2.2. Інтегровані системи

Окрім недорогих програм на комп'ютерному ринку в даний час пропонується понад 10 інтегрованих систем. Звичайний набір функцій інтегрованої системи включає:

• Управління базами даних;

• Інтерактивна 3-х вимірна графіка і картування;

• Статистична і геостатистична обробка інформації;

• Тривимірне моделювання геологічних об'єктів і поверхонь;

• Проектування відкритих і підземних гірських робіт;

• Планування розвитку копалень і календарне планування;

• Маркшейдерські розрахунки.

У системах різних компаній зазвичай пропонуються доповнення до стандартного набору, які помітно розширюють можливості програмного продукту. Більшість ІС працюють з різними операційними системами (Windows, Unix), на будь-яких платформах, а також мають інтерфейси для роботи з практично будь-якою периферією (плоттерами, сканерами).

Вони надають користувачеві колосальний набір інструментів і коштують достатньо дорого (10...70 тис. доларів і більш залежно від кількості модулів і числа користувачів). Більшість серйозних систем розрахована на роботу в мережах, розраховану на багатьох користувачів. Така конфігурація дозволяє дуже швидко обробляти величезні об'єми інформації, одночасно запускати декілька програм, а також повною мірою використовувати всі можливості 3-х вимірної динамічної графіки.

Нижче приведемо коротку характеристику найбільш поширених у світі інтегрованих гірських систем.

Австралійська компанія KJRA Systems, що є членом відомої групи компаній МАРТЕК « http://www.maptek.com/ », розробила і продає могутню і достатньо дорогу інтегровану систему «Vulkan», що має великий набір модулів для вирішення самих різних завдань в області геології, гірської справи, маркшейдерії, екології:

• Набір програм для детальної обробки геологорозвідувальної інформації

• Інструменти для моделювання геологічних об'єктів, в т.ч. - родовищ нафти і газу

• Моделювання і розрахунок гідрогеологічних характеристик об'єктів

• Моделювання стійких бортів кар'єрів та геомеханічні розрахунки

• Контроль якості руди, що видобувається

• Проектування масових вибухів на підземних копальнях

• Оптимізація календарного плану гірського підприємства

• Проектування генпланів підприємств

• Моделювання екологічних ситуацій

• Детальні маркшейдерські розрахунки, графіка. Використання можливостей систем точного географічного позиціюваня (GPS)

• Можливості високоточного лазерного моделювання об'єктів

• Інтерфейси для імпорту/експорту інформації для більшості гірських систем і загальнопоширених пакетів програм

• Могутні засоби для отримання зображень і виведення графіки.

Австралійська компанія Mincom Pty Ltd « http://www.mincom.com/ » розробила і пропонує на ринку систему Minescape (а також програми Ellipse, MineStar і MineMarket), яка спочатку була призначена для вугільних підприємств. Зараз система може з успіхом використовуватися на гірських підприємствах, розробляючих будь-які типи твердих корисних копалини. Компанія пропонує не тільки комп'ютерні програми, але і готові технічні рішення, розроблені на їх основі.

Пакет MineStar включає:

• Оптимізацію рудопотоків підприємства в реальному часі

• Контроль і управління роботою устаткування копальні

Пакет Ellipse дозволяє:

• Вести управління і облік роботи копальневого транспорту, ведення бази даних по всіх потоках - від капітальної вскриши до отримання металів на заводі.

• Ведення обліку тоннажу і роботи устаткування в одній системі, формування звітів про процеси в реальному часі з вказівкою виробничих витрат

• Контроль за роботою, простоями і ремонтами гірського устаткування.

Пакет MineScape включає:

• Можливості моделювання і оцінки родовищ

• Інструменти для планування роботи кар'єрів і шахт.

Пакет Mine Market дозволяє:

• Отримувати інформацію про зміст, місцезнаходження і якість всіхвидів продукції підприємства протягом проходження нимивиробничого циклу

• Стежити за продажем випущеної продукції відповідно доукладених контрактів, рівня цін і отримуваної виручки.

