Файл: Оснащение шахт автоматизированными информационноуправляющими системами современного уровня.rtf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.02.2024
Просмотров: 26
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Перечислим традиционные области применения беспроволочной передачи данных: телеметрия (например, управление вентиляторами и насосами); дистанционное или телемеханическое управление мобильным оборудованием; контроль за местонахождением персонала и путями следования транспортных средств; входной контроль и контроль безопасности персонала и транспортных средств.
Передача сигналов по проводам
Очень важной характеристикой процесса передачи сигналов по проводам является используемая передающая среда. В эксплуатации находятся двухпроводные линии, которые получили широкое распространение, дешевы в эксплуатации и просты в обращении; коаксиальные кабели; световые волноводы, которые работают на оптических сигналах.
Второй существенной характеристикой является сетевая структура. Из множества возможных схем сегодня хорошо себя зарекомендовала древовидная структура с основной моделью и ответвлениями, которая оптимально вписывается в пространственную структуру горнодобывающего предприятия. При классификации систем связи следует различать области применения.
Информационные сети
Физическая топология занимается описанием связей между отдельными компонентами сети. Известными структурами является звездчатая, кольцевая и шинная топология. Сравнительно новой сетевой системой в горнодобывающей промышленности считается Open Transport Network (OTN), которая основана на стекловолоконной технологии. Приведем четыре ее важнейших составляющих части:
1) стекловолоконная основа для передачи данных;
2) узлы OTN, служащие местами доступа к системе;
) карты интерфейсов, открывающие пользователю доступ к системе;
4) Network Control Center (NCC) для управления центральной сетью.
Узел OTN работает почти со всеми существующими стандартами интерфейсов, а также со специальными протоколами связи, что стало возможным благодаря картам интерфейсов. К ней могут подключиться до 250 абонентов. Отдельные интерфейсы можно активировать и деактивировать, не оказывая влияния на систему в целом.
Преимущества узлов
OTN:
1) самые различные периферийные устройства и подсистемы пользуются центральной системой связи;
2) возможен монтаж, в том числе с интеграцией в уже существующие системы; в отличие от остальных линий связи LAN ширина полосы частот используется полностью;
) изменения в сетевых протоколах на более высоких уровнях не оказывают влияния на систему в целом;
) простота прокладки кабеля и технического обслуживания системы.
В настоящее время узлы OTN еще не так широко распространены в горнодобывающей промышленности.
Примеры применения систем
Системы SCADA
Системы SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) предназначены для визуализации технологической информации. Основные функции: учет данных и контроль за процессом. В пакет SCADA включены графические поверхности пользователя, а также интерфейсы с PLC (Programmable Logic Control) и RTU (Remote Terminal Unit).
Диспетчерские системы
Диспетчерские системы служат основой контроля за сферой логистики предприятий. Так как на подземных горнодобывающих предприятиях оптимизация материальных потоков играет решающую роль, эти системы во многом могут способствовать повышению производительности труда. В то же время эти системы предъявляют высокие требования к обмену данными между транспортными средствами и контрольным пунктом.
Condition Monitoring
Контроль за эксплуатационным состоянием машин (через определенные интервалы или постоянно) позволяет своевременно обнаружить их неисправность. Благодаря этому можно производить планово-профилактический ремонт и предотвращать полный выход машин из строя. Цели контроля за установками:
1) осуществление планово-профилактического ремонта;
2) улучшение степени загрузки оборудования;
) оптимизация управления процессом при помощи ВМ.
При этом особый интерес представляют контроль за мобильным оборудованием в реальном масштабе времени и использование полученных данных для планирования мероприятий по техническому обслуживанию.
Production Monitoring
Для производственного контроля накапливаются данные по объемам добычи и учитывается состояние очистных работ за счет:
1) учета количества отгруженных ковшей/кузовов (на самоходных погрузочных машинах и большегрузных самосвалах);
2) учета доставленных скипов;
) топографической съемки месторождения.
После соответствующей обработки эта информация служит основой для последующего планирования очистных работ, сравнения плановых показателей с фактическими и статистического контроля за объемами добычи. В настоящее время такие системы на многих горнодобывающих предприятиях имеют выход в Intranet и используются для составления суточной отчетности на электронных носителях.
Надзор за вентиляцией
Контроль за вентиляцией в сети горных выработок относится к важнейшим системам безопасности горнодобывающего предприятия. Здесь применяют сенсоры, которые измеряют следующие параметры: скорость вентиляционной струи; содержание в воздухе кислорода, метана, окиси и двуокиси углерода; температуру. Полученные таким образом данные накапливаются и анализируются. В зависимости от насущной потребности в эти параметры можно внести следующие изменения: при превышении определенного уровня концентрации газов машины отключаются; на основании характерных кривых в графике концентрации газов делаются выводы о возможном появлении очагов горения.
