СИСТЕМА И СПОСОБ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
SAFETY PROTECTION SYSTEM AND DEVICE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Данное изобретение относится к системе и способу обеспечения безопасности для использования в промышленности. В частности, хотя и не исключительно, данное изобретение касается системы и способа безопасного отключения оборудования для целей технического обслуживания и ремонта.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Рост требований, касающихся безопасности в области тяжелой промышленности, заставляют фирмы-производители искать более надежные процессы и процедуры отключения оборудования при проведении технического обслуживания и модернизации.
Ежегодно большое число операторов получают ранения или погибают из-за опасного неуправляемого высвобождения энергии при выполнении технического обслуживания или модернизации машинного оборудования. Во многих отраслях промышленности используются процедуры блокировки в попытке минимизировать риски персонала при работе в опасных условиях или поблизости от машинного оборудования, представляющего опасность. Процесс блокировки используется во многих отраслях промышленности, чтобы предотвратить подачу энергии в машинное оборудование при проведении его технического обслуживания или ремонта. Энергия при этом может быть электрической или гидравлической, энергией сжатого воздуха и т.п.
Как правило, блокировка включает использование замка, прикрепленного к устройству, обеспечивающему отключение энергии, когда это устройство находится в выключенном положении. Например, ручка управления электропитанием может находиться в выключенном положении и может быть заблокирована в этом положении обычным навесным замком, который предохраняет эту ручку управления от перевода во включенное положение, и, следовательно, отключает электропитание от машины. Кроме того, оператор может прикрепить бирку к висячему замку, чтобы указать, кто заблокировал данный механизм.
Однако при использовании такой системы блокировки возникает немало проблем. Например, операторы склонны покидать рабочие места без того, чтобы снять висячий замок с элемента, отключающего машинное оборудование. Очевидно, что замок нельзя просто сломать и запустить механизм, без выяснения вопроса о местопребывании оператора. Это приводит к длительному простою машины и, следовательно, падению производительности.
Более того, при выполнении технического обслуживания на крупных машинных агрегатах, где требуется несколько операторов, система блокировки, созданная по известным технологиям, становится неэффективной и приводит к человеческим ошибкам. Короче говоря, известные технологии систем блокировки уже не подходят для масштабов более крупных производственных задач.
Кроме того, не существует способа надежного контроля системы блокировки рабочего места, который дал бы доказательства того, что используются системы с наилучшими характеристиками безопасности, удовлетворяющие требованиям законодательства.
По существу, желательно смягчить проблемы, связанные с блокировкой оборудования, чтобы стали доступными более безопасные, контролируемые и масштабируемые системы блокировки.
ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Цель данного изобретения - преодолеть или по меньшей мере смягчить одну или несколько упомянутых выше проблем и/или обеспечить потребителя практичным или коммерческим выбором.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В одном из вариантов, который не является единственным или самым широким, данное изобретение предлагает способ блокировки по меньшей мере одного отключающего элемента производственного оборудования, включающий:
(i) передачу блокирующего сигнала с мобильного устройства на электромеханическое блокирующее устройство, пока упомянутое электромеханическое блокирующее устройство находится в незаблокированном положении, упомянутый блокирующий сигнал включает уникальный идентификатор оператора, посредством которого упомянутое электромеханическое блокирующее устройство переходит в заблокированное положение в ответ на упомянутый блокирующий сигнал;
(ii) сохранение упомянутого уникального идентификатора оператора в упомянутом электромеханическом устройстве; и
(iii) передачу сигнала подтверждения из упомянутого электромеханического блокирующего устройства в упомянутое мобильное устройство, упомянутый сигнал подтверждения подтверждает, что упомянутое электромеханическое блокирующее устройство находится в упомянутом заблокированном положении,
при этом упомянутое электромеханическое блокирующее устройство отключает энергию от упомянутого отключающего элемента, когда упомянутое электромеханическое блокирующее устройство находится в упомянутом заблокированном положении.
В другом варианте данное изобретение заключается в способе блокировки по меньшей мере одного отключающего элемента производственного оборудования, упомянутый метод включает следующие этапы:
(i) передачу уникального идентификатора отключающего элемента с устройства идентификации отключающего элемента на мобильное устройство, упомянутое устройство идентификации отключающего элемента идентифицирует упомянутый отключающий элемент;
(ii) сохранение уникального идентификатора отключающего элемента в упомянутом мобильном устройстве;
(iii) передачу блокирующего сигнала с мобильного устройства на электромеханическое блокирующее устройство, пока упомянутое электромеханическое устройство находится в разблокированном положении, упомянутый блокирующий сигнал включает уникальный идентификатор оператора, посредством которого упомянутое электромеханическое блокирующее устройство переходит в заблокированное положение, отключающее энергию от упомянутого отключающего элемента, в ответ на упомянутый блокирующий сигнал;
(iv) сохранение упомянутого уникального идентификатора оператора в упомянутом электромеханическом блокирующем устройстве;
(v) передачу сигнала подтверждения из упомянутого электромеханического блокирующего устройства в упомянутое мобильное устройство, упомянутый сигнал подтверждения подтверждает, что упомянутое электромеханическое блокирующее устройство находится в упомянутом заблокированном положении;
(vi) сохранение упомянутого сигнала подтверждения в упомянутом мобильном устройстве;
(vii) определение в упомянутом устройстве идентификации отключающего устройства того, что энергия уже отключена от упомянутого отключающего элемента; и, если это имеет место;
(viii) передачу сигнала подтверждения из упомянутого устройства идентификации отключающего элемента в упомянутое мобильное устройство; и
(ix) сохранение упомянутого сигнала подтверждения в упомянутом мобильном устройстве.
