Дипломная (вкр): Перспективы внедрения спутниковой GPS-навигации на горнодобывающем предприятии

3. Бесконтактные выключатели БКВ

Бесконтактные выключатели БКВ предназначены для определения положения подвижных частей механизмов с точностью до 0,05 мм в зазорах от 1,0 до 5,0 мм (определяется Заказчиком). В зависимости от размеров и формы магнитной системы БКВ фиксируют положение при радиальных или тангенциальных формах перемещений.

Конструктивно датчики выполнены в виде цилиндра из немагнитного материала со встроенным внутри концентратором с преобразователем Холла и микроплатой, на которой размещены магниточувствительная микросхема, стабилизатор напряжения, компаратор, защитный диод и др. Основные элементы датчика выполнены на современной элементной базе, технологичны. Основные технические характеристики бесконтактных выключателей БКВ приведены в таблице 3.

Таблица 3. Основные технические характеристики БКВ

. Датчики электрического тока бесконтактные ДТПХ

Разработан и производится типоряд бесконтактных датчиков электрического тока (ДТПХ), предназначенных для измерения величины постоянного, переменного или импульсного электрического тока, осциллографирования токовых сигналов, обеспечения гальванической развязки силовых электрических цепей от измерительных. Принцип действия основан на измерении с помощью преобразователя Холла величины и направления магнитного поля, создаваемого контролируемым электрическим током в зазоре ферромагнитных концентраторов. В зависимости от величины измеряемого электрического тока используются четыре конструктивных исполнения. Датчики тока предназначены для контроля параметров электрооборудования автотракторной техники и др. В таблице 4 приведены технические характеристики ДТПХ.

Таблица 4. Технические характеристики ДТПХ

*-Может меняться в зависимости от напряжения питания

**-Зависит от точности измерения

***-Возможно расширение температурного диапазона до +125 ºС

В настоящее время разработаны датчики тока компенсационного типа на токи от 0 .. ±100А до 0 .. ±1000А.

. Датчик угла поворота

Датчик угла поворота полнооборотный или секторный (в дальнейшем датчик) предназначен для преобразования угла поворота вала в аналоговый электрический сигнал.

Датчик выполнен в виде цилиндрического корпуса с фланцем для точной фиксации и вращающимся валом, имеющим шлицевое самоцентрирующее крепление. Преобразование угла поворота вала в электрический сигнал производится бесконтактным способом за счет изменения индукции магнитного поля в области расположения чувствительного элемента при повороте вала. Сигнал с преобразователя подается на усилитель, собранный на печатной плате, на основе измерительных операционных усилителей.

Датчик рассчитан для работы в условиях повышенных температурных воздействий, в условиях агрессивных сред (соляной туман, кислотные и щелочные воздействия и др.), спецвоздействий, имеет пожаровзрывооасное исполнение и большую износостойкость (количество рабочих циклов более 109).

По своим точностным и надежностным характеристикам датчик предназначен для работы в составе приборов, аналоговых управляющих модулей, микропроцессорных систем и др.

Датчик предназначен для автотракторных систем управления и контроля и др. В отличие от существующих аналогов (потенциометрических, индукционных), датчик имеет меньшие габариты, на порядок более высокую надежность, простоту конструкции, современную элементную базу. Технические характеристики датчика угла поворота ДУПХ-1 приведены в таблице 5.

Таблица 5. Технические характеристики датчика ДУПХ-1

Примечание:

. В настоящее время в производстве имеется более 25 модификаций датчиков угла поворота.

. Полнооборотные датчики ДУПХ могут иметь одноканальное или двухканальное исполнение.

. Технические характеристики выпускаемых датчиков предоставляются по дополнительному запросу.

.3 Программное обеспечение диспетчерского центра

Архитектура программного комплекса системы "Карьер".

Система имеет трехзвенную архитектуру: сервер (сервер базы данных (БД)) - сервер приложений (XRTL сервер) - клиент (XRTL Explorer). Вся информация о клиентском ПО содержится в текстовых файлах специального вида, хранящихся на сервере - т.е. xrtl-файлах. Вид клиентского ПО и его функциональные особенности полностью определяется настройками этих файлов.

Описание формата xrtl-файлов и методов их программирования полностью документировано, специалисты "ВИСТ групп" также обеспечивают обучение администраторов системы работе с данными приложениями. Таким образом, предприятия, внедрившие систему "Карьер", получают возможность в широком диапазоне модифицировать и создавать новые клиентские приложения и отчетные формы.

Авторизированный доступ в систему (через задание имени и пароля пользователя) позволяет задавать группы пользователей, имеющих определенные права доступа к данным и функциональным модулям клиентского ПО.

База данных системы "Карьер" является открытой, что позволяет наладить импорт и экспорт данных, а также установить взаимосвязь с другими автоматизированными системами и базами данных.

Кроме того, в комплект поставки системы "Карьер" входит прикладная подсистема диспетчерского центра (ДЦ), являющаяся инструментальным средством разработчика клиентского программного обеспечения (ПО).

Программно аппаратный комплекс Радиоцентра (РЦ) предназначен для:

организации сети обмена цифровой информацией между горнотранспортным оборудованием и диспетчерским центром (совместно с системой оперативно-диспетчерской голосовой связи карьера);

предварительной обработки и передачи информации о местоположении и состоянии транспортных средств (ТС) в Диспетчерский центр (ДЦ);

формирования и передачи дифференциальных поправок, организации единой шкалы времени системы "Карьер";

выдачи диагностической информации о работе РЦ.

Оборудование РЦ включает в себя:

антенно-фидерное и каналообразующее оборудование;

радиосвязное оборудование;

коммуникационный контроллер;

дифференциальную станцию;

базовый модем-контроллер;

оборудование цифровой проводной связи между ДЦ и РЦ;

оборудование для обеспечения электропитания.

