1           Inleiding

Dit artikel gaat over toepassing van scanners voor detectie van personen als veiligheidsmaatregel bij beweegbare bruggen. In de praktijk zijn deze in het verleden toegepast (o.a. in Overijssel) maar deze zijn in de loop der tijd weer verwijderd, mede omdat deze niet aan de betrouwbaarheidseisen konden voldoen. De stand der techniek is echter voortgeschreden en de laatste tijd worden scanners mondjesmaat weer toegepast. Er is echter nog wel huiver. Dat is de reden om een aantal zaken rondom scanners op een rijtje te zetten.

NB: Let wel, ik beweer niet de wijsheid in pacht te hebben. Mijn analyse is gebaseerd op informatie die ik nu uit de markt kan halen en dit document is vooral ook een uitdaging om er op te gaan reageren (door leveranciers en gebruikers) en om er meer duidelijkheid te krijgen over toepassing van scanners bij beweegbare bruggen. Hopelijk levert dit een wederzijdse kennisdeling op die bijdraagt aan een juiste toepassing van deze middelen.

(ook downloadbaar als bestand, alle rechten voorbehouden)

2           Wat zijn scanners?

2.1           Omschrijving

In dit document wordt met scanners bedoeld de opto-elektronische laserscanners, zoals deze in de industrie worden toegepast bij de beveiliging van (.o.a.) aanrijdgevaar door AGV’s.

Voorbeelden zijn scanners van Sick en Datalogic (verkocht onder verschillende labels van o. a Banner, Pilz). NB deze worden alleen als voorbeeld genoemd en het is geenszins de bedoeling een voorkeur uit te spreken over een bepaald type scanner. De lezer zal vooral zelf een oordeel moeten vormen.

(bron: websites sick.com en turck.nl)

De scanners werken met laserlicht (in het niet-zichtbare gebied) en bevatten een roterende spiegel die het laserlicht ombuigen. De scanner meet simpelweg de tijd waarmee de lichtstraal weer teruggekaatst door een object en kan dat omzetten in een afstand. Door het roteren wordt een bepaald gebied gescand en kunnen voorwerpen worden waargenomen.

(bron: brochure Banner Engineering)

Het te scannen gebied kan nauwkeurig worden geprogrammeerd. Vaste objecten kunnen ook worden voorgeprogrammeerd.

Het bereik van de scanners is tot enkele tientallen meters, hoewel dat niet altijd geldt voor het veiligheidsbereik, wat eerder wordt uitgedrukt in meters.

2.2         Veiligheid

De scanners worden geleverd met SIL2/ PLd - cat 3. Deze prestatieniveaus zijn naar verluid geldig voor de gehele keten van het detecteren van een object binnen de voorgeprogrammeerde veiligheidszone.

De scanners kunnen ook een waarschuwingsniveau hebben waarbij er een ‘oranje’ licht wordt getoond als er een object in de buurt komt. Het betrouwbaarheidsniveau geldt voor een bereik van enkele meters vanaf de scanner (4 a 5 meter).

3           Toepassing bij bruggen

3.1           Historie

(brug Thijendijk, kanaal Steenwijk-Ossenzijl, Overijssel, ca. 2000)

Al in de jaren ’90 van de vorige eeuw zijn scanners toegepast bij beweegbare bruggen. Destijds liep de provincie Overijssel daarmee voorop. Bij het opstellen van de norm NEN 6787 rond 2000 hebben we een bezoek gebracht aan één van deze bruggen. Belangrijkste motivatie van de eigenaar was dat de brugwachter op deze vaarweg te maken had met psychische onderbelasting. Daardoor is destijds besloten de bruggen automatisch te maken. Dat betekende dat een brugopening werd gestart als er door een scanner een vaartuig werd waargenomen. Een aantal gevaarlijke zones werd gescand door zogenoemde ‘oester’-scanners. Het bleek echter dat mensen die op de leuning zaten niet werden gedetecteerd en dat de scanners eenvoudig te omzeilen waren. Bovendien ontbrak enige veiligheidscategorie.