Компанія Mineral Industry Computing Ltd « http://www.datamine.co.uk/ » розробила і постійно удосконалює інтегровану систему ДАТАМАЙН. Не так давно була випущена принципово нова версія - Датамайн-студіо.

Це одна з найбільш поширених в світі систем, що дозволяє фахівцям ефективно вирішувати широкий спектр геологічних, гірських і маркшейдерських завдань. Вона працює на всіх стандартних платформах зі всіма головними операційними системами. Система складається з ядра і модулів розширення, які вибираються користувачем стосовно своїх потреб.

Окрім самої системи Датамайн компанія продає пакет програм (систему) NPV Scheduler.

Цей пакет складається з 4-х частин, що виконують:

• побудову кінцевого оптимального кар'єру (алгоритм Lerchs-Grossman)і фаз його розвитку (MAXIPIT)

• створення етапів відпрацювання родовища (PUSHBACKS)

• створення оптимального календарного плану відпрацювання кар'єру (PRODUCTION SCHEDULE).

• оптимізацію системи рудопотокоов гірського підприємства.

Південноафриканська (колишня канадська) компанія Lynx Geosystems S.A. (Pty) Ltd «http://www.lynxqeo.com/ » пропонує на ринку свою систему, яка включає стандартний набір функцій з розвиненим геостатистичним модулем і орієнтацією на рішення екологічних проблем. Вона включає наступні основні модулі:

• 3-х вимірне геологічне моделювання об'єктів і поверхонь

• Геостатика і оцінка запасів родовищ

• Створення робочих креслень для гірського виробництва

• Маркшейдерські розрахунки

• Проектування і планування підземних гірських робіт

• Проектування і планування кар'єрів з їх оптимізацією

• Інженерно-геологічні розрахунки, проектування рудних складів і відвалів

• Програма «Геолог» для збору і обробки польової геологічної інформації.

Американська компанія Mintec Inc «http://www.mintec.com/» порівняно давно (з 60-х років) одна з перших вийшла на ринок з своєю інтегрованою системою Medsystem. Нова назва головного комп'ютерного продукту - MineSight

Система особливо широко поширена на гірських підприємствах США і Канади. Вона має окрім ядра 5 основних модулів, кожен з яких - набір декілька або багатьох спеціалізованих програм:

• Геологічний модуль:

• Обробка даних по свердловинах

• Блокове моделювання

• Геостатистика

• Оцінка запасів руди

• Гірничо-інженерний модуль (кар'єри):

• Оптимізація кар'єрів

• Проектування кар'єрів

• Календарне планування

• Планування гірських робіт:

• Система контролю якості руди

• Проектування розміщення свердловин в блоці

• Маркшейдерські розрахунки

• Проектування підземних копалень:

• Системи гірських вироблень

Окрім названої системи в перелік продуктів компанії входять:

Visualizer - програма для 3-х вимірного зображення даних на екрані

Acquire - оптимальне управління даними геологорозвідки і гірського виробництва

DSS - система кодування і охорони інформації

Система GEMCOM розроблена канадською компанією Gemcom Software International Inc. і включає всі необхідні функції, починаючи від введення первинних даних і закінчуючи блоковим моделюванням родовищ, проектуванням і плануванням відкритих і підземних гірських робіт «http://www.gemcom.bc.ca/ ».

Система є однією з найпоширеніших в світі і включає наступні основні модулі:

• Управління даними геологорозвідки

• Геологічне випробування

• Моделювання родовищ

• Геомеханічні розрахунки

• Проектування кар'єрів і шахт

• Планування гірських робіт

• Календарне планування і виробнича програма

• Контроль виробництва

• Управління роботою гірського устаткування

• Екологічне моделювання

• Управління документообігом підприємства

• Маркшейдерські розрахунки

Програми системи побудовані так, щоб працювати у віддалених місцях, головним чином - на гірських підприємствах, при мінімумі технічної підтримки і навчання. Останнім часом Джемком розробив на основі своєї системи спеціальний продукт, який вони назвали IRAMS (The Integrated Resource Asset Management System). Це інтегрована комп'ютерна система управління мінеральними ресурсами, яка може використовуватися на більшості гірських виробництв і виконувати різні операції, характерні для гірських підприємств. Вона здатна управляти запасами руди і оптимізувати оцінку мінеральної сировини, планувати гірські роботи і погашення запасів, що є стрижнем будь-якого гірського виробництва.

