ДонНТУДонНТУ Русский языкRU EnglishEN Магистры ДонНТУ Магистры ДонНТУ


Сергеев Василий Александрович

Магистр ДонНТУ Сергеев Василий Александрович

Факультет:  Электромеханики и автоматики

Специальность:  Электромеханическое оборудование энергоемких производств

Тема магистерской работы:

Обоснование параметров и разработка конструкции устройства видеонаблюдения шахтного аккумуляторного электровоза АМ8Д

Руководитель:  ст.преподаватель кафедры ГЗТиЛ Деревянский Вадим Юрьевич



Биография | Библиотека | Ссылки | Отчёт о поиске | Индивидуальное задание


АВТОРЕФЕРАТ


СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение
2. Цель и задачи
3. Научная новизна и практический результат
4. Актуальность темы
5. Анализ травматизма на шахтном локомотивном транспорте
6. Обзор литературных источников по определению причин травматизма при локомотивной откатке
7. Стационарное устройство видеонаблюдения шахтного аккумуляторного электровоза АМ8Д
8. Вывод
9. Перечень ссылок

1. ВВЕДЕНИЕ

            Уголь в Украине является основным энергоносителем, поэтому от работы угольной промышленности зависит состояние экономики государства. В технологическом процессе добычи полезного ископаемого в шахте подземный транспорт является одним из важнейших звеньев. Назначением его является транспортирование горной массы по горным выработкам от забоя к стволу шахты, перевозка оборудования и материалов от ствола к месту производства работ, а также перевозка людей по подземным горным выработкам к месту их работы [1].

      Основными транспортными средствами для перевозки вспомогательных материалов и людей на горизонтальных откаточных выработках угольных шахт является электровозы. Они перевозят 94% всего грузооборота. На шахтах наибольшее распространение получили аккумуляторные электровозы. Расстояния, на которое перевозят любые грузы и людей достигают 5-10 км. Производительность практические не ограничена и регулируется числом работающих локомотивов [2].

      Поэтому дальнейшему совершенствованию технологии и развитию средств локомотивной откатки, придается первостепенное значение.

      По данным МакНИИ в период 2001 - 2005 гг. в угольной промышленности Украины на шахтном транспорте при работе локомотивной откатки произошло 43 несчастных случая. Это свидетельствует о необходимости проведения работ по повышению безопасности труда на шахтном локомотивном транспорте. Повышение безопасности труда возможно на основе внедрения в практику проектирования и эксплуатацию транспорта передовых достижений науки и техники.


2. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ

     Целью работы является разработка устройства видеонаблюдения шахтного аккумуляторного электровоза АМ8Д и обоснование её параметров.

     Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:


3. НАУЧНАЯ НОВИЗНА И ПРАКТИЧЕСКИЙ РЕЗУЛЬТАТ

     В магистерской работе предложено устройство видеонаблюдения для шахтного аккумуляторного электровоза АМ8Д, позволяющая улучшить обзор из кабины машиниста и снизить травматизм при эксплуатации локомотивного транспорта в угольных шахтах Украины.


4. АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

     Вопросами повышения безопасности при эксплуатации шахтного локомотивного транспорта, определение причин травматизма при локомотивной откатке занимались ученые и исследователи: Дебелый В.Л., Дебелый Л.Л., Аршава В.Г., Морозов И.Ф., Яковлев В.С., Самородов А.И., Чуйко И.Т., Гольцов А.Н., Равдонис В.А., Бунько В. А., Волотковский С. А., Пявняк Г.Г. [3-6].

     По данным МакНИИ, на сегодняшний день существует проблема высокого уровня травматизма рабочих на шахтном локомотивном транспорте – наблюдается ежегодное количественное увеличение случаев травматизма со смертельным исходом. Поэтому разработка средств по повышению безопасности локомотивного транспорта в угольных шахтах Украины является актуальной.


5. АНАЛИЗ ТРАВМАТИЗМА НА ШАХТНОМ ЛОКОМОТИВНОМ ТРАНСПОРТЕ

     По данным МакНИИ в период 2001 - 2005 гг. в угольной промышленности Украины при эксплуатации локомотивного транспорта произошло 43 несчастных случая со смертельным исходом.

     Ниже приведены примеры смертельного травматизма:

     Приведенный анализ показал, что примерно 50% случаев смертельного травматизма на локомотивном транспорте происходит вследствие плохого обзора из кабины машиниста. Поэтому имеет место наезд на пострадавших подвижно состава или их прижатие к элементам выработок (крепи, трубопроводам), а также травмирование машинистов электровоза при управлении электровозом стоя в кабине или выглядывании из кабины во время движения, в местах где зазор не соответствует требованиям безопасности. Для устранения этого недостатка рекомендуется оборудовать электровоз устройством видеонаблюдения.


6. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПРИЧИН
ТРАВМАТИЗМА ПРИ ЛОКОМОТИВНОЙ ОТКАТКЕ

     В статье Дебелый В.Л., Дебелый Л.Л. [3] произведен анализ травматизма на рудничном транспорте, выявлены закономерности травмирования работников шахты. Определены основные причины, повлекшие за собой различного вида травмы горнорабочих. С учетом требований и рекомендаций МакНИИ, на предприятии ЗАО ПКФ "Амплитуда" разработаны и внедрены новые конструкторские решения в области производства рудничного транспорта.

     В работе Аршава В.Г., Морозова И.Ф., Яковлева В.С. [4] определено, что выработки, оборудованные аккумуляторными электровозами, имеют наиболее высокий уровень травматизма. Приводятся примеры несчастных случаев произошедших на шахтах Украины при эксплуатации локомотивного транспорта и рассматриваются причины повлекшие их. В результате проведенного анализа выявлено, что большое количество несчастных случаев происходит с трудящимися, не связанными с обслуживанием рельсового транспорта при их передвижении по откаточным выработкам, что свидетельствует о неудовлетворительной организации перевозки людей и отсутствия безопасных зазоров в выработках.

     В статье Самородова А.И., Чуйко И.Т., Гольцова А.Н., Равдониса В.А. [5] проведен анализ причин несчастных случаев, прошедших при эксплуатации локомотивного транспорта. Определены конструктивные недостатки аккумуляторных электровозов, провоцирующие нарушение машинистами Правил безопасности и приводящие к возможному травматизму работников шахты.

     В работе Бунько В.А., Волотковский С.А., Пявняк Г.Г. [6] изложены вопросы безопасности применения рудничной электровозной откатки. Определены направления в повышении безопасности работ на подземном локомотивном транспорте.


7. СТАЦИОНАРНОЕ УСТРОЙСТВО ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ ШАХТНОГО АККУМУЛЯТОРНОГО
ЭЛЕКТРОВОЗА АМ8Д

     Для предотвращения травматизма при эксплуатации локомотивного транспорта в выработках с несоответствующими требованиям ПБ зазорами, предлагается использовать стационарное устройство видеонаблюдения для шахтного аккумуляторного электровоза АМ8Д, предусматривающую крепление видеокамеры на электровозе.

     Стационарное устройство видеонаблюдения шахтного аккумуляторного электровоза состоит из видеокамеры, видеомонитора и кабелей (см. рис.1).

     Для выбора видеокамеры были сформулированы следующие основные требования: взрывобезопасность, защита от попадания внутрь пыли и влаги, высокая устойчивость к коррозии, высокая разрешающая способность, высокая чувствительность, высокое качество изображения, небольшие масса и габариты. На основании анализа источников [7, 8, 9] выбрана видеокамера КТП-281Ех (табл.1).

Таблица 1. – Техническая характеристика взрывобезопасной видеокамеры КТП-281Ех

Параметр Значение
Маркировка взрывозащиты 1ExdIICT6
Степень защиты оболочки IP67
Чувствительный элемент 1/3 ПЗС-матрица
Формат CCIR
Разрешение по горизонтали, ТВЛ более 470
Чувствительность, лк 0,1
Угол обзора по горизонтали, град 50
Потребляемый ток, мА 200
Диапазон рабочих температур, oС -40 …. +40
Габаритные размеры, ДxШ, мм 140 x 36
Напряжение питания, В 12
Относительная влажность до 100%
Вес, кг 0,8

     Видеомонитор должен соответствовать следующим основным требованиям: взрывобезопасность, высокая устойчивость к коррозии, минимальные энергозатраты, высокая разрешающая способность, способность использовать ТВ-сигнал, обеспечение необходимых углов обзора дисплея, высокая стойкость к вибрациям, небольшие масса и габариты. С помощью источников [7, 10, 11] принят взрывобезопасный жидкокристаллический видеомонитор Triton D1 (табл. 2).

