VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

Аннотация. Организация надежной системы связи на предприятиях добывающей промышленности – это жизненная необходимость для управления важнейшими производственными процессами, в том числе и для обеспечения промышленной безопасности. К сожалению, в настоящее время по данным доклада Госгортехнадзора России «О состоянии промышленной безопасности опасных производственных объектов, рационального использования и охраны недр Российской Федерации» отставание по реконструкции и техническому перевооружению предприятий нашей страны по-прежнему нарастает (в том числе и в плане организации связи: многие шахты продолжают работать на декадных или координатных АТС 1960-х годов). А отсутствие надежной горноспасательной связи (телефонная связь нарушается, отделений для организации связи не хватает, высокочастотная связь не всегда надежна) отнесено к основным проблемным вопросам обеспечения промышленной безопасности.

Ключевые слова: горная промышленность, аварийное оповещение, шахта, телефонная связь, высокочастотная связь.

Abstract. The organization of a reliable communication system at the mining industry enterprises is a vital necessity for management of the major productions, including for maintenance of industrial safety. Unfortunately, now according to the report of Gosgortekhnadzor of Russia «About a condition of industrial safety of dangerous industrial objects, rational use and protection of bowels of the Russian Federation» backlog on reconstruction and modernization of the enterprises of our country still accrues (including in respect of the communication organization: many mines continue to work on decade or co-ordinate automatic telephone exchanges of 1960th years). And absence of reliable mine-rescue communication (telecommunication is broken, branches for the organization of communication do not suffice, high-frequency communication is not always reliable) is carried to the basic problem questions of maintenance of industrial safety.

Keywords: mining industry, emergency notifications, mine, telecommunication, high-frequency communication.

Система общешахтного аварийного оповещения предназначена для передачи сигналов аварийного оповещения персоналу рудника, находящемуся в подземных горных выработках.

Повышение живучести системы обеспечивается организацией структуры подземной телефонной сети повышенной надежности посредством прокладки магистральных кабелей по разным трассам, в том числе по разным стволам.

Предусмотрим три вида каналов для передачи сигналов общешахтного аварийного оповещения:

•  

  1. радио-проводные каналы диспетчерской связи;

  2. радио-проводные каналы системы позиционирования персонала;

  3. проводные каналы подсистемы «АГК, АГЗ, АПТВ» для светового аварийного оповещения с использованием проблесковых маяков;

  4. все комплексы оборудования, выполняющие функции аварийного оповещения имеет рудничное особо взрывобезопасное исполнение РО Иа, что разрешает их работу при любом уровне загазованности.

Информативность системы обеспечивается за счет передачи не только сигналов, извещающих о факте аварийной ситуации, но и речевого сообщения соответствующего номеру позиции плана ликвидации аварии.

Повышение надежности работы аппаратуры передающей аварийное оповещение обеспечивается электропитанием аппаратуры с тройным резервированием (I категория особой группы). К общей электропитающей установке (ЭПУ) всех видов связи предусмотрен подвод сетевого напряжения по двум независимым фидерам через автомат ввода резерва. Для питания аппаратуры связи при пропадании сетевого напряжения, в буфере с выпрямительными устройствами устанавливаются резервные батареи, рассчитанные на 6-ть часов автономной работы.

Передача аварийных сигналов и сообщений посредством диспетчерской связи

В аппаратуре диспетчерской связи аварийное оповещение осуществляется путем подачи на телефонные аппараты ТАШ1-15 с громкоговорителями 10ГР-Д4.01.В специального звукового сигнала («сирены») и последующего речевого оповещения, а также световой сигнализации. Для этого шахтные телефонные аппараты оснащаются устройствами световой сигнализации УСС, которые осуществляют аварийную световую сигнализацию вспышками светоизлучающего устройства, собранного на мощных светодиодах. Таким образом, выполняется световое дублирование одновременно передаваемого акустического аварийного сигнала.

При получении сообщения об аварии, горный диспетчер на своем автоматизированном рабочем месте запускает программу плана ликвидации аварии (ПЛА). В соответствии с выбранной диспетчером позицией ПЛА, производится автоматическое включение комплекса диспетчерской связи ШТСИ-4 в режим передачи подземным абонентам звукового и светового сигнала аварии. Через установленный интервал времени начинается передача ранее записанного речевого сообщения. В зависимости от номера позиции плана ликвидации аварии всем абонентам может быть передано одно речевое сообщение или разным группам абонентов передаваться различные сообщения (инструкции).

Имеется также возможность аварийного оповещения вручную с помощью микрофона. В этом случае, передачу аварийного сообщения может выполнять как сам горный диспетчер, так и его помощник со второго рабочего места диспетчерского пульта связи.

Эффективность аварийного сообщения обеспечивается высоким уровнем громкости, создаваемым громкоговорителями 10ГР-Д4.01В (сирена - 95 dB, речевое сообщение – 105 dB) и яркими вспышками светового сигнализатора.

Надежность аварийного оповещения по каналам диспетчерской связи обеспечивается несколькими факторами. Во-первых - надежностью центрального оборудования комплекса ШТСИ4 – применение в качестве управляющего устройства промышленного компьютера, обладающего высокой безотказностью работы. Во-вторых – независимостью абонентских каналов связи. К каждому абоненту подводится отдельная линия связи, подключаемая к своему абонентскому субблоку на поверхности. Шахтная телефонная распределительная сеть, для повышения живучести, подключается к магистральным кабелям, прокладываемым в разных стволах. Соседние телефонные аппараты подключаются к линиям идущим на поверхность по разным стволовым кабелям. При разрушении магистрального кабеля в одном стволе, остается возможность передачи аварийного сообщения абонентам, подключенным к поверхностной аппаратуре по линиям связи, проходящим по второму магистральному кабелю.

