POWER industry 2015/1

1/2015 (11)ISSN: 2084-7165

Kończąca się lekka zima nie poprawia z pewnością nastro-jów w branży węglowej. Receptą na trudną i stale pogar-

szającą się sytuację ma być częściowy mariaż producentów węgla kamiennego z energetyką. Co z tego wyjdzie zobaczy-my pewnie w niedalekiej przyszłości. Są w przestrzeni publicz-nej zarówno przeciwnicy jak i zwolennicy takiego rozwiązania. I jedni i drudzy mają twarde argumenty na poparcie swo-jego stanowiska. Z kolei receptą na siłę polskiej energety-ki wobec europejskich potentatów ma być konsolida-cja 4 największych grup energetycznych do dwóch jeszcze silniejszych podmiotów. Tutaj podobnie mamy zarów-no zaciekłych zwolenników jak i przeciwników. Nie da się jednak uciec w tej sytuacji od pewnej konstatacji, która nie jest niestety pozytywna. Okazuje się bowiem, że naj-większym problemem nękającym zarówno energetykę jak i sektor paliwowo-surowcowy jest brak jasnej i klarownej strategii rządzących w tym zakresie. Okazało się również m.in. w trakcie protestów i negocjacji górniczych, że spo-rym problemem jest określenie odpowiedzialnych za sektor w strukturach rządowych.

Jednak tym co przewija się stale podczas rozmów ad. branży jest bezdyskusyjnie konieczność obniżenia kosztów produkcji. To jest konieczny i niezbędny kierunek do utrzymania się pol-skich kopalń węgla kamiennego jako strategicznego dostawcy paliwa dla polskiej energetyki.

Serdecznie zapraszam do lektury kolejnego wydania POWERindustry, w którym dominującym tematem jest „Inteligentna Kopalnia” – kopalnia przyszłości. Tematyce tej wiele miejsca w swej nowej strategii rozwoju poświę-cił potentat w zakresie wydobycia i produkcji miedzi KGHM Polska Miedź SA.

REDAKCJAul. Skłodowskiej-Curie 42, 47-400 Racibórz

tel. 32 726 79 47, fax 32 720 65 [email protected]

RADA PROGRAMOWA Przewodniczący:

prof. Włodzimierz Błasiak (KTH)prof. Stanisław Nawrat (AGH)

REDAKTOR NACZELNY Janusz Zakręta tel. 692 123 369

SEKRETARZ REDAKCJIAleksandra Wojnarowska tel. 535 094 517

PRACOWNIA GRAFICZNA PROGRAFIKA.com.pl

DRUK Drukarnia Wydawnictwa NOWINY

ul. Olimpijska 20, 41-100 Siemianowice Śl.

Janusz ZakrętaRedaktor naczelny

[email protected]

4 Jutro będzie niewiele różniło się od tego co jest dziś,

szczególnie w energetyce

8 Mariaż energetyczno-węglowy:

i żyli długo(?) i (nie)szczęśliwie

10 Nowe źródło kogeneracyjnego ciepła ruszyło w Pile

12 MEC Piła – ekologiczna inwestycja o wartości blisko

36 mln złotych

14 Nerka ciepłownicza

– narzędzie do poprawy jakości wody sieciowej

18 Wdrażanie Systemu Zarządzania Energią – wybrane aspekty

24 Wdrożenie i wykorzystanie systemu wizualizacji

agregatu chłodniczego na bazie systemu EH-MineView

30 Bezprzewodowy iskrobezpieczny przetwornik ciśnienia

RPSI EH–O/08/03.01 w systemach rozproszonych

35 Raporty oraz analizator procesów jako podstawowe narzędzia

analizy występujących zdarzeń w procesach wydobywczych

40 Nowe podejście do zasilania napędów maszyn górniczych

46 Bezpieczeństwo eksploatacji i minimalizacja kosztów

klimatyzacji pomieszczeń technicznych

48 Od pomysłu do przemysłu

50 Wytwarzanie i rekuperacja energii ze źródeł dostępnych

w kopalniach

54 Wagi przenośnikowe dla górnictwa

56 Inteligentne systemy transportu taśmowego

– wymagania i przykłady

WYDAWCAAgencja Promocji Biznesu s.c.

ul. Skłodowskiej-Curie 42, 47-400 Racibórztel. 32 726 79 47, fax 32 720 65 85

www.apbiznes.pl

Redakcja nie odpowiada za treść ogłoszeń oraz za treść i poprawność artykułów przygotowanych przez niezależnych

autorów. Redakcja nie zwraca materiałów niezamówionych. Kwartalnik.

Nakład: do 2 000 egzemplarzy

spis treści

Panie Profesorze na początek prośba o wróżbę… Jak będzie wg Pana wyglądała polska energetyka za 25 lat – czyli po 50 latach tzw. Nowej Polski?

Zmieni się niewiele. Po awarii systemowej, jaką spowodują

odnawialne źródła energii już przed 2020 rokiem, najpierw

w Niemczech, a później w Polsce nastąpi ochłodzenie emocji

i nadziei związanych z tymi technologiami. Ci co mieli zarobić

na OZE, generacji rozproszonej czy prosumenckiej już zarobią

i powoli będziemy zmierzali do realistycznej dywersyfikacji

technologii wytwarzania energii elektrycznej. Powstanie lokal-

nych obszarów bilansowania pozwoli na bezpieczny wzrost

produkcji z OZE do około 20% całej konsumpcji. Podobne ilości

energii elektrycznej będą produkowane z gazu sieciowego.

Pozostała część potrzebnej energii elektrycznej będzie nadal

produkowana z węgla. Program energetyki jądrowej będzie już

od dawna wstrzymany, chociaż możliwe jest, że wciąż będą

trwały przesłuchania w tej sprawie.

Wśród bogatych technofilów będzie miał miejsce ogra-

niczony handel muzealnymi egzemplarzami samochodów

elektrycznych, ponieważ ich komercyjna produkcja zostanie

wstrzymana, jako ekonomicznie nieopłacalna. Jutro będzie nie-

wiele różniło się od tego co jest dziś, szczególnie w energetyce.

Tutaj osiągnęliśmy już obecnie ponad 90% możliwości. Kiedy

kończyłem 40 lat temu studia panowało przekonanie, że w roku

2000 będziemy latać wyłącznie naddźwiękowymi samolotami,

a na Marsie czy Księżycu każdego roku będą powstawać nowe

kolonie. Rzeczywistość okazała się bardziej prozaiczna. Stacja

kosmiczna – laboratorium orbitalne - coraz bardziej nadaje się na

złom i gdyby nie stara radziecka technika kosmiczna nie można

byłoby dostarczyć tam, ani ludzi, ani towarów.

Będą obowiązywały nadal te same prawa fizyki, a więc

sprawność wytwarzania energii elektrycznej nie przekroczy

60%, przy podwójnym cyklu gazowo-parowym, a 44% w

pojedynczym cyklu węglowym. Konieczność kompensacji

zmiennego zapotrzebowania będzie powodowała, że te

teoretyczne sprawności w praktyce będą sporo niższe. Skoro

prawa fizyki pozostaną te same, a więc energii elektrycznej wciąż

nie będzie można magazynować. Długość operacji Słońca nie

zmieni się, co będzie powodować, że energia ze Słońca będzie

dalej nieopłacalna w Europie, szczególnie Środkowej i Północnej.

Czy wg Pana rządzący powinni kreować kształt sektora energetycznego? Czy raczej powinni zapewniać właściwe warunki do rozwoju i funkcjonowania?

Jednym z najgorszych rozwiązań jest ręczne sterowanie

gospodarką, w tym energetyką, z jakim mamy obecnie

do czynienia. Z ekonomicznego punktu widzenia, przy

obecnych cenach energii elektrycznej, inwestycje w nowe

moce wytwórcze są nieopłacalne, a ceny tej energii jeszcze

spadną. Pomimo tego na skutek nakazów politycznych, które

w poprzedniej epoce nazywano „woluntaryzmem gospodar-

czym”, powstaje kilka bloków wytwórczych i to w najgorszych

z punktu lokalizacji miejscach, jak na przykład elektrownia w

Opolu. Wybudowanie nowego bloku w elektrowni Kozienice

pogorszy znacznie kondycję finansową firmy Enea, a Tauron

Polska Energia nie jest w stanie odtworzyć degradującego

Jednym z najgorszych rozwiązań jest ręczne sterowa-nie gospodarką, w tym energe-tyką, z jakim mamy obecnie do czynienia

4 e - w y d a n i e d o p o b r a n i a n a : www.power.apbiznes.pl1 / 20 15

Jutro będzie niewiele różniło się od tego co jest dziś, szczególnie w energetyce

e n e r g e t y k a i p r z e m y s ł

Z prpof. Władysławem Mielczarskim, rozmawia Janusz Zakręta

się majątku wytwórczego poza wybudowaniem, jak dobrze

pójdzie, jednego bloku w elektrowni Jaworzno. Nawet zasobne

PGE SA, dla której elektrownia Bełchatów jest kurą znoszącą

złote jajka, po inwestycjach w elektrowni w Opole i nawet

budowie tylko jednego bloku w elektrowni Turów będzie

miała problemy z nowymi inwestycjami. Na tym tle najlepiej

wypada Energa SA, która skupia się – z dużym sukcesem

– na dystrybucji o czym świadczy wzrost cen jej akcji na

giełdzie. Szaleństwem z punktu widzenia ekonomicznego

można postrzegać Projekt energetyki jądrowej i setki milionów

złotych wydawanych przez PGE SA na inwestycję, która

prawdopodobnie nigdy nie będzie miała miejsca.

Plany konsolidacji energetyki zmierzają do dalszego

uprzywilejowania energetyki będącej własnością skarbu

państwa, co może doprowadzić do sytuacji w której pozo-

stali producenci energii elektrycznej będą chcieli zaprzestać

działalności. To spowoduje konieczność odkupowania od

nich elektrowni i ich szybkiej odbudowy, ponieważ bez tych

elektrowni system elektroenergetyczny nie jest w stanie

funkcjonować. Nie byłby zdziwiony, gdyby w najbliższym

okresie 1-2 lat jedna z takich elektrowni zostałaby wystawiona

na sprzedaż.

Państwo powinno poprzez regulacje prawne tworzyć

zachęty do bezpiecznego funkcjonowania systemu elektro-

energetycznego, w tym inwestycji w nowe moce wytwórcze,

które powinny być prowadzone na zasadach komercyjnych

przez wszystkie działające w sektorze podmioty niezależnie

od ich struktury właścicielskiej. Spadek hurtowych cen

energii elektrycznej jaki nastąpi około 2018 roku, po oddaniu

obecnie prowadzonych inwestycji, nie tylko pogorszy sytuację

finansową sektora, ale spowoduje brak jakichkolwiek zachęt

do budowy nowych bloków, które trzeba zacząć odtwarzać po

roku 2021, kiedy będą wprowadzane coraz ostrzejsze standardy

techniczne. Bez systemu wsparcia dla nowych inwestycji

bezpieczeństwo energetyczne będzie zagrożone.

W ciągu ostatnich 25 lat przeszliśmy od centralnie zarządzanego sektora energe-tycznego, poprzez działania rozszczepiające poszczególne segmenty i częściową prywa-tyzację. Teraz na nowo słyszymy o potrzebie stworzenia silnych grup – poprzez łączenie istniejących podmiotów – które będzie pana-

ceum na konkurencję na rynku europejskim. Jaka jest Pańska opinia w tym zakresie?

Zapowiedzi dalszej konsolidacji energetyki traktuję jako

mało poważna akcję PR-owską skierowaną w stronę górnictwa

z sygnałem pomocy ze strony energetyki. Mam nadzieję, że na

tym się skończy, bo oprócz krytyki zapowiedzi dalszej konsoli-

dacji ze strony ekonomicznej, plany te wzbudziły znaczny opór

polityczny, szczególnie na Pomorzu. Dalsza konsolidacja byłaby

szkodliwa i dla sektora i dla odbiorców energii elektrycznej. Mam

nadzieję, że skończy się jak zwykle na gadaniu.

Czy powstanie w Polsce elektrownia jądro-wa? Czy wcześniej od Bałtyku (na Bałtyku też) po Tatry Polska, obsadzona zostanie wiatrakami?

Budowa w Polsce elektrowni jądrowych nie jest uzasad-

niona, ani od strony ekonomicznej, ani technicznej. Wydaje

się, że to projekt typowo polityczny, który z czasem odejdzie,

tak jak zrobił to już jego główny promotor. Wzrost inwestycji

w elektrownie wiatrowe pogarsza stabilność pracy systemu

elektroenergetycznego. Już obecnie przy małym zapotrzebowa-

niu na energię elektryczną, szczególnie w czasie świąt i w tzw.

dolinach nocnych zapotrzebowania system elektroenergetyczny

pracuje na granicy bezpiecznych rezerw.

Jeżeli moce w elektrowniach wiatrowych z obecnych

4000MW wzrosną do 8000MW, jak jest planowane, trzeba

będzie wiatraki wyłączać i to dosyć często, nawet 50-60 dni

w roku. To spowoduje roszczenia ekonomiczne właścicieli i

odbiorcy energii elektrycznej poniosą koszty tych roszczeń.

Pojawią się również dodatkowe koszty zewnętrzne energetyki

wiatrowej. Elektrownie na węgiel kamienny nie będą w stanie

pracować 6000h w roku, jak powinny, a ich czas pracy spadnie

poniżej 4000h, ponieważ produkcja z elektrowni węglowych

będzie zastępowana przez produkcję energii elektrycznej z

farm wiatrowych. To spowoduje kolejne koszty, które znów

będą musieli ponieść odbiorcy energii elektrycznej. To złe

wieści dla gospodarki, której rozwój opiera się w dużym stopniu

na taniej sile roboczej i taniej energii, która jednak będzie coraz

bardziej kosztowna.

Panie Profesorze czy polskie górnictwo przetrwa? Czy węgiel jako paliwo dla energetyki się obroni?

Bez systemu wsparcia dla nowych inwestycji bezpieczeństwo energetyczne będzie zagro-żone

e - w y d a n i e d o p o b r a n i a n a : www.power.apbiznes.pl 51 / 20 15

Górnictwo przetrwa, chociaż musi się zreformować, tak aby

było efektywne kosztowo. Problemem dla polskiego górnictwa

są duże obciążenia fiskalne nakładane na górnictwo. Węgiel ka-

mienny i brunatny będzie podstawowym paliwem dla energetyki

jeszcze przez dziesiątki lat. I dobrze, aby był to polski węgiel.

Symulacje tzw. energetycznego miksu jakie wykonuje mój

zespół zbudowanym przez nas programem eMix i które są

również przekazywane do Ministerstw Gospodarki wskazują

na konieczność utrzymania elektrowni węglowych. Jeden

z możliwych wariantów produkcji energii elektrycznej w latach

2020 – 2050 jest pokazany na rysunku. Zapotrzebowanie na

energię elektryczną będzie rosnąć powoli - około 0,9% rocznie.

Pokazuje to czerwona linia oznaczona jako EDem. Kolory poniżej

tej linii wskazują na technologie produkcji energii elektrycznej.

Dominujące są dwie: elektrownie węgla brunatnego (Lignite)

oraz kamiennego (Hard Coal). W tym wariancie pokazano,

że produkcja energii elektrycznej z węgla brunatnego może

maleć po roku 2040, o ile nie powstaną nowe kopalnie. Jednak

zapotrzebowanie na węgiel kamienny będzie cały czas duże.

Produkcja energii elektrycznej z węgla będzie uzupełniana

z elektrowni wykorzystujących gaz sieciowy (Gas – ciemny

kolor niebieski) Będziemy obserwować powolne odchodzenie w

kogeneracji od węgla (Coal nJWCD) na rzecz gazu (Gas nJWCD).

Produkcję energii elektrycznej z węgla i gazu będzie uzupełniała

produkcją ze źródeł odnawialnych, w szczególności z wiatru

(Wind), w tym farm morskich (WindoffShore). Źródła odnawialne

będą uzupełnieniem produkcji energii elektrycznej z węgla,

bardzo kosztownym uzupełnieniem, ale tylko uzupełnieniem.

Jak dzisiaj wygląda zaplecze naukowe energetyki? Czy polskie instytuty i uczelnie mogą dać nowoczesne rozwiązania i technologie na poziomie światowym branży energetycznej? Czy współpraca nauka-biznes ma wystarczający wymiar?

Energetyka jak cała gospodarka zglobalizowała się. W Polsce

nie ma szans na rozwój nowych technologii energetycznych, nieza-

leżnie od tego co obiecują naukowcy w swoich podaniach o granty.

Rozwój nauki finansowany jest w Polsce na poziomie 0,4% PKB,

podczas gdy zbrojenia na poziomie 2%. To zbyt mało aby osiągnąć

jakiś technologiczny sukces. Badania na światowym poziomie

można prowadzić głównie w zakresie eksploatacji i prowadzenie

ruchu systemów elektroenergetycznych. I to się udaje. Na przykład

PSE SA ma od 15 lat jeden z najnowocześniejszych systemów

planowania pracy na bilansującym rynku dnia następnego opra-

cowany w latach 2000-2001 przez Energoprojekt Consulting SA

z którym wówczas miałem możliwość współpracy w realizacji

tego projektu. Ważne są badania dotyczące zarządzania

systemem, ponieważ pozwalają one również na kształcenie

nowoczesnej kadry.



6 2,3 / 20 14

Centralna szafa sterownicza ze sterownikiem PLCSzafa sterownicza służy do monitorowania i sterowania kompletną stacją uzdatnia

nia wody. Centralna szafa stanowi centrum kontroli wszystkich napędów i zawiera sterownik swobodnie programowalny, ekran dotykowy, przetwornicę częstotliwości,

przetworniki pomiarowe oraz komunikację Ethernet, Profibus lub Profinet.

Jednostka EDIUrządzenie EDI jest stosowane po jednostce RO do doczyszczania wody zdemineralizowanej i uzyskania bardzo niskich wartości przewodności i krzemionki. Elektrodejonizacja jest procesem ciągłym i nie wymaga chemikaliów do regeneracji.

Jednostka ROUrządzenia RO usuwają > 99% soli zawartych w wodzie a także bakterie i pirogeny.

Jednostka zmiękczania wodyW procesie zmiękczania wody zawarte w wodzie sole wapnia i magnezu są wymieniane na sole sodu, które nie tworzą twardości wody.

Uzdatnianie wody w elektrociepłowniach

Uzdatnianie wody dla producentów energii jest jednym z kluczowych obszarów działania firmy EUROWATER. Właściwe uzdatnianie wody zapewnia bezawaryjną pracę systemu oraz optymalne koszty eksploatacji. W tej gałęzi przemysłu woda wykorzystywana jest jako woda uzupełniająca do kotłów w elektrociepłowniach oraz woda obiegowa w sieciach ciepłowniczych.

Technologia uzdatniania wody zwykle składa się z kilku procesów, na przykład filtracji, zmiękczania, demineralizacji, doczyszczania wody – wszystkie sterowane z centralnej

szafy sterowniczej. Wszystkie urządzenia niezbędne w dobranej technologii, montowane są jako kompletna stacja w docelowym miejscu. Istnieje jednak możliwość zakupienia kompletnej stacji z orurowaniem i okablowaniem wewnętrznym wykonanym fabrycznie. W takim przypadku stacja jest testowana wydajnościowo i ciśnieniowo w fabryce i wysyłana jako gotowa do pracy.

Uzdatnianie wody od 1936 roku. Firma EUROWATER posiada wiedzę, doświadczenie i technologie do zaprojektowania najbardziej optymalnych stacji uzdatniania wody.

[email protected]

Centrala Warszawa

EUROWATER Spółka z o.o. Ul. Izabelińska 113, Lipków PL 05080 Izabelin Tel.: +48/22/7228025

Wrocław

EUROWATER Spółka z o.o.ul. Mydlana 1PL 51502 WrocławTel.: +48/71/3450115

Gdańsk

EUROWATER Spółka z o.o.ul. Radarowa 14A80298 Gdańsk Tel.: +48 509 590 071

Centralna szafa sterownicza ze sterownikiem PLCSzafa sterownicza służy do monitorowania i sterowania kompletną stacją uzdatnia

nia wody. Centralna szafa stanowi centrum kontroli wszystkich napędów i zawiera sterownik swobodnie programowalny, ekran dotykowy, przetwornicę częstotliwości,

przetworniki pomiarowe oraz komunikację Ethernet, Profibus lub Profinet.

Jednostka EDIUrządzenie EDI jest stosowane po jednostce RO do doczyszczania wody zdemineralizowanej i uzyskania bardzo niskich wartości przewodności i krzemionki. Elektrodejonizacja jest procesem ciągłym i nie wymaga chemikaliów do regeneracji.

Jednostka ROUrządzenia RO usuwają > 99% soli zawartych w wodzie a także bakterie i pirogeny.

Jednostka zmiękczania wodyW procesie zmiękczania wody zawarte w wodzie sole wapnia i magnezu są wymieniane na sole sodu, które nie tworzą twardości wody.

Uzdatnianie wody w elektrociepłowniach

Uzdatnianie wody dla producentów energii jest jednym z kluczowych obszarów działania firmy EUROWATER. Właściwe uzdatnianie wody zapewnia bezawaryjną pracę systemu oraz optymalne koszty eksploatacji. W tej gałęzi przemysłu woda wykorzystywana jest jako woda uzupełniająca do kotłów w elektrociepłowniach oraz woda obiegowa w sieciach ciepłowniczych.

Technologia uzdatniania wody zwykle składa się z kilku procesów, na przykład filtracji, zmiękczania, demineralizacji, doczyszczania wody – wszystkie sterowane z centralnej

szafy sterowniczej. Wszystkie urządzenia niezbędne w dobranej technologii, montowane są jako kompletna stacja w docelowym miejscu. Istnieje jednak możliwość zakupienia kompletnej stacji z orurowaniem i okablowaniem wewnętrznym wykonanym fabrycznie. W takim przypadku stacja jest testowana wydajnościowo i ciśnieniowo w fabryce i wysyłana jako gotowa do pracy.

Uzdatnianie wody od 1936 roku. Firma EUROWATER posiada wiedzę, doświadczenie i technologie do zaprojektowania najbardziej optymalnych stacji uzdatniania wody.

[email protected]

Centrala Warszawa

EUROWATER Spółka z o.o. Ul. Izabelińska 113, Lipków PL 05080 Izabelin Tel.: +48/22/7228025

Wrocław

EUROWATER Spółka z o.o.ul. Mydlana 1PL 51502 WrocławTel.: +48/71/3450115

Gdańsk

EUROWATER Spółka z o.o.ul. Radarowa 14A80298 Gdańsk Tel.: +48 509 590 071

Konsolidacja energetyki i górnictwa

to ostatnio modny temat. Nie jest to

żadna nowość zważywszy na to, że

w Polsce, mimo rozwoju odnawialnych

źródeł energii, wciąż niemal 90 proc.

energii elektrycznej produkujemy z węgla

kamiennego i brunatnego, przy czym

z kamiennego to ok. 60 proc. (jesteśmy

pierwszym co do wielkości w UE i drugim

w Europie producentem tego surowca).

O ile jednak niemal od zawsze

kopalnie węgla brunatnego były blisko

związane z elektrowniami spalającymi

ten surowiec (patrz np. Bełchatów),

który źle znosi transport, tak w przypadku

kopalń węgla kamiennego i elektrowni

go spalających nie było to nigdy tak

oczywiste. Sztandarowym przykładem

zawsze był od początku istnienia Tauron

z elektrowniami węglowymi oraz dwoma

kopalniami – Janina w Libiążu i Sobieski

w Jaworznie. Ale już KWK Bolesław

Śmiały w Łaziskach, połączona taśmo-

ciągiem z elektrownią Łaziska należy...

do Kompanii Węglowej.

