Każda maszyna będąca w eksploatacji, w celu ograniczenia ryzyka, na które może być narażona obsługa i ludzie z otoczenia, powinna być wyposażona w środki do wysyłania sygnałów, przekazujące informacje dotyczące bezpieczeństwa. Optyczna sygnalizacja niebezpieczeństwa ma najwyższy priorytet pośród sygnałów wizualnych i musi spełniać szereg wymagań, dla zapewnienia jej skuteczności.

Istnieją różne typy sygnalizacji wizualnej. Elementy sterownicze powinny być tak wykonane, aby były łatwe do zidentyfikowania przez umieszczone na nich lub obok nich oznakowanie i zapewnione było ich bezpieczne użycie. Do sygnalizacji zagrożenia lub konieczności podjęcia odpowiednich działań przez obsługę (operatora) powinny być stosowane sygnały aktywne. Do ostrzegania przed stałym ryzykiem i do przekazywania informacji, np. o lokalizacji dróg i wyjść ewakuacyjnych lub elementu sterowniczego „stopu awaryjnego” powinny być stosowane sygnały pasywne. W tablicy 1 podane są przykłady sygnałów aktywnych i pasywnych.

Sygnalizatory Texelco Srl z oferty firmy Nowimex

Sygnalizacja niebezpieczeństwa

Optyczny sygnał niebezpieczeństwa wskazuje zbliżającą się lub występującą w danej chwili niebezpieczną sytuację (pociągającą za sobą ryzyko zagrożenia ludzi lub uszkodzenia urządzeń) i wymaga ludzkiej reakcji w celu eliminacji lub ograniczenia niebezpieczeństwa, albo podjęcia innej natychmiastowej akcji. Charakterystyka wizualnego sygnału niebezpieczeństwa powinna zapewniać, że będzie on:
• dobrze widoczny w każdym możliwym oświetleniu,
• zrozumiały dla każdego,
• dobrze wyróżniający się spośród otaczającego ogólnego oświetlenia i innych sygnałów optycznych,
• wywoływać specyficzne wrażenia u obserwatora.
Wizualne sygnały niebezpieczeństwa powinny mieć pierwszeństwo w stosunku do wszystkich innych sygnałów optycznych. Sygnałowi optycznemu niebezpieczeństwa powinien zawsze towarzyszyć przerywany sygnał dźwiękowy.
Sygnały optyczne niebezpieczeństwa dzieli się na:
• sygnały niebezpieczeństwa – wskazujące na nagłe powstanie zagrożenia życia lub zdrowia operatora urządzenia i osób z otoczenia, wymagającego podjęcia natychmiastowej akcji, np. użycia wyłącznika awaryjnego, uruchomienia pompy chłodzenia, zamknięcia zaworu bezpieczeństwa, wszczęcia ogólnego alarmu, wreszcie ucieczki,
• sygnały ostrzegawcze przed zbliżającym się zagrożeniem (możliwością powstania sytuacji niebezpiecznej) wymagającym akcji zapobiegawczej, jak np. przywrócenie stanu wyjściowego, załączenie wentylacji, załączenie pompy wody chłodzącej.
Barwy lamp sygnałowych powinny być dobrane do informacji, które mają przekazać. W tym celu sygnały wizualne są kodowane, czyli przedstawione w formie kodu barwowego. Kodowaniem nazywa się przedstawienie usystematyzowanych, charakterystycznych sygnałów lub wartości wyrażonych za pomocą znanego zbioru sygnałów zgodnych ze zdefiniowanymi regułami. Umowne barwy, czyli kod barwowy urządzeń wskaźnikowych (lamp) i sterujących podane są w tablicy 2.

Urządzenia sygnalizacyjne powinny być instalowane w taki sposób, aby co najmniej jedno urządzenie sygnalizujące niebezpieczeństwo było widoczne z każdego miejsca pola objętego sygnalizacją

Interfejs człowiek-maszyna

Sygnały alarmowe i ostrzegawcze interfejsu człowiek-maszyna powinny informować o stanie bezpieczeństwa, aby obsługa i osoby narażone mogły bezpiecznie użytkować i nadzorować maszyny. Operator oddziałuje na maszynę lub proces w systemie układu otwartego przez interfejs człowiek-maszyna, składającego się z: elementów sterowniczych za pomocą których inicjuje działanie, oraz wskaźników, dzięki którym otrzymuje informacje. W wielu przypadkach informacja przedstawiona jest w postaci sygnału kodowanego zgodnie z systemem ustalonych reguł. Obsługa maszyny (operator) powinien interpretować sygnał zgodnie z tymi regułami. Używane są różne sposoby kodowania, za pomocą barw, kształtów lub czasu, które są odpowiednio stosowane, aby sprostać potrzebom wynikającym z zadań operatora. Kodowanie wykorzystuje się aby:
• umożliwić oddzielenie maszyny od scentralizowanych stanowisk operatorskich,
• zwiększyć liczbę przekazywanych informacji przez wskaźniki, np. na jednostkę powierzchni czy na jednostkę masy,
• ograniczyć obciążenie pracą umysłową operatora i / lub osób narażonych.

Sygnaliztory Texelco Srl zbudowane w oparciu o źródła światła LED (dystrybutor Nowimex)

Sygnały

Do optycznego sygnału niebezpieczeństwa powinny być stosowane lampy z sygnałem przerywanym. Zalecane jest, aby częstotliwość błysków wynosiła między 2 Hz a 3 Hz z, w przybliżeniu, równym czasem załączenia i wyłączenia. Sygnał dźwiękowy towarzyszący sygnałowi niebezpieczeństwa (czerwonemu) powinien być na tyle głośny, aby wyraźnie odróżniał się od szumu innych sygnałów i dźwięków tzw. tła. Jest to na ogół osiągalne, gdy poziom natężenia sygnału ostrzegawczego jest o 15 dB wyższy od natężenia dźwięków otoczenia. W tablicy 3 podana jest charakterystyka sygnałów dźwiękowych. Nie jest wymagana synchronizacja przerw sygnałów świetlnego i akustycznego, ale w określonych sytuacjach mogłaby ułatwić percepcję.

Miejsca instalowania

Urządzenia sygnalizacyjne powinny być instalowane w taki sposób, aby co najmniej jedno urządzenie sygnalizujące niebezpieczeństwo było widoczne z każdego miejsca pola objętego sygnalizacją. Jeżeli w rezultacie wykonywanych czynności zmienia się kierunek patrzenia lub gdy pole widzenia kilku ludzi nie pokrywa się, powinny być instalowane dodatkowe lampy sygnalizacyjne. Jeżeli w miejscu pracy są jednocześnie stosowane sygnały optyczne ostrzegawcze i niebezpieczeństwa i gdy pomimo różnic kolorów nie jest możliwe ich wyraźne rozróżnienie, to sygnał niebezpieczeństwa powinien być co najmniej dwukrotnie silniejszy. Gdy jest to możliwe, to wizualne urządzenie sygnalizujące niebezpieczeństwo powinno być zainstalowane w miejscu przewidywanego wystąpienia niebezpieczeństwa, w celu ułatwienia rozpoznania jego charakteru i natychmiastowego podjęcia odpowiednich działań.

Kolumna
sygnalizacyjna
LED Kompakt 36
wraz z uchwytem
ściennym (Werma / TME)

Jeżeli w jednym urządzeniu sygnalizacyjnym w formie kolumny zainstalowane są dwie lub więcej lamp, to lampa sygnalizująca niebezpieczeństwo w kolorze czerwonym powinna być zawsze umieszczona nad lampą w kolorze żółtym na szczycie kolumny. Gdy w jednym urządzeniu sygnalizacyjnym użyte są dwie lampy czerwone, to powinny być one umieszczone obok siebie.
Do wizualnej sygnalizacji niebezpieczeństwa powinny być stosowane lampy migające. Należy zwrócić uwagę czy sygnały migające nie wywołują efektu stroboskopowego, np. elementów wirujących maszyn, który może ograniczać dostrzegalność sygnałów.
Zalecane jest stosowanie więcej niż jednej lampy w tym samym urządzeniu sygnalizacyjnym, aby umożliwić utworzenie sygnału przestrzennego.

Kolumna sygnalizacyjna
optyczno-dzwiękowa, budowa modułowa,
seria SL (Moeller / TME)

Urządzenia sygnalizacyjne

Najczęściej wykorzystywanym urządzeniem sygnalizacyjnym są lampy sygnalizacyjne (sygnalizatory), które są stosowane nie tylko w przemyśle, ale również w wielu innych dziedzinach, np. w transporcie czy systemach bezpieczeństwa budynków użytku publicznego. W przemyśle sygnalizatory mogą być instalowane na pojedynczych urządzeniach czy maszynach, na liniach technologicznych, na urządzeniach transportu wewnętrznego, np. na przenośnikach taśmowych itp. Sygnalizatory oferowane są w kolorach: czerwonym, żółtym, pomarańczowym, niebieskim, zielonym i białym. W tablicy 3 przedstawione są podstawowe dane techniczne lamp sygnalizacyjnych.

