ТРЕНАЖЕР ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ В УСЛОВИЯХ ЗАМКНУТЫХ И/ИЛИ ПРЕДПОЛОЖИТЕЛЬНО ЗАГРЯЗНЕННЫХ СРЕД
SIMULATOR FOR TRAINING IN CONFINED AND/OR PRESUMABLY POLLUTED ENVIRONMENTS

Область изобретения
Настоящее изобретение относится к тренажеру для обучения в условиях замкнутых и/или предположительно загрязненных сред.
Тренажер предназначен для проведения информативного, образовательного и учебного курса, который способен справляться с основными рисками, возникающими при деятельности в замкнутых и/или предположительно загрязненных средах, и, следовательно, позволяет персоналу компании, а также самим работодателям, при их участии в деятельности, соблюдать, помимо прочего, предписания Указа Президента 177/2011 Итальянской Республики об аттестации компаний, работающих в таких средах. Тренажер, как описано ниже, позволяет воспроизводить критические ситуации, такие как падение с высоты, загрязненная среда, микроклимат, шум, оптические эффекты, дезориентация, усталость, которые могут возникать в таких средах, а также изучать новые методики извлечения невзаимодействующих предметов через вертикальные и горизонтальные отверстия с изменяемой геометрией. Тренажер является передвижным.
Уровень техники
В документе US 7.008.230 В2 описан мобильный тренажер пожаротушения, состоящий из полуприцепа, имеющего по существу закрытый кузов прямоугольной формы и содержащий множество перегородок для разделения кузова на несколько комнат: первую комнату, расположенную на одном конце полуприцепа, используемую в качестве хранилища, когда тренажер не используется, и для тренировок, когда он используется; вторую комнату рядом с первой, которая воспроизводит кухню и содержит первую газовую горелку для обеспечения пламени во время тренировки; третью комнату, расположенную на втором конце полуприцепа, имеющую по меньшей мере одну другую газовую горелку, используемую для тренировки в условиях среды с высокой температурой; и пункт операторского управления с окнами, через которые можно контролировать процесс обучения, и можно управлять подачей природного газа в указанные горелки.
В документе FR 2 877 126 A1 описан многокомнатный тренажер пожаротушения с незащищенной зоной наблюдения, поскольку она находится в непосредственном контакте с пожарной камерой.
В документе US 7901212 B2 подчеркивается необходимость совершенствования аварийно-спасательных учений в разрушенных зданиях с учетом террористических атак, таких как трагедия 11 сентября, а также в случае землетрясений и других стихийных бедствий. Обрушившиеся здания представляют особую опасность для первых спасателей, например, вследствие ограниченной видимости или отсутствия видимости, неустойчивых междуэтажных перекрытий, утечки газа, плотного дыма и неизолированных электрических кабелей. В цитируемом документе подчеркивается, что нынешние тренажерные блоки не реалистично воспроизводят опасные и в высокой степени замкнутые условия разрушенного здания. Ненадлежащим образом обученный спасательный персонал рискует причинить серьезный вред себе, попавшим в ловушку пострадавшим и другим спасателям.
В документе US 7901212 B2 предлагается легкий в передвижении тренажер с множеством разделительных перегородок и препятствий, которые включают перегородки, шарнирно соединенные с потолком, и скамейки, установленные на опорах, выполненных с возможностью вращения на полу, с тем чтобы предоставить обучаемому персоналу опыт тренировок в условиях разрушения конструкций среды, в которой они находятся.
В документе CN203616899 раскрыт мобильный тренажерный блок, разделенный на три пространства, например, кабину с высокой эксплуатационной безопасностью, зону хранения для вспомогательного оборудования, имитационную рабочую зону. Для создания специальных эффектов имеются открытый люк, аналогичная рабочая зона с видеокамерами наблюдения, детекторы токсичных газов, вакуумные насосы, воздушные компрессоры, резервуары токсичных газов, клапаны утечки, газовые счетчики и другие устройства. Видеокамеры наблюдения включают так называемые PTZ-камеры (камеры с установкой наклона в двух плоскостях и автоматической регулировкой резкости), выполненные с возможностью ориентирования и масштабирования изображения в окружающей среде, и инфракрасные видеокамеры.
