуплечевой страховочный строп, можно перемещаться в пространстве, сохраняя постоянное соединение с опорой.
Используя двуплечевой страховочный строп можно перемещаться в пространстве, сохраняя постоянное соединение с опорой
Применение горизонтальной анкерной линии
КАТАЛОГ:
Страховочная система с использованием страховочного устройства ползункового типа
Состав:
Страховочное устройство (например, Petzl ASAP) свободно перемещается по анкерной линии вслед за движением работника, но, в случае падения работника, автоматически фиксируется и останавливает падение. Страховочные системы с использованием СИЗ ползункового типа и вертикальных анкерных линий применяются при кровельных работах, при подъемах по лестнице на опору, при работе на наклонных поверхностях.
Применение страховочного устройства на наклонных и вертикальных анкерных линиях
КАТАЛОГ:
Страховочная система с использованием СИЗ втягивающего типа
Состав:
СИЗ втягивающего типа крепится к опоре, а выходящий из него трос или стропа — к привязи работника. При перемещении работника трос автоматически выдается из блока или втягивается в него в зависимости от направления движения. В случае срыва система автоматического торможения останавливает падение. В некоторых моделях СИЗ втягивающего типа предусмотрена система плавного снижения для спуска рабочего на землю с безопасной скоростью.
КАТАЛОГ:
Системы позиционирования
Состав:
Системы позиционирования используются для фиксации работника на высоте и обеспечения работы в подпоре, при этом сводится к минимуму риск падения ниже точки опоры путем принятия рабочим определенной рабочей позы. Такие системы используются в случае, когда у работника есть опора под ногами, но для сохранения устойчивого положения требуется держаться руками. Ярким примером является работа на вышках, мачтах сотовой связи. Система позиционирования позволяет освободить руки для работы.
Использование системы позиционирования требует обязательного наличия страховочной системы.
Для позиционирования используются стропы регулируемой и фиксированной длины.
Строп для позиционирования может крепиться к опоре в обхват, либо с использованием анкерного устройства.
Позиционирование работника при помощи стропа Petzl GRILLON,
страховочная система представлена гибкой анкерной линией и страховочным устройством Petzl ASAP
Системы канатного доступа
Системы канатного доступа позволяют достигать места выполнения работ путем подъема или спуска по канату — гибкой вертикальной или наклонной анкерной линии. Такие системы являются крайним решением, когда применение других методов доступа, например, строительных лесов, люлек или подъемных вышек не целесообразно.
Для подъема и спуска работника по вертикальной (более 70º к горизонту) и наклонной (более 30º к горизонту) плоскостям, а также выполнения работ в состоянии подвеса в безопорном пространстве применяется система канатного доступа, состоящая из анкерных устройств и соединительной подсистемы (гибкая или жесткая анкерная линия, стропы, канаты, карабины, устройство для спуска, устройство для подъема).
Работы с использованием систем канатного доступа производятся с обязательным использованием страховочной системы, состоящей из анкерного устройства, соединительной подсистемы (гибкая или жесткая анкерная линия, амортизатор, стропы, канаты, карабины, ловитель, страховочная привязь).
Не допускается использование одного каната одновременно для страховочной системы и для системы канатного доступа.
В системах канатного доступа применяется страховочная привязь, совмещенная с привязью для положения сидя. Средства остановки падения присоединяются к грудной или спинной точке крепления, маркированной буквой А. Устройства для подъема (зажимы) и устройства для спуска — к точке крепления, расположенной в районе живота.
При длительной работе в состоянии подвеса необходимо использовать рабочее сидение для предотвращения нарушения кровообращения.
КАТАЛОГ:
Системы эвакуации и спасения
Перед выполнением каких-либо работ на высоте должен быть разработан план эвакуации в случае возникновения опасности. План эвакуации должен обеспечивать спуск пострадавшего на землю в течение 10 минут для предотвращения травмы подвешенного состояния. При отсутствии простого, быстрого и безопасного пути эвакуации, могут использоваться индивидуальные спасательные устройства, позволяющие работнику самостоятельно спуститься с высоты.
Также должен быть разработан план спасения в случае падения работника и повисания на страховочной системе, либо в случае невозможности самостоятельного спуска с высоты по причине травмы или плохого самочувствия. Для этого используются спасательные комплекты, в состав которых могут входить анкерные устройства, веревки, спусковые устройства, специальные лебедки, полиспастные системы (например, Petzl JAG RESCUE KIT).