В другом варианте данное изобретение предлагает электромеханическое блокирующее устройство для блокирования по меньшей мере одного отключающего элемента производственного оборудования, упомянутое устройство включающее:
модуль обработки и хранения данных;
порт данных для связи с упомянутым модулем обработки и хранения данных; и
блокиратор, способный к перемещению между заблокированным положением и разблокированным положением под управлением упомянутого модуля обработки и хранения данных, в ответ на блокирующий сигнал, принятый от упомянутого порта данных;
в соответствии с чем упомянутый модуль обработки и хранения данных передает сигнал подтверждения в упомянутый порт данных, а модуль обработки и хранения данных определяет, переместился ли упомянутый блокиратор в упомянутое заблокированное положение.
Еще в одном варианте данное изобретение предлагает мобильное устройство для связи с электромеханическим блокирующим устройством для блокировки по меньшей мере одного отключающего элемента производственного оборудования, упомянутое устройство включает
модуль обработки и хранения данных, сохраняющий уникальный идентификатор оператора; и
порт данных, обменивающийся данными с упомянутым модулем обработки и хранения данных,
где упомянутое мобильное устройство адаптировано для передачи блокирующего сигнала в упомянутое электромеханическое устройство, чтобы переместить упомянутое электромеханическое устройство в заблокированное положение, упомянутый блокирующий сигнал включает упомянутый уникальный идентификатор оператора, упомянутое мобильное устройство адаптировано для приема от упомянутого электромеханического устройства сигнала подтверждения, подтверждающего, что упомянутое электромеханическое устройство находится в упомянутом заблокированном положении.
В еще одном варианте данное изобретение предлагает систему блокировки для отключения по меньшей мере одного отключающего элемента производственного оборудования, включающую:
электромеханическое блокирующее устройство, способное перемещаться между разблокированным положением и заблокированным положением, упомянутое заблокированное положение отключает энергию на упомянутом отключающем элементе; и
мобильное устройство для обмена данными с упомянутым электромеханическим блокирующим устройством, чтобы перемещать упомянутое блокирующее устройство между упомянутым заблокированным положением и упомянутым разблокированным положением,
где упомянутое электромеханическое блокирующее устройство переходит в упомянутое заблокированное положение в ответ на блокирующий сигнал, передаваемый от упомянутого мобильного устройства в упомянутое электромеханическое блокирующее устройство, упомянутое электромеханическое блокирующее устройство передает в упомянутое мобильное устройство сигнал подтверждения, подтверждающий, что упомянутое электромеханическое блокирующее устройство находится в упомянутом заблокированном положении.
В еще одном варианте данное изобретение предлагает систему для блокирования по меньшей мере одного отключающего элемента производственного оборудования, содержащую:
электромеханическое блокирующее устройство в соответствии с данным изобретением;
мобильное устройство в соответствии с данным изобретением,
где упомянутое мобильное устройство адаптировано для обмена данными с упомянутым электромеханическим блокирующим устройством для исполнения способа согласно данному изобретению.
Дополнительные особенности данного изобретения станут очевидными из следующего подробного описания.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Чтобы помочь в понимании данного изобретения и дать возможность специалистам осуществить изобретение на практике, ниже приводится описание вариантов его осуществления, исключительно в качестве примера, со ссылками на сопроводительные чертежи.
Фиг.1 представляет схему системы блокировки в соответствии с вариантом осуществления данного изобретения;
фиг.2 представляет способ блокировки в соответствии с вариантом осуществления данного изобретения;
фиг.3 представляет способ снятия блокировки в соответствии с вариантом осуществления данного изобретения;
фиг.4 представляет схему другого варианта системы блокировки, показанной на фиг.1;
фиг.5а представляет другой вариант осуществления способа блокировки, представленного на фиг.2;
фиг.5б представляет продолжение способа блокировки, представленного на фиг.5а; и
фиг.6 представляет другой вариант осуществления способа блокировки согласно данному изобретению.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На фиг.1 представлена схема системы 100 блокировки в соответствии с вариантом осуществления данного изобретения. Система 100 обеспечения безопасности используется для внедрения усовершенствованной процедуры блокировки на промышленных предприятиях, где при проведении технического обслуживания или ремонта необходимо отключать энергию от оборудования. В данном контексте к промышленным предприятиям относятся места проведения горных работ, нефтеперегонные заводы, электростанции, предприятия по химической обработке и подобные производства. Система 100 обеспечения безопасности включает электромеханическое блокирующее устройство 110, устройство 120 идентификации отключающего элемента и мобильное устройство 130.
