Использование информационно-коммуникационных технологий в горном деле: мировой опыт

Размещено на http://www.allbest.ru/

Использование информационно-коммуникационных технологий в горном деле: мировой опыт

Зелинская Снежана Александровна - кандидат педагогических наук, докторант кафедры прикладной математики и информатики Криворожского государственного педагогического университета

Постановка и обоснование актуальности проблемы. Актуальность выполнения данной работы обусловлена тем, что в современном мире информационно -коммуникационные технологии получили широкое распространение и позволяют решить большое количество разрозненных задач. Обращаясь к понятию «информационная технология» можно сказать, что - это совокупность процессов и методов поиска, сбора, хранения, обработки, представления, распространения информации и способы осуществления таких процессов и методов [5].

Анализ последних исследований и публикаций. Большой вклад в разработку компьютерной технологии обучения внесли такие ученые, как О. И. Агапова, Г. Р. Громов,

В. Ф. Шолохович, О. А. Кривошеев, С. Пейперт, Г. Клейман, В.И.Гриценко, Б. Сендов, Б.Хантер и др. Различные дидактические проблемы компьютеризации обучения были отражены в работах А. П. Ершова, А. А. Кузнецова, Т. А. Сергеевой, И. В. Роберт; методические - Б. С. Гершунского, Е. И. Машбица, Н.Ф. Талызиной; психологические аспекты применения компьютера в процессе обучения - В. В. Рубцова, В. В. Тихомирова, Е. И. Виштынецкий, А. О. Кривошеев, Е. С. Полат; роль и место ИКТ в системе гуманитарного обучения - Б. С. Гершунский.

Цель работы заключается в рассмотрении особенностей использования информационно-коммуникационных технологий в горном деле, на примере практики использования современных технологий в работе горнодобывающей компании ChevronCorporation.

В соответствии с целью была определена необходимость постановки и решения следующих задач:

- рассмотрении особенностей использования информационно-коммуникационных технологий в горном деле;

- изучение мирового опыта использования информационно-коммуникационных технологий в горном деле.

Изложение основного материала исследования

Применение современных информационно-коммуникационных технологий позволяет организовать оптимальное взаимодействие между участниками определенного процесса с целью достижения необходимого результата и предполагает одновременное использование соответствующих программно-технических средств.

Для преобразования учебного курса на информационно-коммуникационную технологию в горном деле преподаватель должен иметь представление о предметной области, уметь систематизировать знания, грамотно использовать методики преподавания, быть хорошо информированным о возможностях информационно-коммуникационных технологий, знать компьютерные средства, с помощью которых может быть достигнут тот или иной дидактический прием. Кроме того, преподаватель должен иметь представление о тех технических и программных средствах, которые он будет использовать для создания учебно-методического комплекса (УМК), и с помощью каких технических и программных средств будет осуществлять сопровождение учебного процесса в целом.

Применение современных информационно- коммуникационных технологий отвечает наиболее важным тенденциям развития мирового образовательного процесса. Для удовлетворения образовательных потребностей от преподавателя требуются не только знания и умения применять современные педагогические технологии, но и владение прогрессивными методами и средствами современной науки. Поэтому для повышения эффективности процесса обучения необходимо овладевать современными информационно-коммуникационными технологиями не только студентам, но и преподавателям.

В горном деле информационно-коммуникационные технологии представляют собой комплекс средств со следующими основными обеспечивающими подсистемами:

- информационное обеспечение включает в себя систему классификации информации, технологическую схему обработки данных, нормативно-справочную информацию, систему документооборота, различного вида документацию;

- организационное обеспечение включает меры и мероприятия, которые позволяют в полной мере регламентировать функционирование системы управления, связи между структурами подразделениями;

- техническое обеспечение реализуется через комплекс используемых технических средств, включающий ЭВМ и специализированные средства связи;

- математическое обеспечение представляет собой совокупность методов, правил, математических моделей и алгоритмов решения производственных задач;

- программное обеспечение - совокупность программ, которые необходимы на всех этапах производственной деятельности предприятия [2].

