ГОРНЫЕ МАШИНЫ
Оригинальная статья
УДК 622.23.05, 622.013.3 © И.С. Сыркин, Д.М. Дубинкин, В.Ю. Садовец, 2023
ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь № S12-2023 /1175/
DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2023-S12-20-31
Название
Обоснование схемного решения цифровой системы диспетчеризации угольного карьера
Авторы
Сыркин И.С., канд. техн. наук, доцент кафедры Информационных и автоматизированных производственных систем ФГБОУ ВО «КузГТУ им. Т.Ф. Горбачева», 650000, г. Кемерово, Россия, e-mail: syrkin@kuzstu.ru
Дубинкин Д.М., канд. техн. наук, доцент, доцент кафедрыГорных машин и комплексов ФГБОУ ВО
«КузГТУ им. Т.Ф. Горбачева», 650000, г. Кемерово, Россия, e-mail: ddm.tm@kuzstu.ru
Садовец В.Ю., канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры Информационных и автоматизированных производственных систем ФГБОУ ВО «КузГТУ им. Т.Ф. Горбачева», 650000, г. Кемерово, Россия, e-mail: svyu.pmh@kuzstu.ru
Аннотация
В статье представлено обоснование схемного решения цифровой системы диспетчеризации угольного карьера, которая представляет собой автоматизированную систему управления горнотранспортным комплексом при добыче полезного ископаемого. С этой целью были выявлены ведущие мировые и отечественные разработчики систем автоматизации процесса диспетчеризации на угольном предприятии и определены основные достоинства и недостатки этих систем. Кроме этого, представлены функционально-структурные схемы взаимодействия подсистем существующих автоматизированных решений систем управления диспетчеризацией карьерного транспорта. Исходя из опыта разработки рассмотренных
технологий, используемых при создании автоматизированных систем горнотранспортного комплекса, были выделены шесть основных подсистем, из которых должна состоять разрабатываемая цифровая система диспетчеризации угольного карьера. Необходимость разработки каждой из подсистем цифровой системы диспетчеризации угольного карьера определяется ее функциональным назначением. Для этого предварительно сформирован состав оборудования и компонент, которые должны входить в структуру системы и обеспечивать бесперебойное и надежное функционирование всей цифровой системы диспетчеризации. На основании выделенных передовых технологий разработки автоматизированных систем горнотранспортного комплекса, сформированных требований к системам диспетчеризации и их программному обеспечению было разработано схемное решение цифровой системы диспетчеризации угольного карьера. На данном этапе разработки и проведенных исследований сформулированные аспекты создания автоматизированных систем диспетчеризации позволяют оценить функциональность структурных единиц и определить аппаратную и информационную взаимосвязь между ними. Направлением дальнейших исследований являются разработка алгоритмов взаимодействия компонент, входящих в структуру цифровой системы диспетчеризации, как между собой, так и с внешними системами, а также проектирование конструктивного решения цифровой системы диспетчеризации угольного карьера.
Ключевые слова
Добыча полезных ископаемых, открытые горные работы, система диспетчеризации, программное обеспечение, беспилотный карьерный самосвал.
Список литературы
1. Современные системы управления горнотранспортными комплексами / К.Н. Трубецкой, А.А. Кулешов, А.Ф. Клебанов и др. СПб.: Наука, 2007. 306 с.
2. Владимиров Д.Я., Клебанов А.Ф., Перепелицын А.И. Система диспетчеризации «Карьер»: от мониторинга большегрузных автосамосвалов к управлению горнотранспортным комплексом и оптимизации работ в карьере // Горная промышленность. 2004. № 4.
3. Официальный сайт Цифра/ВИСТ. URL : https://www.zyfra.com/ru/industries/mining/ (дата обращения: 15.11.2023).
4. Клебанов Д.А., Кузнецов И.В., Бигель Н.В. Принципы построения системы дистанционного и автономного управления карьерным самосвалом // Горная промышленность. 2013. № 4. С. 8-13.
5. Использование системы диспетчерского управления для повышения производительности работы автосамосвалов (на примере угольного разреза) / А.В. Федорина, А.А. Шаронова, Н.А. Осинцев и др. // Современные проблемы транспортного комплекса России. 2015. Т. 5. № 1. С. 29-33.
6. Клебанов Д.А., Кузнецов И.В., Бигель Н.В. Принципы построения системы дистанционного и автономного управления карьерным самосвалом // Горная промышленность. 2013. № 4. С. 8.
7. Официальный сайт Modular Mining Systems. [Электронный ресурс]. URL : ttps://www.modularmining.com/ru/ (дата обращения: 15.11.2023).
