Бондар Сергій Вікторович
Факультет комп’ютерних наук та технологій
Кафедра Комп’ютерної інженерії
Спеціальність «Комп'ютерні системи та мережі»
Модернізація системи автоматизації диспетчеризації гірничодобувного підприємства
Керівник: Мальчева Раїса Вікторівна
Автобiографiя
Реферат з теми випускної роботи
Введення
В епоху глобальної автоматизації ми все більше й більше впроваджуємо продукти науки в наше життя. Наш побут постійно змінюється із процесом автоматизації. Мікропроцесорних пристроїв, у наших квартирах, зазвичай більше чим простих ламп накалювання. Автоматизація вплинула майже на всі пристрої навколо нас, починаючи з телевізора й закінчуючи звичайною праскою. Таке рішення в значній мірі впливає на процес користування такою технікою, роблячи його значно простіше й самостійніше. Ціна ж на такі рішення вже перейшла ту границю, коли можна собі дозволити вмонтувати мікрокомп'ютер куди завгодно.
Але якщо автоматизація в оселі веде до просто полегшення життя, то в промисловості автоматизація дозволяє: прискорити виробничі процеси, скоротити кількість персоналу, підвищити якість і перевести контроль над діяльністю підприємства на зовсім новий рівень. Все це безсумнівно веде до економічної вигоди, що є основним двигуном підприємств до яких-небудь структурних змін.
Виробниче підприємство - це складна функціональна система. І займаючи важливе місце в економічному просторі регіону, вона впливає на економіку країни. Ми вже звикли за останні десятиліття спостерігати зниження рівня конкурентноздатності продукції вітчизняних підприємств. Головними фактором, що впливає на цей процес, є використання достовірної надійної, оперативної, інформації на всіх етапах виробництва при прийнятті управлінських рішень. [1]
Створюючи комплексні інформаційні системи, застосовуючи новітні інформаційні технології, для керування виробничими підприємствами можна вирішити цю проблему. Окрім цього, це визначено законом України. В Указі Президента України № 1497/2005 від 20.10.2005 р. «Про першочергові завдання щодо впровадження новітніх інформаційних технологій» цей напрямок визначений як «пріоритетий в державній політиці». Варто відзначити, що в першу чергу це саме стосується розробки й впровадження комплексних систем оперативного керування підприємствами. [1]
Мета й завдання магістерської роботи
Основною метою магістерської роботи є дослідження готових рішень у сфері автоматизації диспетчеризації роботи гірничодобувного підприємства й модернізація такої системи. За основу обрана система «КАРЬЕР». Яка розроблена компанією ТОВ «ВИСТ Групп» (Росія). [7]
Необхідно провести огляд інших подібних рішень, виявити сильні сторони даних систем і проаналізувати можливість використання цього позитивного досвіду для модернізації базової системи автоматизації. На основі зібраних даних варто розробити проект модернізації, що підвищить функціональність або продуктивність системи.
На момент написання даного реферату вже обрана область модернізації. Розглядається можливість підвищити функціональність системи, удосконаливши встаткування екскаваторів на підприємстві. Необхідно реалізувати можливість двосторонньої передачі даних між екскаватором і диспетчерським центром у реальному часі й побудувати систему моніторингу роботи екскаватора, що працює відповідно до даного нововведення.
Так само передбачається підвищити функціональність оснащення робочих одиниць підприємства, реалізувавши можливість передачі коротких текстових повідомлень.
Передбачувана цінність і наукова новизна
Наукова новизна роботи полягає в тому, що буде створений новий компонент системи, що дозволяє значно підвищити продуктивність загальної системи. Реалізована система припускає реалізувати передачу даних про об'єктивний стан екскаватора, встановленим на нього контролером, у диспетчерський центр. Так само дана система повинна підтримувати зворотний зв'язок, для прийняття вказівок диспетчера. Це дозволить контролювати роботу робочої одиниці в режимі реального часу.
