|
САМАРА - Система Автоматизации камеральных МАркшейдерско-геологических РАбот.
Основное назначение – автоматизация повседневных операций камеральной обработки информации маркшейдерским (геолого-маркшейдерским) отделом горнодобывающего предприятия.
Технология САМАРА
С 1996 года сотрудниками "Лаборатории комплексных технологий" (г.Павлоград, Украина) ведется разработка и внедрение на горнодобывающих предприятиях технологии автоматизации камеральных работ геолого-маркшейдерской службы. За прошедший период нами активно изучался опыт других предприятий, ведущих работы в данном направлении, вырабатывались и опробовались собственные подходы к решению данной проблемы. А проблема, безусловно, существует. На сегодняшний день приходится констатировать, что степень использования информационных технологий (ИТ) инженерными службами горнодобывающих предприятий значительно ниже, чем в других отраслях промышленности. Причиной этому, видимо, является не только затянувшийся кризис отрасли, пик которого пришелся на середину 90-х годов - период, когда процесс освоения ИТ приобрел массовый и, главное, относительно эффективный характер. Не последнюю роль сыграла специфика работы геолого-маркшейдерской службы. Характер информации и технологии ее обработки этими службами предъявляют особые требования к программному обеспечению (ПО) и являются слишком емкими для какого-либо отдельно взятого пакета. Кроме того, для большинства предприятий значительные трудности представляет начальный этап внедрения ИТ. Для того, чтобы технология начала функционировать и приносить ощутимый эффект, необходимо решить, как минимум, следующие задачи:
1. Приобретение необходимых программных и технических средств.
2. Обучение специалистов.
3. Выработка стандартов ведения работ.
4. Подготовка исходной информации (рабочей модели).
5. Адаптация выбранного ПО к условиям предприятия.
6. Частичное перераспределение обязанностей в коллективе и изменение порядка взаимодействия.
7. Возможно, некоторые корректировки технологии проведения полевых работ.
Если решение задачи 1 упирается только в наличие необходимых финансовых средств и при их достаточности не требует существенных временных затрат, то с задачами 2-7 дело обстоит иначе. Чтобы технология действительно заработала, недостаточно усилий энтузиастов-одиночек, как это бывает чаще всего. В процесс должен быть вовлечен весь коллектив, или большая его часть. А значит потребуется и ряд административных решений, направленных на обеспечение выполнения необходимого объема работ.
Особое место в цикле внедрения технологии занимает подготовка исходной информации (первичной модели). К моменту внедрения технологии предприятие уже проработало много лет (как правило, не один десяток). По этому стоит задача о сборе и обработке огромного количества данных самого разного вида. Необходимо создание графической основы (поверхность горного отвода, горные выработки, геологические образования и т.д.) и численной базы банных (пространственное описание геометрии выработок, геологические характеристики и многое другое ). Причем выполнять этот объем работ придется в дополнение к текущим задачам.
Необходимость адаптации ПО к условиям предприятия диктуется тем обстоятельством, что, как уже говорилось, ни одно из существующих средств не может в полной мере отвечать принятым на предприятии стандартам и технологиям. Следовательно, выбирая базовое ПО необходимо заручиться соответствующими договоренностями с его производителем.
Таким образом, принимая решение о внедрении ИТ, следует дать себе ясный отчет в том, что приобретение только ПО и технических средств вряд ли принесет желаемый результат. Приобретать целесообразно ТЕХНОЛОГИЮ. Причем желательно уже работающую на других предприятиях, и обязательно после детального ознакомления с ней и оценки на предмет соответствия требованиям предприятия. Кроме того, необходимо получить ясную картину о предлагаемых путях решения остальных задач, связанных с внедрением технологии и дальнейшим ее сопровождением. Конечно, затраты (и финансовые и временные) в результате проведения всего цикла работ окажутся куда существеннее, но "игра стоит свеч". Помимо оперативности работ ИТ несут в себе множество возможностей, недостижимых иными способами. Существенное избавление инженера от выполнения рутинных операций и предоставление инструментария для ведения пространственного анализа ситуации резко расширяет количество рассматриваемых вариантов и в результате повышает производственную эффективность принимаемых решений. А в условиях высоко затратного горнодобывающего производства одно такое решение может разом окупить все понесенные затраты (такие эпизоды в нашей практике известны).