Od kilku lat kopalnie węgla kamienne-

go w Polsce są w coraz głębszym dołku.

Jednym z powodów są znaczące spadki

cen „czarnego złota”, ale także (a może

przede wszystkim) rosnące koszty wy-

dobycia w krajowych zakładach. Jednak

państwowy właściciel powtarzał latami,

że „jakoś to będzie”, a Janusz Piecho-

ciński, wicepremier i minister gospodarki

obejmując stanowisko w grudniu 2012 r.

powtarzał tylko „moi górnicy”. Alarmujący

audyt Rolanda Bergera zlecony przez

MG został w 2013 r. schowany do

szuflady, a kondycja kopalń stale się

pogarszała. Także z powodu coraz więk-

szego napływu taniego węgla z importu.

Minister skarbu, Włodzimierz Karpiński,

podczas jednej z wizyt w elektrowni

Kozienice (Enea) powiedział, że sposo-

bem na ratowanie polskiego górnictwa

będzie kupowanie przez energetykę

polskiego węgla (takie trochę „jedz jabł-

ka”, tylko w innej wersji – zwłaszcza, że

60 proc. importowanego do Polski węgla

pochodzi z Rosji). Energetyka, której

przecież dominującym akcjonariuszem

jest właśnie Skarb Państwa dość dyplo-

matycznie przemilczała tę wypowiedź.

Podobnie zresztą jak podpisanie listu

intencyjnego pomiędzy PGE i Kompanią

Węglową na budowę nowych bloków

w Opolu (dla porządku dodam tyl-

ko, że jego sygnatariusze – Krzysztof

Kilian, ówczesny prezes PGE i Joanna

Strzelec-Łobodzińska, prezes Kompanii

Węglowej, pierwsza kobieta na takim

stanowisku – dosłownie kilka miesięcy

później stracili stanowiska).

Mariaż energetyczno-węglowy:

i żyli długo(?) i (nie)szczęśliwie

„AAAA kopalnię pilnie kupię” – z hasłem z ogłoszeń w prasie sprzed lat skojarzyło mi się nagłe zainteresowanie Tauronu zakupem kopalni Brzeszcze akurat w trakcie negocjacji rząd-związkowcy w styczniu w Kompanii Węglowej.

Karolina Baca-–Pogorzelska

autorka bloga www.gornictwo2-0.pl oraz książek „Drugie życie kopalń” i „Babska szychta”



Gdy w 2014 r. wiceminister go-

spodarki Tomasz Tomczykiewicz

wspomniał w mediach, że sposobem

na ratowanie będącej w najgorszej

sytuacji Kompanii Węglowej może być

włączenie części jej kopalń do energe-

tyki, resort skarbu dość szybko temu

zaprzeczył. Ale kula śnieżna zaczęła się

toczyć z ogromnym impetem.

Zmiana na stanowisku premiera

zaowocowała w branży powołaniem

pełnomocnika rządu ds. restrukturyzacji

górnictwa. Wojciech Kowalczyk (bo

o nim mowa) miał przygotować plan

naprawczy dla branży, przygotował dla

Kompanii. Oczywiście górnikom się nie

spodobał (w pierwotnej wersji zakładał

likwidację 4 kopalń), zaczęli strajk, a rząd

zaczął negocjację ze stroną społeczną.

No i się zaczęło.

Najpierw pojawił się na horyzoncie

jeden z najbogatszych Polaków, Krzysztof

Domarecki, właściciel m.in. Seleny, ale

i spółki Universal Energy (na jej czele

stoi Waldemar Mróz,były wiceprezes

Katowickiego Holdingu Węglowego,

który najpierw chciał przejmować kopalnie

KHW). Firmę Domareckiego interesowały

3 z 4 przeznaczonych do likwidacji kopalń,

ale bez związkowców, zobowiązań i raczej

w celu pozyskiwania metanu z pokładów

węgla. Sprawa przez kilka dni negocjacji

wywoływała emocje, lecz przycichła.

Gdy szans na porozumienie wciąż

nie było – bach! Giełdowy komunikat

Tauronu, który nagle ogłosił, że jest

potencjalnie zainteresowany kopalnią

Brzeszcze (przeznaczoną do likwidacji).

Euforia górników- nie do opisania.

A porozumienie? Udało się wypracować

w ciągu kolejnych godzin.

Rozmowy z Tauronem trwają. Firma

zapowiadała chęć zwiększenia własnej

produkcji węgla zważywszy na to, że ma

rozbudować elektrownię w Jaworznie.

A minister Kowalczyk i prezes Kom-

panii Węglowej, Krzysztof Sędzikowski

nie wykluczają, że sprzedaż Brzeszcz

„nowemu inwestorowi” nastąpi być

może jeszcze w marcu-czerwcu, przed

przeniesieniem zakładu z Kompanii

do Spółki Restrukturyzacji Kopalń.

Szczegóły transakcji są trzymane na razie

w ścisłej tajemnicy.

Ale jednego można się w związku

z tym domyślać. Jeżeli Tauron faktycznie

kupi Brzeszcze, nie będzie pewnie musiał

(pardon, chciał) inwestować w tzw. Nową

Kompanię Węglową. Ta spółka celowa

Węglokoksu (obecnie Węglokoks ROW),

ma liczyć docelowo 11 kopalń. A że sam

Węglokoks nijak tego nie udźwignie,

trwają poszukiwania inwestorów, którzy

w 2015 i 2016 r. podniosą kapitał.

Minimalna kwota – 2 mld zł. Ale moim

zdaniem może być potrzebne więcej,

bo skoro Kompania oferuje swój węgiel

za ok. 7 zł za GJ (czyli ok. 150-160 zł za

tonę w zależności od kaloryczności), czyli

poniżej kosztów wydobycia, potrzebne

będzie pokrycie straty. A kto za to

zapłaci? Energetyka. Zważywszy na to,

że plany jej konsolidacji są mocno kruche,

to pytanie, czym zapłaci.

A minister Piechociński uważa, że

po wyborach powinno powstać mini-

sterstwo energetyki. Tyle, że zapomniał

chyba, że resortowi gospodarki zabrano

właśnie nadzór nad górnictwem, które

przeszło do resortu skarbu – tam, gdzie

energetyka...

e - w y d a n i e d o p o b r a n i a n a : www.power.apbiznes.pl 91 / 20 15

fot. red.

Nowa elektrociepłownia z agregatami kogeneracyjnymi

została wybudowana na terenie istniejącej Kotłowni Rejonowej

KR Koszyce. Obiekt będzie źródłem kogeneracyjnym zasilanym

gazem ziemnym i pozwoli produkować jednocześnie ok. 10 MWt

energii cieplnej oraz ok. 10 MWe energii elektrycznej. Spowoduje

to zmniejszenie zapotrzebowania na energię ze źródeł

konwencjonalnych, przyczyniając się tym samym do redukcji

ilości spalanego węgla i emisji szkodliwych substancji,

a w szczególności pyłów, tlenków siarki i CO2 do atmosfery.

– Inwestycja jest zgodna ze strategią Grupy ENEA,

która duży nacisk kładzie na ekologiczne źródła energii.

Do 2020 r. zamierzamy zainwestować 3,2 mld zł właśnie

w źródła kogeneracyjne i ciepłownicze. Wykorzystywane w nich

technologie są bardzo efektywne i spełniają nawet najostrzejsze

Nowe źródło kogeneracyjnego ciepła ruszyło w PileMiejska Energetyka Cieplna Piła uruchomiła jedno z najnowocześniejszych źródeł ciepła w kraju: kogeneracyjną elektrociepłownię. Będzie ona produkować równocześnie ciepło i prąd. Inwestycja jest zgodna ze strategią Grupy ENEA, do której należy MEC Piła, zakładającą m.in. duże inwestycje w ekologiczne źródła energii.

Montaż agregatu kogeneracyjnego Zabudowana instalacja



Tomasz TarczyńskiMEC Piła

normy ekologiczne. Elektrociepłownia w MEC Piła jest obecnie

jednym z najnowocześniejszych obiektów tego typu w kraju

i wyznacza nowy kierunek działania dla przedsiębiorstw

ciepłowniczych – mówi Krzysztof Sadowski, Prezes Zarządu

ENEA Wytwarzanie.

Miejska Energetyka Cieplna Piła świadczy usługi ciepłowni-

cze w zakresie produkcji, przesyłu i dystrybucji energii cieplnej

w Pile. Nowa elektrociepłownia jest odpowiedzią na zwięk-

szające się zapotrzebowanie na ciepło w mieście. Obecnie

w Pile działają trzy kotłownie węglowe i jedna gazowa. Zimą

nowy obiekt będzie wspomagał pracę całego systemu

ciepłowniczego, a latem zapewni Mieszkańcom dostawy ciepłej

wody użytkowej.

Grupa ENEA będzie zarówno odbiorcą wytworzonej energii

elektrycznej jak i dostawcą gazu dla potrzeb nowego obiektu.

Wartość inwestycji to ok. 36 mln złotych netto.

„Rozwój systemu ciepłowniczego w Pile przez zabudowę gazowych agregatów kogeneracyjnych w kotłowni rejonowej KR Koszyce”Projekt współfinansowany przez Unię Europejską ze środków Funduszu Spójności w ramach programu Infrastruktura i Środowisko.

Inauguracja inwestycji w MEC Piła

11e - w y d a n i e d o p o b r a n i a n a : www.power.apbiznes.pl 1 / 20 15

fot. MEC Piła

Podsumowaniem tych działań było podpisanie z polsko-

-włoskim konsorcjum JOKA Sp. z o.o i CPL Concordia Societa

Cooperativa O/Polska w dniu 20.05.2013 r. umowy na realizację

inwestycji pn. „Rozwój systemu ciepłowniczego w Pile przez

zabudowę gazowych agregatów kogeneracyjnych w kotłowni

rejonowej KR-Koszyce w Pile”.

Wartość inwestycji to około 36 mln zł brutto. Inwe-

stycja uzyskała pozytywną opinię NFOŚiGW w Warsza-

wie i otrzymała dofinansowanie. Jego wartość to blisko

12,5 zł mln. Ponadto MEC Piła uzyskała 4,5 mln zł pożyczki z

WFOŚiGW w Poznaniu udzielonej na preferencyjnych warunkach.

Nowy obiekt jest największym w Polsce źródłem kogene-

racyjnym zasilanym gazem ziemnym i pozwoli produkować

jednocześnie ok. 10 MWt energii cieplnej i ok. 10 MWe energii

elektrycznej. Spowoduje to zmniejszenie zapotrzebowania na

tą energię ze źródeł konwencjonalnych i tym samym przyczyni

się do zmniejszenia ilości spalanego węgla i emisji szkodliwych

substancji a w szczególności pyłów i CO2 do atmosfery.

Inwestycja rozpoczęta w czerwcu 2013 roku zakoń-

czyła się w IV kwartale 2014 roku i w jej efekcie MEC Piła

z przedsiębiorstwa ciepłowniczego stał się przedsiębiorstwem

elektro-ciepłowniczym

Dzięki zaangażowaniu władz Spółki, Zarządu i pracowników,

w Pile będziemy mogli się cieszyć jednym z najnowocześniej-

szych źródeł ciepła w kraju, wyznaczających nowy kierunek

działania dla nowoczesnych przedsiębiorstw ciepłowniczych.

Nowy obiekt z agregatami kogeneracyjnymi został wy-

budowany przy istniejącej kotłowni KR Koszyce przy

ul. Śniadeckich w Pile.

Obecnie w Pile działają trzy kotłownie węglowe i jedna

gazowa. Nowy obiekt będzie wspomagał pracę całego systemu

ciepłowniczego w Pile. Kotły istniejące w KR Koszyce przy

ul. Śniadeckich pozostaną i nadal będą produkować ciepło dla

mieszkańców.

Miejska Energetyka Cieplna Piła Sp. z o.o. dba o komfort cieplny mieszkańców Piły. Aby robić to w najnowocześniejszy sposób, inwestuje w projekty pozwalające zmniejszyć negatywne oddziaływanie na środowisko. MEC



System ciepłowniczy miasta Piły składa się z obszarów

zasilanych z trzech kotłowni, połączonych ze sobą i w zależności

od potrzeb można elastycznie reagować na bieżące potrzeby

odbiorców. Wyjątek stanowi KO Staszyce przy ul. Rogozińskiej,

która zasila tylko sąsiadujące osiedle mieszkaniowe. W okresie

zimowym funkcjonują wszystkie kotłownie a latem, tylko jedna,

produkująca ciepło na potrzeby ciepłej wody. Obecnie nie ma

znaczenia która, gdyż wszystkie obiekty są połączone siecią

ciepłowniczą. Nowe, gazowe źródło ciepła w KR Koszyce

będzie produkować ciepło latem a pozostałe kotłownie zostaną

zatrzymane.

Dla zobrazowania. Produkcja energii elektrycznej (10 MWe)

w nowym miejscu może zaspokoić ok. 30% obecnego zużycia

prądu miasta Piły.

Produkcja ciepła z nowego źródła (10MWt) to ok. 9%

obecnej mocy zamówionej na ciepło przez wszystkie obiekty

w Pile. Taka moc jest potrzebna do dostarczenia samej ciepłej

wody dla istniejących odbiorców w Pile.

W związku z uruchomieniem nowego źródła ciepła, nie są

planowane podwyżki cen za ciepło. Produkcja ciepła z węgla jest

korzystniejsza cenowo jednak w naszym przypadku istotą jest

łączna produkcja energii cieplnej i elektrycznej w kogeneracji.

Cytując za Wikipedią – „Kogeneracja (także skojarzona

gospodarka energetyczna lub CHP – Combined Heat

and Power) jest to proces technologiczny jednoczesnego

wytwarzania energii elektrycznej i użytkowej energii cieplnej

w elektrociepłowni. Ze względu na mniejsze zużycie paliwa,

zastosowanie kogeneracji daje duże oszczędności ekonomiczne

i jest korzystne pod względem ekologicznym – w porównaniu

z odrębnym wytwarzaniem ciepła w klasycznej ciepłowni i energii

elektrycznej w elektrowni kondensacyjnej – źródło Wikipedia”

Silniki gazowe będą produkowały energię elektryczną

i jednocześnie w trakcie tego procesu będą generowały

ciepło (efekt procesu spalania). Dobrym przykładem jest silnik

w samochodzie, który w trakcie pracy, najczęściej jest chłodzony

wodą tak aby się nie zatarł. Właśnie takie ciepło z procesu

chłodzenia silnika będzie wykorzystywane do zasilenia sieci

ciepłowniczej Piły.

– ekologiczna inwestycja o wartości blisko 36 mln złotych

P i ł a


fot. MEC Piła

Minimalne wymagania dla wody

sieciowej i uzupełniającej stosowa-

nej w polskim ciepłownictwie ujęte są

w Polskiej Normie PN-85/C-04601.

W zdecydowanej większości ciepłowni

istniejące stacje uzdatniania wody za-

pewniają osiąganie wymaganej jakości

dla wody uzupełniającej sieć. Najgorzej

funkcjonującym elementem technologii

przygotowania wody uzupełniającej jest

często jej odgazowanie. Wynika to m.in.

z trudności utrzymania właściwego

reżimu pracy odgazowywaczy termicz-

nych (min.1050C) - szczególnie latem,

gdy kotłownie pracują na obniżonych

parametrach czynnika c iep lnego.

Jednak największym, powszechnie

występującym problemem jest stałe

utrzymanie właściwej jakości wody

w instalacji. Nagminnie występuje np. zja-

wisko nieszczelności wymienników ciepła

w węzłach, które w zależności od stosun-

ku ciśnień na stronie pierwotnej i wtórnej

są albo źródłem ubytków albo źródłem

„przebijania” twardej wody do sieci. Często

też w sieci pojawia się tlen w efekcie np.

podsysania powietrza na dławicach pomp

lub awaryjnego napełniania remontowa-

nych odcinków rurociągów. Czasem - gdy

technologia uzdatniania i odgazowania

wody uzupełniającej jest niewłaściwa - w

sieci może pojawić się także agresywny

dwutlenek węgla. Skuteczne zapobieganie

pogorszeniu jakości wody sieciowej jest

niezmiernie trudne, natomiast poprawianie

złej jakości wody już krążącej w sieci

było wcześniej w praktyce niemożliwe.

W przypadku gdy do wody sieciowej

przedostała się woda twarda to obniżanie

jej twardości następuje zwykle poprzez

uzupełnianie ubytków wodą o właściwej

jakości lub następuje samoczynnie przez

wytrącanie się osadów na powierzchniach

grzewczych kotłów. Proces ten zachodzi

tym wolniej im szczelniejsza jest sieć tzn.

współczynnik krotności wymiany wody

w sieci jest mniejszy. Natomiast nadmier-

na zawartość tlenu bywa redukowana

chemicznie lub jest wiązana poprzez koro-

zję powierzchni rurociągów. Powszechnie

stosowanym środkiem chemicznym do

wiązania tlenu jest m.in. siarczyn sodowy.

Jest on chętnie stosowany ze względu na

niską cenę, jednak wiązanie dużych ilości

Nerka ciepłownicza – narzędzie do poprawy jakości wody sieciowej

Odpowiednie właściwości wody obiegowej stosowanej w ciepłownictwie są jednym z podstawowych warunków dla prawidłowej eksploatacji i niskiej awaryjności sieci ciepłowniczych. Zła jakość wody w sieci jest przyczyną wytrącania się soli w formie osadów oraz przyspieszonej korozji stalowych ciepłociągów. W konsekwencji – oprócz awarii polegających na rozszczelnieniach sieci - korozja prowadzi do powstawania dużych ilości jej produktów o własnościach ferromagnetycznych. Osady te są źródłem podwyższonej awaryjności aparatury kontrolno-pomiarowej i regulacyjnej.

tlenu tą metodą powoduje wzrost zasole-

nia wody a powstałe tą drogą siarczany

są dobrą pożywką bakterii beztlenowych

z rodzaju Desulfovibrio, które są odpowie-

dzialne za wzmożoną korozję wżerową

stali. Produkty korozji są wówczas czarne

i mają zapach siarkowodoru.

Metoda „NERKI CIEPLOWNICZEJ”

Dobrym narzędziem do poprawy

jakości wody krążącej w sieci jest metoda

tzw. „NERKI CIEPLOWNICZEJ”. Została

ona pierwszy raz wdrożona w 2000

roku więc jest już wystarczająco dużo

doświadczeń by właściwie ocenić jej

skuteczność.

Istota metody polega na ciągłym pod-

czyszczaniu wody poprzez uzdatnianie

„on line” części strumienia pobieranego

z powrotu sieci cieplnej w specjalnie

skonfigurowanej instalacji a następnie

ponownym jej wtłoczeniu do układu za

pomocą pomp stabilizujących ciśnienie

w sieci. Ciąg technologiczny układu

„NERKI CIEPLOWNICZEJ” dobiera się

w zależności od potrzeb Inwestora. Jego

Grzegorz TabiszEurowater Sp. z o.o.



pełna wersja składa się z następujących

elementów:

• filtracja mechaniczna,

• obróbka wody na złożach jonitowych

(w zależności od wymagań zmiękcza-

nie lub demineralizacja),

• odgazowanie próżniowe,

• korekcja chemiczna.

Po zastosowaniu rozwiązania „NERKI

CIEPŁOWNICZEJ” w pełnej wersji, ciągłe-

mu obniżeniu ulega zawartość zawiesiny,

zasolenie (lub twardość), stężenie tlenu

w wodzie sieciowej oraz zostaje zachowa-

ne pH wody zgodnie z normą.

Filtracja mechanicznaFiltracja mechaniczna wody na wlocie

do SUW jest realizowania zwykle za

pomocą filtrów workowych wykonanych

ze stali nierdzewnej (Fot. 1). Skuteczność

filtracji można regulować w zakresie

100-10 μm poprzez zastosowanie

odpowiednich wkładów filtracyjnych wy-

łapujących zawiesinę ferromagnetyczną.

W trakcie pracy stacji uzdatniania wody

stosuje się wkłady filtracyjne o coraz

dokładniejszej filtracji. Filtry workowe

zapewniają dużą wydajność (nawet do

ok. 35 m3/h dla pojedynczego filtra) oraz

łatwą eksploatację. Wymiana zużytych

worków jest szybka i nieskomplikowana,

a worki można przywrócić do eksploatacji

po ich renowacji.

Obróbka wody na złożach jonitowych

Do jonitowej obróbki wody stosuje

się zmiękczacze lub ciągi demineralizacji

przystosowane do pracy w temperaturach

do 850C. Na rynku dostępne są dedyko-

wane do takich zastosowań automatyczne

zmiękczacze wody typu SFG lub SFHG

prod. EUROWATER (Fot.2). Są to urzą-

dzenia pracujące w technologii tradycyjnej

(regeneracja współprądowa, praca góra-

-dół) z osobną instalacją wody zimnej do

przeprowadzania regeneracji złoża.

Przy jonitowej demineralizacji wody

korzystne jest stosowanie wymienników

pracujących w układzie przeciwprą-

dowym. Pozwala to na ograniczenie

kosztów zużycia chemikaliów i neutralizacji

ścieków, a co za tym idzie ograniczenia

zrzutu wysoko zasolonych ścieków

do kanalizacji. Przy odpowiednim za-

projektowaniu stacji uzdatniania wody

zastosowane w ciągu urządzenia jonitowe

mogą służyć zarówno do podczyszczania

wody sieciowej jak i do produkcji wody

uzdatnionej do celów uzupełniania sieci.

Odgazowanie próżniowe wody

Odgazowanie próżniowe wody

zarówno sieciowej jak i uzupełniającej

realizuje się za pomocą jednego lub kilku

odgazowywaczy typu VD prod. EUROWA-

TER (Fot.3). Pojedynczy odgazowywacz

próżniowy jest w stanie skutecznie

odgazowywać wodę sieciową z wydajno-

ścią do ok. 12-15 m3/h i jednocześnie

wodę uzupełniającą z wydajnością do

ok. 9-12 m3/h. Odgazowywacz próżniowy

pracuje prawidłowo gdy temperatura

wody podawanej na jego wlot wynosi

55-750C, a ciśnienie absolutne w kolum-

nie wynosi ok. 0,1-0,35 bar. Ponieważ

takie warunki pracy odgazowywacza są

łatwe do osiągnięcia w każdym okresie

pracy kotłowni, odgazowywacz próżniowy

Fot. 1.

Bateria filtrów workowych o wydajności 60 m3/h

Fot. 2. Automatyczne stacje zmiękczania wody gorącej firmy EUROWATER

fot. Eurowater

fot. Eurowater


stanowi doskonałą alternatywę zarówno

dla dotychczas powszechnie stosowa-

nych odgazowywaczy termicznych jak

i dla wprowadzanych na rynek urządzeń

redukujących tlen metodą katalityczno-

-wodorową. Zapewnia bowiem ekono-

miczne odgazowanie wody z wszystkich

gazów – także agresywnego dwutlenku

węgla, wymaga niewielkiej powierzchni

zabudowy, jest łatwe w eksploatacji

i nie wymaga stosowania substancji

niebezpiecznych.

Układ wytwarzania próżni w odga-

zowywaczu jest wyposażony w pompę

próżniową, układ schładzania oparów

oraz zbiornik na zużytą wodę chłodzącą.

Woda ta po wykorzystaniu jest zawracana

ponownie do zbiornika retencyjnego wody

uzdatnionej. Pompy wody odgazowanej

stanowią układ stabilizacji ciśnienia

w sieci ciepłowniczej. Specjalny sposób

regulacji zapewnia ciągłe i płynne (bez

uderzeń hydraulicznych) przechodzenie

układu z pracy w układzie samej „NERKI

CIEPŁOWNICZEJ” do pracy z jednocze-

snym uzupełnianiem sieci.

