Асд карьер что это
«Вист групп» внедрит автоматизированную систему диспетчеризации на участках Талдинского месторождения
Автоматическая система диспетчеризации (АСД) «Карьер» разработки «Вист групп» (входит в группу компаний «Цифра») заработает на двух лицензионных участках недр «Кыргайский-Средний» и «Отвальный Южный №2 «Глубокий»» Северо-Талдинского и Талдинского месторождений, принадлежащих угледобывающей компании «Ресурс». Система представляет собой распределенную структуру сбора, обработки, хранения и визуализации информации о местоположении и состоянии самосвалов.
Внедрение системы диспетчеризации проводится с целью повышения производительности горнотранспортного комплекса, экономии ресурсов и повышению уровня промышленной безопасности. Всего в системе будет задействовано более 100 мобильных объектов, в том числе 40 карьерных самосвалов и девяти экскаваторов.
«Повышение производительности планируется достичь прежде всего за счет применения модуля оптимизации, позволяющего автоматически направлять самосвалы на оптимальные маршруты, – сказал директор обособленного подразделения «Вист групп» Александр Бондаренко. – Автоматизация позволит оперативно принимать решение в случае отклонения техники от нормального режима работы».
«При интеграции в кратчайшие сроки без существенной дополнительной оптимизации программного обеспечения система позволяет добавиться роста производительности самосвалов, примерно, на 5% и, соответственно, получению дополнительной товарной продукции», – отметил Антон Тимошенко, директор по производству компании «Ресурс».
АСД «Карьер» включает в себя, в том числе, систему контроля загрузки, которая обеспечивает равномерную и точную загрузку самосвалов без недогрузок и перегрузок, максимально повышая среднеэксплуатационную производительность самосвалов и обеспечивая им длительный срок службы, тем самым, снижая себестоимость вывозных работ.
Система диспетчеризации большегрузных автосамосвалов «КАРЬЕР» на разрезе «Черниговский»: структура, функциональность, экономическая эффективность
Ведущее место в горнодобывающей промышленности занимает открытый способ добычи полезных ископаемых, на долю которого приходится около 40% добываемого в России объема угля, 80% железной руды, примерно 75% руд цветных металлов и химического сырья и почти весь объем строительных горных пород.
Современный карьер представляет собой сложное горнотехническое предприятие, оснащенное высокомеханизированными добычными комплексами, обеспечивающими ему большую производственную мощность.
Транспортирование на карьере является важнейшим звеном технологического процесса добычи, а автомобильный транспорт в том или ином виде является непременным видом транспорта на преобладающем большинстве карьеров благодаря своей мобильности, маневренности, приспособленности к изменяющимся условиям залегания месторождения.
Вместе с тем, с глубиной разработки карьеров растут эксплуатационные расходы, а их сокращение является потенциальным резервом повышения эффективности работы разреза, которое состоит в эксплуатации автосамосвалов в оптимальных режимах, достижение чего, в свою очередь, невозможно без широкого применения автоматизированных систем диспетчеризации мобильного автотранспортного оборудования (АСД АТ).
Система «КАРЬЕР» разработана с целью повышения оперативного управления работой большегрузных самосвалов за счет непрерывного обеспечения диспетчерского и управленческого персонала полной информацией о текущем положении и техническом состоянии самосвалов, оснащенных бортовыми комплектами оборудования и находящихся в зоне работы; о количестве сделанных рейсов, перевезенной массе грузов; о расходе топлива и других характеристиках работы транспортных средств, а также увеличения достоверности и повышения оперативности учета и контроля работы персонала и оборудования.
Система «КАРЬЕР» представляет собой информационную систему, которая связывает между собой источники и потребителей информации с помощью каналов передачи информации. В качестве источников информации используются датчики местоположения, скорости и технического и эксплуатационного состояния автосамосвалов и его отдельных узлов и агрегатов, а также актуальная цифровая модель горных работ разреза. Последняя необходима как фон для отображения положения и состояния машин на экране мониторов рабочих мест конечных пользователей системы в нужном масштабе и как основа решения расчетных задач, учитывающих геометрию и топологию дорог и других элементов горных работ.
