Способ автоматизированного контроля пожаровзрывозащиты на сельскохозяйственном предприятии по переработке зерна Российский патент 2021 года по МПК G06Q50/04 G06F17/00 

Изобретение относится к средствам и способам для обеспечения безопасности производства, в частности к контролю пожаровзрывобезопасности на сельскохозяйственных предприятиях по переработке зерна.

На сельскохозяйственных предприятиях по переработке зерна, зерновая, мучная и комбикормовая пыль в определенных условиях может создать опасность возгорания и взрыва. Воспламенение и взрыв пыли, находящейся во взвешенном состоянии, зависят от концентрации ее в воздухе, размера частиц пыли, влажности, температуры воспламенения и действия теплого источника. На процесс воспламенения и горения пыли влияют влажность и состав воздуха, содержание в пыли органических веществ, которые больше всего подвержены воспламенению.

Большую пожаро-взрывоопасность представляет пыль, осевшая на строительные конструкции и оборудование. Степень пожароопасности пылевоздушной смеси определяется температурой загораемости (искрения и вспышки) и температурой самовоспламенения (взрыва).

Возможность взрыва пыли должна быть предотвращена выполнением профилактических мероприятий. Прежде всего, нельзя допускать запыленности воздуха и скопления пыли, обеспечить исправную работу аспирации всех источников пылеобразования, правильный и своевременный уход за оборудованием, предупреждая даже малейшее отложение пыли, а также искрообразование.

Ремонт оборудования в процессе работы предприятия, профилактические мероприятия должен быть крайне ограничен и проводиться под специальным наблюдением системы пожаровзрывобезопасности, которая бы обеспечивала автоматизированный контроль охраны труда, в частности за пожаро-взрывоопасностью.

Известно техническое решение для автоматизации средств жизнеобеспечения, в котором осуществляют определение расхода энергоносителя, регулирование теплового режима, использование: средств отображения информации о энергоресурсах в единицах их измерения, счетчиков и датчиков сигналов по пожарной сигнализации, охране помещения, устройств управления бытовыми приборами и оборудованием, устройств для регулирования и включения/выключения подачи каждого из энергоресурсов, электронных счетчиков с интеллектуальным выходом, компьютерный модуль, выполняющий функции учета, контроля и управления, устройства оповещения о событиях в подконтрольной системе, устройства обеспечивающие передачу информации с компьютерного модуля по каналам связи локальных и/или глобальных сетей, специальное программное обеспечение по заложенным алгоритмам меняющее параметры подключения счетчиков разных видов и производителей, осуществляющее объединение всех необходимых объектов в единое информационное пространство (Патент РФ №108611, кл. G01K 17/00, 2011 г.).

Также известна сетевая интеллектуальная система обеспечения безопасности производств (Патент РФ №2589302, кл. G06Q 50/04, G06F 17/30, 2016 г.), которая содержит блок первичной документации, блок средств передачи информации, блок принятия решений, блок интеллектуального интерфейса пользователя, блок выработки управляющего воздействия, модуль информационных блоков, модуль базовых программных блоков, модуль функциональных блоков поддержки принятия решений по безопасности производства, блок управляющего воздействия, блок инструментальной среды сопровождения.

Однако известные технические решения не обеспечивают взрывопожарную безопасность на предприятиях по переработке зерна, из-за отсутствия контроля за охраной труда на всех уровнях предприятия, начиная от руководства и кончая производственными участками.

Наиболее близким по технической сущности является техническое решение, обеспечивающее управление охраной труда на промышленном предприятии (патент РФ №21673, кл. кл. G06Q 50/04, G06F 17/40, 2001 г.), включающий сформированную многоуровневую структуру управления с общим центральным компьютером и не менее одного специализированного персонального компьютера на каждом уровне управления с блоками баз данных информационных, инструктивных, методических материалов и планов мероприятий по обеспечению охраны труда и техники безопасности, структура системы и количество уровней управления идентичны административной и функционально-технологической структуре предприятия, первый уровень представляет собой руководство предприятия, второй уровень - технологические цеха и третий уровень - производственные участки.

Недостатком известного технического решения является отсутствие автоматизированного контроля и возможности отключения производственного участка, в случае отклонения в реальном времени показателей от нормативных, которые обеспечивают безопасность труда, а также в случае своевременно невыполненных профилактических мероприятий по взрывопожарной безопасности труда.