Korekcja chemiczna wody Korekcja chemiczna wody zachodzi

poprzez automatyczne dozowanie

środków wiążących tlen resztkowy

oraz poprzez korektę odczynu pH do

poziomu zgodnego z wymaganiami

normy. Dozowanie chemikaliów do

wiązania tlenu resztkowego (przeważnie

siarczynu sodowego) odbywa się

proporcjonalnie do ilości wody uzupeł-

niającej, natomiast środków do korekcji

pH (przeważnie fosforanu trójsodowego,

ewentualnie z domieszką wodorotlenku

sodowego) odbywa się proporcjonalnie

do odchyłki wartości mierzonej od

wartości zadanej.

Efekty stosowania„NERKI CIEPŁOWNICZEJ”

Efekty stosowania „NERKI CIE-

PLOWNICZEJ” zależą przede wszystkim

od zastosowanej konfiguracji układu,

objętości zładu i wydajności nitki „NERKI

CIEPLOWNICZEJ”. Dotychczas urucho-

miono w Polsce kilkadziesiąt instalacji, przy

czym większość z nich ograniczała się do

filtracji mechanicznej i odgazowania wody

sieciowej. Jednak wszędzie tam gdzie

instalacja została wyposażona w moduł

jonitowy szybko uzyskano znakomite

efekty poprawy jakości wody w sieci.

Szybkość redukcji określonych pa-

rametrów wody do wartości normowych

można wyznaczyć teoretycznie posługu-

jąc się odpowiednim programem oblicze-

niowym. Na załączonym wykresie (Rys.1)

przedstawiono przykładowy przebieg

teoretyczny usuwania twardości ogólnej

wody w sieci o objętości zładu 9000 m3 i

zastosowaniu „NERKI CIEPŁOWNICZEJ”

ze zmiękczaczem wody sieciowej o wydaj-

ności 12 m3/h. Dla założonej początkowej

twardości ogólnej w sieci równej 0,2 mval/

litr, wymaganą normą twardość 0,035

mval można osiągnąć już po 33 dniach

pracy a najszybsza redukcja następuje

w pierwszych dniach pracy instalacji.

Założenia teoretyczne znalazły

potwierdzenie po uruchomieniu w roku

2005 instalacji „NERKI CIEPŁOWNICZEJ”

z pełną demineralizacją w ciepłowni przy

ul.Benesza w Szczecinie, która pracowała

oczyszczając rozległą sieć należącą

do Szczecińskiej Energetyki Cieplnej.

Efektem jest ciągłe ograniczenie zasolenia

wody sieciowej i utrzymywanie jej dosko-

nałej jakości. Na wylocie ze stacji woda

osiąga przewodnictwo poniżej 1 μS/cm,

zawartość tlenu poniżej 0,02 mg/dm3

i odczyn pH ok. 9,5. W ciągu niecałych

trzech miesięcy pracy instalacji osiągnięto

obniżenie przewodnictwa wody sieciowej

z wartości początkowej ok. 500 μS/cm do

wartości ok. 20-30 μS/cm.

Podobnie szybkie efekty przyniosło

stosowanie „NERKI CIEPŁOWNICZEJ”

ze zmiękczaniem w Ciepłowni Za-

chód należącej do MPEC Białystok

(rok 2009, wydajności 60 m3/h) oraz

w Elektrociepłowni Łąkowa OPEC IN-

EKO Grudziądz (2014 rok, wydajność

15 m3/h). Sieć ciepłownicza miasta Bia-

łystok obsługiwana przez MPEC ma

objętość ok. 35.000 m3 i w sezonie letnim

zasilana jest z EC Białystok natomiast

w sezonie zimowym dodatkowo urucha-

miana jest Ciepłownia Zachód, która

Fot. 3. Bateria odgazowywaczy próżniowych typu VD zainstalo-wane w MPEC Białystok

fot. Eurowater



dostarcza ciepło do zachodniej części

miasta. Zauważono, że w okresie letnim

zawsze następuje wzrost twardości

ogólnej wody sieciowej co wiązano z prze-

biciami wody surowej na wymiennikach

w węzłach cieplnych w okresie obniżonego

ciśnienia w sieci. Zjawisko było trudne do

opanowania a w efekcie, po rozpoczęciu

sezonu jesienno-zimowego jakość wody

długo nie spełniała wymagań normy. Pro-

blem został rozwiązany po uruchomieniu

instalacji „NERKI CIEPLOWNICZEJ” na je-

sień 2009. Pracująca instalacja powoduje,

że pomimo nadal występującego zjawiska

letniego wzrostu twardości wody, jej jakość

jest zawsze zgodna z normą.

W sieci ciepłowniczej należącej do

OPEC INEKO w Grudziądzu o objętości

zładu ok. 9000 m3 instalację „NERKI CIE-

PŁOWNICZEJ” uruchomiono w sierpniu

2014 roku w momencie gdy twardość

wody sieciowej wynosiła ok. 0,15 mval/

litr. Po 65 dniach pracy instalacji osiągnięto

twardość ogólną wody ok. 0,02 mval.

W układach „NERKI CIEPŁOWNI-

CZEJ” gdzie zastosowany jest tylko sam

układ filtracji i odgazowywacz próżniowy

efekt poprawy jakości wody nie jest aż tak

spektakularny gdyż jedynym parametrem

kontrolowanym jest zawartość tlenu

w wodzie sieciowej. Pomiary wykony-

wane zarówno przez własne laboratoria

użytkowników jak i przez niezależne

laboratoria (Energopomiar Gliwice, Labo-

ratorium SYDKRAFT Słupsk) potwierdzają

osiąganie zawsze poziomu tlenu w wodzie

poniżej normy.

Ważnym aspektem jest powiązanie

pracy odgazowywacza próżniowego

z funkcją stabilizacji ciśnienia w kolektorze

powrotnym sieci. Pompy wody odgazowa-

nej są dobierane m.in. pod kątem przejęcia

przez nie funkcji pomp stabilizujących.

Są one sterowane falownikowo w funk-

cji mierzonego ciśnienia w kolektorze

powrotnym sieci, natomiast przepływ

wody w nitce „NERKI CIEPLOWNICZEJ”

stanowi dla sieci sztuczny ubytek dzięki

czemu objętość kolumny odgazowywacza

może w pewnym zakresie przejąć nadmiar

ciśnienia w sieci przy podnoszeniu

temperatury jej pracy.

Najistotniejszą zaletą zastosowania

odgazowania próżniowego jest jego

energooszczędność. W przypadku pracy

tylko w trybie „NERKI CIEPŁOWNICZEJ”

odgazowanie przebiega zwykle bez

konieczności dodatkowego podgrzewu

wody sieciowej. Do pracy niezbędne

jest dostarczenie energii elektrycznej

do wytworzenia próżni i do napędu

pompy tłoczącej wodę do sieci (zwy-

kle jest to łącznie moc od 5,0 do 11,0

kW). Ponadto trzeba dostarczyć ok.

600 – 800 l/h uzdatnionej wody do

chłodzenia układu próżni. Woda ta nie

jest jednak tracona – po wykorzystaniu

jest ona zawracana i wykorzystywana

do uzupełniania sieci. Przy jednoczesnej

pracy odgazowywacza w trybie „NERKI

CIEPLOWNICZEJ” i uzupełniania sieci

w b i lans ie energetycznym trzeba

uwzględnić energię cieplną niezbędną do

podgrzania wody uzupełniającej od tem-

peratury początkowej (zwykle ok. 8-100C)

do temperatury ok. 55-600C.

Warto zapamiętaćDosyć często się zdarza, że jakość

wody sieciowej w systemach ciepłowni-

czych ulega pogorszeniu podczas ich

eksploatacji. Najczęściej przejawia się to

wzrostem jej twardości i natlenienia. Ob-

serwuje się wówczas wzmożoną korozję

rurociągów oraz powstawanie zarówno

twardych osadów jak i luźno związa-

nej, przemieszczającej się zawiesiny.

W przypadku sieci o stosunkowo dużych

ubytkach wody spadek jej jakości jest

częściowo kompensowany przez duże

uzupełnienia wodą dobrej jakości i powo-

duje stosunkowo szybką „wymianę” wody

w sieci. Jednak przy sieciach o niewielkich

krotnościach wymiany najlepszym spo-

sobem osiągnięcia doskonałej jakości

wody jest tzw. „NERKA CIEPŁOWNICZA”,

tj. zespół bocznikowego uzdatniania

wody w sieci cieplnej. Najlepsze efekty

uzyskuje się gdy w skład „NERKI CIE-

PŁOWNICZEJ” wchodzi filtr workowy

o wysokiej skuteczności zatrzymywania

zawiesiny, urządzenia jonitowe do cią-

głego zmiękczania lub odsalania wody,

odgazowywacz próżniowy oraz układ do

automatycznej korekcji chemicznej.

Rys. 1.

Teoretyczny przebieg redukcji twardości ogólnej wody sieciowej



Wdrażanie Systemu Zarządzania Energią – wybrane aspekty

Przy okazji wdrażania SZE może poja-

wić się szereg wątpliwości dotyczących

szczegółów budowanego systemu,

jednak przy odpowiednim podejściu

i wsparciu doradczym można zdecydo-

wanie ograniczyć ryzyko niepowodzenia.

Integracja systemówSZE traktowany jest często jako

nakładka systemu zarządzania środowi-

skowego lub wspomagający go element,

niemniej jednak może stanowić odrębną

całość i jako taki, bądź jako element

zintegrowanego systemu zarządzania,

może być poddawany certyfikacji.

Tak jak inne systemy zarządzania

(np. oparte o wymagania ISO 9001, ISO

14001, ISO/IEC 27001, PN-N-18001)

SZE wykorzystuje zasadę ciągłego

doskonalenia, znaną jako cykl PDCA (Pla-

nuj-Wykonaj-Sprawdź-Działaj), który w

tym przypadku opisany jest następująco:

• Planuj – postaw diagnozę odnośnie

spełnienia wymagań ISO 50001

poprzez przeprowadzenie przeglądu

energetycznego i ocenę funkcjo-

nującego w organizacji systemu

zarządzania, a następnie opracuj

cele, zadania i plany działań nie-

zbędne do spełnienia tych wymagań

i osiągnięcia efektów, które poprawią

wynik energetyczny;

• Wykonaj – zrealizuj przyjęte plany

działań;

• Sprawdź – przeprowadź audity

w obszarze wdrażanego systemu,

aby upewnić się, czy realizacja pla-

nów doprowadziła do osiągnięcia

zamierzonych celów, systematycznie

dokonuj pomiarów i monitoruj pro-

cesy oraz kluczowe charakterystyki

tych działań, które określają wynik

energetyczny, składaj sprawozdania

z uzyskanych wyników;

• Działaj – wyciągnij wnioski z przebie-

gu poprzednich etapów i podejmij

kroki na rzecz ciągłej poprawy za-

równo samego systemu, jak i wyniku

energetycznego.

W większości przypadków SZE

wdrażane są w organizacjach, w których

już funkcjonują systemy zarządzania –

najczęściej środowiskowego (wg ISO

14001 lub EMAS) lub zintegrowane, na

które oprócz już wymienionego składają

się oparte o wymagania ISO 9001 (zarzą-

dzanie jakością), PN-N-18001 lub OHSAS

18001 (zarządzanie bhp), ISO/IEC 27001

(zarządzanie bezpieczeństwem infor-

macji), a także branżowe (motoryzacja,

sprzęt medyczny itd.). Sytuacja taka

ułatwia etap diagnozowania, prostsze

jest także przygotowanie do spełnienia

wymagań ISO 50001 z uwagi na funk-

cjonowanie wspólnych mechanizmów

Dawid Kijowski

„ENERGOPOMIAR” Sp. z o.o., Zakład Techniki Cieplnej

Marek Misztal

„ENERGOPOMIAR” Sp. z o.o., Biuro Systemów Zarządzania i Ocen

System Zarządzania Energią (SZE) wdrożony zgodnie z wymaganiami normy PN–EN ISO 50001:2012 i prawidłowo nadzorowany w przedsiębiorstwie stanowi dobre uzupełnienie działań służących poprawie efektywności energetycznej w procesie ciągłego doskonalenia, co jest jednym z głównych celów przedmio-towej normy. Zapisy normy zostały oparte na standardzie opublikowanym przez British Standards Insti-tution. Sama poprawa efektywności energetycznej, której miarą są Wskaźniki Wyniku Energetycznego (WWE) opracowane w ramach przeglądu energetycznego, jednego z elementów SZE, przynosi wymierne korzyści środowiskowe, jakimi są redukcja zużycia energii oraz ograniczenie emisji gazów cieplarnia-nych, jak również korzyści biznesowe w postaci obniżenia kosztów funkcjonowania przedsiębiorstwa.

Rys. 1.

Model Systemu Zarządzania Energią


Wdrażanie Systemu Zarządzania Energią – wybrane aspekty

i procesów (audity wewnętrzne, przegląd

zarządzania, korekcje, działania kory-

gujące, zapobiegawcze i doskonalące,

nadzorowanie dokumentacji systemowej

i zapisów), czy znajomość cyklu PDCA.

Pracownikom zaangażowanym we

wdrażanie SZE łatwiej też zrozumieć

„język systemowy”. W takim przypadku

główne zadania sprowadzają się do

opracowania, ustanowienia i wdrożenia

procedur specyficznych dla SZE, których

nie przewidywały funkcjonujące już

systemy, a także uwzględnienie potrzeb

SZE w opisie procesów wspólnych.

Bardzo istotną kwestią jest pierwszy

etap cyklu PDCA, gdyż jego prawidłowa

realizacja pozwala na uniknięcie du-

blowania działań systemowych z tymi,

które są już w organizacji prowadzone

na podstawie innych (niesystemowych)

uregulowań, np. zarządzeń, poleceń

i regulaminów.

N a to m ias t w o rg a n i z ac j ac h ,

w których SZE jest wdrażany jako pierw-

szy z rodziny systemów zarządzania,

trudność przygotowania do spełnienia

wymagań standardu ISO 50001 od

początku jest łagodzona tym, że nie ma

ograniczeń związanych z już stworzonymi

uregulowaniami – często pozwala to

na stworzenie prostszych rozwiązań,

w większym stopniu dopasowanych

do organizacji. Nie oznacza to jednak,

iż proces ten będzie łatwiejszy od

SZE wdrażanego w przedsiębiorstwie,

w którym funkcjonują już zintegrowane

systemy zarządzania.

Nadzór nad projektem. Harmonogram

Nosząc się z zamiarem wdrożenia

SZE w przedsiębiorstwie należy mieć na

uwadze, iż proces ten jest kwestią czaso-

chłonną. Czas wdrożenia, liczony od prac

przygotowawczych do przeprowadzenia

końcowej certyfikacji potwierdzają-

cej funkcjonowanie systemu zgodnie

z wytycznymi normy, jest uzależniony od

struktury organizacyjnej przedsiębior-

stwa. Dla mniejszych firm w pewnym

stopniu ulega skróceniu w porównaniu

z dużymi koncernami. Podstawowa

różnica wynika ze złożoności procesu

wykonania przeglądu energetycznego

oraz wyodrębnienia obszarów znaczą-

cego wykorzystania energii. Istotna jest

również kwestia obecności zaimplemen-

towanych już systemów środowiskowych

i zintegrowanych, do których nawiązano

w poprzednim akapicie. Pomijając kwe-

stię złożoności poszczególnych etapów

implementacji SZE, należy przyjąć

bezpieczny okres na skuteczne jego

wdrożenie w granicach 18-24 miesięcy.

Taki okres wynika ze zbioru niezbędnych

do wykonania, zróżnicowanych działań,

które są realizowane przy współpracy

osób zajmujących stanowiska na wielu

poziomach kompetencji, począwszy od

linii produkcyjnej, a kończąc na pozycjach

managerskich.

Kluczową postacią, która przejmu-

je odpowiedzialność nad projektem

w ramach przedsiębiorstwa jest przed-

stawiciel powołany przez najwyższe

kierownictwo organizacji. Niekoniecznie

musi to oznaczać jedną osobę – w

złożonych strukturach możliwe jest po-

wołanie kilku przedstawicieli najwyższego

kierownictwa, których kompetencje

powinny być odpowiednie do nadzorowa-

nia i koordynacji ogółu prac związanych z

SZE, począwszy od analizy dotychczas

stosowanych rozwiązań systemowych

oraz sporządzenia harmonogramu wdra-

żania SZE. Przedstawiciel(-e) kierow-

nictwa przejmuje(-ą) odpowiedzialność

m.in. nad organizacją szkoleń w zakresie

ISO 50001 dla personelu oraz ustano-

wieniem zespołu roboczego, który zajmie

się realizacją wszystkich czynności zwią-

zanych z SZE, w tym opracowywaniem

przeglądu energetycznego. Sam cykl

szkoleń nie może ograniczać się jedynie

do zapoznania mniejszego lub większego

W prze-ważającej większości audyty efektywno-ści ener-getycznej opierają się na bezpo-średnich pomiarach



grona pracowników z wymaganiami

normy. Szkolenie powinno stanowić

element niemal każdego spotkania do-

radców z przedstawicielami organizacji

– poczynając od kierownictwa, przez

osoby odpowiedzialne za wdrożenie

i funkcjonowanie SZE i innych systemów,

po specjalistów i podstawowy personel

mający wpływ na wynik energetyczny.

Osobnym zagadn ien iem j es t

zapewnienie kompetencji do prowa-

dzenia auditów wewnętrznych SZE.

Najczęściej odbywa się to poprzez

szkolenie dobranej pod względem wiedzy

grupy dotychczasowych auditorów.

Dobrym sprawdzianem uzyskanych

kompetencji są w tym przypadku audity

poprzedzające zgłoszenie gotowości

do certyfikacji systemu, w których rola

zewnętrznych doradców systemowych

powinna ograniczać się do obserwacji

poczynań auditorów wewnętrznych

i jedynie sporadyczne ingerowanie

w proces auditu.

Przegląd energetyczny – aspekt techniczny wdrożenia

Jednym z wymagań normy jest

przeprowadzenie przeglądu energe-

tycznego, którego rzetelne wykonanie

stanowi punkt wyjścia do ustalania

wskaźników wyniku energetycznego,

a także celów i zadań z tym związanych.

Przegląd energetyczny, opracowany

zgodnie z ISO 50001, musi ujmować

analizę wykorzystania i zużycia energii

przez organizację oraz wydzielenie na

tej podstawie obszarów znaczącego

wykorzystania energii. W tym celu,

oprócz identyfikacji obecnych źródeł

energi i oraz oceny histor ycznego

i teraźniejszego wykorzystania i zużycia

energi i, należy wskazać elementy

mające znaczący wpływ na energo-

chłonność oraz możliwości poprawy

wyników energetycznych z właściwym

ich uszeregowaniem.

Warto w tym miejscu rozgraniczyć

pojęcia przeglądu energetycznego

oraz audytu efektywności energetycz-

nej, z uwagi na częste mylenie tych

pojęć. Przegląd energetyczny, jako

jeden z wymaganych elementów SZE,

sporządzany jest tylko i wyłącznie na

podstawie danych posiadanych przez

przedsiębiorstwo/organizację, w którym

wdrażany jest system, i nie zawiera

konkretnych rozwiązań technicznych

oraz ich analizy ekonomicznej. Celem

końcowym audytu efektywności energe-

tycznej jest natomiast określenie stopnia

poprawy efektywności energetycznej

danego przedsięwzięcia, instalacji bądź

budynku wraz z oceną jego opłacalności.

W przeważającej większości audyty

efektywności energetycznej opierają się

na bezpośrednich pomiarach.

Okres niezbędny na wykonanie

przeglądu energetycznego jest ściśle

powiązany ze złożonością struktu-

ry organizacyjnej przedsiębiorstwa.

W przypadku organizacji o prostym

profilu produkcyjnym (np. jedna bądź kilka

instalacji), bądź też instytucji publicznych,

wykonanie przeglądu energetycznego

oraz wyodrębnienie obszarów zna-

czącego wykorzystania energii, które

podlegać będą systematycznej kontroli

w oparciu o zdefiniowaną wcześniej

energię bazową (odniesienie ilościowe

stanowiące podstawę do porównania

wyniku energetycznego), jest kwestią

stosunkowo łatwą i mniej czasochłonną.

Realizacja tej istotnej z punktu widzenia

normy pozycji nie powinna zająć więcej

niż kilka tygodni. Sprawa komplikuje się,

gdy wdrożenie SZE dotyczy dużego

przedsiębiorstwa produkcyjnego. Zacho-

wanie należytej staranności sprowadza

się w takim przypadku do wydzielenia

większej liczby obszarów znaczącego

wykorzystania energii tak, aby nadzór

na efektywnością energetyczną realizo-

wany był jednocześnie w wielu gałęziach

prowadzonej działalności. Zgodnie z zapi-

sami normy wydzielenie takich obszarów

musi zostać przeprowadzone w oparciu

o udokumentowaną metodologię oraz

kryteria, których przygotowanie może być

czasochłonne. Zważywszy na fakt, iż nor-

ma nie definiuje wprost przedmiotowego

obszaru, to przy opracowywaniu ścieżki

jego wyodrębniania należy się kierować

rozsądnym podejściem. Przyjęcie bardzo

wyczerpującej metodologii selekcji,

fot. Red.

Należy mieć na uwadze fakt, iż bezpośrednie porównywanie poszczegól-nych rodzajów energii nie zawsze jest odzwierciedle-niem ich ener-gochłonności w stosunku do środowiska naturalnego


schodzącej do poziomu poszczególnych

rodzajów mediów, może okazać się

rozwiązaniem niezwykle pracochłon-

nym i niekoniecznie odpowiednim.

Z kolei wybór rozwiązania ogólnikowego,

w którym jako obszar znaczącego

wykorzystania energii przyjmiemy całe

przedsiębiorstwo, może nie przynieść

oczekiwanych rezultatów.

Jako optymalną ścieżkę selekcji

obszarów znaczącego wykorzystania

energii można przyjąć metodykę, zgod-

nie z którą dokonuje się podziału na

piony organizacyjne (instalacje, komórki)

i przeprowadza identyfikację pod kątem

ilości zużywanej energii. Należy mieć

na uwadze fakt, iż bezpośrednie po-

równywanie poszczególnych rodzajów

energii nie zawsze jest odzwierciedleniem

ich energochłonności w stosunku do

środowiska naturalnego. Potwierdzeniem

takiego stanu rzeczy jest porównanie

1 GJ ciepła oraz tej samej ilości energii

elektrycznej, na których wytworzenie

zużyto inne ilości energii pierwotnej

z uwagi na różne poziomy skomplikowa-

nia procesów wytwórczych generujących

zróżnicowane straty (charakteryzujących

się różnymi sprawnościami). Niezbędne

więc może okazać się sprowadzanie

wszystkich rodzajów zużywanej energii

do postaci umożliwiającej ich bezpo-

średnie porównanie, czyli np. do postaci

energii pierwotnej. Sytuacja komplikuje

się jeszcze bardziej w przypadku, gdy

zużywane są media o wieloetapowej

metodologii wytwarzania, takie jak np.

sprężone powietrze, na proces wytwa-

rzania którego składa się przetwarzanie

energii elektrycznej wytworzonej uprzed-

nio np. z biogazu. Biorąc powyższe pod

uwagę, metodyka identyfikacji obszarów

znaczącego wykorzystania energii po-

winna być indywidualnie dopasowana

do danej organizacji z uwzględnieniem

jej struktury organizacyjnej, jak również

specyfiki struktury zużywanych paliw,

energii i mediów.

