Моделирование безопасного управления процессом добычи при использовании оперативного визуального контроля состояния выработок и технических средств

Abstract

Для обеспечения безопасности функционирования системы управления добычей на шахтах предложены способ и устройство оперативного контроля состояния выработок шахт и технических средств, применение которых позволяет существенно увеличить объем и быстроту решаемых задач горного производства. Индивидуальное устройство наложенной виртуальной реальности, обеспечивает постоянный, оперативный контроль, управление технологическими процессами и самими горнорабочими. Индивидуальное устройство положено в основу информационного комплекса наложенной виртуальной реальности. Комплекс позволяет фиксировать и проводить анализ состояния выработок, контролировать состояние и работу систем и механизмов, состояние трубо и газопроводов, а также наиболее важных элементов технологического процесса добычи. Для анализа эффективности применения средств оперативного визуального контроля состояния горнотехнических объектов на шахтах, как элемента системы управления процессом добычи, построена функциональная схема системы управления «бригадир (диспетчер) горнорабочие средства оперативного контроля состояния выработок и технических средств» и определены передаточные функции подсистем, основных динамических звеньев и системы управления в целом. На примере проиллюстрировано повышение устойчивости, быстродействия, точности, а, следовательно, надежности и безопасности работы такой системы при использовании средств оперативного визуального контроля.

Для забезпечення безпеки функціонування системи керування видобутком на шахтах запропоновані спосіб і пристрій оперативного контролю стану виробок шахт і технічних засобів, застосування яких дозволяє істотно збільшити обсяг і швидкість розв'язуваних завдань гірничого виробництва. Індивідуальний пристрій накладеної віртуальної реальності, забезпечує постійний, оперативний контроль, керування технологічними процесами й самими гірниками. Індивідуальний пристрій покладений в основу інформаційного комплексу накладеної віртуальної реальності. Комплекс дозволяє фіксувати і проводити аналіз стану виробок, контролювати стан і роботу систем та механізмів, стан трубо і газопроводів, а також найбільш важливих елементів технологічного процесу видобутку. Для аналізу ефективності застосування засобів оперативного візуального контролю стану гірничотехнічних об'єктів на шахтах, як елемента системи керування процесом видобутку, побудована функціональна схема системи керування «бригадир (диспетчер) гірники засоби оперативного контролю стану виробок і технічних засобів» і визначені передатні функції підсистем, основних динамічних ланок та системи керування в цілому. На прикладі проілюстроване підвищення стійкості, швидкодії, точності, а, отже, надійності й безпеки роботи такої системи при використанні засобів оперативного візуального контролю. Ключові слова: безпечне керування процесом видобутку, засоби оперативного візуального контролю, стан гірничотехнічних об'єктів на шахтах, функціональна схема, моделювання.

To ensure safety functioning of a production control system in the mines, a method and device are proposed for on line monitoring of tunnel and equipment state in the mines, usage of which can significantly facilitate solving of many critical mining problems. The individual augmentedreality device provides continuous, real time monitoring of safety of both production processes and miners. The individual augmentedreality device is a basic element in total informational augmentedreality complex of the mine. The complex records and analyzes state of tunnels and monitors functioning of various systems including mechanisms, pipelines and gas pipelines and the most critical sectors of production process. To analyze effectiveness of the on line visual monitoring of various mining sites in total production control system of the mines, a functional scheme was created in order to monitor a system "foreman (coordinating manager) miners on line monitoring devices of tunnel and equipment state", and transfer functions were defined for the subsystems, principal dynamic links and control system as a whole. A concrete case is presented which demonstrates significantly improved stability, performance rate, accuracy, and, consequently, reliability and safety of the control system thanks to use of the online visual monitoring devices.