8. Аппарат вейвлет-преобразований в автоматизированной системе управления перемещением карьерных беспилотных транспортных средств / И.В. Чичерин, Б.А. Федосенков, И.С. Сыркин и др. // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. 2021. № 3. С. 106-114. DOI: 10.21440/0536-1028-2021-3-106-114.
9. Чичерин И.В., Федосенков Б.А. Формирование сигналов текущих траекторий в автоматизированной системе модального управления движением беспилотных транспортных средств в условиях открытых горных работ // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Управление, вычислительная техника и информатика. 2021. № 4. С. 35-44. DOI:10.24143/2072-9502-2021-4-35-44.
10. Чичерин И.В., Федосенков Б.А., Динамическое модальное управ?
ление движением беспилотных транспортных средств в условиях открытых горных работ // Науки о Земле и недропользование. 2021. Т. 44. № 3. С. 271-284. DOI: 10.21285/2686-9993-2021-44-3-271-284.
11. Диспетчеризация в карьерных экскаваторно-автомобильных комплексах с беспилотным транспортом / Ю.Е. Воронов, А.Ю.Воронов, Д.М. Дубинкин и др. // Уголь. 2023. № 9. С. 75-83. DOI:10.18796/0041-5790-2023-9-75-83.
12. Воронов А.Ю., Дубинкин Д.М., Воронов Ю.Е. Обзор моделей диспетчеризации карьерного автотранспорта // Горная промышленность. 2022. № 6. С. 111-121. DOI: 10.30686/1609-9192-2022-
6-111-121.
13. The wavelet transforms technique in the com-puter-aided system for controlling the quarry unmanned vehicles / I.V. Chicherin, B.А. Fedosenkov, D.M. Dubinkin et al. / E3S Web of Conferences:VIth International Innovative Mining Symposium, Kemerovo, 19-21 October 2021. Vol. 315. Kemerovo: EDP Sciences, 2021. P. 03022.
14. D eveloping the concept of autonomous control of the quarry vehicles movement / I.V. Chicherin, B.A. Fedosenkov, D.M. Dubinkin et al. / E3S Web of Conferences: VIth International Innovative Mining
Symposium, Kemerovo, 19–21 October 2021. Vol. 315. Kemerovo: EDP Sciences, 2021. P. 03023. DOI: 10.1051/e3sconf /202131503023.
15. Обзор систем безлюдных грузовых перевозок на карьерах /А.Ю. Воронов, Ю.Е. Воронов, И.С. Сыркин и др. // Уголь. 2022. № S12. С. 30-36. DOI: 10.18796/0041-5790-2022-S12-30-36.
16. Цифровизация открытого способа добычи угля на основе структурного сдвига технологического уклада / Б.Г. Шелегеда, М.Н. Корнев, Н.В. Погоржельская и др. // Вестник НГУЭУ. 2019. № 2. С. 226-242. DOI: 10.34020/2073-6495-2019-2-226-242.
17. Официальный сайт Caterpillar. URL : https://www.caterpillar.com/ru.html (дата обращения: 15.11.2023).
18. Что такое распределенные вычисления? Amazon Web Services. [Электронный ресурс]. URL : https://aws.amazon.com/ru/what-is/distributed-computing/ (дата обращения: 15.11.2023).
19. Наговицын О.В., Лукичев С.В. Горно-геологические информационные системы, область применения и особенности построения // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-
технический журнал). 2016. № 7. С. 71-83.
20. Толмачев А. Как ETL -процессы помогают анализировать большие данные. [Электронный ресурс]. URL : https://practicum.yandex. ru/blog/chto-takoe-etl/ (дата обращения: 15.11.2023).
Поддержка
Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации по соглашению от 30.09.2022 № 075-15-2022-1198 с ФГБОУ ВО «Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева» в рамках Комплексной научно-технической программы полного инновационного цикла «Разработка и внедрение комплекса технологий в областях разведки и добычи твердых полезных ископаемых, обеспечения промышленной безопасности, биоремедиации, создания новых продуктов глубокой переработки из угольного сырья при последовательном снижении экологической нагрузки на окружающую среду и рисков для жизни населения» (КНТП «Чистый уголь – Зеленый Кузбасс») в рамках реализации мероприятия «Разработка и создание беспилотного карьерного самосвала челночного типа грузоподъемностью 220 тонн» в части выполнения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ.
Для цитирования
Сыркин И.С., Дубинкин Д.М., Садовец В.Ю. Обоснование схемного решения цифровой системы
диспетчеризации угольного карьера // Уголь. 2023. № S12. С. 20-31. DOI: 10.18796/0041-5790-2023-S12-20-31.
Информация о статье
Поступила в редакцию: 1.11.2023
Одобрена рецензентами: 15.11.2023
Принята к публикации: 30.11.2023
