Способ и устройство для защиты персонала

006421 Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к способу предотвращения травматизма людей со стороны механизмов и машин. Более конкретно, изобретение относится к способу определения, находится ли человек в пределах рабочей зоны конкретной машины, с тем, чтобы можно было остановить машину до возникновения опасности. Способ особенно пригоден для предотвращения травматизма со стороны машин с автоматическим управлением на буровой площадке. Изобретение относится также к устройству для осуществления способа по изобретению. Предшествующий уровень техники При использовании машин с дистанционным и/или автоматическим управлением человек подвергается опасности, находясь в пределах рабочей области машины. Для предотвращения этой опасности обычно ограничивают рабочую область машины, например,посредством экрана или щита. Известен также способ остановки машин этого типа с использованием световых лучей, которые пересекает проходящий человек, или с помощью чувствительного к давлению напольного покрытия, которое подает сигнал при заходе на него человека. Для мощных установок с дистанционным и/или автоматическим управлением ограничение свободы передвижения персонала с помощью, например, защитных экранов не применимо на практике. В таких установках несколько машин могут работать в одном и том же рабочем пространстве с возможным перекрытием, так что ограждение рабочей области одной машины создало бы помехи для работы другой машины. В таких условиях неприменимо также использование устройства на основе светового луча, так как луч, предназначенный для определения присутствия персонала, может случайно пересекаться другими машинами, или его прерывание может быть вызвано загрязнением устройства. Так, на буровой площадке известного типа, используемой при нефтедобыче, несколько взаимодействующих машин перемещаются и работают, например, в области стола бурового ротора. Действующие и разрабатываемые нормы и правила работы вблизи автоматизированных машин устанавливают требования по охране области действия этих машин. Из уровня техники известны системы и способы предотвращения нанесения травм машиной, в основе которых лежит определение местоположения человека, находящегося в рабочей области машины. Технические решения, обеспечивающие такое определение, обычно содержат приемопередатчик, связанный с человеком и активирующий транспондеры, размещенные в области машины, для передачи последними сигнала на удаленный приемопередатчик, соотносимого с конкретным положением человека. Примером подобных решений является система, описанная в международной публикации WO 98/26517. Сущность изобретения Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в устранении недостатков известных решений уровня техники. В соответствии с изобретением решение поставленной задачи достигается за счет средств, обладающих признаками, которые раскрыты в последующем описании и формуле изобретения. Для того, чтобы определить, находится ли человек в определенной области, ножной приемопередатчик, связанный с человеком, активирует один или несколько идентифицируемых транспондеров, размещенных в этой области, после чего активированные транспондеры передают идентифицируемый сигнал на главный приемопередатчик. Затем каждый принятый сигнал соотносят с известным положением. Ножной приемопередатчик может быть расположен, например, в подошве обуви или в другом месте на теле человека. В предпочтительном примере выполнения ножной приемопередатчик заряжается индуктивным образом, не требуя внешнего соединения. Ножной приемопередатчик предназначен для передачи и приема магнитных и/или электромагнитных сигналов и может быть выполнен таким образом,что находится как бы в спячке и пробуждается, например, сигналом от главного приемопередатчика. Транспондеры размещены в области, представляющей интерес, предпочтительно на небольшом расстоянии друг от друга. Практика показала, что расстояние в 10-20 см является удовлетворительным. При этом предпочтительно используют транспондеры беспроводного типа, так что они могут быть встроены в напольное покрытие. Приемопередатчик имеет небольшой диапазон действия, зависящий от расстояния между транспондерами. Когда человек идет по площадке, как правило, одновременно активируются от одного до четырех транспондеров. Когда ножной приемопередатчик приближается на определенное расстояние к транспондеру, тот активируется за счет энергии ножного приемопередатчика. Транспондер передает код на ножной приемопередатчик, который передает дальше код в опознаваемом формате на главный приемопередатчик. Код является идентифицируемым и позволяет определить, какой транспондер активирован. Положение каждого транспондера известно, так что можно относительно просто определить, где находится ножной приемопередатчик, а следовательно и человек. Посредством передачи информации, связанной с местонахождением человека, на систему управления машиной можно обеспечить остановку машины, когда человек находится в пределах опасной зоны. Может оказаться целесообразным скомбинировать способ по изобретению, например, с фотоэлек-1 006421 трической ячейкой или детектором движения, установленным на входе в область, представляющую интерес. В этом случае может быть