Автоматизация диспетчерского управления технологическим транспортом в реальном времени

В настоящее время на большинстве предприятий Украины, где для технологических перевозок используется автомобильный или железнодорожный транспорт, сохранилась устаревшая технология работы диспетчерских служб. Управление технологическими транспортными средствами (ТС) осуществляется диспетчером или операторами в ручном режиме. Это существенным образом затрудняет осуществления непрерывного оперативного контроля за движением всех ТС, в особенности в ночное время.

Дальнейшая обработка информации строится таким образом, что данные о процессе транспортирования, как правило, фиксируются на бумажных носителях и в последующем обрабатываются на вычислительном центре предприятия. После обработки и подготовки основных отчетов информация передается потребителям с определенной задержкой. Такая устаревшая технология не дает оперативной информации о прохождение процесса транспортирования сырья (продукции).

Для решения данных проблем предприятием «КРИВБАССАКАДЕМИНВЕСТ» разработано программное обеспечение, которое разрешает автоматизировать процессы оперативного управления разнообразными технологическими ТС в режиме реального времени. Данное программное обеспечение построено на основе применения современных информационных технологий (многозадачность, сетевая архитектура, визуальные средства разработки и др.), имеет дружественный интерфейс и отличается высокой надежностью в работе.

Система поддержки принятия решений (СППР) для автоматизации диспетчерского управления железнодорожным транспортом

Важными особенностями при диспетчерском управлении железнодорожным транспортом является достаточно стабильное расположение пунктов разгрузки/выгрузки (фактически ж/д станций и перегонов), наличие специальных ограничений по количеству подъездных путей, скорости движения составов и др. В связи с этим можно более упрощенно решать задачи визуализации движения ТС с помощью специальных схем (шаблонов, как показано ниже на рисунке), но в то же время необходимо учитывать перечисленные ограничения.

Разработанное программное обеспечение — это автоматизированная система диспетчерского управления железнодорожными ТС реализованная на базе современной вычислительной техники и информационных технологий, которая обеспечивает оперативное диспетчерское управление транспортным потоком железнодорожного транспорта.

Система позволяет задавать и хранить в собственной базе данных сменные задания, разнообразные характеристики подвижного состава и показатели всего технологического оборудования, которое задействовано в процессе транспортировки грузов (экскаваторы, локомотивы, думкары, «вертушки» и т.д.).

Данные для экскаватора

 

Данные для локомотива

 

Предложенная технология позволяет реализовать в системе функции визуализацию расположения станций, мест загрузки-выгрузки, локомотивов и составов.

Полностью автоматизированы такие этапы как начало и конец смены. В системе они производятся в пакетном режиме (введение данных о количественном составе, местах загрузки, сменных заданиях по локомотивам и экскаваторам, изменении местоположения и состава бригад).

В дальнейшем на протяжении рабочей смены на мониторе диспетчера производится визуализация движения локомотивов от места нагрузки к месту разгрузки. Вычисление расстояний и времени движения составов в системе осуществляется в полностью автоматическом режиме. При этом производится контроль на допустимое время простоев составов и локомотивов на станциях, перегонах, местах погрузки-выгрузки. В случае превышения допустимого времени простоя диспетчеру на экран выдается предупреждение с указанием места расположения и указанием объекта простоя.

В процессе работы и после завершения рабочей смены в системе можно производить автоматическое формирование отчетных форм с возможностью редактирования, распечатки и передачи по локальной компьютерной сети или стандартных средств удаленного доступа (модем, электронная почта).

Система позволяет в автоматизированном режиме производить расчет и построение контактных графиков движения локомотивов и составов.

Обмен информацией с другими подразделениями предприятия (например, информационно-вычислительным центром, управление предприятием) может осуществляться по корпоративной информационной сети либо, при отсутствии последней, в режиме удаленного доступа на основе модемной связи.

Дополнительными возможностями системы являются:

  • возможность восстановления актуальных данных после сбоя системы (при зависании операционной системы, пропадании питания и т.п.);
  • возможности изменения карты расположения станций.

Внедрения данной автоматизированной системы диспетчерского управления железнодорожного транспорта в условиях Ингулецкого ГОКа позволило:

  • повысить производительность работы железнодорожного транспорта на 1-2%;
  • увеличить время эффективного использования транспортного оборудования за счет снижения вынужденных простоев железнодорожного транспорта по вине цеха железнодорожного транспорта (до 10-15%);
  • уменьшить количество вынужденных перенаправлений железнодорожного транспорта, что позволило снизить себестоимость транспортирования сырья в пересчете на 1 тонну перевезенной руды и, соответственно, привело к снижению затрат на ГСМ.