Спасательный комплект Petzl JAG RESCUE KIT
Весьма эффективны предустановленные спасательные системы — в этом случае устройства для спуска заранее встраиваются в страховочную систему или в систему канатного доступа таким образом, что при необходимости работник может быть эвакуирован в любой момент. Анкерные линии закрепляются с использованием устройств для спуска, а их длина выбирается с таким запасом, чтобы ее хватило для спуска рабочего на землю. Такой метод требует большей длины анкерных линий, но при несчастном случае позволяет спустить рабочего в считанные минуты. Эвакуация может быть проведена из безопасного места, без подъема к рабочему месту на высоте.
Предустановленная система спасения
КАТАЛОГ:
Автор:
Дмитрий Шепелев, руководитель экспертной группы по использованию и обслуживанию СИЗ
Технология глобальной спутниковой навигации: какие бывают системы, параметры и функции
В этой статье мы расскажем про глобальные системы позиционирования, разработанные в США, России, ЕС и Китае; объясним, как поддержка технологий глобальной спутниковой навигации реализована в электронных устройствах, а также опишем ключевые и дополнительные функции современных навигационных приемников.
Система GPS (Global Positioning System) создавалась для применения в военных целях. Она начала работать в конце 80-х — начале 90-х годов, однако до 2000 года искусственные ограничения на определение местоположения существенно сдерживали ее возможности использования в гражданских целях.
Орбиты спутников системы GPS. Пример видимости спутников из одной из точек на поверхности Земли. Visible sat — это число спутников, видимых над горизонтом наблюдателя в идеальных условиях (чистое поле).
ГЛОНАСС
Российский аналог GPS — ГЛОНАСС (глобальная навигационная спутниковая система) — была развёрнута в 1995 году, но в связи с недостаточным финансированием и малым сроком службы спутников она не получила широкого распространения. Вторым рождением системы можно считать 2001 год, когда была принята целевая программа ее развития, благодаря которой ГЛОНАСС возобновил полноценную работу в 2010 году.
Сегодня на орбите работают 24 спутника ГЛОНАСС, они охватывают навигационным сигналом весь земной шар.
Новейшие потребительские устройства используют GPS и ГЛОНАСС как взаимодополняющие системы, подключаясь к ближайшим найденным спутникам, это значительно увеличивает скорость и точность их работы.
Пример: aвтомобильное GPS/ГЛОНАСС-навигационно-связное устройство на базе ОС Android, разработанное командой Promwad по заказу российского конструкторского бюро. Реализована поддержка GSM/GPRS/3G. Устройство автоматически обновляет информацию о дорожной обстановке в режиме реального времени и предлагает водителю оптимальный маршрут с учётом загруженности дорог.
Сейчас на стадии разработки находятся еще две спутниковые системы: европейская Galileo и китайская Compass.
Galileo
Галилео — совместный проект Европейского союза и Европейского космического агентства, анонсированный в 2002 году. Изначально рассчитывали, что уже в 2010 году в рамках этой системы на средней околоземной орбите будут работать 30 спутников. Но этот план не был реализован. Сейчас предположительной датой начала эксплуатации Galileo считается 2014 год. Однако ожидается, что полнофункциональное использование системы начнется не ранее 2020 года.
Compass
Это следующая ступень развития китайской региональной навигационной системы Beidou, которая была введена в эксплуатацию после запуска 10 спутников в конце 2011 года. Сейчас она обеспечивает покрытие в границах Азии и Тихоокеанского региона, но, как ожидается, к 2020 году система станет глобальной.
Сравнение орбит спутниковых навигационных систем GPS, ГЛОНАСС, Galileo и Compass (средняя околоземная орбита — MEO) с орбитами Международной космической станции (МКС), телескопа Хаббл и серии спутников Иридиум (Iridium) на низкой орбите, а также геостационарной орбиты и номинального размера Земли.
Поддержка ГНСС
Ключевые параметры навигационных приемников
Производители приемников используют различные методы уменьшения TTFF, включая скачивание и сохранения альманаха и эфемерид по беспроводным сетям передачи данных (т.н. метод Assisted GPS или A-GPS), это быстрее чем извлечение этих данных из сигналов ГНСС.
Холодный старт описывает ситуацию, когда приемнику нужно получение всей информации для определения места. Это может занять до 12 минут.
Теплый старт описывает ситуацию, когда у приемника есть почти вся необходимая информация в памяти, и он определит место в течении минуты.
