WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 | 4 |

Поэтому, для снижения количества несчастных случаев с тяжелым исходом и для дальнейшего развития системы промышленной безопасности в путевом хозяйстве, в первую очередь необходимо совершенствовать организацию и технологию производственного процесса путем широкого внедрения средств, предупреждающих работников об опасности и позволяющих принимать адекватные действия. Угроза при эксплуатации любых технических средств определяется двумя категориями событий: наличием факторов, представляющих опасность для человека, и возможностью попадания человека в зону с опасными факторами. Сложность определения вероятностной оценки безопасности производственной деятельности человека потребовала определения других показателей и соответствующих способов их расчета. Для формирования перечня показателей, был использован опыт задания требований к надежности технических систем и, в качестве меры оценки, был выбран коэффициент безопасности и условий труда (П), который представляет собой среднегеометрическую величину из ряда критериев Ксп + Кбо + Коп П =, (1) где Ксп – критерий соблюдения правил безопасности персоналом; Кбо – критерий безопасности оборудования (технических устройств); Коп – критерий соответствия организации производства нормам системы управления промышленной безопасностью и охраной труда.

Для определения оценок, в целях предоставления возможности учета показателей, не вошедших в основные критерии, были введены дополнительные показатели. К таким показателям были отнесены индивидуальный, социальный и экономический риски, степень освоения средств на мероприятия по обеспечению условий труда и т.п. С учетом высказанных соображений, была определена матрица sc, состоящая из четырех блоков, элементы которой соответствуют действующим нормативным показателям (рисунок 2).

Персонал: Технические устройства:

Код, Кнд, Кзд, Кпс, … Кб0, Кб1, …Кбm, … sc = [ Организация Дополнительные производственного показатели:

процесса:, Rинд, Rсоц, Rэк … К01, К02, …К0n, … ] Рисунок 2 – Структура эталонной матрицы В процессе реализации управленческих решений матрица sc приобретает стохастические свойства. Имея в виду это обстоятельство, введены понятия управляемой матрицы Sc и ее фиксированном (эталонном) состоянии sc. Наличие отклонения реальных показателей Y(t)=(Y1,Y2,…Yх), где x – число элементов матрицы, от требуемых YТ(t) свидетельствует о потерях качества показателей.

Чтобы придать отклонениям Y(t) от YТ(t) свойство измеримости была использована функция потерь L [Y(t),YT(t)]. Приняв за функцию потерь функцию вида I при 1[Y(t)YT(t)], L [Y(t),YT(t)]= (2) 0 при 0[Y(t) =YT(t)], где I – величина потерь, соответствующая событию 1, когда полностью не удовлетворяются требования близости Y(t) к YТ(t), и положив, что Р(1/sc) – вероятность свершения события 1 при управляющей матрице sc, представилось возможным записать критерий оптимальности как min P(1/sc) = min L [Y(t),YT(t)]= minП. (3) Полученный критерий оптимальности, является критерием максимума вероятности успешного решения задачи и выражает цель системы управления путевой безопасностью. Для обеспечения возможностей оценки уровня состояния путевой безопасности на предприятии была применена шкала оценки, предложенная Беловым П.Г. в работе «Теоретические основы системной инженерии безопасности». По расчетному значению функции потерь с учетом требований ПОТ РК – ЦП- 652/1 – 02, Р2.2.755-99. 2003, ТОИ РК ЦП/29-03 и сравнению элементов эталонной матрицы sc, отражающих действующие нормативы, с элементами идентичной ей матрицы Sc, отражающими фактическое состояние, предприятие путевого хозяйства может быть отнесено к соответствующему классу опасности (таблица 1).

Таблица 1 - Шкала классов опасности Класс Расчетное Определенные Уровень состояния СУПБ и опасности значение значения ОТ соответствия функции потерь параметров L [Y(t),YT(t)] Sc и sc 1 0,95 – 1 0 - 0,05 Оптимальный (высокий) 2 0,8 - 0,95 0,05 – 0,2 Допустимый (приемлемый) 3 0,4 – 0,8 0,2 – 0,6 Недопустимый (низкий) 4 0 – 0,4 0,6 - 1 Экстремальный (очень низкий) 3 Теоретическое обоснование эффективности работы и разработка устройства обеспечения безопасности В рамках выполнения мероприятий по повышению уровня путевой безопасности было разработано устройство оповещения о приближении подвижного состава. Обзор существующих систем оповещения людей, работающих на пути, от наезда подвижного состава показал достаточно большое их количество. Все они в той или иной мере обладают соответственными достоинствами и недостатками, поэтому были поставлены задачи и сформулированы основные требования, предъявляемые к новому устройству. В отличие от известных устройств контроля в данном случае не используется передатчик, так как подвижный состав сам по себе является очень мощным источником различных типов звуковых волн в большом диапазоне частот. За основу определяемых сигналов были приняты нормальные волны (волны Лэмба), которые связаны с волноводным механизмом распространения колебаний. Была поставлена задача - определить затухание звуковых волн в зависимости от частоты и расстояния для стали М76 (ГОСТ8160-56), из которой сделаны рельсы. При решении данной задачи в программе Mathcad 8 условно принималось, что начальная амплитуда сигналов для всех частот одинакова, а коэффициенты затуханий учитывают воздушные и диэлектрические зазоры в рельсах. Результаты расчетов показали, что на расстоянии 1000 метров затухание сигналов соответствует 5254 дБ для частоты 10 кГц, 48-50 дБ для частоты 5 кГц и 42-46 дБ для частоты 1кГц. Сигналы с частотами выше 15 кГц имеют очень большое затухание и могут быть отслежены на расстоянии не более 600 метров для частоты 20 кГц.