Электромеханическое блокирующее устройство 110 и устройство 120 идентификации отключающего элемента расположены на элементе 140 для отключения оборудования. Поэтому в этом варианте осуществления изобретения у каждого отключающего элемента 140 есть предназначенные для него электромеханическое блокирующее устройство 110 и устройство 120 идентификации отключающего элемента. В качестве отключающего элемента 140 может выступать клапан, электрический переключатель, центр управления двигателями заводского оборудования, или, в общем, любой элемент, посредством которого от машины отключается энергия, представляющая опасность. Мобильное устройство 130 остается у оператора технического обслуживания. Необходимо принимать во внимание, что у каждого оператора технического обслуживания есть мобильное устройство 130.
Опционально, у каждого отключающего элемента 140 есть несколько блокирующих устройств 110, связанных с устройством 120 идентификации отключающего элемента. Поэтому каждое блокирующее устройство 110, связанное с устройством 120 идентификации отключающего элемента, блокирует часть отключающего элемента 140.
В простейшем варианте электромеханическое устройство 110 является навесным замком, у которого есть порт 111 данных и модуль 112 обработки и хранения данных, обменивающийся данными с портом 111 данных. Этот замок может переключаться между заблокированным положением и разблокированным положением посредством электрического блокирующего сигнала, передаваемого на порт 111 данных. Этот блокирующий сигнал передается в модуль 112 обработки и хранения данных, который подает энергию на соленоид, который управляет скобой замка. Опционально, электромеханическое блокирующее устройство 110 может сохранять уникальный идентификатор блокировки в модуле 112 обработки и хранения данных.
Устройство 120 идентификации отключающего элемента располагается на отключающем элементе 140 и содержит порт 121 данных, модуль 122 обработки и хранения данных, обменивающийся данными с портом 121 данных. Модуль 122 обработки и хранения данных хранит уникальный идентификатор отключения для отключающего элемента 140, на котором этот модуль установлен.
Опционально, устройство 120 идентификации отключающего элемента дополнительно содержит отключающий модуль 123. Предпочтительно, отключающий модуль 123 является датчиком, способным определять состояние отключающего рычага отключающего элемента 140. Например, отключающий модуль 123 в состоянии определить, когда рычаг отключающего элемента 140 перемещен в положение, которое отключает энергию от отключающего элемента 140. Опционально, отключающий модуль 123 имеет возможность отключить электрическим способом электропитание от машинного оборудования, которое управляется отключающим элементом 140.
Мобильное устройство 130 содержит порт данных 131 и модуль 132 обработки и хранения данных, обменивающийся информацией с портом данных 131. Как уже сказано, каждое мобильное устройство 131 выделяется одному оператору. По существу, каждое мобильное устройство 130 имеет уникальный идентификатор, хранящийся в нем, который приписан оператору, которому выделено это мобильное устройство 130. Этот уникальный идентификатор оператора хранится в модуле 132 обработки и хранения данных.
Кроме того, мобильное устройство 130 содержит источник питания 133 для питания мобильного устройства 130. Источник питания 133 может быть литиевой или подобной батареей.
Каждый оператор может постоянно пользоваться этим мобильным устройством 130 во время работы на шахте, заводе или на подобном производстве. Опционально, каждый оператор может быть снабжен в начале смены мобильным устройством 130 с уникальным идентификатором оператора, хранящимся в это время в модуле 132 обработки и хранения данных.
Предпочтительно, чтобы электромеханическое блокирующее устройство 110, устройство 120 идентификации отключающего элемента и мобильное устройство 130 были снабжены защитным корпусом при использовании там, где возможные электрические искры могут вызвать возгорание летучих веществ.
На фиг.2 представлен способ 200 блокирования машины в соответствии с данным изобретением. Система 100 обеспечения безопасности обеспечивает инфраструктуру, на основании которой осуществляется способ 200. Как упоминалось выше, у оператора есть мобильное устройство 130, содержащее уникальный идентификатор этого оператора, хранящийся в модуле 132 обработки и хранения данных. Опционально, оператор может пользоваться этим мобильным устройством 130 во время работы на шахте, заводе или на подобном производстве и, следовательно, иметь уникальный идентификатор, постоянно хранящийся в модуле 132 обработки и хранения данных. Опционально, оператор может быть снабжен в начале смены мобильным устройством 130 и с этого момента обладать уникальным идентификатором оператора, хранящимся в модуле 132 обработки и хранения данных.
Способ 200 начинает действовать, когда намереваются отключить энергию на отключающем элементе 140 от оборудования, подлежащего техническому обслуживанию, ремонту или при проведении подобного рода работ. Устанавливается связь мобильного устройства 130 с устройством 120 идентификации отключающего элемента (шаг 210). Предпочтительно, чтобы такая связь достигалось за счет контакта порта 131 данных мобильного устройства 130 с портом 121 данных устройства 120 идентификации отключающего элемента.
Устройство 120 идентификации отключающего элемента передает в мобильное устройство 130 уникальный идентификатор отключения для отключающего элемента 140, на котором это устройство установлено (шаг 122). Этот уникальный идентификатор отключения хранится в модуле 132 обработки и хранения данных мобильного устройства 130. Кроме того, в мобильном устройстве 130 запускается таймер отключения.
Далее, устанавливается связь мобильного устройства 130 с электромеханическим блокирующим устройством 110 (шаг 230). Следовательно, устанавливается связь порта 131 данных мобильного устройства 130 с портом 111 данных электромеханического блокирующего устройства 110.
Далее, оператор указывает на мобильном устройстве 130, что электромеханическое блокирующее устройство 110 должно быть переведено в разблокированное положение. Предпочтительно, это осуществляется нажатием оператором кнопки разблокирования на мобильном устройстве 130. Этот сигнал передается в модуль 112 обработки и хранения данных электромеханического блокирующего устройства 110. Соединительная скоба электромеханического блокирующего устройства 110 переводится в разблокированное положение с помощью соленоида под управлением модуля 112 обработки и хранения данных. После этого в мобильном устройстве 130 запускается таймер блокировки.
Соответственно, мобильное устройство 130 сохраняет один или более уникальных идентификаторов блокировки, с которыми может взаимодействовать мобильное устройство 130. Если уникальный идентификатор блокировки электромеханического блокирующего устройства 110 не отвечает ни одному из идентификаторов, хранящихся в мобильном устройстве 130, то блокирующий сигнал для этого электромеханического блокирующего устройства не вырабатывается.
Далее электромеханическое блокирующее устройство 110 устанавливается, например, на рычаг клапана машины, которая должна быть отключена, когда этот рычаг находится в положение отключения (т.е., например, когда электроэнергия отключена от этой машины). Далее, как и ранее, устанавливается связь мобильного устройства 130 с электромеханическим блокирующим устройством 110, а оператор перемещает соединительную скобу в заблокированное положение, например, нажимая кнопку блокировки на мобильном устройстве 130, которое передает блокирующий сигнал с мобильного устройства 130 в электромеханическое блокирующее устройство 110 (шаг 240). Помимо этого, с помощью мобильного устройства 130 уникальный идентификатор оператора передается в электромеханическое блокирующее устройство 110. Опционально, уникальный идентификатор отключающего элемента также с помощью мобильного устройства 130 передается в электромеханическое блокирующее устройство 110. Эта информация сохраняется в модуле 112 обработки и хранения данных (шаг 250).
Далее электромеханическое блокирующее устройство 110 определяет, что оно переходит в заблокированное положение и посылает сигнал подтверждения в мобильное устройство 130 о том, что оно находится в заблокированном положении (шаг 260). Соответственно, модуль 112 обработки и хранения данных электромеханического блокирующего устройства 110 определяет, что скоба электромеханического блокирующего устройства 110 находится в положении, соответствующем заблокированному положению электромеханического блокирующего устройства 110.
Сигнал подтверждения, принятый от электромеханического блокирующего устройства 110, сохраняется в модуле 132 обработки и хранения данных мобильного устройства 130. Кроме того, в мобильном устройстве 130 останавливается таймер блокировки.
Если мобильное устройство 130 не получает сигнал подтверждения блокировки от электромеханического блокирующего устройства 110 о том, что оно находится в заблокированном положении, то мобильным устройством 130 формируется сигнал тревоги, чтобы оповестить оператора о том, что электромеханическое блокирующее устройство 110 не заблокировано. Кроме того, если это подтверждение блокировки не приходит в пределах заранее заданного периода времени, то таймер блокировки в мобильном устройстве 130 отключается, и подается звуковой сигнал тревоги.
Далее, как описано выше, устанавливается связь мобильного устройства 130 с электромеханическим блокирующим устройством 110 (шаг 270). Мобильное устройство 130 передает в устройство 120 идентификации отключающего элемента сигнал подтверждения блокировки, принятый от электромеханического блокирующего устройства 110, и означающий, что электромеханическое блокирующее устройство 110 заблокировано (шаг 280).
Кроме этого, отключающий модуль 123 распознает, что рычаг или клапан отключающего элемента 140 перемещен в заблокированное положение, отключающее энергию от отключающего элемента 140. Подтверждение этого отключения передается в мобильное устройство 130, в соответствии с чем останавливается таймер отключения мобильного устройства 130.
Кроме того, мобильный блок 130 передает уникальный идентификатор оператора в устройство 120 идентификации отключающего элемента. Этот идентификатор сохраняется в модуле 122 обработки и хранения данных устройства 120 идентификации отключающего элемента.