Австралійська компанія Surpac Software International «http://www.surpac.com/» є автором широко поширеної в світі та достатньо розвиненої і могутньої системи Surpac Vision, а також інших продуктів:

Quarry	Сучасний пакет для гірничих підприємств хімічної, неметалорудної і будівельної промисловості. У нього включені функції проектування кар'єрів і планування виробництва.
Scheduling	Пакет створений для усестороннього календарного планування будь-якого гірничого виробництва.
Xplorpac	Набір сучасних програм для геологорозвідувальних організацій, який автоматизує практично всі розрахунки, пов'язані з цими роботами, в т.ч. і в польових умовах.
DrillKing	Обробка даних по розвідувальних свердловинах.

Система Surpac Vision -складається з наступних модулів:

• Моделювання і оцінка запасів родовищ, включаючи геостатистику

• Проектування підземних копалень

• Маркшейдерські розрахунки

• Контроль якості рудопотоків

• Календарне планування

• Обробка геологорозвідувальної інформації

• Обробка даних по свердловинах, включаючи каротаж

ЛЕКЦІЯ 3. СИСТЕМИ І ПРОГРАМИ ДЛЯ МОДЕЛЮВАННЯ РОДОВИЩ І ПЛАНУВАННЯ ГІРНИЧОГО ВИРОБНИЦТВА

Techbase. Американська компанія Minsoft Ltd. «http://www.techbase.co.nz/» пропонує на ринку пакет програм Techbase, який розвинений переважно в своїй геологічній частині і може бути з успіхом застосований для 3-х вимірного моделювання родовищ, геологічних уявлень і оцінки запасів руди. У пакеті є окремі модулі, за допомогою яких можна виконувати деякі функції проектування і планування відкритих і підземних гірських робіт, а також екологічні, гідрогеологічні і геомеханічні програми. Пакет може працювати на будь-яких сучасних типах комп'ютерів.

Geostat. Канадська компанія Geostat Systems International Inc. «http://www.geostat.com/» розробила і продає декілька пакетів програм для моделювання родовищ, оцінки запасів і планування гірничого виробництва. Крім того, клієнтам пропонується вільний вибір із понад 50 модулів для складання будь-якої конфігурації пакету.

Зараз система складається з наступних пакетів:

SectCad - Інтерактивне моделювання родовищ за допомогою геологічних перерізів

BlkCad - Інтерактивне блокове моделювання родовищ

Geostat - Статистика і геостатистика

GeoBase - зберігання і обробка інформації по свердловинах.

GDM. Французька геологічна служба BRGM «http://www.brqm.fr/loqiciels.htm» створила Інтегровану систему GDM, яка набула порівняно невеликого поширення в світі, - більше 100 користувачів, зокрема компаній, розробляючих нафтові і газові родовища.

Вона також має модульну структуру і складається з більш, ніж 80 підсистем, з яких кожен користувач може скласти відповідну для своїх потреб конфігурацію.

Система має дуже розвинену геостатистичну частину і гнучкі картографічні функції. Враховуючи тісний зв'язок з геологічним відомством, у складі програмного продукту є могутні засоби для обробки і аналізу геофізичних, геохімічних даних. Окрім оцінки запасів руди і гірського планування система дозволяє оцінювати ресурси підземних вод і наслідку різних екологічних забруднень, а також проводити проектування тунелів, гребель, підземних сховищ.

MICROMINE. Пакет Майкромайн (Micromine) розроблявся австралійською фірмою Micromine Pty «http://www.micromine.com.au/» з 1984 р. головним чином для геологічної індустрії. Він має багато процесів і інструментів для вирішення завдань, що виникають при розвідці і експлуатації родовищ корисних копалини. Одне з основних завдань пакету - це моделювання родовищ і оцінка запасів. Програма розроблена під Windows і сумісна з будь-якими базами даних.

Пакет має повний набір інструментів для вирішення наступних завдань:

1.Створення баз даних і робота з ними.