обеспечено предупреждение или остановка машины при заходе в область человека, у которого нет ножного приемопередатчика. Предпочтительно, транспондеры выполнены с возможностью перепрограммирования сигнального кода транспондера посредством сигнала, поступающего от главного приемопередатчика. Положение, определяемое согласно предложенному способу, не подвергается значительному искажению в результате движений машины или наличия посторонних сигналов. В то же время способ прост и надежен. Перечень фигур чертежей Далее со ссылками на прилагаемые чертежи будет подробно описан пример осуществления изобретения, не вносящий каких-либо ограничений. На чертежах фиг. 1 изображает в перспективе эскиз буровой площадки, на которой человек находится в пределах наблюдаемой области, фиг. 2 изображает часть фиг. 1 в увеличенном виде, фиг. 3 изображает схему способа по изобретению. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения На чертежах показано напольное покрытие 1, выполненное в виде ковра, уложенного на настил 4 буровой площадки 2. В напольное покрытие 1 встроено множество транспондеров 6, расположенных на соответствующем расстоянии друг от друга. Каждый транспондер 6 снабжен принимающим компонентом, генерирующим сигнал компонентом и передающим компонентом. Энергия, требуемая для излучения сигнала транспондером 6, обеспечивается ножным приемопередатчиком 8, размещенным в подошве 12 обуви человека 10. Ножной приемопередатчик 8 известной конструкции снабжен, кроме аккумулятора, цепью для генерирования магнитного и/или электромагнитного поля и цепью для приема таких сигналов. Ножной приемопередатчик 8 выполнен с возможностью индуктивной зарядки и может быть полностью заделан в подошве 12 обуви. Когда человек 10 находится в пределах предварительно определенного расстояния от одного из транспондеров 6, ножной приемопередатчик 8 активирует транспондер 6. При этом данный транспондер 6 передает идентифицируемый сигнал обратно на ножной приемопередатчик 8, который пересылает сигнал на главный приемопередатчик 14. Положение каждого индивидуального транспондера 6 известно, и когда конкретный транспондер 6 передает идентифицируемый сигнал через ножной приемопередатчик 8, а главный приемопередатчик 14 соотносит сигнал с соответствующим положением, может быть определено положение человека 10. Обычно это осуществляется с помощью нескольких транспондеров 6, которые активируются одновременно. На буровой площадке 2 напольное покрытие 1, содержащее транспондеры 6, уложено на настил 4 в пределах области 5 возле стола 16 бурового ротора таким образом, что это покрытие закрывает также рабочую область машин 18 для подачи буровых труб. Когда человек 10 заходит на напольное покрытие 1 (фиг. 1), транспондеры 6 активируются ножным приемопередатчиком 8, помещенным в подошве 12 обуви человека 10, см. фиг. 2. Один или несколько транспондеров 6 передают идентифицируемые сигналы через ножной приемопередатчик 8 на главный приемопередатчик 14, после чего устанавливают, какой или какие транспондеры активированы. Положения индивидуальных транспондеров известны. Таким образом, положение человека 10 на буровой площадке также известно. Оператор 20 может получать, например, на экране изображение положения человека 10 или положение нескольких людей на буровой площадке 2. Система управления машин 18 для подачи труб может быть снабжена информацией относительно положения человека 10. Машина может быть, например, запрограммирована на остановку, если человек 10 входит в рабочую область машины 18. Способ пригоден также для определения положения не только людей, но и других объектов. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ предотвращения нанесения травм машиной (18) человеку (10), находящемуся в рабочей области (5) указанной машины, в котором приемопередатчик (8), связанный с человеком (10), активирует один или несколько идентифицируемых транспондеров (6), размещенных в рабочей области (5), сигнал с которого принимается главным приемопередатчиком, при этом каждый принятый сигнал соотносят с известным положением, а в случае нахождения человека (10) в рабочей области (5) машины (18) машину(18) останавливают. 2. Способ по п.1, по которому обеспечивают демонстрацию положения людей (10), находящихся,например, на буровой площадке (2), для оператора (20) посредством, например, изображения на экране. 3. Устройство для предотвращения нанесения травм машиной (18) человеку (10), находящемуся в рабочей области (5) указанной машины, содержащее приемопередатчик (8), связанный с человеком (10) и выполненный с возможностью активации одного или нескольких идентифицируемых транспондеров(6), размещенных в рабочей области (5), причем активированный транспондер или транспондеры (6) способен передавать идентифицируемый сигнал на главный приемопередатчик (14), при этом каждый принятый сигнал соотносится с известным положением, при этом машина (18) выполнена с возможностью остановки в случае нахождения человека (10) в ее рабочей области (5). 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что ножной приемопередатчик (8) расположен в подошве(12) обуви человека (10). 5. Устройство по п.3 или 4, отличающееся тем, что ножной приемопередатчик (8) расположен в области лодыжки человека (10).