|
САМАРА - Система Автоматизації камеральних МАркшейдерсько-геологічних Робіт.
Основне призначення – автоматизація повсякденних операцій камеральної обробки інформації маркшейдерським (геолого-маркшейдерським) відділом гірничодобувного підприємства.
Технологія САМАРА
З 1996 року співробітниками "Лабораторії комплексних технологій" (м. Павлоград, Україна) ведеться розробка і впровадження на гірничодобувних підприємствах технології автоматизації камеральних робіт геолого-маркшейдерської служби. За минулий період нами активно вивчався досвід інших підприємств, що ведуть роботи в даному напрямку, вироблялися і опробовались власні підходи до вирішення даної проблеми. А проблема, безумовно, існує. На сьогоднішній день доводиться констатувати, що ступінь використання інформаційних технологій (ІТ) інженерними службами гірничодобувних підприємств значно нижча, ніж в інших галузях промисловості. Причиною цього мабуть є не тільки тривала криза галузі, пік якої припав на середину 90-х років - період, коли процес освоєння ІТ був масовий і головне мав відносно ефективний характер. Не останню роль відіграла специфіка роботи геолого-маркшейдерської служби. Характер інформації та технології її обробки цими службами пред'являють особливі вимоги до програмного забезпечення (ПЗ) і є дуже ємними для будь-якого окремо взятого пакета. Крім того, для більшості підприємств значні труднощі викликає початковий етап впровадження ІТ. Для того, щоб технологія почала функціонувати і приносити відчутний ефект, необхідно вирішити, як мінімум, наступні завдання:
1. Придбання необхідних програмних і технічних засобів.
2. Навчання фахівців.
3. Вироблення стандартів ведення робіт.
4. Підготовка вхідної інформації (робочої моделі).
5. Адаптація обраного программного запезпечення до умов підприємства.
6. Частковий перерозподіл обов'язків у колективі і зміна порядку взаємодії.
7. Можливо, деякі коригування технології проведення польових робіт.
Якщо рішення задачі 1 впирається тільки в наявність необхідних фінансових коштів і при їх достатності не вимагає істотних часових витрат, то з завданнями 2-7 справа йде інакше. Щоб технологія дійсно запрацювала, недостатньо зусиль ентузіастів-одинаків, як це буває найчастіше. До процесу повинен бути залучений весь колектив, або більша його частина. Тобто потрібен і ряд адміністративних рішень, спрямованих на забезпечення виконання необхідного обсягу робіт.
Особливе місце в циклі впровадження технології займає підготовка вхідної інформації (первинної моделі). До моменту впровадження технології підприємство вже пропрацювала багато років (як правило, не один десяток). Тому стоїть завдання про збір та обробку величезної кількості різноманітних даних. Необхідним є створення графічної основи (поверхня гірничого відводу, гірничі виробки, геологічні утворення і т.і.) і бази чисельних даних (просторовий опис геометрії виробок, геологічні характеристики і багато іншого). До того ж виконувати цей обсяг робіт доведеться на додаток до поточних завдань.
Необхідність адаптації до умов підприємства диктується тією обставиною, що, як вже говорилося, жодне з існуючих засобів не може повною мірою відповідати прийнятим на підприємстві стандартам та технологіям. Отже, обираючи базове ПЗ необхідно заручитися відповідними домовленостями з його виробником.
Таким чином, приймаючи рішення про впровадження ІТ, треба усвідомити, що придбання тільки ПЗ і технічних засобів навряд чи принесе бажаний результат. Купувати доцільно ТЕХНОЛОГІЮ. Причому бажано вже працюючу на інших підприємствах, і обов'язково після детального ознайомлення з нею та оцінки на предмет відповідності вимогам підприємства. Крім того, необхідно отримати ясну картину про запропоновані шляхи вирішення інших завдань, пов'язаних з впровадженням технології з подальшим її супроводом. Звичайно, витрати (і фінансові і часові) в результаті проведення всього циклу робіт виявляться куди істотнішими, але це того варто. Крім оперативності робіт ІТ несуть у собі безліч можливостей, недосяжних іншими способами. Істотне позбавлення інженера від виконання рутинних операцій і надання інструментарію для ведення просторового аналізу ситуації різко розширює кількість розглянутих варіантів і в результаті підвищує виробничу ефективність прийнятих рішень. А в умовах високо витратного гірничодобувного виробництва одне таке рішення може разом окупити всі витрати (такі епізоди в нашій практиці відомі).
