Автоматизована система протиаварійного захисту шахти

Винахід відноситься до гірничої промисловості і може застосовуватися для контролю стану і ходу виробничого процесу в ша хті й інши х галузях промисловості з небезпечними технологічними середовищами. Відомі системи збору й обробки інформації для шахт концерну РАГ (Німеччина) [1], що містять центральну диспетчерську, диспетчерські служби, дільничні диспетчерські, системи і пристрої контролю технічних параметрів. Недоліком таких систем є відсутність прогнозу аварійної ситуації на об'єкті у ша хті, який обслуговується. Найбільш близькою до винаходу є наскрізна система автоматизації ПРОМОС (Німеччина) [2], що містить пульт керування системою, процесор міжсистемного зв'язку, керуючу обчислювальну машину шахти і диспетчерську по техніці безпеки, що знаходяться на поверхні, а також керуючі пристрої, дистанційну шину, польову шин у, да тчики і виконавчі механізми, розташовані в шахті. Недоліком цієї системи є відсутність прогнозу аварійної ситуації в шахті і протиаварійного захисту останньої. Задачею системи є підвищення безпеки і розширення функціональних можливостей. Поставлена задача вирішується тим, що в автоматизовану систему протиаварійного захисту шахт, що містить наземну комп'ютерну мережу з термінальними пристроями, центральну обчислювальну машину, підключену до пристрою безперервного живлення, блоку математичного і програмного забезпечення і процесору внутрішньосистемного зв'язку, з'єднаному через приймально-передавальні пристрої з накопичувачем та оброблювачем інформації від підземних об'єктів і накопичувачем та оброблювачем інформації від об'єктів поверхні, систему оповіщення, що з'єднує наземну комп'ютерну мережу з термінальними пристроями з кожним підземним об'єктом, введені блоки прогнозу безпеки, що складаються з пристрою сполучення з лінією, підключеного до підземних об'єктів і об'єктів поверхні ша хти і через блок обробки інформації до входу блока контролю цілісності підземних об'єктів та об'єктів поверхні і їх елементів і до входу блоку інтегрованої оцінки безпеки по вимірюваним параметрам, вихід якого, через послідовно зв'язані блок відображення інформації і блок запису інформації про тенденції зміни контрольованих параметрів, приєднаний до першого входу блока узгодження з загальношахтною інформаційною системою, другий вхід останнього підключений до виходу блока контролю цілісності підземних об'єктів та об'єктів поверхні і їх елементів, а ви хід - до накопичувачів та оброблювачів інформації від підземних об'єктів та накопичувачів та оброблювачів інформації від об'єктів поверхні, розміщені на підземних об'єктах і об'єктах поверхні, і сервер стану безпеки підземних об'єктів і об'єктів поверхні шахти, підключений до наземної комп'ютерної мережі з термінальними пристроями і центральної обчислювальної машини. Застосування в системі блоків прогнозу безпеки і сервера стану безпеки підземних об'єктів і об'єктів поверхні шахти дозволило підвищити безпеку роботи шахти і розширити функціональні можливості системи за рахунок розпізнавання попередньої ситуації на початкових стадіях виникнення небезпеки, з метою припинення її розвитку. На Фіг.1 приведена схема автоматизованої системи протиаварійного захисту ша хти. На Фіг.2 - схема блоку прогнозу безпеки. Автоматизована система протиаварійного захисту ша хти складається з наземної комп'ютерної мережі з термінальними пристроями 1, підключеної до сервера стану безпеки об'єктів шахти 2, з'єднаному з центральною обчислювальною машиною 3, підключеною до пристрою безперервного живлення 4, блоку математичного і програмного забезпечення 5 і процесора внутрішньосистемного зв'язку 6, з'єднаного, через приймально-передавальні пристрої 7, відповідно з накопичувачем та оброблювачем інформації від підземних об'єктів 8 і накопичувачем та оброблювачем інформації від об'єктів поверхні 9, останні підключені до блоків прогнозу безпеки 11, розміщених на об'єктах, системи оповіщення 10. Блоки прогнозу безпеки 11 складаються з пристрою сполучення з лінією 12, підключеного до підземних об'єктів і об'єктів поверхні ша хти і через блок обробки інформації 13 до входу блока контролю цілісності підземних об'єктів та об'єктів поверхні і їх елементів 14 і до входу блоку інтегрованої оцінки безпеки по вимірюваним параметрам 15, вихід якого, через послідовно зв'язані блок відображення інформації 16 і блок запису інформації про тенденції зміни