Разработка единой информационно-аналитической системы вентиляции рудников на основе программно-вычислит-ельного комплекса "Аэросеть"

Тип работы:
Реферат
Предмет:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

___________________________________ © Е. Л. Гришин, А. В. Кашников,
Д. В. Курилов, И. А. Репин,
2010
Е. Л. Гришин, А. В. Кашников, Д. В. Курилов,
И.А. Репин
РАЗРАБОТКА ЕДИНОЙ ИНФОРМАЦИОННОАНАЛИТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ РУДНИКОВ НА ОСНОВЕ ПРОГРАММНОВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА & quot-АЭРОСЕТЬ"-
Информационно-аналитическая система «Аэросеть» представляет собой набор интегрированных программных модулей, предназначенных для автоматизации деятельности специалистов по вентиляции рудников. Система предоставляет среду для проектирования и расчета вентиляционных сетей, оперативного мониторинга их состояния и планирования мероприятий по ликвидации аварий на руднике. Модули интегрированы таким образом, что позволяют пользователю быстро получать и анализировать фактические, расчетные и требуемые показатели проветривания рудника.
Ключевые слова: План ликвидации аварий, вентиляционный журнал, расчет количества воздуха, расчет воздухораспределения.
Современный уровень развития горного производства наряду с жесткими требованиями безопасности обуславливает повышение эффективности управления вентиляцией рудников. Эффективное управление может быть достигнуто только в случае наличия средств оперативного мониторинга, упорядочения документооборота и наличия необходимого аналитического инструментария для автоматизации процессов, в которых задействованы работники подразделений вентиляции рудников. При этом для решения данных задач должна использоваться единая среда, предлагающая полный набор требуемых для работы инструментов. Это позволяет использовать данные максимально эффективно и обеспечивает комфортную работу пользователей. Внедрение набора небольших программ, охватывающих различные аспекты работы подразделения, приводит к необходимости дополнительной работы, искажению данных в процессе перемещения между системами и, как результат, некомфортной и неэффективной работе пользователей.
Информационно-аналитическая система «Аэросеть» представляет собой интегрированную среду для проектирования и расчета
вентиляционных сетей, оперативного мониторинга их состояния и планирования мероприятий по ликвидации аварий на руднике. Система предоставляет средства для двух- и трехмерной многоуровневой визуализации вентиляционных сетей, проведения расчетов на основе различных подходов и работы с оперативными данными и служит инструментом для анализа и принятия управленческих решений.
В соответствии с решаемыми задачами система разделяется на несколько модулей, интегрированных друг с другом. Центральным звеном системы является графическая схема вентиляционной сети рудника, работа с которой может осуществляться как в двумерном, так и в трехмерном режиме. При этом построенная в одном режиме сеть может редактироваться в другом режиме. Двухмерный режим представляет собой частный случай трехмерного, в котором трехмерная сцена повернута плоскостью X0Y к пользователю параллельно экрану, а функции поворота сцены вокруг осей недоступны. Основой графической схемы является математическая модель вентиляционной сети, на которой осуществляется расчет воздухо- и газораспределения.
Модуль расчета количества воздуха предназначен для расчета количества воздуха, необходимого для проветривания отдельных выработок, забоев, рабочих зон, камер служебного назначения, блоков, панелей, направлений, крыльев шахтного поля и рудника в целом. Расчет производится для условий, требующих наибольшего количества свежего воздуха. Расчет количества воздуха для рабочих зон производится по следующим факторам: взрывоопасные газы, ядовитые газы, выхлопные газы ДВС, газы от взрывных работ, минимально допустимая скорость движения воздуха и тепловыделение от добычного оборудования. В случае если действие какого-либо фактора отсутствует, то расчет по этому фактору не производится.
В модуле расчета количества воздуха создается иерархия участков шахтного поля с указанием замерных станций, входящих в них. При этом устанавливается соответствие между участками данной иерархии и ветвями графической схемы вентиляционной сети. Таким образом, информация о расчетных значениях количества воздуха может быть получена как из окна работы с данной иерархией, так и непосредственно при просмотре свойств конкретного объекта графической схемы.
