Případy využití SENSECOM zařízení

Případy využití (use cases) SENSECOM zařízení

Vyberte oblast zájmu pro detailnější informace k případu využití a typu nasazeného zařízení vzdáleného monitoringu, odečtu nebo diagnostiky,

Monitoring hladin spodních vod a tlaku hornin v okolí povrchových dolů

Vzdálený monitoring se zařízeními série SENSECOM-HP

Případ

V celém okolí povrchových dolů jsou monitorovány hladiny spodních vod, aby bylo možné odvrátit včas rizika sesuvy půdy, odvodnění okolí dolu nebo naopak bránit jeho zatopení.

Jak se to dělalo v minulosti

Donedávna byly expertní týmy hydrogeologů odkázání na investičně a provozně nákladné elektronické měření na vybraných kritických místech. Na ostatních desítkách míst vyjížděli k manuálním odečtů výšky hladin, často v obtížně dostupných místech. Automatizované systémy vyžadovaly mít kolem vrtu postavený kontejner s měřící technikou. Baterie se musely měnit každé 2-4 měsíce a jednou za čas vyčítat na místě nasbíraná data. Při čerpacích zkouškách bylo nutné zajistit, alespoň dočasně, elektronické měření.

Jak to vypadá dnes

V Severočeckých dolech a.s. se situace od roku 2018 začala měnit a dnes mají již přes 200 vrtů s online denními daty o úrovní hladin, případně pórových tlaků hornin ve dvou důlních prostorech (Bílina a Libouš) a připravovaným třetím (Cínovec). Se zařízeními řady SENSECOM-HP se podařilo vyřešit hned několik problémů najednou:

zařízení jsou nízkoenergetická a spotřebovávají energii z baterie pouze když měří a vysílají, a to velmi úsporným způsobem
komunikují přes celoplošné IoT sítě typu LPWAN (podporující tyto nízkoenergitická zařízení ). Dostupnost signálu byla na 99% instalovaných míst.
k jejich provozu na minimálně 5 let stačí malá lithiová baterie 3,6V velikosti C monočlánku, kapacity necelých 8Ah
zařízení je schopno pracovat s přesnými a spolehlivými měřícími snímači tlaku typu vibrační struny (VW, vibrating wire) i s baterií této velikosti.
díky nízké spotřebě jsou rozměry zařízení velmi malé, pouzdro se vejde do standardního zhlaví vrtu.

Závěr

V Severočeských dolech mají tak dnes prakticky on-line přehled o hladinách podzemních vod a jejich trendech, což donedávna nepřicházelo vůbec do úvahy, a to za velmi příznivé investiční a provozní náklady. To nejdůležitější představují řádově vyšší náklady, které se ušetří včasnými opatřeními, když dochází k identifikaci nepřiznivých změn v geologickém podloží.

Zařízení řady SENSECOM-HP se stejně tak dobře využívají i mimo oblast hydrogeologie, např. ve stavebnictví (mosty, přehrady, vysoké objekty), kde pro přesná měření rozevírání spár, dilatací a náklonů se používají snímače využívající stejný princip měření pomocí vibrační struny (VW).

Případ využití SENSECOM-HP v důlní hydrogeologii

Měření posuvu půdy na hrázích kališť zlatých dolů v JAR

Vzdálený monitoring se zařízeními série SENSECOM-AC

Případ

Existuje mnoho příkladů selhání kaskádových přehrad ve zlatých dolech. Tyto měly za následek únik toxického důlního odpadu do okolí nebo katastrofální důsledky zaplavení obcí a měst pod přehradami. Včasné odhalení sesuvů půdy na hrázích odkališť má zásadní význam.

Jak se to dělalo v minulosti

Až donedávna se pro posun půdy na hrázi ve zlatém dole v Jihoafrické repebublice, jako jedna z účinných metod, používala ta, při které se denně manuálně pásmovým metrem měřila a sledovala vzdálenost mezi dvěmi tyčemi. Tímto způsobem byla podél každé kaskádové hráze umístěna celá řada dvojic tyčí. Denní ruční monitorování bylo náročné na práci, čas a evidenci. Přesnost měření byla omezená a pohyb půdy nemusel být zjištěn včas, měření bylo omezeno na spodní část hráze. Riziko neodhalení narušené hráze a jeho protržení bylo stále vysoké.

