System INGEO do oceny zagrożenia tąpaniami

INGEO
Bezprzewodowa siec mesh IQRF
w systemie oceny zagrożeń
tąpaniami INGEO*
Przemysław Sierodzki
Instytut Technik Innowacyjnych EMAG
* System INGEO został zrealizowany w ramach projektu programu badań stosowanych PBS3 dofinansowanego przez NCBiR w
konsorcjum :
- Instytut Technik Innowacyjnych EMAG oraz
- Centrum Transferu Technologii EMAG
System INGEO do oceny zagrożenia tąpaniami
Instytut Technik Innowacyjnych EMAG
Funkcje systemu INGEO
Wszystkie dotychczas dostępne możliwości funkcjonalne obecnie stosowanych
systemów sejsmoakustycznych ARES-5/E i sejsmicznych ARAMIS M/E zostały
zachowane w nowo opracowywanym systemie INGEO z równoczesną ich
rozbudową o nowe innowacyjne metody interpretacji w oparciu o dane
pomiarowe uzyskane z dodatkowych czujników zainstalowanych w systemie.
System zapewnia wielometodyczną i w związku z tym bardziej wiarygodną ocenę
stanu zagrożenia tąpaniami w oparciu o:
•
•
•
•
•
•
•
•
prowadzenie aktywnej tomografii tłumieniowej w rejonie ściany z wykorzystaniem
organu urabiającego kombajnu, jako źródła fali prześwietlającej,
wykonywanie okresowo w czasie postoju kombajnu aktywnej tomografii
prędkościowej rejonu ściany z wykorzystaniem sterowanych impulsowych
wzbudników,
wykonywanie okresowo pasywnej tomografii prędkościowej z wykorzystaniem
licencyjnej (licencja Instytut Geofizyki PAN) metody inwersji probabilistycznej,
identyfikację miejsc koncentracji naprężeń w rejonie przed frontem ściany,
probabilistyczną analizę procesu pękania górotworu,
ciągłą rejestrację zmian stanu naprężeń za pomocą czujników deformacji otworów
wiertniczych,
skojarzenie pomiarów geofizycznych i geodezyjnych dla celów prowadzenia w
czasie rzeczywistym analizy zagrożeń związanych z deformacjami oraz wstrząsami,
pomiar ciśnienia atmosferycznego w chodnikach przygotowawczych i opcjonalnie
w przypadku wybuchu metanu lub pyłu węglowego w ścianie zgrubne
lokalizowanie miejsca wybuchu w rejonie ściany wydobywczej.
INGEO
Budowa systemu INGEO
PO WIERZCHNIA
TOMOGRAFIA PRĘDKOŚCIOWA
TOMOGRAFIA TŁUMIENIOWA
TOMOGRAFIA WIELOMETODYCZNA
TOMOGRAFIA PASYWNA
GPS
SMGT
SD
SRS
+
SP
=
+
SMGP
S
DÓŁ KOPALNI
ETHERNET Ś WIATŁOWÓ D
LIZ1
LKP1
LKP2
LIZ2
ISKROBEZPIECZNE LINIE TELETECHNICZNE
TRANSMISJI CYFROWEJ
C2
MPNDC
C1
MPNDC
SMGT
8
CHODNIKI PRZYGOTOWAWCZE
CHODNIKI PRZYGOTOWAWCZE
C2
UMPD
D4
7
N4
UMPD
6
D3
UMPD
5
N3
UMPD
D2
W1
4
UMPD
3
N2
UMPD
D1
W2
C1
8
UMIiPD
7
D4
N4
UMIiPD
6
D3
UMIiPD
5
N3
UMIiPD
4
D2
UMIiPD
3
N2
UMIiPD
2
2
UMPD
UMIiPD
1
1
D1
N1
N1
SMGP
ŚCIANA WYDOBYWCZA
DL
KOMBAJN
ZMZ
ZI3
INGEO
l in ia
MP N/O
G
G
COSS
l in ia
MP N/O
l in ia
MP N/O
l in ia
MP N/O
We
We
G
G
l in ia
l in ia
MP N/O
MP N/O/R
MP N/O
We
We
G
G
We
W e2
W e1
LIZ1
LKP1
LIZ2
LKP1
ŚW IA TŁ OW ÓD
G
CCA
CCA
CCA
CCA
KOMBAJN
CNG
We
CNG
We
CNG
l in ia
MP N/O
CNG
l in ia
COSS
COSS
COSS
Budowa systemu INGEO
We
SW
MP N/O
1 2 V l in ia
W
G
We
SW
MP N/O
1 2 V l in ia
We
MP N/O
1 2 V l in ia
1 2 V l in ia
Z
W e1
W e2