Потребителями информации являются диспетчерский центр разреза, осуществляющий анализ информации о текущем состоянии и местоположении оборудования, а также другие инженерные службы предприятия, занимающиеся обработкой статистических данных, описывающих реальный режим работы оборудования, нарушения технологического режима и т.п. Диспетчерский центр разреза, оснащенный радиооборудованием, средствами компьютерной техники и программным обеспечением, автоматически принимает и обрабатывает поступающую информацию, а также обеспечивает ее оперативное графическое отображение на терминалах пользователей – диспетчеров и накопление для последующего решения задач учета и анализа.
Обмен данными между диспетчерским центром и мобильными объектами осуществляется посредством передачи цифровых данных с использованием радиомодемов бортовых контроллеров, подключенных к входу автомобильных радиостанций. Данные о местоположении и состоянии самосвалов формируются в ее бортовом контроллере и отсылаются в диспетчерский центр автоматически.
В случае аварийного сбоя работы радиосвязи или ухода самосвала из зоны радиовидимости предусмотрена возможность сохранения телеметрической информации в памяти контроллера и дальнейшей передачи ее с контроллера мобильного объекта через стандартный интерфейс на ноутбук, что позволяет пополнить базу данных диспетчерского центра недостающей информацией.
В диспетчерском центре информация о местоположении и состоянии датчиков (включено/выключено зажигание, загрузка кузова, уровень топлива в баке и т.д.) обрабатывается, архивируется и визуализируется на экране диспетчера в виде условных значков, наложенных на актуальный план горных работ и в виде сводных таблиц. В результате обработки и анализа накопленных данных производится автоматическое составление отчетных документов о работе предприятия, его участков, отдельных машин, персонала.
Для повышения точности местоположения самосвала в системе используется дифференциальный режим измерений. Дифференциальный режим обеспечивается размещением в пункте с известными координатами опорной станции, в состав которой входит: GPS антенна, антенный кабель, специальный многоканальный приемник спутниковых навигационных GPS сигналов (дифференциальная станция). Антенна дифференциальной станции устанавливается в месте, обеспечивающем прием сигналов от всех видимых в данной точке навигационных спутников.
Дифференциальная станция обрабатывает принятые навигационные спутниковые сигналы и передает их в коммуникационный контроллер. В результате совместной обработки информации о текущих координатах самосвала, полученной бортовым навигационным приемником, и корреляционных поправок с помощью алгоритма дифференциальной коррекции устраняется большая часть систематических ошибок, свойственных автономному режиму, и обеспечивается точность определения местоположения самосвала не хуже 2–5 м.
На структурном уровне система «КАРЬЕР» представляет собой распределенную структуру сбора, обработки, хранения и визуализации информации о местоположении и состоянии самосвалов и включает в себя бортовые комплекты оборудования самосвала; коммуникационную подсистему цифровой радиосвязи диспетчерского центра и самосвала и проводной связи между радиоцентром и диспетчерским центром; подсистему управления каналами радиосвязи (радиоцентр); локальную вычислительную сеть для связи с сервером баз данных разреза и программно-аппаратный комплекс системы (прикладная подсистема).
Структурная схема «КАРЬЕР» приведена на рис. 1.
Бортовой комплект оборудования предназначен для определения местоположения (координаты на местности), скорости и курса движения самосвала, пройденного пути, а также параметров его текущего состояния (вес перевозимой горной массы и количество); передачи цифровой информации о местоположении и состоянии самосвала в диспетчерский центр и получения из него команд, текстовых сообщений и служебной информации; обеспечения водителя средством отображения текущей информации о состоянии самосвала и средством обмена текстовыми сообщениями с диспетчером (индикаторная панель).
Система контроля загрузки обеспечивает равномерную и точную загрузку самосвалов без недогрузок и перегрузок, максимально повышая среднеэксплуатационную производительность самосвалов и обеспечивая им длительный срок службы, тем самым, снижая себестоимость вывозных работ. Для определения степени загрузки самосвала используется методика интегрированного вычисления веса груза по давлению в газо-маслонаполненных амортизаторах подвески, измеренному высокоточными электронными датчиками давления. Для оптимизации работы алгоритма системы контроля загрузки применяется датчик контроля положения грузовой платформы и инклинометр (датчик угла наклона автосамосвала в продольной оси).
Коммуникационная подсистема обеспечивает прием, обработку, накопление и передачу информации в прикладную подсистему. Все эти функции коммуникационной подсистеме обеспечивает аппаратура передачи данных, коммуникационный контроллер, приемник дифференциальных поправок, GPS-антенна, датчик синхронизации и главный контроллер.
Прикладная подсистема обеспечивает сбор, накопление, хранение и архивацию данных о положении и состоянии автосамосвалов, получаемых от коммуникационной подсистемы; визуализацию текущего положения и состояния контролируемых машин на терминалах рабочих мест пользователей; распознавание и обработку определенных событий, их архивацию в базе данных и/или оповещение диспетчера; подготовку и передачу отчетов о работе контролируемых автосамосвалов; подготовку и передачу в базу данных разреза информации, необходимой для проведения отчетности; расчетов различного рода затрат и заработной платы сотрудников.
Прикладная подсистема включает сервер, базу и архив данных, программные интерфейсы с коммуникационной подсистемой, систему планирования горных работ и базу данных разреза, а также рабочие места диспетчеров.
Конструктивно прикладная подсистема состоит из основного и вспомогательного компьютерного оборудования, а также системного и прикладного программного обеспечения, а организационно выделена в форме диспетчерского центра.
Структура диспетчерского центра приведена на рис. 2.
В диспетчерском центре разреза «Черниговский» созданы четыре группы пользователей: Администратор, Диспетчер, Маркшейдер и Пользователь. Для администраторов доступны все функции, для диспетчеров – функции оперативного управления работой автотранспорта и создания отчетов, для маркшейдеров – функции работы с картами и размещения точечных объектов, а для простых пользователей – функции просмотра информации и печати отчетов. Администратор может создавать новые группы пользователей, изменять названия и привилегии и удалять их, а также изменять функциональность рабочих мест.
При использовании системы «КАРЬЕР» диспетчер имеет возможность наблюдать в динамике достоверную картину работы оборудования разреза и принимать оптимальные и оперативные решения по устранению ситуаций, связанных с авариями и простоем оборудования.
Ввод в эксплуатацию системы диспетчеризации «КАРЬЕР» на разрезе «Черниговский» производился поэтапно, по мере оснащения самосвалов бортовым комплектом оборудования, ввода в строй радио- и диспетчерского центра, а также обучения персонала и приобретения им навыков и опыта работы с автоматизированной системой управления автомобильным транспортом.
Важнейшим этапом ввода в эксплуатацию системы диспетчеризации является этап ее функционального интегрирования с системами планирования горных работ, управления буровзрывными работами, оптимизации транспортных потоков, системами по обслуживанию и эксплуатации техники, аналитическими и бухгалтерскими системами.
Этот процесс требует детальной проработки совместно со специалистами предприятия в части согласования технических требований и интерфейсов, после чего потребуется разработка дополнительных модулей и тестирование интегрированной системы управления. Работы в этом направлении на разрезе продолжаются и в настоящее время.
Основой для интеграции системы «КАРЬЕР» (например, с АСУ верхнего уровня) служит использование стандартных баз данных и открытость данной системы.
Автоматизированная система диспетчеризации автосамосвалами была внедрена на разрезе «Черниговский» в период с июня 2001 года по апрель 2002 года.
В ходе поэтапного внедрения системы бортовыми комплектами оборудования были оснащены 30 автосамосвалов БелАЗ-7512 и 2 автосамосвала БелАЗ-75131 и введен в эксплуатацию диспетчерский центр.
Основными практическими результатами работы системы «КАРЬЕР» за первые три квартала в 2002 году можно считать возможность оперативного принятия решения в случае отклонения автосамосвалов от нормального режима работы, а также решение проблемы получения достоверной информации о работе автосамосвалов (количество рейсов, расстояние транспортировки, данные о скоростном режиме).
Наличие датчика расхода топлива исключает возможность сокрытия несанкционированного слива и неполной заправки автосамосвала из топливозаправщика.
Для оценки экономической эффективности внедрения системы «КАРЬЕР» были использованы данные по увеличению производительности автосамосвалов, как следствие оперативного управления и контроля за работой транспортного оборудования, экономии горюче-смазочных материалов и так называемой «незаработанной оплаты», как результаты приписки количества рейсов в путевых листах.
Расчеты экономической эффективности показали, что за счет роста производительности автосамосвалов на 4.5% (в сопоставимых с 2001 годом условиях) за первые три квартала 2002 года получено дополнительной товарной продукции на сумму 56.2 млн.руб., в том числе составляющая прибыли достигла 7.5 млн. руб.
При этом условная экономия по фонду заработной платы в результате исключения приписок в размере 5-6% от количества рейсов в путевых листах составила 0,741 млн. руб., а от экономии горюче-смазочных материалов за счет несанкционированного слива и неполной заправки достигла 0.8674 млн. руб.
Таким образом, общая экономия от внедрения системы на разрезе «Черниговский» за первые три квартала 2002 года составила 9.1 млн.руб, а в пересчете на весь год оценивается в сумме 12.15 млн.руб.
АСД «Карьер»: эффективное управление карьерным автотранспортом
текст: Сергей Петров, фото: polyus.com
Аналитика
Рекордные продажи ДСТ и сельхозтехники в 2021 году
Российский рынок автоперевозок: в ожидании роста
Рынок прицепной техники в России: рост продолжается
Современный этап развития карьерного автотранспорта характеризуется внедрением и освоением комплексной системной автоматизации, осуществляющей контроль, учет, планирование, управление и анализ работы этого оборудования с целью достижения предельно высоких эксплуатационных характеристик карьерного автотранспорта.
Достичь высокой производительности на предприятиях открытой добычи позволяет автоматизированная система диспетчеризации «Карьер», разработанная компанией «ВИСТ-Групп» в 2002 году. Технологии дистанционного контроля и управления производственным процессом хорошо отработаны в АСД «Карьер» благодаря двадцатилетнему опыту использования на карьерных площадках. С помощью автоматической системы диспетчеризации «Карьер» решаются две основные задачи.
Первая – повышение эффективности организации работы экскаваторно-автомобильного оборудования за счет следующих функций:
Вторая задача – учет производственных процессов выполняется за счет следующих возможностей системы АСД «Карьер»:
Данные между диспетчерским центром и мобильными объектами передаются с помощью радиомодемов бортовых контроллеров, которые подключены к автомобильным радиостанциям. Информация о местоположении и состоянии самосвала формируется в бортовом контроллере и отсылается в диспетчерский центр автоматически.
В качестве источников информации используются датчики местоположения, скорости и технического состояния машин и их отдельных узлов и агрегатов. Помимо всего прочего, задействуется актуальная цифровая модель горных работ разреза.
Остановимся на одном примере. С 2021 года Восточная горнорудная компания использует на Солнцевском угольном разрезе систему «Карьер» еще и для оценки качества дорожного полотна. Теперь карьерные самосвалы оснащены специальным измерительным прибором, который автоматически в режиме «реального времени» фиксирует различные виды дорожного покрытия и передает показатели в АСД «Карьер». Все данные графически отображаются на цифровой карте разреза и повторяют цветовую индикацию светофорного типа.
Контроль за состоянием технологических дорог позволяет значительно повысить операционную эффективность, бесперебойную работу, а также уровень безопасности при эксплуатации автотранспорта. Происходит своевременное устранение дефектов дорожного полотна, и, как следствие, снижение расхода топлива, увеличение срока эксплуатации шин и элементов подвески.
Таким образом, система АСД «Карьер» разработана с целью повышения оперативного управления работой большегрузных самосвалов за счет непрерывного обеспечения диспетчерского и управленческого персонала полной информацией о текущем положении и техническом состоянии машин.