Техническим результатом является обеспечение возможности автоматизированного контроля и своевременной пожаровзрывобезопасности на сельскохозяйственных предприятиях по переработке зерна.

Технический результата достигается тем, что в способе автоматизированного контроля пожаровзрывобезопасности на сельскохозяйственном предприятии по переработке зерна, включающем сформированную многоуровневую структуру управления с общим центральным компьютером и не менее одного специализированного персонального компьютера на каждом уровне управления с блоками баз данных информационных, инструктивных, методических материалов и планов мероприятий по обеспечению охраны труда и техники безопасности, структура системы и количество уровней управления идентичны административной и функционально-технологической структуре предприятия, первый уровень представляет собой руководство предприятия, второй уровень - технологические цеха и третий уровень - производственные участки, согласно изобретению в центральный компьютер на первом уровне и специализированные персональные компьютеры на последующих уровнях управления вводят аналогичные модули информационных блоков, которые формируют из блоков базы данных нормативно-правовых документов, регламентирующие правила соблюдения охраны труда, пожарной безопасности, электробезопасности, экологической безопасности и защиту от чрезвычайных ситуаций при переработке зерна, а также из блоков внутренних информационных, инструктивных, методических материалов и планов профилактических мероприятий по обеспечению охраны труда и техники безопасности и блоков учета событий, касающихся охраны труда и техники безопасности, при этом в центральный компьютер вводят модуль наблюдения за деятельностью технологических цехов и их производственных участков с блоками базы данных основной информации для каждого технологического цеха с его производственными участками, на втором уровне в специализированный персональный компьютер каждого технологического цеха вводят модуль наблюдения за деятельностью производственных участков с блоками с базами данных по каждому производственному участку, на третьем уровне в специализированный персональный компьютер каждого производственного участка добавляют модуль программных и функциональных блоков поддержки принятия решений по безопасности производства, который формируют из блока базы данных средств измерительного сопровождения производственной среды для измерения температуры, влажности и концентрации пыли в воздухе, блока сравнения нормативных показателей, обеспечивающих безопасность труда с показателями, характеризующие условия труда в реальном времени, блока выработки управляющего воздействия для организации безопасного труда и блока отключения энергоснабжения производственного участка, не отвечающего требованиям, обеспечивающие безопасность труда, а в модуль информационных блоков вводят дополнительный блок базы данных нормативных показателей, обеспечивающих безопасность труда и оборудования, при этом данные с блока выработки управляющего воздействия для организации безопасного труда поступают на блок внутренних документов и планов профилактических мероприятий по обеспечению охраны труда и техники безопасности на производственном участке на третьем уровне и на блоки учета событий, касающихся охраны труда и техники безопасности на всех уровнях и на блок отключения энергоснабжения производственного участка, не отвечающего требованиям, обеспечивающие безопасность труда, причем данные с блока нормативных показателей, обеспечивающих безопасность труда сравнения нормативных показателей, обеспечивающих безопасность труда с показателями, характеризующие условия труда в реальном времени и с блока базы данных средств измерительного сопровождения производственный среды для измерения температуры, влажности и концентрации пыли в воздухе поступают на блок базы данных сравнения нормативных показателей, обеспечивающих безопасность труда с показателями, характеризующие условия труда в реальном времени, если обработанные данные превышают нормативные показатели, то данные вводят в блок выработки управляющего воздействия для организации безопасного труда, который вырабатывает управляющее воздействие для срабатывания блока отключения энергоснабжения производственного участка.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фигуре представлена блок-схема устройства для реализации способа автоматизированного контроля пожаровзрывобезопасности на сельскохозяйственном предприятии по переработке зерна.

В состав предприятия по переработке зерна входят следующие технологические цеха: мукомольный, крупяной, комбикормовый и кукурузообрабатывающий. В каждом цехе есть свои производственные участки. Например, мукомольный цех состоит из трех производственных участков:

1) подготовка зерна к помолу;

2) размол зерна и получение муки;

3) выбой муки и ее упаковка.

В заявляемом техническом решении для более ясного понимания сущности изобретения, процесс автоматизированного контроля пожаровзрывобезопасности будет рассматриваться относительно мукомольного цеха и на примере одного из его производственных участков, т.к. процесс контроля пожаровзрывобезопасности в других технологических цехах и на их производственных участках, происходит аналогично.