Перечисленные подсистемы являются составными информационной системы, позволяющие организовать комплексный подход к автоматизации определенной задачи, производства, целого предприятия.

Так, например, компания ChevronCorporation является интегрированной энергетической

компанией США, одна из крупнейших корпораций в мире по разведке и добыче нефти и газа. Компания была основана в 1879 году, ведет активную разведку нефти и природного газа в 35 странах мира.

Совместно с компанией Yokogawa, Chevron была начата промышленная добыча нефти на базе использования плавучей добывающей платформы, которая расположена на месторождениях Джек и Сен-Мало в Мексиканском заливе. На объекте Chevron была развернута первая и самая крупная автоматизированная система управления

техническими процессами, при помощи которой удалось реализовать централизованный и интегрированный интерфейс управления и осуществления непосредственного контроля для углеводородных, подводных и морских систем.

Каждая из этих систем контролируется и управляется при помощи использования единого программного интерфейса оператора, который использует особый метод отображения оперативной информации для осуществления непосредственного управления нештатными ситуациями, при этом обеспечиваются значительные преимущества при визуализации получаемых оперативных данных и при выполнении управления сигнализациями объекта управления.

Немаловажным является и то, что компании Yokogawa и Chevron тесно сотрудничали при непосредственной разработке и последующем развертывании нескольких новых технологических решений для плавучей системы нефтедобычи, что позволило значительно снизить общую стоимость конечного проекта и повысить эффективность добычи.

Среди таких решений можно отметить универсальную шлюзовую станцию (UGS), которая обладает надежным программным интерфейсом, поддерживающий сторонние комплекты оборудования, и в то же время позволяет существенно снизить необходимые затраты на инжиниринг и последующую настройку программной системы.

Унифицированная шлюзовая станция (UGS) работает в качестве специализированного интерфейса, позволяя системе CENTUM VP осуществлять связь с различными системами управления на сетевой основе, например, STARDOM, и с подсистемами сторонних разработчиков, например, Modbus RTU (удаленные терминалы), Блоки Modbus/TCP, блоки EtherNet/IP, блоки OPC DA (доступ к данным), и интеллектуальные электронные устройства (IED) [3]. В своей работе система CENTUM VP использует специальный протокол EC 61850 (МЭК 61850), который широко применяется в энергетической отрасли, позволяющий наиболее точно подойти к организации процессов взаимодействия подсистем информационной системы.

Система CENTUM VP имеет наглядный человеко-машинный интерфейс и более мощные станции управления, которые способны обрабатывать оперативные данные намного быстрее и на порядок надежнее. Система CENTUM VP состоит из четырех компонент, которые выполняют функции эксплуатации и непосредственного контроля, инжиниринга, управления и система сетевой связи [1]. Систему можно гибко сконфигурировать, для соответствия требованиям больших и малых предприятий в самых различных отраслях промышленности. Интерфейс рабочего места оператора системы CENTUM VP представлен на рис. 1.

Рис. 1. Интерфейс рабочего места оператора системы CENTUM VP

Кроме того, в компании Chevron впервые был развернут контроллер для вычислительной сети WAN (WAC), который позволяет осуществлять защищенное взаимодействие с сетью управления (плавучая платформа может взаимодействовать с береговой инфраструктурой и центром поддержки, который расположен в городе Ковингтон).

Использование нового сетевого контроллера STARDOM позволяет выполнять эффективный обмен данными даже при условии низких скоростей соединения и больших задержек при непосредственной передаче данных, а также может использоваться для контроля и/или удаленного управления, в зависимости от применяемых норм.

Третьим решением стало использование удаленного шлюзового сервера (RGS), который используется совместно с SCADA-системой FAST/TOOLS для организации обеспечения непосредственного доступа к системным данным в реальном времени [4]. Доступ к системе может осуществляться, как со стационарных, так и с мобильных устройств, которые поддерживают технологию HTML5.

