Файл: Геологическая характеристика костомукшского месторождения.docx

4.4. Общие сведенья о системе Dispatch

Система позволяет оптимизировать работу рудника, основываясь на данных в режиме реального времени. Эта оптимизация помогает руднику увеличивать производительность сократить эксплуатационные расходы.

Основными целями системы являются:

• 
  повышение эффективности использования оборудования горнотранспортного комплекса и увеличение его производительности;
  
• 
  обеспечение экономии ресурсов при достижении необходимых объёмов производства;
  
• 
  стабилизация показателей качества руды, поступаемой в переработку;
  
• 
  снижение расхода топлива, шин, оптимизация загрузки транспортных средств;
  
• 
  повышение трудовой и технологической дисциплины;
  
• 
  организация планового ремонта и обслуживания транспортного оборудования.
  

Данная система позволяет осуществлять управление оборудованием и автоматически сбор информации в режиме реального времени. Можно задавать алгоритмы автоматического диспечеризования экскаваторно-автомобильным комплексом для формирования заданного содержания железа на перегрузочных складах, автоматически оптимизировать отправки самосвалов, осуществлять наблюдение за вспомогательным оборудованием, контроль основных показателей оборудования, наблюдение за техобслуживанием, обширные отчетные способности.

4.4.1. Dispatch как система для сбора данных

Dispatch постоянно получает данные, обращается к данным и хранит данные. Она использует данные, в реальном времени и статистические (за прошлый период), для обновления документов, принятия решений по отправкам и для формирования отчетов. Dispatch получает данные двумя способами: в интерактивном режиме и пассивно.

Сбор данных в интерактивном режиме происходит всякий раз, когда оператор оборудования отвечает, обычно нажатием кнопки, на произведенный запрос Dispatch или предложение. Вход в систему, подготовка оборудования, прибытие к месту назначения и другие обычные ситуации на руднике являются примерами взаимодействия оператора с Dispatch. Также сбор данных в интерактивном режиме происходит всякий раз, когда диспетчер отвечает системе или изменяет генерированную информацию или решения. Смена имен машинистов и водителей, замена отправки грузовика, изменение статуса оборудования являются примерами взаимодействия диспетчера с системой Dispatch.

---

Система требует определенной степени согласованности действий от операторов и диспетчеров для того, чтобы обновлять свои отчеты, не допускать ошибок в своих данных и принимать правильные решения.

Dispatch собирает данные пассивно или "автоматически" множеством различных путей. Фактическое местоположение оборудования в реальном времени определяется пассивно, используя утилиту GPS. Нет потребности во вводе данных оператором или диспетчером, чтобы сообщить системе о местоположении грузовика или погрузчика. Утилита GPS делает это автоматически.

В отсутствие утилиты GPS, детекторы автоматически извещают системе о местоположении оборудования. Хотя это происходит не столь в реальном времени как с GPS, это достаточно хорошо для Dispatch, чтобы обновлять данные, принимать правильные решения по отправкам и генерировать отчеты.

Другие примеры пассивного сбора данных включают тоннаж полезного груза, количество топлива, износ шин и контроль основных показателей.
4.4.2. Dispatch как база данных

Dispatch хранит все данные, которые собирает, в основном, в трех базах данных: рудника, смены, и итоговой базе данных.

База данных рудника (Pit Database) содержит постоянно поступающие данные в реальном времени. Она содержит "картину" данных рудника в любой данный момент времени. Эта база данных постоянно пересматривается, по мере того, как Dispatch получает и обновляет данные.

Данные базы данных рудника является тем, что Dispatch использует для решения операционных проблем в реальном времени, как, например, отправка оборудования.

База данных смены (Shift Database) содержит каждое событие, которое произошло и всю информацию, которая генерируется в течение смены. Эта база данных содержит в себе информацию о времени каждого действия в течение смены. По существу, Вы можете "проиграть" смену или любую ее часть, используя информации, содержавшуюся в базе данных смены.