Бази даних геологорозвідувальних організацій створюються і підтримуються в пакеті в табличному форматі. Дані можуть імпортуватися в пакет з будь-яких стандартних продуктів Windows або текстових форматів або імпортуватися з систем GPS.

2. Перевірка даних випробування і геологічної документації на предмет можливих помилок при їх введенні.

3. Створення графіки: розрізів, планів, тривимірних зображень з виведенням будь-яких даних

4. Класичний статистичний аналіз геологорозвідувальної інформації (випробування, геохімія, геофізика) з виводом на друк графіків, таблиць і результатів їх аналізу.

5. Інтерактивна тривимірна інтерпретація геологічних розрізів і планів (геологія, мінералізація і ін.) з кодуванням кожного периметра.

6. Інтерактивне тривимірне каркасне моделювання рудних тіл, геологічних формацій і поверхонь.

7. Побудова блокових моделей із заданим розміром елементарних блоків

8. Можливість оцінки запасів методом перерізів, в межах каркасних моделей або з використанням блокових моделей

9. Тривимірна візуалізація будь-яких даних, підтримуваних Micromine з виводом їх на друк.

Крім того, пакет має модулі і процеси для введення і обробки:

• Геохімічних і геофізичних даних;

• Геодезичних даних з можливістю трансформації географічних мереж;

• Гірських даних з можливістю проектування кар'єрів і буропідривних робіт.

При обробці інформації в пакеті передбачені макроси, які значно полегшують цю роботу.

В даний час пакет русифікується.

WHITTLE (зараз - частина компанії Gemcom)

Австралійська компанія Whittle Programming «http://www.whittle.com.au/» заслужила загальне визнання в світі своїми пакетами програм для оптимізації кар'єрів THREE-D і FOUR-D. Окрім цих програм у фірми є пакет Opti-Cut, призначений для перспективної оптимізації бортового вмісту при відпрацюванні родовищ відкритим способом.

Не так давно компанія випустила на ринок ще 2 нових продукту: FOUR-X і FXMW.

Пакет FOUR-X може аналізувати складні багатоелементні родовища з X корисними елементами або видами продукції гірського підприємства. Всі функції програми FOUR-D при цьому зберігаються, включаючи обробку даних по багатьом типам порід і виведення інформації у форматі електронних таблиць. Крім того, Ви можете задати витягання для кожного процесу і елементу (товару), а також виробничі витрати для кожного витягуваного елементу. Кожен елемент розраховується окремо, тому немає потреби вводити категорію умовного металу, як це практикувалося в програмі FOUR-D. Ви можете також задавати ціни і інші умови для кожного елементу.

Другий продукт - FXMW. Використовуючи його, користувач задає безліч оптимальних оболонок кар'єру і множину правив, що визначають необхідні розміри елементів гірських робіт в кар'єрі. Після цього модуль FXMW перевірятиме оптимальні кар'єри на відповідність гірським обмеженням. Результатом буде безліч практичних оболонок оптимальних кар'єрів, створених автоматично.

GALENA. Компанія ВНР Engineering «http://www.slope-analysis.com/» з Австралії розробила і продає пакет програм GALENA для геомеханічного розрахунку стійких кутів укосу бортів кар'єрів. У програмі використовуються декілька альтернативних методів розрахунків, які дозволяють швидко отримати безпечні параметри бортів складної конструкції в найсприятливіших природних умовах. Багато виробників гірських комп'ютерних систем включили цей пакет до складу своїх продуктів.

MINE2-4D. Ця система планування підземних гірничих робіт з'явилася порівняно недавно, але вже широко використовується найбільшими гірничими компаніями по всьому світу. Є випадки застосування її і для планування відкритих гірничих робіт. З цією метою був розроблений спеціальний набір інструментів, який пропонує для такого планування абсолютно новий методологічний підхід.

Головною перевагою системи є її здатність інтегрувати перспективні і поточні плани. Зазвичай в процесі планування створюється довгостроковий план на весь термін служби копальні. У інженерів-планувальників він носить ім'я "Бюджет" ("Budget"). Цей план не коректується щодня, хоча щодня ситуація змінюється, і це повинно відбиватися на "Бюджеті". Щодня Бюджет робиться застарілим.

