1. No category

 UPORABA BREZŽIČNEGA OMREŽJA ZA KOMUNIKACIJO IN
PRENOS PODATKOV V OKVIRU EVROPSKEGA
RAZVOJNEGA PROJEKTA OPTI-MINE
Mag. Boštjan ŠKARJA
Premogovnik Velenje d.d., Velenje, Slovenija, [email protected]
POVZETEK
V referatu je predstavljen eden od raziskovalnih projektov Premogovnika Velenje, za katerega
smo pridobili sredstva evropskega Raziskovalnega sklada za premog in jeklo. To je projekt
OPTI-MINE, s polnim naslovom Prikaz možnosti optimizacije procesov za povečanje
učinkovitosti in varnosti v premogovnikih z uporabo najnovejših informacijskih in
komunikacijskih tehnologij (Demonstration of process optimization for increasing the efficiency
and safety by integrating leading edge electronic information and communication technologies
ICT in coal mines). Predstavljeni bodo sodelujoči partnerji v projektu, cilji projekta in glavne
naloge združene v posamezne delovne pakete. Podrobneje bo prikazano izvajanje projekta v
Premogovniku Velenje. Opisane bodo glavne naloge projekta, ki jih izvajamo in sicer izgradnja
ustrezne infrastrukture, potrebne raziskave, uporaba mobilnih naprav za komunikacijo in prenos
podatkov, koncept sledenja zaposlenih in predvidene dodatne varnostne aplikacije. Predstavljen
bo tudi evropski Raziskovalni sklad za premog in jeklo, njegova zgodovina, program in način
delovanja.
KLJUČNE BESEDE
Raziskave, razvoj, Premogovnik Velenje, Raziskovalni sklad za premog in jeklo
THE PAPER SUMMARY
The paper will present one of the research projects in Premogovnik Velenje, for which we
received funding from the Research Fund for Coal and Steel. This is a project OPTI-MINE, with
the full title Demonstration of process optimization for increasing the efficiency and safety by
integrating leading edge electronic information and communication technologies ICT in coal
mines. Paper will present the project partners, project objectives and main tasks grouped into
specific work packages. Details of the project implementation in Premogovnik Velenje will be
shown, such as main tasks of the project, construction of appropriate infrastructure, research
activities, use of mobile devices for communication and data transfer, concept of tracking
employees and additional security applications. The paper will also present Research Fund for
Coal and Steel, its history and program activities.
KEY WORDS
Research, development, Coal Mine Velenje, Research Fund for Coal and Steel
1
1. UVOD
V današnjem času si težko predstavljamo uspešno podjetje, ki ne skrbi za svoj razvoj. Brez
nenehnega vlaganja v raziskovalno in razvojno dejavnost, ter razvoj svojih kadrov, je vsako
podjetje obsojeno na stagniranje ali celo propad. Tega se zavedamo tudi v Premogovniku
Velenje. Zato je naši raziskovalni in razvojni dejavnosti posvečena velika pozornost. Pomembno
pri tem pa je tudi dejstvo, da precejšen delež sredstev za raziskave in razvoj pridobimo iz
različnih nacionalnih in evropskih skladov.
V prispevku je predstavljen eden od naših raziskovalnih projektov, za katerega smo pridobili
sredstva evropskega Raziskovalnega sklada za premog in jeklo. To je projekt OPTI-MINE, s
polnim naslovom Prikaz možnosti optimizacije procesov za povečanje učinkovitosti in varnosti v
premogovnikih z uporabo najnovejših informacijskih in komunikacijskih tehnologij
(Demonstration of Process Optimization for Increasing the Efficiency and Safety by integrating
Leading Edge Electronic Information and Communication Technologies ICT in Coal Mines).
Najprej je v prispevku predstavljen Raziskovalni sklad za premog in jeklo, njegova zgodovina,
program in način delovanja. Temu sledi poglavje v katerem je predstavljen projekt OPTI-MINE,
partnerji v projektu, cilji projekta in glavne naloge združene v posamezne delovne pakete.
Glavni del prispevka pa prikazuje izvajanje projekta v Premogovniku Velenje. Opisane so glavne
naloge projekta, ki jih izvajamo in sicer izgradnja ustrezne infrastrukture, potrebne raziskave,
uporaba mobilnih naprav za komunikacijo in prenos podatkov, koncept sledenja zaposlenih in
predvidene dodatne varnostne aplikacije.
2. RAZISKOVALNI SKLAD ZA PREMOG IN JEKLO
2.1
Ustanovitev raziskovalnega sklada za premog in jeklo
Raziskovalni sklad za premog in jeklo (Research Fund for Coal and Steel - RFCS) je bil
ustanovljen julija 2002, ko je prenehala veljati Pogodba o ustanovitvi Evropske skupnosti za
premog in jeklo (European Coal and Steel Community Treaty) iz leta 1952. Ustanovljen je bil,
da bi podprl raziskovalne projekte na področjih premogovništva in jeklarstva v Evropski uniji
[8].
2.2
Program sklada
Program Raziskovalnega sklada za premog in jeklo je v skladu z znanstvenimi, tehnološkimi in
političnimi cilji Evropske unije ter dopolnjuje dejavnosti v državah članicah in v okviru obstoječih
raziskovalnih programov, kot so okvirni raziskovalni program Evropske skupnosti za raziskave,
tehnološki razvoj in predstavitvene dejavnosti [5].
Program zagotavlja finančno podporo za razvojne projekte, spremljajoče ukrepe in druge
aktivnosti s spodbujanjem sodelovanja med podjetji, raziskovalnimi centri in univerzami.
Program zajema proizvodne procese, izkoriščanje, ohranjanje virov, okoljske izboljšave in
varnost pri delu v sektorjih, povezanih s premogovništvom in jeklarsko industrijo. V okviru tega
programa se lahko financirajo raziskovalni, pilotni in demonstracijski projekti, spremljevalni
ukrepi ter podporne in pripravljalne aktivnosti.
Raziskovalni projekt je namenjen raziskavam ali poskusom, katerih cilj je pridobivanje novega
znanja, ki omogočajo doseganje specifičnih praktičnih ciljev, kot so ustvarjanje ali razvoj
izdelkov, proizvodnih procesov ali storitev.
Pilotni projekt zajema konstrukcijo, delovanje in razvoj naprave ali njenega bistvenega dela v
ustreznem merilu in ob uporabi sestavnih delov primerne velikosti zaradi preverjanja možnosti
prenosa teoretičnih ali laboratorijskih rezultatov v prakso in/ali povečanja zanesljivosti tehničnih
in ekonomskih podatkov, potrebnih za prehod na demonstracijsko stopnjo, v določenih primerih
pa na industrijsko in/ali komercialno stopnjo.
2
Demonstracijski projekt zajema konstrukcijo in/ali delovanje naprave ali njenega bistvenega
dela v industrijskem merilu zaradi združitve vseh tehničnih in ekonomskih podatkov, ki
omogočajo prehod na industrijsko in/ali komercialno uporabo ob čim manjšem tveganju.
Spremljajoči ukrepi se nanašajo na spodbujanje uporabe pridobljenega znanja, strnitev
projektov, razširjanje rezultatov ter podporo usposabljanju in mobilnosti raziskovalcev v zvezi s
projekti, ki se financirajo v okviru tega programa.
Podporne in pripravljalne aktivnosti prispevajo k solidnemu in učinkovitemu upravljanju
programa, pri čemer se na primer nanašajo na reden nadzor in ocenjevanje, študije ali
povezovanje sorodnih projektov, ki se financirajo v okviru tega programa.
2.3
Delovanje sklada
Raziskovalni sklad za premog in jeklo upravlja Evropska komisija [5]. Za pomoč pri upravljanju
so ustanovljeni naslednji odbori in skupine:

Odbor za premog in jeklo (The Coal and Steel Committee - COSCO),

svetovalne skupine za premog in jeklo (Coal / Steel Advisory Group – CAG, SAG),

tehnične skupine za premog in jeklo (Coal / Steel Technical Groups – TGC, TGS).
Evropska komisija vsak leto objavi razpis za vložitev predlogov, pri čemer je rok za predložitev
predlogov v ocenjevanje vsako leto predvidoma 15. septembra. Komisija pripravi in objavi
opisno dokumentacijo na spletni strani Službe Skupnosti za informacije o raziskavah in razvoju
(CORDIS). Vloge se morajo vložiti elektronsko preko spletnega portala za prijavo projektov
(Participant Portal Submission Service).
Vsak predlog mora vsebovati podroben opis predlaganega projekta in celovite informacije o
ciljih, partnerstvu (vključno z natančno vlogo posameznega partnerja), poslovodni strukturi,
pričakovanih rezultatih in predvidevanjih glede uporabe rezultatov in oceno pričakovanih
industrijskih, ekonomskih, socialnih in okoljskih koristi. Predlagani celotni stroški in njihova
razčlenitev morajo biti realistični in logični, od predlaganega projekta pa se pričakuje ugodno
razmerje med stroški in koristjo.
Komisija zagotovi zaupno, pošteno in nepristransko ocenjevanje predlogov. Na podlagi izbranih
predlogov se sklene pogodba o izvajanju projekta. V pogodbah se opredelijo naloge projekta,
predvideni dovoljeni stroški, delež sofinanciranja, pravila o poročanju in podatki vseh projektnih
partnerjev. Dovoljeni stroški projekta pokrivajo le dejanske stroške del, opravljenih v okviru
pogodbe. Dovoljeni stroški so razdeljeni v štiri kategorije in sicer stroški opreme, stroški dela,
operativni stroški in posredni stroški.
Za projekte morajo izvajalci pripraviti poročilo vsakih šest mesecev. V takšnih poročilih se opiše
doseženi tehnični napredek. Po zaključku del je treba zagotoviti končno poročilo, ki vključuje
oceno uporabe rezultatov in učinkov. Trajanje raziskovalnih, pilotnih in demonstracijskih
projektov je praviloma 36 ali 42 mesecev. Spremljevalni ukrepi, podporne in pripravljalne
aktivnosti pa praviloma trajajo 18 mesecev [6].
Za sofinanciranje projektov je letno na voljo okoli 55 milijonov evrov. Pri tem je za projekte
premogovništva predvidenih 27,2% ali okoli 15 milijonov evrov, ter za projekte jeklarstva
72,8% ali okoli 40 milijonov evrov [1]. Poleg omenjenega zneska, je vsako leto na voljo še
nekaj sredstev, ki prejšnje leto niso bila dodeljena. Tako je za projekte premogovništva za leto
2013 predvidenih 17,6 milijona evrov. Najvišji skupni finančni prispevek Evropske komisije za
sofinanciranje v posameznem projektu znaša:

Za raziskovalne projekte:
do 60 %

Za pilotne in demonstracijske projekte:
do 50 %

Za spremljevalne ukrepe, podporne in pripravljalne aktivnosti:
do 100 %
3
Letno je prijavljenih povprečno 40 predlogov za področje premogovništva in povprečno 150
predlogov za področje jeklarstva. Delež uspešnih prijav je za področje premogovništva okoli
25%, za področje jeklarstva pa okoli 30%. Natančni podatki o uspešno prijavljenih so razvidni iz
tabele 1.
Tabela 1: Sofinancirani projekti Raziskovalnega sklada za premog in jeklo (2008-2011) [1]
Področje
Št.
Št.
projektov partnerjev
Povprečno
št.
partnerjev
Vrednost
(€)
Povprečno
Sofinanciranj
sofinanciranje/
e RFCS (€)
projekt (€)
Premogovništvo
33
217
6,6
107.906.980
57.806.436
1.751.710
Jeklarstvo
157
940
6,0
267.010.999
158.374.013
1.008.752
skupaj
190
1157
6,1
374.917.979
216.180.449
1.137.792
2.4
Cilji sklada na področju premogovništva
Raziskave in tehnični razvoj so zelo pomembno sredstvo pri uresničevanju ciljev energetske
politike Evropske unije kar zadeva oskrbo s premogom, kot tudi okolju prijazno pretvorbo in
uporabo premoga. Poleg tega mora Evropska unija zaradi vse večje internacionalizacije trga s
premogom in globalnih razsežnosti problemov, s katerimi se ta sooča, prevzeti vodilno vlogo pri
iskanju načinov reševanja vprašanj v zvezi z modernimi tehnikami, varnostjo v rudnikih in
varstvom okolja na svetovni ravni s tem, da zagotovi prenos znanja, potrebnega za nadaljnji
tehnološki razvoj, izboljšanje delovnih pogojev (zdravja in varnosti) in za varstvo okolja.
Prednostni cilji na področju premogovništva so naslednji [6]:

Izboljšanje konkurenčnosti premoga skupnosti,

zdravje in varnost v rudnikih,

učinkovito varstvo okolja in izboljšanje uporabe premoga kot vira čiste energije,

omejitev zunanje odvisnosti od preskrbe z energijo.
3. EVROPSKI RAZVOJNI PROJEKT OPTI-MINE
3.1
Splošno o projektu OPTI-MINE
V letu 2010 je projektni konzorcij, v katerem sodeluje kot partner tudi Premogovnik Velenje, na
razpis Raziskovalnega sklada za premog in jeklo prijavil projekt Prikaz možnosti optimizacije
procesov za povečanje učinkovitosti in varnosti v premogovnikih z uporabo najnovejših
informacijskih in komunikacijskih tehnologij (Demonstration of Process Optimization for
Increasing the Efficiency and Safety by integrating Leading Edge Electronic Information and
Communication Technologies ICT in Coal Mines). Akronim projekta je OPTI-MINE [2].
Slika 1: Logotip projekta OPTI-MINE [7]
4
Projekt je bil pozitivno ocenjen in izbran za sofinanciranje s strani sklada. Projekt je
demonstracijskega tipa. Izvajati se je začel 01.07.2011 in traja tri leta. Partnerji v projektu so
premogovnik RAG Anthrazit Ibbenbüren (Nemčija), premogovnik Hulleras del Norte (Španija),
Premogovnik Velenje (Slovenija), premogovnik Ostravsko-karvinské doly (Češka), premogovnik
Kompania Weglowa (Poljska), Minetronics (Nemčija), Asociación Para La Investigación Y El
Desarrollo Industrial De Los Recursos Naturales (Španija), Silesian University Of Technology Politechnika Slaska (Poljska), DMT Technische Fachhochschule Georg Agricola (Nemčija) in
Evonik Industries AG (Nemčija) [7].
Raziskave, ki vodijo do rezultatov, so sofinancirane s strani Raziskovalnega sklada za premog in
jeklo v skladu s pogodbo št. RFCP-CT-2011-00001 (The research leading to these results has
received funding from the European Union's Research Fund for Coal and Steel research
programme under grant agreement n° RFCP-CT-2011-00001).
Vrednost celotnega projekta je 4,6 milijonov evrov. Pri tem je delež Premogovnika Velenje 824
tisoč evrov. Projekt je sofinanciran v deležu 50% upravičenih stroškov.
3.2
Cilj projekta OPTI-MINE
Cilj projekta je prikazati možnosti integracije in uporabe najnovejših informacijskih in
komunikacijskih tehnologij za povečanje učinkovitosti in varnosti v procesih pridobivanja
premoga v petih različnih evropskih premogovnikih v petih državah Evropske unije. Mnoge od
tehnologij, ki se bodo uporabile v projektu, so bile razvite v predhodno financiranih projektih
Raziskovalnega sklada za premog in jeklo. Uspešno izveden projekt bo s svojimi ugotovitvami,
desiminacijo rezultatov in množično uporabo najnovejših tehnologij povečal konkurenčnost
evropskih premogovnikov in evropskih proizvajalcev rudarske opreme. V projektu je predviden
razvoj in uporaba inteligentnih komunikacijskih naprav in omrežij za žično in brezžično
komunikacijo ter prenos podatkov. V ta namen bomo poskušali povezati v enovit sistem naše
obstoječe optično omrežje, ki ga bomo ustrezno nadgradili, brezžična omrežja (WLAN1), ki ga
bomo vzpostavili na posameznih jamskih deloviščih, fiksno telefonijo (VOIP 2 ), mobilne
telefonske aparate, dlančnike, čitalnike črtne kode (RFID 3 ), merilnike jamskih plinov, osebne
opozorilne naprave, signalno-govorilne naprave, varnostno signalizacijo, usmerjanje ljudi v
kriznih situacijah, itd [7].
3.3
Naloge projekta OPTI-MINE
Naloge, ki se bodo izvajale v okviru projekta so smiselno združene v t.i. delovne pakete (work
package). Za vsak delovni paket je določen vodja projekta, v njem pa sodeluje več projektnih
parterjev. Delovnih paketov je devet (WP0–WP8) in so na kratko predstavljeni v nadaljevanju
[2].
Delovni paket WP0
Ime tega delovnega paketa je Administrativna in tehnična koordinacija. Cilj delovnega paketa je
vodenje in usmerjanje aktivnosti projekta. Vodja tega delovnega paketa je Evonik.
Delovni paket WP1
Ime tega delovnega paketa je Inovativne komponente za sistemsko integracijo aplikacij. Vodja
tega delovnega paketa je Minetronics. Cilj tega delovnega paketa je izdelati in razviti
manjkajočo tehnološko opremo na področju komunikacij v rudarstvu. Oprema se bo razvijala v
sodelovanju s delovnimi paketi WP2 do WP6.
Delovni paket WP2
Ime tega delovnega paketa je Optimatizacija procesov v premogovnikih. Vodja tega delovnega
paketa je premogovnik RAG Anthrazit Ibbenbüren. Cilj tega delovnega paketa optimizacija
1
Wireless Local Network – brezžično lokalno omrežje
Voice Over Internet Protocol – prenos govora po internetnem protokolu
3
Radio-Frequency Identification - Radiofrekvenčna identifikacija
5
2
jamskih procesov s uvajanjem sodobnih komunikacij, sledenjem transportnih enot in nadzorom
transportnih trakov.
Delovni paket WP3
Ime tega delovnega paketa je Govorna komunikacija in avtomatizacija v močno razvejanem
rudniku. Vodja tega delovnega paketa je premogovnik Hulleras del Norte. Glavni cilj
premogovnika je čim boljša izraba vedno manjših človeških in materialnih virov in s tem
povečana proizvodnja premoga.
Delovni paket WP4
Ime tega delovnega paketa je Integracija varnostnega in komunikacijskega sistema v visoko
produktivnem premogovniku z debelim slojem premoga. Vodja tega delovnega paketa je
Premogovnik Velenje. V Premogovniku Velenje je glavni cilj tega projekta izboljšati varnost z
uporabo moderne infrastrukture in osebnih komunikacijskih naprav. Sekundarni cilj je
zmanjševanje stroškov z uporabo komunikacijskih sredstev, kar se doseže z možnostjo
pošiljanja osebnih sporočil, mobilnim dostopanje do proizvodnih parametrov in večjo
dosegljivostjo specialistov za odpravo napak. Posledično se optimizira proizvodni proces, saj se
zmanjša število in čas trajanja zastojev.
Delovni paket WP5
Ime tega delovnega paketa je Mrežne komunikacije in moderna logistika materiala. Vodja tega
delovnega paketa je premogovnik OKD. OKD je češki rudnik, ki izvaja proces optimizacije
proizvodnje in povečanje varnosti. Predhodno rudnik ni imel mrežne infrastrukture. Cilj tega
paketa je vzpostaviti komunikacijsko infrastrukturo, optimizirati logistične procese in izboljšati
varnost.
Delovni paket WP6
Ime tega delovnega paketa je Mrežne komunikacije in varnostna podpora v rudniku z visoko
proizvodnjo. Vodja tega delovnega paketa je premogovnik Kompania Weglowa. Premogovnik se
je odločil za demonstracijski projekt, s ciljem demonstracije uporabe novih tehnologij rudarskim
varnostnim organom. S tem bi zagotovili dovoljenja za vgradno varnostnih sistemov na podlagi
modernih komunikacijskih tehnologij.
Delovni paket WP7
Ime tega delovnega paketa je Ocena uspešnosti in rezultati projekta. Vodja tega delovnega
paketa je Silesian University of Technology. Cilj tega paketa je dokazati in kvantificirati
izboljšave pri proizvodnih procesih in povečani zanesljivosti obratovanja. Uporabljena bo
standardna metoda kazalnikov učinkovitosti, ki omogoča merjenje in primerjavo rezultatov.
Delovni paket WP8
Ime tega delovnega paketa je Razširjanje in izmenjava znanj. Vodja tega delovnega paketa je
Evonik. Izmenjava in prosta dostopnost pridobljenega znanja je ključen del OPTI-MINE
projekta. Ta delovni paket skrbi za izmenjavo znanja, ki zagotavlja največjo ekonomsko in
tehnično učinkovitost.
4. IZVAJANJE PROJEKTA V PREMOGOVNIKU VELENJE
Naloge, ki jih bodo izvajali posamezni partnerji v okviru razvojnega projekta OPTI-MINE so na
kratko predstavljene v prejšnjem poglavju. Aktivnosti Premogovnika Velenje so vezane na
delovni paket WP4 in v njem določene naloge, ki bodo predstavljene v nadaljevanju.
4.1
Izgradnja brezžičnega omrežja
Izgradnja brezžičnega omrežja je osnovna naloga, ki jo je potrebno izvesti, kajti vse druge
naloge v okviru razvojnega projekta OPTI-MINE so vezane na vzpostavljeno in delujoče
brezžično omrežje. Uporabljalo se bo brezžično omrežje WLAN po standardu IEEE4 802.11, ki je
4
The Institute of Electrical and Electronics Engineers – Inštitut inženirjev elektrotehnike in elektronike, ZDA
6
splošno uporabljeno v vsakdanjem življenju in deluje na frekvenčnem območju 2,4 GHz. Za
brezžična omrežja skladna z omenjenim standardom se uporablja oznaka Wi-Fi5. Predpogoj, da
se brezžično omrežje v Premogovniku Velenje sploh lahko vzpostavi, je že zgrajeno jamsko
optično omrežje oz. jamska optična hrbtenica Premogovnika Velenje (JOHPV). Optično omrežje
je sestavljeno iz naslednjih elementov [3]:

Aktivne in pasivne optične opreme v Varnostno-tehnološkem in informacijskem centru
(VTIS) na površini,

pasivne optične opreme jamskega optičnega omrežja PV (JOHPV) v jami,

kabelske povezave izvedene z optičnim kablom s 144 enorodovnimi (single mode)
optičnimi vlakni.
Jamsko optično omrežje je sestavljeno iz dveh ločenih optičnih omrežij povezanih v dva obroča.
Prvi obroč zajema področje jame Preloge (optični obroč jame Preloge). Drugi obroč pa zajema
področje pod jaškom NOP in področje jame Pesje (optični obroč jame Pesje). Topologija
jamskega optičnega omrežja je razvidna iz slike 2.
Slika 2: Topologija jamskega optičnega omrežja [3]
Na obstoječo jamsko optično hrbtenico se bodo priključila lokalna optična omrežja z različnimi
topologijami. Z njimi bomo omogočili vzpostavitev brezžičnih omrežij v različnih jamskih
področjih. Tako je predvidena vzpostavitev brezžičnega omrežja na naslednjih področjih v jami
Premogovnika Velenje:

Odkopni plošči F na k.-65 v jami Pesje (čelo, dostavna proga, delno odvozna proga),

pripravskem delovišču za izdelavo odvozne proge plošče E na k.-65 v jami Pesje,

na trasi glavnega odvoza (transporterja s trakom 70P in 71P).
Predvidena področja za vzpostavitev brezžičnega omrežja se lahko tudi spremenijo ter
prilagodijo dinamiki odkopavanja in izdelave prog. Na lokalna optična omrežja v izbranih
5
Wireless Fidelity – Brezžična natančnost (uporabljeno kot besedna zloženka)
7
področjih se bodo priključile napredne WLAN dostopne točke za vzpostavitev brezžičnih omrežij.
Uporabili bomo WLAN dostopne točke MIC proizvajalca MineTronics, ki so modularne izvedbe in
omogočajo tudi priključitev dodatnih modulov (VOIP modul, switch modul, itd.). S tem se
omogoča priključitev dodatnih naprav na optično omrežje. Podjetje MineTronics je prav tako
parter v razvojnem projektu OPTI-MINE. Razvoj, izdelava in modifikacija WLAN dostopnih točk
MIC pa so tudi del tega projekta.
Za optimalno razporeditev WLAN dostopnih točk so se marca 2012 v Premogovniku Velenje
izvedle meritve prenosa brezžičnega signala. Cilj teh meritev je bil določiti, na kakšno
medsebojno razdaljo je potrebno postaviti dostopne točke, kako namestiti antene, kako razni
objekti v jami vplivajo na širjenje signala, kje so mejne vrednosti uporabnosti signala, itd.
Meritve so se izvajale na štirih lokacijah, ki so imele specifične lastnosti. Te lokacije so:

Lokacija 1 – dostavna proga G plošč z vgrajenim lesenimi zračilnimi vrati.

Lokacija 2 – pripravsko delovišče št. 13 z vgrajenim transporterjem s trakom 800 mm.

Lokacija 3 – odvozna proga odkopa G3/B z vgrajenim transporterjem s trakom 1200 mm
in energetskim vlakom.

Lokacija 4 – glavni odvoz z vgrajenim transporterjem s trakom 1400 mm.
Navedene lokacije, kjer so se izvajale meritve prenosa signala so razvidne iz slike 3.
Slika 3: Lokacije meritev WLAN signala
8
Rezultati meritev so pokazali, da je enosmerni doseg posamezne dostopne točke do 200 metrov
v najboljših možnih pogojih, ki so bili na lokaciji 4. Gre za lokacijo za glavnim odvozom, ki ima
velik presek proge, je obzidana in brez večjih ovir v sami progi. Pokazalo se je tudi, da vsaka
ovira, ki zmanjšuje presek proste proge, zelo vpliva na doseg. Na primer energetski vlak,
transformatorska postaja ali viseča diesel lokomotiva zelo slabijo signal. Tudi lesena zračilna
vrata tako oslabijo signal, da je le-ta zadovoljiv samo še nekaj deset metrov za vrati, dvojna
zaporedna zračilna vrata pa povsem onemogočijo signal. Pri meritvah signala se je izkazalo, da
je najprimerneje uporabiti dve omni anteni, od katerih se ena vgradi vertikalno, druga pa
horizontalno glede na potek proge.
Glede na rezultate meritev lahko zaključimo, da bo potrebno namestiti dostopne točke med
seboj na razdalji, ki ne bo v nobenem primeru večja kot 300 metrov. Prav tako pa bo potrebno
namestiti dostopne točke za vsakimi vrati in vsako krivino v progi. Na takšnih odsekih bo
potrebno preveriti tudi uporabo sevalnega kabla namesto antene. Optimalna razporeditev
dostopnih točk pa bo možna šele, ko bodo dostopne točke vgrajene in se bo izvajalo testiranje
brezžične opreme.
4.2
Vzpostavitev brezžičnega omrežja na odkopni plošči F na k.-65 v jami Pesje
Prvo področje, kjer so se vgradile dostopne točke in s tem vzpostavilo brezžično omrežje v
okviru raziskovalnega projekta OPTI-MINE, je odkopna plošča F na k.-65 v jami Pesje [4].
Potrebno število dostopnih točk v dostavni progi se je določilo glede na meritve in testiranje
brezžične opreme. Tako smo dosegli pokritost z brezžičnim omrežjem v pristopnih progah do
odkopa, v celotni dostavni progi in delno v odvozni progi odkopne plošče. Za pokritost celotne
odvozne proge se nismo odločili, ker je to izstopna zračilna proga in je gibanje zaposlenih v tem
območju omejeno. Lokacije vgrajenih dostopnih točk in ostale opreme na optičnem omrežju so
razvidne iz slike 4.
Slika 4: Situacija elementov optičnega omrežja [4]
9
Na lokalno optično omrežje so se priključile naslednje naprave:

Napredne brezžične dostopne točke MIC,

krmilna naprava Mining Master,

krmilna naprava Mincos,

industrijski računalnik Becker,

industrijski računalnik pridobivalnega stroja Eickhoff SL300 IPC,

video kamera,

kontrolna enota krmiljenja podporja,

BCOM vmesnik za VOPI telefonijo in signalno-govorilne naprave.
Tako zgrajeno lokalno optično omrežje in vzpostavljeno brezžično omrežje WLAN je omogočilo,
da se je lahko začelo izvajati testiranje različne brezžične opreme, ki je predvidena za uporabo v
okviru raziskovalnega projekta OPTI-MINE. Vzpostavitvi brezžičnega omrežja na področju
odkopne plošče F na k.-65 v jami Pesje, bo sledila še vzpostavitev ostalih brezžičnih omrežij na
že omenjenih področjih v Premogovniku Velenje.
4.3
Uporaba mobilnih naprav za komunikacijo in prenos podatkov
Vzpostavitev brezžičnih omrežij je omogočila uporabo WLAN naprav za komunikacijo in prenos
podatkov. V Premogovniku Velenje trenutno uporabljamo in testiramo WLAN mobilni telefon
MP70 proizvajalca Minesite (slika 7). Telefon ponuja govorne klice preko internetnega protokola
(VoIP) v povezavi s telefonsko centralo. Omogoča tudi komunikacijo med dvema telefonoma
brez omrežja (peer to peer), prenos besednih sporočil, telefonski imenik, sezname klicev, itd..
Telefon je skladen z IEEE 802.11b/g (Wi-Fi) in uporablja protokol SIP6. Telefon ima certifikat
ATEX I M1 Ex ia za uporabo v metanskih jamah.
S pomočjo takšnega telefona smo februarja 2012 uspešno vzpostavili prvi klic z mobilnim
telefonom iz jame Premogovnika Velenje na mobilno številko na površju. Pri tem smo uporabili
WLAN brezžično omrežje za prenos podatkov iz pridobivalnega stroja na odkopu G3/B v jami
Preloge.
Druga naprava, ki jo uporabljamo za komunikacijo je dlančnik i.roc 623-Ex skupaj z
pripadajočimi slušalkami, povezani preko bluetooth 7 vmesnika (slika 8), oboje proizvajalca
Ecom instruments GmbH. Dlančnik uporablja operacijski sistem Windows Mobile in ima
integrirane WLAN, USB, Bluetooth in IrDA vmesnike. Dlančnik ima certifikat ATEX I M1 Ex ia za
uporabo v metanskih jamah.
Na dlančnik je za komunikacijo naložena VoIP aplikacija X-lite. Za oddaljen dostop do
računalnika, na katerem imamo poljubno SCADA aplikacijo pa smo na dlančnik naložili
odjemalec 2Remote2PC. Tako je uporabnikom v področju brezžičnega omrežja preko
oddaljenega dostopa do računalnikov na površju omogočen dostop do potrebnih informacij
posamezne naprave, tehnoloških parametrov strojev in ostalih parametrov varnostnotehnološkega informacijskega centra.
Vzpostavljena brezžična omrežja pa se bodo uporabljala tudi za prenos podatkov in tehnoloških
parametrov. Tako v Premogovniku Velenje že uporabljamo brezžični prenos podatkov s
pridobivalnega stroja Eickhoff SL 300. Po vzpostavitvi brezžičnega omrežja na pripravskih
deloviščih pa bo omogočen tudi brezžični prenos podatkov iz napredovalnega stroja GPK-PV.
Prav tako načrtujemo tudi vzpostavitev brezžičnih omrežij v ključnih stabilnih objektih, kot so
visokotlačno črpališče za emulzijo in tehnološko vodo, črpališče vode na k.-41.5, črpališče vode
na k+120 in ostalih. V vseh primerih bo tako omogočen popolni pregled nad vsemi tehnološkimi
6
Session Description Protocol - Protokol za vzpostavitev, spreminjanje in prekinitev komunikacije
7
Bluetooth - brezžična tehnologija za povezovanje različnih digitalnih elektronskih naprav
10
parametri strojev in naprav v teh področjih, kar omogoča njihovo optimalno uporabo in
vzdrževanje.
4.4
Sledenje zaposlenih z uporabo WLAN omrežja
Ena od nalog razvojnega projekta OPTI-MINE v Premogovniku Velenje je sledenje zaposlenih v
jami Premogovnika Velenje. Sledenje bo omogočeno na področjih, kjer bo vzpostavljeno
brezžično omrežje. Za slednje se bo uporabljala strežniška aplikacija TracServer projektnega
partnerja Minetronics. Možno bo slediti vse naprave, ki bodo priključene na brezžično omrežje,
kot so telefoni, dlančniki, pozivniki in predvidoma tudi WLAN moduli, vgrajeni v jamske svetilke
zaposlenih. Razvoj in izdelava takšnih WLAN modulov je tudi ena od nalog razvojnega projekta
OPTI-MINE.
Pri nalogi sledenja zaposlenih se pojavlja tudi ključno vprašanje, kako obširno vzpostavljati
brezžično omrežje. Potrebno se je namreč zavedati, da bi bilo za popolno pokritje celotnega