В документе WO2014/177880 A2 описан мобильный тренажерный блок, который содержит передвижной контейнер с внутренней тренировочной зоной и множество тренировочных панелей, которые могут быть выбраны и размещены в желаемых положении и ориентации в зоне тренировки.
В документе FR 2 870 974 описан передвижной тренировочный узел для пожаротушения, содержащий будку, первая продольная секция которой приспособлена как комната для теоретической подготовки, а вторая продольная секция снабжена средством для доступа к платформе, расположенной на крыше будки, выступая в качестве зала для учений по эвакуации.
В документе US 7244123 B1 раскрыто автономное тренировочное устройство для имитации входа, выхода и эвакуации персонала в замкнутом пространстве. Резервуар размещен на автомобильном прицепе и имеет верхний вход и боковой вход для входа и выхода. Поверх резервуара находится переход, защищенный оградой.
В документе US 2003/0198923 A1 описано здание для противопожарных учений, имеющее систему перемещаемых и съемных перегородок для изменения представления внутреннего плана здания. Здание содержит множество направляющих приспособлений, расположенных над перемещаемыми стенами, и множество перемещаемых и съемных стенных панелей, установленных на направляющих приспособлениях с возможностью скольжения.
В документе GB 2463092 описан мобильный тренажерный блок, содержащий передвижной контейнер, имеющий рабочее отделение, ограниченное частью перемещаемой стены между закрытым транспортным положением и открытым тренировочным положением.
В документе US 6799975 B1 описан мобильный тренировочный модуль для аварийно-спасательных учений в замкнутых пространствах, имеющий простую модульную конструкцию, которая может быть организована по множеству разных сценариев. Модуль установлен на прицепе, чтобы сделать его передвижным, и имеет удлиненную верхнюю рабочую зону и две взаимосвязанные модульные внутренние секции.
В документе US 2009/188188 A1 предусмотрены устройство и способ имитации среды в здании для обучения персонала. Устройство содержит множество стенных панелей, которые могут быть соединены вместе и имитировать схему здания. Стенные панели предпочтительно представляют собой предварительно изготовленные модульные устройства, выполненные с возможностью сборки и демонтажа для разных конфигураций схемы.
Все вышеупомянутые документы предусматривают конструкцию тренажера со стенами, люками и дверями, которые остаются неизменными или могут быть изменены тем же персоналом при обучении, как, например, описано в документе US 7901212 B2. В этих документах не решена проблема относительно того, кому следует входить в замкнутое пространство, обладая знанием о нем как о стандартизованной среде, например о среде резервуаров, скомпонованных последовательно, или исходя из планиметрической информации, полученной непосредственно перед доступом. Скорее довольно часто случается, что спасатели, входя в замкнутое пространство, сталкиваются с рисками и опасностями, возникающими из-за того, что конструкция является отличной от ожидаемой.
Сущность изобретения
Целью настоящего изобретения является образование, информирование и тренировка спасателей, позволяющие им сталкиваться с критическими ситуациями в безопасных условиях в непредвиденной замкнутой среде, не соответствующей тому, что они знают исходя из своего опыта или информации, полученной перед осуществлением доступа к среде.
Еще одна цель настоящего изобретения состоит в изменении прохода для тренируемого персонала и для эвакуации невзаимодействующих спасателей.
Другой целью настоящего изобретения является изменение критических ситуаций, представляемых персоналу, тренируемому оператором, находящимся в пункте управления и ответственным за контроль, командование и управление деятельностью.
Еще одна цель настоящего изобретения состоит в тренировке персонала служб экстренной помощи на тренажере по процедуре блокировки оборудования и опломбирования (Lock Out Tag Out), то есть блокировки повторного включения, которая требует надежного отключения источников опасных энергий машин во время работ по текущему ремонту или обслуживанию.