База данных смены является базой данных в реальном времени до конца смены, как и база данных карьера. После этого, эта база данных сохраняется, и создается новая база данных смены. Примерами данных, содержавшихся в базе данных смены, является регистрация всех изменений состояния, данные о разгрузке и погрузке, данные о входе в систему оператора и выходе из системы, данные о топливе и так далее.

---

Определенные данные, содержащиеся в базах данных смены, чрезвычайно полезны для отчетов и «моментальных снимков» работы карьера. Dispatch просматривает критическую информацию, содержащуюся в базах данных смены и генерирует итоговую базу данных (Summary Database).

Итоговая база данных компилируется какое-то время после завершения последней базы данных смены. Итоговая база данных сохраняется ежемесячно.

Обычно, итоговые базы данных используются для основных производственных отчетов, поскольку ими легче оперировать и управлять, чем базами данных смены.

4.4.3. Dispatch как решатель задач в реальном времени

Dispatch постоянно получает данные и обновляет свои базы данных, прежде всего, базу данных рудника. Она постоянно вычисляет и рассчитывает время пробега, время загрузки, время в очереди, уровень топлива, износ шин, количество загрузок и множество других событий, которые влияют на работу рудника в целом.

Модель лучшего пути является тем, что Dispatch использует для определения самого короткого пути между двумя точками в руднике.

Dispatch вычисляет самый короткий путь (по расстоянию, не по времени) от любой точки рудника к любой другой точке рудника всякий раз, когда происходят изменения в дорожной сети рудника и всякий раз, когда пересчитывается модель линейного программирования (LP).

Результаты вычисления лучшего пути включаются в модель линейного программирования.

Модель линейного программирования является главным теоретическим планом максимализации производительности рудника. Модель линейного программирования содержит оптимальные схемы «погрузка - разгрузка», которые определяют:

• 
  какие экскаваторы должны обеспечить места разгрузки гружеными автосамосвалами и их количеством, требуемого для охвата разгрузочных пунктов;
  
• 
  какие пункты разгрузки должны обеспечить определённые экскаваторы.
  

Модель линейного программирования «LP» рассматривает схемы «погрузка -разгрузка» как поток. Модель линейного программирования "воображает" ленточный конвейер или трубопровод, соединяющий места погрузки и разгрузки, и материал, непрерывно и равномерно двигающийся между ними. Модель динамичного программирования старается обеспечить поток, намеченный в модели линейного программирования, отправками грузовиков в реальном времени.

---

Поскольку запросы на отправку грузовиков поступают с места разработок, модель динамичного программирования пытается наполнить модель потока линейного программирования «погрузка - разгрузка», используя грузовики, которые являются дискретным единицами.

4.4.4. Сценарий работы системы

Нижеследующая последовательность действий описывает цикл откатки, начиная с момента, когда водитель автосамосвала регистрируется в системе Dispatch в начале своей рабочей смены (на пустом грузовике) и до того момента, когда он выгружает в отвал первую порцию груза руды.
1. Водитель грузовика с помощью цветной графической консоли the Color Graphic Console (CGC) установленной в его грузовике регистрируется, что сразу же позволяет идентифицировать водителя и сам грузовик. Через беспроводную радиосеть эта информация поступает на центральный компьютер.

2. 
   Центральный компьютер проверяет идентификационные номера водителя и его грузовика. Исходя из имеющейся в его базе данных информации, он прикрепляет этот грузовик к ковшовому экскаватору, который будет его загружать. При этом необязательно, чтобы это был простаивающий до этого экскаватор. Эта расстановка исходит, прежде всего, из цели достичь оптимального плана горных работ на карьере. Информация о сделанной расстановке отображается на консоли CGC в кабине водителя, вместе с информацией о маршруте движения к тому экскаватору, к которому теперь прикреплен этот грузовик.
   
3. 
   С помощью консоли CGC водитель подтверждает получение расстановки и движется к экскаватору. Если за время движения грузовика оказывается, что экскаватор сломался или встал на простой, водитель грузовика немедленно получает сообщение об этом и получает новую расстановку.
   
