Система автоматичного табельного обліку, визначення місця розташування персоналу, транспортних засобів, стану газового середовища в шахтах, перманентного контролю серцевого ритму кожного шахтаря і залишкової єм

Система автоматичного табельного обліку, визначення місця розташування персоналу, транспортних засобів, стану газового середовища в шахтах, що містить зчитувачі позиціювання, вста 3 про залишкову ємність акумуляторної батареї світильника кожного шахтаря, що знаходиться на робочому місці, що приводить до неможливості відстежування і прогнозування часу роботи акумуляторної батареї його світильника і прийняття рішення на її заміну. Мета корисної моделі - забезпечити точне визначення місцезнаходження конкретного гірника і транспортного засобу в шахті, дати можливість диспетчерові шахти постійно контролювати склад газу безпосередньо в зоні роботи гірників і на основі прогнозування зміни газовій ситуації в зоні його роботи приймати рішення щодо забезпечення їх безпеки до виникнення аварійної ситуації, дати можливість диспетчерові шахти постійно контролювати стан здоров'я кожного шахтаря, що знаходиться на робочому місці і контролювати залишкову ємність акумуляторної батареї його світильника, дати можливість пошуковим службам контролювати стан здоров'я шахтаря, що знаходиться за/під завалом гірської породи в разі виникнення надзвичайної ситуації. Технічний результат досягається тим, що до складу системи входять: 1. Сервер системи. 2. Шахтарський ліхтар, до складу якого входять: - Мікроконтролер; - Датчик метану; - Датчик серцевого ритму шахтаря; - Датчик залишкової ємності акумуляторної батареї; - Радіомаяк пошукової системи; - УКВ прийомо-передавач малого радіусу дії. 3. Пов'язані з сервером системи оптичним, дротяним або мікрохвильовим каналом зв'язку з серією комутаторів, зчитувачі системи позиціювання, які мають власний ідентифікаційний код місця розташування і які оснащені УКВ прийомопередавачами малого радіусу дії. 4. Пов'язані зі зчитувачами системи позиціювання, стаціонарні датчики метану. 5. УКВ прийомо-передавачами невеликого радіусу дії транспортних засобів. 6. Комп'ютер диспетчера з багатофункціональним дисплеєм; 7. Мережа індивідуальних комп'ютерів відповідальних служб, які дублюють інформацію з комп'ютера диспетчера; 8. Програмне забезпечення системи. Суть корисної моделі пояснюється малюнком, зображеним на Фіг.1. Система: автоматичного табельного обліку, визначення місця розташування персоналу, транспортних засобів і стану газового середовища в шахтах, стану здоров'я кожного шахтаря і залишкової ємності акумуляторної батареї його світильника - складається з центрального комп'ютера диспетчера 1, оснащеного багатофункціональним дисплеєм, сервера системи 2 з програмним забезпеченням, зчитувачів позиціювання 3, оснащених УКВ прийомо-передавачами невеликого радіусу дії і розташованих у ламповій 4, при вході в кліть 5, на рудних дворах 6, по горизонтах шахти в штреках 7, безпосередньо в зоні видобутку вугілля (ла 52839 4 ві) 8, оптичних, дротяних або мікрохвильових ліній зв'язку 9, стаціонарних датчиків рівня метану 10, застосованих на шахтах, шахтарських світильників 11 і УКВ приймачів малого радіусу дії, встановлених на транспортних засобах 12, експлуатованих у шахті. За кожним гірником, місце розташування якого потрібно контролювати, закріплюється шахтарський світильник 11, до складу якого входить мікроконтролер, датчик відсоткового вмісту метану в газовому середовищі, поєднаний з індивідуальним сигналізатором небезпечного вмісту метану, датчик серцевого ритму шахтаря, датчик залишкової ємності акумуляторної батареї, УКВ прийомопередавач малого радіусу дії і радіомаяк системи пошуку людей під/за завалами в разі виникнення надзвичайної ситуації. Електронний код, що ідентифікує особу гірника, зберігається в пам'яті мікроконтролера. Визначення місця розташування абонентів системи здійснюється зчитувачами позиціювання 3, до складу яких входять: мікро-ПЕОМ, УКВ приймач малого радіусу дії. Кожен зі зчитувачів має свій індивідуальний код, що зберігається в пам'яті мікро-ПЕОМ і асоційований із конкретним місцем розташування зчитувача в системі. Всі зчитувачі об'єднані в комп'ютерну мережу за допомогою оптичних, дротяних або мікрохвильових ліній зв'язку. Сама мікро-ПЕОМ зчитувача є маршрутизатором мережі. На кожному транспортному засобі 12, місце розташування якого в шахті потрібно контролювати, встановлюється УКВ прийомо-передавач малого радіусу дії, і мікроконтролер, в пам'яті якого зберігається індивідуальний код транспортного засобу. УКВ прийомо-передавачі зчитувачів позиціювання працюють в дуплексному режимі, постійно випромінюючи радіосигнали на першійчастоті і запрошують абонентів системи, що потрапили в радіус дії зчитувача, перейти в режим обміну даними, при цьому постійно здійснюючи прийом на другій частоті. При отриманні і вмиканні гірником шахтарського світильника 11 у ламповій 3, включається мікроконтролер світильника, запрограмований за допомогою УКВ прийомо-передавача на постійний прийом сигналів на першій