Jak to vypadá dnes

Dnes v těchto zlatých dolech využívají pro detekci sesuvy půdy na hrázích kaskadových odkališť náklonoměry s dálkovým přenosem SENSECOM-ACH, které jsou přichycené k tyčím zapíchnutých v půdě, rozmístěných v ploše naplaveninových hrází, v různých úrovních. Eventuální sesuv půdy způsobí změnu náklonu tyče. Zařízení detekuje změnu náklonu už při minimální změně úhlu 1° a vyšle okamžitě alarm. Zařízení je nízkoenergetické a tak i s malou baterií vydrží běžet několik let bez výměny.

Závěr

V zlatých dolech v Jihoafrické republice mají tak za cenu relativně nízké investice řešení, které nejenom šetří značné provozní náklady, ale především umožní detekovat jeden z možných klíčových příznaků narušení hráze spolehlivěji a mnohem dřív než dosud. Umožní tak včas provést opatření proti narušení nebo protržení hráze, který by mělo jinak za následek únik toxických látek, event. katastrofickou záplavu území pod hrází.

Využití zařízení i v jiných oblastech

Zařízení řady SENSECOM-AC se používají v mnoha dalších oblastech, např. detekce změny náklonů stožárů vysokého napětí, výškových budov a konstrukcí, skalních těles apod. Zařízení obdobného charakteru SENSECOM-NFQ se používají k detekci frekvence vlastních kmitů konstrukcí, typicky mostů, kde jejich změna indikuje narušení jejich tuhosti.

Dálkový monitoring pravidelné kontroly stanic pasových dopravníků

Vzdálený monitoring se zařízeními série SENSECOM-IDH

Případ

Dohled a pravidelné kontroly technologie v dobývacím prostoru povrchových dolů patří mezi každodenní důležité úkony zaměstnanců SD a.s. Hrozí zde totiž nejen případný vznik požárů, ale i různé závaly, vybočení pasu z pasových dopravníků atd.

Pracovník má povinnost pravidelně 2x za směnu provést, jak mechanickou, tak elektro kontrolu poháněcích stanic pasového dopravníku a minimalizovat tak možné riziko vzniku havárie.

Jak se to dělalo v minulosti

Předchozí stav byl takový, že po provedení kontroly poháněcích stanic pracovník kontaktoval dispečink a provedl hlášení o čase, stavu zařízení a jménu pracovníka, který danou kontrolu provedl. Z hlediska počtu poháněcích stanic a pracovníku to je velice časové náročný a administrativně složitý proces.

Jak to vypadá dnes

Každé poháněcí stanice byla vybavena o provozně odolné komunikační zařízení na čtení docházkových RFID karet, které umožňuje:

Umístit zařízení na konkrétní kontrolní stanici
Evidovat průběžně pracovníka, který pravidelně elektronicky potvrzuje svoje aktivity v procesu kontroly.
Automatizovaně zjišťovat, jestli nedošlo k překročení kontrolního intervalu od posledního ohlášení.
Mít možnost jednoduché identifikace pracovníka, který provádí hlášení (využitím jeho vstupní karty, kterou má stále u sebe).
Mít evidenční zařízení nezávislé, jak na přívodu napájení, tak i na datových kabelech. Oboje by při poruše nebo havárii dobývací technologie mohlo být nefunkční (tj. využita verze v bateriovém provedení a s bezdrátovou komunikací nezávisle na technologii dolu)
Mít tento hlásič v provedení, které odolá velmi prašným a venkovním podmínkám (v pouzdře s krytím IP67).

Všechny tyto parametry byly zakomponovány při vývoj RFID čtečky vstupních karet s využitím nízkoenergetického provozu a IoT sítě SIGFOX k tomu přizpůsobené. Pracovník má tak v blízkém okolí kontrolované technologie dostupnou čtečku, ke které přiloží svou vstupní kartu a tlačítkem aktivuje její přečtení a odeslání bezdrátovou sítí do centra sledování. Po odeslání zprávy zařízení přechází do spánku a tím je možné šetřit energii natolik, že i baterie velikosti monočlánku (velikost „D“) vydrží v provozu 5 a více let bez výměny.

Závěr

V Severočeských dolech využívají již přes 100 snímačů SENSECOM-IDH1, které pomáhají zvýšit bezpečnost pracovníků v rizikových prostorech dolů a automatizovat vyhodnocení periodických kontrol jejíž výstup je vizualizován ve firemní aplikaci.