В ходе исследований, проведенных на скоростном участке железной дороги, с помощью персонального компьютера были записаны сигналы, создаваемые различными составами при различных скоростях их движения.

Сигналы записывались от различных типов датчиков, которые поочередно устанавливались на головку, шейку и подошву рельса. Измерения показали, что для частот до 15 кГц и на расстоянии в пределах 1500 метров, рельсы представляют собой обычную двухпроводную линию, поэтому разница в измеряемых величинах оказалась настолько минимальной, что ее можно отнести к погрешностям измерения. Довольно существенные различия в показаниях наблюдались только при записях сигналов пассажирских и грузовых составов. Обработка сигналов проводилась с помощью анализатора спектра Cool Edit Pro 2. Экранные распечатки записи сигналов и приведены в приложении А диссертационной работы. Показания измеренных величин затухания на расстоянии 1000 метров до составов подтвердили результаты моделирования. В итоге были определены основные требования к разрабатываемому устройству. Основные параметры и характеристики разработанного устройства приведены в таблице 2. Кроме этого, определены соответствующие рекомендации для изготовления промышленного образца устройства оповещения.

Таблица 2 - Основные параметры и характеристики устройства № Наименование Значение Допуск 1 Дальность обнаружения подвижного состава 1000 м не менее 2 Средняя частота гетеродина 10 кГц ±0,3 кГц 3 Коэффициент усиления на частоте 10 кГц 54 дБ не менее 4 Коэффициент подавления на частотах ниже 6 кГц 50 дБ не менее 5 Частота биений полезного сигнала 0-100 Гц 6 Напряжение питания 12 В ±3 В 7 Потребляемый ток в дежурном режиме 25 мА не более 8 Габаритные размеры 230х100х не более 50 мм 9 Масса с источником питания 1,5 кг не более Разработанное устройство оповещения о приближении подвижного состава (рисунок 3) основано на эффекте волноводного распространения звука в рельсе и отличается от прототипа использованием бесконтактного датчика, предварительного полосового усилителя, балансного демодулятора, усилителя сигналов биений и узла накопления сигнала и сравнения с требуемым значением, что обеспечило создание трехуровневой системы помехозащищенности.

1- бесконтактный датчик, 2- предварительный полосовой усилитель, 3- балансный демодулятор, 4- усилитель сигналов биений, 5- узел накопления и сравнения сигнала, 6- ключевая схема, 7 и 8 – световая и звуковая сигнализации.

Рисунок 3 - Структурная схема устройства оповещения Частотная, амплитудная и временная селекция сигналов обеспечивает защиту устройства от ложных срабатываний, повышает надежность его работы и увеличивает достоверность обнаружения приближения поезда к месту проведения путевых работ. Приемная часть устройства оповещения выполнена по широко известной схеме радиоприемников прямого преобразования. При наличии в рельсе колебаний с частотами, близкими к частоте собственного генератора, в балансном демодуляторе возникают биения. При этом обеспечивается максимальное усиление сигналов биений и подавление сигналов с более высокими частотами.

Для устранения ложного срабатывания устройства от одиночных помех, каковыми являются, например, удары молотка о рельс, используется узел накопления сигнала и сравнения с требуемым значением, как по уровню, так и по времени. При достижении требуемого порогового уровня происходит срабатывание ключевой схемы, приводящей в действие узел оповещения, то есть световую и звуковую сигнализации.