jamskega dela Premogovnika Velenje vložiti enormna sredstva. Drugo vprašanje pri tem je,
kako veliko natančnost lokacije želimo. V kolikor nam zadostuje približna lokacija, torej med
katerima dvema dostopnima točkama se nahaja uporabnik, je ta naloga bistveno lažje
izvedljiva.
Zato predvidevamo, da se bodo prihodnosti v jami Premogovnika Velenje vzpostavila brezžična
omrežja na najbolj izpostavljenih področjih (odkopi in pripravska delovišča), ter glavnih jamskih
objektih, kot so črpališča, glavni odvoz, remize in razdelilne postaje. Na vstopih in izstopih v
druga področja, ki so manj prehodna in na katerih se nahaja manjše število zaposlenih, pa bi
namestili dostopne točke za beleženje prehodov v ta področja. Na tak način bi lahko imeli
vzpostavljeno sledenje za vse zaposlene v jami Premogovnika Velenje.
4.5
Dodatne varnostne aplikacije
Glavna naloga v tem delu projekta je povezati obstoječi sistem zajemanja okoljskih in
varnostnih parametrov (VTIS) z brezžičnimi omrežji, z namenom obveščanja o nevarnostih
preko brezžičnih naprav. Na najbolj izpostavljenih področjih, kot so odkopi in pripravska
delovišča se bodo vzpostavila brezžična omrežja, preko katerih bo možno na prenosne brezžične
naprave pošiljati obvestila o nevarnostih. Takšne naprave bodo ali brezžični telefoni, ali
brezžični pozivniki (pagerji) ali kakšne druge naprave, ki bodo na razpolago. Tako
predvidevamo, da se bo na primer v primeru povečane koncentracije metana nad dovoljeno
mejo, na vse brezžične naprave na ogroženem področju poslalo obvestilo o nevarnosti.
Omogočeno bo tudi ročno pošiljanje poljubnih varnostnih ali drugih sporočil zaposlenim na
določenem področju s strani dežurnega premogovnika. Tako bodo zaposleni lahko nemudoma
obveščeni o morebitnih nevarnostih ali drugih pomembnih informacijah.
5. RAZPRAVA
Brez nenehnega vlaganja v raziskovalno in razvojno dejavnost, ter v razvoj svojih kadrov, je
vsako podjetje obsojeno na stagniranje ali celo propad. Tega se dobro zavedamo tudi v
Premogovniku Velenje. Zato je naši raziskovalni in razvojni dejavnosti posvečena velika
pozornost. Pri tem je zelo pomembno dejstvo, da precejšen delež sredstev za raziskave in
razvoj pridobimo iz različnih nacionalnih in evropskih skladov.
Z izvedbo vseh predvidenih nalog v posameznih delovnih paketih razvojnega projekta OPTIMINE, se bo pokazala možnost integracije in uporabe najnovejših informacijskih in
komunikacijskih tehnologij v premogovništvu. Uporaba teh tehnologij bo gotovo omogočila
povečanje učinkovitosti in varnosti v procesih pridobivanja premoga v petih različnih evropskih
premogovnikih, v petih državah Evropske unije. Uspešno izveden projekt bo s svojimi
ugotovitvami, desiminacijo rezultatov in množično uporabo najnovejših tehnologij povečal
konkurenčnost evropskih premogovnikov in evropskih proizvajalcev rudarske opreme.
11
Z vidika Premogovnika Velenje je izredno pomembno, da se najnovejše tehnologije, ki so v
svetu na voljo za uporabo v premogovnikih, uporabljajo tudi pri nas. Le tako bo možno
ekonomično in varno pridobivanje premoga tudi v prihodnje.
6. REFERENCE
[1]
Synopsis of the coal & steel projects co-financed by the RFCS 2008-2011, European
Commission, Directorate-General for Research and Innovation, 2011
[2]
Research Fund for Coal and Steel Grant Agreement No RFCP-CT-2011-0000,
»Demonstration of process optimization for increasing the efficiency and safety by
integrating leading edge electronic information and communication technologies
(ICT) in coal mines (OPTI-MINE)«
[3]
Rudarski projekt RP-335/2007 BM »Izgradnja jamske optične hrbtenice«,
Premogovnik Velenje, 2007
[4]
Rudarski projekt RP-391/2012 BŠ »Elektrostrojna oprema za odkopavanje odkopne
plošče F k.-65 v jami Pesje«, Premogovnik Velenje, 2012
[5]
http://cordis.europa.eu/coal-steel-rtd/home_en.html
[6]
http://www.arhiv.mvzt.gov.si/si/delovna_podrocja/znanost_in_tehnologija/evropsko_
in_mednarodno_sodelovanje/raziskovalni_sklad_za_premog_in_jeklo/
[7]
http://www.opti-mine.eu/
[8]
Sklep predstavnikov vlad držav članic, ki so se sestali v okviru sveta, z dne 27.
februarja 2002 o finančnih posledicah izteka Pogodbe o ESPJ in o Raziskovalnem
skladu za premog in jeklo (2002/234/ESPJ)
12