Однією з таких технологій є запропонована нашим підприємством технологія САМАРА (абревіатура від "Система Автоматизації Маркшейдерських Робіт"). Це комплекс програмних засобів, прийомів і методик їх застосування, стандартів ведення моделі гірничих робіт, схем взаємодії між підприємством і розробником на всіх етапах впровадження і функціонування.
Технологія передбачає створення, поповнення і використання для вирішення поточних завдань геолого-маркшейдерської служби інформаційно-геометричної моделі гірничих виробок підприємства. Модель складається з графічного файлу (файлів) і зовнішньої бази даних, яка містить додаткову інформацію про геометрію виробок, поверхні, геологічних шарах і т.і. Технологія розроблялася за безпосередньої участі фахівців геолого-маркшейдерських служб підприємств ВАТ "Павлоградвугілля", в першу чергу – копальні "Павлоградська" . Цикл впровадження технології неодноразово випробуваний як на копальнях цього об'єднання, так і на підприємствах, значно віддалених територіально (Забайкаллє, Кузбас, Хабаровський край).
Основою програмного забезпечення технології є універсальний інженерний графічний комплекс AutoCAD. Враховуючи широке розповсюдження комплексу та розвинену інфраструктуру, такий підхід забезпечує ряд переваг, що підвищують шанси успішного освоєння і закріплення технології на підприємстві. Серед них:
° велика кількість навчальної та методичної літератури та інших матеріалів з AutoCAD дозволяють самостійно вивчити продукт і постійно удосконалюватися в його застосуванні;
° відкритість AutoCAD, дозволяє доповнювати його можливості власними розробками;
° можливість застосування численних (понад 5000) додатків і утиліт, що значно розширюють інструментарій;
° можливість створення єдиного робочого середовища з іншими інженерними підрозділами підприємства і прямого обміну з ними графічної та іншою інформацією.
Базування технології на платформі AutoCAD відображає ще один принциповий момент. На наше глибоке переконання освоєння ІТ інженером повинно починатися з отримання навичок інженерної комп'ютерної графіки як такої. Тобто, людина для початку повинна навчитися робити на комп'ютері те, що вона вміє робити на папері з допомогою набору креслярських інструментів. І ось тут універсальні інженерні графічні платформи легкого і середнього класів (на нашій території це насамперед AutoCAD, Microstation, рідше - CADdy) – поза конкуренцією. Спеціалізоване гірське ПЗ незалежно від "калібру" щодо засобів "вільного малювання", як правило, не на висоті.
Але однією тільки базовою платформою не обійтися. Специфічний для даної тематики інструментарій та прикладні завдання не представлені в базових засобах. Тому платформу необхідно комбінувати зі спеціалізованим ПЗ. Ідеальний варіант з точки зору простоти освоєння і використання – коли спеціалізоване ПЗ вбудоване в платформу, тобто, є програмним додатком до неї. Але цілком можливе застосування і автономного спеціалізованого ПЗ. Світові тенденції та стандарти є такими, що практично будь-яке сучасне ПЗ, що реалізує в тій чи іншій мірі векторну графіку, має інтерфейс обміну даними з тим же AutoCAD.
Основним спеціалізованим ПЗ технології САМАРА є однойменний програмний комплекс, що розробляється нашим підприємством і виконаний, як додаток до AutoCAD. ПК САМАРА – це більше сотні програмних модулів і функцій, які доповнюють платформу інструментарієм, характерним для завдань геолого-маркшейдерської служби. Цей програмний комплекс охоплює значну частину найбільш типових задач: обробка даних польових вимірювань з графічним відображенням і документуванням результатів, моделювання та аналіз геометрії гірничих виробок, створення інформаційно-пошукової бази даних об'єктів моделі, обробка геологічної інформації, моделювання та аналіз геологічних утворень, підготовка графічної документації різного масштабу та призначення і т. д.