Реалізація пересилання текстових повідомлень дозволить як пересилання не передбачених повідомлень, так і зберігання найбільш частих повідомлень для швидкого доступу.
Актуальність теми дослідження
Автоматизація в промисловості
Мікропроцесорні системи вже давно не новинка в промисловості. Але якщо раніше ці системи просто являли собою програмувальний придаток до того чи іншого верстата, що допомагав частково замінити працю людини, то згодом мікропроцесорні системи в промисловості ускладнювалися, утворювалися цілі мережі комп'ютерних пристроїв, що управляють і виконують роботу на виробництві. Ці мережі дозволяють підвищити швидкість виробництва, точність, надійність і скоротити робочий персонал. У свою чергу це дозволяє так само виключити людський фактор на тих ділянках виробництва, де помилки вкрай критичні.
Мікропроцесорні системи на виробництві дозволяють вирішувати величезний спектр завдань підприємства, таких як: контроль роботи, організація робочого процесу, диспетчеризація, збір і моніторинг даних та ін. Майже в будь-якому завданні, що виникає на підприємстві, можна знайти рішення автоматизації, що спростить і прискорить процес, при цьому, знижуючи витрати підприємства.
Варто так само відзначити існуючі ERP системи (англ. Enterprise Resource Planning System - Система планування ресурсів підприємства). Вони дозволяють автоматизувати документообіг і контроль над діяльністю підприємства. ERP системи ведуть облік всіх основних господарських показників підприємства, що значною мірою полегшує керування. Але вони, поки що, не впроваджені глибоко у виробничий процес і не можуть контролювати його. Для цього треба було створити спеціалізовані системи, розроблені спеціально специфікованими під конкретний тип підприємства. І такі системи вже з'явилися на промислових підприємствах. [4]
Досліджувана галузь
Основною проблемою автоматизації диспетчеризації підприємства гірничодобувної галузі є те, що основні засоби розосереджені по великій площі. Ще більше це ускладнюється тим, що вони перебувають у постійному русі. Диспетчер повинен контролювати роботу транспортних і навантажувальних засобів підприємства. Але він не може точно знати, де насправді перебувають ці засоби, чим зайняті і яка в них завантаженість і віддача. Технічний стан транспортного засобу можна перевірити тільки при знятті його з маршруту. А основне завдання диспетчера, рівномірний розподіл завантаженості ключових об'єктів, доводиться виконувати взагалі вручну. Від якості організації праці на гірничодобувних підприємствах залежить не тільки доход, але людські життя. А добре організована діяльність піднімає безліч ключових показників підприємства й підвищує продуктивність. [5]
Проведення автоматизації такого підприємства дозволяє вирішити великий комплекс проблем. І тим самим можна підвищити ефективність, знизити витрати й одержати нові можливості контролю й диспетчеризації.
Огляд досліджень і розробок по темі
Проблеми автоматизації підприємств такого типу вже були неодноразово підняті на розгляд у станах СНД й усім світі. І прогрес не змусив себе чекати. Так, вже розроблені кілька проектів по автоматизації маркшейдерської справи на гірничодобувних підприємствах. І ці проекти вже одержали реалізацію на деяких кар'єрах. Але в Україні число автоматизованих кар'єрів все ще мало.
Дві розробки, що одержали найбільше визнання на території СНД, можна розглядати для подальшого аналізу. Це проекти:
- Система диспетчеризації гірничо-транспортного комплексу «КАРЬЕР». Розроблена компанією ТОВ «ВИСТ Груп» (Росія).
- K-MINE®. Розроблена компанією «КРИВБАСАКАДЕМИНВЕС» (Україна).
Вони мають різну реалізацію, але основна структура й принцип дії все-таки залишається тим самим (див. рис. 1). Це пояснюється тим, що обидві ці системи покликані вирішувати те саме завдання: вони вносять сучасні технології в процес диспетчеризації й маркшейдерської справи на підприємствах гірничодобувної промисловості.