На рисунке 7 приведена схема обмена цифровой информацией между диспетчерским центром и радиоцентром.

Рисунок 7. Схема обмена информацией между ДЦ и РЦ

С помощью этой подсистемы можно быстро создавать и модифицировать программные модули, предназначенные для решения специальных задач, не входящих в ядро системы "Карьер" или легко настраивать имеющиеся модули. Подсистема также значительно упрощает установку новых версий ПО, причем данные работы могут быть выполнены специалистами предприятия - пользователя системы "Карьер".

Большое значение для пользователей Системы имеет расширение функциональных возможностей программного обеспечения диспетчерского центра, которое осуществляется за счет постоянного наращивания числа специализированных автоматизированных рабочих мест, происходящее при расширении круга пользователей Системы (функциональных служб горного предприятия) при переходе к полномасштабному управлению горно-транспортным комплексом. Вовлечение в Систему новых пользователей, охватывающих практически все организационно-технические службы предприятия, невозможно без постоянного развития гибкости Системы, повышения ее функциональности и удобства работы, что реализуется благодаря специальной многокомпонентной структуре программного обеспечения и применению новых технологий программирования.

На сегодняшний день программное обеспечение ДЦ позволяет решать следующие задачи:

работа с базой данных Системы;

оперативное управление карьером (мониторинг, выдача и изменение сменного задания, связь с мобильными объектами);

автоматическая и/или автоматизированная оптимизация грузопотоков в карьере, решение задачи усреднения качества;

анализ обработанной информации (результирующих данных, рейсов, простоев, превышений скорости);

создание и печать рапортов за различные отчетные периоды.

Система диспетчеризации "Карьер" позволяет не только выполнять полный мониторинг показателей работы карьерных автосамосвалов за смену/сутки/месяц/год, но и управлять грузопотоками в карьере. С заданной дискретностью измеряется перевозимая горная масса (с погрешностью ±3%), скорость движения самосвала в груженом и порожняковом направлении, расход топлива по изменению его уровня в баке (с погрешностью ±3%). Итоги работы за смену отражаются в диспетчерском рапорте, содержащем следующие данные:

номер самосвала;

время прибытия под погрузку;

время начала погрузки;

экскаватор;

время прибытия к пункту разгрузки;

время начала разгрузки;

время окончания разгрузки;

пункт разгрузки;

перевезенная масса;

пройденное расстояние;

средняя скорость.

В качестве базы данных системы используется одна из самых надежных и мощных баз данных -ORACLE.

Для формирования отчетов используется программное обеспечение Crystal Reports. В Системе есть набор стандартных отчетов, но, также как и интерфейс пользователя, их можно изменять и создавать новые.

Процесс обработки сообщений, полученных от мобильных объектов, разбивается на отдельные составные части. Каждая такая часть реализуется с помощью отдельного "обработчика сообщений" (динамическая библиотека). Как правило, работа таких компонентов сводится либо к фиксированию некоторых событий (на основе входящих сообщений) и информированию об этих событиях, либо к добавлению к входящим сообщениям дополнительных атрибутов. Маршруты пересылки сообщений, так же как и настройки компонентов, описываются в конфигурационном файле.

Подобное построение системы обработки позволяет легко модифицировать имеющееся программное обеспечение в соответствии с изменяющимися требованиями предприятия-заказчика.

В программном обеспечении диспетчерского центра сделан переход к модульной системе организации ПО (рисунок 8). Выделяется несколько групп программных модулей, таких как:

модули для управления работой карьера в реальном режиме времени в течение смены (выдача сменного задания, картографический модуль, сообщения системы, обмен текстовыми сообщениями, оперативная статистика работы карьера, управления и учет ремонтов);

модули для анализа работы карьера; модули настройки системы и выдачи справочной информации;

дополнительные модули, состав которых постоянно расширяется: модуль оптимизации и автоматической диспетчеризации, модуль управления железнодорожным транспортом, модуль управления заправками, модуль мониторинга и учета работы шин, модуль учета узлов, агрегатов и запасных частей, модуль управления ТО, модуль управления и диагностики технического состояния транспортных средств.

.3.1 Базовые модули

Этот набор пакетов является ядром системы и обеспечивает основные функции по управлению и учету работы самосвалов и экскаваторов. Можно выделить следующие пакеты:

- Realtime Kit (модули для управления работой в карьере в реальном режиме времени в течение смены);

- Analytic Kit (модули для анализа работы карьера);

Рисунок 8. Модульная система организации ПО

Setup Kit (настройка Системы и ввод справочной информации).

. Модуль управления работой в карьере

Включает в себя следующие модули:

Truck Manager (Модуль выдачи сменного задания) -позволяет осуществлять:

ежемесячное планирование работы самосвалов и экскаваторов;

выдачу сменного задания экскаваторам с использованием графика выхода водителей (рисунок 9);

выдачу сменного задания автосамосвалов с использованием графика выхода водителей;

печать путевых листов.

Рисунок 9. Выдача сменного задания экскаваторам

On Map (Картографический модуль):

наблюдение за мобильными объектами на карте (рисунок 10) в режиме реального времени;

возможность настройки для отображения в режиме реального времени любой информации, допускающей координатную привязку;

просмотр истории движения и архива событий мобильных объектов за произвольные интервалы времени;

возможность настройки для отображения любой информации, допускающей координатную привязку.

Рисунок 10. Отображение мобильных объектов на карте

System Messages (Сообщения системы):

информирование о различных событиях, как штатных, так и нештатных (более 30 видов сообщений) (рисунок 11);

- возможность гибкой настройки выводимых сообщений, а также добавления новых.