контрольованих параметрів 17 приєднаний до першого входу блоку узгодження з загальношахтною інформаційною системою 18, другий вхід останнього підключений до виходу блока контролю цілісності підземних об'єктів та об'єктів поверхні і їх елементів 14, вихід блоку узгодження з загальношахтною інформаційною системою 18 з'єднаний з концентратором інформації від підземних об'єктів 8 і концентратором інформації від об'єктів поверхні. У систему, що заявляється, входять покупні вироби: DSP - контролер с інтерфейсом CAN шини - сервер стану безпеки об'єктів шахти 2, ПЕОМ (пентіум 4) - центральна обчислювальна машина 3, іскробеспечне джерело живлення з акумулятором - пристрій безперервного живлення 4, програмуючий контролер ADSP21991 - блок математичного і програмного забезпечення 5, промисловий комп'ютер - процесор внутрішньосистемного зв'язку 6, AD і С841 - приймально-передавальні пристрої 7, AD і С842 - накопичувач та оброблювач інформації від об'єктів поверхні 9, від підземних об'єктів - 8, ШТСИ (комплекс шахтного телефонного іскробезпечного зв'язку) - система оповіщення 10. Працює автоматизована система протиаварійного захисту шахти таким чином. Складові частини системи протиаварійного захисту шахти розміщуються на поверхні й у виробках шахти. Підсистеми, що знаходяться в шахті, базуються на технічних засобах, що контролюють параметри безпеки і стан обладнання. Основною складовою частиною кожної підсистеми, що входить у систему протиаварійного захисту ша хти, є пристрій контролю і прогнозу стану безпеки. Кожна підсистема зв'язана з диспетчером за допомогою технологічного зв'язку. Для оцінки попередньої ситуації на кожній ділянці технологічного кола шахти встановлюються підсистеми керування, контролю і виявлення змін параметрів, які характеризують безпеку за допомогою блоків прогнозу безпеки. У блоках прогнозу безпеки 11 інформація від сенсорів об'єктів контролю і керування подається в пристрій 12 сполучення з лінією, що передає нормовану інформацію в блок обробки інформації 13 і в блок контролю цілісності підземних об'єктів та об'єктів поверхні і їх елементів 14, де вона обробляється і передається в блок узгодження з загальношахтною інформаційною системою 18. Крім того блок обробки інформації 13 передає інформацію в блок інтегрованої оцінки безпеки по вимірюваним параметрам 15, який виконує прогноз розвитку стану безпеки по вимірюваним параметрам і при наявності ознак небезпеки виявляє її початкову стадію і передає цю інформацію в блок відображення інформації 16, останній передає необхідну інформацію на відображення, а також у блок запису інформації про тенденції зміни контрольованих параметрів 17. Від останнього інформація надходить у блок узгодження з загальношахтною інформаційною системою 18. Далі ця інформація надходить на накопичувач та оброблювач інформації від підземних об'єктів 8 чи накопичувач та оброблювач інформації від об'єктів поверхні у залежності від яких пристроїв контролю технологічних ділянок і об'єктів шахти вона надходить. Після цього інформація за допомогою приймально-передавальних пристроїв 7 передається в процесор внутрішньосистемного зв'язку 6, а потім у центральну обчислювальну машину 3, яка отримує безперебійне живлення від пристрою безперебійного живлення 4 і за допомогою блоку математичного і програмного забезпечення 5 обробляється в центральній обчислювальній машині 3 і передається в сервер стану безпеки об'єктів шахти 2, у якому поділяється на три частини: - інформацію про виникнення небезпечної ситуації на початковій стадії в будь якому те хнологічному колі шахти і його обладнання згідно з планом попередження аварій; - інформацію про нормальне функціонування обладнання і стану технологічних процесів; - інформацію про розвиток небезпечної ситуації, яка повинна бути ліквідована згідно з планом ліквідації аварій. З сервера стану безпеки об'єктів шахти 2 інформація надається у наземну комп'ютерну мережу з термінальними пристроями 1. При необхідності прийняття негайного рішення видаються рекомендації системою контролю та аналізу аварійної обстановки про необхідність прямого керування процесами з метою припинення розвитку аварійної ситуації. В даний час виготовлений лабораторний зразок, що проходить випробування. Джерела інформації: 1. Системи збору та обробки інформації для шахт концерну РАГ. Журнал «Глюкауф», №1,1983р., с.3. 2. ПРОМОС - наскрізна система автоматизації. Журнал «Глюкауф», №2(3), 2000р., с.38.