Це цілком самостійні системи, що мають кожна свої достоїнства й свої недоліки. На сьогоднішній день вони дозволяють значно полегшити контроль на гірничодобувних підприємствах. Але, тому що процес автоматизації гірничодобувних підприємств України не дуже давно почався, ще залишається безліч позицій які варто вдосконалити або додати в майбутніх проектах такого типу. У цьому випадку, звичайно ж, варто орієнтуватися на вже досягнутий успіх у даній галузі й на підставі вдалих, перевірених рішень будувати систему, що буде задовольняти всім запитам сучасного виробництва. Така система повинна привести не до простого полегшення контролю за працею, а до автоматизації й роботизації всього підприємства. Але це вже доля майбутнього.
Система K-MINE®
Геоінформацйна система (ГІС) - інформаційна система, що забезпечує збір, зберігання, обробку, відображення, аналіз, моделювання й поширення розподілених у просторі даних. ГІС K-MINE® має модульну структуру, що дозволяє робити гнучке настроювання відповідно до вимог користувачів. Система самодостатня й містить всі основні функціональні можливості для рішення повного циклу завдань гірського виробництва.
Основні можливості K-MINE®:
- створення цифрових моделей родовищ, поверхонь, електронних карт й ін.;
- планування гірських робіт;
- геолого-маркшейдерське забезпечення гірських робіт;
- проектування гірських робіт;
- геолого-економічна оцінка запасів родовищ корисних копалин;
- проектування об'єктів генпланів.
Області застосування:
- ведення гірських робіт відкритим способом;
- ведення гірських робіт підземним способом;
- геолого-економічна оцінка запасів родовищ корисних копалин;
- проектні рішення різних напрямків і ступенів складності при розробці родовищ відкритим і підземним способом;
- проектування елементів будівництва, комунікацій, будинків і споруджень;
- топографічна зйомка поверхонь, геологічні й геодезичні вишукування;
- створення електронних карт місцевості, населених пунктів, споруджень, промплощадок підприємств.
Система експлуатується на ряді підприємств уже більше 10-ти років, одержала позитивні відкликання провідних підприємств гірничодобувної галузі й проектних організацій. [3]
Система «КАРЬЕР»
Впровадження системи «КАРЬЕР» дозволяє підвищити ефективність оперативного управління роботою підприємства й підвищити достовірність контролю роботи вантажних одиниць підприємства.
Основні можливості системи «КАРЬЕР»:
- скорочення простоїв і збільшення ефективного робочого часу встаткування в плині робочої зміни;;
- підвищення контролю над діяльністю підрозділів підприємства;
- підвищення ефективності використання ресурсів підприємства;
- рішення завдань оптимізації вантажопотоків;
- забезпечення планомірного технічного обслуговування й ремонту парку машин підприємства;
- моніторинг стану основних вузлів робітників одиниць;
- робота в реальному часі на актуальній цифровій моделі гірських робіт кар'єру;
- побудова бази даних про роботу підприємства для виведення звітів й інших потреб;
Зібрана інформація надходить у диспетчерський центр підприємства (див. рис. 2). У диспетчерському центрі надступивша інформація обробляється двома програмними додатками Pit Explorer й XRTL Explorer.[2]
Функції програмного забезпечення Pit Explorer:
- Робота з базою дані системи;
- Оперативне керування кар'єром (моніторинг, видача й зміна змінного завдання, зв'язок з мобільними об'єктами);
- Автоматична й/або автоматизована оптимізація вантажопотоків у кар'єрі, рішення завдання усереднення якості;
- Аналіз обробленої інформації (результуючих даних, рейсів, простоїв, перевищень швидкості);
- Створення й печатка рапортів за різні звітні періоди;
Основні функції системи XRTL Explorer:
- робота з інформацією в базі даних про самоскиди, водіїв, екскаватори, пунктах розвантаження, крапкових об'єктах, видах вантажів, і т.д.;
- видача змінних завдань водіям і самоскидам;
- формування рапортів за звітні періоди по водіях і самоскидам;
- перегляд інформації про рейси, порушення, простої, стані самоскидів і т.д. у будь-який момент часу;
- робота зі стандартними вікнами й звітами;
- створення (за допомогою мови XRTL) довільних користувальницьких вікон і звітів і робота з ними;
- обмін з водіями текстовими повідомленнями;
- додавання й видалення користувачів системи, зміна їхніх привілеїв;
- зміна параметрів роботи системи;
- видалення застарілої інформації;
Плановані практичні результати
Планується модернізувати систему диспетчеризації гірничо-транспортного комплексу «КАРЬЕР» розширивши її функціональність. У такий спосіб вдається підвищити контроль завантаженості й стану робочих одиниць підприємства. Це надасть можливість зібирати найбільш достовірну інформацію про стан роботи кар'єру й підвищити рівень контролю над проведенням робіт на кар'єрі.
