Оснащение шахт автоматизированными информационно-управляющими системами современного уровня

Область применения МИС – подземные выработки шахт, рудников и их наземные строения, опасные по газу (метану) и/или горючей пыли, в соответствии с требованиями к уровню взрывозащиты согласно ПБ 05-618-03, ПБ-03-533-03.

Granch МИС позволяет:

• измерять параметры рудничной атмосферы по основным измерительным каналам и контролировать параметры по дополнительным измерительным каналам;
• собирать информацию о состоянии шахтных объектов;
• выдавать управляющие команды на шахтные объекты при заданных значениях измеряемых или контролируемых параметров;
• осуществлять маршрутизацию и обмен информацией по каналам связи;
• отображать на АРМ оператора информацию о контролируемых параметрах, работе технологического оборудования, выявленных неисправностях и нештатных ситуациях;
• изменять количество измерительных и управляющих каналов в процессе эксплуатации.

На базе Granch МИС могут быть реализованы автоматизированные системы:

• аэрогазового контроля;
• мониторинга и управления энергетическими ячейками;
• управление конвеерами;
• управления водоотливом;
• прочие технологические процессы, в том числе подразумевающие сложные алгоритмы управления, сбор данных с распределенных объектов, передачу большого объема информации и пр.

Granch МИС состоит из измерительных и управляющих узлов на основе контроллеров измерительных технологического оборудования Granch SBTC2, датчиков, автономных источников питания, линий связи, маршрутизаторов, серверов и автоматизированных рабочих мест. Конкретная структура МИС определяется проектом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Система Granch SBGPS.

Система связи ГРАНЧ, объединяющая все устройства, входящие в состав автоматизированной системы оперативно-диспетчерского управления (АСОДУ), представляет собой  локальную информационно-вычислительную сеть (LAN), использующую Internet - протокол (IP) на всех своих уровнях. Универсальность этого протокола позволяет применять стандартизированную аппаратуру и программное обеспечение для доступа к любому узлу системы - от датчика и исполнительного механизма до сервера. До настоящего времени в качестве физической среды передачи сигнала в этой системе использовались только проводные линии связи - медные либо оптические. Причем, скорость передачи информации по стандартному подземному телефонному кабелю в системе связи ГРАНЧ почти в тысячу раз выше, чем в любой другой существующей сегодня подземной системе, даже использующей специализированные медные пары. Это стало возможным благодаря использованию оригинальной технологии Granch SBNI - передачи данных по проводам. Такой скорости передачи информации более чем достаточно для решения любой подземной технологической задачи, что сделало нецелесообразным применение сложных в обслуживании оптических линий. Проблемой оставались только сами провода, привязывающие устройство или абонента к определенному месту. Сегодня мы предлагаем беспроводное расширение этой подземной локальной сети - Wireless-LAN ("WLAN"). Система основана на технологии WiFi (IEEE 802.11), как наиболее популярной и стремительно развивающейся технологии беспроводной связи.

Назначение системы:

• непрерывное наблюдение за точным местоположением людей и механизмов,
• непрерывное наблюдение за точным состоянием людей и механизмов в шахте,
• управление работой людей под землей,
• оповещение людей под землей,
• поиск и спасение людей под землей,
• связь рабочих с диспетчером,
• контроль газовой обстановки в зоне работы людей
• контроль и ограничение доступа на объект.

При этом для управления и оповещения людей применяется набор голосовых команд и система обратной связи, что гарантирует их прием, правильность восприятия и интерпретации.

Система предназначена для  оснащения персонала, занятого на подземных  работах, а также подвижных машин  и механизмов современными средствами коммуникации. Кроме того, система  предоставляет возможность передавать речь, видеоизображение, управляющую  и телеметрическую информацию из одной произвольной точки угледобывающего  предприятия в другую.

Более того, из ряда представленных на российском рынке систем данная система оказывается единственной, полностью удовлетворяющей требованиям  пункта 41 ПБ 05-618¬03.

