Представьте: вы входите в цех, надеваете привычные наушники, чтобы защитить слух от производственного шума, и в этот же момент ваше рабочее место начинает "говорить" вам о потенциальной опасности. Звучит футуристично? Но именно такую технологию разрабатывает команда энтузиастов из ГГНТУ, превращая обыденный аксессуар в мощный инструмент контроля за здоровьем персонала.
От увлечения к проекту
История создания уникальных наушников началась не с четко сформулированной задачи, а с личного интереса. Магомед Эльдаров, молодой инженер, увлеченный как техническими аспектами, так и медициной, пришел в студию стартапа «Хайпарк» с желанием заниматься проектной деятельностью. Его ответы на вопросы о хобби и интересах привели к неожиданному, но перспективному направлению – разработке системы мониторинга летучих органических соединений (ЛОС) непосредственно в ушном канале работника.
Сейчас Магомед — генеральный директор проекта «Латтамед», который занимается данной разработкой.
Как это работает
Сердцевина технологии – это высокочувствительные газовые сенсоры, в частности, TGS2620 и TGS822. Они активируются встроенным нагревателем, достигая оптимальной рабочей температуры. Ушной канал, будучи замкнутой полостью, накапливает смесь летучих соединений, выделяемых кожей и потом. Именно эти соединения — спирты, изопрен, ацетон и другие органические пары— вступают в реакцию с поверхностью сенсора. Результаты этой реакции – данные об обнаруженных ЛОС – выводятся на экран сопутствующего программного обеспечения в виде наглядных графиков.
Невидимые враги
— Сенсоры TGS2620 и TGS822 выбраны не случайно, - объясняет автор проекта. — Они обладают высокой чувствительностью к спиртам, растворителям (ацетон, толуол, ксилол, гексан) и парам бензина – наиболее распространенным и легко испаряющимся органическим соединениям в промышленности. Но опасность представляют и гораздо более коварные вещества, присутствующие на вредных производствах: бензол (канцероген), толуол и ксилол (нейротоксины), хлорированные растворители, метанол и формальдегид. Эти пары, даже в низких концентрациях, способны оказывать нейротоксическое действие, накапливаться в организме, поражать печень, почки и дыхательные пути, вызывая головные боли, снижение концентрации и другие проблемы со здоровьем.
Персональный охранник
Концепция проекта предполагает, что наушники станут персональными мобильными устройствами, передающими данные о концентрации ЛОС в общую систему безопасности предприятия. Сначала происходит фиксация данных: наушники непрерывно мониторят уровень ЛОС. Затем осуществляется беспроводная передача, когда собранные данные по Bluetooth, LoRa или Wi-Fi отправляются на центральную платформу мониторинга. Система сравнивает полученные показатели с установленными на предприятии нормативами и предельно допустимыми концентрациями. В случае превышения нормативов автоматически формируются уведомления, которые поступают как самому работнику, так и службе охраны труда.
Разработка не ограничивается аппаратной частью. Предполагается создание комплексного программного обеспечения, включающего мобильное приложение для работников, которое ведет личную статистику воздействия ЛОС, веб-панель для инженера по охране труда и API для интеграции, которая позволяет подключать систему к существующим платформам безопасности, включая SCADA, ERP и системы специальной оценки условий труда (СОУТ).
На пути к совершенству
Первые шаги всегда сопряжены с вызовами. Основной проблемой на начальном этапе стало обеспечение комфорта при ношении. Разработчик столкнулся с тем, что датчики, расположенные слишком близко к уху, отдавали тепло, вызывая дискомфорт. Эта задача была успешно решена путем уменьшения размера платы и более глубокого размещения датчиков в чашке наушников.
— Помимо основной функции защиты слуха, эти наушники выполняют и другую, не менее важную задачу: фиксируют время, проведенное человеком в зоне с повышенными ЛОС, - рассказывает Магомед Эльдаров. — Это критически важно для охраны труда, поскольку даже невысокие концентрации растворителей могут приводить к головным болям и снижению работоспособности. Система позволяет своевременно менять участок работы или корректировать работу вентиляции, а также выявлять "горячие точки" в цеху, где регулярно превышаются ПДК, что дает возможность улучшить вентиляционные системы и производственные процессы.
Сейчас команда успешно разработала второй, презентабельный прототип. Тесты в химической лаборатории завершились благополучно, и разработчики активно ищут пути выхода на рынок. Параллельно ведется работа по подготовке документов для патентования изобретения.
Повсеместное внедрение таких инновационных решений обещает значительное уменьшение скрытого хронического воздействия ЛОС на работников. Это, в свою очередь, приведет к снижению риска головных болей, аллергических реакций, нарушений сна и проблем с дыханием. Постоянный персональный мониторинг сделает труд более "здоровым" и предсказуемым, открывая новую эру в заботе о благополучии сотрудников.
За успехом проекта стоит слаженная работа команды. Группа инженеров, предоставленная «Хайпарком», отвечает за пайку и выбор комплектующих, а программист занимается разработкой программного обеспечения для платы и датчиков. Автор же проекта, помимо проведения тестов и изучения рынка, активно участвует в исследовании сфер применения разработанной технологии, где она могла бы принести наибольшую пользу.