system monitorowania odkrywki dla centrum kierowania

SYSTEM MONITOROWANIA ODKRYWKI DLA CENTRUM
KIEROWANIA RUCHEM W KWB „BEŁCHATÓW”
Właściwy dobór systemu kontroli dla złożonego procesu przemysłowego jest bardzo trudny. Główna część kontroli jest
często prowadzona przez człowieka, a funkcja komputera jest wówczas ograniczona do właściwego ustalenia i dostarczenia
ogólnych informacji, określających status operacji w czytelnej formie, aby dyspozytor mógł podjąć optymalną decyzję. Tego
rodzaju system komputerowy został zastosowany w kopalni węgla brunatnego w Bełchatowie. Kopalnia ta zalicza się do
największych kopalni węgla brunatnego na świecie, przy rocznym wydobyciu 38500000 ton. Węgiel jest dostarczany do
elektrowni produkującej 4320 MW energii.
Proces eksploatacji obejmuje następujące maszyny:

13 koparek węglowych i odkrywkowych;

6 taśmociągów przenoszących nadkład na hałdę;

4 pasy transmisyjne dostarczające węgiel do elektrowni;

5 ładowarek pracujących na złożach węgla.
Każda maszyna posiada między innymi urządzenie pomiarowe
generujące chwilową wartość wyjściową i sygnał bieżącego stanu
maszyny (praca/postój). w przypadku koparek dostępne są sygnały
wskazujące na kopanie węgla lub nadkładu, a w przypadku
ładowarek - sygnały wskazujące kierunek przenoszenia.
Bezpośrednio dostępne sygnały były niewystarczające do biegłej
kontroli manualnej.
Dla wygody dyspozytora dostarczane informacje powinny mieć
następującą formę:

całkowite wydobycie dla każdej maszyny brane do rozliczenia uwzględniającego rodzaj wydobycia (węgiel/nadkład)
w przypadku koparek oraz kierunek przenoszenia (ładunek/rozładunek) w przypadku ładowarek;

całkowity czas pracy mierzony od początku zmiany dla każdej maszyny oraz średnia produktywność od początku
zmiany dla każdej maszyny;

średnia produktywność mierzona w dziesięciominutowych przedziałach w ciągu ostatniej godziny;

średnia produktywność mierzona w godzinnych przedziałach w ciągu całej bieżącej zmiany;

czas rozpoczęcia i długość postojów dla każdej maszyny.
Część tych informacji jest ważna, gdyż wykorzystywana jest do ekonomicznych rozliczeń. Aktualna informacja jest
dostarczana w sposób ciągły drogą radiową. Do wykonania głównego zadania został zaprojektowany odpowiedni system
komputerowy czasu rzeczywistego. Dokonuje on pomiarów sygnału i przetwarza je, aby wyświetlić żądaną informację
w czytelnej formie na wyświetlaczu CRT oraz przygotowuje raporty. Raport zostaje przygotowany na żądanie i automatycznie
na koniec każdej zmiany. Biorąc pod uwagę rodzaj zakładu, niezawodność systemu komputerowego jest sprawą najwyższej
wagi. Dlatego system został tak zaplanowany, że dwa identyczne komputery pracują równocześnie, ale są zainstalowane
niezależnie od siebie. Zapewnia to wzrost niezawodności sprzętowej. Następny krok w kierunku polepszenia niezawodności
stanowi specjalna konstrukcja algorytmów. System komputerowy jest przeznaczony do zbierania danych i ich przetwarzania,
a końcowo - do wyświetlenia i wydrukowania stosownej informacji, opisującej stan procesu. Dane wyjściowe umożliwiają
dyspozytorowi kontrolę pracy wszystkich urządzeń kopalni gwarantując:

stosowną ilość i jakość węgla dostarczaną do elektrowni;

minimalizację zużycia energii;

pracę poniżej ustalonego limitu mocy.
Struktura instalacji
System komputerowy składa się z następujących części (rysunek poniżej):

komputera odpowiedzialnego za zbieranie i przetwarzanie danych (APD);
doc: R-051001P03_SYSTEM_MONITOROWANIA_ODKRYWKI/Ver:2
1
Łódź, luty 2003

komputera odpowiedzialnego za monitorowanie bieżącego stanu procesu (MS);

stacji roboczej dyspozytora (DWS).
Opisane komputery wymieniają dane używając sieci lokalnej. Komputer zbierający i przetwarzający dane (APD) zbiera
dane poprzez sensory w dyskretnych odstępach czasu, przetwarza je i zapamiętuje rezultaty dla bieżącego stanu procesu
górniczego. Drukarka systemowa może być opcjonalnie podłączona do APD lub MS. Dane wynikowe z APD są dostarczane
do obydwu komputerów poprzez sieć lokalną. Stacja monitorująca (MS) jest odpowiedzialna za wyświetlanie podstawowej
informacji o bieżącym stanie kopalni na 6 poniżej wymienionych CRT przeznaczonych do:

monitorowania wydobycia węgla;

monitorowania czasu pracy urządzeń wydobywczych (początek pracy i długość postojów dla każdej maszyny);

mierzenia średniej produktywności w dziesięciominutowych przedziałach w ciągu ostatniej godziny i w godzinnych
przedziałach w ciągu całej bieżącej zmiany;

monitorowania jakości węgla;

monitorowania zużycia mocy i energii przez urządzenia górnicze;

monitorowania zużycia mocy i energii przez całą kopalnię.
Aby zwiększyć niezawodność, stacje monitorujące wyposażone w dodatkowe CRT mogą służyć jako stacje robocze
dyspozytora. Jednak w tym przypadku nie jest dostępna możliwość opisu postojów. Stacja robocza dyspozytora umożliwia
konfigurację systemu oraz wprowadzenie parametrów procesu i danych nieosiągalnych z sensorów, np. wartości zastępczych
doc: R-051001P03_SYSTEM_MONITOROWANIA_ODKRYWKI/Ver:2
2
Łódź, luty 2003
dla wyselekcjonowanych sygnałów, powodów postojów, nazw urządzeń górniczych, ograniczeń mocy, bieżącego czasu i daty
oraz innych.
Monitorowanie systemu dostarczania mocy jest podzielone na:

monitorowanie zestawów koparek i transporterów;

monitorowanie zestawów transporterów;

transporter węgla do elektrowni;

system wyczerpywania zasobów kopalni;

dodatkowe urządzenia wspierające i budynki;

cała kopalnia.
W przypadku przekroczenia mocy zamówionej system ostrzega i wspomaga redukcję mocy bieżącej.
www.commsvr.com
www.cas.eu
[email protected]
doc: R-051001P03_SYSTEM_MONITOROWANIA_ODKRYWKI/Ver:2
3
Łódź, luty 2003