Rola zespołu roboczegoW ramach wyodrębnionych obszarów

znaczącego wykorzystania energii należy

przeanalizować możliwości poprawy

wyniku energetycznego. Warto nawiązać

w tym miejscu do zapisów normy ISO

50001, mówiących o tym, iż poszczegól-

ne elementy systemu zarządzania energią

oraz działania zmierzające do poprawy

energochłonności powinny skupiać się na

obszarach o znaczącym zużyciu energii i/

lub mających znaczny potencjał poprawy

wyniku energetycznego. O ile zużycie

energii można określić na podstawie

systemów kontroli eksploatacji i na tej

podstawie wydzielić obszary znaczącego

wykorzystania energii, to potencjał

poprawy wyniku energetycznego może

wynikać z przeprowadzonych uprzednio

analiz, studiów wykonalności, czy też

audytów energetycznych, ale przede

wszystkim – z doświadczenia i ogromnej

wiedzy nt. pracy analizowanej instalacji

pracowników ją obsługujących oraz

inicjatyw przez nich zgłaszanych. Należy

mieć to na uwadze tworząc skład zespo-

łu, gdyż każda osoba, niezależnie od

zajmowanego stanowiska, wchodząca

w skład grupy roboczej ds. SZE, ma

bardzo duży wpływ na jego prawidłowe

funkcjonowanie. Podkreśla się w tym

miejscu znaczenie pracowników obsługi

technicznej, gdyż na podstawie ich

wiedzy w sposób bezpośredni można



wytypować działania, których realizacja

przyczyni się do poprawy efektywności

energetycznej instalacji.

L iczba osób bezpośrednio lub

pośrednio zaangażowanych w proces

przygotowania i wdrażania systemu

powinna wynikać z wielkości organizacji.

Im zespół uczestników jest większy,

tym większe znaczenie ma organizacja

prac (praca w zespołach, opiniowanie

projektów i planów, zwalnianie projektów

do zatwierdzenia itd.) spoczywająca na

koordynatorach.

Definiowanie Wskaźników Wyniku Energetycznego (WWE)

Zgodnie z wytycznymi normy ISO

50001 w zakresie wydzielonych obsza-

rów znaczącego wykorzystania energii

przedsiębiorstwo powinno zdefiniować

mierzalną metodę oceny efektywności

energetycznej oraz wykorzystania energii.

W przedsiębiorstwie produkcyjnym, gdzie

ilość zużywanej energii jest ściśle powią-

zana z ilością wytwarzanych produktów

finalnych, właściwą miarą pozwalającą

ocenić pracę układów technologicznych

jest ich energochłonność. Wskaźnik

Wyniku Energetycznego (WWE) w takiej

sytuacji można zdefiniować jako stosunek

zużytej energii do ilości wytwarzanego

produktu w określonej jednostce czasu.

Jako przykład podać można wskaźnik

jednostkowego zużycia energii che-

micznej paliw na produkcję energii

elektrycznej dla obiektu energetycznego.

Zdefiniowanie WWE dla analizowa-

nych obiektów nie zawsze jednak jest

sprawą tak oczywistą. W zależności od

profilu działalności organizacji należy

przeanalizować rodzaje zużywanych

energii i mediów, ilości wytwarzanych

produktów i obrać odpowiednią formułę.

Sytuacja komplikuje się w przypadku

jednostek użyteczności publicznej,

gdzie brak mierzalnych efektów pracy.

Dla takich podmiotów wypracowanie

wskaźników może okazać się bardziej

wymagające niż dla dużych obiektów

przemysłowych.

Odpowiednio opracowane WWE są

jednym z najważniejszych elementów

prawidłowo funkcjonującego SZE, gdyż

to na ich podstawie dokonuje się oceny

poprawy energochłonności nadzorowa-

nego obiektu. WWE są częścią systemu

stricte energetyczną, dlatego też, mając

na uwadze ich znaczenie projektowe,

zaleca się konsultować rozważane ich

definicje z ekspertami branżowymi.

PodsumowanieSkuteczne wdrożenie Systemu

Zarządzania Energią zgodnego z normą

PN-EN ISO 50001:2012 powoduje

obniżenie energochłonności organizacji,

co pozwala na ograniczenie kosztów

funkcjonowania przy jednoczesnym

korzystnym oddziaływaniu na środowisko

naturalne. Jest równocześnie przedsię-

wzięciem wymagającym pewnego na-

kładu pracy, rozłożonego na cały zespół

roboczy powołany do jego realizacji. Na-

leży jednak pamiętać, że podjęty wysiłek

w zakresie pokonywania trudności pod-

czas wdrażania ISO 50001 przyczyni się

do wzrostu konkurencyjności organizacji,

niezależnie od jej wielkości. Ta wartość

jest nie do przecenienia w prowadze-

niu biznesu i stanowi dodatkowy atut

SZE. Co więcej, wzrastające znaczenie

ISO 50001 zostało dostrzeżone również

w krajowym prawodawstwie, co znalazło

przełożenie w zapisach projektu Ustawy

o efektywności energetycznej (wersja

1.21 z dnia 8 stycznia 2015 r.) – SZE

wymieniony jest jako jedna z alternatyw

umożliwiająca uniknięcie obowiązku reali-

zacji cyklicznego audytu energetycznego

organizacji niebędącej MŚP.

fot. Red.


i n t e l i g e n t n a k o p a l n i a • i n t e l i g e n t n a k o p a l n i a • i n t e l i g e n t n a k o p a l n i a • i n t e l i g e n t n a k o p a l n i a • i n t e l i g e n t n a k o p a l n i a • i n t e l i g e n t n a k o p a l n i a • i n t e l i g e n t n a k o p a l n i a • i n t e l i g e n t n a k o p a l n i a • i n t e l i g e n t n a k o p a l n i a • i n t e l i g e n t n a k o p a l n i a • i n t e l i g e n t n a k o p a l n i a • i n t e l i g e n t n a k o p a l n i a • i n t e l i g e n t n a k o p a l n i a • i n t e l i g e n t n a k o p a l n i a • i n t e l i g e n t n a k o p a l n i a • i n t e l i g e n t n a k o p a l n i a

i n t e l i g e n t n a k o p a l n i a

Elgór+Hansen S.A. posiada wieloletnią

tradycję i doświadczenie w produkcji

i montażu specjalizowanych, zauto-

matyzowanych urządzeń systemów

dedykowanych dla maszyn i innych

instalacji górniczych. W trakcie tych

lat Elgór + Hansen S.A. opracował

i wdrożył narzędzia umożliwiające pełną

wizualizację procesów wydobywczych.

Na bazie zebranych doświadczeń

w firmie Elgór + Hansen S.A. powstała

koncepcja w pełni zdecentralizowa-

nego systemu wizualizacji, którego

poszczególne komponenty tworzą jeden

centralny system EH-MineView.

Przejrzysty nadzór prowadzony przez

np. dyspozytora nad wszystkimi rejonami

pracy w zakładzie przemysłowym

jest kluczowym aspektem utrzymania

ruchu zakładu. Nieustanne nadzorowanie

maszyn jak i dostosowywanie ich para-

metrów poprzez szeroko rozumianą wizu-

alizację w zmieniającym się środowisku

ich pracy jest podstawowym aspektem

optymalnego prowadzenia procesu

przemysłowego. Prezentowany system

ma za zadanie zapewnić pełen wgląd

do parametrów pracy systemu lokalnie,

przez użytkowników pracujących bez-

pośrednio przy instalacji oraz centralnie

dla dyspozytorów, dozoru wyższego oraz

kierownictwa ruchu zakładu górniczego.

Wszystkie elementy wchodzące w skład

systemu wizualizacji przewidziane do

pracy w podziemiach kopalń są wy-

konane zgodnie z polskimi przepisami

wykonawczymi Prawa Geologicznego

i Górniczego i mogą być instalowane

w podziemnych wyrobiskach zakładów

górniczych.

Od lokalnego …Cechy ogólne systemów rodziny EH-MineView

Lokalne systemy grupy EH-Mine-

View służą wizualizacji i parametryzacji

pracy pojedynczych obiektów takich

jak urządzenia zasilające (EH-View),

kombajny przodkowe (EH-HeadView),

czy agregaty chłodzące (EH-ForceView).

Systemy te pracują na lokalnych stacjach

wizualizacji, które umożliwiają obserwację

stanu pracy urządzeń operatorom na

stanowisku lokalnym. Ze stanowisk

lokalnych dane transmitowane mogą być

do systemu nadrzędnego EH-MineView,

który integruje w jednej aplikacji kompu-

terowej dane pochodzące z wszystkich

wizualizowanych obiektów.

Standardowe funkcje i cechy lo-

kalnych systemów wizualizacji grupy

EH-MineView obejmują m.in.:

• możliwość tworzenia systemów

dowolnej wielkości i złożoności,

• łatwą skalowalność – czyli szerokie

możliwości późniejszego rozszerzania

systemu,

• wysoki poziom bezpieczeństwa,

• atrakcyjne plansze synoptyczne

prezentujące w przejrzysty sposób

stan pracy systemu,

• trendy – wizualna prezentacja zmien-

nych procesowych dyskretnych

i analogowych w postaci wykresów

czasowych,

Jan Lubryka

Karol Opielka

Adrian Babioch

Elgór + Hansen S.A.

Wdrożenie i wykorzystanie systemu wizualizacji agregatu chłodniczego na bazie systemu EH-MineView

Przejrzysty i ogólnodostępny nadzór nad wszystkimi instalacjami przemysłowymi w jednym zakładzie pracy przez np. dyspozytora jest trendem wielu zakładów przemysłowych. Nieustanne nadzorowanie maszyn jak i dostosowywanie ich parametrów poprzez szeroko rozumianą wizualizację daje możliwość ciągłego nadzoru pracy systemu przez służby utrzymania ruchu, jak i osoby zarządzające pracą całego zakładu przemysłowego. Artykuł przedstawia aspekty możliwości wykorzystani narzędzi wizualizacji rodziny EH-MineView produkcji Elgór+Hansen S.A. w celu osiągnięcia przytoczonych korzyści.



• alarmy – ostrzeżenia i informacje

pozwalające na natychmiastową

identyfikację problemu,

• system użytkowników z wielopozio-

mowym dostępem i uprawnieniami do

wybranych danych i funkcjonalności

systemu,

• łatwa możliwość integracji z innymi

systemami za pomocą popularnych

protokołów przemysłowych wymiany

danych (m.in. OPC),

• szybkie wyświetlanie danych bez

względu na lokalizację w sieci kom-

putera prezentującego dane.

Oprogramowanie użyte w systemie

można podzielić na następujące elementy:

• serwery I/O - odpowiedzialne za komu-

nikację z zewnętrznymi urządzeniami,

• serwery alarmów – odpowiedzialne

za generację i rejestrację alarmów,

• serwery trendów – odpowiedzialne

za generację i rejestrację trendów,

• serwery raportów – odpowiedzialne

za generację raportów,

• stanowiska operatorskie (wizuali-

zacja) – klienci pobierający dane

z serwerów,

• WebClient - wizualizacja przez prze-

glądarkę Internetową.

Każdy element (serwer I/O, serwer

alarmów, serwer trendów, czy też ser-

wer raportów) może być uruchomiony

na oddzielnej stacji komputerowej jako

niezależny proces. Daje to możliwość

dopasowania sprzętu komputerowego do

potrzeb programu: rozbudowany serwer

I/O będzie wymagał mocnego procesora

oraz dużej ilości pamięci RAM, podczas

gdy serwer trendów będzie potrzebował

szybkich dysków (lub macierzy) o dużej

pojemności i wysokich parametrach zapisu.

Charakterystyczne cechy lokalnych systemu wizualizacji grupy EH-MineView

Lokalne systemy grupy system EH-

-MineView przeznaczone są do wizuali-

zacji i parametryzacji pracy pojedynczych

obiektów pracujących w podziemiach

kopalń.

System taki składa się z komponen-

tów służących do przesyłu, akwizycji

i wizualizacji danych pochodzących

z maszyn i urządzeń górniczych.

W skład pojedynczego systemu wchodzą

koncentratory sygnałów, które zbierają

dane z podsystemów i przesyłają je za

pomocą różnych łączy transmisyjnych

do dołowych stanowisk wizualizacji.

Stanowiska wizualizacji umożliwiają

monitoring oraz parametryzację pracy

maszyn i urządzeń wchodzących w skład

kompleksu niezależnie od dostępnej

komunikacji z powierzchnią. Lokalne

systemy wizualizacji umożliwiają rów-

nież połączenie z powierzchnią, gdzie

instalowana jest stacja powierzchniowa

umożliwiająca, na wzór stacji dołowych,

wizualizację oraz parametryzację. Po-

szczególne systemy np. EH-HeadView,

EH-ForceView mogą w prosty sposób

zostać zintegrowane w jednym systemie

fot. Red.




EH-MineView co umożliwi dostęp do

wszystkich wizualizowanych obiektów

w obrębie danej kopalni z każdej stacji

operatorskiej. Dane z systemu mogą

być wizualizowane na wielu komputerach

znajdujących się na terenie kopalni.

Funkcjonalność systemu pozwala na

jego w pełni redundantne działanie tj.

wszystkie połączenia, urządzenia jak

i oprogramowanie wchodzące w jego

skład mogą być zwielokrotnione w celu

zapewnienia ciągłego działania systemu

nawet w trakcie potencjalnej awarii jego

elementów.

Cechy charakterystyczne ekranów

wizualizacji systemu EH-MineView:

• wyświetlanie podstawowych infor-

macji ze stacji kompaktowych jak

i transformatorowych takich jak:

• stany styczników,

• zadziałania zabezpieczeń,

• wartości prądów,

• wartości napięć,

• wartości rezystancji,

• wyświetlanie szczegółowych infor-

macji z komponentów zainstalowa-

nych w poszczególnych stacjach

kompaktowych oraz w stacjach

transformatorowych,

• wyświetlanie wszystkich informacji

pozyskanych z kombajnu wydo-

bywczego, lub innego urządzenia

urabiającego,

• stany wejść / wyjść sterowników PLC

sterujących np. kompleksem systemu

EH-HeadControl,

• parametryzację ogólna systemu

sterowania,

• zdalna parametryzacja zabezpie-

czeń w stacjach kompaktowych jak

i transformatorowych,

• diagnostyka systemu oparta o osie

czasowe podzielone na zmiany,

kolorystycznie zaznaczające stany

pracy poszczególnych maszyn

w kompleksie wydobywczym takie jak:

• Gotowość do pracy,

• Praca,

• Blokada,

• Brak danych,

• Liczba załączeń,

• diagnostykę połączeń transmisyjnych

w systemie wraz z adresami jak

i prędkościami poszczególnych

komunikujących się urządzeń,

• liczniki pracy zawierające ilość za-

łączeń, czas pracy poszczególnych

Rys. 1. Plansza główna wizualizacji sys-temu klimatyzacji grupowej – EH-ForceView

Rys 2. Plansza parame-tryzacji systemu klimatyzacji grupowej – EH-ForceView



maszyn jak i silników pracujących

w kompleksie wydobywczym,

• wykresy prądowe jak i napięciowe z

możliwością załączania / wyłączania

poszczególnych trendów,

• pełna wizualizacja stanu pulpitów

sterowniczych w systemie a w niej:

• stan przycisków,

• stan diod sygnalizacyjnych,

• alarmy systemowe,

• legenda.

Przykładem zastosowania wizualizacji

lokalnej może być system EH-Force-

View wizualizujący agregat chłodniczy

EH-FORCE, przeznaczony do schła-

dzania wody w systemach klimatyzacji

górniczych. Schłodzona w agregacie

chłodniczym EH-FORCE woda lodowa

kierowana jest do chłodnic powietrza

znajdujących się w rejonach eksploata-

cyjnych. Drugi obieg wodny agregatu

chłodniczego służy do odprowadzenia

ciepła, które oddaje przepływający

przez skraplacz czynnik chłodniczy.

Cały ten proces wizualizowany jest

lokalnie, a dane udostępnianie są do

systemu nadrzędnego. Rysunek nr 1

przedstawia główny ekran wizualizacji

systemu klimatyzacji, zaś na rysunku nr

2 prezentowane jest samo stanowisko

wizualizacji.

Innymi przykładami lokalnych syste-

mów grupy EH-MineView są wizualizacje

urządzeń zasilających oraz kombajnów

przodkowych – prezentowane na rysun-

kach 4 oraz 5.

Poprzez zastosowanie systemów

w izua l i zac j i g rupy EH-MineV iew

zyskujemy:

• możl iwość pe łnego podglądu

w systemy oparte np. o sterowniki

PLC wraz z pełną ich parametryzacją,

• pełen podgląd diagnostyczny stanu

urządzeń i całego systemu przedsta-

wiony w przejrzysty sposób obsłudze

zarówno elektrycznej i górniczej pod

ziemią,

• możliwość konfiguracji sygnałów

wejść / wyjść sterowników PLC

systemu np. EH-HeadControl,

• łatwą parametryzację systemu jak

i zabezpieczeń z jednego miejsca,

• łatwą możliwość diagnozowania

stacji transformatorowych zwykle

oddalonych od bezpośredniego

rejonu prac,

• podglądu zdarzeń zaistniał ych

w systemie sterowania jak i zda-

rzeń diagnostycznych maszyn jak

i urządzeń,

• n a t y c h m i a s t o w ą i n f o r m a c j ę

o powodzie zatrzymania procesu

wydobywczego, czyli bardzo krótki

czas szukania przyczyny problemu

- przekłada się to na krótsze czasy

postoju maszyn, czyli lepszą/większą

wydajność, a co za tym idzie i większa

efektywność,

• pe łny nadzór nad prawid łową

eksploatacją urządzeń jak również

zwiększenie rzetelności wykonywanej

pracy elektrometrów utrzymujących

urządzenia w sprawności.

Rys. 3. Wygląd lokalnego stanowiska wizualizacji zintegrowanego systemu klimaty-zacji grupowej

Rys. 4. Wizualizacja stacji kompaktowej produkcji E+H




…do centralnegoSkalowalna struktura EH-MineView

pozwala na wizualizację z dowolnej lo-

kalizacji wielu systemów wydobywczych

i innych procesów przemysłowych

w jednym systemie. EH-MineView składa

się z komponentów służących kolejno do

akwizycji, przesyłu i wizualizacji danych

pochodzących z maszyn i urządzeń

górniczych stosowanych w systemach

wydobywczych jak np. wymienione

wcześniej EH-HeadView, EH-ForceView.

Dane z systemu mogą być wizualizowane

na wielu komputerach znajdujących się

na terenie kopalni w różnych sieciach

przemysłowych i technologicznych,

a nawet poza nimi (np. poprzez Internet)

na bazie separującego systemu EH-

-ServiceConnect. System może działać

w pełni redundantnie tj. wszystkie po-

łączenia jak i urządzenia systemu mogą

być zwielokrotnione w celu zapewnienia

większego bezpieczeństwa, co zapew-

nia ciągłość działania systemu nawet

w trakcie awarii jego elementów.

Wszystkie elementy systemu jak

i połączenia między nimi mogą być

zwielokrotnione i w przypadku awarii

system automatycznie przełącza się na

urządzenia/łącza zapasowe. Architek-

tura klient-serwer umożliwia wydajną

komunikację pomiędzy poszczególnymi

procesami oraz minimalizuje czas dostę-

pu do danych.

Cechy charakterystyczne systemu

EH-MineView obejmują m.in.:

• wyświetlanie na wielu ekranach

poszczególnych systemów w jednym

czasie w nie zmienionej formie (takiej

jaka jest prezentowana operatorowi

pod ziemią),

• możliwość logowania centralnego

i dostępu do pełnej parametryzacji

wszystkich systemów,

• możliwość porównywania danych

z poszczególnych systemów o po-

dobnej charakterystyce pracy,

• diagnostykę połączeń transmisyjnych

w całym systemie obejmują takie

parametry jak np. adresy, prędkości,

statystyki połączeń,

• możliwość otwarcia kilku okien

z jednego systemu w tym samym

czasie w przypadku wystąpienia

takiej potrzeby,

Poprzez zastosowanie wizualizacji

EH-MineView zyskujemy:

• możliwość jednoczesnego pełnego

podglądu systemów,

• pełen podgląd diagnostyczny stanu

systemu jak i urządzeń przedstawiony

w przejrzysty sposób obsłudze

zarówno elektrycznej i górniczej na

powierzchni,

• możliwość precyzyjnego określenia

stanu poszczególnych urządzeń

podczas wzywania serwisu w przy-

padkach awarii,

• możliwość konfiguracji sygnałów

wejść / wyjść sterowników PLC

systemu na prośbę operatorów

znajdujących się lokalnie w obszarze

wydobycia,

• możliwość podglądu z centralnego

stanowiska na powierzchni wszyst-

kich systemów wydobywczych - co

umożliwia podgląd i wsparcie obsługi

z kilku kompleksów jednocześnie,

• zmniejszenie obaw wobec ”nowinek

technicznych”,

• możliwości ze stanowisk lokalnych

pod ziemią jak i na powierzchni pod-

glądu wszystkich innych systemów

w celu skontrolowania stanu pracy

urządzeń czy też zdalnego wsparcia

załogi pracującej lokalnie.

Rys 5. Wizualizacja kombajnu przodkowego – EH-HeadView



Warto zapamiętaćSystemu grupy EH-MineView umoż-

liwiają efektywne wsparcie załogi pod

ziemią przez udostępnienie pełnego

obrazu na temat pracujących maszyn

i urządzeń. Rozwój technologii w tym

zakresie w górnictwie będzie zmierzał

do dalszego zwiększania diagnozowal-

ności jak i do maksymalizacji stopnia jej

wykorzystania. Ma to głównie na celu pre-

cyzyjne określanie stanu poszczególnych

maszyn jak i urządzeń w celu szybszego i

bardziej precyzyjnego diagnozowania ich

stanu przez np. dyspozytora.

Z kolei maksymalizacja stopnia

wykorzystania potencjału technicznego

wyposażenia może być osiągnięta po-

przez zastosowanie parametryzowanego

i w zdalnie diagnozowalnego sterowania

i zarządzania systemami pracującymi pod

ziemią. Wprowadzenie zaawansowanych

technologicznie systemów informa-

tycznych EH-MainView pozwala na

kompleksową diagnostykę wyposażenia

na terenie całej kopalni.

Połączenie systemów wizualizacji po-

szczególnych obiektów pracujących pod

ziemią w jeden system przy zachowaniu

ich odrębności i pełnej funkcjonalności

daje możliwość bezpośredniego szyb-

kiego wsparcia jak i pozyskania wiedzy

na ich temat.

Dalszy rozwój systemów wizualizacji

jest ściśle powiązany z rozwojem urzą-

dzeń, który powinien zmierzać w kierunku

uniezależnienia działania komponentów

systemu od zasilania głównego. Celem

jest przynajmniej czasowe podtrzy-

manie pracy urządzeń transmisyjno/

diagnostycznych po zaniku zasilania

głównego. Da to możliwość precyzyjnego

odczytania przyczyn powodujących

wyłączenie lub stan awaryjny maszyn /

urządzeń.

Kolejnym kierunkiem rozwoju jest

uczenie się systemów wizualizacyjnych

w celu zwiększenia ilości komunikatów

sugerujących obsłudze potencjalne awarie

lub zmieniające charakterystykę pracy w

celu niedopuszczenia do wystąpienia awarii.

Reasumując system EH-MineView

zapewnia pełniejsze i bardziej racjonalne

wykorzystanie urządzeń pracujących

pod ziemią przez zwiększenie ich dys-

pozycyjności.

Literatura1. Karty katalogowe systemów EH-MineView,

EH-HeadView i EH-Force.

2. Stuart A. Boyer: Scada: Supervisory

Control And Data Acquisition; 2009 r.

3. David Bailey, Edwin Wright: Practical

SCADA for Industry; 2003 r.

4. Eric Knapp: Industrial Network Security:

Securing Critical Infrastructure Networks

for Smart Grid, SCADA, and Other

Industrial Control Systems; 2009 r.