Устройство для реализации автоматизированного контроля пожаровзрывобезопасности на сельскохозяйственном предприятии по переработке зерна содержит многоуровневую структуру управления: уровень 1, уровень 2 и уровень 3. Количество уровней управления идентичны административной и функционально-технологической структуре предприятия. Уровень 1 представляет собой руководство предприятия, уровень 2 - технологические цеха 4 и уровень 3 - производственные участки 5, которые соединены между собой общим центральным компьютером 6 и не менее одного специализированного персонального компьютера 7 и 8 на каждом уровне управления с блоками баз данных информационных, инструктивных, методических материалов и планов мероприятий по обеспечению охраны труда и техники безопасности, структура системы. Центральный компьютер 6 на уровне 1 и специализированные персональные компьютеры 7 и 8 на последующих уровнях 2 и 3 управления имеют сообщенные между собой модули 9, 10 и 11 информационных блоков. Модуль 9 содержит: блок 12 базы данных нормативно-правовых документов, регламентирующие правила соблюдения охраны труда, пожарной безопасности, электробезопасности, экологической безопасности и защиту от чрезвычайных ситуаций при переработке зерна; блок 13 внутренних информационных, инструктивных, методических материалов и планов профилактических мероприятий по обеспечению охраны труда и техники безопасности и блок 14 учета событий, касающихся охраны труда и техники безопасности.

Модуль 10 содержит: блок 15 базы данных нормативно-правовых документов, регламентирующие правила соблюдения охраны труда, пожарной безопасности, электробезопасности, экологической безопасности и защиту от чрезвычайных ситуаций при переработке зерна; блок 16 внутренних информационных, инструктивных, методических материалов и планов профилактических мероприятий по обеспечению охраны труда и техники безопасности и блок 17 учета событий, касающихся охраны труда и техники безопасности.

Модуль 11 содержит: блок 18 базы данных нормативно-правовых документов, регламентирующие правила соблюдения охраны труда, пожарной безопасности, электробезопасности, экологической безопасности и защиту от чрезвычайных ситуаций при переработке зерна; блок 19 внутренних информационных, инструктивных, методических материалов и планов профилактических мероприятий по обеспечению охраны труда и техники безопасности и блок 20 учета событий, касающихся охраны труда и техники безопасности.

Центральный компьютер 6 имеет модуль 21 наблюдения за деятельностью каждого технологического цеха 4 и их производственных участков 5 и блоки 22 баз данных основной информации о технологических цехах и производственных участках.

На уровне 2 специализированные персональные компьютеры 7 каждого технологического цеха 4 имеют модуль 23 наблюдения за деятельностью производственных участков 5, содержащий блоки с базами данных по каждому производственному участку.

На уровне 3 специализированные персональные компьютеры 8 каждого производственного участка 5 имеют модуль 24 программных и функциональных блоков поддержки принятия решений по безопасности производства. Он содержит последовательно соединенные блок 25 базы данных средств измерительного сопровождения производственный среды для измерения температуры, влажности и концентрации пыли в воздухе, блок сравнения 26 нормативных показателей, обеспечивающих безопасность труда с показателями, характеризующие условия труда в реальном времени, блок 27 выработки управляющего воздействия для организации безопасного труда и блок 28 для отключения энергоснабжения производственного участка 5, не отвечающего требованиям, обеспечивающие безопасность труда. Модуль 12 информационных блоков имеет дополнительный блок 29 базы данных нормативных показателей, обеспечивающих безопасность труда и оборудования. Блок 27 выработки управляющего воздействия для организации безопасного труда соединен с блоком 20 внутренних документов и планов профилактических мероприятий по обеспечению охраны труда и техники безопасности на производственном участке на третьем уровне, с блоками 14, 17, 20 учета событий, касающихся охраны труда и техники безопасности на всех уровнях и с блоком 28 отключения энергоснабжения производственного участка, не отвечающего требованиям, обеспечивающие безопасность труда. Блок сравнения 26 нормативных показателей, обеспечивающих безопасность труда с показателями, характеризующие условия труда в реальном времени соединен с блоком 29 базы данных нормативных показателей, обеспечивающих безопасность труда и с блоком 25 базы данных средств измерительного сопровождения производства.

Способ автоматизированного контроля пожаровзрывобезопасности на сельскохозяйственном предприятии по переработке зерна осуществляется следующим образом.