Využití zařízení i v jiných oblastech

Zařízení řady SENSECOM-IDH a IC se používají v mnoha dalších oblastech, např. pro monitoring bdělosti nebo monitoring práce pracovníků na samostatných pracovištích a odlehlých místech. Model IDH2 disponuje 2 aktivačními tlačítky čtení pro rozlišení účelu načtení, např. příchod/odchod, zahájení/ukončení činnosti apod.

Zařízení SENSECOM-IC disponuje oproti modelům IDH navíc BARC čtečkou (čárového kódu). V této kombinaci se zařízení používají např. pro načítání pracovních příkazů práce údržby spolu s načtením vstupních karet pracovníků údržbové čety na vstupu konkrétního pracoviště. To umožní zjednodušit a zpřesnit evidenci zahájení a ukončení práce a spojit ji s evidencí pracovníků, kteří se ji účastnili, případě vyvolat kontrolní nebo záchrannou akci, v případě, že nedojde k evidenci odchodu z pracoviště v plánovaném čase.

Tyto zařízení nejsou určeny a ani uzpůsobeny pro čtení vstupních karet na vstupních branách nebo v místech, kde se provádí evidence většího počtu pracovníků najednou. Typickým využitím těchto čteček je evidence 2-5 pracovníků s 1-6 příchody a odchody z daného pracoviště za den. Odečtený kód karty se odesílá online, v provozu vydrží na baterii řadu let.

Případ využití SENSECOM-IDH v důlním provozu a údržbě

Detekce přehřátí válečků dopravníku uhlí

Vzdálený monitoring se zařízeními série SENSECOM-TR

Případ

Mezi rýpadlem a elektrárnou je celá řada navazujících dopravníků uhlí a každý dopravník má stovky až tisíce válečků. Zadrhnutí válečku může způsobit protržení pásu. Oprava pásu je finančně náročná. Nicméně, největší ztráty způsobuje odstávka dopravy uhlí, v nejhorším případě odstávka bloku elektrárny.

Jak se to dělalo v minulosti

Dlouhá léta se válečky sledovaly občasnou prohlídkou, jestli nedochází k zadrhávání některého z válečků. Časem se začaly používat prohlídky s termokamerou, případně i drony s termokamerou k odhalení válečků, kterým se přehřívá ložisko a váleček by se mohl zadrhnout. Zadrhávající váleček se enornmně přehřívá a může poškodit pás buď svým teplem nebo svou deformací ho mechanicky ho poškodit (proříznout). Nejčastěji dochází k poškození válečků na koncích dopravníků, kde se přesypává hmota na další dopravník nebo v místech kde se svinuje nebo rozevírá pás v případě pásových trubkových dopravníků.

Jak to vypadá dnes

Na elektrárně Prunéřov II se využívá zařízení SENSECOM-TR6, které pomocí termistorů měří teplo v nejbližším okolí ložisk válečků. Jedno zařízení zajišťuje měření jednoho segmentu dopravníku pomocí 6 sond. Na vybraných dopravnících je osazeno několik kritických segmentů.

Provoz elektrárny získává informaci pomocí SMS okamžitě, jakmile je detekováno prudké zvýšení teploty nebo překročení kritické hodnoty teploty. Zařízení je bateriové, schopné pracovat nezávisle na okolí minimálně 5 let bez výměny baterie.

Závěr

Díky monitoringu alespoň kritických části dopravníků, získává provozní dispečink okamžitě alarmovou zprávu v případně, že se některý monitorovaný váleček ocitne v podezřelém nebo kritickém stavu a mohl by způsobit obrovské škody na páse dopravníku uhlí nebo zastavením provozu zasobovaného bloku elektrárny.

Využití zařízení i v jiných oblastech

Zařízení řady SENSECOM-TR se používají v mnoha dalších oblastech, např. pro monitoring kritických změn teplot na technologiích, zejména tam, kde je obtížné přivést napájení ze sítě nebo datové spojení nebo oboje, kde i bezúdržbový režim je důležitým faktorem nasazení.

Případ využití SENSECOM-TR6 na pásových dopravnících

Snadný odečet energie na dálku

SENSECOM-OM Popis užití

SENSECOM-OM Případ užití

Dálkové odečty elektroměru

SENSECOM-OMD-E Product

Dálkový odečet elektroměru přes optické rozhraní IEC62056-21 pomocí sítě SIGFOX

SENSECOM-OMN-E Product

Dálkový odečet elektroměru přes optické rozhraní IEC62056-21 pomocí sítě NB-IoT