Модуль вентиляционного журнала предназначен для мониторинга вентиляционной сети рудника как в ручном, так и в автоматическом режиме. Вентиляционный журнал позволяет вести учет ежемесячного обследования главной вентиляторной установки, а также регистрировать замеры по воздушной и газовой съемке. На основе произведенных замеров рассчитываются утечки на участках.
Модули расчета количества воздуха и вентиляционного журнала разработаны в соответствии с регламентами по проветриванию рудников ОАО «Уралкалий» и РУП «ПО «Беларуськалий». Данные модули могут быть адаптированы к рудникам любых горных предприятий.
Расчет количества воздуха доступен как непосредственно, так и в режиме интеграции с вентиляционным журналом. В непосредственном виде расчет количества воздуха необходим для просчета проектных вариантов. В интегрированном виде изменение иерархии влечет за собой изменение базы данных с оперативными данными мониторинга вентиляционной сети, что может привести к потере данных. Поэтому предполагается, что модель расчета количества воздуха разрабатывается сначала отдельно, а затем экспортируется в вентиляционный журнал, где по данной модели формируется база данных. Функциональность расчета количества воздуха доступна из вентиляционного журнала в полном объеме.
В режиме вентиляционного журнала, предназначенного для мониторинга и анализа соответствия вентиляционной сети требованиям, для каждого участка шахтного поля отображается оперативная информация из базы данных и расчетные значения, полученные из расчета количества воздуха, что позволяет непосредственно сопоставлять фактические и расчетные данные. Доступ к этим данным осуществляется либо через окно вентиляционного журнала, либо через окно свойства объектов графической схемы. Таким образом, для каждой ветви вентиляционной сети доступна следующая информация:
— модельный расход воздуха, полученный в результате расчета воздухораспределения-
— фактический расход воздуха, полученный по данным воздушной съемки из базы данных-
— требуемый расчетный расход воздуха, полученный в результате расчета количества воздуха.
Модуль плана ликвидации аварий предназначен для построения схем планов ликвидации аварии, удобной навигации по ним и хранения оперативной части плана ликвидации аварий. На схеме плана ликвидации аварий отображаются условные знаки, позиции связываются с их описаниями, и отображается распространение газов из заданного источника загазирования, например, при пожаре, по сети горных выработок, расчет которого ведется при помощи встроенной математической модели в модуле расчета воздухораспределения. Замерные станции, расположенные на схеме плана, связаны с данными вентиляционного журнала, что обеспечивает возможность доступа к оперативным данным непосредственно из плана ликвидации аварий.
Каждый модуль имеет собственное представление вентиляционной сети рудника (графическое, иерархическое, табличное). Однако при этом интеграция программных модулей позволяет обеспечить доступ ко всем необходимым данным, независимо от текущего режима работы системы. Такой подход позволяет получать одну и ту же информацию различными способами и в различном виде (в зависимости от стоящих перед пользователем задач) и снабдить пользователя инструментарием, позволяющим адекватно оценивать сложившуюся обстановку, проверять различные варианты решений и выбирать наиболее подходящие из них.
Информационно-аналитическая система внедрена в ОАО «Уралкалий» и РУП «ПО «Беларуськалий».
------------------------------------------ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Казаков Б. П. Разработка программно-вычислительного комплекса «Аэросеть» для расчета вентиляционных сетей шахт и рудников / Казаков Б. П., Круглов Ю. В., Исаевич А. Г., Левин Л. Ю. / Аэрология: сборник научных трудов по материалам симпозиума «Неделя горняка-2006». М., Издательство Московского государственного горного университета, 2006. ЕШ
— Коротко об авторах ----------------------------------------------
Гришин Е. Л. — traph@rambler. ru Кашников А. В. — alexey. kashnikov@gmail. com Курилов Д. В. — denis. kurilov@gmail. com Репин И. А. — vanrepin@gmail. com
Учреждение Российской академии наук Горный институт Уральского отделения РАН, г. Пермь, office@ursmu. ru

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой