Авторы: Д.С. Бирюков, канд. техн. наук, руководитель отдела технического развития  (ООО «ГК «ИНТРАТУЛ»)

Опубликовано на портале «Химическая техника», сентябрь 2020

2020 год принес много новых вызовов как для системы здравоохранения, так и для промышленности и бизнеса. Для борьбы с пандемией нового коронавируса COVID-19 потребовалось разработать новые стандарты производства, корпоративной культуры и бытового поведения, одним из основных элементов которых стало социальное или, как его еще называют, физическое дистанцирование.

Его принцип прост: избегая близких (менее 1,5…2 м) физических контактов между людьми, мы снижаем вероятность передачи вируса воздушно-капельным путем. Вследствие этого снижается количество новых случаев инфицирования и падает нагрузка на систему здравоохранения. Основная цель физического дистанцирования – снизить количество новых случаев инфицирования до показателей, которые система здравоохранения способна обслужить (т.н. уплощение кривой заболеваемости, flatten the curve).

На языке математике модель выглядит согласно формуле (1).

где

Ro– базовый показатель репродукции вируса;

R– модифицированный показатель репродукции вируса;

α – коэффициент уменьшения количества контактов от обычного уровня;

f – доля вовлекаемого в социальное дистанцирование населения.

Таким образом, если хотя бы половина населения сократит контакты вдвое от обычного уровня, то количество новых случаев инфицирования сократится почти на 40%. Чтобы наглядно показать, как работает физическое дистанцирование, обратимся к рис. 1.

Рис. 1. Кривые роста случаев инфицирования в естественных условиях и при социальном дистанцировании

Так как физическое дистанцирование – непривычная модель поведения для большинства, за правильностью соблюдения таких мер необходимо наблюдать, а персонал нуждается в технических средствах, облегчающих контроль за социальной дистанцией.

Существует несколько технических средств, решающих обозначенную задачу. Одно из них – использование специальных программ видеоаналитики, обрабатывающих данные с видеокамер или сенсоров-дальномеров.

Траектории всех людей в кадре непрерывно отслеживаются, а случаи сокращения дистанции до критических значений фиксируются автоматически. На рис. 2 видны такие траектории, зеленым цветом обозначены безопасные варианты перемещения, желтым – небезопасные, когда дистанция между людьми сокращается до критической.

Рис. 2. Визуализация программы видеоконтроля социальной дистанции

Программное обеспечение поддерживает создание зон, свободных от наблюдения, и запретных зон, куда доступ персонала запрещен. Особый интерес вызывает использование таких систем на предприятиях, уже оснащенных системой видеонаблюдения, ведь в этом случае расходы на внедрение значительно сокращаются.

Другой вариант технической реализации – система с использованием носимых меток. Такую метку сотрудник может закрепить на каске или ремне (вариант 1) или носить как часы (вариант 2). Метки контролируют расстояние между собой и подают сигнал владельцу, если дистанция до соседнего человека с такой же меткой сокращается до критической (рис. 3).

Рис. 3. Система с использованием носимых меток

Как и в случае с системой на базе видеоаналитики, существует возможность фиксации произошедших близких контактов в файле-реестре. Для этого необходимо выгрузить данные с метки по интерфейсу UART на персональный компьютер (вариант реализации, показанный на рис. 4, а) либо создать сеть шлюзов Zigbee, обеспечивающую фиксацию событий в онлайн-режиме (вариант реализации, показанный на рисунке 4, б).

Рис. 4, а. Запись событий по интерфейсу UART
Рис. 4, б. Сеть шлюзов онлайн-передачи данных

Носимые метки автономны, могут работать от 10 до 30 ч без подзарядки, обладают точностью позиционирования 10 см, имеют малую массу (75…85 г) и степень защиты IP67.

В совокупности оборудования с такими характеристиками достаточно для создания рабочей системы контроля за социальной дистанцией при относительно низких затратах на развертывание.

Вместе с тем возможности систем контроля персонала на базе носимых меток могут быть гораздо шире, чем только слежение за социальной дистанцией. Метки могут транслировать точную геопозицию человека, обладать возможностью прямой (от диспетчерского пункта к сотруднику) и обратной (от сотрудника к диспетчерскому пункту) связи.

Это позволяет создавать полномасштабные системы обеспечения безопасности персонала на опасных производственных объектах, которые дают возможность предупредить персонал о возникновении угрозы, своевременно его эвакуировать, а в случае произошедшей аварии – организовать быстрый и точный поиск людей. Точность определения позиции зависит от плотности покрытия объекта точками доступа и может составлять от десятков метров (зональное позиционирование) до единиц метров (точное позиционирование), как показано на рис. 5.

Рис. 5. Точное геопозиционирование людей в шахте

Метки с возможностью обратной связи необходимы для распределенных объектов, где персонал трудится на удаленных постах без постоянной телефонной или радиосвязи с центральной диспетчерской. Метки с возможностью прямой связи можно использовать в медицинских учреждениях для подачи сигналов от пациентов центральному сестринскому посту.

При этом, разумеется, функционал контроля за социальной дистанцией также можно реализовать на всех перечисленных типах меток, обеспечивая расширенную функциональность в уже построенной сети точек доступа.