Предварительно в модуль информационных блоков 9 уровне 1-руководство в блок базы данных: 12 (1-уровень); вводят информацию об основных нормативно-правовых документах, регламентирующие правила соблюдения охраны труда, пожарной безопасности, электробезопасности, экологической безопасности и защиту от чрезвычайных ситуаций при переработке зерна, таких как:

1. По охране труда - Трудовой кодекс Российской Федерации;

2. По пожарной безопасности - Федеральный закон №69-ФЗ от 21.12.1994 г.;

3. Правила по охране труда в организациях по хранению и переработке зерна (утв. приказом Минсельхоза РФ от 20 июня 2003 г. №888)

4. По электробезопасности - Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок, Приказ №328н от 24.07.2013 г.

5. По экологической безопасности - Федеральный закон №7-ФЗ от 10.01.2002 г. «Об охране окружающей среды»

6. По защите от чрезвычайных ситуаций - Федеральный закон №68-ФЗ от 21.12.1994 г.

В указанных документах закреплены нормы предельно допустимых показателей, уровней, концентраций и т.д. Критические превышения, которых может привести к пожарам, взрывам и другим авариям.

Далее в блок базы данных: 13 (1-уровень); вводят информацию об внутренних инструктивных, методических материалах на основании которых составляют планы профилактических мероприятий по обеспечению охраны труда и техники безопасности, разработанные на основе нормативно-правовых документах применительно к данному предприятию, например:

1. Инструкция по охране труда для инженера водоснабжения и водоотведения.

2. Инструкция по охране труда для инженера КИПиА.

3. Инструкция по охране труда для инженера по вентиляционному оборудованию и кондиционированию.

4. Инструкция по охране труда для инженера по технологическому оборудованию.

5. Инструкция по охране труда для инженера по эксплуатации теплотехнического оборудования.

6. Инструкция по охране труда для инженера по эксплуатации электротехнического оборудования.

7. Инструкция по охране труда для инженера слаботочных систем.

8. Инструкция по охране труда для инженера средств связи и видеонаблюдения.

Далее всю документацию с модуля 9 передают на модули 10 и 11 в соответствующие блоки, которые соединены с блоками учета событий 14,17 и 20, контролирующие выполнение планов профилактических мероприятий по обеспечению охраны труда и техники безопасности, если выявлено, что нарушен план проведения профилактических мероприятий на производственном участке, то сигнал от блока учета событий 20 поступает на блок 28 для отключения энергоснабжения производственного участка и на блоки 14 и 17 для информирования о нарушении правил безопасности.

Для обеспечения пожаровзрывобезопасности на сельскохозяйственном предприятии в модуле 12 блок 25 базы данных средств измерительного сопровождения производственный среды для измерения температуры, влажности и концентрации пыли в воздухе представляет собой систему измерительных приборов (на фигуре не показано), которая включает: датчики температуры, влажности и концентрации пыли в воздухе, показатели с этих датчиков поступают на блок сравнения 26 нормативных показателей, обеспечивающих безопасность труда с показателями, характеризующие условия труда в реальном времени поступающих с блока 29 базы данных нормативных показателей, обеспечивающих безопасность труда. Выбор таких показателей как: температура, влажность и концентрация пыли в воздухе обусловлен тем, что для пыли в элеваторах, мукомольных и комбикормовых заводах температура загорания (искрения и вспышки) колеблется в пределах 315-725°С, а температура воспламенения - 600-800°С.

Пылевоздушная смесь приобретает взрывные свойства только при определенной концентрации пыли, достаточном количестве кислорода в воздухе и наличии тепла (искры или открытого пламени). Каждый вид пыли имеет определенную концентрацию, при которой более всего вероятен взрыв.

Наименьшую концентрацию органической пыли в воздухе, при которой возможен взрыв, называют нижним пределом взрываемости данной пыли. При концентрации меньше нижнего предела взрыв уже невозможен. Нижний предел взрываемости для элеваторной пыли равен 40-90 г/м3, для мельничной пыли 10-50 г/м3 и для комбикормовой пыли 7-50 г/м3.

Максимальную концентрацию взвешенной пыли, при которой еще возможен взрыв, называют верхним пределом взрываемости. При содержании пыли выше этой концентрации взрыв не происходит, но пыль может гореть. Начальный взрыв пыли на одном участке при взрывоопасной концентрации на других участках может распространиться и вызвать ряд взрывов, следующих один за другим.

С помощью программного обеспечения в блоке сравнения 26 постоянно осуществляется контроль показателей (температура, влажность, концентрация пыли в воздухе) характеризующие условия труда в реальном времени, если они отклоняются от нормативных показателей, то сигнал поступает через блок 27 выработки управляющего воздействия для организации безопасного труда на блок 28 для отключения энергоснабжения производственного участка 5. С блока 28 информация поступает на блоки учета событий 14, 17 и 20, где она сохраняется для анализа состояния техники безопасности на предприятии.

