Případy využití (use cases) SENSECOM zařízení

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

Digitální odečty (RS485/232 s MODBUS)

Monitoring práce

Detekce náklonu stožáru

Intenzita námrazy

Detekce záplavy šachty

Monitoring nn pojistek

Detekce porušení plomb

Odečet spotřeby energie

Měření spotřeby vody (a energie)

Detekce rozevření spár (včetně mikrotrhlin)

Měření dilatací s VW sondami

Měření dilatací s analogovými sondami

Detekce změny tuhosti konstrukce

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).

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 bdělostní monitoring v hnědoúhelných dolech

Vzdálený monitoring se zařízeními série SENSECOM-IDH

Případ

Práce v dobývacím prostoru povrchových dolů patří k významným rizikovým pracovištím, kde hrozí úrazy jak při práci na rýpadlech nebo dopravnících, tak nebezpečí spojené se sesuvy půdy, zasypání, vzniku požáru, úniku plynů apod. Jedno z důležitých bezpečnostních opatření je pravidelné hlášení se pracovníků pohybujících se v těchto prostorách, aby při absenci hlášení konkrétního pracovníka bylo možno okamžitě zajistit případné pátrací a záchranné operace. 

Jak se to dělalo v minulosti

Pracovník nacházející se v dobývacím prostoru měl povinnost se pravidelně a nejpozději po 4 hodinách, event. po 2 hodinách dojít na místo, kde se hlásil vedoucímu směny u konkrétního rýpadla. Ten prováděl evidenci hlášení všech pracovníků směny a průběžně kontroloval, jestli nedošlo k vynechání hlášení, jinak vyhlásíl pátrací akci.

Jak to vypadá dnes

Pro bdělostní monitoring pracovníků v rizikovém prostředí dobývacího prostoru bylo vyvinuto řešení hlásiče pomocí zařízení SENSECOM-IDH1, které vyřešilo několik věcí najednou:
  • Umístění zařízení co nejblíže jednotlivým pracovištím (omezit tak zbytečné pochůzky v rizikovém prostředí)
  • Evidovat průběžně pracovníka, který se načtením karty ohlásí svou bdělost. Automatizovaně zjišťovat, jestli nedošlo k překročení kontrolního intervalu od posledního ohlášení. V případě překročení okamžitě vyvolat pátrací akci (eliminovat tak chyby manuální evidence a kontroly).
  • Mít možnost jednoduché identifikace pracovníka, který provádí hlášení (využitím jeho vstupní karty, kterou má stále u sebe).
  • Mít bdělostní hlásič nezávislý, jak na přívodu napájení, tak na datových kabelech. Oboje by při poruše nebo havárii dobývací technologie mohlo být nefunkční (využit hlásič v bateriovém provedení a s bezdrátovou komunikací nezávislou na technologii dolu)
  • Mít tento hlásič v provedení, které odolá velmi prašným a venkovním podmínkám (v pouzdře s IP67 krytím). 
Všechny tyto parametry byly zakomponovány při vývoj RFID čtečky vstupních karet s využítím nízkoenergetického provozu a IoT sítě SIGFOX k tomu přizpůsobené. Pracovník má tak v blízkém okolí dostupnou čtečku, ke které přiloží svou vstupní kartu a tlačítkem aktivuje její přečtení a odeslání bezdrátovou sítí do centra bdělostního sledování. Po odeslání zprávy zařízení přechází do spánku a tím je možné šetřit energii natolik, že i baterie velikosti většího monočlánku vydrží v provozu 5 a více let bez výměny.
 
Závěr

V Severočeských dolech využívají již přes 100 bdělostních hlásičů SENSECOM-IDH1, které pomáhají zvýšit bezpečnost pracovníků v rizikových prostorech dolů a automatizovat vyhodnocení bdělostních hlášení s případným okamžitým vyvoláním záchranná akce.

Využití zařízení i v jiných oblastech

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

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. 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 kompletního odchodu z pracoviště.

Tyto zařízení nejsou určeny a 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.

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.