При работах по текущему содержанию пути с использованием различных механизмов и вспомогательного оборудования, пространственные границы безопасной зоны и время выхода в нее, при наличии опасности, имеют немаловажное значение. В диссертационной работе приведены результаты исследования факторов, влияющих на время выхода путевых рабочих из опасной зоны, а так же пространственные границы безопасной зоны. Безопасное расстояние определено с учетом регламентированного аэродинамического воздействия поезда на человека в зависимости от скорости движения. Проведенный хронометраж позволил определить зависимость требуемого времени выхода людей из опасной зоны Тв от условий работы Тв = tср+ tp + kвр kкч kт tвых, (4) где tср - время срабатывания приборов оповещения и включения сигнализации (4 секунды); tp - время принятия решения на выход в безопасную зону (2 секунды); kвр - коэффициент выполнении различных по тяжести видов работ (1 – 1,875); kкч – коэффициент, учитывающий влияние количества человек, работающих в бригаде (1 – 1,5); kт - коэффициент, учитывающий различие температуры окружающей среды (1 – 1,2); tвых – минимальное время, определенное хронометражем, для выхода бригады из двух человек, занятых легкой работой в теплое время года, равное 8 секундам.

В связи с этим, необходимо должным образом планировать технологический процесс, учитывая необходимое время для выхода людей из опасной зоны от условий работы, так как нормативного расстояния в метров, с тенденцией увеличения скорости подвижного состава, оказывается недостаточно.

4. Промышленные испытания и социально-экономическая эффективность использования способа обеспечения безопасности Для проведения лабораторных и полигонных испытаний в соответствии с требованиями Центральной лаборатории Департамента пути и сооружений ЗАО «НК азастан темiр жолы» и Научно-исследовательского института развития путей сообщения были разработаны программа и методики проведения испытаний в соответствии с техническими условиями ТУ 640 РК – УОППС.2007/0133.1.ТУ. Программа, методики и протоколы проведения испытаний опытных образцов прилагаются к диссертационной работе.

Лабораторные испытания проводились по п.2.1.2 – 2.1.4 и п.2.1.6 – 2.1.9 в лаборатории производственно-технического отдела АО «КазИнж Электроникс». Полигонные испытания по п.2.1.1 и 2.1.5 проводились на перегонах Алматы - Бурундай – ст. Шамалган Алматинской дистанции пути с участием сотрудников Центральной лаборатории Департамента пути и сооружений и региональной лаборатории средств диагностики пути ПЧ-Алматинской дистанции пути. Протоколы проведения испытаний опытных образцов прилагаются. Основные измеренные параметры оказались равными или очень близки расчетным.

Существующая в настоящее время система планирования не обеспечивает возможности анализа эффективности использования выделяемых на обеспечение промышленной безопасности финансовых средств, максимизации уровня безопасности труда исходя из реально выделенного предприятию финансирования. В связи с этим, экономическое сравнение базового и нового вариантов могут быть проведены чисто условно.

При ориентировочной оптовой цене предлагаемого варианта в 22000 тенге, выигрыш составит всего 2000 тенге, при условии, что завод-изготовитель базового изделия (г. Пермь) не поднимет свои цены. При минимальном количестве изделий в 250 штук, которые необходимы ЗАО «НК азастан темір жолы», экономическая выгода будет 500 тыс. тенге. И это при том, что предлагаемый вариант по всем основным показателям превосходит базовый.

Однако, с другой стороны, могут быть определены потери от происшествия З1 = (Зпр – Зкос)Р(t) + Згтp, (5) где Зпр – годовые прямые потери от происшествий, определяются по фактически причиненному материальному ущербу; Зкос – годовые косвенные потери, в которые включаются заработная плата рабочим за время простоя, доплата рабочим высшей квалификации, привлеченным для ликвидации последствий, капитальные вложения на восстановление основных фондов, оплата работ по расчистке и уборке путей, потери из-за снижения прибыли в связи с простоем, оплата штрафов за задержку или недопоставку продукции и др.; Р(t) – вероятность возникновения происшествия; Згт – годовые потери от гибели людей или получения ими телесных повреждений; p - вероятность гибели людей (прогнозируемый индивидуальный риск).

В работе проанализирован показатель - p - вероятность гибели людей.

Анализ состояния в путевом хозяйстве ЗАО «НК азастан темір жолы» показал, что на протяжении нескольких лет определенный индивидуальный риск имел значения (0,9 – 2,08)10-4 за год. Сравнительный анализ по компании Российские Железные Дороги за период 2000 - 2002гг. показал, что среднее значение риска гибели на производстве составило 1,06*10-4 за год, а в путевом хозяйстве 1,41*10-4 за год. Следует иметь в виду, что для большинства предприятий с опасными производственными объектами нормируемые значения индивидуального риска не должны превышать 10-6 за год. При снижении уровня допустимого риска до нормированного значения на два порядка, в формуле (5) соответственно на два порядка снизятся и потери. При этом эффективность использования данного способа обнаружения будет иметь скорее социальную, а не экономическую значимость.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ В диссертационной работе изложены научно обоснованные результаты исследований по повышению уровня путевой безопасности. Основные результаты, практические выводы и рекомендации заключаются в следующем:

- установлено, что в основе проблемы находится степень распространения технических средств, позволяющих предупредить работников об опасности;

Pages:     | 1 || 3 | 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»