Rys. 6. Struktura cen-tralnego systemu wizualizacji EH--MineView oraz lo-kalnych systemów wizualizacji




Dla zwalczania zagrożeń pożarowych i

pyłowych w kopalniach węgla kamienne-

go stosowane są między innymi rurociągi

przeciwpożarowe. Zgodnie z załącz-

nikiem 5 Rozporządzenia Ministra

Gospodarki z dnia 28 czerwca 2002 r. w

sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy,

prowadzenia ruchu oraz specjalistyczne-

go zabezpieczenia przeciwpożarowego

w podziemnych zakładach górniczych

rurociągi przeciwpożarowe powinny być:

• doprowadzone do wszystkich pod-

szybi i nadszybi szybów, podszybi

i nadszybi szybików oraz do wszyst-

kich czynnych przodków, a w ko-

palniach eksploatujących kopaliny

niepalne do miejsc niebezpiecznych

pod względem pożarowym, ustalo-

nych przez kierownika ruchu zakładu

górniczego;

Mariusz DziemdzioraJSW S.A. KWK Borynia Zofiówka Jastrzębie Ruch Jas-Mos

Jan Lubryka

Łukasz Bazan

Ryszard Diederichs

Krzysztof Ptak

Elgór+Hansen S.A.

• zainstalowane w wyrobiskach z

grupowymi i rejonowymi prądami

świeżego powietrza, w wyrobiskach

z przenośnikami taśmowymi oraz w

wyrobiskach korytarzowych z prądem

powietrza prowadzonym na upad.

Rurociągi przeciwpożarowe powinny

zapewniać pobór wody z hydrantu

w końcowych punktach sieci w ilości

co najmniej 0,6 m3/min, przy ciśnieniu

nie mniejszym niż 0,4 MPa. Parametry te

powinny być spełnione niezależnie od po-

boru wody do celów technologicznych.

Ciśnienie statyczne wody w rurociągach

przeciwpożarowych, z wyjątkiem ruro-

ciągów zabudowanych w szybach, nie

powinno przekraczać 1,6 MPa.

Ponadto dla zapewnienia stałej

kontroli ciśnienia statycznego wody

w rurociągach na podszybiach oraz

na wlotach do oddziałów instaluje się

manometry stałe.

Monitorowanie parametrów ru-

rociągów przeciwpożarowych oraz

identyfikacja ich stanów awaryjnych

z zastosowaniem manometrów sprężyno-

wych nie gwarantuje właściwego nadzoru

przeciwpożarowej sieci kopalnianej ze

względu na jej znaczną rozległość, co

ma istotny wpływ na zapewnienie bez-

pieczeństwa załogi oraz zapewnienie

ciągłości procesu wydobywczego.

W poszukiwaniu taniego i jednocze-

śnie niezawodnego rozwiązania kopalnia

postanowiła wykorzystać możliwości

bezprzewodowych przetworników

ciśnienia RPSI. Stosowane dotych-

czas do pomiaru ciśnienia w stojakach

obudowy zmechanizowanej systemu

EH-PressCater.

Bezprzewodowy iskrobezpieczny przetwornik ciśnienia RPSI EH-O/08/03.01 w systemach rozproszonych

Iskrobezpieczne bezprzewodowe przetworniki ciśnienia RPSI, dzięki właściwości radiowej transmisji umożliwiają budowę pomiarowych sieci rozproszonych. Przykładem takiej instalacji jest zastosowanie przetworników do monitorowania ciśnienia w magistralach przeciw-pożarowych. Przepisy bezpieczeń-stwa dotyczące instalacji p-poż stawiają użytkownikom określone wymogi, które dzięki rozproszonym systemom monitorowania pozwalają służbom dozoru na bieżącą kontrolę stanu pracy instalacji, także w sposób zdalny. Podano opis technicznych możliwości przetworników RPSI.



Budowa przetwornika RPSI

Przetwornik ciśnienia RPSI (rys. 1)

jest urządzeniem w wykonaniu iskrobez-

piecznym [1]. Elementem pomiarowym

przetwornika jest piezorezystancyjny

czujnik krzemowy w układzie mostka

zrównoważonego. Sygnał napięciowy

z mostka pomiarowego czujnika zostaje

poddany cyfrowemu przetwarzaniu

w mikrokontrolerze przetwornika. Układ

mikrokontrolera zarządza również komu-

nikacją radiową, oraz steruje kolorowym

wskaźnikiem LED.

Źródłem zasilania przetwornika jest

moduł baterii EH-P/10/09 zapewniający,

dzięki ogniwu o dużej gęstości mocy,

ponad 1 rok ciągłej pracy przetworni-

ka bez konieczności wymiany baterii.

W przypadku, gdy napięcie baterii prze-

twornika utrzymuje się poniżej wartości

progowej oprogramowanie informuje

Użytkownika o konieczności wymiany

baterii. Iskrobezpieczna konstrukcja

modułu baterii EH-P/10/09 gwarantuje

bezpieczeństwo podczas wymiany

baterii a także umożliwia wymianę baterii

w strefie Ex. Sposób wymiany baterii

przetwornika przedstawia rysunek 2.

Sygnalizacja wartości ciśnienia

Przetwornik RPSI po podłączeniu go

do układu hydraulicznego i załączeniu za-

silania, realizuje pomiar ciśnienia co 1 se-

kundę oraz sygnalizuje jego wartość,

w oparciu o zadane wartości progowe.

Sygnalizacja może być synchronizowana

z transmisją łączem radiowym oraz

dowolnie zdefiniowana wymogami danej

aplikacji. Przykładowo na poniższym

rysunku (Rys. 3) dekodowanych jest

pięć zakresów ciśnienia sygnalizowanych

odpowiednią barwą diody RGB.

Transmisja radiowaWymiana informacji między prze-

twornikami realizowana jest za pomocą

transmisji bezprzewodowej w paśmie

ISM. Dzięki innowacyjnemu systemowi

transmisji przesyłanie danych pomiaro-

wych z przetworników odbywa się z dużą

szybkością, zapewniając odświeżanie

danych co 1 sekundę oraz wyrównanie

poboru mocy dla każdego przetwornika

sieci, maksymalizujące bezobsługowy

czas pracy systemu.

Opis systemuSystem monitorowania ciśnienia

EH-PressCater [3] przeznaczony jest

do bezprzewodowego monitorowania

oraz analizy ciśnienia w rozległych

instalacjach przemysłowych. Umożliwia

kontrolę pracy instalacji rozproszonej

dzięki gromadzeniu, przetwarzaniu oraz

przesyłaniu pomiarów wartości ciśnie-

nia, pozwalających między innymi na

identyfikację stanów awaryjnych układu

zasilania hydraulicznego. Bezprzewodo-

we przetworniki ciśnienia wchodzące

w skład systemu cyklicznie dokonują po-

miaru oraz analizy ciśnienia. Wskazania

poziomu ciśnienia sygnalizowane są za

pomocą diod elektroluminescencyjnych

RGB, umieszczonych w obudowach

przetworników. Dzięki połączeniu prze-

tworników w sieć radiową zarejestrowane

dane przesyłane są do zabudowanego

na początku ściany konwertera transmisji

IKT, który zebrane dane przesyła dalej

do komputera dołowego EH-O/06/06.

xx. Zastosowany w systemie innowa-

cyjny sposób wymiany danych pozwala

na zbieranie wyników pomiarów z czę-

stotliwością 1 Hz przy jednoczesnym

zachowaniu niskiego poboru prądu.

Rozwiązanie zapewnia ciągłą pracę

systemu przez ponad rok, z cyklicznym

Rys. 1. Bezprzewodowy przetwornik ciśnienia RPSI

Rys. 2. Wymiana baterii przetwornika RPSI




odświeżaniem pomiarów co sekundę bez

konieczności wymiany źródeł zasilania

przetworników ciśnienia. Przykładowa in-

stalacja kopalniana monitoringu ciśnienia

w stojakach obudowy zmechanizowanej

składa się z systemu EH-PressCater

połączonego z urządzeniami wymiany

danych EH-O/06.15 przesyłającymi dane

łączem DSL (linia modemowa) „Ex ia”

oraz interfejsami Fast Ethernet światłowo-

dowymi „Ex op is” na powierzchnię poza

strefę Ex do serwera rejestrującego dane.

Budowę kopalnianego systemu

monitoringu ciśnienia EH-PressCater

Hydro w wybranych punktach instalacji

przeciw-pożarowej przestawiono na

rysunku 1.

Serwer powierzchniowy połączony

jest poprzez zarządzalny switch ether-

netowy z komputerowymi stanowiskami

dyspozytorskimi PC, które wyposażone

są w oprogramowanie do wizualizacji

danych EH-WallView.

W skład systemu EH-PressCater

Hydro wchodzą:

• przetworniki ciśnienia RPSI;

• konwerter transmisji IKT;

• komputer dołowy EH-O/06/06.xx.

• oprogramowanie EH-WallView

Wszystkie elementy wchodzące

w skład systemu wizualizacji przewidzia-

ne do pracy w podziemiach kopalń są

wykonane zgodnie z polskimi przepisami

wykonawczymi Prawa Geologicznego

i Górniczego i mogą być instalowane


górniczych nie metanowych i metano-

wych ze stopniem zagrożenia meta-

nowego „a”, „b”, „c” oraz klasy „A” i „B”

zagrożenia wybuchem pyłu węglowego

Zaletą systemu jest otwartość jego

architektury. Pozwala ona na rozbudowę

sieci przetworników, oraz dopasowanie

interfejsu wymiany danych do instalacji

użytkownika. Każda wersja wykonania

komputera wyposażona jest w dwa łącza

światłowodowe Fast Ethernet budowy

przeciwwybuchowej „Ex op is”. System

EH-PressHydro można rozbudować

o urządzenia transmisji na powierzchnię.

W tym przypadku system wyposaża się

w serwer oraz stanowiska dyspozytor-

skie tzw. stanowiska powierzchniowe.

Transmisja na trasie podszybie – serwer

powierzchniowy realizowana jest na ogół

łączami światłowodowymi (Fiber over

Ethernet). W ten sposób zapewnia się

separację galwaniczną, pomiędzy ob-

wodami nieiskrobezpiecznymi stanowisk

Rys. 3. Przykładowe sposoby sy-gnalizacji pracy przetwornika RPSI.

Rys. 4. Struktura systemu monitorowania ciśnienia EH-Pres-sCater Hydro.



powierzchniowych a liniami teletechnicz-

nymi prowadzonymi w polach Ex.

Zaletą proponowanego rozwiązania

jest połączenie komputera dołowego łą-

czami szerokopasmowymi. Przykładowo

zastosowane łącze kablowe z modemem

DSL o prędkości do 4 Mbps, osiąga

w trybie autonegocjacji z wykorzystaniem

istniejącej infrastruktury teletechnicznej,

transfer rzędu 1 Mbps, przy odległo-

ściach do kilku kilometrów. Uzyskana

prędkość transmisji umożliwia zdalny

dostęp do komputera dołowego przy

wykorzystaniu jednej pary żył przewodu

telefonicznego

Cechy ogólne systemów EH-WallView

Standardowe funkcje i cechy systemu

EH-WallView obejmują przykładowo:

• łatwą skalowalność – czyli szerokie

możliwości późniejszego rozszerzania

systemu,

• wysoki poziom bezpieczeństwa,

• atrakcyjne plansze synoptyczne

prezentujące w przejrzysty sposób

stan pracy systemu,

• trendy – wizualna prezentacja zmien-

nych procesowych dyskretnych

i analogowych w postaci wykresów

czasowych,

• alarmy – ostrzeżenia i informacje

pozwalające na natychmiastową

identyfikację problemu,

• system użytkowników z wielopozio-

mowym dostępem i uprawnieniami do

wybranych danych i funkcjonalności

systemu,


systemami za pomocą popularnych

protokołów przemysłowych wymiany

danych (m.in. OPC), Rys. 5. EH-WallView przykład aplikacji monitorującej ciśnienia w instalacji p-poż.




• szybkie wyświetlanie danych bez

względu na lokalizację w sieci kom-

putera prezentującego dane.

Oprogramowanie zastosowane

w systemie można podzielić na następu-

jące elementy:

• serwery I/O - odpowiedzialne za

komunikację z zewnętrznymi urzą-

dzeniami,

• serwery alarmów – odpowiedzialne

za generację i rejestrację alarmów,

• serwery raportów – odpowiedzialne

za generację raportów,

• stanowiska operatorskie (wizuali-

zacja) – klienci pobierający dane

z serwerów,

• WebClient - wizualizacja przez prze-

glądarkę Internetową.

• możliwość całkowitej decentralizacji

systemów EH-WallView, dla bardzo

rozbudowanych projektów.

Każdy element (serwer I/O, serwer

alarmów, serwer trendów, czy też serwer

raportów) może być uruchomiony na

oddzielnej stacji komputerowej jako

niezależny proces. Przykładowe widoki

okien aplikacji EH-WallView w zastoso-

waniu monitorowania instalacji przeciw-

-pożarowej:

Prezentacja wyników pomiarowych w KWK Jas-Mos

System monitorowania ciśnienia

został zainstalowany na pokładzie

– 400m ściany kombajnowej numer 19

KWK Jas-Mos. Przykładowe przebiegi

ciśnienia pokazano na rys. 6.

Warto zapamiętaćW pracy opisano zastosowanie sys-

temu PressCater Hydro w rozproszonych

systemach monitorowania ciśnienia na

przykładzie instalacji przeciw-pożaro-

wej. Przedstawiono dane techniczne

systemu oraz jego oprogramowania,

podkreślono podstawowe zalety, takie

jak bezprzewodowa transmisja danych,

wydajne zasilanie bateryjne oraz ska-

lowalne oprogramowanie EH-WallView

umożliwiające łączenie urządzeń monito-

ringu ciśnienia w większe, zintegrowane

systemy monitorowania.

Pokazano również, że bieżąca

kontrola instalacji przeciw-pożarowych,

w świetle wymagań obowiązujących

przepisów jest zdecydowanie ułatwiona

gdy istnieje możliwość zastosowania bez-

przewodowych systemów monitorowania

takich jak system EH-PressHydro.

Literatura1.

2.

3.

Rys. 6. EH-WallView przebiegi ciśnienia w układzie pompy wody. a) reje-stracja w okresie miesięcznym b) w okresie tygodniowym

a

b



KoncepcjaRozwój systemów górniczych spo-

wodował, że współczesny kompleks

wydobywczy opisany jest przez tysiące,

a nawet setki tysięcy informacji określa-

jących jego stan w danym momencie.

Bazując na generowanych informacjach

można nie tylko diagnozować pracujące

systemy, maszyny czy procesy w czasie

rzeczywistym, ale przez analizę danych

historycznych, można również prowadzić

monitoring i wyznaczać trendy pracy

w perspektywie długiego okresu.. Aby

było to możliwe należy wykorzystać

do tego celu dedykowane narzędzia

komputerowe pozwalające agregować

dane, wyszukiwać np. niepożądane

stany, przeglądać je oraz na podstawie

ich wartości generować informacje istotne

z punktu widzenia użytkownika systemu.

W firmie Kopex Electric Systems (KES),

należącej do grupy kapitałowej Kopex,

opracowany został zestaw narzędzi

informatycznych służący temu celowi.

Zdobyte doświadczenia inżynierów

firmy KES w trakcie projektowania i

uruchamiania systemów zasilania i

sterowania kompleksami wydobywczymi

pozwoliły opracować strukturę kompu-

terową pozwalającą na generowania

i przechowywania newralgicznych in-

formacji o pracy procesów górniczych

jak np. kompleksów wydobywczych.

Prowadzona współpraca firmy Kopex

Electric Systems z przedstawicielami

uczelni technicznych dała możliwość

wykorzystania najnowszych trendów w

zakresie wiedzy dotyczącej składowania

i obróbki danych oraz wskazać kierunki

rozwoju systemów zaawansowanej

analizy danych zmierzającej do szeroko

rozumianej predykcji. Na bazie tej wiedzy

stworzone zostały narzędzia do analizy

danych historycznych, system generacji

raportów oraz zbiór szablonów raportów.

Narzędzia te ułatwiają użytkownikom

pozyskanie istotnych informacji o pracy

systemów pracujących pod ziemią, bez

potrzeby manualnego wyszukiwania

i obrabiania danych. System, którego

nazwa określona została jako EH-

-MineReport [1] pozwala na szczególny

wgląd w historię pracy systemu, co przez

znaczne poszerzenie wiedzy o systemie,

przekłada się na możliwość szybszych

reakcji na występujące zdarzenia,

a nawet predykcję pewnych zdarzeń

systemowych.

Budowa systemuKopex Electric Systems postawił

sobie za cel opracowanie komplek-

sowego rozwiązania informatycznego

Raporty oraz analizator procesów jako podstawowe narzędzia analizy występują-cych zdarzeń w procesach wydobywczych

J. Lubryka

Elgór+Hansen S.A.

W artykule zaprezentowane zostały zagadnienia związane z przetwarzaniem danych procesowych pochodzących z rozbudowanych kompleksów wydobywczych oraz generacją raportów z ich pracy. Przed-stawiono w tym zakresie możliwości systemu EH-MineReport, zaprojektowanego przez firmę Kopex Electric Systems. System ten powstał w celu archiwizacji danych opisujących proces wydobycia, analizy pracy kompleksów eksploatacji węgla i na tej podstawie generacji raportów przedstawiających wyniki analiz, co umożliwia pozyskiwanie istotnej wiedzy na temat monitorowanych procesów. Prezentowana jest elastyczna struktura EH-MineReport pozwalająca na obsługę w jednym systemie dowolnej ilości kompleksów ścianowych, rozdzielni, czy innych instalacji przemysłowych.

K. Opielka

Elgór+Hansen S.A.




umożliwiającego sterowanie, wizualizację

oraz analizę pracy systemów przemy-

słowych, w szczególności systemów

wydobywczych. W obszarze tego

przedsięwzięcia powstały systemy

EH-MineContol, EH-BeltControl, EH-

-PumpControl i EH-HeadControl [2],

które wykorzystywane są obecnie do

sterowania kompleksów ścianowych

kombajnowych, strugowych, przenośni-

ków taśmowych, zespołów pompowych

oraz kombajnów przodkowych. Powstałe

systemy wizualizacji jak np. EH-WallView

oraz EH-HeadView [3] służą prezentacji

stanu i parametryzacji poszczególnych

kompleksów ścianowych i przodkowych.

Poszczególne systemy z grupy EH-View

jak np. EH-WallView i EH-HeadView

zintegrowane zostały w systemie nad-

rzędnym EH-MineView, który umożliwia

kompleksowy nadzór nad pracą wszyst-

kich frontów wydobywczych z poziomu

dyspozy tora zakładu górniczego.

W celu zapewnienia użytkownikom pełne-

go wykorzystania obrazu poszczególnych

procesów związanych z wydobyciem

zaprojektowany został system EH-Mine-

Report, służący do zoptymalizowanego

przechowywania danych historycznych,

umożliwiający przegląd wartości archi-

walnych, przetwarzanie tych danych i na

tej podstawie generację raportów o pracy

poszczególnych systemów.

EH-MineReport bazuje na danych

udostępnianych z systemów sterowania

i wizualizacji z grupy EH-…View jak np.

EH-MineView, czy EH-WallView, możliwe

jest również pobieranie danych z innych

źródeł takich jak: serwery OPC, bazy

danych itp. Stanowi to o uniwersalności

prezentowanego rozwiązania i daje sze-

roki wachlarz możliwości zastosowania

nie tylko dla wymienionych kompleksów

wydobywczych, ale również dla innych

systemów kopalnianych dowolnego

producenta jak np. systemy sterowania

odstawą, systemy monitoringu klima-

tyzacji, systemy metanometryczne.

Najważniejszym elementem systemu EH-

-MineReport jest stacja powierzchniowa

w skład której wchodzą zaawansowane

serwery zbierające i optymalnie archiwi-

zujące dane. Mechanizm magazynowania

danych oparty jest na systemie Microsoft

SQL Server. Opracowana na potrzeby

systemu struktura bazodanowa oraz

algorytmy składowania danych pozwalają

zminimalizować ilość archiwizowanych

danych, co przekłada się na wydłużenie

okresu czasu, w który dane mogą być

składowane w określonej pojemności

pamięci. Przyjęta koncepcja lokowana

danych w wyodrębnionych, ale powią-

zanych między sobą zależnościami,

klastrach danych pozwoliła uzyskać

skalowalną architekturę pozwalającą na

agregowanie danych z dowolnej ilości

systemów oraz na prostą możliwość

rozbudowy już pracujących serwerów

o nowe komponenty. Tak zebrane dane

mogą być wykorzystane do prowadzenia

analiz, generowania i przeglądania

raportów na dowolnej ilości stanowisk

operatorskich. Dodatkowo system może

w pełni automatycznie generować raporty

i przesyłać je do wskazanych odbiorców.

Strukturę systemu prezentuje rys 1.

Dane generowane w poszczególnych

systemach podziemnych poprzez stacje

wizualizacji i koncentratory danych

trafiają do powierzchniowego serwera

EH-MineReport, gdzie są poddawane

obróbce i archiwizacji. Z poziomu tego

serwera udostępnione są narzędzia

edycji danych i generacji raportów

lokalnym stacjom roboczym. Korzystając

z tych stacji uprawniony użytkownik

może zalogować się na serwer i zdalnie

korzystać z opisywanych mechanizmów

systemu EH-MineReport. Dodatkowo

dane oraz raporty za pomocą serwera

lustrzanego udostępnione mogą zostać

do sieci zewnętrznych. Wykorzystywany

jest w tym przypadku szyfrowany kanał

przesyłu danych, zabezpieczający przed

dostępem niepowołanych osób. Wybrane

raporty dostarczane mogą być w tym

przypadku cyklicznie, bądź na żądanie

użytkownika. Taki kanał przesyłu danych

może zostać również wykorzystany do

udostępnienia danych do centralnego

Rys. 1. Struktura systemu



biura wsparcia klientów KES. Na potrzeby

wsparcia dla użytkowników systemów

produkcji Kopex Electric Systems została

stworzona grupa analityczna, która ma

za zdanie analizowanie pracy systemów,

aby wspierać użytkowników końcowych

jak i projektantów nowych rozwiązań.

W takim przypadku upoważniona do

tego w zakładzie górniczym osoba

może umożliwić czasowo dostęp do

zgromadzonych informacji i konsultować

dalsze prace z powołanym działem

wsparcia firmy Kopex Electric Systems.

Tak opracowana ścieżka postępowania

pozwala na optymalne wykorzystanie

systemu EH-MineReport.

Analizator procesuAnalizator procesu pozwala opera-

torom przeglądać dane opisujące pracę

systemu (zarówno w czasie rzeczywistym

jak i historycznie) do celów porównaw-

czych oraz analizy pracy komponentów

monitorowanego obiektu lub całego

procesu technologicznego. Analizator

procesu pozwala analizować zarówno

dane typu analogowego, cyfrowego, jak

i zdarzenia alarmowe. Użytkownik ma do

dyspozycji przygotowany interfejs graficz-

ny umożliwiający kreślenie przebiegów

wybranych sygnałów, ich porównywania

oraz obróbkę. Każdy rodzaj sygnału ma

swoją graficzną reprezentację tz. pisak.

Interfejs prezentacji danych został

wyposażony w dedykowane mechanizmy

mające na celu przejrzystą prezentację

wartości próbek sygnałów. Jednym

z takich mechanizmów jest kompakto-

wanie danych, które służy do wizualnego

przedstawienia wielu punktów danych,

które nie są rozróżnialne ze względu na

częstość ich występowania w aktualnie

wybranym czasie. Innym mechanizmem

jest interpolacja, która wykorzystywana

jest do korygowania wykresów np.

przy analizie trendów zdarzeń. Wyko-

rzystanie takich mechanizmów gwa-

rantuje przejrzystość prezentowanych

informacji, co ułatwia wyciągnięcie

poprawnych wniosków z prowadzonych

analiz. Przykładową analizę danych o

procesie prezentuje rys 4, zestawione

są na nim wartości sygnałów dyskretnych

i analogowych, przez dodatkowy znacz-

nik odczytywane są wartości w danej

chwili czasu. Parametry wyświetlania

poszczególnych pisaków mogą być

w dowolnej chwili modyfikowane z pozio-

mu widocznego paska narzędziowego.