Изобретение относится к средствам и способам для обеспечения безопасности производства, в частности к контролю пожаровзрывобезопасности на сельскохозяйственных предприятиях по переработке зерна. Сущность изобретения заключается в том, что способ автоматизированного контроля пожаровзрывобезопасности на сельскохозяйственном предприятии по переработке зерна дополнительно содержит этапы, в том числе на которых в центральный компьютер на первом уровне и специализированные персональные компьютеры на последующих уровнях управления вводят аналогичные модули информационных блоков, которые формируют из блоков базы данных нормативно-правовых документов, регламентирующих правила соблюдения охраны труда, пожарной безопасности, электробезопасности, экологической безопасности и защиту от чрезвычайных ситуаций при переработке зерна. Технический результат - обеспечение возможности автоматизированного контроля и своевременной пожаровзрывобезопасности на сельскохозяйственных предприятиях по переработке зерна. 1 ил.

Способ автоматизированного контроля пожаровзрывобезопасности на сельскохозяйственном предприятии по переработке зерна, включающий сформированную многоуровневую структуру управления с общим центральным компьютером и не менее одного специализированного персонального компьютера на каждом уровне управления с блоками баз данных информационных, инструктивных, методических материалов и планов мероприятий по обеспечению охраны труда и техники безопасности, структура системы и количество уровней управления идентичны административной и функционально-технологической структуре предприятия, первый уровень представляет собой руководство предприятия, второй уровень - технологические цеха и третий уровень - производственные участки, отличающийся тем, что в центральный компьютер на первом уровне и специализированные персональные компьютеры на последующих уровнях управления вводят аналогичные модули информационных блоков, которые формируют из блоков базы данных нормативно-правовых документов, регламентирующих правила соблюдения охраны труда, пожарной безопасности, электробезопасности, экологической безопасности и защиту от чрезвычайных ситуаций при переработке зерна, а также из блоков внутренних информационных, инструктивных, методических материалов и планов профилактических мероприятий по обеспечению охраны труда и техники безопасности и блоков учета событий, касающихся охраны труда и техники безопасности, при этом в центральный компьютер вводят модуль наблюдения за деятельностью технологических цехов и их производственных участков с блоками базы данных основной информации для каждого технологического цеха с его производственными участками, на втором уровне в специализированный персональный компьютер каждого технологического цеха вводят модуль наблюдения за деятельностью производственных участков с блоками с базами данных по каждому производственному участку, на третьем уровне в специализированный персональный компьютер каждого производственного участка добавляют модуль программных и функциональных блоков поддержки принятия решений по безопасности производства, который формируют из блока базы данных средств измерительного сопровождения производственной среды для измерения температуры, влажности и концентрации пыли в воздухе, блока сравнения нормативных показателей, обеспечивающих безопасность труда, с показателями, характеризующими условия труда в реальном времени, блока выработки управляющего воздействия для организации безопасного труда и блока отключения энергоснабжения производственного участка, не отвечающего требованиям, обеспечивающим безопасность труда, а в модуль информационных блоков вводят дополнительный блок базы данных нормативных показателей, обеспечивающих безопасность труда и оборудования, при этом данные с блока выработки управляющего воздействия для организации безопасного труда поступают на блок внутренних документов и планов профилактических мероприятий по обеспечению охраны труда и техники безопасности на производственном участке на третьем уровне и на блоки учета событий, касающихся охраны труда и техники безопасности на всех уровнях, и на блок отключения энергоснабжения производственного участка, не отвечающего требованиям, обеспечивающим безопасность труда, причем данные с блока нормативных показателей, обеспечивающих безопасность труда, сравнения нормативных показателей, обеспечивающих безопасность труда, с показателями, характеризующими условия труда в реальном времени, и с блока базы данных средств измерительного сопровождения производственной среды для измерения температуры, влажности и концентрации пыли в воздухе поступают на блок базы данных сравнения нормативных показателей, обеспечивающих безопасность труда, с показателями, характеризующими условия труда в реальном времени, если обработанные данные превышают нормативные показатели, то данные вводят в блок выработки управляющего воздействия для организации безопасного труда, который вырабатывает управляющее воздействие для срабатывания блока отключения энергоснабжения производственного участка.