4. 
   С помощью консоли CGC водитель сообщает на центральный компьютер, что его грузовик прибыл на площадку погрузки к экскаватору. Центральный компьютер проверяет эту информацию и сообщает оператору экскаватора, что он должен начать погрузку грузовика.
   
5. 
   Оператор экскаватора с помощью консоли CGC подтверждает получение расстановки и начинает загрузку грузовика. В процессе погрузки он, через консоль CGC, получает информацию о степени загрузки грузовика, что гарантирует его полную загрузку.
   
6. 
   Оператор экскаватора с помощью консоли CGC сообщает на центральный компьютер о завершении погрузки. Создается запись в ведомости погрузки, в которой содержится вся детальная информация о грузе, включая вид материала, время погрузки, идентификационный номер экскаватора и его месторасположение.
   
7. 
   Затем центральный компьютер сообщает водителю грузовика о предписанной ему расстановке к конкретному отвалу и маршрут движения до этого назначенного отвала.
   
8. 
   Водитель грузовика подтверждает получение этой информации и следует к отвалу.
   
9. 
   Водитель грузовика прибывает к месту отвала и начинает разгрузку. На центральный компьютер посылается сигнал и создается запись в ведомости разгрузки. Одновременно с этим, центральный компьютер с помощью своей базы данных и алгоритмов определяет следующую расстановку для этого грузовика. Новая расстановка и маршрут движения поступают в кабину водителя.
   
10. 
    Водитель грузовика подтверждает получение этой информации и начинает новый цикл погрузки-откатки-разгрузки.
    

---

Если все это выглядит довольно просто, то стоит все-таки помнить о том, что для поддержания оптимальной блок-схемы плана горных работ одновременно и постоянно интерпретируются, анализируются и обрабатываются множество кусков исходной информации. Эта исходная информация состоит из:

• 
  Сети откатных дорог, включая места выемок и отвалов, уровни, пересечения и расстояния;
  
• 
  Времени нахождения в пути между всеми ковшовыми экскаваторами, отвалами и промежуточными точками маршрутов;
  
• 
  Погрузочных периодов времени автосамосвалов экскаваторами;
  
• 
  Разгрузочных периоды времени для автосамосвалов на отвалах и дробилках;
  
• 
  Информации о гранулометрическом составе вынимаемой породы и требуемых показателях шихтовки на отвалах;
  
• 
  Состояния эксплуатационной готовности автосамосвалов и экскаваторов;
  
• 
  Различных горнотехнических ограничений, таких как очередность работы экскаваторов, вместимость отвалов, грузоподъемность самосвалов и расписание перерывов в работе операторов экскаваторов и водителей самосвалов.
  

Еще один способ представить, как работает программа Dispatch в процессе цикла откатки это дать краткое описание всего, что происходит в это время, с точки зрения самой системы.

Процесс принятия решений внутри системы начинается с алгоритма. Это алгоритм использует данные о топографии карьера и определяет кратчайший путь движения между всеми начальными и конечными точками всех маршрутов.

При этом учитываются типы экскаваторов и места их расположения, вместе с возможными месторасположениями отвала для каждого экскаватора в карьере. Методика линейного программирования (LP) определяет номинальную производительность в тонно-часах на маршруте между каждым экскаватором и каждым отвалом. Методика LP учитывает также перегруженность или наоборот, недостаток грузовиков в карьере. Результаты работы LP также подлежат логическим ограничениям, таким как, например нормы производительности каждого экскаватора. Эта норма должна быть меньше физической грузопроизводительности экскаватора.

Каждый элемент цикла откатки находится под постоянным контролем. Если какой-либо из элементов цикла откатки существенно изменится во время смены, то программа Dispatch немедленно получит новое LP - решение. Это новое решение становится сразу же готовым к применению для любого нового запроса о текущей расстановке техники.

---