СПЕЦПРОЕКТ

Mining World Russia 2020

ПЕРЕЙТИ

Светильник, которого не было

Светодиодные головные светильники прочно завоевали рынок. Шахтёры достаточно быстро убедились в их неоспоримых преимуществах: бóльшая освещённость, стабильность светового потока в течение смены, устойчивость к ударам и вибрациям, оптимальная масса и габариты.

Светильник которого не было (1) (1)

Сейчас фары типичных светильников изготавливают на базе светового модуля с миниатюрным светодиодом и параболического отражателя или линзы, формирующей концентрированный луч света. Мощность излучателя, как правило, составляет около 1 Вт.

По ГОСТу 31611.2-2012 головной светильник должен иметь два источника света: основной и вспомогательный. Последний необходим на случай внештатных ситуаций: его применяют, если отказал основной источник света — например, из-за преждевременного разряда батареи.

Раньше на старых шахтёрских фонарях «аварийный» источник света обеспечивали с помощью двухнитевых ламп накаливания. При погасании лампы в основном режиме шахтёр мог вручную переключиться на вторую нить накаливания, которая была вдвое меньше по мощности.

В современных светильниках переход на вспомогательный источник света осуществляется автоматически — как правило, за счёт светодиодов малой мощности. Более того, тот же ГОСТ 31611.2-2012 допускает в случае применения светодиодов устанавливать один источник света: в таком случае «аварийный» режим обеспечивают путём уменьшения рабочего тока одного и того же светодиода.

Несмотря на то, что современные технологии позволили значительно увеличить яркость свечения, проблемы всё же остались. Как это ни странно, но один из недостатков как раз-таки связан с высокой яркостью свечения.

шахтный светильник
Концентрированный луч

Концентрированный луч (слева) с лёгкостью пробивает угольную пыль и позволяет хорошо различать объекты на расстоянии в десятки метров. Но когда объект находится в паре метров или на расстоянии вытянутой руки, высокий контраст между ярким маленьким световым пятном и пространством вокруг него создаёт зрительное напряжение и не позволяет сносно зафиксировать в поле зрения объект размером более этого светового пятна.

Та же проблема возникает при передвижении шахтёра – приходится буквально «рыскать зайчиком» по пути движения, высматривая дорогу. Многие горняки в таких случаях просто используют «аварийный» режим.

свет в шахтном светильнике
Разновидность вспомогательного света,
выполненного на отдельных светодиодах

Но качество освещения в таком режиме также не на высоте, ведь мощность задействована всего на 10-30% от основного. У светильников, где в качестве вспомогательного источника стоят дополнительные светодиоды, зачастую оставляет желать лучшего ещё и равномерность освещённости (картинка справа).

Возникает вопрос: как обеспечить качественное освещение для двух совершенно разных условий применения?

Модель нового поколения

Инженеры «Производственного Объединения «Электроточприбор» решили разработать светильник, который будет иметь два полноценных, равных по мощности режима освещения — «ближний» и «дальний». И в каждом из этих режимов должно быть такое светораспределение, которое бы максимально подходило для данных условий.

режимы рабочего света шахтный светильник
Режимы рабочего света

Вначале был изготовлен прототип нового светильника. В нём были встроены два независимых светодиода, каждый имел свой отражатель, формирующий оптимальное светораспределение. В разработке отражателя участвовали самые опытные специалисты светотехнического сообщества, ведь задача стояла не из легких.

шахтер

Нужно было учесть все нюансы: например, при формировании «ближнего» света стояла задача захватить максимальную площадь освещения. Одновременно пришлось ограничивать угол свечения сверху, чтобы минимизировать вероятность ослепления встречного шахтёра. Для этого они разработали специальную ассиметричную форму отражателя.

К испытаниям прототипа привлекались специалисты угольных предприятий, имеющие большой опыт работы непосредственно в шахтах. С помощью их рекомендаций удалось отработать конструкцию и воплотить её в готовом изделии.

Светильник головной СГГ-15
Светильник головной светодиодный СГГ-15

Светодиодные светильники нового поколения СГГ-15, созданные инженерами производственного объединения, отличаются от традиционных принципиально новой конструкцией фары.

Уникальная особенность данного прибора — наличие различных режимов работы, которые обеспечены с помощью двух мощных светодиодов. Один режим используется для формирования светового луча высокой концентрации, а второй — для режима периферийного освещения при передвижении и работе с близко расположенными объектами.

шахтный светильник
Ближний свет без яркого пятна в центре позволяет разглядеть детали вблизи (неровности, камни, торчащие элементы и пр.)

У светильника 4 режима работы: дальний свет, ближний свет, совмещённый (объединяет дальний и ближний режимы) и аварийный режим. Осевая сила света дальнего — превышает 7000 кд.

Режимы работы прибора переключаются с помощью кнопки включения, расположенной на корпусе фары сигнализатора. Простое последовательное нажатие на эту кнопку позволяет быстро переключаться из одного режима в другой.

Также для удобства использования данного изделия на различных рабочих местах была введена возможность регулировки яркости во всех основных режимах (кроме аварийного). Эта функция позволяет изменять световой поток в диапазоне от 30 до 130% от заводской установки. Световой поток можно регулировать без дополнительного оборудования, что позволяет выполнять множество различных задач без возвращения на поверхность для перенастройки прибора.  

шахтный светильник

При снижении остаточной ёмкости аккумуляторной батареи до заданной величины светильник переходит в аварийный режим, который обеспечивает световой поток 10% от заводской установки.

Дополнительно к этим режимам в светильнике предусмотрели режим, позволяющий проверять остаточный заряд аккумуляторной батареи за счёт четырёх цветных маломощных индикаторных светодиодов. Наличие данного функционала позволяет в любой момент проверить остаточный уровень заряда прибора и определить оставшееся время работы светильника в рабочем режиме.

Проверка остаточного уровня заряда перед выдачей прибора горнорабочему позволяет полностью исключить возможность выдачи незаряженного устройства в начале смены. Также на этих цветных светодиодах реализована функция индикации процесса заряда, с помощью которой можно легко и без дополнительных устройств определять начало и конец зарядки светильника.

Кроме того, в батарейный отсек светильника можно встроить модули различных многофункциональных систем безопасности (МФСБ). Все модули подключаются к аккумуляторной батарее через отдельный блок искрозащиты, что повышает надёжность функционирования собственно светильника. И, в соответствии с правилами безопасности в угольных шахтах, при переходе в аварийный режим батарея обеспечивает работу этих модулей в течение более 36 часов.

Также доступна функция квитирования (подтверждения) сигнала оповещения при получении соответствующей команды от МФСБ – она запускается с помощью нажатия всё той же кнопки включения светильника.

Светильник СГГ-15 был положен в основу сигнализатора метана СМС-15. В этой модели есть блок метанометра, а в корпусе фары — датчик, который устанавливается вместо заглушки на её боковой поверхности, не выступая за габарит.

Светильники СГГ-15 и сигнализаторы метана СМС-15 с маркировкой взрывозащиты PO Ex ia I Ma X сертифицированы на соответствие требованиям Технического Регламента Таможенного Союза ТР ТС 012/2011. Конструкция светильников СГГ-15 и сигнализаторов СМС-15 защищена патентом на изобретение.

Сейчас инженеры предприятия готовят новое предложение для повышения уровня безопасности труда в шахтах: прошёл испытания и уже сертифицирован комплекс «Метанометр для горных машин МГМ-1Р», который позволяет передавать информацию о концентрации метана вблизи горной машины по радиоканалу непосредственно в систему аэрогазового контроля шахты.®

Авторы статьи:
Бородин Антон, технический директор ЗАО  «ПО «Электроточприбор»;
Пряник Максим, начальник бюро шахтной техники
ЗАО  «ПО «Электроточприбор».


etpribor.ru
info@etpribor.ru
+7 3812 39-63-07   

Понравился материал? Подпишитесь
на отраслевой дайджест и получайте подборку статей каждый месяц
.

Подпишитесь
на ежемесячный дайджест актуальных тем
для специалистов отрасли.

Исключительно отраслевая тематика. Никакого спама 100%.