Omdat we destijds nog niet overtuigd waren van de haalbaarheid van deze techniek, hebben we overwogen dit type te verbieden. Omdat dat echter ook bezwaren stuitte, is daarna wel een clausule opgenomen over automatische bruggen, maar waarbij de toepassing werd beperkt en er de hoogste veiligheidscategorie werd toegekend aan de scanner (categorie 4 volgens EN954-1).

De provincie Overijssel heeft de betreffende bruggen overigens weer gewoon bedienbaar gemaakt (met schouw door brugwachter).

3.2         Waarom

Het toepassen van een scanner is aantrekkelijk om twee (overigens verschillende) redenen:

1. Het volledig vervangen van de schouw van de brugwachter door een scansysteem (bestaande uit één of meer scanners) dat de gevaarlijke zones scant op aanwezigheid van personen.
2. Het ondersteunen van de schouw door de brugwachter door dat het als een signalering werkt als de brugwachter niet alles kan zien.

De achterliggende reden is het voorkomen van ongevallen. Uit de onderzoeken van de Onderzoeksraad is gebleken dat de brugwachter (en de omstandigheden waaronder deze moest werken) een cruciale rol speelde in de beslissing de brug te openen terwijl er nog mensen op de bruggen aanwezig waren.

Ad 1.

Als een scanner het werk van de brugwachter kan overnemen, biedt dit kansen. Een betrouwbaar systeem kan de taak in theorie overnemen. Als dat mogelijk is, kan dat leiden tot een verdere automatisering van bruggen en levert het een verhoogde veiligheid op. Voorwaarde is wel dat naast een betrouwbare scanner, deze ook op de juiste wijze moet worden toegepast.

Ad 2.

Het toepassen van een scansysteem als beslissingsondersteunend systeem is een mogelijkheid, maar daarbij moet het voor de gebruiker wel heel duidelijk zijn wat de beperkingen zijn van het systeem. Het mag zeker geen excuus worden om de aandacht te verleggen naar andere gebieden en/of de taak van de brugwachter te verzwaren. Te veel leunen op dit systeem heeft dan namelijk tot gevolg dat het de positie in gaat nemen als vervanging van de schouw en daarmee een toepassing cf. 1.

Er zal nog meer onderzoek nodig zijn om na te gaan in welke situaties en onder welke omstandigheden dit verantwoord is. Het mag in elk geval niet als veiligheidssysteem worden aangeduid.

3.3         Wat zijn de beperkingen

Bij de toepassing van scanners bij beweegbare bruggen zijn er een aantal beperkingen waarmee rekening moet worden gehouden bij toepassing buiten. Dat zijn o.a.:

• Heel donkere materialen weerkaatsen niet of nauwelijks. In een industriële omgeving is er meer controle over kleurgebruik en is dat een minder groot bezwaar.
• Bij slecht weer (mist / stof ) detecteert de scanner eerder een onveilige situatie.
• De scanner scant alleen een vlak, geen volume. Een juiste opstelling is van belang.
• Een object geeft schaduwwerking. Wat er achter een object gebeurt, wordt niet waargenomen.
• Er lopen niet-professionele gebruikers rond die de scanners kunnen vernielen, proberen te omzeilen of er gebruik van maken om de brug in storing te zetten.

3.4         Wat zijn de mogelijkheden?

Een oppervlakte van een brug tussen de afsluitbomen vormt een helder gedefinieerd vlak, waar het mogelijk is om met een scanner op een kleine hoogte objecten (en dus ook mensen) waar te nemen.

Belangrijk is wel dat het vlak er zich voor leent en de afmetingen beperkt zijn. Anders moeten meerdere scanners worden toegepast.

Een groot val waarop ook geleiderail is aangebracht is al minder (of zelfs niet ) geschikt.

Verder mag met niet verwachten dat men met één scanner voor een rechthoekig vlak klaar is. Zowel op een hoogte van 30 cm horizontaal, een hoogte van 1,1m maar ook wellicht verticaal langs de leuningen scannen is een noodzaak, indien dit volgt uit de risicobeoordeling.

(voorbeeld configuratie bij eenvoudige brug)

3.5         Veel voorkomende bezwaren

In de praktijk komen een aantal bezwaren naar voren, die echter bij navraag niet altijd of slechts deels waar blijken te zijn.

Mensen worden niet waargenomen

De scanner werkt met reflecterend licht en maakt geen onderscheid tussen mensen en objecten. De mate van reflectie heeft waarschijnlijk wel een grote invloed op de betrouwbaarheid.

Stilstaande objecten worden niet waargenomen

De scanner detecteert of er objecten zijn in een voorgeprogrammeerd gebied waar normaliter geen objecten horen te zijn. Voor zover mij bekend worden er geen bewegingen gedetecteerd. Simpelweg de aanwezigheid van het object is voldoende voor een schakeling.

Kinderen worden niet waargenomen

Mits de scanner juist wordt opgesteld en ook het bereik goed wordt toegepast is ook een kind waarneembaar. Hierbij is plaatsing op bijvoorbeeld 30 cm boven het dek van belang.

Ze zijn niet geschikt voor buiten

De bezwaren voor buitentoepassing lijken bij leveranciers voornamelijk voort te komen uit het feit dat de betrouwbaarheid en de beschikbaarheid naar beneden gaan. Betrouwbaarheid vanwege oncontroleerbare lichtcondities, maar wellicht is het van belang een scanner te combineren met een lichtmeter of andere detectie methoden. De beschikbarheid is uiteraard lager omdat buiten de kans op ‘false positives’ sterk toeneemt (vogels, stof, vuil, mist). Dit is dus vooral van belang om mee te nemen in de principiële keuze of je überhaupt scanners wil / moet toepassen.

Ze voldoen niet aan categorie 4

Dat klopt, maar de normen zijn aangepast. In de herziening van de NEN6787 hebben we gemeend de eis te verlagen naar SIL2 / PL d. Dat wil echter niet zeggen dat dat universeel toepasbaar is. Bij een individuele brug kunnen andere eisen gelden.

Als uit de risicobeoordeling volgt dat een SIL3-scanner nodig is (die zeer waarschijnlijk niet bestaat) zal je het toepassen van deze techniek moeten heroverwegen of naar andere (duurdere) oplossingen moeten gaan (redundantie, aanvullende scans, 2-uit-3-systemen). Als kostenbesparing de belangrijkste motivatie was voor toepassing, komt in dat geval de brugwachter toch wel in beeld.

Ze kunnen worden vernield of misbruikt.

De meeste scanners zijn robuust, maar wel uitgaand van professioneel gebruik. Als er niet professionele gebruikers in de buurt komen (goedwillend of kwaadwillend) zijn de scanners kwetsbaar. Vermoedelijk is het wel zo, dat ze bij storing/ schade direct in een veilige toestand komen, dat wil zeggen dat de brug dan tot stilstand komt. Dit vraagt aandacht bij plaatsing en (on-)bereikbaarheid.

3.6         Wat zegt regelgeving?

Scanners zijn veiligheidscomponenten cf. artikel 2c van de machinerichtlijn en staan ook in Bijlage IV en zijn daarmee verplicht gecertificeerd door een NoBo.

De leverancier moet een verklaring van overeenstemming meeleveren, CE-markering aanbrengen (met vermelding NoBo) en een gebruiksaanwijzing.

In de NEN 6787 (vigerend) staat de detectiesystemen voor aanwezigheidsdetectie van personen moeten voldoen aan veiligheidscategorie 4 volgens NEN-EN 954-1.

In de (aankomende) groendruk hebben we de artikelen met betrekking tot de automatische bruggen verplaatst naar een informatieve bijlage en daar zal staan, dat de besturing en de systemen voor aanwezigheidsdetectie van personen en/of objecten minimaal moeten voldoen aan PL d volgens NEN‑EN-ISO 13849-1 of SIL 2 volgens NEN‑EN‑IEC 62061.