Если мобильное устройство 130 не принимает сигнала от устройства 120 идентификации отключающего элемента о том, что отключающий элемент отключен, таймер отключения модуля 132 обработки и хранения данных мобильного устройства выключается, и включается сигнал тревоги в мобильном устройстве 130. Сигнал тревоги продолжает действовать, пока мобильным устройством 130 от устройства 120 идентификации отключающего элемента не принимается сигнал подтверждения того, что отключающий элемент 140 отключен.
Далее, опционально, оператор может разместить некий видимый знак на электромеханическом блокирующем устройстве 110, чтобы другие операторы знали, что машина в действительности отключена отключающим элементом 140. Этот видимый знак может быть выполнен в форме бирки, известной специалистам.
Система, о которой шла речь выше, обеспечивает оператора подтверждением, указывающим на то, что машина полностью отключена ее отключающим элементом, до начала какой-либо работы. Это дает гарантию того, что энергия полностью отключена от машины и тем самым предоставляет операторам безопасность более высокого уровня, чем системы блокировки, созданные ранее.
Как уже сказано выше, необязательный отключающий модуль123 устройства 120 идентификации отключающего элемента физически отключает энергию от машины (шаг 290). Поэтому в том случае, когда отключающий элемент 140 отключает электроэнергию, отключающий модуль представляет собой электрическую цепь, которая дает гарантию того, что подвод электроэнергии к машине невозможен.
По окончании работы оператора с машиной источник энергии должен быть повторно подключен. На фиг.3 показан способ 300 повторного подключения источника энергии к машине с отключающим элементом 140.
Устанавливается связь мобильного устройства 130 с устройством 120 идентификации отключающего элемента (шаг 310). Уникальный идентификатор блокировки передается из устройства 120 идентификации отключающего элемента на мобильное устройство 130 (шаг 320). Затем устанавливается связь электромеханического блокирующего устройства 110 с мобильным устройством 130 (шаг 330), которое передает в электромеханическое блокирующее устройство 110 уникальный идентификатор оператора вместе с идентификатором блокировки.
Далее электромеханическое блокирующее устройство 110 проверяет, соответствует ли уникальный идентификатор оператора идентификатору оператора, который начал процедуру блокировки (т.е. как и на шаге 250). При положительном результате проверки электромеханическое блокирующее устройство разблокирует само себя, изменяя положение рычага или подобного блокирующего узла, после чего посылает подтверждение о разблокировании на мобильное устройство 130 (шаг 350).
Если уникальный идентификатор оператора, переданный мобильным устройством 130 в электромеханическое блокирующее устройство 110 не соответствует уникальному идентификатору оператора, который заблокировал электромеханическое блокирующее устройство, сохраненному в модуле 112 обработки и хранения данных, тогда электромеханическое блокирующее устройство 110 не будет разблокировано.
Далее устанавливается связь мобильного устройства 130 с устройством 120 идентификации отключающего элемента (шаг 370), и модуль блокировки 123 устройства 120 идентификации отключающего элемента подтверждает, что отключающий элемент 140 больше не отключает энергию от соответствующего оборудования. Сигнал подтверждение этого факта далее передается в мобильное устройство 130 и сохраняется в мобильном устройстве 130.
Если устройства 120 идентификации отключающего элемента электрически отключило эту машину (на шаге 290), тогда модуль обработки и хранения данных инструктирует отключающий модуль 123 об отмене отключения электроэнергии от этой машины.
С этого момента отключающий модуль больше не отключает источник питания от этой машины, и машина может быть вновь подключена к источнику энергии.
Опционально, в ситуации, когда несколько операторов выполняют техническое обслуживание на одной машине, необходимо гарантировать, чтобы все операторы выполнили блокирование перед началом работы и разблокирование перед возобновлением подачи энергии к этому машинному оборудованию. Важно гарантировать окончание работы всеми операторами перед возобновлением подачи энергии к этому машинному оборудованию.
В тех применениях, где это необходимо, электромеханическое блокирующее устройство 110 сохраняет в модуле 112 обработки и хранения данных уникальные идентификаторы всех операторов, которые выполняли процедуру блокировки, показанную на фиг.2. Как было описано выше, уникальный идентификатор оператора каждого оператора передается из одного или более мобильных устройств 130 каждого из операторов в электромеханическое блокирующее устройство 110. Предпочтительно, чтобы устройство 120 идентификации отключающего элемента также оставляло бы в модуле обработки и хранения данных уникальные идентификаторы всех операторов, которые выполняли процедуру блокировки, показанную на фиг.2.
Когда оператор завершает свою работу с машиной и переходит к повторному подключению машины к источнику энергии указанным способом, как показано на фиг.3, электромеханическое блокирующее устройство 110 удаляет уникальные идентификаторы операторов из своего модуля 112 обработки и хранения данных. Это происходит в ответ на сигнал разблокирования от одного или нескольких дополнительных мобильных устройств 130 персонала, проводящего техническое обслуживание. Однако, когда последний оператор выполнит процедуру, изображенную на фиг.3, электромеханическое блокирующее устройство 110 разблокирует само себя от рычага (или подобного устройства), чтобы энергия могла быть снова подключена к машине.