Вышеупомянутых целей достигают с помощью тренажера для обучения в условиях замкнутых и/или предположительно загрязненных сред, состоящего из контейнера, который имеет основание, крышу напротив основания и короткие и длинные периметральные стены, по меньшей мере с одним вертикальным люком, горизонтальным люком и двумя аварийными выходами наружу, при этом две длинные периметральные стены ограничивают множество внутренних отделений для тренировки персонала, причем внутренние отделения снабжены оборудованием, которое создает эффекты на тренировках, и по меньшей мере одну кабину контроля, командования и управления тренировками с оператором, причем внутренние отделения для тренировки персонала по меньшей мере частично разделены посредством перемещаемых перегородок, расположенных поперечно двум длинным периметральным стенам.
Преимущественно перемещаемые перегородки имеют регулируемые проходные проемы, выполненные посредством скользящих перегородок.
В частности, перемещаемые перегородки могут скользить по рейкам и позволяют изменять начальную компоновку тренажера, создавая непредвиденные препятствия. Регулируемые проходные проемы заставляют персонал прилагать усилия, проходя через тренажер, ползя по полу или перелезая часть стены, с которой приходится сталкиваться.
Тренажер согласно настоящему изобретению выполнен в обычном контейнере, внутри которого создается интерактивная система, которая в защищенной форме воспроизводит рабочую среду с основными критическими ситуациями, которые могут быть представлены работникам, работающим в замкнутых и/или предположительно загрязненных средах. Эти ситуации, которые подразумевают текущее обслуживание, регулирование, осмотр, сварку, использование проникающих жидкостей при электрических, гидравлических, механических работах и других видах деятельности, в повседневной жизни иногда вызывают серьезные и часто летальные травмы.
Действия, которые подлежат воспроизведению, служат для тренировки персонала, работающего в таких средах, как выгребные ямы, канализационные трубы, дымоходы, ямы, туннели и в целом в средах и контейнерах, трубопроводах, котлах и т. п. в присутствии опасных газов, если таковые имеются. Персонал должен быть натренирован справляться с опасностями, связанными с наличием токсичных, удушающих, легковоспламеняющихся или взрывоопасных газов или паров, которые в действительности связаны с геологическим характером местности или наличием заводов, складов, нефтеперерабатывающих заводов, компрессионных и декомпрессионных станций, трубопроводов метана и газопроводов, которые могут привести к инфильтрации опасных веществ. Другими потенциально опасными средами являются бассейны, каналы, трубы, резервуары, контейнеры, силосы. Тренажер позволяет оценивать риски, связанные с падениями с высоты, распространенными почти во всех вышеупомянутых средах. Тренировка, проведенная путем имитации вышеуказанных сред, позволяет соответствовать требованиям Указа Президента 177/2011 Итальянской Республики «Аттестация компаний, работающих в области замкнутых и/или предположительно загрязненных сред», но является применимым тренажером для аналогичных условий в других странах.
Краткое описание графических материалов
Дополнительные характеристики и преимущества настоящего изобретения станут более ясными из показательного и, следовательно, неограничивающего описания предпочтительного, но не исключительного, варианта осуществления тренажера для обучения в условиях замкнутых и/или предположительно загрязненных сред, как показано на сопроводительных графических материалах, на которых:
– на фиг. 1 приведен схематический аксонометрический вид сверху в три четверти тренажера согласно настоящему изобретению с поднятым защитным ограждением;
– на фиг. 2 приведен вид сверху тренажера, показанного на фиг. 1, с опущенным защитным ограждением;
– на фиг. 3 приведено центральное вертикальное продольное сечение тренажера, показанного на фиг. 1, то есть сечение по линиям B–B, показанным на фиг. 4;
– на фиг. 4 приведено горизонтальное продольное сечение по линии A–A, показанной на фиг. 3;
– на фиг. 5 приведен схематический аксонометрический вид расположения внутренних стен тренажера, показанного на фиг. 1; и
– на фиг. 6 приведен местный вид в перспективе тренажера, показанного на фиг. 1, с устройством для уменьшения люка.