Інструментарій системи орієнтований на реалізацію одного з головних переваг ІТ – моделювання в тривимірному просторі. Поряд з можливістю роботи в звичних проекціях, інженер отримує засоби для дослідження та аналізу об'єктів у просторі, що значно підвищує рівень сприйняття і контролю ситуації. Засоби просторового моделювання та аналізу в рівній мірі пристосовані як для підземних, так і для відкритих гірських робіт.
Система САМАРА легко комбінується з іншими спеціалізованими програмами AutoCAD. У разі потреби може бути організований обмін інформацією і з автономним ПЗ. Сама ж модель є гарною основою для обміну даними з іншими інженерними службами підприємства, наприклад, з проектними і технологічними відділами, у практиці роботи яких так само поширене застосування платформи AutoCAD.
Система забезпечує:
° введення, накопичення та обробку даних польових вимірювань з подальшим графічним їх відображенням
° проведення комплексу графічних робіт, пов'язаних з відображенням поточного стану гірничих виробок, їх проектуванням і контролем проведення
° проведення вимірювальних і розмічальних операцій у планової проекції і тривимірному просторі
° автоматичне формування тривимірних моделей гірських виробок
° підготовку та виготовлення гірничої графічної документації різного призначення та масштабів
° введення, накопичення та опрацювання даних геологічних структур гірничого відводу, отриманних у ході розвідувального буріння, прохідницьких і очисних робіт
° формування та аналіз просторових моделей рельєфу і геологічних пластів
Перелік основних функцій системи САМАРА:
Розрахунок, зрівняння, формування текстового документа і відображення:
° теодолітних ходів
° результатів вимірювань методом тахеометричної і тригонометричної зйомки
° результатів вимірювань методом зарубок
° результатів вимірювань методом ординат
° результатів нівелірних ходів
° даних електронних приладів (Topcon, Trimble, 3TA5, Leica, Nikon, Sokkia, Geodimeter)
Розрахунок профілів гірничих виробок з довільною кількістю параметрів (грунт і покрівля виробки, головка рейки, ширина, висота виробки, висота прокладки кабелю, висота конвеєра, ширина робочого проходу і т. д. за бажанням оператора).
Розрахунок збійок,формування текстового документа та відображення результатів.
Побудови:
° автоматична і напівавтоматична побудова планових проекцій гірничих виробок по опорним вузлам з урахуванням скоб
° автоматична побудова профілів виробок з довільною кількістю параметрів
° автоматична побудова просторових (тривимірних) моделей гірських виробок
° автоматична побудова планових проекцій свердловин за вказаним пластом
° автоматична побудова літографічних колонок свердловин у заданих діапазонах відміток і різних варіантах прив'язок
° автоматична побудова просторових моделей вісей свердловин
Вимірювання:
° вимірювання горизонтальних довжин по прямій і вздовж криволінійних траєкторій
° вимірювання горизонтальних і вертикальних кутів
° вимірювання похилих довжин і обсягів ділянок гірничих виробок
° розмітка ділянок гірничих виробок на площині та в просторі
° вимірювання площин для контурів довільної форми
Підготовка графічних документів:
° бібліотеки умовних позначень картографічних документів, типів ліній і штриховок (з можливістю власного поповнення)
° керування порядком візуалізації елементів картографічних документів та їх автоматичне сортування
° напівавтоматичне формування ряду елементів картографічних документів (яри, будівлі, залізниці, і т.і.)
° автоматичне формування зарамкового оформлення викопіювань заданого формату, масштабу, розташування й орієнтації
Інформаційна підтримка:
° зв'язування графічних об'єктів моделі з текстово-чисельної інформацією та керування цією інформацією
° функції пошуку і вибірки моделей по зв'язаних з ними даними
Станом на сьогодні, система САМАРА містить більш ніж 100 різних функцій, що забезпечують розробку і поповнення моделі гірничих робіт гірничодобувного підприємства, а так само використання моделі для розв'язання камеральних завдань маркшейдерсько-геологічної служби.
|
|