NB deze verlaagde eis is gebaseerd op een invulling van de risicograaf met een S= S2, P= P2, F= F1.

4           Conclusies en aanbevelingen

Als voorlopige conclusie kan worden getrokken dat het gebruik van scanners voor detectie van personen veelbelovend is. Het is echter van belang dat de aandacht zich eerst richt op het op een andere wijze verkrijgen van veiligheid. Het toepassen in de praktijk moet uiteindelijk resultaten opleveren die een juiste toepassing mogelijk maken en de beperkingen in beeld brengen. Het uitvoeren van pilots is daarom toe te juichen, mits zorgvuldig uitgevoerd.

Bij toepassing van een nieuwe techniek ontstaat nog al eens de valkuil dat het ‘gadget’ belangrijker wordt dan het doel dat het zou dienen (het wordt doel in plaats van middel). Het is daarom van belang dat er steeds wordt nagedacht òf dit wel een adequate toepassing is (kan het ook anders?) en dat men transparant is over de mogelijkheden en de beperkingen.

Aandachtspunten zijn:

• Van te voren bedenken of toepassen van scanners verantwoord is. Wat is de openingsfrequentie, hoeveel en welk type volk loop er over de brug.
• De wijze waarop de scanners worden geïnstalleerd. Die bepaalt namelijk in hoge mate of de scanner effectief een bijdrage levert aan de veiligheid. Alleen maar scanners met SIL2 toepassen en dan denken dat je klaar bent is niet de juiste weg. Daarom moet daarvoor ook meer aandacht komen in de norm. Het gaat niet om de individuele scanners, maar om de veiligheid van het gehele systeem.
• Uitgebreid testen. Het is ook van belang dat scanners bij het in bedrijf stellen in de betreffende configuratie uitgebreid worden getest: weersomstandigheden, omzeilen ….
• Nagaan hoe en of een scanner kan bijdragen aan ondersteuning van het werk van een brugwachter zonder dat deze de neiging krijgt volledig te gaan steunen op deze scanner, waardoor de scanner onbedoeld een grotere rol krijgt.
• Bewustzijn dat er wellicht meer scanners moeten worden geplaatst dan aanvankelijk gedacht. Ten eerste omdat het gebied groot is en het bereik klein, ten tweede omdat het nodig is om een voldoende veiligheidsniveau te halen.

Pas daarná volgt de validatie of de toepassing van de scanners een veilige situatie oplevert en die opweegt tegen het weglaten van de schouw door de brugwachter.

In de normgeving zullen we in de groendrukperiode aandacht geven aan aanvullende eisen bij het toepassen van scanners. Deze zullen zich richten op:

• De omstandigheden waaronder een keuze voor scanners verantwoord is;
• De beperkingen in de toepassing;
• Eisen aan de configuratie;
• Wijze van testen.

Hiervoor willen we ook nadrukkelijk contact zoeken met leveranciers van deze systemen om meer kennis hierover op te doen.

Voorlopig is de aanbeveling om:

• Eerst goed na te gaan waarom een scanner moet worden toegepast.
• Dit eerst te doen in een testomgeving en bij een overzichtelijke brug.
• De mogelijkheid in te bouwen (fall-back-positie) om terug te gaan naar klassieke bediening.

Resumerend: kunnen scanners een bijdrage leveren een de veiligheid van een beweegbare brug? Ja, dat kan, maar niet altijd en blijf vooral goed nadenken, wees je bewust van de gevolgen (het is niet alleen de scanner) en overweeg de alternatieven op een eerlijke manier.

Tot slot: tot nu toe blijft de brugwachter, mits deze zijn werk goed kan uitvoeren (ook uitkomst onderzoek OvV), een belangrijke schakel en nog altijd het beste in staat om een brug te schouwen. Hij/zij mag echter niet gehinderd, afgeleid of opgejaagd worden. Het toepassen van een scanner mag dan ook niet fungeren als stoplap voor het niet goed organiseren van de bedientaak.