частоті від УКВ прийомо-передавача зчитувачів системи позиціювання 3. УКВ прийомо-передавач світильника 8 працює при цьому в напів-дуплексному режимі, за протоколом виходячи в режим передавання на другій частоті тільки по запиту системи. Потрапивши в зону дії зчитувача 3, мікроконтролер світильника 11 передає весь набір даних і, отримавши квитанцію від зчитувача системи, перестає сприймати його подальші запрошуючі сигнали на деякий заданий час, наприклад 20 с, даючи тим самим можливість решті абонентів системи здійснити обмін даними. При цьому мікроконтролер передає свій індивідуальний код, дані про вміст метану в повітрі, дані про частоту серцевого ритму шахтаря, дані про залишкову ємність акумуляторної батареї світильника. При проходженні гірником послідовно лампо 5 вої 4, кліті 5 і рудного двору 6, інформація зі зчитувачів 3 передається на сервер системи 2 для створення бази даних про переміщення гірників і техніки в шахті і на поверхні. Ці дані можуть бути імпортовані, наприклад, в базу даних відділу праці і зарплати підприємства для розрахунку заробітної плати. При роботі в штреках 7 або безпосередньо в зоні видобутку вугілля (лаві) 8, дані про транспортний засіб або особу гірника і вміст метану в оточуючому його газовому середовищі, його серцевий ритм і залишкову ємність акумуляторної батареї його світильника, приймаються найближчим зчитувачем позиціювання 3. Прийнявши набір даних, зчитувач позиціювання 3, додає до отриманих даних свій індивідуальний код і послідовно по мережі передає отриману інформацію на сервер системи 2. До кінцевого для даної гілки системи зчитувача позиціювання 3 підключають стаціонарний датчик рівня метану 10. Сигнали від зчитувача позиціювання 13, разом з інформацією від стаціонарного датчика рівня метану 10, постійно передаються на сервер системи 2 для побудови бази даних про відсоткову кількість метану в газовому середовищі штреку або забою додатково до даних про місце розташування гірників. За відсутності небезпечного вмісту газу, інформація заноситься до пам'яті довгострокового зберігання сервера 2 у наступному вигляді: табельний номер, прізвище носія індивідуального датчика, частота серцевого ритму, залишкова ємність акумуляторної батареї у відсотках, час надходження сигналу, відсотковий вміст метану в атмосфері робочої зони. Сервер системи 2, використовуючи спеціальне програмне забезпечення, на підставі даних, отриманих від зчитувачів позиціювання 3 і стаціонарних датчиків рівня метану 10 про відсоткову кількість метану в газовому середовищі на різних ділянках шахти, будує математичну модель характеру змін в газовій ситуації на конкретних ділянках шахти, робить наближений розрахунок часу настання граничних значень відсоткового вмісту метану в газовому середовищі і видає інформацію на центральний комп'ютер диспетчера 1 з багатофункціональним дисплеєм і індивідуальні 52839 6 комп'ютери відповідальних осіб і аварійних служб. Паралельно на дисплеї виводяться схеми горизонтів шахти зі вказівкою місця розташування гірників. При настанні граничних значень вмісту газу в робочій зоні, мікроконтролери індивідуальних світильників і стаціонарних датчиків метану видають аварійне сповіщення працівникам, які перебувають в небезпечній зоні. Паралельно інформація про вміст метану надходить на центральний комп'ютер диспетчера 1 і індивідуальні комп'ютери відповідальних осіб і аварійних служб, що дозволяє прийняти заходи по запобіганню аварійної ситуації на ділянці, пов'язаній з викидами метану. Сигнали на дисплеях комп'ютерів дублюються звуковою інформацією. Вся історія переміщення абонентів системи і зміни газової ситуації відстежується сервером системи 2 і занотовується в спеціально захищеній від несанкціонованого доступу області пам'яті, з метою використання цієї інформації при подальшому аналізі виниклих ситуацій. Додатково на дисплеях диспетчера і відповідальних служб відбивається інформація про зміни серцевого ритму шахтарів, що дозволяє оцінити зміни умов праці гірників. Додатково на дисплеях диспетчера і відповідальних служб відбивається інформація про залишкову ємність акумуляторної батареї індивідуальних світильників у разі її зменшення нижче деякого порогового рівня. По градієнту зміни залишкових ємностей акумуляторних батарей світильників відповідальні служби роблять відповідні висновки про міру зносу батарей. У разі виникнення надзвичайної ситуації частина гірників може бути ізольована під/за завалом гірської породи. УКВ радіозв'язок мікроконтролера світильника зі зчитувачем позиціювання системи може бути порушено в цьому випадку. Окремою системою пошуку активується радіомаяк, встановлений в індивідуальному світильнику, сигнал якого модулюється імпульсами серцевого ритму шахтаря, дозволяючи тим самим правильно організувати пошукові роботи, як це описано в патенті «Спосіб пошуку постраждалих під завалом і дистанційного контролю їх серцевого ритму» № 89933, Бюл. № 5 від 10.03.2010. 7 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 52839 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601