Dodatkowe opcje, takie jak kopiowanie

Rys. 2. Analiza danych opisujących proces




wartości próbek do programu Microsoft

Excel, pozwalają na dodatkową obróbkę

danymi przez wykorzystanie możliwości

zastosowania arkuszy kalkulacyjnych.

Wszystkie wygenerowane przebiegi

można zapisać do plików roboczych

i w późniejszym czasie prowadzić dalszą

obróbkę danym, można również wska-

zane przebiegi wyeksportować do pliku

PDF, w celu przechowania wyników prac.

Generator raportówPodstawową funkcją systemu EH-Mi-

neReport jest umożliwienie użytkownikowi

generacji raportów o pracy poszczegól-

nych systemów jak i monitorowanych

procesów technologicznych. Uprawniony

operator systemu może wykorzystać do

tworzenia raportów przygotowane do

tego celu szablony, dostosowane pod

względem użyteczności na potrzeby

systemów i procesów górniczych. Kopex

Electric Systems dostarcza bazowy zbiór

raportów prezentujących historię pracy,

zgodnie z życzeniem klienta opracowy-

wane są ponadto raporty dedykowane

poszczególnym systemom. Dodatkowo

istnieje możliwość tworzenia raportów w

trakcie działania systemu. Przykładowe

raporty prezentowane są na rysunkach

2 oraz 3. Raporty generowane mogą być

dla różnych kryteriów: określonego czasu

pracy systemu, typu występujących zda-

rzeń, wartości granicznych analizowanych

danych. Przygotowane szablony raportów

stanowią bazę do generacji raportów

manualnie przez użytkownika, bądź

automatycznie, z cyklem określonym jako

parametr. Raporty składowane są lokalnie

w pamięci serwera udostępnionej w sieci

komputerowej, bądź rozsyłane mogą być

drogą elektroniczną do zdefiniowanej

wcześniej listy użytkowników. Raporty

Rys. 2. Raport pracy

maszyny

Rys. 3. Raport zdarzeń

alarmowych



dostępne są w różnych formatach

zapisu takich jak PDF, HTML, MS Office,

OpenOffice.

Cechy i profity wykorzystania EH-MINEREPORT

Istotne cechy systemu EH-MineRe-

port to m.in.:

• łatwa możliwości rozszerzania pamię-

ci przekładająca się na praktycznie

nieograniczony okres archiwizowania

danych,

• tworzenie zestawień i wykresów

graficznych,


systemami,

• dostęp do systemu poprzez otwartą

strukturę bazy danych,

• definiowanie nowych raportów za

pomocą intuicyjnego inter fejsu

użytkownika,

• automatyzacja powiadamiania

i tworzenia raportów: co dany okres

czasu, gdy spełniony zostanie ściśle

określony warunek,

• automatyczny zapis raportów m.in.

do: PDF, HTML, MS Office, Ope-

nOffice itd.,

• możliwość automatycznego wysyła-

nia raportów przez e-mail,

• możliwość przeglądania danych

archiwalnych z dowolnego okresu

czasu,

• brak potrzeby instalowania specjal-

nego oprogramowania u operatora

systemu (możliwość pracy poprzez

przeglądarkę internetową),

• możliwość łatwego wyszukiwania

zdarzeń według czasu bądź typu

tych zdarzeń,

• bezpieczny i pewny długoterminowy

zapis danych.

Prof i t y zastosowania systemu

EH-MineReport:

• optymalizacja procesów technolo-

gicznych na podstawie wygenero-

wanych danych,

• zwiększenie dyspozycyjności syste-

mów kopalnianych,

• szczegółowa wiedza o pracy kom-

pleksów z podziałem na zmiany, dni,

tygodnie itd.

• możliwość dowolnej analizy stanu

poszczególnych maszyn i innych

podzespołów systemu,

• odciążenie służb kopalni przez auto-

matycznie generowana i dostarczana

do użytkownika końcowego historia

zdarzeń systemowych w postaci

raportów;

PodsumowanieWysokowydajne kompleksy wydo-

bywcze oparte o nowoczesne systemy

sterowania umożliwiają pozyskanie

wielu cennych informacji na temat pracy

urządzeń zarówno dla użytkowników

jak i producentów. Wdrażanie syste-

mów sterowania nowej generacji ma

na celu precyzyjne określanie stanu

poszczególnych maszyn. Efektywne

prowadzenie procesu wydobywczego

powinno opierać się na szczegółowej

analizie danych opisujących proces,

gdyż zapewnia to maksymalne wsparcie

załogi pracującej pod ziemią. Rozwój

technologii w tym zakresie w branży

górniczej zmierza do zwiększania dia-

gnozowalności jak i do maksymalizacji

stopnia automatyzacji procesu wydo-

bywczego. Precyzyjna diagnostyka sta-

nu całego systemu pozwala na szybkie

podejmowanie decyzji i reagowanie na

określone zdarzenia. Jest to niezwykle

istotne biorąc pod uwagę chociażby

aspekt taki jak bezpieczeństwo ludzi

pracujących w rejonach najbardziej

zagrożonych. Zdobyte doświadczenia

wskazują, że zakres działań w tym

obszarze w znacznym stopniu wspiera

system EH-MineReport. Zestawienie

doświadczeń zdobytych przez wiele lat

działalności na rynku górniczym firmy

Kopex Electric Systems oraz wiedzy

z zakresu przetwarzania informacji kadry

naukowej pozwala tworzyć rozwiązania

nie tylko stanowiące podstawową

diagnostykę systemów, ale zapewnia

predykcję pewnych zdarzeń systemo-

wych. Wykorzystanie zaawansowanych

technologii informatycznych na potrzeby

podziemnych systemów górniczych

umożliwia lepsze dostosowanie syste-

mów eksploatacji do panujących pod

ziemią warunków oraz pozwala na

spełnienie coraz większych wymagań

technicznych stawianych takim instala-

cjom. System EH-MineReport pozwala

zwiększyć dyspozycyjności systemów

wydobywczych, co przekłada się na

bardziej efektywne zarządzanie całym

ruchem kopalni.

Literatura[1] Instrukcja Obsługi EH-MineReport, Kopex

Elextric Systems, 2012 r.

[2] M.Lubryka, F.Duda, S.Berber, J.Lubryka,

K.Opielka „Wdrożenie i wykorzystanie

nowej generacji systemów sterowania

kompleksów wydobywczych EH-

WallControl produkcji KOPEX Electric

Systems SA na KWK JasMos”,

Komtech 2012 r.

[3] M.Lubryka, F.Duda, M.Dziemdziora,

J.Lubryka, M.Stojek „Wdrożenie i

wykorzystanie centralnego systemu

wizualizacji ścian wydobywczych EH-

MineView produkcji Kopex Electric

Systems S.A. na KWK JasMos”, Krajowa

Konferencja Elektryki Górniczej 2012 r.




Na przełomie XX i XXI wieku napięcie

3,3kV zaczęło wypierać kompleksy

wydobywcze niskiego napięcia. W

początkowej fazie były to głównie na-

pędy kombajnów ścianowych oraz

przenośników zgrzebłowych ścianowych

a w późniejszym okresie pozostałe

napędy maszyn kompleksów wydobyw-

czych (m.in. przenośników zgrzebłowych

podścianowych, kruszarek).

Ognioszczelne przewoźne stacje

transformatorowe w kompleksach

o dużym zapotrzebowaniu na energię

elektryczną są znacznym źródłem energii

cieplnej podwyższającym temperaturę

w miejscu pracy. Moce stacji dochodzą

do 2,6MVA, a wysokowydajne kompleksy

ścianowe zazwyczaj są zasilane z kilku

stacji transformatorowych. Wprowadze-

nie średniego napięcia w kompleksach

wydobywczych pozwoliło na oddalenie

z rejonu wydobycia ognioszczelnych

stacji transformatorowych, co przy

rosnących głębokościach jest rozwią-

zaniem korzystnym. Spadki napięć

występujące w stanach ustalonych oraz

w trakcie rozruchów maszyn nie pozwo-

liły jednak na znaczne ich oddalenie.

Dla kompleksów zasilanych średnim

napięciem ograniczeniem jest również

wartość pojemności doziemnej, która

nie może przekroczyć 2,5 μF/fazę. Sieć

zasilająca kompleksy ścianowe zgodnie

z krajowymi przepisami górniczymi musi

być odseparowana od ogólnokopalnianej

sieci rozdzielczej [9].

Firma Elgór+Hansen S.A. w celu

poprawienia warunków rozruchowych

napędów posiada w swojej gamie

produktów urządzenia wykorzystujące

system łagodnego rozruchu przy-

stosowane do współpracy z siecią

elektroenergetyczną o wartości napięcia

znamionowego do 6kV [7]. Z uwagi

jednak na brak pełnej regulacji prędkości

obrotowej zasilanych silników skupiono

się nad innowacyjnym podejściem do

zasilania napędów maszyn górniczych,

z wykorzystaniem do przesyłu energii

elektrycznej prądu stałego, który wdro-

żono w kopalni węgla kamiennego KWK

„Borynia-Zofiówka-Jastrzębie” – Ruch

Borynia na poziomie 838m. Pozwala to na

oddalenie stacji prostownikowych nawet

do 3km, gdzie przy takiej odległości nie

występują problemy z utykiem silników

nawet w przypadku wystąpienia ciężkich

warunków rozruchowych.

Tradycyjne sposoby zasilania napędów maszyn górniczych Zasilanie napędów niskiego

i średniego napięcia

Najczęściej spotykanymi kompleksa-

mi z uwagi na posiadane przez kopalnie

napędy maszyn są kompleksy nisko-

napięciowe. Proste maszyny górnicze

posiadały w napędach silniki jednobiego-

mgr inż. Jan Lubryka

mgr inż. Ireneusz Stasiak

Elgór+Hansen S.A.

Nowe podejście do zasilania napędów maszyn górniczych

Napędy maszyn w polskich podziemnych zakładach górniczych w latach sześćdziesiątych ubiegłego wieku były zasilane napięciem 500V. Wprowadzenie kompleksów ścianowych w latach siedemdziesią-tych wymusiło podniesienie wartości napięcia znamionowego do 1000V, co umożliwiło na zastosowanie w maszynach górniczych silników o mocy do 400kW [14]. Była to wówczas wartość optymalna z uwagi na aspekty ekonomiczne i techniczne. Jednak konieczność uruchomienia wydobycia węgla z pokładów na większych głębokościach i wprowadzenie gospodarki rynkowej z intensyfikacją wydobycia przy zastosowaniu jednego kompleksu ścianowego spowodowały wprowadzenie średniego napięcia.

e - w y d a n i e d o p o b r a n i a n a : www.power.apbiznes.pl


we o napięciu znamionowym 500V [12].

Wprowadzenie kombajnów ścianowych

i wysokowydajnych maszyn górniczych

z nimi współpracujących w celu zwięk-

szenia wydajności wydobycia wymusiło

zastosowanie napięcia 1000V. Dla obu

przypadków napięć znamionowych

kopalnianej sieci elektroenergetycznej

należy jednak zwracać szczególną uwagę

na dobór odpowiedniej mocy stacji

transformatorowej oraz jej oddalenie od

napędu, aby w warunkach normalnej

pracy oraz w stanach rozruchowych

silników dużej mocy nie dochodziło do

ich utyku. W celu poprawy warunków

rozruchowych ograniczenia prądu rozru-

chowego szerokie zastosowanie znalazły

silniki dwubiegowe (z różną liczbą par

biegunów) [13]. Rozruch wówczas od-

bywa się na biegu wolnym (większa

liczba par biegunów), a po ustaleniu

prędkości obrotowej napęd zostaje prze-

łączany na bieg szybki. Najczęstszym

zastosowaniem silników dwubiegowych

w Zintegrowanych Systemach Stero-

wania Kompleksów Wydobywczych

(ZSSKW) są napędy przenośników

zgrzebłowych ścianowych (rys. 1).

Rozruch bezpośredni negatywnie

wpływa na działanie maszyn i urządzeń

górniczych. Szybciej ulegają zużyciu

zarówno podzespoły elektryczne jak

i mechaniczne.

Na rys. 1 pokazano schemat zasilania

Zintegrowanego Systemu Sterowania

Kompleksem Wydobywczym (ZSSKW)

w którego skład wchodzą [3]:

• kombajn ścianowy,

• przenośnik zgrzebłowy ścianowy

PZS,

• przenośnik zgrzebłowy podścianowy

PZP i kruszarka,

• zespół pompy.

Nowe podejście do zasilania napędów maszyn górniczych

Rys 1 Przykład schema-tu zasilania ni-skonapięciowego kompleksu ścianowego z układem styczni-kowym [3]

Rys. 2.Fragment sche-matu zasilania przenośnika taśmowego z wykorzystaniem systemu łagodne-go rozruchu [4]




W celu zminimalizowania negatyw-

nego wpływu bezpośredniego rozruchu

firma Elgór+Hansen S.A. pod koniec lat

90’tych zaczęła oferować urządzenia

jedno i wielotorowe wyposażone w

systemy łagodnego rozruchu (softstart’y),

które znalazły największe zastosowanie

w napędach przenośników taśmowych.

W pierwszej kolejności firma Elgó-

r+Hansen S.A. skupiła się na projek-

towaniu urządzeń niskonapięciowych,

które z powodzeniem wdrażane są

w podziemnych zakładach górniczych

zarówno rynku polskiego jak i zagra-

nicznego. Przykładowy schemat (rys.

2) przedstawia wdrożenie wyposażenia

elektrycznego produkcji Elgór+Hansen

S.A. w kopalni RIO Turbio w Argentynie.

Z kolei doświadczenia zdobyte po

wdrożeniu urządzeń niskonapięciowych

pozwoliły firmie na opracowanie i wdro-

żenie rozruszników tyrystorowych na

napięcie 3,3kV do zasilania i sterowania

przenośników zgrzebłowych ścianowych

i podścianowych w wysokowydajnych

kompleksach ścianowych zasilanych

napięciem 3,3kV (rys. 3) oraz pozwoliły

na opracowanie i wdrożenie rozrusz-

ników tyrystorowych na napięcie 6kV,

które znalazły zastosowanie w napędach

przenośników taśmowych w kopalniach

koncernu Workuta Ugol w Federacji

Rosyjskiej. Rozruszniki tyrystorowe

budowy przeciwwybuchowej, z uwagi

na rozwój energoelektroniki i systemów

sterowania mikroprocesorowego, są

obecnie bardzo interesującą propozycją

dla wysokowydajnych przenośników ta-

śmowych eliminującą starego typu układy

rozruchowe, a ich użytkownicy stawiają

im coraz to nowe zadania do realizacji

zróżnicowanych przedsięwzięć [7].

Firma Elgór+Hansen po wprowadza-

niu w krajowym górnictwie kompleksów

wydobywczych z urządzeniami śred-

niego napięcia (3,3kV) wdrożyła na

początku XXI wieku własne opracowania,

początkowo do zasilania kombajnu

ścianowego, a następnie dla pozostałych

napędów maszyn górniczych (m.in.

PZS, PZP, kruszarka). Wprowadze-

nie urządzeń średniego napięcia było

związane z ciągłym zwiększaniem

mocy znamionowej napędów maszyn

górniczych oraz z chęcią oddalenia stacji

transformatorowych poza rejon ściany.

Ciągły postęp techniczny oraz chęć

zaspokojenia potrzeb klienta powodują,

że urządzenia produkcji Elgór+Hansen

S.A. ulegają ciągłym zmianom, lecz bez

zasadniczych zmian wymiarów gabary-

towych. Pozwoliło to na wyprodukowanie

czteroodpływowych wyłączników lub

wyłączniko-rozruszników umożliwiając

zasilenie silników dwubiegowych z moż-

liwością ich rewersji (rys. 3).

Rys. 3.Zastosowanie czteroodpływowe-go wyłącznika do zasilania silnika dwubiegowego z możliwością rewersji (napęd struga na napięcie 3,3kV)

Rys. 4. Przykłady fragmentu sche-matu zasilania kompleksu ścia-nowego średniego napięcia a) z układem stycznikowym [5]; b) z systemem łagodnego rozruchu [6]

a b



Na rys. 4 pokazano dla porów-

nania fragmenty schematu zasilania

Zintegrowanego Systemu Sterowania

Kompleksem Wydobywczym (ZSSKW)

z układem stycznikowym i z systemem

łagodnego rozruchu.

Układ zasilania z wyko-rzystaniem prądu stałego

Z uwagi na powyżej opisane problemy

wynikające z tradycyjnej metody zasilania

napędów maszyn górniczych firma Elgó-

r+Hansen S.A. w 2013r wyprodukowała

urządzenia spełniające wymagania dy-

rektywy 94/9/WE (ATEX), które oprócz

wysokiego momentu rozruchowego

w pełnym zakresie prędkości obrotowej

zasilanych napędów maszyn umożliwiają

oddalenie urządzenia zasilającego do

3km (co jest niemożliwe do osiągnięcia

w przypadku urządzeń niskiego napięcia

a kłopotliwe nawet w przypadku urządzeń

średniego napięcia).

Nowe, innowacyjne podejście do

zasilania napędów maszyn górniczych

zostało wdrożone w KWK „Borynia-

-Zofiówka-Jastrzębie” Ruch Borynia na

poziomie 838 m do zasilania dwóch

silników przenośnika zgrzebłowego

ścianowego (rys. 5). Obecna aplikacja

pozwala na zasilenie silników induk-

cyjnych asynchronicznych klatkowych

o mocy do 2x 500kW, które stanowią

wyposażenie obecnie produkowanych

maszyn górniczych.

Układ zasilania z wykorzystaniem

prądu stałego, przeznaczony do zasi-

lania i łączenia elektrycznych napędów

maszyn i urządzeń górniczych, zapewnia

innowacyjne rozwiązanie w zakresie

zasilania kompleksów wydobywczych,

wykorzystujące w pełni zalety łagodnego

rozruchu oraz płynnej regulacji prędkości

obrotowej napędów maszyn z możliwo-

ścią oddawania energii elektrycznej do

sieci zasilającej. Zastosowanie stacji pro-

stownikowej oraz falownika pozwala na

likwidację wielkogabarytowych urządzeń

zasilających, będących dodatkowym

źródłem ciepła, z rejonu zainstalowania

kompleksu wydobywczego.

Zastosowane zabezpieczenia elek-

troenergetyczne oraz przyjęty system

sterowania i współpracy z blokadami

technologicznymi z wykorzystaniem

obwodów iskrobezpiecznych, zapewniają

bezpieczną współpracę z zasilanymi urzą-

dzeniami i/lub maszynami górniczymi.

Układ zasilania z wykorzystaniem

prądu stałego przewidziany jest do

stosowania w górniczych sieciach roz-

dzielczych o napięciu znamionowym

6kV z izolowanym punktem neutralnym

transformatora zasilającego. Na rys. 6

pokazano widok elementów układu.

Budowa układu zasilania

z wykorzystaniem prądu stałego

W skład układu zasilania z wykorzy-

staniem prądu stałego wchodzą [3]:

• ognioszczelna stacja prostownikowa,

• ognioszczelny falownik niskonapię-

ciowy,

• dwa przewody elektroenergetyczne

o długości do 3km każdy, łączące

stację prostownikową z falownikiem,

stanowiące linie przesyłowe prądu

stałego.

Podstawowe dane techniczne

• Znamionowe napięcie zasilania

układu: 6000V

• Znamionowe napięcie odpływów

układu: 1000V

• Znamionowe napięcie przesyłowe

układu: 1500VDC

• Znamionowy prąd ciągły pojedyncze-

go odpływu układu: 340A

• Znamionowy prąd ciągły linii prze-

syłowych prądu stałego: 2x400ADC

• Ilość odpływów obwodów głównych

układu: 2

• Maksymalna długość linii przesyłowej

prądu stałego: 3km

• Częstotliwość napięcia zasilania:

50/60Hz

• Częstotliwość napięcia odpływu:

1÷100Hz

Rys. 5.Schemat zasilania przenośnika zgrzebłowego ścianowego z wykorzystaniem przesyłu energii elektrycznej prą-dem stałym [3].




Opis działania

Działanie układu zasilania z wyko-

rzystaniem prądu stałego polega na

przetworzeniu napięcia sieci rozdzielczej

6kV w ognioszczelnej stacji prostowni-

kowej na napięcie stałe 1500VDC i jego

przesył za pomocą linii przesyłowych

prądu stałego w celu zasilania ogniosz-

czelnego falownika niskonapięciowego,

realizującego funkcję łagodnego rozruchu

i regulację prędkości obrotowej napędów

maszyn i urządzeń górniczych. Rozruch i

regulacja prędkości obrotowej odbywa się

metodą jednoczesnych zmian amplitudy

i częstotliwości napięcia wyjściowego

w celu zapewnienia odpowiednio wyso-

kiego momentu elektromagnetycznego

silnika. Zarówno ognioszczelna stacja

prostownikowa, jak i ognioszczelny fa-

lownik niskonapięciowy wyposażone są

w zabezpieczenia nadmiarowo-prądowe,

chroniące odpływy tych urządzeń od

skutków zwarć, przeciążeń i asymetrii

obciążenia oraz upływowe blokujące

i termiczne, których człony blokujące

uniemożliwiają podanie napięcia na

uszkodzone odpływy. Obwody członów

termicznych falownika można połączyć

z czujnikami temperaturowymi zasilanych

odbiorników. W skład wyposażenia

stacji prostownikowej wchodzi również

centralne zabezpieczenia upływowe,

przeznaczone do ochrony układu od

skutków pracy przy obniżonej rezystancji

izolacji.

Stację prostownikową i falownik

wyposażono w urządzenia kontrolno-

-sygnalizacyjne oraz przystosowano do

podłączenia układu transmisji danych,

umożliwiającego odczyt informacji

technologicznych i ich przesył na po-

wierzchnię kopalni (np. do dyspozytora).

Do sterowania stacji prostownikowej

i falownika służą przekaźniki sterownicze

i kontroli ciągłości uziemienia lub sepa-

ratory z obwodami iskrobezpiecznymi,

które nie stanowią standardowego wy-

posażenia tych urządzeń. Podzespołami

niezbędnymi do prawidłowej pracy

ognioszczelnej stacji prostownikowej

i ognioszczelnego falownika niskona-

pięciowego są dodatkowe urządzenia

chłodzące, zapewniające odbiór wy-

dzielanej energii cieplnej podczas pracy.

Zastosowanie systemu chłodzenia pro-

dukcji Elgór+Hansen S.A. nie powoduje

konieczności przyłączania podzespołów

stacji prostownikowej i falownika do

zewnętrznej instalacji wodnej. Jako linie

przesyłowe prądu stałego zastosowano

przewody przeznaczone do stosowania


górniczych o odpowiednim przekroju

i ilości żył roboczych i sterowniczych,

na napięcie 1500VDC, z indywidualnymi

ekranami ochronnymi.

