Aizveroties vārtiem, nolaižoties barjerai vai mašīnas apstāšanās gadījumos, visur ir nepieciešami viegli un pašsaprotami signāli. Lai cilvēks uztvertu signālu, tiek lietotas skaņas un gaismas ierīces. Ziņa tiek nodota tālumā un ir nepieciešams ļoti pareizi izvēlēties signāla veidu, lai cilvēks uzreiz saprastu un nerastos pārpratumi. Signāliem ir jābūt tik viegli uztveramiem, lai jebkurš tos saprastu, pat bez speciālas izglītības vai instruktāžas. Pareiza signālu saprašana var būt ārkārtīgi nozīmīga, it sevišķi bīstamā vidē vai avārijas apstākļos.

Var tikt lietoti daudz un dažāda veida gaismas signāli, tādi kā signāltorņi, bākas vai luksofora tipa. Ragi, taures un sirēnas tiek lietotas, lai dotu skaņas brīdinājumu. Mūsdienās ir pieejami daudz un dažādi veidi skaņas signāliem ar mainīgiem toņiem, skaļumu un intonācijām. Mūsdienu signālierīces palīdz arī optimizēt ražošanu, pasūtīt loģistiku un darīt vēl daudz dažādas lietas, atkarībā no klienta situācijas.

Signāla krāsa un arī signāla tips var dot skaidru ziņu par prioritātēm, par secību, kādā jārisina problēma. Gaismas signāli ir sākot no pastāvīgi degoša, rotējoša vai pulsējoša līdz pat paniski mirgojošam, kas piesaista lielu uzmanību. Tāpat arī skaņas signāli var būt no klusiem un monotoniem, līdz pat skaļiem un paniski bļaujošiem, kas tiek izvēlēti atkarībā no briesmu nopietnības.

Ražošanā un loģistikā signāltehnika tiek pielietota arī kā palīgelements efektivizācijai, ne tikai briesmu signalizēšanai. Piemēram, cilvēks var apkalpot vienu, divas ražošanas ierīces līdz pat veselai rindai vai telpai ar šādām ierīcēm. Signāltehnika ļauj vienlaicīgi sekot līdzi notiekošajam visās mašīnās.

Signāltorņi spēlē ārkārtīgi lielu nozīmi cilvēka un tehnikas komunikācijā. Operators tiek informēts par iekārtas darbu un var norādīt arī uz potenciālajiem punktiem, kam cilvēkam pievērst uzmanību. Operators var nekavējoties reaģēt, un darba efektivitāte pieaug.

Gaisma un skaņa signāltehnikā

Gaisma

Gaismu apraksta fizikā, un te mēs daudz neiedziļināsimies tās raksturošanā. Gaismas avoti ir evolucionējuši pēdējā laikā. Mēs vēl atceramies kvēlspuldzes ar 1000 stundu darba mūžu, tad sekoja halogēnlampas ar 4000 stundu mūžu. Gāzizlādes lampas signāltehnikā pārsvarā tika lietotas strobiskopiskajiem risinājumiem. Mūsdienās visi šie gaismas avoti tiek aizstāti ar LED (light emitting diodes). LED ir pusvadītāju tehnoloģijas produkts. LED krāsu nosaka izdalītā enerģija un viļņa garums, ko nosaka izvēlētā pusvadītāja materiāls.

Zaļā, dzeltenā, sarkanā, zilā un baltā, tās ir krāsas, kuras visbiežāk lieto signāltehnikā. Īpašos gadījumos ir tikušas lietotas arī violetas, tirkīza vai kāds cits tonis, kuru iegūst sajaucot pamatkrāsas. Var tikt radīti daudz dažādi toņi, ko nosaka krāsu sajaukšanas proporcijas. Praktiski tas izskatās tā, ka vienā korpusā ir ievietotas dažādu krāsu diodes RGB, kuras mēs saucam par daudzkrāsu diodēm.

Skaņa

Skaņa ir spiediena izmaiņas vidē. Dažas no šīm izmaiņam, sauktas par skaņas viļņiem, var uztvert cilvēka auss. Signāltehnikā tiek izmantoti dažādi skaņas parametri. Skaņas spiediens norāda akustisko līmeni jeb skaļumu. To mēra decibelos, kas ir logaritmisks lielums. Cilvēka auss uztver ne tikai skaņas līmeni, bet arī citus parametrus. Piemēram, monotonis tiek uztverts skaļāk nekā platjoslas skaņa, pie vieniem un tiem pašiem decibeliem un audiosignāliem ar ļoti mainīgiem skaņas līmeņiem, tiek uztverti daudz skaļāk nekā vienmērīga skaņa. Skaņas lielums vienmēr ir atkarīgs no skaņas avota attāluma. Signāltehnikā ir pieņemts mērīt skaņu 1 metra attālumā no avota. Praksē tiek rēķināts, ka dubultojot attālumu no skaņas avota, skaņas līmenis krīt par 6dB. Audio frekvence norāda cik reizes skaņas vienība tiek radīta noteiktā laikā, to mēra hercos (Hz). Bērni uztver diapazonā 20 - 20000Hz, palielinoties cilvēka vecumam krītas augšējā robeža. Tiek uzskatīts, ka 50 gadnieki dzird līdz 12 000 Hz, bet vecāka gadagājuma cilvēkiem var nokristies līdz pat 5 000 Hz. Cilvēka auss uztver dažādus toņus dažādā apjomā, šā iemesla dēļ signāltehnika pārsvarā strādā 500 - 5000Hz diapazonā.