На фиг.4 изображена схема системы 400 обеспечения безопасности в соответствии с еще одним вариантом данного изобретения. Система 400 обеспечения безопасности отличается от системы 200 обеспечения безопасности тем, что она дополнительно содержит модуль связи 150 и модуль 160 управления, поддерживающий связь с модулем связи 150.
Предпочтительно, чтобы модуль связи 150 составлял часть устройства 120 идентификации отключающего элемента и поддерживал связь с модулем 122 обработки и хранения данных. Опционально, модуль связи 150 располагается отдельно от устройства 120 идентификации отключающего элемента.
Затем модуль связи 150 пересылает эту информацию в модуль 160 управления, как показано на фиг.5а и 5б.
На фиг.5а и 5б показан способ 500 обеспечения безопасности в соответствии с еще одним вариантом данного изобретения. Как показано на чертежах, способ 500 обеспечения безопасности имеет дополнительные шаги по сравнению со способом 200 обеспечения безопасности, показанным на фиг.3.
Когда оператор благополучно отключил источник энергии от машины, модуль 122 обработки и хранения данных устройства 120 идентификации отключающего элемента вырабатывает сигнал подтверждения и посылает этот сигнал подтверждения в модуль связи 150 (шаг 510). Этот сигнал подтверждения указывает, что отключающий элемент 140 благополучно заблокирован. Предпочтительно, чтобы этот сигнал включал уникальный идентификатор оператора, уникальный идентификатор отключающего элемента, дату и время блокирования. По выбору, сигнал подтверждения может также включать идентификатор электромеханического блокирующего устройства.
Этот сигнал подтверждения затем передается по каналу связи 401 из модуля связи 150 в модуль 160 управления (шаг 520). Предпочтительно, канал связи 401 составляет часть локальной сети предприятия или подобного производства. Понятно, что канал связи был выполнен в виде какого-либо известного специалистам канала связи, наподобие беспроводного канала связи или ему подобного. По существу, модуль связи 150 и модуль 160 управления сконфигурированы для связи по каналу связи 401.
Затем модуль 160 управления обрабатывает эти данные (шаг 530). Модуль 160 управления - это программа, сконфигурированная для взаимодействия и управления процессом блокировки на промышленном рабочем месте. В частности, модуль 160 управления собирает данные от нескольких модулей связи 150, расположенных рядом с этим рабочим местом для того, чтобы существовало централизованное хранилище данных в реальном времени, показывающее, какой из отключающих элементов заблокирован на данный момент времени.
Кроме того, когда с отключающего элемента 140 снимается блокировка, эта информация передается в модуль 160 управления тем же самым способом.
Это позволяет создать контролируемую систему блокировки, в которой легко показать соответствие истории данных блокировки с руководящими указаниями. Кроме того, это обеспечивает систему блокировки с более высоким уровнем безопасности, поскольку все процедуры блокировки могут отслеживаться из общего места расположения, поэтому легко получить подтверждение того, что машина уже отключена.
Опционально, модуль связи 160 может быть расположен отдельно от устройства 120 идентификации отключающего элемента. В этом варианте осуществления изобретения сигнал подтверждения, сформированный устройством 120 идентификации отключающего элемента, передается в мобильное устройство 130. Затем модуль 132 обработки и хранения данных мобильного устройства 130 сохраняет этот сигнал подтверждения. Было бы целесообразно, если бы каждое мобильное устройство 130 могло хранить много сигналов подтверждения.
С другой стороны, мобильное устройство может напрямую поддерживать связь с модулем 160 управления через беспроводную сеть связи. Оператор подключает мобильное устройство через сеть связи непосредственно к модулю связи 150 и передает все сигналы подтверждения, сохраненные в модуле 132 обработки и хранения данных, в модуль связи 150. Затем указанный модуль связи 150 пересылает эти данные в модуль 160 управления по каналу связи 401, как уже сказано выше.
Система 400 обеспечения безопасности гарантирует, что ни один оператор не сможет покинуть рабочее место без снятия блокировки с отключающего элемента. Как сказано выше, это может привести к заметным потерям времени. В конце смены все операторы подключают свои мобильные устройства 130 к указанному модулю связи 150. Затем модуль связи 150 посылает запрос в модуль 160 управления, оповещая его о том, что оператор намеревается покинуть рабочее место.
Модуль 160 управления просматривает сохраненные в нем записи для того, чтобы определить, не заблокировал ли присланный уникальный идентификатор этого оператора какой-либо отключающий элемент 140 без снятия блокировки. Если записи в модуле 160 управления показывают, что продолжается выполнение блокировки этим оператором, то модуль 160 управления передает сигнал тревоги в указанный модуль связи 150, а оператор получает подсказку о том, что с одного из отключающих элементов 140 не снята блокировка.
