Геоинформационная система для исследования сложных природно-технологических объектов

Мухаметшин А.М.; Кузьменко Б.Б.; Галактионов А.Д.

УЛ К 550.81

А.М. Мухаметшин, Б.Б. Кузьменко, А.Л. Галактионов

ГЕОИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА ЛЛЯ ИССЛЕЛОВАНИЯ СЛОЖНЫХ ПРИРОЛНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

В связи с развитием человеческого общества и все более интенсивным вовлечением в хозяйственную деятельность природных ресурсов все более "... актуальной задачей является разработка кардинально новых подходов и концепций к изучению, эксплуатации и прогнозированию состояния различных сторон экосистемы региона." и в целом, антропогенной среды [1]. Приведенная в данной работе структура геоинформационных технологий (с. 42) может быть представлена с нашей точки зрения в более упрощенном виде (рис. 1). При этом, во-первых,

имеется ввиду, что, разумеется, представленная схема не является исчерпывающим и полным ответом на вопросы развития комплексного геоинформационного мониторинга антропогенной среды. Во-вторых, в данной схеме, например, блок "геофизические данные" может быть представлен в следующем виде (рис. 2). Приведенную схему комплексной геоинформационной системы можно пояснить следующим образом.

Для того чтобы стать источником получения геоданных любой из "п+3" методов (например, геофизический метод подземной

векторной магнитометрии), должен содержать ряд структурных блоков (см. рис. 2):

• измерительная аппаратура - в данном случае это многоканальный комплексных шахтноскважинный магнитометр;

• методическое обеспечение: содержание, чувствитель-

ность, последовательность, продолжительность и другие особенности подземных (или скважинных) измерений;

• метрологическое обеспечение включает систему технологических операций и приемов, которые служат основанием для получения измеряемых в данном, магнитометрическом методе физических параметров (т.е. компонент вектора геомагнитного поля) в общепринятых единицах магнитного поля. Данная система, в общем случае, должна содержать определенные аппаратуру контроля, эталоны, контрольные станции, лаборатории и т.д.;

• вспомогательное обеспечение включает различное не ос-

новное оборудование, в т.ч. регистраторы, компенсаторы, соединительные кабели, механические и электронные цепи и передачи и другое оборудование;

• программное обеспечение (ПО) в каждом методе измерения служит для управления процессором не только в плане управления процессом измерения (т.е. последовательностью, продолжительностью, периодичностью и т.д. самих измерений), но это же ПО ответственно за пересчет и преобразование получаемого измерительного сигнала в приемлемую для других устройств (в т.ч. и регистратора) форму (или вид), кодирование и фиксацию

данного сигнала в реальном масштабе времени в памяти микропроцессора (ПЭВМ);

программное обеспечение интерпретации по данному методу включает систему алгоритмов, команд и приемов (в интерактивном режиме) разработанных для объяснения, геологического (или иного) истолкования полученных результатов контрольно-измерительных процедур. Конечным результатом, в случае одиночного применения метода магнитометрии, например, может быть решение геологоразведочных, горнотехнических или иных инженерных задач. Поэтому ПО в каждом таком случае будет отлич-

ным от ПО данного метода, применяемого в комплексе с данными измерений другими методами.

В комплексной геоинформа-ционной системе по-нашему мнению должно быть дополнительно:

• программное обеспечение представления, классификации, учета уровня, многофакторности учета разнородности и т.п. Данное ПО служит для предварительной обработки и преобразования выходных данных от каждого из включенных в комплекс методов измерения с использованием соответствующих баз данных. Необходимость такого этапа диктуется различиями не только в уровне, но прежде всего различиями в самой физической природе измеряемых параметров (например, процент содержания магнитного железа с одной стороны, т.е. магнитный параметр, и интенсивность сейсмоакустиче-ской эмиссии с другой, т.е. параметр, характеризующий тре-щинообразование). При этом следует отметить, что данное ПО необходимо разрабатывать, т.к. в практическом смысле подобное программное обеспечение, по-нашему мнению, пока еще отсутствует, несмотря на достаточное число соответствующих алгоритмов;

• программное обеспечение комплексной интерпретации в общем случае также находится в стадии разработки. Причем, как показывает практика, данный блок ПО оказывается наиболее продуктивным и достоверным в случае его использования в комплексе с интерактивной оценкой получаемого результата.

Здесь экспертные оценки базируется на блоке дополнительной информации, а также на опытной базе самого эксперта (или экспертов), что и позволяет получить в удовлетворяющем практику виде окончательное решение (или поддержку решения).

Например, при исследовании низкочастотных колебаний инженерных сооружений используются геофизические методы, в т.ч. сейсмологические методики и наклономерные измерения [2, 3 и др.]. При этом колебания регистрируются в течении продолжительного времени, что приводит

к накоплению значительных объемов информации, обработать и интерпретировать которую без соответствующего программного обеспечения практически весьма затруднительно. В особенности это становится невозможным в реальном масштабе времени.

В случае же, когда наклономерные измерения необходимо

выполнять в комплексе с сейсмологическими исследованиями, кроме ПО каждого из этих методов требуется ПО интерпретации комплексных данных. Такое обеспечение в настоящее время находится в стадии разработки с целью их применения для мониторинговых исследований состояния горных массивов на дей-

ствующих горнодобывающих предприятиях.

Таким образом, авторы предлагают к обсуждению планируемую схему комплексной геоин-формационной системы для исследования сложных инженерных и природно-технологических объектов.

CПИCOK ЛИTEPATУPЫ

1. Журавков М.А, Аль Момани Халид Рашид. Автоматизированная компьютерная система сопряженного геоэкологического мониторинга для ответственных регионов.

ж. Геоинформатика - 2000, №4, с. 32-42.

2. Кузьменко Б.Б, Гурский Э.Г., Дегтев Н.И. Исследование низкочастотных колебаний инженерных сооружений //ж. Наука - производству, Диагностика. М.: МЭИ. 2000. №11. - с. 41-46.

3. Мухаметшин AM, Федоров В.А., Воробьева Л.С. др. Экспериментальные исследования сейсмического влияния взрывных работ при строительстве метро на городские инженерные сооружения/ Проблемы безопасности и совершенствования горных работ (Мельниковские чтения). Пермь: ГИ УрО РАН. 1999. с. 163-164.

KOPOTKO OБ ABTOPAX -------------------------------------------------

Мухаметшин А.М. — доктор геолого-минералогических наук, ИГД УрО РАН. Кузьменко Б.Б. — кандидат химических наук, ИГД УрО РАН.

Галактионов А.Д. —профессор, кандидат химических наук, ИГД УрО РАН.

УЛК 65.012.45

A.B. Ceливанов, Л.Б. Hexоpошeв/ И.И. Bашлаeв

ИHФOPMAUИOHHOE MOЛEЛИPOBAHИE nAPAMETPOB ЛBИЖEHИЯ OCHOBHbIX ФOHЛOB KAPbEPA

стаВовлено, что в настоящее время улучшение ТЭП горных предприятий США в большей мере происходит за счет внедрения в производство информационных технологий (ИТ) [1]. Среди организационных задач одной из важнейших является разработка мероприятий по наиболее эффективному использованию оборудования горных предприятий. Чаще ИТ, подобного направления, представляют как учет движения основных фондов (напри-

мер, документирование ввода ОФ, определение структуры ОФ, учет амортизационных отчислений на полное восстановление, расчет процентов износа с их группировкой, учет текущих затрат на ремонты, переоценка фондов, учет бухгалтерских проверок по ОФ с их сводом в баланс карьера, выбытие фондов, ведение картотеки и другой нормативной документации). Такой подход существенно сужает возможности системного анализа в

области автоматизации горного производства [2] и ее экономическую эффективность.

Для карьера, с его мощным оборудованием, важно устранить возможные организационные простои горного оборудования. Так, доля простоев связанных с ремонтом оборудования составляет 15-28% общих потерь [3, с. 187].

Эффективность организации ремонтных работ напрямую связана с экономическими показателями карьера и комбината в целом. Так, для службы главного механика Ачинского глиноземного комбината до 75% всех аварийных ремонтов выполняется по причинам нарушения правил эксплуатации и планов технического обслуживания, ремонта оборудования карьера и комбината.

Недостаточная эффективность работы горно-технологического оборудования во многом

Текст научной работы на тему «Геоинформационная система для исследования сложных природно-технологических объектов»