Подробное описание изобретения
Прежде всего делается ссылка на фиг. 1 и 2, на которых приведены вид сверху в перспективе в три четверти и вид сверху тренажера для обучения в условиях замкнутых и/или предположительно загрязненных сред согласно настоящему изобретению. Тренажер состоит из контейнера 1, имеющего основание 2 и крышу 3, противоположную основанию 2. Защитное ограждение 4, которое выполнено с возможностью складывания на крыше 3, показано поднятым на фиг. 1 и опущенным на фиг. 2. Контейнер 1 имеет периметральные стены, короткие, обозначенные как 5 и 6, и длинные, обозначенные как 7 и 8. На крыше 3, к которой осуществляется доступ по лестнице 9, предусмотрены вертикальный люк 10 и аспиратор / кондиционер 11. В длинной стене 7 предусмотрен горизонтальный люк 12.
Как показано на фиг. 3 и 4, на которых приведены центральное вертикальное продольное сечение тренажера, показанного на фиг. 1, то есть сечение по линиям B–B, представленным на фиг. 4, и горизонтальное продольное сечение по линии A–A, представленной на фиг. 3, соответственно, две длинные периметральные стены 7 и 8 ограничивают множество внутренних отделений для тренировки персонала с помощью оборудования, которое создают эффекты для тренировочной деятельности. Внутренние отделения, как они просто указаны ниже, в количестве трех в настоящем варианте осуществления, обозначены как 13, 14 и 15. Кабина контроля, командования и управления тренировками, используемая оператором, обозначена как 16. Внутренние отделения 13, 14, 15 по меньшей мере частично разделены посредством двух перемещаемых стен 17, 18, расположенных поперечно относительно двух длинных периметральных стен 7 и 8.
Перемещаемые стены 17, 18 представляют собой взаимно скользящие по рейкам стены. Как лучше показано на фиг. 5, на которой приведен схематический аксонометрический вид расположения внутренних стен контейнера 1, перемещаемые стены 17, 18 имеют проходные проемы, регулируемые посредством скользящих перегородок 19, 20.
Таким образом, можно изменять первоначальную компоновку тренажера, чтобы создавать непредвиденные препятствия. Кроме того, регулируемые проходные проемы перемещаемых стен 17, 18 предусматривают, что персоналу во время тренировки необходимо проходить тренажер с приложением усилий, ползая по полу или перелезая часть стены, с которой приходится сталкиваться. Следует понимать, что условия прохождения могут быть смешанным, высокими или низкими, или чередующимися, принуждая персонал испытывать состояния усталости и затруднения при высоком / низком проходе, которые типичны для замкнутых сред с препятствиями, связанными, например, с пучками труб или другим.
Каждое из внутренних отделений 13, 14, 15 снабжено аварийным выходом. Как показано на фиг. 4, внутреннее отделение 13 имеет аварийный выход 21, внутреннее отделение 14 имеет аварийный выход 22, и внутреннее отделение 15 имеет аварийный выход 23 в стене 24, которая отделяет внутреннее отделение 15 от кабины 16 контроля, командования и управления тренировками. В той же стене 24 предусмотрено окно 25, используемое оператором для его деятельности по контролю, командованию и управлению тренировками. Кабина 16 сообщается с внешней средой через проем 26, который закрыт дверью 27 и предпочтительно охватывает всю короткую стену 6 контейнера 1. В кабине 16 предусмотрено автоматизированное рабочее место с электронной вычислительной машиной 28 и устройствами управления различным оборудованием, расположенным во внутренних отделениях контейнера. Эти устройства включают электрораспределительный щит 29, генератор 30 дыма, осветительное устройство 31, осветительные устройства 32 аварийного освещения, аспиратор / кондиционер 11 и тепловизионные видеокамеры 33. Могут присутствовать, но не показаны на фигурах, устройства перемещения перегородок, сирены, устройства для утечки воды, осветительные устройства для стробоскопического освещения.