Одной из таких технологий есть предлагаемая нашим предприятием технология САМАРА (аббревиатура от "Система Автоматизации МАркшейдерских РАбот"). Это комплекс программных средств, приемов и методик его применения, стандартов ведения модели горных работ, схем взаимодействия между предприятием и разработчиком на всех этапах внедрения и функционирования.
Технология предполагает создание, пополнение и использование для решения текущих задач геолого-маркшейдерской службы информационно-геометрической модели горных выработок предприятия. Модель состоит из графического файла (файлов) и внешней базы данных, содержащей дополнительную информацию о геометрии выработок, поверхности, геологических пластах и т.д. Технология разрабатывалась при непосредственном участии специалистов геолого-маркшейдерских служб предприятий ОАО "Павлоградуголь", в первую очередь – шахты "Павлоградская" . Цикл внедрения технологии неоднократно опробован как на шахтах этого объединения, так и на предприятиях, значительно удаленных территориально (Забайкалье, Кузбасс, Хабаровский край).
Основой программного обеспечения технологии является универсальный инженерный графический комплекс AutoCAD. Учитывая широчайшее распространение комплекса и развитую его инфраструктуру, такой подход обеспечивает ряд преимуществ, повышающих шансы успешного освоения и закрепления технологии на предприятии. Среди них:
° обилие учебной и методической литературы и других материалов по AutoCAD, позволяющих самостоятельно изучить продукт и постоянно совершенствоваться в его применении;
° открытость AutoCAD, позволяющая дополнять его возможности собственными разработками;
° возможность применения многочисленных (более 5000) приложений и утилит, значительно расширяющих инструментарий;
° возможность создания единой рабочей среды с другими инженерными подразделениями предприятия и прямого обмена с ними графической и связанной информацией.
Базирование технологии на платформе AutoCAD отражает еще один принципиальный момент. По нашему глубокому убеждению освоение ИТ инженером должно начинаться с получения навыков инженерной компьютерной графики как таковой. То есть, человек для начала должен научиться делать на компьютере то, что он умеет делать на бумаге с помощью набора чертежных инструментов. И вот тут-то универсальные инженерные графические платформы легкого и среднего классов (на нашей территории это прежде всего AutoCAD, Microstation, реже - CADdy) – вне конкуренции. Специализированное горное ПО вне зависимости от "калибра" по части средств "свободного рисования", как правило, не на высоте.
Но одной только базовой платформой не обойтись. Специфический для данной тематики инструментарий и прикладные задачи не представлены в базовых средствах. По этому платформу необходимо комбинировать со специализированным ПО. Идеальный вариант с точки зрения простоты освоения и использования – когда специализированное ПО встроено в платформу, то есть, является программным приложением к ней. Но вполне возможно применение и автономного специализированного ПО. Мировые тенденции и стандарты таковы, что практически любое современное ПО, реализующее в той или иной степени векторную графику, имеет интерфейс обмена данными с тем же AutoCAD.
Основным специализированным ПО технологии САМАРА является одноименный программный комплекс, разрабатываемый нашим предприятием и выполненный, как приложение к AutoCAD. ПК САМАРА – это более сотни программных модулей и функций, дополняющих средства платформы инструментарием, характерным для задач геолого-маркшейдерской службы. Этот программный комплекс охватывает значительную часть наиболее типичных задач: обработка данных полевых измерений с графическим отображением и документированием результатов, моделирование и анализ геометрии горных выработок, создание информационно-поисковой базы данных объектов модели, обработка геологической информации, моделирование и анализ геологических образований, подготовка графической документации различного масштаба и назначения и т.д.
