Современные информационные технологии / 3. Программное обеспечение

Доцент, к.т.н., Сапицька І.К.

Донецький Національний університет імені Василя Стуса, м. Вінниця, Україна

Інформаційна підтримка системи безпеки праці на вугільних підприємствах

Вугільна промисловість – це важлива ланка паливно-енергетичного комплексу. Три чверті вугілля використовується в промисловості, на теплових електростанціях як паливо, а також як технологічна сировина - коксівне вугілля- у металургії та хімічній промисловості.

Протягом тривалого часу на підприємствах вугільної галузі України має місце високий рівень травматизму. По видобутку вугілля серед провідних вуглевидобувних країн світу Україна займає 10 місце, а за кількістю виробничих травм і загибелі працівників - одне з перших місць. На стан рівня безпеки праці на шахтах України, а особливо в Донбасі, впливають як складні гірничо-геологічні умови (85% шахт - небезпечні за загазованостю, 60% - за вибуховістю вугільного пилу, 45% - за газодинамічними явищами, 22% - за самозайманням вугілля), так і незадовільний стан шахтного фонду, недостатній рівень автоматизації праці шахтарів та використання інформаційних технологій, а також людський чинник [2]. Однак, рівень загального виробничого травматизму на вугільних підприємствах в останні роки знижується (рис. 1) [3].

Метою статті є аналіз інформаційної підтримки системи безпеки праці на копальнях.

Об’єкт дослідження – вугільні шахти Донецького басейну.

Для підвишення рівня безпеки на вугільних шахтах України використовується різна апаратура контролю і управління [1]:

апаратура автоматичного газового захисту "МЕТАН", яка містить аналізатор метану для тупикових вибоїв, аналізатор метану для видобувної дільниці, систему автоматичного контролю метану;

апаратура «Вітер», призначена для роботи в системі централізованого диспетчерського управління вентиляторами місцевого провітрювання, і автоматичного контролю стану атмосфери в тупикових вибоях вугільних шахт;

шахтні інформаційно-керуючі системи (ШІКС), які здійснюють заходи безпеки при веденні підземних гірничих робот.

Основними функціями ШІКС на вугільних шахтах є автоматичний газовий контроль, автоматичний газовий захист, автоматичний контроль витрати повітря, автоматичний контроль стану дверей вентиляційних шлюзів, автоматичний контроль і управління провітрюванням тупикових виробок .

Наведені програмно-технічні засоби дозволяють отримувати інформацію, що надходить з датчиків аерогазового контролю очисної ділянки, та накопичувати її у вигляді баз даних на серверах системи ШІКС.

У зв'язку з переходом на високопродуктивні вуглевидобувні забої тільки накопичення даних про об'єкти контролю та управління стає вже не достатньо для планування ведення гірничих робот з видобутку вугілля. В умовах мінливого газового оточення в виробках копальні першочергового значення набуває оперативне прогнозування аерогазового становища. Це дозволяють зробити такі інформаційні системи:

«CONSPEC» - система здійснює управління і моніторинг стану аерогазового середовища. Обладнання створено для використання в жорстких промислових середовищах та дозволяє забезпечувати зручність і захист 24 години на добу.

Ефективний контроль стану шахтного середовища визначає місця, де токсичні гази існують або можуть накопичитися. У випадках, коли небезпечний рівень речовин в атмосфері виробок виявлений, датчики сигналізують про це і відбувається провітрювання за допомогою вентиляції, поки стан повітря знову не буде видповідати прийнятим нормам.

Системи SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) призначені для візуалізації технологічної інформації. Основними функціями є: облік даних і контроль за виробничим процесом. Пакет SCADA містить інтерфейси з PLC (Programmable Logic Control) і RTU (Remote Terminal Unit).

Condition Monitoring здійснює контроль за експлуатаційним станом гірничого обладнання, дозволяє своєчасно виявити їх несправність. Основними цілями контролю за установками є:

- здійснення планово-профілактичних ремонтів;

- поліпшення ступеня завантаження устаткування;

- оптимізація управління процесами за допомогою ПЕОМ.

При цьому особливий інтерес представляють контроль за мобільним обладнанням в реальному масштабі часу і використання отриманих даних для планування заходів з технічного обслуговування.

УТАС - уніфікована телекомунікаційна система диспетчерського контролю та автоматизованого керування гірничими машинами і технологічними комплексами. Вона призначена для здійснення аерогазового контролю у вугільних шахтах, безперервного вимірювання параметрів промислових та гірничо-технологічних об'єктів, гірничо-шахтного устаткування, у тому числі показників шахтної атмосфери та мікроклімату, стану основного і допоміжного технологічного обладнання, автоматизованого управління технологічними комплексами та обладнанням, передачі інформації на диспетчерський пункт, її обробка та відображення [4].

Основними завданнями системи УТАС при її використанні на вугільних шахтах є:

- автоматичний контроль метану;

- контроль провітрювання тупикових виробок;

- моніторинг параметрів шахтної атмосфери та мікроклімату;

- моніторинг стану основного і допоміжного технологічного обладнання;

- управління технологічними процесами і технологічним обладнанням;

- моніторинг та управління станом систем електропостачання, гідропостачання, пневмопостачання.

Система УТАС має технічне, інформаційне та програмне забезпечення. Технічне забезпечення системи УТАС визначається кількістю і типами використовуваних технічних засобів і кабельними лініями. Інформаційне забезпечення містить різні типи джерел і приймачів інформації, алгоритми обробки, способи представлення і збереження інформації.

Програмне забезпечення структуроване і складається з взаємозв'язаних програмних блоків: основний та резервний сервери, робоче місце, база даних тощо. Вони дозволяють забезпечити:

- прийом, перетворення, відображення та збереження поточної інформації, що надходить від усіх первинних джерел;

- архівацію, резервування та відновлення даних;

- організацію основного інформаційного серверу;

- доступ до інформації з локальної мережі;

- збереження інформації і її захист шляхом розмежування прав доступу;

- оперативну видачу на дисплей інформації про аварійні і передаварійні значення контрольованих параметрів, несправності обладнання та ліній зв'язку в зручній для сприйняття формі, що супроводжується звуковою сигналізацією;

- діалоговий режим з оператором при формуванні зведень графіків та інших форм звітності;

- можливість виведення на друкувальний пристрій зведень, графіків та іншої необхідної поточної або архівної інформації;

- зберігання інформації в базі даних необхідний час з можливістю її ретроспективного аналізу;

- зрозумілий інтерфейс і прості засоби управління;

- гнучкість при розширенні функціональних можливостей.

Таким чином, зростання рівня безпеки праці шахтарів неможливо без використання сучасних інформаціних систем (ІС). Вони збирають та накопичують інформацію, яка необхідна для прийняття оптимальних тезнологічних та управлінських рішень. Впровадження ІС сприяє покращенню не тільки техніко-економічних показників, а й соціальних критеріїв - підвищенню безпеки на робочих місціх та поліпшенню умов праці на копальнях.

Литература:

1. Капутин Ю.Е. Інформаційні технології - ключ до підвищення ефективності гірничого виробництва [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://www.geocad-it.ru/403/403r.html

2. Офіційний сайт Державної служби статистики України [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://www.ukrstat.gov.ua/

3. Офіційний сайт Міністерства енергетики та вугільної промисловості України [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://mpe.kmu.gov.ua/minugol/control/uk/publish/officialcategory?cat_id=194359

4. УТАС – лучшая система безопасности для шахт из всех существующих. [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://www.unn.com.ua/ru/news/1235147-utas-naykrascha-sistema-bezpeki-dlya-shakht-z-usikh-isnuyuchikh-ekspert