В другом варианте осуществления изобретения модуль связи 150 предоставляет два способа связи между каждым мобильным устройством 130 и модулем 160 управления, чтобы процесс блокировки можно было авторизовать из модуля 160 управления.
На фиг.6 показан способ блокировки в соответствии с другим вариантом осуществления данного изобретения, в котором модуль 160 управления управляет процедурой блокировки. В этом варианте осуществления изобретения один оператор отвечает за обеспечение того, что все отключающие элементы 140, установленные на части оборудования, будут заблокированы до того, как обслуживающий персонал будет в состоянии проводить работы с этим оборудованием.
Сначала модуль 160 управления создает новую процедуру блокировки (шаг 610). Согласно этой процедуре идентифицируются все отключающие элементы 140, которые должны быть отключены для выполнения конкретного задания. Мобильное устройство 130 программируется с помощью уникальных идентификаторов блокировки устройств идентификации отключающих элементов, которые должны быть заблокированы. Затем это мобильное устройство 130 выдается одному из операторов (шаг 620). Кроме того, этому оператору выдается некоторое количество электромеханических блокирующих устройств 110 для того, чтобы он мог заблокировать каждый отключающий элемент 140.
Предпочтительно, мобильное устройство 130, выданное одному из операторов, запрограммировано модулем 160 управления для блокировки отключающих элементов 140, которые составляют только часть из набора отключающих элементов 140, подлежащих блокировке.
Затем с помощью модуля 160 управления (шаг 630) этот оператор блокирует набор отключающих элементов 140, имеющих уникальные коды идентификации устройства 120 идентификации отключающих элементов, сохраненные в мобильном устройстве 130. Процедура блокирования отключающего элемента 140 уже была подробно описана.
Опционально, этот оператор может быть авторизован для блокировки отключающих элементов 140 в некотором порядке, определяемом модулем 160 управления. Этот заранее заданный порядок программируется в мобильном устройстве 130.
После завершения оператором процедуры блокирования устанавливается связь мобильного устройства с модулем 160 управления. Как сказано ранее, это включает связь мобильного устройства с модулем связи 150, или непосредственную связь мобильного устройства с модулем 160 управления через беспроводную сеть связи. После это мобильное устройство 130 обменивается данными с модулем 160 управления, подтверждая, что все отключающие элементы 140 заблокированы (шаг 640). Как сказано выше, этот обмен включает передачу подтверждающего сообщения, принятого от электромеханических блокирующих устройств и/или устройств идентификации отключающих элементов, означающего, что отключающий элемент успешно заблокирован.
После этого модуль 160 управления программирует одно или более мобильных устройств 130, давая им полномочия для блокирования или разблокирования отключающих элементов 140 из набора отключающих элементов 140 для проведения текущей работы (шаг 650). Затем операторы блокируют требуемые отключенные секции 140, для которых они получили полномочия (шаг 660), как говорилось выше, и выполняют необходимую работу (шаг 670).
Предпочтительно, чтобы каждый оператор имел единое электромеханическое блокирующее устройство 110, которым оператор может физически заблокировать каждый отключающий элемент 140, для которого он получил полномочия от модуля 160 управления. Поэтому оператор может перемещать его электромеханическое блокирующее устройство 110 и блокировать или разблокировать это электромеханическое блокирующее устройство 110 для каждого разрешенного для него отключающего элемента 140.
Следовательно, при выдаче оператору каждое электромеханическое блокирующее устройство привязывается к мобильному устройству 130 посредством модуля 160 управления. Только мобильное устройство 130 в состоянии заблокировать или разблокировать электромеханическое блокирующее устройство 110, выдавая команду блокировки, которая содержит код уникального идентификатора оператора мобильного устройства 130 и код уникального идентификатора блокировки отключающего элемента 140. Теперь этот оператор может свободно блокировать и разблокировать собственное электромеханическое блокирующее устройство 110 на всех отключающих элементах 140 в пределах набора отключающих элементов 140, выделенных для проведения текущей работы.
Опционально, единое электромеханическое блокирующее устройство 110 помещается на каждом отключающем элементе и каждое мобильное устройство 130 "запирает" электромеханическое блокирующее устройство 110 добавлением кода уникального идентификатора оператора, хранящегося в этом мобильном устройстве 130 вместе с этим идентификатором. Как сказано выше, этот идентификатор заносится в модуль 112 обработки и хранения данных электромеханического блокирующего устройства.
Опционально, когда каждый отключающий элемент 140 блокируется оператором, сигнал подтверждения посылается в модуль 160 управления для того, чтобы модуль 160 управления имел данные об активности всех операторов в реальном времени. Эта информация может быть послана из мобильного устройства 130 в модуль 160 управления непосредственно через беспроводную сеть связи. В ином случае, эта информация может быть послана из мобильного устройства 130 в модуль 160 управления путем подключения мобильного устройства к модулю связи 150.