Питание шахтных телефонных аппаратов с громкоговорителями с поверхности также повышает надежность работы каналов связи системы.

Использование в системе базовых радиостанций радио технологии DECT типа БСШ, повышает оперативность доставки сигналов аварийного оповещения абонентам.

Диспетчерская связь предусматривает также функцию оперативного получения информации об аварии в шахте. Посылка аварийного вызова абонентом горному диспетчеру осуществляется с шахтного телефонного аппарата типа ТАШ1-1 или ТАШ1-15 нажатием кнопки «А» - авария, при наличии телефонных аппаратов других типов - набором номера 3-3-3. Поступающий на пульт горного диспетчера аварийный вызов визуально и акустически отличается от технологического вызова. На пульт связи горного диспетчера могут одновременно поступать несколько аварийных вызовов, все они отображаются под кнопками прямого вызова соответствующего абонента. Диспетчер имеет возможность обслуживать аварийные вызовы в порядке устанавливаемом им самим. Для абонентов пославших аварийный вызов диспетчеру никогда не передается сигнал занятости, диспетчер (или помощник) может поочередно подключаться к абонентам, пославшим аварийный вызов. При поступлении аварийного вызова производится запись переговоров на цифровой магнитофон (на жесткий диск компьютера), включаются в режим конференции вызывающий абонент, горный диспетчер и дежурный оператор ВГСЧ.

Уровень взрывозащиты диспетчерской связи – рудничный особо взрывобезопасный (РО) позволяет системе передавать аварийные сигналы и сообщения и после отключения электроэнергии в выработках в аварийной ситуации.

Подача аварийных сигналов и сообщений с помощью аппаратуры позиционирования и аварийного оповещения

В системе позиционирования персонала типа АППО аварийное оповещение осуществляется путем передачи с поверхности на встроенный в светильник каждого шахтера приемник специального сигнала. Прием аварийного сигнала проявляется, как мигание головного светильника шахтера определенное количество раз. Передача информации в системе АППО между сервером на поверхности и считывателями в выработках предусматривается по «витой паре» интерфейс RS485, протокол Modbus RTU. Передача аварийного сигнала между считывателем и приемником в светильнике шахтера производится по радиоканалу в диапазоне UHF.

Аппаратура канала имеет уровень взрывозащиты - рудничный особо взрывобезопасный (РО), что позволяет системе передавать аварийные сигналы и после отключения электроэнергии в выработках.

Важной функцией этой аппаратуры является наличие обратного канала для автоматического подтверждения получения каждым абонентом аварийного сигнала.

После запуска горным диспетчером на своем автоматизированном рабочем месте программы плана ликвидации аварии производится посылка соответствующей команды на сервер системы. Сервер формирует аварийный сигнал, передаваемый по каналам АППО, на считыватели установленные во всех подземных выработках рудника или на группу считывателей. При нахождении шахтера на расстоянии менее 200…300м от считывателя, приемник, встроенный в головной светильник, получает от него аварийное сообщение, преобразуемое в мигание лампы. При приближении шахтера к считывателю на расстояние менее 11 метров фиксируется его местонахождение системой АППО и одновременно на поверхность передается информация о его местоположении, а так же о получении им аварийного сигнала.

В базе данных формируемой системой АППО фиксируется список абонентов, от которых по обратному каналу поступило подтверждение приема сигнала аварии.

Подача аварийных сигналов и сообщений с помощью аппаратуры подземной мобильной связи

В системах подземной мобильной связи имеется возможность передачи речевого сообщения информирующего об аварии одновременно всем шахтерам, снабженным мобильными радиотелефонами.

Предусмотренная в настоящем проекте аппаратура микросотовой связи типа «Гудвин-Бородино И1» обладает повышенной надежностью за счет рассредоточенной установки в подземных выработках базовых станций, к каждой из которых подходят две отдельные телефонных пары. При рационально сконфигурированной магистральной и распределительной подземной телефонной сети это обеспечивает работоспособность большей части системы при выходе из строя одной базовой станции или фрагмента кабельной сети.

Каждая базовая станция позволяет устанавливать через нее связь одновременно четырем абонентам. Контроллер аппаратуры обеспечивает одновременное подключение к АТС для 60-ти абонентов. Такая высокая пропускная способность системы, гарантирует оперативную и надежную доставку аварийной информации абонентам и получение подтверждения доставки.

Таким образом, три вида каналов для передачи сигналов общешахтного аварийного оповещения: радиопроводные каналы диспетчерской связи, радио-проводные каналы системы позиционирования персонала, проводные каналыподсистемы «АГК, АГЗ, АПТВ» для светового аварийного оповещения с использованием проблесковых маяков полностью отвечают по всем требованиям безопасности.

Список литературы:

1. Журнал "Горная Промышленность" №1 2004

2. Нормы технологического проектирования горнодобывающих предприятий металлургии с подземным способом разработки. ВНТП 13-2-93. Комитет РФ по металлургии. С.-Петербург. 1993г.

3. Трубецкой К. Н., Кулешов А. А., Клебанов А. Ф., Владимиров Д. Я. Современные системы управления горно-транспортными комплексами / Под ред. акад. РАН К. Н. Трубецкого. – СПб.: Наука, 2007. – 344 с.

4. http://www.mining-media.ru/ru/article/newtech/1429-radiosvyaz-pod-zemlej-problemy-i-puti-resheniya

Код для цитирования: Скопировать