Структура системы

Подземная инфраструктура SBGPS представляет собой представляет собой структурированную систему базовых станций (БС, Access Points), связанные между собой как по проводам, так и по технологии Mesh-Net. Сеть учитывает непрерывные подключения и изменения конфигурации сети при возникновении проблем (неисправный узел или блокированный путь), выбирая оптимальный путь ("прыгая" от узла до узла, пока не будет достигнут адрес назначения). В Сети Mesh узлы связаны друг с другом, это полносвязанная сеть. Работа сетей Mesh - это подкласс мобильной сети, использующий принцип доступа к узлам в зависимости от сложившейся ситуации. Таким образом, при пропадании сигнала по проводной линии связи БС включает режим Ad-Hoc, и связывается с ближайшей работоспособной БС по беспроводному каналу.

Клиентская часть SBGPS может  быть оборудована как стандартными устройствами связи в стандарте  WiFi, так и специализированными устройствами оповещения SBGPS Light, представляющий собой индивидуальны шахтовый светильник, оборудованный голосовым процессором, датчиком метана и сетевым модулем WiFi, обеспечивающим постоянную связь с инфраструктурой. Для определения положения используется технология RTLS (Real Time Location Service) - определение координат в реальном времени.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Система Granch SBAVS.

Система громкоговорящей  связи, оповещения и сигнализации. Система  обеспечивает голосовую связь с  диспетчером, или любым другим абонентом, группой абонентов, всеми абонентами, осуществляет предпусковую сигнализацию конвейерного транспорта, имеет функции  аварийного останова конвейера с  индикацией номера сработавшего поста, выдает предупреждающий сигнал не только на стационарные посты, но и на Устройство оповещения, совмещенное с индивидуальным шахтовым светильником.

Особенности системы Granch SBAVS:

• выдает предупреждающий сигнал не только на стационарные посты, но и на устройство оповещения, совмещенное с индивидуальным шахтовым светильником;
• произвольный вид предупреждающего сигнала: сирена, голосовое сообщение. Вид, длительность сигнала, тип фраз, количество повторений свободно программируется;
• свободно программируемый порядок подачи сигнала на каждый пост: одновременно, с задержкой, различные виды сигнала для различных постов;
• отсутствие практических ограничений на количество постов связи в системе;
• каждый пост связи имеет встроенный кабель-тросовый выключатель и кнопку аварийного останова с фиксатором.

Для передачи данных Granch SBAVS использует сетевую инфраструктуру системы Granch SBGPS. Такая схема позволяет значительно снизить расходы на построение каждой отдельной системы. Базовые станции (БС) системы SBGPS располагаются вдоль выработки. Напротив каждой БС вдоль конвейерного става расположен Пост громкоговорящей связи SP. При этом система имеет как минимум двукратный запас надежности по отношению с любой другой подобной системе:

• имеется основной (проводной) и резервный (беспроводной стандарта Wi-Fi) каналы связи
• каждый пост имеет резервированный источник питания
• сигнал оповещения выдается не только на пост системы, но и на Устройство оповещения шахтера, находящегося в той выработке, в которой включается сирена.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение.

Освоение современных  информационных технологий позволит горным инженерам на высоком уровне решать многие производственно-технические, организационные вопросы. Более эффективно использовать рабочее время и постоянно повышать свой профессиональный уровень.

В дальнейшем, необходимо разрабатывать интегрированные информационно-управляющие системы, работающие в реальном времени, их производство и ввод в эксплуатацию на предприятиях, для повышения безопасности и качества труда.

Положительным моментом можно  считать и замену морально и физически  устаревших неунифицированных устройств (которые еще используются на некоторых  шахтах) на более современные.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы:

1. Аппаратура шахтной автоматики и связи: сборник научных трудов. – М.: Инта, 1988. – 144 с.
2. Программное обеспечение шахтного информационно-управляющего комплекса «Микон 1Р»: горный журнал № 1 / А. Г. Бабенко, А. Л.Карякин, И. Ф. Ольховский [и др.]; – М.: Изв. Вузов, 2000. 83-90с.
3. Шахтные информационно-управляющие системы: учебное пособие / Е. В. Пугачев [и др.]; – СибГИУ – Новокузнецк, 2006. – 60 с.
4. Официальный сайт научно – производственной фирмы «ГРАНЧ»: http://www.granch.ru
5. Официальный сайт научно – производственного предприятия «Информационные горные технологии» (ООО «ИНГОРТЕХ»): http://www.ingortech.ru