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ КАРЬЕР
ОАО «ВИСТ Групп» уже более 25 лет создает интеллектуальные информационные системы для горнодобывающей отрасли. Эта отечественная компания – лидер по внедрению систем управления горнотранспортным комплексом в России и странах СНГ.
Автоматизированная система управления горнотранспортным комплексом «Карьер» на сей день является наиболее эффективным инструментом для оперативного управления горными работами. В добывающей отрасли система позволяет эффективно разрешить целый ряд важных вопросов. Она позволяет увеличить производительность горнотранспортного комплекса за счет снижения всех видов простоев, осуществлять контроль загрузки и оптимального распределять парк автосамосвалов. «Карьер» ведает качеством угля, поставляемого на обогатительные фабрики и склады, за счет использования систем высокоточной навигации. Интеллектуальная система обеспечивает снижение расхода горюче-смазочных материалов, приходящихся на тонну перевезенной горной массы за счет уменьшения внутрисменных простоев, рационального планирования на основе объективной информации о расходе топлива по каждому самосвалу.
И это только ряд преимуществ ее использования. В числе других – исключение несанкционированных сливов топлива, получение достоверной информации о количестве рейсов и перевезенной горной массе, увеличение наработки агрегатов самосвалов за счет автоматизированного контроля загрузки и контроля соблюдения скоростного режима. А также повышение безопасности труда на основе автоматизированного контроля скоростного режима и допустимой загрузки самосвалов и автоматизация процессов планирования ТО и ремонтов.
Перечисление заказчиков интеллектуальных продуктов «ВИСТ Групп» заняло бы не одну страницу – здесь мы отметим лишь, что это оборудование внесено в конструкторскую документацию завода «БелАЗ» и ООО «ИЗ-КАРТЭКС» и штатно устанавливается на автосамосвалы и экскаваторы ЭКГ.
Система обеспечивает автоматическое оперативное управление горнотранспортным комплексом. После каждой разгрузки водитель самосвала получает на бортовую панель сообщение о маршруте движения, который автоматически рассчитывается исходя из различных критериев оптимизации (производительность, минимизация простоев и т.п.). С помощью системы «Карьер» ведется учет всех ключевых производственных и технологических показателей и нарушений, осуществляется автоматический контроль качества технологических дорог.
«Карьер» обеспечивает оперативное реагирование службы безопасности на нештатные ситуации и делает возможным осуществление удаленного контроля состояния техники. «Карьер» интегрируется с информационными системами предприятия – а при ее расширении становится возможным решение дополнительных задач (планирование ТО и ремонтов с учетом реальной наработки узлов и агрегатов, наведение и контроль параметров бурения с использованием высокоточной ГЛОНАСС/GPS навигации для буровых станков, оперативный контроль продвижения фронта работ экскаваторов и т.д.).
КАК ИМЕННОЭТО РАБОТАЕТ
Система функционирует следующим образом.
На мобильные объекты (самосвалы, экскаваторы, бульдозеры, топливозаправщики, буровые станки, погрузчики, хозяйственный транспорт и т.д.) устанавливается бортовое оборудование системы. Бортовой контроллер собирает показания датчиков, обрабатывает их, используя внутреннее программное обеспечение, и передает по беспроводному каналу передачи данных в диспетчерский центр (ДЦ).
ДЦ получает информацию о местоположении и показания датчиков (загрузка кузова, уровень топлива в баке и др. телеметрическую информацию) с каждого мобильного объекта, обрабатывает и архивирует ее.
На рабочих местах пользователей системы (диспетчеров, маркшейдеров, геологов и других) информация визуализируется на экране в виде условных значков, наложенных на актуальный план горных работ (электронную карту карьера) и в виде сводных таблиц текущих телеметрических параметров. В результате обработки и анализа накопленных данных производится автоматическое составление отчетных документов о работе предприятия, его участков, отдельных машин и персонала.