Elektriskais signāls tiek pārveidots par akustisko vairākos veidos. Skaļruņi, akustiskās kapsulas, elektromehāniskie akustikas avoti, pēdējā laikā ļoti lielu popularitāti signāltehnikā iemanto pjezo skaņas avoti. Pjezoelektriskais efekts ir mehāniskā spiediena un sprieguma kombinācija cietos ķermeņos, maiņstrāvai ieplūstot pjezoelementā, abas elementa puses sāk deformēties un rada skaņu. Pjezo skaņa darbojas 1-6 kHz diapazonā un ir ideāli tieši signāltehnikai.

Signāltehnikas uzbūve un iedalījums

Signāltorņi

Signāltorņos tiek lietoti vairāki gaismas avoti un parasti ar dažādām krāsām. Signāltorņi var būt arī ar skaņas avotu. Tie tiek ražoti daudziem dažādiem pielietojumiem, ārpusē vajadzība aizsargāt pret atmosfēras iedarbību, bet iekštelpās ir jāaizsargā arī pret citiem faktoriem, kas varētu traucēt signāltehnikas ekspluatāciju. Signāltorņus parasti vada ar PLC, reizēm tie tiek vadīti arī manuāli vai ar sensoru palīdzību.

Gaismas efekti

  • Patstāvīgi degošs;
  • Mirgojošs (dažādas intensitātes gaisma ar biežu atkārtošanos);
  • Zibsnis (īss, spēcīgs gaismas lādiņš);
  • Rotējošs ar spoguli;
  • Rotējošs bez spoguļa.
Uzmanības vērtības

Krāsu nozīme

Multikrāsu gaismas elementiem ir iespējams radīt daudz dažādus gaismas toņus vienā gaismas elementā. Teorētiski ir iespējams iegūt ap 100 000 dažādas gammas krāsas, praksē parasti aprobežojas ar 5 vai 7 krāsām. Signāltehnika strādās tikai tad, ja būs nevārdiska komunikācija, ja mēs izmantosim vairāk krāsas no paletes, tad var rasties pārpratumi. Luksofora darbību mums iemāca jau bērnībā, un to mēs uztveram automātiski, tātad efektīvi.

Audiosignāli

  • Patstāvīgi noturīgs tonis;
  • Pulsējošs tonis ar dažu hercu frekvenci;
  • Mainīgs tonis, patstāvīgi skanošs, bet ar mainīgu frekvenci;
  • Monotonis - signālierīce ir spējīga radīt tikai vienu toni;
  • Speciāli signāli, ko noteikušas valdības vai industrijas.

Šie daudzie signālu veidi ir nepieciešami, lai cilvēks pareizi uztvertu ziņas. To varētu nosaukt par ciklu no stimula uztveres līdz darbībai. Tāpēc ir svarīgi, lai gaismas signāli atbilstu tiem, ko cilvēks ir mācījies, lai būtu universāli nepārprotams ziņojums. Cilvēks apkārtni uztver ar 5 maņām. Bet signāltehnikā mēs izmantojam tikai 2. Cilvēka uztvere ar laiku notrulinās un viņš var vairs nepievērst uzmanību ikdienišķām lietām, tāpēc krāsas signalizēšanai ir jāpievieno arī gaismas efekti, tādi kā, pulsēšana, mirgošana u.tml. Sakarā ar to, ka cilvēka uztveri iespaido daudz dažādu faktoru, nav iespējama pareiza signāltehnikas izvēle, balstoties tikai uz tehniskiem parametriem.

