Členenie technologickej časti dispečerského systému baní.

Na rozdiel od obvyklých technologických SCADA systémov má technologický systém bane výnimočnú charakteristiku – technológia nie je úplne priestorovo ani časovo stabilná – jednotlivé technologické vybavenie, ale aj technologické celky sa presúvajú s postupom ťažby a menia podľa miestnych pomerov.

Zmeny samozrejme nie sú tak rýchle, aby sa nedali postupne zapracavávať dokresľovaním obrazoviek a dopĺňaním, či uberaním meracích bodov. Dôležité je, že táto dynamika nie je provizóriom, ale systémovým štandartom.

Dynamika technológie by mala mať svoj dopad aj na formu i obsah aplikácie SCADA systému. Treba zvoliť takú prezentačnú štruktúru banskej technológie, ktorá „vnúti“ poriadok do dynamicky sa meniaceho obsahu obrazoviek.

Ďalšou výraznou charakteristikou (súčasného) banského technologického systému je, že dispečerský systém nie je určený len a len pre konkrétnych dispečerov, ktorí by mali jendoznačnú zodpovednosť za stav a prevádzku zariadenia (a teda obrazovky by boli určené len pre ich potrebu). Na monitorovaní a sledovaní banskej prevádzky sa potrebujú podielať viacerí zodpovední pracovníci pre vlastné špecifické potreby svojich úsekov – vetrači, čerpadlári, mechanici, elektrikári, dopravári.... a samozrejme pracovníci zodpovední za produktívne pracoviská.

Táto charakteristika vedie k nutnosti vytvoriť prezentačnú vrstu dostatočne prehľadnú, štrukturálne jednotnú a dostatočne ľahko pochopiteľnú pre zdieľanie viacerými zainteresovanými pracovníkmi (od špecialistov na konkrétne prvky technológie cez riadiacich pracovníkov konkrétneho úseku, až po najvyšších vedúcich pracovníkov, potrebujúcich celkový prehľad), ale rovnako aj pre bežných pracovníkov (napr. nových), snažiacich sa zdokonaliť si predstavu o tom, čo sa v bani, či na povrchu okolo nich deje .

Banské prevádzky je prakticky nemožné natrvalo striktne rozdeliť na časti, patriace pod správu jedinej technológie (vetranie, čerpanie, doprava, ochrana, elektro ...). V jednom a tom istom úseku banskej chodby, či banského pracoviska sa stretajú prvky rôznych technológií. Pristupovať k banskej technológii treba preto z opačného konca – principiálne rozdeliť baňu na elementárne úseky, ktorým sa priradia charakteristiky, identifikujúce ich z pohľadu danej (sub)technológie.

Systém prezentácie banskej technológie bude členený tak, aby splňoval vyššie uvedené špeciálne charakteristiky.

Silná väzba technológie na dynamiku v priestore by mala byť vyjadrená v dispečerskom systéme formou väzby obrazoviek na mapové podklady.

Nosné technologické obrazovky (v ideálnom prípade zoom-ovateľné a pan-ovateľné s inteligenciou rozlišovania detailov podľa úrovne priblíženia) budú zobrazovať komponenty technologického vybavenia na pozadí mapových výkresov rovnako podzemia ako aj povrchu. Využijúc (podobne ako v CAD systéme) možnosť layer-izácie, vrstvenia, resp. „slides“, si užívateľ môže vybrať, ktoré prvky podzemnej, či povrchovej technológie chce vidieť.

Ku každej technologickej vrstve okrem jej prezentácie vo väzbe na priestorové umietnenie budú pripradené aj schématické (SCADA klasické) obrazovky, zobrazujúce logické väzby danej (sub)technológie.

Vetranie:

Rozloženie ventilátorov, stavy ich chodu, hrádzových objektov (otvorený, či zatvorený) zázornenie vetracích okruhov (smeru vetrov, pokiaľ to situácia v osadení snímačov dovolí aj s dynamikou zmien). Ovládanie ventilátorov a ohrevu vetrov.

Rozloženie snímačov, monitorujúcich banské ovzdušie (metán, vodík, kyslík, CO, CO2, rýchlosť vetrov, teplota), signalizácia nebezpečných stavov s prípadnou možnosťou predikcie šírenia plynov.

Čerpanie:

Rozloženie a stavy čerpadiel, tlaky v potrubí, stavy hladín v žumpách, stavy ventilov, znázornenie stavu úsekov čerpacej potrubnej siete (pod tlakom, naprázdno), s prípadnou možnosťou výpočtov tlakových pomerov.

Výroba:

Umiestnenie výrobných pracovísk na pozadí mapy so signalizáciou chodu strojno-elektrického vybavenia pracoviska. Zobrazenie ručných a kombajnových rúbacích stien, ručných a kombajnových raziacich pracovísk. Zobrazenie náväznosti na odťažbové trasy.

––––––––––––Poznámka

Dynamika banskej technológie je najviac viditeľná práve na príklade výroby: Na tomto prípade je dokumentovateľná myšlienka kvalitnej previazanosti SCADA systému:

Z plánu a prípravy výroby (PRIOR) je definované, čo a kam sa bude raziť, ako a kam má postupovať stena. Z chodu výrobných zariadení a hlásení dispečerom výroby (MES systém) o postupe pracovísk (ACTUAL) je známe, ako sa požiadavky naplňujú, následne meračskými prácami sa aktualizujú mapy – a tie spätne vstupujú do SCADA ako podklad pre aktualizáciu (POST) jednak máp samotných, jednak presunov výrobno technologických celkov.

––––––––––––––-

Sledovanie a znázorňovanie postupov stien a razení.

Po dobudovaní snímačov tlakov do hydraulických výstuží bude možné znázorňovať tlakové pomery na pracoviskách jednak pre momentálnu potrebu, jednak ako podklad pre prípravu výroby na pracoviskách v blízkom okolí.

Doprava:

Rozmiestnenie dopravníkov, presypov, drvičov, signalizácia chodu dopravných zariadení, prítomnosti materiálu na dopravníkoch, zahltenia presypov, sledovanie banských váh, úrovne naplnenia banských zásobníkov.

Štruktúra koľajovej dopravy, rozmiestnenie koľajníc, výhybiek, remíz. Po prípadnom dobudovaní snímania sledovanie stavov, signalizácie a chodov koľajovej dopravy. Sledovanie počtu (a prípadne (dobudovaním monitorovania - RFID) obsahu) vagónov.

Sledovanie ťažných strojov – stavy, chody a počty chodov.

Sledovanie povrchovej odťažby, ukladanie materiálov na skládky.

Sledovanie povrchovej koľajovej dopravy, váženie a nakladanie do vagónov.

Bezpečnosť a prístup:

Rozloženie snímačov vstupu do chránených objektov (sklady streliva, trafostanice, čerpacie stanice, ventilátorovne, kompresorovne ... atď )

Rozloženie požiarno-pitného vodovodu, tlaky a stavy ventilov.

Pre monitorovanie pohybu pracovníkov v podzemí a v chránených objektoch na povrchu bude treba dobudovať komunikačné vybavenie, ale pri tvorbe prezentačnej vrstvy treba uvažovať aj s touto aplikáciou.

––––––––––––Poznámka

Forma monitorovania pohybu pracovníkov v priestoroch bane je rôzna od základnej evidencie v známkovniach, až po „ideálne“ bezdrôtové snímanie prechodu osôb cez kontrolné body vhodne v priestore bane rozvrhnuté.

––––––––––––––-

Energetické siete:

Rozloženie rozvodov elektrickej energie s monitorovaním stavov spínačov, odpojovačov, meraním napätia a prúdu, so znázornením stavu (pod napätím, bez napätia) úsekov rozvodov, sledovanie elektromerov, databázové ukladanie nameraných hodnôt.

(Po dobudovaní snímacej technológie na premanentné analógové meranie veľkosti prúdu na vývodoch do výkonných pracovísk je možné s relatívne neveľkými nárokmi na osadenie snímačov pomocou analýzy priebehu prúdu dedukovať aktivity na výkonnom pracovisku)

Sledovanie stavu hlavných banských prívodov, monitorovanie odberu z fakturačných elektromerov, riadenie odberu (na požadované odberové maximum a účinník) pomocou ovládania spotrebičov-regulátorov.

Rozloženie rozvodov tepla na povrchových prevádzkach, monitorovanie a riadenie výmenníkových staníc tepla a teplej úžitkovej vody, sledovanie meračov, databázové ukladanie nameraných hodnôt.

Výroba a rozvod stlačeného vzduchu, rozloženie a tlakové pomery rozvodov, ovládanie kompresorových staníc, stavy uzatváracích a škrtiacich ventilov na rozvode, monitorovanie spotreby stlačeného vzduchu.

Sledovanie a databázové ukladanie hodnôt všetkých meračov na energetických sieťach, na základe ktorých sa vykonáva fakturácia odberu energetických médií.

Komunikácia:

Rozloženie snímačových komunikačných sietí s fyzickým umiestnením snímačov v banskom priestore, schématické náčrty zapojení.

Rozloženie banskej telefónnej a autligifónnej siete s volacími číslami.

––––––––––––Poznámka

Dobudovaním opticko-drôtovej IP-based ethernetovej siete sa dá zabezpečiť aj on-line monitorovanie stavu ethernetovej siete s prezentáciou na podklade banských máp.

––––––––––––––-

Zo základného členenia obrazoviek na princípe mapovo závislej prezentácie jednotlivých (sub)technológií budú implementované prechody do paralelných schématických obrazoviek prezentujúcich logickú štruktúru príslušnej (sub)technológie. Rovnako prechod bude realizovaný aj prechod do samostatných ovládacích obrazoviek technologických zariadení, napr. ovládanie hlavných ventilátorov, čerpacích staníc, kompresorových staníc, degazačných staníc, výmenníkových staníc, elektrických rozvodní, ťažných strojov, koľajových váh ... či už na úrovni priameho ovládania, resp. na úrovni monitorovania samostatných aplikácií, riadiacich danú problematiku.

Podobne ako v mapovo závislom členení obrazoviek bude existovať hierarchia od detailov banského pracoviska cez širšie súvislosti v rámci úseku do pohľadu na baňu (bane) ako celok, rovnako aj každá (sub)technológia vo svojom schématickom znázornení bude tejto hierarchii poplatná.

Z každej obrazovky, obsahujúcej archivované snímače bude prechod do logicky príslušnej súhrnnej archívnej obrazovky s možnosťami generovania prehľadov a vypĺňania formulárov podľa požiadaviek toho-ktorého užívateľa systému.