Одним из ключевых параметров навигационных модулей в мобильных устройствах является энергопотребление. В зависимости от режима работы модуль потребляет различное количество энергии. Фаза поиска спутников (TTFF) характеризуется большим, а слежение меньшим энергопотреблением. Также производители реализуют различные схемы уменьшения энергопотребления, например, путем периодического перевода модуля в режим сна.
Как правило, все модули выдают данные по текстовому протоколу NMEA-0183, но кроме указанного текстового протокола каждый производитель имеет свой собственный двоичный протокол (Binary), который позволяет изменять конфигурацию модуля под конкретное использование либо получать доступ к дополнительному функционалу, а также доступ к сырым измерениям. Двоичный протокол удобен для использования на микроконтроллерах, т.к. при этом нет необходимости выполнять преобразование из текста в двоичные данные, тем самым экономя программную память путем исключения библиотеки работы со строками и времени на преобразование.
Стандарт NMEA-2000 — это развитие протокола NMEA-0183. В качестве физического уровня в NMEA-2000 используется CAN-шина, которая была выбрана в виду большей защищенности по сравнению с RS-232. С точки зрения протокола передачи данныхNMEA-2000 существенно отличается от своего предшественника, т.к. использует двоичный протокол, базирующийся на стандарте SAE J1939.
Частота обновления данных о местоположении и скорости всех модулей составляет 1 Гц, но при необходимости ее можно поднять до 5 или 10 Гц.
В зависимости от области применения модуль можно сконфигурировать под определенные динамические характеристики, которые он должен отслеживать (например, максимальное ускорение объекта). Это позволяет использовать оптимальный алгоритм и улучшать качество измерений.
Для выполнения навигационной задачи модуль должен одновременно принимать сигналы от нескольких спутников, т.е. иметь несколько приемных каналов. На сегодняшний день это число лежит в диапазоне от 12 до 88.
Точность определения местоположения по GPS составляет в среднем 15 м, она обусловлена используемым неточным сигналом, влиянием атмосферы на распространение радиосигнала, качеством кварцевых генераторов в приемниках и пр. Но с помощью корректирующих методов возможно улучшить точность определения местоположения. Эта технология называется Differential GPS. Существует два метода коррекции: наземный и спутниковый DGPS.
В наземных методах коррекции наземные станции дифференциальных поправок постоянно сверяют свое заведомо известное местоположение и сигналы от навигационных спутников. На базе этой информации вычисляются корректирующие величины, которые могут быть переданы с помощью УКВ- или ДВ-передатчика на мобильные DGPS-приемники в формате RTCM. На основании полученной информации потребитель может корректировать процесс определения собственного местоположения. Точность этого метода составляет 1—3 метра и зависит от расстояния до передатчика корректирующей информации и качества сигнала.
Спутниковые методы, такие как система WAAS (Wide Area Augmentation System), доступная в Северной Америке, и система EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay System), доступная в Европе, шлют корректирующие данные с геостационарных спутников, таким образом достигается большая область приема, чем при наземных методах.
Спутниковые системы дифференциальной коррекции (SBAS — Space Based Augmentation Systems) позволяют улучшить точность, надежность и доступность навигационной системы за счет интеграции внешних данных в процессе расчета
Демонстрация принципа работы системы WAAS (Wide Area Augmentation System) на территории США
Одним из основных параметров, влияющих на точность определения местоположения и стабильность приема является чувствительность. Она, как правило, определяется качеством малошумящего усилителя на входе приемника и сложностью реализованных алгоритмов цифровой обработки. Типовые значения современных приемников лежат в диапазоне 143 дБм для поиска и 160 дБм для слежения.
Кроме определения местоположения ГНСС предоставляют информацию о точном времени. Как правило, все приемники имеют выход PPS (pulse per second, импульсов в секунду) — секундная метка (1 Гц), которая точно синхронизирована с временной шкалой UTC.
Дополнительные функции навигационных устройств
Счисление пути. На основе информации о направлении движения и пройденном пути (предоставляется дополнительными датчиками) приемник может рассчитывать свои координаты при отсутствии сигналов от спутников (например, в туннелях, на подземных стоянках и в плотной городской застройке).
Некоторые модули имеют возможность напрямую подключать флэш-память (например, по SPI) к модулю для записи трека c необходимой периодичностью. Эта функция позволяет отказаться от использования отдельного микроконтроллера, либо она может быть полезной для минимизации энергопотребления (т.е. система на кристалле может находиться в состоянии сна).
На этом поверхностный обзор технологий глобальной спутниковой навигации завершен. Спасибо за внимание. Примеры реализованных проектов на базе этих ГЛОНАСС и GPS можно посмотреть на странице разработок компании Promwad.