ŚW IA TŁ OW ÓD
MP N/O/R
l in ia
ZMZ
Z
Z
Z
COSS
CNG
Z
W
G
Z
SW
Z
Z
Z
We
MP N/O
1 2 V l in ia
Z
Z
Z
Z
SW
MP N/O
1 2 V l in ia
Z
COSS
We
G
WZB
COSS
MP N/O
1 2 V l in ia
Z
Z
SW
G
Z
W
G
Z
MP N/O
We
20m
WZB
Z
SW
Z
W
G
Z
We
COSS
SW
Z
W
G
G
WZB
CNG
Z
W
G
G
WZB
20m
Z
Z
W
G
G
WZB
Z
CNG
Z
G
WZB
20m
20m
CNG
G
WZB
20m
Z
20m
20m
ZI3
Konfiguracja części dołowej systemu
INGEO
l in ia
MP N/O
G
G
l in ia
MP N/O
l in ia
MP N/O
We
G
G
l in ia
l in ia
MP N/O
MP N/O/R
MP N/O
We
We
G
G
W e2
We
CNG
CNG
BL 4
IQRF
l in ia
MP N/O
We
CNG
We
W e1
LIZ1
LKP1
LIZ2
LKP1
ŚWIATŁOWÓD
CNG
l in ia
We
COSS
COSS
COSS
COSS
l in ia
MP N/O
G
CCA
CCA
CCA
CCA
BL 4
BL 4
IQRF
KOMBAJN
BL 4
BL 4
IQRF
CNG
Z
Z
W
G
SW
W
G
We
SW
SW
W
G
SW
SW
Z
W
G
We
SW
G
WZB
Z
W
G
We
G
WZB
W
G
We
SW
We
MP N/O
MP N/O
MP N/O
MP N/O
MP N/O
MP N/O
1 2 V l in ia
1 2 V l in ia
1 2 V l in ia
1 2 V l in ia
1 2 V l in ia
1 2 V l in ia
1 2 V l in ia
W e1
W e2
l in ia
ZMZ
Z
Z
COSS
ŚWIATŁOWÓD
MP N/O/R
Z
Z
Z
Z
Z
COSS
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
We
G
WZB
Z
W
G
We
G
WZB
20m
MP N/O
Z
Z
G
WZB
COSS
Z
G
WZB
20m
CNG
G
WZB
20m
20m
CNG
IQRF
20m
CNG
20m
20m
COSS
FRONT ŚCIANY
Budowa systemu INGEO - IQRF
ZI3
Konfiguracja części dołowej systemu
INGEO
Moduły systemu INGEO – MP N/O/R
Koordynator IQRF
Funkcja – koordynator IQRF,
pomiar ciśnienia atmosferycznego
Zasilanie – przewodowe, linia transmisyjna
IQRF - DCTR-72DCT
Czujnik ciśnienia: SSCDANN060PAAA3
INGEO
Moduły systemu INGEO – MP CNG
Czujnik naprężenia górotworu
Funkcja – pomiar naprężenia górotworu,
Zasilanie – bateryjne, SAFT LS33600 3.6V - 17Ah
IQRF - DCTR-72DCT
Czujnik ciśnienia: Keller PA-6LD
INGEO
Moduły systemu INGEO – MP CNG
Czujnik naprężenia górotworu-element pomiarowy
1 Rura ciśnieniowa
2 Głowica pomiarowa
3 Tłoczek
4 Prowadnica tłoczka
5 Złączka wyjściowa
6 Gniazdo wejściowe
7 Obudowa czujnika PA- 6LD
8 Mocowanie dla obudowy czujnika
9 Czujnik PA-6LD
10 Dławnica PG
11 Pręt wypełniający
12 Osłona wprowadzająca
INGEO
Moduły systemu INGEO – MP CNG
Czujnik naprężenia górotworu
Zasilanie
Prąd
Interfejs
Zakres
1,8…3,6V
1,5mA (100nA idle)
I2C
0…1000bar
INGEO
Moduły systemu INGEO – MP COSS
Czujnik odległości spąg - strop
Funkcja – pomiar odległości strop - spąg,
Zasilanie – bateryjne, SAFT LS33600
3.6V - 17Ah
IQRF - DCTR-72DCT
Czujnik odległości: MAXSONAR MB7380
INGEO
Moduły systemu INGEO – MP COSS
Czujnik odległości spąg - strop
Zasilanie
Prąd
Interfejs
Zakres
2,7…5,5V
2,3mA (49mA Peak)
TTL
300 – 5000 mm
INGEO
Moduły systemu INGEO – Zasilanie
INGEO
Moduły systemu INGEO – IQRF
DCTR-72DCT
Firmware – Zmodyfikowany projekt „Autonetwork”.
INGEO
Moduły systemu INGEO – Projekt
System lokalizacji kombajnu ścianowego
Zastosowanie IQRF jako transmisji danych
Zastosowanie Bluetooth 4.0 lub RFID jako czujników położenia
We
lin ia
12V
W
G
COSS
Z
Z
Z
WZB
SW
G
G
We
CNG
CNG
Z
20m
COSS
lin ia N/O
MP
ŚCIANA
MP N/O
20m
DO MODUŁU
MP N/O/R
FRONT ŚCIANY
IQRF
BL 4
IQRF
IQRF
BL 4
BL 4
BL 4
BL 4
IQRF
KOMBAJN
STOJAKI OBUDOWY HYDRAULICZNEJ
INGEO