А.М. Брюханов, Ю.А. Иванов, О.Г. Кременев, В.А. Решетнюк, И.В. Бабенко - Интегрированная автоматизированная система табельного учета АСТУ

Аннотация

Показана возможность создания интегрированной автоматизированной системы табельного учета путем объединения двух отдельных систем табельного учета и позиционирования персонала с использованием системы комплексной безопасности СКБ.

Создание и внедрение автоматизированных систем табельного учета (АСТУ) на шахтах Украины – актуальная задача, т.к. в настоящее время большинство шахт по-прежнему применяют ручной способ учета. Актуальность обусловливается также тем, что табельный учет для угольных шахт – это не только установление отработанного рабочего времени для начисления зарплаты, но и безопасность шахтеров.

Анализ разработки и внедрения на шахтах Украины автоматизированного табельного учета позволяет проследить эволюцию реализации автоматизированного табельного учета от АСТУ с управляющими вычислительными машинами и металлическими жетонами в качестве носителя и идентификатора информации о шахтёре до АСТУ, в которой реализована идея автоматической идентификации шахтера (с помощью современных отечественных и зарубежных технологий радиочастотной идентификации и микропроцессорной техники).

Перспектива развития АСТУ, как показал анализ их применения, – это комплексные (интегрированные) системы [1]. Они должны автоматически контролировать местонахождение шахтеров в динамике их перемещения по подземным выработкам, обеспечивать индивидуальный вызов, оповещение и поиск людей в завалах и в то же время не отрицать выполнение шахтерами специальных операций по формированию табельной информации.

В интегрированных АСТУ положительные качества каждой из систем суммируются, а недостатки компенсируются.
Цель статьи – показать возможность создания комплексной (интегрированной) системы АСТУ, предусматривающей решение вопросов интеграции подсистем, разработанных различными фирмами, с помощью системы комплексной безопасности СКБ.

В наше время всеобщей компьютеризации решение задачи создания интегрированной АСТУ сталкивается с проблемой применения на большинстве шахт отрасли ручного способа табельного учета. Основная причина такого положения – отсутствие финансовых возможностей у шахт для приобретения соответствующего оборудования. Один из вариантов решения этой проблемы – реализация разработанной Минуглепромом Украины Программы оснащения шахт отрасли системой комплексной безопасности СКБ с привлечением бюджетных средств. Функциональные возможности системы СКБ позволяют объединить информацию (касающуюся безопасности жизнедеятельности шахты) от всех автономных автоматизированных систем (ААС), имеющихся на шахте, и максимально эффективно её использовать. Как показал анализ, выполненный МакНИИ, информация ААС используется весьма неэффективно [2, 3].

Выбрав в качестве ААС автоматизированные системы, информация от которых необходима для организации полного автоматизированного учета, и подключив их к системе СКБ, можно создать интегрированную АСТУ. При этом наиболее эффективная и отработанная в промышленных условиях АСТУ выбирается в качестве базовой системы.

Отработав механизм обмена информацией между базовой АСТУ и СКБ, можно практически решить задачу внедрения интегрированной АСТУ на шахтах отрасли. Такая задача была решена МакНИИ. Сначала по распоряжению Кабинета Министров и заданию Минуглепрома Украины была разработана и апробирована СКБ, пилотный проект которой успешно прошел приемочные испытания и последующую экспериментальную эксплуатацию в условиях действующей шахты им. С.М. Кирова ГП «Макеевуголь». Затем, имея действующую СКБ на шахте, была выполнена практическая проверка создания комплексной (интегрированной) АСТУ.

Основные задачи, решаемые АСТУ с точки зрения безопасного ведения горных работ, включают следующие положения: контроль и управление доступа в АБК и шахту; контроль нахождения шахтеров в определенных зонах в шахте; табельный учет подземных и поверхностных работников. Подключив к системе СКБ ААС, способные выполнять перечисленные задачи, и организовав обмен информацией между их базами данных, можно решить задачу практической реализации интегрированной (комплексной) АСТУ.

Проверка данного способа создания интегрированной АСТУ была выполнена МакНИИ на шахте им. С.М. Кирова ГП «Макеевуголь». В качестве ААС, осуществляющей контроль и управление доступом в шахту, был выбран комплекс АКОРД (комплекс оборудования регистрации и доступа автоматизированный) [4]. В качестве ААС, осуществляющей контроль нахождения шахтеров в определенных зонах в шахте, была выбрана аппаратура АППО-1 (аппаратура позиционирования персонала и подвижного оборудования для горных предприятий) [4 , 5]. В качестве базовой ААС табельного учета был выбран программно-аппаратный комплекс Aktima (предназначенный для полной автоматизации табельного учета и решения задач контроля и управления доступа работников, посетителей и транспорта на предприятие и его объекты) [6]. Указанные системы и оборудование разработаны и выпускаются в Украине.

Интеграция с СКБ аппаратуры АППО-1 и комплекса АКОРД выполнена посредством решения, реализованного в рамках задачи подключения ААС с источником технологической информации [7]. Для передачи данных от автоматизированных систем АППО-1 и АКОРД в СКБ использовался стандартный блок
передачи информации, а для осуществления обмена между СКБ и ААС Aktima разработан специальный программный адаптер.

Для интегрированной системы автоматизированного табельного учета, позиционирования и контроля персонала разработана программа «Клиент СКБ», позволяющая осуществлять навигацию по объектам угольного предприятия и вызывать соответствующие формы отображения информации: «Подсистемы шахты», «Объекты подсистем», «Источники объектов», «График значений», «Перемещение объекта», «Присутствие людей».

В СКБ подсистема, аккумулирующая информацию от АППО-1 и АКОРД, названа «Учет и позиционирование персонала». Объектами в ней служат определенные зоны шахты и её поверхности, в которых установлены считыватели информации. При этом зоны на поверхностной территории и входах в подземную часть шахты контролируются с помощью идентификационных RFID-карточек комплекса АККОРД, а в зонах подземных выработок контроль персонала и оборудования осуществляется автоматически с помощью активных идентификаторов, помещенных в головной светильник шахтеров и на подвижное оборудование. В структуре представления информации выделены объекты, на которых установлены одновременно считыватели и аппаратуры АППО-1 и АКОРД, позволяющие фиксировать появление идентификатора в зоне их приема. Пример формы представления информации от источников объектов подсистемы «Учет и позиционирование персонала» приведен на рис.1.

Данные, поступающие в СКБ от АППО-1 и АКОРД, имеют различное информационное наполнение и структуру. В связи с этим разработаны специализированные формы представления информации от ААС АППО-1 и АКОРД в унифицированном виде, отражающие положение или перемещение персонала.

Форма представления информации от источников ААС АППО-1. Источником информации для аппаратуры АППО-1 служат считыватели сигналов активных радиоидентификаторов (РИ), закрепленных за каждым шахтером. В клиентской программе СКБ предусмотрена специализированная форма вывода информации от источников АППО-1, названная «Перемещения» и для удобства разделенная на три вкладки.

Первая вкладка «Перемещение объектов» – служит для получения информации от объектов (шахтеров, подвижного оборудования), обнаруженных в зоне приема считывателя, а также о времени их появления и времени ухода из зоны.

Вторая вкладка «Список объектов» – служит для отображения информации об объектах, находящихся в зоне действия считывателя в определённые моменты времени.

Третья вкладка «График нахождения» – служит для представления в графическом виде информации об объектах, находящихся в зоне приема считывателя. График можно получать как в различные моменты времени, так и за различные периоды времени. В верхней части основного поля окна данной вкладки отображается график зафиксированных источником информации объектов (шахтеров) во времени (по минутам), а в нижней части – представлена диаграмма, сигнализирующая о техническом состоянии считывателя в соответствующие моменты считывания (расшифровка обозначения состояний диаграммы: 0 – нет связи, 1- нет питания, 2 – низкое напряжение, 3 – норма).

Эти же вкладки можно отобразить на мониторе, активируя строки таблицы APPO_PRESENT, APPO_LOST, APPO_STATE формы «Источники» подсистемы «Учет и позиционирование персонала» (рис. 1).

Рис 1. Интерфейс формы «Источники» объекта «Вертикальный ствол» подсистемы «Учет и позиционирование персонала»

Форма представления информации от источников ААС АКОРД Источником информации в ААС АКОРД служат считыватели сигналов с индивидуальной идентификационной карточки, которую каждый шахтер подносит к считывателю, проходя мимо него. В программе «Клиент СКБ» предусмотрена специализированная форма вывода информации от источников информации ААС АКОРД, называемая «Нахождение людей», которая для удобства разделена на две вкладки.

Первая вкладка «Информация по источнику» – служит для получения информации о людях, выполнявших отметку RFID-карточкой в считывателе, а также о дате и времени их фиксации.