При использовании системы диспетчер имеет возможность наблюдать в динамике (в режиме realtime) достоверную картину работы оборудования и с помощью системы оперативно принимать оптимальные решения по устранению ситуаций, связанных с авариями и простоем оборудования, решения, связанные с управлением качества добычи, а также оптимизировать грузопотоки.
На информации, сохраняющейся в базе данных системы, могут быть построены отчеты самых разнообразных типов. Система имеет определенный набор отчетных форм, который адаптируется под требования заказчика. Кроме того, имеется инструментарий, позволяющий строить отчеты (и экранные формы) специально обученному персоналу.
СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ. БОРТОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
Для получения данных с мобильных объектов в системе «Карьер» обычно используется комбинация различных видов систем беспроводной передачи данных. На территории предприятия или горных работах строится локальная система беспроводной передачи для максимально быстрого и оперативного получения данных и для возможности использования систем высокоточной навигации, видеоконтроля и т. п.
Бортовое оборудование системы «Карьер» весьма разнообразно.
Интеллектуальная система «Карьер» позволяет полностью исключить человеческий фактор при учете времени простоев. Диспетчер может лишь изменить классификацию некоторых простоев, но не может внести коррективы в зафиксированную автоматически их длительность.
Система «Карьер» позволяет вести «сквозной» учет топлива, начиная с его учета в стационарных емкостях, налива топлива в топливозаправщики, выдачу топлива из топливозаправщиков в транспортные средства и заканчивая контролем его расхода транспортными средствами. На каждом из этих этапов осуществляет двойной или тройной контроль. Например, при наливе топлива в емкость топливозаправщика контролируется расхождение, получаемое из трех измерений: изменение уровня топлива в стационарной емкости, изменение уровня топлива в емкости топливозаправщика и объем топлива, прошедший через оборудование налива. Такой же контроль ведется при заправке транспортных средств.
Система «Карьер» позволяет диагностировать собственное бортовое оборудование, осуществлять мониторинг различных параметров при подключении датчиков, а также передавать данные диагностики, полученные через интерфейсы Cummins, VIMS Caterpillar и т.п. Программное обеспечение позволяет автоматически создавать наряд для службы технического обслуживания по ремонту и диагностике оборудования, а руководству – контролировать время реакции на поломки.
Система «Карьер» позволяет вести мониторинг качества дорог. На плане горных работ задаются области пересечения основных дорог и контура отвалов. Далее система по истории движения самосвалов автоматически отстраивает положение автомобильных дорог. По каждой дороге с помощью оборудования, установленного на самосвалах (инклинометры, датчики в подвесках), определяется профиль и характеристика неровности дорожного покрытия.
Механизм планирования технического обслуживания и ремонтов позволяет планировать их, выстраивая цепочки периодичности технических воздействий на автомобиль по моточасам, пробегу или времени. Расчетное время проведения ТО можно скорректировать вручную для оптимальной загрузки ремонтных бригад. В дальнейшем эта информация используется при автоматизированном расчете следующего технического воздействия.
Планирование работы экскаваторов и контроль на основе высокоточного позиционирования.Система «Карьер» интегрирована с программным комплексом САМАРА, осуществляющим геологическое моделирование, маркшейдерские съемки и планирование горных работ.
Оборудование высокоточной навигации для экскаваторов и буровых станков. В данном ТКП предложен вариант оснащения экскаваторов и буровых станков двумя высокоточными двухчастотными приемниками GPS-ГЛОНАСС Trimble BX960-2 RTK ROVER GPS/GLONASS + Heading, объединенных в едином модуле. Характеристики приемника позволяют работать в RTK-режиме и определять с сантиметровой точностью положение в динамике и вектор направления с точностью до десятых градуса.
В марте 2009 года автоматизированная система управления горнотранспортными комплексами «КАРЬЕР» была отмечена Премией Правительства РФ. При этом «Карьер» – лишь один из многих интеллектуальных продуктов, разработанных «ВИСТ Групп». С июня 2009 года компания является членом Ассоциации разработчиков, производителей и потребителей оборудования и приложений на основе глобальных навигационных спутниковых систем «ГЛОНАСС/ГНСС – Форум».
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.