В последнее время информационные системы для угольно-добывающей промышленности отошли на второй план вместе со всей отраслью, тем не менее последние события позволяют с уверенностью говорить о том, что данная отрасль существенно недооценена производителями и интеграторами ГИС систем, что влияет на разработки соответствующих программных решений.

            В настоящее время существует достаточно распространенная технология сбора и представления геопространственных данных на объектах угольной добычи открытым способом [3]. Сами данные собираются, в основном, следующими способами:

•        Стереоскопическая аэрофотосъемка;
•        Наземное лазерное сканирование;
•        Воздушное лазерное сканирование;
•        Тахеометрические измерения.

            Обработка, хранение и представление данных в угольных компаниях осуществляется в ГИС системах (например: Панорама, ArcGIS, и т.д.). Большинство из функций в них отображается на псевдо трехмерной карте (подложка выполнена в виде плоской карты). Трехмерность же достигается за счет размещения на ней отдельных 3d моделей объектов. Кроме того система управления в данных ГИС достаточно сложна с точки зрения организованности и функционала для не специалистов [5, 6].

            Последний аспект существенно затрудняет доступ менеджеров высшего и среднего звена к большой частой информации. Исходя из описанного выше, видна имеющаяся необходимость в многомодульной ГИС, способной масштабироваться интерфейсом под разные задачи (например, программный комплекс «Талка- ГИС» разработки ИПУ РАН) [1, 2]. В данном случае, начальный интерфейс будет выглядеть и управляться максимально упрощенно. Масштабируемость выполнена за счет объединения функций в отдельно вызываемые модули в зависимости от их назначения. Организация подключения  этих модулей к ядру системы выполняется только в случае их вызова, что существенно экономит ресурсы системы и позволяет распределять их на визуализацию среды и работу с БД [4]. 

            Рассмотрим реализацию данной концепции на примере работы ГИС на угольном разрезе.

            В данном конкретном случае, существует большое количество различных менеджеров, участвующих в работе карьеров (логистика, закупщики, руководство и т.д.) плохо ориентирующихся в стандартных планах и картах.

Для этих сотрудников программный комплекс выглядит максимально упрощенно

(см. рис. 1).

 

Рис. 1. Упрощенный интерфейс программного комплекса «Талка-ГИС» производства ИПУ РАН.

 

         В данном варианте пользователь может:

·       Просматривать 3d модель всего объекта в целом;

·       Просматривать карту/аэрофотосъемку в режиме «с верху»;

·       Проводить измерения различного рода;

·       Просматривать измерения, произошедшие на объекте со временем как дискретно, так и в динамике;

·       Проводить сравнения между запланированной выработкой и фактической (путем сопоставления эталонных  моделей фактическим на конкретный момент времени);

·       Просматривать информацию по объектам;

·       Производить пометки/выделения/перемещения объектов.

            Описанного выше функционала достаточно для обеспечения максимальной информативности менеджеров высшего и среднего звена организации. В данном случае пользовать получает полную визуализированную картину объекта во всех возможных ракурсах и со всеми необходимыми данными (см. рис. 2).

 

 

Рис. 2. Упрощенный интерфейс в выводом дополнительной информации.

 

         При наличии визуальных данных и табличных цифровых значений у пользователя появляется эффект присутствия на объекте, что позволяет делать более взвешенные решения за меньший промежуток времени.

            Осуществление дополнительного профессионального функционала позволяет:

1.     Легко и быстро интуитивно понятно разобраться в работе программного комплекса не опытному пользователю;
2.     Существенно облегчить клиента программы, что позволит использовать интернет технологии и браузеры для запуска приложения из любой точки, имеющей доступ в интернет без необходимости скачивания и установки ПО;
3.    Ограничивать функционал для проведения безопасных удаленных презентаций и отчетов.

            В профессиональной (полной версии для специалистов) компоновки программы добавляются следующие модули:

•        модуль создания и загрузки 3d моделей. Данный модуль поддерживает все основные форматы программ создания трехмерных моделей (3ds MAX, AutoCad, и т.д.);
•        модуль редактирования данных. Редактирование осуществляется как векторных, так и   растровых данных. Кроме того, с его помощью можно проводить векторизацию отсканированных или отфотографированных материалов;
•        модуль работы с БД. Представляет собой конструктор форм и запросов, позволяющий не только заполнять базу данными, но и создавать новые таблицы на каждый отдельный объект в частности и проект в целом;
•        математический модуль. Позволяет проводить вычисления различного рода, такие как ортофототриангуляция, интерполяция, фильтрация данных и т.д.;
•        модуль моделирования движения техники и объектов. Данный модуль опционален и используется при проектировании систем автоматизированного управления объектами на площадке (экскаваторами, кранами, и другими системами);
•        модуль системы автоматизированного контроля и управления. Данный модуль может не использоваться на шахтах в данное время, тем не менее развитие эффективной добычи не возможно без систем автоматизированного контроля и управления. Такого рода системы позволяют существенно повысить выработку и получать более точные данные о состоянии объекта в режиме реального времени.

            Как говорилось ранее, все вышеперечисленные модули подключаются к ядру системы только после их первого вызова.  Данные модули позволяют использовать полный функционал геоинформационных систем в приложении к угольным разрезам как открытого, так и закрытого типов [5].

            В заключении следует отметить, что описанный выше технологический подход может быть реализован не только на объектах угольной добычи. Такие технологии можно использовать при любых площадных работах (например: строительство автодорог). Внедрение ГИС технологий нового поколения позволит повысить эффективность использования баз дынных и сделать системы более дружелюбными к конкретным  группам пользователей, таким как менеджеры среднего и высшего звена, что существенно повысит степень их информирования. Последний аспект позволит принимать более взвешенные и своевременные решения. Нельзя не отметить и факт получения данных в режиме реального времени, что тоже благотворно влияет на систему управления объектом в целом.  

Рецензенты:

Журкин И.Г., д.т.н., профессор, заведующий кафедрой ВТиАОАИ Московского Государственного Университете Геодезии и Картографии (МИИГАиК), г. Москва;

Никульчев Е.В., д.т.н., профессор, проректор по научной работе НОУ ВПО Московский технологический институт, г. Москва.