Интегрированная система с поддержкой резервирования данных позволила существенно повысить время доступности добывающей платформы за счет практического использования встроенной системы управления материальной базой и системы контроля на базе использования заранее заданных критериев на протяжении всего цикла ее эксплуатации.

Выводы по исследованию и перспективы дальнейших разработок

Таким образом, изучение опыта совместного сотрудничества компании Yokogawa и Chevron позволяет сделать выводы о том, что использование информационно-коммуникационных технологий в работе горнодобывающего предприятия является необходимым условием его эффективной работы. В тоже время, внедрение современных технологий связано с множеством сложностей, среди которых можно выделить наличие высокой квалификации персонала, которому предстоит работать с средствами автоматизации.

В связи с чем, можно сформулировать требования к уровню подготовки будущих горных инженеров: высокий уровень компетенций в области знания современных информационно-коммуникационных технологий; наличие профессиональных знаний и специфику их реализации в условиях производства и использования средств автоматизации; готовность к постоянному повышению своего уровня профессиональной квалификации.

Список литературы

2. Мухутдинов А. Р., Вахидова З. Р., Здрок И.

Н. Создание программного комплекса SolidSoil для решения производственно-технических задач в горном деле. Вестник Казанского технологического университета. 2017. №3. URL:

https ://cyberleninka. ru/article/n/sozdanie - programmnogo-kompleksa-solid-soil-dlya-resheniya- proizvodstvenno-tehnicheskih-zadach-v-gornom-dele (дата обращения: 08.11.2018).

3. Системы управления CENTUM VP. URL: http ://www.yokogawa. nt-rt. ru/images/manuals/ CENTUMVP.pdf (дата обращения: 24.11.2018).

4. Сотрудничество Yokogawa и Chevron.

YokogawaElectric CIS. URL:

http://www.yokogawa.ru/news/press/yokogawa- pomogla-kompanii-chevron-nachat-promyshlennuyu- dobychu-nefti-pri-pomoshchi-plavuchey-dobyva/ (дата обращения: 03.11.2018).

5. Яменко О. П. Информационно -коммуникационные технологии в средедистанционного образования. Современные проблемы науки и образования. 2013. № 4. URL: http:// www.science-education.ru. (дата обращения: 12.01.2019).

REFERENCES

2. Mukhutdinov, A. R., Vakhidova Z. R. and Zdrok I. N. (2017). SozdaniyeprogrammnogokompleksaSolidSoildlyaresheniyaproizvodstvenno- tekhnicheskikhzadach v gornomdele [Creationof a SolidSoilsoftwarecomplexforthesolutionofproductionandtechnicalproblemsinmining]. VestnikKazanskogotekhnologicheskogouniversiteta, №3,

availableat: https://cyberleninka.ru/article/nZsozdanie- programmnogo-kompleksa-solid-soil-dlya-resheniya- proizvodstvenno-tehnicheskih-zadach-v-gornom-dele (accessed 08 November 2018).

3. Sistemyupravleniya CENTUM VP [Controlsystems CENTUM VP], availableat:

http://www.yokogawa.nt- rt.ru/images/manuals/CENTUMVP.pdf (accessed 24 November 2018).

4. SotrudnichestvoYokogawa i Chevron.

YokogawaElectric CIS [CooperationbetweenYokogawaandChevron.YokogawaElectric CIS], availableat: http://www.yokogawa.ru/news/press/ yokogawa-pomogla-kompanii-chevron-nachat- promyshlennuyu-dobychu-nefti-pri-pomoshchi- plavuchey-dobyva/ (accessed 03 November 2018).

5. Yamenko, O. P. (2013). Informatsionno- kommunikatsionnyyetekhnologii v srede distantsionnogoobrazovaniya [Informationandcommunicationtechnologiesintheenvironmentofdistanceeducation]. Sovremennyyeproblemynauki i obrazovaniya, № 4, availableat: http:// www.science- education.ru (accessed 12 January 2018).

Размещено на Allbest.ru