Piemēram, tumšā telpā ir pietiekoši uzlikt 1 (cd) kandeles vāju gaismas avotu un būs pietiekami, lai cilvēks to ieraudzītu. Tajā pašā laikā cilvēks to napamanīs ārpus telpām saulainā dienā. Ja ārtelpās uzliksiet vienkārši sarkanu gaismas elementu, tad ir liela iespējamība, ka tas paliks neievērots. Šajā gadījumā ir nepieciešams lietot mirgojošu gaismas elementu, lai cilvēks varētu to ieraudzīt ar sānu redzi. Iekštelpās papildus rekomendēts lietot arī skaņas signālu. Vizuālais signālindekss var tikt pielietots, bet katrs gadījums jāizskata arī pēc cilvēka psiholoģiskajiemiem uztveres faktoriem. Akustiskais signālindekss nosaka, cik labi audiosignāls tiek sadzirdēts. Ļoti svarīgi faktori ir apkārtējās vides trokšņi, to līmenis un raksturojums. Dzirdamību iespaido arī vējš, lietus un gaisa mitrums.

Signāltehnikas tipi

Sakarā ar to, ka cilvēka uztveri iespaido daudz dažādu faktoru, ir radītas daudz ierīces, lai nosegtu visu pieprasījumu.

Optiskā signāltehnika - signāltorņi, luksofori, bākuguņi. Plaši pielietojums visās nozarēs, signalizē par darba statusu.

Audio signāltehnika - taures, sirēnas. Pielietojums pārsvarā tur, kur nepietiek ar gaismas signāliem, vai arī gaisma nav saskatāma.

Kombinētā signāltehnika - optika un skaņa tiek sakombinēta, lai sniegtu vislabāko iespējamo risinājumu konkrētajai darba videi.

Pielietojums

Signāltehnika nepazīst valodu un kultūru atšķirības, un tai ir vienaldzīgs indivīda izglītības līmenis. Skaidri signāli sniedz norādes kā rīkoties. Signāltehnikai ir jābūt viegli saprotamai. Svarīgs faktors rūpniecībā - operatoram ir jābūt iespējai ik mirkli pārliecināties, ka signāls tiek attēlots pareizi, atbilstoši darba statusam. Signāltehniku izmanto arī darba drošības ievērošanai. Tā signalizē par nepieciešamību pamest darba zonu vai telpu. Ļoti specifiska sfēra ir pārtikas ražošana. Signāltehnikai tur ir nepieciešamas ļoti striktas prasības, lai tā atbilstu pārtikas ražotņu normām. Kontroles paneļos un aparātbūvē arī ir nepieciešams ievērot speciālas prasības un normas. To pašu varētu teikt arī par ļoti sarežģītām konveijeru sistēmām, katra dīkstāves minūte izmaksā ļoti dārgi.

Manuālās darba stacijas

Lai arī digitalizācija iet savu uzvaras gājienu, vēl joprojām ap 90% darba vietu ir cilvēku apkalpotas. Lai cilvēki savstarpēji, bez liekām problēmām saprastos, tiek lietota signāltehnika – skaidri un vienkārši. Praksē tiek lietoti signāltorņi, kurus cilvēks ieslēdz manuāli vai ar kādu vienkāršu sensoru. Signāltehnika tiek lietota arī celtniecībā, piemēram, augstceltnēm tiek izgaismoti gabarīti aviosatiksmes drošībai. Ja nepieciešams, šī signāltehnika tiek aprīkota ar infrasarkano gaismas avotu. Ir daudz un dažādi pielietojumi, no ārkārtīgi vienkāršiem līdz ļoti sarežģītiem. Vienkārši, uztverami un saprotami.

Digitalizācija signāltehnikā

Mūsdienās signāltehnika tiek aprīkota ar bezvadu raidītājiem. Tiek iegūtas vairākas priekšrocības, sākot ar darba uzskaiti, beidzot ar ziņojuma nosūtīšanu citos saziņas kanālos. Daudzas mašīnas un iekārtas ir spējīgas analizēt un glabāt ārkārtīgi lielumu datu daudzumu. Signāltehnikas priekšrocība ir vienkāršumā un momentānā pielietojumā. Nav nepieciešama ilglaicīga datu apstrāde, lai tos varētu pielietot praksē. Signāltehnika sniedz vienkāršu un konkrētu ziņojumu, nevis bezgalīgu nesalīdzināmu datu apjomu. Krāsas ir iespējams vienkārši parādīt ekrānos, kombinējot ar telpas plānu vai citiem simboliem.

Industrija 4.0 jeb lietu internets ir sācis savu uzvaras gājienu. Pareizu datu plūsma un to viegla pielietojamība ir nākotnes panākumu atslēga. Signāltehnikas risinājumi ir praktiski un vienkārši un ļauj rīkoties nekavējoties. Dati tiek saņemti, pārvēsti saprotamā signālā un tad tos var reāli pielietot. Ja ir radušās problēmas kādā no šiem posmiem, tad mēs nevaram runāt par gudru, 21. gadsimtam atbilstošu darba vidi. Investējot signāltehnikā, Jūs investējiet nākotnes panākumos.

Noskaidro, vai Tavā uzņēmumā tas ir nepieciešams!