Ця програма використовує термін "безперервне планування". Якщо змінений поточний план, то автоматично перераховуються і всі перспективні і середньострокові плани. Гірничі процеси зазвичай управляються серією правив або обмежень. Інструменти Mine2-4D є набором правив для точного виконання всіх необхідних робіт. Четверте вимірювання - економічне. Користувач повинен розробити і ввести необхідні правила, які неухильно дотримуватимуться до тих пір, поки користувач їх не змінить, або поки не буде виконана вся необхідна робота.

Ситуація, в якій виконуються гірничі роботи, підказує гірському інженерові вибір відповідних параметрів і показників плану. Програма дозволяє в короткі терміни розглянути безліч різних сценаріїв розвитку подій.

Інші переваги програми:

- швидкий перехід від проекту до планування.

- представлення плану у вигляді електронних таблиць, анімації або високоякісної графіки.

- можливість легко імпортувати дані з інших систем.

Mine2-4D призначена, перш за все, для гірничих інженерів, які використовують наявну геологічну базу даних. Це система планування, яка забезпечує багато переваг за допомогою ефективного управління даними і їх змінами. Вона дозволяє управляти всім безліччю даних, починаючи від геологічної моделі, проектування гірських робіт і закінчуючи створенням повного і детального гірничого плану. Крім того, програма здатна швидко оцінити фінансові наслідки змін деталей плану. Вона може служити складовою частиною складної гірничо-геологічної системи  управління або бути доповненням вже існуючого програмного забезпечення. Час планування скорочується майже на 90%. Програма виконує процес планування в тісному зв'язку з джерелами даних і за допомогою автоматичного рішення трудомістких завдань, таких, наприклад, як визначення послідовності проходки системи гірських виробок. Програма оперує одночасно у всіх створених планах (від короткострокових до перспективних), що дозволяє швидко оцінити фінансові наслідки зміни будь-якого з них.

Mine2-4D може імпортувати геологічну інформацію зі всіх основних використовуваних в світі гірничих систем. Вона має інструменти для підземного проектування на основі імпортованих даних. Коли дані імпортовані, система запам'ятовує цю операцію, і наступного разу при оновленні початкової інформації вона зробить це автоматично. Першим кроком у використанні програми є створення проекту гірничих робіт. Mine2-4D автоматизує велику частину процесу проектування за допомогою атрибутів ліній, якими задаються різні контури виймання гірничої маси. Користувач може створити нову лінію необхідного кольору, стилю, з потрібними символами, а потім автоматично задати для неї атрибути, такі як густина руди, продуктивність і інші характеристики планування.

Mine2-4D використовує методологію реляційної бази даних для створення гірничих планів. Програма здатна подолати багато перешкод, з якими стикається планувальник. У житті гірничий план постійно змінюється, тому від системи вимагається управління цими змінами і швидкий перерахунок всіх планів. Щоб зв'язати гірничий план і програму виймання запасів, необхідно використовувати процес розрахунку послідовності виймання руди (Sequencing). Визначення такої послідовності без використання Mine2-4D є дуже трудомісткою операцією, оскільки доводиться в основному вручну вказувати всі взаємозв'язані виробки і блоки. Програма має унікальний інструмент для автоматичного створення таких послідовностей, зменшуючи необхідність безлічі рутинних операцій. Користувач тільки задає атрибути до потрібних ліній для того, щоб створити елементи стінок виробок, які повинні бути вставлені в послідовності. З'єднання проводиться графічно, і користувач може контролювати процес, використовуючи анімацію. Mine2-4D також забезпечує користувача процесами, які автоматично оцінюють створені моделі виробок по блоковій геологічній моделі і вставляють отримані результати у формований план і звіт. Положення ресурсів, атрибут і просування гірничих робіт може бути вказане графічно всередині системи. З цієї миті користувач матиме повну 3-х вимірну сукупність даних, доступних для планування. Програма має набір інструментів для презентації, який дозволяє всесторонньо представити отриманий план, починаючи від деталей виробничих витрат і закінчуючи  тривимірними анімаціями.

ЛЕКЦІЯ 4