Rys. 6.Układ zasilania z wykorzystaniem prądu stałego



Warto zapamiętaćPrzedstawione różne sposoby za-

silania napędów maszyn górniczych

począwszy od urządzeń niskonapięcio-

wych z układem stycznikowym i silnikami

jednobiegowymi, po dwubiegowe przez

systemy łagodnego rozruchu w tym

aplikacje średniego napięcia pozwalają

stwierdzić, że przy szybkim wzroście

wydobycia surowców mineralnych

gwałtownie rośnie zapotrzebowanie na

energię elektryczną. Stąd nowe, inno-

wacyjne podejście do zasilania napędów

maszyn górniczych, które z uwagi na

postęp techniczny pozwala na pominięcie

wad wcześniejszych rozwiązań powinno

dotyczyć nie tylko poprawności zasilania

i bezpieczeństwa stosowania, ale również

oszczędności energii. Do podstawowych

zalet układu zasilania z wykorzystaniem

prądu stałego należą:

• uniknięcie instalowania w pocią-

gu aparaturowym dodatkowego

urządzenia zasilającego będącego

dodatkowym źródłem ciepła,

• umożliwienie rozruchu i regulację

prędkości obrotowej zachowując

wysoki moment elektromagnetyczny,

• wprowadzenie algorytmu sterowania

zapewniającego wyeliminowanie uda-

rów mechanicznych powodujących

szybsze zużywanie się podzespołów

mechanicznych przenośnika,

• zapewnienie możliwości zwrotu

energii do sieci zasilającej,

• brak potrzeby stosowania dodatko-

wych urządzeń służących do kom-

pensacji mocy biernej dla urządzeń

zasilanych z układu-prądu stałego,

• zwiększenie wydajności i efektywności

pracy urządzeń z uwagi na możliwość

dokonania wszystkich czynności

manewrowych z jednego miejsca,

• dowolne kształtowanie charakterysty-

ki rozruchu i zwalniania umożliwiając

optymalizację pracy przenośnika,

• zastosowanie w układzie sterowania

funkcji wyrównywania momentów co za-

pewnia równomierny rozkład obciążenia

poszczególnych silników przenośnika,

• el iminacja korzystania z wody

rurociągu PPOŻ poprzez zastoso-

wanie zaprojektowanego w firmie

Elgór+Hansen systemu chłodzenia,

co umożliwia zabudowę wszystkich

urządzeń na pociągu aparaturowym

umożliwiając ich transport wraz

z postępem ściany,

• brak strat mocy biernej na przesyle,

co powoduje dodatkowe korzyści

energetyczne,

• mniejsza l iczba ży ł roboczych

w kablach/przewodach oponowych

elektroenergetycznych z uwagi na

zastosowanie prądu stałego.

W dalszym ciągu trwają prace po-

legające na:

• uzależnieniu prędkości obrotowej

silników przenośnika w zależności

od ich stopnia obciążenia,

• uproszeniu konstrukcji w tym obniże-

niu kosztu wytworzenia.

Literatura dostępna w redakcji

Rys. 7.

Budowa układu zasilania z wyko-rzystaniem prądu stałego.

Q11 - odłącznik;

TG11 - transforma-tor główny;

PA1, PA2 - blok prostownika;

FA1, FA2 - blok falownika;

K11, K1, K2 - stycznik główny;

LD1, LD2 - dławik;

Q11, Q21 - uziem-nik

Projektowanie instalacji i systemów o znaczeniu krytycznym wymaga zintegrowanego podejścia

Bezpieczeństwo eksploatacji i minimalizacja kosztów klimatyzacji pomieszczeń technicznych

Marek IlmerKierownik Sprzedaży ds. Klientów PrzemysłowychEmerson Network Power – Thermal Management

Fot. 1.

Chiller adiabatyczny Liebert AFC




fot. Emerson

Bezpieczeństwo pracy systemów

przede wszystkim, ale zintegrowane

projektowane i spojrzenie na projekt

i dany problem już na etapie koncepcji

może przynieść dodatkowe korzyści.

Dobór odpowiedniego systemu chło-

dzenia oraz zasilania gwarantowanego

może w istotny sposób przyczynić się

do zredukowania kosztów eksploatacji

szeroko pojętych obiektów technicznych.

Jednym z nowoczesnych rozwiązań

do zastosowań chłodzenia elementów

energetycznych oraz IT przez wytwa-

rzanie wody lodowej lub chłodzącej

wody technologicznej w procesach

przemysłowych jest chiller adiabatycz-

ny Liebert AFC (Fot. 1), który łączy

3 stopnie chłodzenia, adiabatyczne, free

cooling oraz chłodzenie sprężarkowe.

Innowacyjnym elementem urządzenia

jest zastosowanie adiabatycznego złoża

zraszalnego, które w istotny sposób przy-

czynia się do zwiększenia efektywności

wykorzystania procesu free coolingu

i bezpośrednio przekłada się na zmniej-

szenie kosztów wytworzenia chłodu.

Tryby pracy urządzenia w zależności od

temperatury zewnętrznej przedstawia

rysunek 1.

Przy odpowiednim projektowaniu

systemu, istnieje możliwość wykorzysta-

nia ciepła odpadowego z serwerowni lub

innego źródła do procesów centralnego

ogrzewania pomieszczeń, wytwarzania

ciepłej wody użytkowej bądź ciepła

technologicznego do innych zastosowań.

Odpowiednie „thermal management”

czyli „zarządzanie ciepłem” to element

nowoczesnego podejścia do projekto-

wania instalacji, jakże istotny z punktu

widzenia redukcji emisji CO2 i przyszłych

kosztów eksploatacji.

Ciągłość i bezpieczeństwo działania systemów krytycznych w pomieszczeniach serwerowni, automatyki, telekomunikacji czy pomieszczeniach ruchu energetycznego jest dla wielu firm elementem kluczowym i strategicznym. Ważnymi elementami infrastruktury ww. pomieszczeń są klimatyzacja precyzyjna, odpowiedzialna za utrzymanie odpowiednich do pracy urządzeń elektronicznych parametrów powietrza oraz system zasilania gwarantowanego, dostarczający w sposób ciągły odpowiedniej jakości energię elektryczną. Poziom bezpieczeństwa systemów oraz niezawodności pracy elementów elektronicznych określany jest na etapie projektu.

Rys. 1.

Tryby pracy urządzenia

chłodzącego



fot. Emerson

To nieformalne konsorcjum tworzą

Instytut Technik Innowacyjnych EMAG

oraz firmy Telvis, Sevitel, EMAG Serwis,

CTT EMAG oraz SYBET. Działanie

takich przedsięwzięć umożliwiła w 2010

r. Ustawa o instytutach badawczych.

Głównym celem przyświecającym usta-

wodawcy było wprowadzenie ułatwień

w komercjalizacji innowacji opracowa-

nych w instytutach naukowych. Instytut

EMAG z większością spółek wchodzą-

cych w skład Centrum współpracował

od wielu lat. Gdy powstało CNP EMAG,

współpraca przyjęła ściślejszą formę.

– W pewnym sensie struk tura

CNP EMAG przypomina powiązania

organizacyjne spotykane w klasycznych

organizacjach koncernowych, gdzie

poszczególne dywizje odpowiadają za

dany odcinek działalności lub jakąś bran-

żę, choć w naszym przypadku niektóre

kompetencje są wspólne – ocenia dr inż.

Piotr Wojtas, dyrektor Instytutu EMAG,

który pozostaje liderem konsorcjum

i jego naukowo-badawczym zapleczem.

– Sevitel wyspecjalizował się w systemach

zasilania, łączności, telekomunikacji i tele-

metrii. Telvis to głównie systemy łączności

telefonicznej oraz alarmowo-rozgłoszenio-

wej, a także transport podziemny; EMAG

Serwis zajmuje się elektroniką, elektro-

techniką i automatyką przemysłową oraz

systemami bezpieczeństwa. CTT EMAG

oferuje rozwiązania z zakresu hydrauliki

i automatyki przemysłowej, miernictwa

przemysłowego, systemów geofizycznych

oraz energetyki, zaś SYBET, najmłodszy

stażem uczestnik Centrum, specjalizuje

się z kolei w systemach pozycjonowania

i kontroli ruchu pracowników oraz maszyn

dołowych.

Dzięki połączeniu sił Centrum Nauko-

wo-Przemysłowe EMAG może zaofero-

wać szeroki zakres usług, obejmujących

pełny cykl innowacji: od etapu badań,

poprzez projektowanie i produkcję,

aż po wdrożenie i serwis. Centrum

łączy potencjał naukowy, badawczy oraz

laboratoryjny Instytutu z potencjałem pro-

dukcyjnym, wdrożeniowym i serwisowym

partnerów przemysłowych.

– EMAG, będąc instytutem badaw-

czym „produkuje wiedzę”, czyli kładzie

naukowe podwaliny pod stworzenie

innowacji identyfikując problem, wy-

myślając sposoby jego rozwiązania,

prowadząc badania i tworząc prototyp

– dodaje Piotr Wojtas. – Kolejny podmiot

następnie podejmuje się produkcji, inny

sprzedaży i wdrożenia oraz serwisu.

Każdy robi to, na czym zna się najlepiej,

a brak sformalizowanej struktury i możli-

wość uczestnictwa łączonych zespołów

w każdym etapie cyklu pozwala nam działać

skutecznie, nieszablonowo i elastycznie.

Zarówno Instytut EMAG, jak i Centrum

Naukowo Przemysłowe EMAG mają duże

doświadczenie w realizacji projektów

innowacyjnych w Polsce i za granicą.

Członkowie konsorcjum wielokrotnie

projektowali, produkowali i dostarczali

przedsiębiorstwom w kraju, a także

w Europie, Azji czy Ameryce Południowej,

rozwiązania z zakresu kontroli zagrożeń,

telekomunikacji, systemów geofizycznych,

automatyki przemysłowej miernictwa

przemysłowego czy elektroenergetyki.

– Nasze systemy i urządzenia są

obecne m.in. w Rosji, Ukrainie, na

Białorusi, w Wietnamie, a także niemal

w każdej polskiej kopalni – nie tylko węgla

kamiennego, ale również miedzi czy

soli – ocenia dyrektor Wojtas.

Przykłady takich wspólnych przed-

sięwzięć z ostatniego czasu to m.in.

opracowanie górniczej „czarnej skrzynki”,

czyli Autonomicznego Zespołu Reje-

strująco-Pomiarowego. AZRP umożliwia

długoterminowy pomiar parametrów

atmosfery w podziemnych zakładach

górniczych, kluczowych z punktu wi-

dzenia bezpieczeństwa pracy i został

opracowany dzięki współpracy naukow-

ców Instytutu EMAG oraz inżynierów

i konstruktorów firmy Sevitel. Podobnie

było z systemem dyspozytorskim Hestia

- systemem dyspozytorskim umożliwia-

jącym bezpośrednią i natychmiastową

ocenę stanu zagrożenia sejsmicznego,

który stworzono z myślą o stacjach

Od pomysłu do przemysłu

Centrum Naukowo-Przemysłowe EMAG

Współdziałanie sfery naukowej z prze-mysłem, mające na celu opracowanie i skuteczne wdrożenie nowoczesnych rozwiązań, od wielu lat pozostaje w czołówce postulatów wielu proinnowa-cyjnych środowisk i instytucji. Choć jest pożądane, to w wielu przypadkach pozostaje pobożnym życzeniem. Czego brakuje? Rozwiązań instytucjonalnych, skutecznych narzędzi, pieniędzy, a często również dobrej woli… Pomimo przeszkód istnieją projekty i przedsię-wzięcia, które są przykładem dobrej współpracy pomiędzy światem nauki i przemysłu. Należy do nich Centrum Naukowo-Przemysłowe EMAG.



i n t e l i g e n t n a k o p a l n i a • i n t e l i g e n t n a k o p a l n i a • i n t e l i g e n t n a k o p a l n i a • i n t e l i g e n t n a k o p a l n i a • i n t e l i g e n t n a k o p a l n i a • i n t e l i g e n t n a k o p a l n i a • i n t e l i g e n t n a k o p a l n i a • i n t e l i g e n t n a k o p a l n i a

geofizyki górniczej. Współpraca Instytutu

EMAG ze spółką EMAG Serwis oraz

CTT EMAG zaowocowała z kolei m.in.

powstaniem iskrobezpiecznego kom-

pleksowego systemu do monitorowania

i analizy parametrów w rejonie ściany

wydobywczej X-MAN. System ten wdro-

żono w białoruskim Soligorsku, w jednej

z największych na świecie kopalni soli

potasowej, należącej do przedsiębior-

stwa „Biełaruśkalij”, światowego giganta

tej branży. W ubiegłym roku wymienione

wyżej rozwiązania były wielokrotnie

nagradzane na prestiżowych konkur-

sach i targach wynalazczości – m.in.

w Paryżu, Seulu czy Zagrzebiu. CNP EMAG

w ostatnim roku zrealizował m.in. prestiżowe

Inne z sukcesem zrealizowane przed-

sięwzięcie, którym może pochwalić

się CNP EMAG i jego członkowie to

zaprojektowanie, stworzenie i wdrożenie

systemu sterowania pracą osadza-

rek w najnowocześniejszym i jednym

z największych w Europie zakładzie

przeróbczym węgla należącym do

„Bogdanki” Lubelskiego Węgla SA.

– To było ogromne, pracochłonne

i skomplikowane, ale również niesły-

chanie prestiżowe i dające ogromną

satysfakcję z dobrze wykonanej pracy

przedsięwzięcie – ocenia Piotr Wojtas.

Górnictwo pozostaje głównym

odbiorcą rozwiązań oferowanych przez

tworzące CNP EMAG. Jest to uwarun-

kowane historycznie, bo lider konsorcjum

– Instytut EMAG – od 40 lat specjalizuje się

w rozwiązywaniu górniczych problemów.

Pozostali uczestnicy CNP, choć młodsi, też

w dostarczaniu nowoczesnych urządzeń

branży wydobywczej mają największe

doświadczenie. Od kilku lat Instytut

i Centrum z powodzeniem wkraczają

jednak na nowe obszary działalności.

– Angażujemy się w przedsięwzięcia

z zakresu informatyki, bezpieczeństwa

publicznego i narodowego, technologii

medycznych, termomodernizacji – wy-

jaśnia Piotr Wojtas. – Te doświadczenia

pozwoli ły nam na przykład opraco-

wać udane rozwiązania dedykowane

samorządom lokalnym, administracji

państwowej, służbie zdrowia, wojsku.

Do tworzenia tych rozwiązań wykorzy-

stujemy wiedzę, doświadczenie, technikę

i technologie uzyskane przy realizacji

projektów dla górnictwa. Część rozwiązań,

które powstały dla innych niż przemysł

wydobywczy odbiorców, da się również

twórczo dostosować do potrzeb górnictwa.

Dyrektor EMAG-u jest bezkompromi-

sowym zwolennikiem utylitarnej roli nauki

i zagorzałym zwolennikiem maksymal-

nego zwiększenia stopnia współpracy

pomiędzy naukowcami a ludźmi prze-

mysłu. – Od pomysłu do jego wdrożenia

w postaci gotowego urządzenia czy

systemu ma minąć jak najmniej czasu,

a naukowcy powinni współpracować

z przemysłowcami od samego po-

czątku do samego końca – deklaruje.

– Oczywiście, cykl innowacyjności

mus i odbyć s ię z zachowan iem

wszelkich norm i zasad wynikających

z przepisów prawa i zdrowego rozsądku,

jednak tworzenie rozwiązania można

zorganizować tak, aby przemysł jak

najszybciej zyskał na wiedzy naukowców.

Część rozwiązań, które powstały dla innych niż przemysł wydobywczy odbiorców, da się również twórczo do-stosować do potrzeb gór-nictwa Część rozwiązań, które powstały dla innych niż przemysł wydobywczy odbiorców, da się również twórczo dostosować do potrzeb górnictwa


reklama




Obecnie szczególnie istotnym za-

gadnieniem jest ograniczanie stop-

nia oddziaływania przedsiębiorstw,

szczególnie dużych, na środowisko.

Odpowiedz ia lne f i rmy inwestu ją

w proekologiczne projekty i sięgają po

„zielone” rozwiązania, co ma znaczący

wpływ na ograniczenie strat cieplnych

i emisję szkodliwych substancji do

otoczenia. Oszczędność energii oraz

podnoszenie efektywności energetycznej

są głównymi celami wprowadzanych

rozwiązań proekologicznych.

W kopalniach istnieją źródła energii

traconej, odnawialnej i nieodnawial-

nej, które mogą zostać wykorzystane

w celu jej konwersji na energię uży-

teczną. Najbardziej istotnymi źródłami

energii, dostępnymi ta terenach kopalń,

są - energia słoneczna, energia ruchu

powietrza, energia cieplna, energia pól

elektromagnetycznych oraz energia

drgań mechanicznych.

Energia słonecznaEnergia promieniowania słonecz-

nego [3] stanowi największe źródło

energii, dostępne dla człowieka. Jest

to energia wszechobecna, możliwa jest

jej bezpośrednia konwersja na inne

formy energii, a spośród źródeł niekon-

wencjonalnych wykazuje najmniejszy

ujemny wpływ na środowisko. Do wad

procesu pozyskiwania energii słonecznej

zaliczyć należy cykliczność (dotyczy

to nierównomierności zarówno w skali

dziennej, jak i rocznej), znaczne rozpro-

szenie zależne od pory roku i warunków

atmosferycznych, a także zależność

wartości natężenia promieniowania

słonecznego od kąta padania promieni

słonecznych. Jeszcze bardziej istotnym

problemem nie jest pozyskanie tej energii,

lecz jej zmagazynowanie i wykorzystanie

we właściwym czasie.

Energia słoneczna może być prze-

twarzana na prąd i ciepło przez instalacje

zamontowane na dachach i elewacjach

budynków lub bezpośrednio na gruncie.

Największe szanse rozwoju w krótkim

okresie mają technologie oparte na

wykorzystaniu ogniw fotowoltaicznych,

które wystawione na działanie promieni

słonecznych stają się źródłem prądu

stałego. Ogniwa są grupowane i łączone

ze sobą, tworząc moduły fotowoltaicz-

ne. Połączone moduły tworzą panele

fotowoltaiczne, stanowiące elementy

systemu fotowoltaicznego, zwanego

również generatorem PV (rys. 1).

Do przetwarzania promieniowa-

nia słonecznego w użytkową energię

cieplną służą kolektory słoneczne.

Kolektory są najczęściej stosowane

do podgrzewania wody użytkowej.

Podstawowym obszarem zastosowania

tej technologii są budynki mieszkalne,

w których zapotrzebowanie na ciepłą

wodę ma istotny wpływ na koszty związa-

ne z wykorzystaniem energii. Technologia

może zostać również wykorzystywana do

ogrzewania pomieszczeń, szczególnie,

jeśli budynek znajduje się poza zasięgiem

centralnej sieci ciepłowniczej lub jeśli

występują przerwy w dostawach energii.

Wytwarzanie i rekuperacja energii ze źródeł dostępnych w kopalniach

Dr inż. Mariusz Woszczyński

Dr inż. Krzysztof Stankiewicz

Dr inż. Dariusz Jasiulek

W referacie zaprezentowano proekologiczne metody pozyskiwania energii ze źródeł odnawialnych (OZE) oraz odpadowych (rekuperacja energii), zgodnie ze strategią rozwoju KGHM na najbliższe lata. Omówiono rozwiązania w zakresie fotowoltaiki, turbin wiatrowych, innowacyjnych generatorów termoelektrycznych oraz generatorów wyko-rzystujących energie drgań mechanicznych

Rys. 1. Ogniwo fotowol-taiczne – moduł fotowoltaiczny – system fotowol-taiczny [3]



Hybrydowy kolektor słoneczny PVT

[9] jest połączeniem kolektora słonecz-

nego płaskiego, przetwarzającego

energię słoneczną w energię cieplną, z

monokrystalicznym modułem fotowol-

taicznym przetwarzającym promienio-

wanie słoneczne w prąd elektryczny.

Tradycyjne panele fotowolta iczne

posiadają istotną wadę, mianowicie

cechują się spadkiem wydajności wraz ze

wzrostem temperatury. Jeśli temperatura

modułu wzrośnie o 1 st. C, jego efektyw-

ność przetwarzania energii zmniejsza

się o ok. 0,5%. Podczas ekspozycji

w pełnym słońcu temperatura modułu

może wzrosnąć do kilkudziesięciu stopni

Celsjusza, co w związku z nieliniową

charakterystyką, skutkuje spadkiem jego

wydajności nawet o 40%.

Obniżenie temperatury struktury fo-

towoltaicznej w hybrydowym kolektorze

słonecznym PVT poprzez zintegrowany

z nią układ termiczny ( jak ma to miej-

sce w płaskim kolektorze słonecznym),

zapewniający odbiór ciepła za pomocą

płynu chłodzącego przepływającego przez

kolektor, powoduje wzrost efektywności

przetwarzania energii słonecznej na energię

elektryczną oraz dodatkowo dostarcza

duże ilości ciepła, które mogą zostać wy-

korzystane do ogrzewania wody użytkowej.

Energia wiatruEnergetyka wiatrowa [3] jest jednym

z najszybciej rozwijających się sektorów

energetyki niekonwencjonalnej na świe-

cie. Metoda odzysku energii polegająca

na wykorzystaniu pracy wykonywanej

przez przemieszczające się masy po-

wietrza jest jedną z najbardziej znanych

oraz jedną z najstarszych w historii.

W ostatnich latach nastąpił jej gwałtowny

rozwój. Jej współczesne implementacje

służą głównie do produkcji prądu. Aby

było to możliwe potrzebny jest wiatr

energetycznie użyteczny, którego pręd-

kości zawierają się w zakresie od około

5 m/s do 30 m/s. Elektrownie wiatrowe

zmieniają energię kinetyczną wiatru na

energię mechaniczną ruchu obrotowego

turbiny, która następnie przenoszona

jest do generatora i przetwarzana na

prąd elektryczny. Śmigło oraz aparatura,

wraz z podłączonym do niej generatorem

prądu, umieszczone są na metalowej

wieży wysokości od 30 do 100 m.

Śmigło składa się najczęściej z trzech

płatów o długości około 20 – 45 m. Ze

względu na bezpieczeństwo, elektrownie

takie wyposażono w czujniki, które

dezaktywują ich pracę, jeśli prędkość

wiatru przekracza około 30 m/s (ponad

100 km/h). Turbina wykonuje także ruch

obrotowy wokół osi wzdłużnej wieży,

dostosowując w ten sposób swoje

ułożenie do kierunku wiatru.

Powyższe dane odnoszą się do turbin

o poziomej osi obrotu. Coraz częściej

jednak stosuje się turbiny o pionowej osi

obrotu (rys.3).

Głównymi zaletami tego typu turbin

wiatrowych jest cicha praca i brak

szkodliwych infradźwięków. Turbiny

pionowego obrotu stanowią technologię

o jeszcze mało ugruntowanej pozycji

rynkowej. Parametry techniczne są

obiecujące - turbina może pracować

przy wietrze napływającym z dowolnego

kierunku, wiejącym z prędkością już od

0,6-0,8 m/s. Konstrukcja pozwala na

osiągnięcie wysokiej wydajności, dzięki

możliwości konfigurowania obiektu z

funkcjonalnych segmentów, poprzez

stawianie jeden na drugim [8]. Ze

względu na walory wizualne, mogą być

wykorzystywane jako nośniki reklam.

Energia drgań mechanicznychMaszyny pracujące w podziemnych

wyrobiskach generują dwa rodzaje drgań,

tj. drgania pochodzące od pracy ele-

mentów wirujących, przekładni zębatych

silników elektrycznych itp., oraz drgania

pochodzące od procesu urabiania oraz

transportu urobku. Najczęściej stoso-

wanymi elementami, przetwarzającymi

energię drgań mechanicznych na energię

elektryczną są elementy piezoelektryczne,

wykorzystujące zjawisko polegające na

wytwarzaniu ładunków elektrycznych na

powierzchni materiału piezoelektrycznego,

poddanego naprężeniom mechanicznym.

Element piezoelektryczny jest umieszczany

w urządzeniu w taki sposób, aby zapew-

nić maksymalne wykorzystanie energii

zjawisk mechanicznych występujących

w urządzeniu [1, 2, 5].