Системная интеграция
Системная интеграция - широкое понятие. В основном под ней понимают повсеместную привязку всех подземных процессов к таким системам планирования и управления горнодобывающим предприятием, как, например, системы планирования объемов добычи и технического обслуживания. На многих горнодобывающих предприятиях такая интеграция решена еще на неудовлетворительном уровне.
Перспектива
В области беспроволочной связи наибольшее распространение получила передача речевых сигналов. В будущем на средних горнодобывающих предприятиях эта функция будет также по-прежнему востребована, и в эту сферу пойдут соответствующие инвестиции. Беспроволочная передача данных и видеосвязь представляют интерес только для тех горнодобывающих предприятий, которые занимаются контролем, управлением и автоматизацией мобильного оборудования.
Проводная связь в системе контроля и управления установками между поверхностным и подземным комплексами происходит, как правило, через Ethernet на базе светового волновода вплоть до подземной распределительной подстанции. За последующую передачу данных до забоя отвечают в основном системы полевых (специальных) шин. На большинстве горнодобывающих предприятий подземные системы подсоединены к общешахтной сети персональных компьютеров. В этой связи в будущем возрастет интерес к Open Transport Network (OTN), так как к этой сети могут подключиться чуть ли не все остальные системы.
В отношении контроля и управления подземным оборудованием, а также функций безопасности людей и сети горных выработок на горнодобывающих предприятиях намечаются следующие тенденции:
1) расширение надзора за вентиляцией с точки зрения управления поверхностными и подземными вентиляторами в зависимости от характера подземных работ в сочетании с контролем энергетической сети;
2) реконструкция систем SCADA в привязке к Intranet для всей компании или всей шахты, а также с интерфейсами к системам планирования;
) распространение диспетчерских систем на мобильное оборудование с целью улучшения сферы логистики и реального контроля объемов добычи;
) интеграция методов диагностики машин посредством систем SCADA для стационарных установок и с помощью диспетчерских систем для мобильного оборудования;
) расширение систем безопасности с точки зрения контроля доступа для людей и транспортных средств (Tagging);
) дальнейшее широкое использование систем PED для передачи кратких сообщений и телеметрии;
) дистанционное управление буровыми установками и самоходными погрузочными машинами по-прежнему остается актуальной темой для крупных горнодобывающих предприятий.
Автоматизация мобильного оборудования была и остается насущной задачей в области техники, техники безопасности и экономики. Ключевым фактором в успешном внедрении этой технологии является выход на уровень надежной передачи данных со скоростью до 10 Мбит/с.
Прямое использование в программном обеспечении данных из подземного комплекса для планирования добычи и технического обслуживания на основе безизбыточной базы данных до сих пор не удается реализовать. На многих пунктах цифровые данные все еще вручную переносят в следующую систему. Причины этого (наряду с существующими интерфейсами) связаны не столько с технической, сколько с организационной сферой деятельности [4].
Заключение
Автоматизированная система управления на горнодобывающих предприятиях, необходима для снижения аварийности и создания безопасных условий труда горняков, поэтому содержание вредных газов и паров в воздухе рабочей зоны не должно превышать предельно допустимых концентраций.
На горнодобывающих предприятиях производственные процессы сопровождаться спонтанными выбросами в воздух вредных для человека газов, поэтому в каждой выработке необходимо контролировать содержание газов, температуру, величину и скорость воздушного потока.
Наилучшее решения этой проблемы является использование автоматизированной системы управления. Это позволит ликвидировать газовый выброс и предотвратить аварийную ситуацию.
Системы аэрогазового контроля, не справляются с задачей быстрого управления и экономного функционирования систем, а поэтому они требуют усовершенствования и доработку.
В данной работе проведен анализ существующих подходов в управлении вентиляцией, а также проведен анализ вентиляции горнодобывающих предприятий.
За счет автоматизации процесса предложено решение задачи полного контроля параметров окружающей среды на всех участках объекта, и передачи всей информации диспетчеру для корректировки и принятия оперативных решений.
Автоматизированная система управления вентиляцией горнодобывающих предприятий позволяет обеспечить качественный переход от ликвидации последствий аварий к их предупреждению, путем распознавания критических параметров работы горно-шахтного оборудования и состояния шахтной атмосферы.
Список использованной литературы
горнодобывающий автоматика шахтный
1. Конюх В. Л. Шахтная автоматика/В. Л. Конюх/Уголь. - 2003. - №6. - С. 37-39.