Оператор в кабине 16 контроля, командования и управления тренировками может наблюдать из окна 25 за ходом тренировки во внутренних отделениях и тренирующимся персоналом и может воздействовать на оборудование, которое создает эффекты для тренировочной деятельности. Помимо прочего, оператор может тренировать персонал процедуре блокировки оборудования и опломбирования (Lock Out Tag Out), то есть блокировки повторного включения, которая требует надежного отключения источников опасных энергий машин во время работ по текущему ремонту или обслуживанию.
Со ссылкой на фиг. 6, на которой представлен местный вид в перспективе тренажера, показанного на фиг. 1, показано, что для уменьшения легкости доступа внутрь контейнера 1 в вертикальном люке 10 могут быть установлены соосные уменьшающие элементы. В качестве примера показаны уменьшающее устройство 34 с круглым отверстием и уменьшающее устройство 35 с квадратным отверстием.
В краткой форме, интерактивная система, встроенная внутри контейнера 1 тренажера согласно настоящему изобретению, с регулируемым люком для вертикального доступа и люком для горизонтального доступа, оборудована перемещаемыми стенами для изменения окружающей среды и оборудованием для создания эффектов, таких как дымы, прерывистое освещение, подобное тому, которое наблюдается при сварке, шум и микроклимат, направленных на то, чтобы влиять на сенсорные и, следовательно, оперативные возможности персонала. Тренажер интегрирован с тепловизионными видеокамерами с целью съемки способности исполнителей на критических этапах тренировки сохранять поведение в соответствии с обучением, полученным в классе. Съемки будут записаны и переданы в класс в качестве исследований ситуаций для определения ограничений в процедурах, и будут использованы для исследований с целью изучения новых безопасных рабочих решений по эвакуации невзаимодействующих участников в критических ситуациях, создаваемых в тренажере. Тренажер оснащен встроенным освещением и аварийным освещением, а также системой питания от внутренней панели для подключения к электросети 380/220 В. Тренажер оснащен системой предотвращения падения с высоты и всеми вспомогательными принадлежностями, необходимыми для тренировочных этапов. Тренажер имеет преимущество, заключающееся в том, что он является передвижным и, благодаря возможности интегрированного источника питания, может быть подключен в любой компании, где требуется информирование, образование и тренировка персонала.
Контейнер 1 снабжен рым-болтами, которые позволяют грузить контейнер 1 на транспортное средство для отправки его на место тренировки при обслуживании компаний, которые требуют этого. Электрораспределительный щит, установленный на конструкции тренажера, позволяет подключаться к электрической сети конечной принимающей компании, чтобы обеспечить работу всего электрооборудования. Тренажер оснащен намоточным устройством для провода длиной приблизительно 50 м для подключения электрораспределительного щита к электрораспределительному щиту принимающей конструкции.
Тренажер оснащен конструкциями и системами, которые позволяют безопасно использовать его всем людям, работающим в нем, как тренерам, так и тренируемому персоналу. Посредством лестницы 9, которая может крепиться к внешней стене, возможен доступ к верхней части тренажера, где расположен регулируемый люк. Верхняя часть защищена от падения с высоты с помощью убирающихся металлических периметральных перил, которые могут быть убраны, когда не используются, чтобы облегчить транспортировку самого тренажера. Среди отличительных признаков безопасности уже упоминались две двери с устройством экстренного открывания дверей на двух противоположных сторонах контейнера. Также предусмотрен по меньшей мере один огнетушитель. Полы устойчивы к истиранию, уменьшают шум от пешего движения, устойчивы к сигаретам, являются антистатическими, уменьшают риск скольжения и являются огнестойкими. Предусмотрены аварийные потолочные светильники с указанием путей эвакуации, предупреждающие знаки, защита с дифференциальным реле и система заземления с прикрепленными контактами и/или кабельными наконечниками, с кабелем подходящего сечения для подключения к существующему заземляющему проводу.