Таблица 2. – Техническая характеристика видеомонитора Triton D1

Параметр Значение
Маркировка взрывозащиты II2G EEx d IIB T4
Степень защиты оболочки IP67
Диагональ экрана, "/см 15 / 38.1
Яркость (типовая), кд/м2 400
Угол обзора (верх/низ); (лев/прав),° 160; 160
Максимальное число адресуемых точек 1024x768
Шаг точки, мм 0,297
Напряжение питания, В 24
Потребляемая мощность, Вт 40
Габариты, ДхВхШ, мм 489 х 483 х 161
Температура рабочая, °С -35 … +45
Допустимая относительная влажность 98%, 35°С
Допустимая синусоидальная вибрация 20-2000Гц, 6,06g
Допустимые одиночные удары 60g, 11мс
Вес, кг 25

     Для передачи видеосигнала от видеокамеры к видеомонитору может быть использован кабель РК-75-2-11. Питание устройства видеонаблюдения осуществляется от аккумуляторной батареи электровоза. При этом используется любой гибкий кабель, рассчитанный на напряжение 12В (видеокамера) и 24В (видеомонитор) и допущенный к эксплуатации в угольных шахтах (кабели на рисунке не показаны).

Система видеонаблюдения шахтного аккумуляторного электровоза

      Рисунок 1. - Общий вид электровоза АМ8Д, оборудованного стационарным устройством видеонаблюдения: 1 – видеокамера; 2 – металлический уголок под кронштейн крепления видеокамеры; 3 – видеомонитор; 4 – металлический швеллер крепления видеомонитора; 5 – защитный козырек.
      Параметры анимации: gif-анимация, число кадров - 3, число циклов - 10, размер 119 кБ. Для запуска анимации необходимо обновить страницу.

     Видеокамера (поз.1 на рис.) устанавливается на корпусе электровоза над буферным устройством, где приваривается металлический уголок (поз.2), к которому с помощью болтового соединения крепится кронштейн с видеокамерой. Видеомонитор (поз.3) располагается в кабине слева от машиниста. Для крепления используется сварная конструкция из двух швеллеров (поз.4) и металлической пластины, болтовые соединения. Для защиты монитора задняя стенка конструкции отшита металлическим листом с проемом для подключения кабелей, а для предохранения от падающих сверху предметов используется съемный металлический козырек (поз.5). Подключения монитора осуществляются с помощью разъемных соединений.


8. ВЫВОД

     Применение стационарного утройства видеонаблюдения на шахтном аккумуляторном электровозе позволит улучшить обзор из кабины машиниста и повысит безопасность локомотивного транспорта в угольных шахтах Украины.

     Направлением дальнейших исследований является разработка устройства дистанционного видеонаблюдения для шахтного аккумуляторного электровоза АМ8Д и оформление полезной модели.


9. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

1. Сафонов Г.Н., Мотин П.А. Машинист шахтных локомотивов. М.: Недра, 1985. – 276с.

2. Проектирование транспортных систем энергоемких производств/В. А. Будишевский, А. А. Пуханов, А. К. Носач, А. А.Сулима, А. И. Ганза. Под ред. В. А. Будишевского, А. А.Сулимы – Донецк, 2002. – 481с.

3. Дебелый В.Л., Дебелый Л.Л. О модернизации электровозов АМ-8Д и 2АМ-8Д в ходе капитального ремонта // Уголь Украины, 2007. - №4. – с.23-24

4. Аршава В.Г., Морозов И.Ф., Яковлев В.С. Предупреждение аварий и травматизма на угольных шахтах. – М: Техника, 1973.– с.146-150

5. Самородов А.И., Чуйко И.Т., Гольцов А.Н., Равдонис В.А. Технические причины травматизма при электровозной откатке и пути их устранения // Уголь Украины, 2003. - №10. – с.40-41

6. Бунько В. А., Волотковский С. А., Пявняк Г.Г. Повышение безопасности рудничной электровозной откатки – М.: Недра, 1964. - 256с.

7. Гедзберг Ю. М. Охранное телевидение.– М.: Горячая линия телеком, 2005. – 310с.

8. www.rastr.natm.ru Сайт компании «Растр». Приведены рекомендации выбора типа телевизионных камер для систем наблюдения во взрывоопасных зонах в зависимости от категории взрывоопасной зоны и условиями эксплуатации. Приведено описание и характеристики взрывозащищенных телевизионных камер КТП-186Ex, КТП-187Ex, КТП-202, КТП-277Ех, КТП-281Ех.

9. http://www.tahion.spb.ru/catalog.shtml Сайт компании «Таксион». Представлены паспортные данные видеокамеры ТВК-18ВБ для взрывоопасных помещений.

10. Никулин О. Ю., Петрушин А.Н. Системы телевизионного наблюдения: Учебно-справочное пособие. – М.: Оберег-РБ, 1997. – 224с.

11. http://adm.rtsoft.ru/common/img/uploaded/files/PDF2/Triton_D1_manual_E_format.pdf The description and characteristics of explosion proof monitor Triton D1.


© ДонНТУ, 2008, Сергеев В.А.


Биография | Библиотека | Ссылки | Отчёт о поиске | Индивидуальное задание

ДонНТУ > Портал магистров ДонНТУ