Systemy lokalnego monitorowania maszyn i urządzeń dołowych znalazły powszechne zastosowanie w polskim górnictwie. Rozwój systemów dyspozytorskich stworzył zapotrzebowanie na systemy monitorowania maszyn pracujących na dole kopalń. P.U.P. Somar Sp. z o.o. stworzyła system SMoK-2 do ciągłego zdalnego monitorowania pracy kombajnu ścianowego, przenośnika ścianowego i podścianowego oraz kruszarki i innych urządzeń tworzących kompleks ścianowy. Przesył danych odbywa się poprzez istniejące linie telefoniczne za pomocą iskrobezpiecznych modemów telefonicznych. Wizualizacja przesyłanych danych zrealizowana została w nowoczesnym i zdobywającym coraz większą popularność również w przemyśle systemie operacyjnym LINUX.

1.Wprowadzenie

W nowoczesnych kopalniach o dużej koncentracji wydobycia bardzo pożądana staje się informacja o bieżącym stanie maszyn i urządzeń składających się na ścianowy kompleks wydobywczy. Wynika to ze zminimalizowania liczby jednocześnie pracujących ścian wydobywczych oraz z wysokiej wartości wysokowydajnych urządzeń zainstalowanych w ścianie. Stąd szczególnie istotny staje się ciągły nadzór nad ich prawidłową eksploatacją. Nadzór taki można realizować z powierzchni kopalni np. za pomocą systemu monitorowania kompleksów ścianowych SMoK-2.

2. Architektura sprzętowa systemu

Dzięki zastosowaniu modułowej struktury sprzętowo-programowej możliwa jest adaptacja systemu do różnych warunków i potrzeb. Struktura systemu przedstawia się następująco: Warstwa sprzętowa , która odpowiedzialna jest za ciągłe monitorowanie pracy określonych urządzeń m.in.: kombajnu, wieloodpływowych wyłączników stycznikowych, przenośnika ścianowego, przenośnika podścianowego, kruszarki oraz innych maszyn zainstalowanych w ścianie. Sygnałami monitorowanymi mogą być zarówno sygnały binarne (dwustanowe), jak i sygnały analogowe (napięciowe 0-10V, prądowe 0-20mA 4-20mA) z różnych czujników; System SmoK -1 może być stosowany w pomieszczeniach "a", "b" i "c" niebezpieczeństwa wybuchu metanu w górniczych zakładach wydobywczych. Budowa modułowa obudowy do mocowania na szynie DIN 35 mm (norma). Część systemu monitorowania SMoK-2 przeznaczona jest do montowania w podziemiu kopalni. Składa się z zespołów zlokalizowanych w: kombajnie TKW -1(transmisja danych), wieloodpływowych wyłącznikach stycznikowych KSWW lub KSWW-1 (koncentrator sygnałów) oraz chodniku SL-1(stacja lokalna) .
Warstwa sprzętowa realizowana jest w całości przez system SMoK -1.
Warstwa programowa, która odpowiedzialna jest za ciągłą wizualizację danych, przesyłanych poprzez iskrobezpieczne linie telefoniczne z systemu SMoK -1. Oprócz wizualizacji system pozwala też na archiwizację, przetwarzanie oraz analizę danych.

3. Oprogramowanie systemu
Część powierzchniowa składa się z komputera klasy PC wraz z drukarką, oraz modemu odbiorczego. Na komputerze wyposażonym w dysk twardy o dużej pojemności oraz szybki procesor, zainstalowany jest serwer danych aProTape wraz z systemem wizualizacyjno-sygnalizującym.
Oprogramowanie stanowiska ma budowę modułową. Wszystkie moduły programowe działają pod systemem operacyjnym LINUX. Podział na moduły jest związany z zadaniami przez nie realizowanymi. Na oprogramowanie stanowiska składają się następujące moduły:

aProTape - akwizycji, archiwizacji oraz udostępniania danych. Serwer ten umożliwia podłączenie się do niego wielu klientów, celem wymiany danych. aProTape współpracuje także z innymi systemami dyspozytorskimi;

aProVision - wizualizacji danych. aProVision umożliwia dialog z operatorem, szczegółową prezentację danych na wielu monitorach, alarmowanie na różnych poziomach, tworzenie wykresów monitorowanych sygnałów zarówno bieżących jak i historycznych. Moduł aProVision pracuje w czasie rzeczywistym, możliwe jest jego podłączenie do wielu serwerów danych aProTape. Moduł śledzi także potwierdzanie alarmów przez dyspozytora oraz umożliwia drukowanie wykresów danych;