Инструментарий системы ориентирован на реализацию одного из главных преимуществ ИТ – моделирование в трехмерном пространстве. Наряду с возможностью работы в привычных проекциях, инженер получает средства для исследования и анализа интересующих объектов в пространстве, что значительно повышает уровень восприятия и контроля ситуации. Средства пространственного моделирования и анализа в равной степени применимы как для подземных, так и для открытых горных работ.
Система САМАРА легко комбинируется с другими специализированными приложениями AutoCAD. В случае необходимости может быть организован обмен информацией и с автономным ПО. Сама же модель является хорошей основой для обмена данными с другими инженерными службами предприятия, например, с проектными и технологическими отделами, в практике работы которых так же широко распространено применение платформы AutoCAD.
Система обеспечивает:
° ввод, накопление и обработку данных полевых измерений с последующим графическим их отображением
° проведение сквозного комплекса графических работ, связанных с отображением текущего состояния горных выработок, их проектированием и контролем проведения
° проведение измерительных и разметочных операций в плановой проекции и трехмерном пространстве
° автоматическое формирование трехмерных моделей горных выработок
° подготовку и изготовление горной графической документации различного назначения и масштабов
° ввод, накопление и обработку данных о геологической структуре горного отвода, получаемых в ходе разведочного бурения, проходческих и очистных работ
° формирование и анализ пространственных моделей рельефа и геологических пластов
Перечень основных функций системы САМАРА:
Расчет, уравнивание, формирование текстового документа и отрисовка:
° теодолитных ходов
° результатов измерений методом тахеометрической и тригонометрической съемки
° результатов измерений методом засечек
° результатов измерений методом ординат
° результатов нивелирных ходов
° данных электронных приборов (Topcon, Trimble, 3TA5, Leica, Nikon, Sokkia, Geodimeter)
Расчет профилей горных выработок с произвольным количеством параметров (почва и кровля выработки, головка рельса, ширина, высота выработки, высота прокладки кабеля, высота конвейера, ширина рабочего прохода и т.д. по желанию оператора).
Предрасчет сбоек,формирование текстового документа и отрисовка результатов.
Построения:
° автоматическое и полуавтоматическое построение плановых проекций горных выработок по опорным точкам с учетом скоб
° автоматическое построение профилей выработок с произвольным количеством параметров
° автоматическое построение пространственных (трехмерных) моделей горных выработок
° автоматическое построение плановых проекций скважин по указанному пласту
° автоматическое построение литографических колонок скважин в заданных диапазонах отметок и различных вариантах привязок
° автоматическое построение пространственных моделей осей скважин
Измерения:
° измерения горизонтальных длин по прямой и вдоль криволинейных траекторий
° измерение горизонтальных и вертикальных углов
° измерения наклонных длин и объемов участков горных выработок
° разметка участков горных выработок на плоскости и в пространстве
° измерение площадей в контурах произвольной формы
Подготовка графических документов:
° библиотеки условных обозначений картографических документов, типов линий и штриховок (с возможностью собственного пополнения)
° управление порядком визуализации элементов картографических документов и их автоматическая сортировка
° полуавтоматическое формирование ряда элементов картографических документов ( овраги, строения, железные дороги …)
° автоматическое формирование зарамочного оформления выкопировок заданного формата, масштаба, расположения и ориентации
Информационная поддержка:
° функции связывания графических объектов модели с текстово-численной информацией и управления этой информацией
° функции поиска и выборки моделей по связанным с ними данным
Всего к настоящему времени система САМАРА содержит более 100 различных функций, обеспечивающих разработку и пополнение модели горных работ горнодобывающего предприятия, а так же использование модели для решения камеральных задач маркшейдерско-геологической службы.
|
|