Вторая вкладка «Люди на объекте» – служит для получения информации от группы считывателей, находящихся в одном месте с выбранным считывателем, (это обусловлено тем, что в ААС АКОРД имеются считыватели двух видов: входа и выхода). При определенном размещении считывателей по объектам можно определять кто вошел и вышел с объекта, а также кто находился на объекте в конкретное время. В данной вкладке отображается перечень людей, находившихся на объекте.

Эти же вкладки можно отобразить на мониторе, активируя строки таблицы «АКОРД вход (Сч1 №1)», «АКОРД выход (Сч1 №2)» формы «Источники» подсистемы «Учет и позиционирование персонала» (рис. 1).

Форма «Перемещение объектов». Для наблюдения и контроля за перемещением людей и подземного транспорта создана специальная форма под названием «Перемещение объектов» (рис. 2). Она отображает в табличном виде последовательность перемещений между считывателями ААС АППО-1 и ААС АКОРД объектов наблюдения за последние 6 часов работы сервера. При необходимости можно изменить параметры запроса периода времени.

Рис. 2. Интерфейс формы «Перемещение объектов» для наблюдения за перемещением
людей и подземного транспорта

Форма «Присутствие людей». Для наблюдения и контроля за присутствием людей на контролируемом
объекте (зоне) создана специальная форма «Присутствие людей» (рис. 3). На ней отображается информация о присутствии людей на различных объектах. При этом на экране монитора на диаграмме в виде полосок зелёного и красного цветов представлены величины времени присутствия на объекте человека пока он не зафиксирован считывателем другого объекта и время фиксации считывателями объекта. В колонке справа по каждому человеку отображено суммарное время присутствия человека на объекте.

Рис. 3 Интерфейс формы «Присутствие людей» для наблюдения за нахождением людей

При отображении используется информация, получаемая от считывателей ААС АППО-1 и ААС АКОРД.
Разработанная комплексная (интегрированная) АСТУ представляет интерес как для разработчиков проектов оснащения и установки аппаратуры автоматизированного учета, контроля и позиционирования персонала на шахте, так и потребителей таких систем.

Выводы

Приведен пример реализации с помощью системы СКБ комплексной (интегрированной) автоматизированной системы табельного учета, включающей базовую АСТУ, ААС доступа, контроля и позиционирования шахтного персонала и подвижного оборудования.

Обоснована возможность подключения (добавления) к выбранной базовой системе автоматизированного табельного учета новых подсистем комплекса задач табельного учета по мере их появления, а также производственной необходимости и экономической целесообразности. Эти подсистемы могут иметь различные технические средства, программное обеспечение, производителей.

Обоснована возможность подключения к системе комплексной безопасности СКБ новых автоматизированных систем контроля доступа АСКД, позиционирования (местоположения персонала и оборудования), дополнения или замены действующих ААС.

Список использованной литературы

1. Брейман М. Г. К концепции автоматизации табельного учета горнодобывающих предприятий / М. Г. Брейман, В. Н. Терещенко // Уголь. – 2006. – №4. – С. 62 – 65.
2. Брюханов А. М. Создание современной системы комплексной безопасности / А. М. Брюханов, Ю. А.Иванов, С. М. Силаков // Способы и средства создания безопасных и здоровых условий труда в угольных
шахтах: сб. науч. тр. / МакНИИ. – Макеевка-Донбасс, – 2007. – Вып. 20. – С. 7–15.
3. Юрьева М. На страже безопасности – КАГИ / М. Юрьева //Технополис. – 2009. – №12. – С. 12 – 14.
4. Розробити апаратуру, що здійснює облік та контроль за робітниками, позиціонує персонал та рухоме обладнання для гірничих підприємств і виконати дослідження з її інтегрування в систему комплексної безпеки СКБ: звіт про НДР (заключний) №17050919000: / МакНДI; кер. Кременєв О. Г. – Макіївка-МакНДI, 2009. – 350 с. – № ДР 0109U006413.
5. Василенко А. В. Аппаратура позиционирования персонала и подвижного оборудования / А. В. Василенко, А. Г. Шевченко, В. И. Ревякин// Уголь Украины. – 2009. – №12. – С.12 – 14.
6 ACTIMA – система контроля доступа и табельного учета. Компания АМИ, Управление программных систем, http: //actima.com.ua/more about. html; actima@ami.ua
7. Виконати пілотний проект по розробці і впровадженню системи комплексної безпеки на шахтах Мінвуглепрому: звіт про НДР № 17050708000: / МакНДI; кер. Іванов Ю. О. – Макіївка-МакНДІ, 2007. – 165 с. – № ДР 0107U005599.