Wieże świetlne
Wieże sygnalizacyjne (kolumny sygnalizacyjne) są często stosowane w przemyśle. Do ich budowy wykorzystywane są różnokolorowe elementy pozwalające na sygnalizowanie różnych stanów pracy maszyn lub linii produkcyjnych
W ofercie rynkowej funkcjonują dwa typy wież świetlnych – modułowe i kompaktowe. W przypadku wież modułowych odbiorcy, np. konstruktorzy maszyn czy specjaliści utrzymania ruchu, sami dobierają poszczególne części tworząc zestaw optyczny i akustyczny. Wieże kompaktowe stanowią gotowy sygnalizator o określonej funkcjonalności. Konstrukcja modułowa umożliwia dobranie wersji wieży przystosowanej do projektowanego lub eksploatowanego urządzenia, tańsza jest jej modernizacja i ewentualna adaptacja do nowych zadań w razie zmian technologicznych. Budowa modułowa wież świetlnych umożliwia ich łatwy i szybki montaż bez użycia specjalistycznych narzędzi. Najczęściej moduły łączone są ze sobą połączeniami zatrzaskowymi.

Konfiguracja
Kolumny sygnalizacyjne składane są z modułów świetlnych w następującej konfiguracji kolorystycznej, począwszy od góry: czerwony, żółty, pomarańczowy, niebieski, zielony i biały. Moduł dźwiękowy powinien być zawsze zainstalowany na szczycie kolumny sygnalizacyjnej. Modułami dźwiękowymi mogą być syreny w różnym wykonaniu, o różnej głośności i różnej częstotliwości sygnału, buczki, ale również głośniki umożliwiające nadawanie komunikatów i ostrzeżeń głosowych. W kolumnach sygnalizacyjnych stosowane są również moduły komunikacyjne służące do połączenia z zarządzającym komputerem PC przez interfejsy RS 232, USB lub inne, co umożliwia odbieranie alarmów i zarządzanie sygnałami z klawiatury komputera. Niekiedy spotykane są również moduły GSM. W tablicy 4 przedstawione są podstawowe dane techniczne wież sygnalizacyjnych.

Technologia nieregularnych błysków
Niekiedy w sygnalizatorach i wieżach sygnalizacyjnych stosowana jest technologia nieregularnych błysków (EVS – Enhanced Visibility System).
W powszechnie oferowanych urządzeniach sygnalizacyjnych wykorzystuje się regularny sposób błyskania światła z określoną częstotliwością, generowanego w celu zwrócenia uwagi obsługi na stan pracy maszyny lub na możliwość powstania niebezpieczeństwa. Takie regularne miganie światła może spowodować przyzwyczajenie i osłabienie czujności operatora urządzenia.
Aby temu zapobiec wykorzystuje się układ elektroniczny generujący nieregularne sygnały świetlne, co zapobiega przyzwyczajeniu się odbiorcy do regularnych błysków i zwiększa możliwość zauważenia ostrzeżenia.

Modułowe sygnalizatory firmy Lovato

Sygnalizatory dźwiękowe

Przy doborze głośności i rodzaju dźwięku generowanego przez sygnalizatory dźwiękowe należy brać pod uwagę m.in.:
• obszar słyszalności,
• głośność tła, np. pracujące maszyny obróbcze, prasy mimośrodowe, młoty pneumatyczne, urządzenia transportu wewnętrznego,
• możliwość wystąpienia zjawisk tłumiących dźwięki, np. wiatr, deszcz, śnieg.
W zastosowaniach przemysłowych sygnalizator musi wytwarzać dźwięk o głośności wystarczającej do pokonania tła i wszystkich innych sygnałów dźwiękowych wytwarzanych na obszarze słyszalności. Sygnał dźwiękowy niebezpieczeństwa powinien mieć absolutny priorytet w stosunku do wszystkich innych sygnałów dźwiękowych. W praktyce powinien on być co najmniej o 15 dB głośniejszy od hałasu otoczenia, ale nie mniejszy niż 65 dB.

Michał Świerżewski
Opracowano na podstawie
norm i materiałów fabrycznych

Bibliografia:
[1] PN-EN 981+A1: 2009 Bezpieczeństwo maszyn. System dźwiękowych i wizualnych sygnałów niebezpieczeństwa oraz sygnałów informacyjnych (oryg.),
[2] PN-EN 60073: 2003 Zasady podstawowe i bezpieczeństwa przy współdziałaniu człowieka z maszyną, oznaczanie i identyfikacja – Zasady kodowania wskaźników i elementów manipulacyjnych (oryg.),
[3] PN-EN 842+A1: 2009 Bezpieczeństwo maszyn – Wizualne sygnały niebezpieczeństwa – Ogólne wymagania, projektowanie i badanie (oryg.).