Висновок
Системи автоматизації диспетчеризації роботи підприємств гірничодобувної галузі на сьогоднішній день є досить «молодою», але досить перспективною технологією. Використовуючи сучасне апаратне й програмне забезпечення, вона дозволяє вирішити цілий комплекс завдань гірничодобувного підприємства, які ще 10 років тому здавалися практично нерозв'язними. Використання такої системи дозволяє: сформувати тривимірні геологічні моделі поверхонь кар'єрів, вести в реальному часі моніторинг стану всіх ключових об'єктів підприємства, перевести диспетчеризацію на новий, комп'ютеризований рівень, значно полегшити маркшейдерську справу й т.д. [8]
Але як будь-яка технологія на початковому етапі свого розвитку, вона ще не позбавлена «дитячих» хвороб. Так само ще не вироблений загальний, стандартних для таких рішень, комплект функцій. Деякі компанії на території СНД і за її межами розробили свої рішення даної задачі. Але всі ці системи вирішують це завдання трохи по своєму. У даному процесі необхідно враховувати досвід «конкурентів» у процесі створення своєї системи. Тільки так ця технологія зможе розвиватися швидко й ефективно. [6]
Література
- Колесников М, И., Таипов З. А., Нефёдов А. В. Энергоснабжение и автоматизация предприятия АО «Костанайские минералы» [Текст] — «Горный журнал» 2005 г. №9-10.
- ООО «ВИСТ Груп». Документация к системе «КАРЬЕР» [Электронный ресурс]. — Режим доступа:http://www.vistgroup.ru/products/carier/
- © «КРИВБАСАКАДЕМИНВЕС». Документация к системе K-MINE® [Электронный ресурс]. — Режим доступа: www.kai.com.ua/products/k-mine.html/
- В. М. Назаренко, д. т. н., профессор, академик Международной Академии компьютерных наук и систем. Геоинформационная система «КРИВБАССАКАДЕМИНВЕСТ»: новые подходы к решению технологических задач. [Электронный ресурс]. — Режим доступа:http://www.kai.com.ua/publication/~/zadach.html
- © КРИВБАССАКАДЕМИНВЕСТ, 1994—2010. Новые геоинформационные технологические решения при производстве маркшейдерских работ [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.kai.com.ua/publication/~/rabot.html
- © КРИВБАССАКАДЕМИНВЕСТ, 1994—2010. Автоматизация процессов планирования производства крупных промышленных предприятий. [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.kai.com.ua/publication/~/predprijatii.html
- Бондарь С.В., Мальчева Р.В. Донецкий национальный технический университет. Система автоматизации диспетчеризации работы горнодобывающего предприятия [Текст] — Інформатика та комп'ютерні технології - 2009 / Матеріали науково-технічної конференції молодих учених та студентів.
- Таипов З. А. Системы диспетчеризации горной отрасли. [Текст] — «Горный журнал» 2006 г. №2.
Автобiографiя