aProPlay - sygnalizacji dźwiękowej. aProPlay służy do akustycznego sygnalizowania alarmów, oraz innych komunikatów;

aProPeep - wizualizacji danych poprzez sieć lokalną lub poprzez INTERNET. aProPeep jest modułem, który podłącza się do jednego lub więcej serwerów aProTape celem pobrania danych, a następnie generuje odpowiednie strony w standardzie HTML. Umożliwia on zdalne połączenie z serwerem WWW oraz śledzenie aktualnych danych z wykorzystaniem standardowych przeglądarek internetowych, takich jak Internet Explorer lub Netscape;

aProAnalize - analizy danych. aProAnalize wczytuje dane archiwalne, przetwarza je i generuje wykresy oraz statystyki o zadanych parametrach – moduł ten pracuje pod systemem Windows;

Przyjęte rozwiązanie architektury klient-serwer pozwala na wykorzystywanie istniejącej infrastruktury sieciowej.
Dzięki zastosowanym takim rozwiązaniom możliwa jest na przykład wizualizacja danych na dowolnym komputerze, pracującym pod dowolnym systemem operacyjnym wyposażonym jedynie w przegladarkę internetową oraz dostęp do sieci, w której znajduje się serwer aProTape.
Oprócz typowych rodzajów operacji wbudowanych w system, aPro ma także biblioteki, które umożliwiaja prezentacje wszelkich dokumentacji dotyczacych zespolów sprzętowych systemu SMoK-2 jak i nadzorowanych maszyn. Sa to miedzy innymi: dokumentacje techniczno-ruchowe, opinie atestacyjne oraz dopuszczenia WUG.
Niezawodność, bezpieczeństwo danych, a także otwartość były jednym z powodów sięgniecia po UNIX’owy system operacyjny jakim jest LINUX.
Zasadnicza korzyscią z zastosowania oferowanego systemu SMoK-2 jest możliwość rzetelnej, ciagłej i wiarygodnej kontroli działania maszyn. Wnioski płynące z tej kontroli, o ile będą przekładać się na niezbędne działania organizacyjno-ruchowe oraz serwisowe, powinny prowadzić do korzyści ekonomicznych, wynikających z mniejszej awaryjnosci maszyn oraz lepszego ich wykorzystania.
Jeżeli pomimo wdrożonych działań dojdzie do poważnego uszkodzenia maszyny, to na podstawie analizy danych zebranych w czasie poprzedzającym wystąpienie awarii, można bedzie ustalic jej faktyczne przyczyny. Wyniki analizy powinny w przyszłości ograniczyć prawdopodobienstwo wystąpienia takiej samej lub podobnej awarii.
Możliwość ciągłego nadzorowania większej liczby sygnalów oraz komputerowa obróbka i przyszłościowa analiza ich zależnosci pozwoli poprawić prowadzoną gospodarkę materiałową. Prawdopodobnie możliwe stanie sie wcześniejsze ustalenie terminów wymaganych napraw oraz przegladów maszyn i urządzeń zależne od stanu zużycia poszczególnych podzespołów.


4.Współpraca z innymi systemami.

System SMoK-2 może wymieniać dane z innymi systemami poprzez sieć lokalną komputerową lub łacze szeregowe. W chwili obecnej system współpracuje z kilkoma systemami.

5. Korzyści ekonomiczne

Zasadniczą korzyścią z zastosowania oferowanego systemu jest możliwość rzetelonego, ciągłego i wiarygodnego kontrolowania działania maszyn, przeciwdziałanie awarią ( przeciwdziałanie jest możliwe o ile symptomy zostaną w porę zauważone i zostaną podjęte odpowiednie działania ) a w razie awarii wykrycie uszkodzenia, która może może niejednokrotnie kosztować więcej niż system monitorujący je. System monitorujący dostarcza niezbędnych informacji o eksploatacji kompleksu ścianowego, jednak efekty ekonomiczne płynące z ich wykorzystania w decydujący sposób zależy od Użytkownika systemu. Istotny wpływ na póżniejszą efektywność ekonomiczną ma ścisłą współpraca z przyszłym Użytkownikiem już w fazie projektowania i realizacji systemu umożliwiająca uwzglądnienie specyfiki zakładu.
Dzięki zastosowaniu systemu SMoK-2 istnieje możliwość:
-nadzór nad właściwą eksploatacją maszyn i urządzeń
-ciągła kontrola stanu obciążenia maszyn
-poprawa gospodarki remontowej (m.in. kontrola terminów remontów)
-możliwość analizy danych w długich okresach czasu np. okresu eksploatacji ściany