Система для автоматизации диспетчерского управления технологическим автотранспортом

Как известно, технологические и прочие грузоперевозки в большей или меньшей степени характерны для большинства промышленных предприятий. Если при этом в работе одновременно задействуется несколько десятков ТС, то диспетчерам транспортных служб практически постоянно приходится решать различные задачи оптимизационного характера. Например, наиболее типичная проблема — в условиях вынужденных простоев (выходов из строя) ТС необходимо перераспределить грузопотоки и выдержать заданные сменные показатели по плану.

Диспетчерское управление технологическим автотранспортом также осложняется необходимостью частого изменения маршрутов движения ТС, переноса пунктов загрузки-выгрузки и наличием др. производственных факторов.

Перечисленные обстоятельства и трудности требуют привлечения более совершенных технологий для более эффективной работы диспетчера. Это прежде всего применение электронных цифровых карт, современных систем навигации и специального программного обеспечения.

С учетом данных требований предприятием «КРИВБАССАКАДЕМИНВЕСТ» разработана система автоматизации диспетчерского управления технологическим автотранспортом. Данная система предназначена для решения задач по визуализации, контролю и управлению парком автомобильных ТС (например, автосамосвалов в карьере, проведение крупномасштабных строительных, дорожных и др. работ).

По мере наступления различных событий в системе («Начало смены», «Конец смены», прохождение ТС в места загрузки/выгрузки) вводится необходимая информация и выбирается конкретное направление движения автомобилей. Все перемещения ТС тут же отражаются на реальной цифровой карте местности.

Система построена по технологии клиент/сервер и поддерживает режим для многих пользователей (например, диспетчер карьера и несколько операторов по перенаправлению ТС).

Управление осуществляется в режиме реального времени. Причем существует возможность автоматического выбора наиболее оптимального маршрута, согласно существующей дорожной сети. Выбор возможен на основании применения следующих критериев:

  • критерий «производительность», при котором выбирается маршрут из расчета максимизации общих объемов перевозки за смену;
  • критерий «качество», обеспечивающий максимизацию качественных показателей перевозимых грузов;
  • критерий «дальность» для выбора кратчайшего маршрута;
  • критерий «очередь» реализует различные ограничения на количество ТС, которые находятся в состоянии вынужденного или технологического простоя (например, не более 1 ТС на погрузке и не более 1 в очереди на погрузку).

Система также разрешает осуществлять восстановление информации на терминалах всех пользователей в режиме реального времени, накопления и анализ полученной информации, выдачу рекомендаций (советов) диспетчеру для принятия оптимального производственного решения, подготовку отчетов о работе машин, производственных участков с целью объективной оценки их деятельности.

В системе поддерживается связь по корпоративной информационной сети с другими информационными системами предприятия для получения и передачи необходимой информации о сменных заданиях, результатах работы оборудования и персонала за изменение.

Основными потребителями информации в системе являются: диспетчерский центр (ДЦ), производственные отделы, службы и отделы технического контроля (ОТК), транспортные цеха, другие инженерные службы предприятия. В частности, на диспетчерский центр (ДЦ) — информация о текущем состоянии всех ТС, текущее расположение машин на промплощадке, объемы перевезенного сырья, его плановое и фактическое качество. Производственные отделы и ОТК нуждаются в информации об объемах добытого и перевезенного сырья, его качества. Транспортные цеха получают от диспетчера данные по объемам перевезенных грузов, а также статистику, описывающую реальные режимы эксплуатации оборудования и ТС, что необходимо для анализа причин простоев, которые имели место в процессе работы.

Важной особенностью данной системы является применение специально разработанной технологии отката. Данная технология позволяет в случае возникновения нештатной ситуации (пропадание электропитания, зависание ОС, неквалифицированные действия персонала) производить безболезненное восстановление исходных данных с любого.

Необходимо отметить, что при наличии на ТС датчиков местоположения типа GPS, расхода топлива, загрузки и возможности передачи оперативной информации (например, по УКВ) будет обеспечена наиболее эффективная работа такой системы.

Расчеты показывают, что внедрение автоматизированной системы оперативного управления диспетчерского технологическим автотранспортом на примере карьера горнообогатительного комбината (ГОКа) позволяет:

  • снизить простои транспортного оборудования (до 20%) за счет применения критерия «очередь»;
  • повысить производительность работы ТС за счет увеличения времени использования транспортного оборудования (до 0,5-0,6%);
  • снизить дальность транспортирования в перечислении на 1 тонну перевезенного сырья до 0,02-0,025 км, за счет оперативного определения оптимальных маршрутов ТС.

Таким образом, наш опыт разработки и эксплуатации автоматизированных систем диспетчерского управления технологическим транспортом показывает, что подобные разработки являются достаточно современным решением в данной области, которое неизбежно приводит к повышению эффективности работы транспортных подразделений в условиях промышленных предприятий.

В.М.Назаренко, профессор, доктор технических наук,

академик Международной Академии компьютерных наук и систем

Автоматизация диспетчерского управления технологическим транспортом в реальном времени

//Мир техники и технологий. — №9. — 2003.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>