Кабина контроля, командования и управления тренировками с оператором на автоматизированном рабочем месте, оборудованная компьютеризированной системой и перегородочной панелью из затемненного стекла, которая размещается для отделения учебной части, позволяет оператору иметь прямой обзор среды и, следовательно, регулировать условия среды, активируя, в зависимости от случая, видеокамеры, дым, перемещение панелей, сирену, стробоскопическое освещение, аспиратор / кондиционер воздуха, освещение, утечку воды и многое другое с целью изменения познавательных навыков тренирующихся, и в то же время чтобы убедиться, что все работает безопасно.
Вертикальный люк регулируется по размеру и форме входного сечения с целью рассмотрения всех возможных ситуаций, которые могут быть обнаружены в реальных условиях работы, например, в цистерне, колодце, канализационном стоке, силосе или т. п. Доступ через люк осуществляется посредством треножника Сevedale и обеспечивает подвесную систему для персонала, который опускается внутрь контейнера. Все записывается снаружи с помощью видеокамеры на штативе, размещенном на полу тренажера на одном уровне с люком. На этапе, предшествующем входу в тренажер, исполнитель, оснащенный соответствующими устройствами индивидуальной защиты в зависимости от имитируемой среды, выполняет испытания на пригодность, проверяя качество воздуха внутри с помощью оборудования для обнаружения смеси газов. Если исполнителю нужна полностью закрывающее лицо маска, то испытание на плотность прилегания будет проведено с помощью соответствующего инструментария.
Горизонтальный люк, расположенный на одной из стен тренажера, позволяет имитировать одно из наиболее частых действий, то есть частичный демонтаж резервуара, или силоса, или другого элемента, что случается, когда среда чрезвычайно ограничена и исполнитель может застрять; затем происходит имитация спасения через горизонтальный проход с введением распорного приспособления. Таким образом, может быть проведено исследование способов спасения пострадавшего персонала.
В контейнере возможна установка цветных труб и трубопроводной арматуры для идентификации разных труб. Они используются для обучения персонала правильному использованию систем и текучих сред в соответствии с процедурой так называемой блокировки оборудования и опломбирования, которая служит для обеспечения безопасности рабочей среды от загрязнения или похождений опасных энергий. Если эта процедура выполняется неправильно, посылается сигнал оператору в кабине, который активирует систему управления, чтобы воссоздать опасную ситуацию, но контролируемым и безопасным образом, например, путем нагнетания дыма или другой текучей среды в результате ошибки персонала во время тренировки. Цвета также служат для того, чтобы персонал понимал важность эксплуатации правильной трубопроводной арматуры и, следовательно, обеспечения надлежащей работы установок. Для применения в случае блокировки оборудования и опломбирования могут быть предусмотрены обычные таблички, которые убираются после завершения учения.
Как уже упоминалось выше, перемещаемые стены, расположенные внутри контейнера, могут скользить по рейкам и позволяют изменять первоначальное расположение отделений, создавая непредвиденные препятствия. Кроме того, сами стены оснащены регулируемыми проемами, которые требуют, чтобы персонал проходил через тренажер с приложением усилий, или ползя по полу, или перелезая часть стены, с которой приходится сталкиваться. Это служит для того, чтобы приучить персонал к тому, что иногда предсказанная ситуация не является той, которая фактически встречается во время операции по техническому обслуживанию или спасению.
Стена контейнера, противоположная стене кабины контроля, командования и управления, является удаляемой и подвижной и может имитировать разрушение конструкции и устанавливать сообщение контейнера с другими модулями. Одинаковые модули могут быть соединены с трубой, которая может быть соединена с горизонтальным люком тренажера.