Wykaz Projektów
Streszczenie

Opracowanie narzędzia wspomagającego proces numerycznej rekonstrukcji przebiegu wypadków przy pracy

Kierownik projektu: mgr Klaudiusz Ziemek

Streszczenie projektu:

 

Liczba wypadków przy pracy w Polsce przekracza 80 tysięcy w skali roku.  Blisko 0.5% z nich to wypadki ze skutkiem śmiertelnym. Należy się zatem zastanowić, jakie zmiany do środowiska pracy można wprowadzić, aby stało się ono bardziej przyjazne i bezpieczne dla pracownika. Szczegółowa analiza zaistniałych wypadków jest jednym z kluczowych działań, które powinno się wykonać, aby zidentyfikować zagrożenia i spróbować znaleźć środki bezpieczeństwa minimalizujące ryzyko ponownego zajścia wypadku. Niestety próby fizycznej rekonstrukcji wypadków są kosztowne i często nie dają powtarzalnych rezultatów. Problemem jest też modyfikacja warunków początkowych takich symulacji, przez co utrudnione jest badanie różnych wariantów zajścia badanego zdarzenia.

Rozwiązaniem przedstawionego problemu, są symulacje numeryczne. Centralny Instytut Ochrony Pracy – Państwowy Instytut Badawczy od lat z powodzeniem zajmuje się rekonstrukcją wypadków przy pracy z wykorzystaniem pakietu MADYMO. Prowadzone działania pozwalają ustalić przebieg zdarzenia, zbadać różne warianty, oraz sprawdzić skuteczność różnych typów zabezpieczeń. Jednak przeprowadzenie tych symulacji wymaga bardzo dużego doświadczenia użytkownika i wielu godzin spędzonych na ustawianiu wszystkich parametrów. Z tego powodu, w ramach zadania 2.G.20, opracowano narzędzie wspomagające proces rekonstrukcji wypadków przy pracy.

Zadanie było podzielone na 2 etapy po 12 miesięcy. Podczas pierwszego etapu wykonano projekt koncepcyjny narzędzia na podstawie rekonstrukcji wypadków przy pracy, przeprowadzonych w instytucie w ramach już zakończonych projektów. Dokonano selekcji wymaganych funkcjonalności, oraz opracowano algorytmy: poszukiwania najbardziej prawdopodobnego przebiegu wypadku przy pracy, oraz szacowania stopnia odniesionych urazów w skróconej skali ciężkości obrażeń. Ze względu na istnienie aplikacji do modelowania graficznego, które posiadają znaczną część potrzebnych funkcji, zdecydowano się wykorzystać jedną z nich, jako bazę tworzonego narzędzia. Przed rozpoczęciem implementacji narzędzia, wybrano program Blender, który udostępnia możliwość rozbudowy jego interfejsu z wykorzystaniem własnych skryptów w języku python (Rysunek 1). Większość czasu pracy w tym etapie poświęcono na utworzenie wspomnianych skryptów. W etapie drugim ukończono prace programistyczne nad prezentowanym narzędziem, oraz wykonano testy wszystkich funkcjonalności. Główny nacisk prac w ostatnim etapie był położony na przeprowadzenie 5 rekonstrukcji wypadków przy pracy zaczerpniętych z bazy Państwowej Inspekcji Pracy. Ich przebieg, oraz wyniki są przedstawione w sprawozdaniu końcowym z zadania.

   

Rysunek 1. Interface utworzonego narzędzia w programie Blender. Na rysunku zaznaczone są poszczególne menu wykorzystywane do rekonstrukcji wypadku przy pracy: 1 – obiekty służące do budowania sceny wypadku, 2 – odtwarzanie zaprogramowanych w aplikacji animacji, 3 – definicje grup kolidujących w symulacji, 4 – wybór parametrów i przeprowadzanie symulacji, 5 – menu dodatkowe dla aktualnie zaznaczonego elementu, którego zawartość zmienia się w zależności od typu zaznaczonego obiektu.

Funkcje aplikacji można podzielić na 3 grupy. Pierwsza z nich odpowiada za modelowanie sceny wypadku, określa elementy geometryczne do jej konstrukcji, zawiera skrypty monitorujące poprawność jej wykonania i umożliwia wybór parametrów fizycznych obiektów. Druga grupa odpowiada za tłumaczenie danych z utworzonej sceny do plików zgodnych z wytycznymi dla pakietu obliczeniowego MADYMO. Ostatnia z grup funkcji odpowiada za przeprowadzenie symulacji numerycznych z wykorzystaniem pakietu, oraz wygenerowanie raportu końcowego z rekonstrukcji.

Otrzymane narzędzie przyspiesza proces budowania scen wypadków przy pracy, pozwala na łatwe wprowadzanie zmian i testowanie różnych wariantów ich przebiegu. Ponadto narzędzie automatycznie przeprowadza ostateczną rekonstrukcję i generuje raport o przewidywanych obrażeniach poniesionych przez poszkodowanego.



Jednostka: Pracownia Technik Rzeczywistości Wirtualnej

Okres realizacji: 01.01.2018 – 31.12.2019