Prace nad tym projektem to odpowiedź na coraz większe ograniczenia geologiczne i ludzkie podczas eksploatacji pod ziemią. Wdrożenie i wieloetapowe testy trwały niemal rok, a zaangażowani w nie byli eksperci z FAMUR, FAMUR Institute, Elgór+Hansen oraz Elsta Elektronika. Tak powstał zintegrowany system automatycznego sterowania kompleksem ścianowym Famuru.

Był to pierwszy tego typu projekt realizowany w pełni zasobami spółek Grupy FAMUR z pomocą ekspertów z Elsta Elektronika z Wieliczki. Miał on na celu wdrożenie i przetestowanie zintegrowanego systemu automatycznego sterowania kompleksem ścianowym, a co za tym idzie uzyskanie w danych warunkach maksymalnej automatyzacji procesu wydobywczego w ścianie. Prowadzone działania były odpowiedzią na oczekiwania klientów na całym świecie.

Pewna i niezawodna komunikacja pomiędzy systemami w kompleksie wydobywczym gwarantuje wzajemną niezawodność działania urządzeń. Podnosi także bezpieczeństwo, umożliwiając – w razie konieczności – wycofanie pracowników poza strefę szczególnego zagrożenia górniczo-geologicznego. W zależności od aktualnych warunków w kopalni, możliwe jest stosowanie różnych poziomów automatyzacji – od realizacji cyklu przebudowy (rabowanie, przesuwanie, zabudowa) pojedynczej sekcji do przenośnika, poprzez grupową przebudowę sekcji i przesuwanie przenośnika za maszyną urabiającą, kończąc na automatyzacji operacji zawrębiania kombajnu w ocios wyrobiska.

Jak to działa?

Sercem systemu jest, zlokalizowany w pobliżu ściany, komputer chodnikowy. Do niego docierają dane z maszyny urabiającej, systemu elektrohydraulicznego sterowania obudową zmechanizowaną, przenośnika ścianowego, inteligentnych kamer oraz opcjonalnie, z systemu kontroli wydzielania metanu. Na potrzeby projektu został opracowany i zastosowany innowacyjny system akwizycji i archiwizacji danych, wykorzystujący nowoczesne technologie informatyczne, takie jak szyna danych w technologii MQTT oraz bazy danych MongoDB i InfluxDB.

Zdalny nadzór nad pracą kompleksu ścianowego umożliwia zorientowana zdarzeniowo inteligentna aplikacja wizualizacji i sterowania procesem wydobywczym. Operator ma wgląd w podstawowe parametry procesu i jest informowany przez system o potencjalnych zagrożeniach dla personelu w ścianie i zaburzeniach produkcji. Ważną funkcję w systemie pełnią kamery, dzięki którym możliwe jest wykrywanie obecności ludzi w obserwowanym obszarze. Poprzez zastosowanie sprzętowego wsparcia dla mechanizmów sztucznej inteligencji, kamery same odnajdują człowieka i powiadamiają o tym system nadrzędny sterowania ścianą wydobywczą. Zastosowane algorytmy sztucznej inteligencji mogą być douczane i przystosowane do różnych źródeł obserwacji, np. do ubrań pracowników kopalni, w której pracuje system.

Testy na powierzchni

Projekt został zainagurowany w październiku 2019 roku, a poprzedziły go prace projektowe. Wdrożenie do pracy maszyn oraz testy systemu trwały do jesieni 2020 roku i były prowadzone na terenie parku maszynowego Famuru.

Przeprowadzone badania na powierzchni dały nam nie tylko możliwość uniknięcia wielu ryzyk związanych z uruchomieniem ściany w złożonych warunkach eksploatacyjnych. Była to także okazja do przetestowania kilkunastu projektów i rozwiązań FAMUR Institute z zakresu automatyki i komunikacji, których realizacja nie byłaby możliwa bez badań na powierzchni. Zdobyta wiedza, kompetencje oraz doświadczenie pozwolą Famurowi na umocnienie pozycji Famuru na rynku polskim, a także w dalszej perspektywie na uzyskanie przewagi konkurencyjnej za granicą.

Doświadczalny automatyczny kompleks ścianowy został już wyróżniony w konkursie Górniczy Sukces Roku 2020 w kategorii „Innowacyjność”. Obecnie systemem stworzonym przez FAMUR i Elsta Elektronika interesują się potencjalni klienci.