После завершения работы операторы разблокируют каждый из отключающих элементов 140, которые были заблокированы (шаг 680). Как сказано выше, это может включать удаление уникальных идентификаторов операторов из электромеханических блокирующих устройств 110, закрепленных за каждым отключающим элементом 140. Удаление идентификаторов производится с помощью выданных мобильных устройств 130. В ином случае, это может включать снятие электромеханических блокирующих устройств 110 операторов с отключающих элементов 140. При этом используются мобильные устройства 130 операторов, предназначенные для этих целей.
Когда все отключающие элементы разблокированы операторами и в модуль управления посланы подтверждающие сообщения (шаг 685) о том, что никто из технического персонала уже не работает в пределах отключенной площадки, модуль управления программирует мобильное устройство 130, давая ему полномочия на разблокирование для каждого отключающего элемента, используемого для проведения текущей работы. Это мобильное устройство 130 выдается оператору (шаг 690).
Этот оператор снимает состояние блокировки с отключающих элементов, как авторизовано и запрограммировано модулем 160 управления в мобильном устройстве 130 (шаг 700). Этот процесс разблокирования уже подробно рассматривался выше. Опционально, оператор может разблокировать отключающие элементы 140 из набора отключающих элементов 140 только в порядке, определенном модулем управления и запрограммированном в мобильном устройстве 130 с помощью этого модуля управления.
Когда все отключающие элементы 140 разблокированы, оператор устанавливает связь мобильного устройства 130 с модулем 160 управления (шаг 710). Предпочтительно, чтобы мобильное устройство 130 соединялось с модулем связи 150 для передачи данных из мобильного устройства 130 в модуль 160 управления. В другом варианте связь мобильного устройства 130 с модулем 160 управления может осуществляться непосредственно через беспроводную телекоммуникационную сеть.
Предпочтительно, чтобы мобильное устройство 130 посылало подтверждающие сообщения, принимаемые от отключающих элементов 140 и указывающие на разблокирование очередного отключающего элемента 140, в модуль 160 управления.
Модуль 160 управления формирует разрешение на повторный ввод в действие, означающее, что техническое обслуживание завершено, и элементы производственного оборудования могут быть безопасно подключены к источнику питания для дальнейшего использования (шаг 720).
Целью подробного изложения изобретения было описание изобретения, не ограниченного каким-либо одним вариантом осуществления или отдельным набором характеристик. Специалисты в области, имеющей отношение к данному предмету, могут реализовать другие варианты исходя из отдельных вариантов осуществления данного изобретения, которые тем не менее будут находиться в рамках данного изобретения.
Например, мобильное устройство 130 может быть заранее запрограммировано на блокирование ряда отключающих элементов 140 в определенной последовательности. В этом может помочь мобильное устройство 130, содержащее последовательность уникальных идентификаторов блокировки, хранящихся в модуле 112 обработки и хранения данных. Поэтому, если оператор не заблокировал отключающие элементы 140 в последовательности, хранящейся в модуле 112 обработки и хранения данных, должен прозвучать сигнал тревоги.
В другом варианте осуществления изобретения электромеханическое блокирующее устройство 110 и мобильное устройство 130 выдаются оператору в начале рабочей смены. К этому времени в мобильном устройстве 130 содержится уникальный идентификатор оператора, хранящийся в модуле 132 обработки и хранения данных. Кроме того, модуль 112 обработки и хранения данных электромеханического блокирующего устройства 110 конфигурируется таким образом, что электромеханическое блокирующее устройство может быть заблокировано только мобильным устройством 130, выданным этому оператору. Предпочтительно, этому способствует уникальный идентификатор оператора, хранящийся в модуле 112 обработки и хранения данных электромеханического блокирующего устройства 110.
По существу, электромеханическое блокирующее устройство 110 может быть заблокировано/разблокировано только единственным мобильным устройством 130, с которым это устройство связано. Следовательно, когда какой-либо запрос на блокирование/разблокирование посылается в электромеханическое блокирующее устройство 110 от мобильного устройства 130, устройство сравнивает уникальный идентификатор, полученный от этого мобильного устройства, с идентификатором, хранящимся в модуле 112 обработки и хранения данных. Если эти идентификаторы совпадают, то запрос выполняется, и блокирующее устройство блокируется/разблокируется. Если эти идентификаторы не совпадают, то электромеханическое блокирующее устройство 110 отклоняет запрос.
После окончания рабочей смены оператора электромеханическое блокирующее устройство 110 и мобильное устройство 130 возвращаются начальнику смены. Таким образом, уникальный идентификатор оператора может быть удален для того, чтобы этими устройствами мог воспользоваться другой оператор.
Кроме того, модуль 160 управления хранит все принятую и переданную им информацию для того, чтобы контрольная запись всех процедур блокировки сохранялась для последующих ссылок на нее. Соответственно, модуль управления 150 совместим с прежними разработками систем данных, предназначенных для управления разрешением на проведение работ. Таким образом, предложенные способ и система могут быть без труда интегрированы в эти существующие системы.
Понятно, что разнообразные изменения и модификации можно внести в описанные варианты осуществления изобретения без отхода от его сущности и выхода за его рамки.