Rys.2. Hybrydowy kolektor słoneczny PVT [9]

Rys.3. Turbiny o pionowej osi obrotu [8]



Energia drgań mechanicznych może

zostać wykorzystana do zasilania senso-

rów mierzących:

• temperatury wybranych węzłów

konstrukcyjnych maszyn – stwarza

to możliwość pomiaru temperatury

w dowolnym miejscu oraz zmianę

położenia czujnika w trakcie eksplo-

atacji maszyny,

• ciśnienia w układzie hydraulicznym,

• drgania (wibrodiagnostyka),

• naprężenia łańcucha przenośnika

zgrzebłowego – możliwość zabu-

dowy elementu przetwarzające-

go energię w wyniku naprężeń,

w specjalnie skonstruowanym ogni-

wie pomiarowym, wyposażonym

w układ piezoelektryczny,

• oraz do zasilania oświetlenia po-

zycyjnego kolejek kopalnianych

(podwieszanych i spągowych).

Energia cieplnaWspółczesne urządzenia i maszyny

opracowywane są pod kątem poprawy

bezpieczeństwa, komfortu i wygody pracy

ich użytkowników. Powinny być również

coraz mniej energochłonne. Jednak

w wyniku nieefektywnej przemiany ener-

gii pojawia się produkt uboczny w postaci

ciepła, które jest emitowane do atmosfery

i tracone. Podobnie jest w przypadku

pojazdów napędzanych niskosprawnymi

silnikami spalinowymi, gdzie jedynie około

30% energii pochodzącej ze spalania pa-

liwa jest zamieniana na moc użyteczną,

natomiast reszta energii przemienia się w

niewykorzystaną energię cieplną. Zasto-

sowanie technologii odzysku odpadowej

energii cieplnej do generowania energii

elektrycznej jest istotne ekonomicznie

i zarazem przyjazne środowisku [6].

Rekuperac ja ene rg i i c iep lne j

z zastosowaniem generatorów ter-

moelektr ycznych jest stosunkowo

nowym zagadnieniem w przemyśle

wydobywczym. W KOMAG-u opra-

cowano prototyp rekuperatora energii

cieplnej (rys.5), który zabudowany w

układzie wylotowym silnika spalinowego,

umożliwił uzyskanie blisko 70W mocy

elektrycznej. Przy wykorzystaniu termo-

ogniw możliwe jest uzyskanie spraw-

ności rekuperatora na poziomie 5-10%

(w odniesieniu do całkowitej energii

pochodzącej ze spalania paliwa).

Obszarem wdrożenia tego typu

rozwiązań może być górnictwo rud

miedzi, z uwagi na liczbę eksploato-

wanych maszyn (w zakładach KGHM

eksploatowanych jest około 1600 maszyn

z silnikami spalinowymi [4]).

Zastosowanie systemu rekuperacji

energii w maszynach z silnikami spali-

nowymi jest istotnym, ale nie jedynym

kierunkiem rozwoju tej technologii.

Współcześnie generatory termoelek-

tryczne znajdują zastosowanie wszę-

dzie tam, gdzie występują źródła strat

cieplnych, poczynając od przedmiotów

powszechnego użytku, przez zasilanie

bezprzewodowych układów pomiaro-

wych, na zasilaniu aparatury w statkach

kosmicznych kończąc.

PodsumowanieNowoczesne technologie proeko-

logiczne są coraz częściej zauważa-

ne przez przedsiębiorstwa, również

w branży górniczej. Jednym z liderów

we wprowadzaniu tego typu rozwiązań

jest KGHM, który zgodnie ze strategią

zrównoważonego rozwoju skutecznie

ogranicza szkodliwe oddziaływanie na

środowisko. Od kilku lat w KGHM po-

dejmowane są działania mające na celu

wykorzystanie energii słońca (instalacje

PV) i wiatru (siłownie wiatrowe).

I n s t y t u t Te c h n i k i G ó r n i c z e j

KOMAG, wraz z partnerem przemysłowym

w ramach konsorcjum KOGA, proponuje

kompleksowe podejście do zagadnień

„energy harvesting”, uwzględniających

zarówno standardowe, jak i nietypowe

rozwiązania w zakresie fotowoltaiki,

rekuperacji energii cieplnej oraz wykorzy-

stania energii mechanicznej (drgania) do

zasilania sensorów i aparatury użytkowej.

Literatura dostępna na www.power.apbiznes.pl

Rys.4. Przetwornik piezo-elektryczny, oraz charakterystyki pracy przetworni-ka przy 40Hz [7]

Rys. 5.

Prototyp rekuperatora [1]





wyłomu. Już od wielu lat wyposażamy

nasze wagi przenośnikowe w dodatkową

funkcjonalność. Ostatnia rodzina elektro-

niki wagowej i40-BS i I410-BS daje nam

szereg możliwości.

Oprócz dostarczania wyniku ważenia

wg najwyższych standardów (o czym

świadczy zatwierdzenie typu WE dla wag

przenośnikowych Precia w najwyższej

możliwej klasie 0.5) umożliwiamy również

pełen monitoring pracy przenośnika.

Już w najprostszej wersji możemy

się dowiedzieć wiele o parametrach

pracy przenośnika. Dowiemy się jak długo

pracował pod obciążeniem, jak długo

pracował pusty ale i jaka była wydajność

zarówno średnia jak i szczytowa. Ktoś

może powiedzieć, że takie dane może do-

starczyć również oprogramowanie typu

SCADA ale tutaj mamy ogromną wartość

dodaną. Robimy to bowiem również dla

okresów gdy system nadrzędny z różnych

Wagi przenośnikowe dla górnictwaOd wielu lat obserwujemy pewien trend w otaczającym nas świecie. Coraz częściej bowiem do prostych urządzeń dokładana jest funkcjonalność. I tak nasze telefony stały się wielofunkcyjnymi kombajnami, nasze telewizory stały się oknem na świat umożliwiając przeglądanie internetu ale również dwustronną komunikację.

W przemyśle ciągle jeszcze domi-

nuje podejście funkcjonalne. Kupując

wagę chcę przede wszystkim dobrego

pomiaru. Firma Precia postanowiła

dokonać w tym schemacie pewnego

Kuba MüllerDyrektor Techniczny Precia Polska

fot. Precia Molen

e - w y d a n i e d o p o b r a n i a n a : www.power.apbiznes.pl


powodów nie działa oraz dysponujemy możliwością krzyżowej

konfrontacji danych pochodzących z dwóch niezależnych źródeł.

W bardziej zaawansowanej wersji elektroniki możemy również

monitorować oraz rejestrować inne czynniki środowiskowe jak

temperatura i wilgotność otoczenia. Ze względu na swobodną

możliwość programowania jesteśmy w stanie zapewnić zreali-

zowanie nawet najbardziej ambitnych żądań klienta. Jednym

z ciekawszych wdrożeń ostatniego czasu jest redundantny

pomiar wydobycia soli w ZG Polkowice - Sieroszowice gdzie

po roku eksploatacji różnica wskazań 2 wag na tym samym

przenośniku wynosi poniżej 0.1%.

Posiadane certyfikaty systemów jakości dają nam upraw-

nienia pozwalające zarówno na ocenę zgodności jak i urucha-

mianie urządzeń w strefie zagrożonej wybuchem. Nasza ponad

25 letnia obecność w Polsce zaowocowała zainstalowaniem

tysięcy wag a nasze rozwiązania są dominujące w wielu

branżach. Naszych wag przenośnikowych używają największe

elektrownie w Polsce oraz wiodące zakłady górnicze węgla

kamiennego.

Dla ułatwienia integracji naszych wag z istniejącymi

systemami automatyki oferujemy w standardzie następujące

media komunikacyjne:

• MODBUS RTU

• MODBUS TCP/IP

• Profibus DP

• DeviceNet

• Ethernet IP

Terminale wagowe serii I410 dają możliwość podpięcia do 8

wag przenośnikowych jednocześnie. Umożliwiają zapisywanie

raportów ważeń na klucz USB (takie rozwiązanie działa w Hucie

Miedzi Legnica).

Standardowym wyposażeniem naszych wag jest łącze

Ethernet, co pozwala przy wykorzystaniu VPN na zdalną

diagnostykę i serwisowanie wag. Możliwość zrobienia kopii

ustawień za pomocą przeglądarki czy też zapisania ich na

karcie microSD lub kluczu USB sprawia, że odtworzenie

funkcjonalności po uszkodzeniu elektroniki to kwestia minut.

Dzisiaj dobra waga to nie tylko pomiar, ale cały

szereg dodatkowej funkcjonalności budującej prawdziwą

wartość dodaną.

rekl

ama

fot. Precia Molen




Na przestrzeni ostatnich lat transport

taśmowy stał się konkurencyjny dla innych

środków transportu nie tylko w Polsce,

ale i na całym świecie. Po skutecznym

uporaniu się z problemami związanymi

z zapewnieniem wymaganej wydajności,

elastyczności i niezawodności, uwaga

projektantów, użytkowników i produ-

centów skupiła się przede wszystkim na

obniżaniu kosztów eksploatacji poprzez

wdrażanie zaawansowanych rozwiązań

energooszczędnych. Gałęzią przemysłu

inspirującą rozwój transportu taśmowego

na świecie jest przede wszystkim gór-

nictwo. Polsce pracuje obecnie ponad

1500 kilometrów tras przenośnikowych,

w czym największy udział mają kopalnie

węgla kamiennego, kopalnie odkrywkowe

węgla brunatnego, górnictwo rud miedzi,

zakłady wydobywające surowce mineral-

ne, hutnictwo, elektrownie, cementownie,

porty, cukrownie i inne gałęzie przemysłu.

Skala nowości i dokonań technicznych

świadczy o ogromnych możliwościach

transportu taśmowego. Zrealizowane

w ostatnich latach na świecie projekty

energooszczędnych przenośników

dalekiego zasięgu [14] oraz wykazane

efekty ekonomiczne spowodowały, że

zastosowane tam poszczególne rozwią-

zania specjalne decydujące o mniejszym

zużyciu energii szybko adaptowane są

w innych zastosowaniach. Rozwój

transportu taśmowego wyznaczają rów-

nież liczne niekonwencjonalne napędy,

których stosowanie wynika z koniecz-

ności poszukiwania rozwiązań dających

korzystne obciążenia najdroższego

elementu przenośnika jakim jest taśma

[8,9]. Stan taki zaistniał dzięki efektyw-

nym badaniom prowadzonym w wielu

ośrodkach, gdzie rozwinęły się metody

doświadczalne a w dalszej kolejności

zaawansowane metody obliczeniowe

[9]. Sięgnięto po zdobycze inżynierii

materiałowej oraz rozwiązania z innych

obszarów techniki [17]. W projektowaniu

wykorzystywane są powszechnie metody

komputerowe [13]. Analizowane i szybko

wdrażane są wszystkie możliwości tech-

niczne doskonalące transport taśmowy.

W świetle ewolucji transportu taśmowego

realne jest szybkie przejście do nowego

etapu rozwoju jakim jest wprowadzanie

do eksploatacji inteligentnych systemów

transportu taśmowego.

Warunki konieczne do wprowadzania inteli-gentnych rozwiązań w górniczym transporcie taśmowym

System transpor tu taśmowego,

który ma być modernizowany w kierunku

adaptacji rozwiązań inteligentnych musi w

pierwszej kolejności spełniać wymagania

konstrukcyjne i eksploatacyjne. Z proble-

mem odpowiedniej trwałości i niezawod-

ności w zasadzie uporano się w ostatnim

dwudziestoleciu. Aktualnie wprowadzane

są rozwiązania energooszczędne.

W zagadnieniach energooszczędności

rozpatrywane są cztery obszary:

• taśma energooszczędna

• krążnik i o obniżonych oporach

obracania i wysokiej trwałości eks-

ploatacyjnej

• napędy o wysokiej sprawności

w całym zakresie obciążeń

• specjalne rozwiązania konstrukcyjne

np. inteligentne zestawy krążnikowe

Działania mające na celu zmniejszenia

oporów ruchu przenośnika poprzedzają

zawsze analizy składowych tych oporów

Inteligentne systemy transportu taśmowego – wymagania i przykłady

Prof. dr hab. inż. Lech Gładysiewicz

Dr hab. inż.Robert Król

Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii

Politechnika Wrocławska

fot. Red.

Największy udział w całkowi-tych oporach ruchu mają opory tocze-nia krążników po taśmie



[1,2,7,8,9]. Największy udział w oporach

ruchu przenośników długich mają opory

główne, gdzie dominują dwie składowe:

opory toczenia taśmy po krążnikach oraz

opory obracania krążników. Obniżając te

dwie składowe oporów głównych prze-

nośnika taśmowego można oczekiwać

największych efektów oszczędności

energii.

Największy udział w całkowitych

oporach ruchu mają opory toczenia krąż-

ników po taśmie. Teoretyczne i ekspery-

mentalne badania zjawisk zachodzących

w taśmie podczas toczenia się kolejnych

krążników po jej powierzchni wykazały

możliwości zmniejszenia oporów toczenia

taśmy po krążnikach poprzez zmianę wła-

ściwości sprężystych i tłumienia taśmy.

Wieloletnie doświadczenia z własnych

badań laboratoryjnych pozwoliły określić

parametry tłumienia i sprężystości przy

cyklicznych obciążeniach ściskających

dla około 50 rodzajów gumy okładko-

wej. Wytypowane mieszanki gumowe

zastosowano w taśmach prototypowych

[1,2]. Testem sprawdzającym efekty

energooszczędności w wyniki zastoso-

wania taśm z wyselekcjonowaną okładką

gumową były pomiary na przenośniku w

kopalni odkrywkowej węgla brunatnego

[4]. Pomiary przeprowadzone przy

zmiennej strudze urobku wykazały

zgodność wyników z wcześniejszymi

badaniami laboratoryjnymi. Z badań

przeprowadzonych w warunkach eks-

ploatacyjnych wynika, że w zastosowanie

taśm energooszczędnych z odpowiednio

dobraną mieszanką gumową na okładkę

bieżną może obniżyć opory główne

przenośnika taśmowego nawet o 20%.

Kolejną składową oporów głównych

przenośnika, którą można efektywnie

obniżyć, a w konsekwencji istotnie zmniej-

szyć pobór mocy przez napęd główny

jest opór obracania krążników. Obniżenia

oporów obracania krążników nawet o

80% można oczekiwać po moderniza-

cjach obejmujących [7,9,10] odpowiedni

dobór parametrów konstrukcyjnych,

technologicznych i materiałowych.

Specyfika pracy górniczych sys-

temów transportowych powoduje, że

transportowana struga urobku jest bar-

dzo nierównomierna z dużym udziałem

pracy bez obciążenia (praca jałowa bez

urobku). Jednym ze sposobów zmniej-

szenia oporów ruchu przy niewielkim lub

zerowym wypełnieniu cięgna górnego

urobkiem jest zastosowanie tzw. „in-

teligentnych zestawów krążnikowych”

[6]. Idea tego rozwiązania polega na

zastosowaniu sprężyście podpartych

przegubowych zestawach krążnikowych,

które automatycznie zwiększają kąt niecki

podczas przepływu strugi urobku o dużej

wydajności chwilowej i zmniejszają kąt

niecki przy małym i zerowym załado-

waniu taśmy urobkiem. Zmniejszenie

kąta niecki powoduje nie tylko spadek

oporów przeginania taśmy pomiędzy

zestawami krążnikowymi ale zmienia

rozkład obciążeń krążników zestawu,

co obniża też opory toczenia taśmy

po krążnikach. Pomiary te wykazały

oszczędności energii na poziomie 8%

przy zastosowaniu „inteligentnych zesta-

wów krążnikowych”. Należy zaznaczyć,

że rozwiązanie to jest przydatne tylko

w warunkach nierównomiernej strugi

urobku z dużym udziałem procentowym

zerowej wydajności chwilowej przeno-

śnika.

W większości systemów trans-

portu taśmowego uzyskanie pełnego

Jednym z podstawowych czynników wpływających na sprawność układu napę-dowego jest rodzaj zastoso-wanego silnika elektrycznego



wypełnienia niecki taśmy przenośnika

na całej jego długości jest niemożliwe.

W związku z tym układ napędowy

nie jest w pełni obciążany i często

pracuje znacznie poniżej znamiono-

wych obciążeń silników i przekładni.

Wyniki badań [15] wskazują, że straty w

układzie napędowym mogą być istotną

przyczyną zwiększonej energochłonności

przenośników taśmowych, a zjawisko

spadku sprawności układu napędowego

nasila się przy obciążeniu poniżej 30%

obciążenia znamionowego. Jednym z

podstawowych czynników wpływających

na sprawność układu napędowego jest

rodzaj zastosowanego silnika elektrycz-

nego. Nowością w ofercie skierowanej

do użytkowników transportu taśmowego

są silniki synchroniczne wzbudzane

magnesami trwałymi o rozruchu bez-

pośrednim [26]. Silnik synchroniczny

z magnesami trwałymi ma dla pracy

znamionowej większą sprawność oraz

większy współczynnik mocy. Skutkuje

to zmniejszeniem prądu pobieranego

z sieci o ok. 20 %. Należy zwrócić uwagę,

że straty w liniach przesyłowych zależą

od kwadratu tego prądu i zostaną przez

to zmniejszone o ok. 36 %.

W napędach wielobębnowych,

w warunkach bardzo nierównomiernej

strugi urobku wskazane byłoby chwi-

lowe wyłączanie niektóre jednostek

napędowe, co przekłada się na wzrost

obciążeń pozostałych silników i ich

pracę w warunkach wyższej sprawności.

Wymagane wówczas jest stosowanie

sprzęgieł rozłącznych po wolnobieżnej

stronie przekładni. Wymagania takie

spełnia tylko układ CST [22].

Strategie obsługi technicznej

W eksploatacji przenośników ta-

śmowych zaobserwować można szereg

niepożądanych zdarzeń związanych

z awariami lub koniecznymi naprawami

uszkodzeń, które generują wymierne

koszty. Wszystko to sprawia, że użyt-

kownicy dążąc do poprawy efektywności

transportu taśmowego coraz większą

wagę przywiązują nie tylko do kosztów

inwestycyjnych ale przede wszystkim do

kosztów utrzymania ruchu. Obserwuje

się jakościową zmianę w podejściu do

problemów eksploatacji przenośników

taśmowych. Sprzyja temu stały postęp

technik pomiarowych dla potrzeb dia-

gnostyki technicznej oraz rozwój metod

i narzędzi wspomagających decyzje

eksploatacyjne. Ponadto dogłębna zna-

jomość problemów technicznych i zjawisk

towarzyszących pracy przenośnika

taśmowego umożliwia bieżącą kontrolę

i bezpośredni wpływ na wskaźniki eksplo-

atacyjne (na przykład energochłonność

napędu) [11].

Powszechnie stosowana obsługa

techniczna maszyn, w tym także ciągłych

systemów transportowych polega na

utrzymaniu ruchu aż do momentu wystą-

pienia awarii. O takim podejściu decydują

zazwyczaj koszty ewentualnego zakupu

sprzętu diagnostycznego oraz oportu-

nizm związany z koniecznością stałego

podnoszenia kwalif ikacji personelu

z zakresu obsługi i implementacji metod

pomiarowych. Jednakże konsekwencje

tak przyjętego sposobu obsługi są

poważne i bezpośrednio powiązane

z wysokim ryzykiem występowania

nieplanowanych awarii, powstawaniem

długich przerw remontowych i wysokimi

kosztami postojowymi oraz konieczno-

ścią magazynowania części zamiennych.


fot. Red.

POLSKA TECHNIKA GÓRNICZA S.A.al. Korfantego 3540-005 Katowice

tel.: 32 353 70 23e-mail: [email protected]

największe targi górnicze w Europie

30 000 m2

ponad 400 wystawców z 20 krajów

30 000 zwiedzających z całego świata

nowoczesne tereny wystawiennicze

największe targi górnicze w Europie

30 000 m2

ponad 400 wystawców z 20 krajów

30 000 zwiedzających z całego świata

nowoczesne tereny wystawiennicze


Pierwszym i bardzo waż-nym krokiem w tym obszarze jest inteligentny system ciągłej diagnozy stanu taśmy przeno-śnikowej




Dlatego coraz częściej stosuje się zapo-

biegawcze strategie obsługi technicznej

polegające na eksploatacji z nadzorem

diagnostycznym i oceną parametrów

użytkowych podzespołów w oparciu

ich stan techniczny. Wdrożenie takich

systemów obsługi oraz ich poprawne

stosowanie wymaga kompleksowego

rozpoznania problemu ze szczególnym

uwzględnieniem specyfiki i charakteru

pracy przenośników. Równie ważnym

zagadnieniem jest wiedza na temat pro-

wadzonej gospodarki remontowej oraz

wymian części zamiennych, obejmująca:

• wykaz remontów podzespołów

przenośnika (co remontowano,

kiedy remontowano, kiedy wystąpiła

potrzeba naprawy – odnowy,

• kto podejmował decyzje, dlaczego

remontowano, ile czasu wyniósł

postój, jakie straty wynikały z postoju,

jak dokonano napraw itp.),wykaz za-

kupów części, elementów i zespołów

przenośnika,

• odtworzenia stanu technicznego

określanego poziomem realizowa-

nych odnów.

Działania związane z tak pojętą

strategią utrzymania ruchu wymagają od-

dzielnego podejścia do newralgicznych

elementów przenośnika taśmowego,

którymi są: krążniki, taśma i układy

napędowe.

Wizja inteligentnych systemów transportu taśmowego

Zoptymalizowany pod względem

konstrukcyjnym, obsługowo-napraw-

czym, energetycznym i spełniający

wymogi bezpieczeństwa przenośnik

taśmowy może być dopiero obiektem,

na którym można przystąpić do im-

plementacji rozwiązań inteligentnych.

Pierwszym i bardzo ważnym krokiem

w tym obszarze jest inteligentny system

ciągłej diagnozy stanu taśmy przenośni-

kowej. Analizy ekonomiczne i szacunki

kosztów utrzymania taśm w kopalniach

pokazały one, że można zmniejszyć

łączne koszty utrzymania systemów

transportowych (z uwzględnieniem strat

postojowych) przy zwiększeniu nakładów

na automatyczne systemy monitorujące

i diagnozujące stan taśm przenośniko-

wych Na bazie rozwijanego urządzenia

diagnostycznego o nazwie ABCDE

(Automatic Belt Condition Diagnostic

Eguipment) opracowano 5 modułów

takiego systemu [3]. Interpretują one

w sposób automatyczny (cykliczny lub

ciągły) wszelkie dostępne dane o stanie

taśm przenośnikowych w celu wskazania

zakresu i terminów działań naprawczych

i zapobiegawczych przed katastroficznym

uszkodzeniem oraz umożliwią wybór

optymalnego momentu wymiany. Dane

o stanie taśm pochodzą z systemów

informatycznego wspomagającego

gospodarkę taśmami wykorzystującego

wielowarstwowe obrazy stanu taśmy

(mapy uszkodzeń) uzyskane za pomocą

urządzenia do wizyjnej rejestracji obrazu

okładek taśmy oraz za pomocą urządze-

nia do analizy zmian pola magnetycznego

rdzenia (dla taśm z rdzeniem z linek

stalowych typu St).

Pierwszy moduł (wizyjny - A) składa

się z systemu wizyjnego rejestrującego

cyfrowe obrazy uszkodzeń okładek

taśm. Integrując dane o uszkodzeniach

taśm z informacjami z innych źródeł

w tym z czujników mechatronicznych

moduł ten daje możliwość zapobiegania

uszkodzeniom katastroficznym (np.

przecięciom taśmy i zerwaniu obrzeży).

Drugi moduł (magnetyczny – B)

zbiera i analizuje sygnały diagnostyczne

z listwy pomiarowej urządzenia do

diagnostyki magnetycznej rdzenia taśm

typu St. Najnowsze rozwiązanie oferuje

200 czujników na szerokości taśmy, co

fot. Red.

Ważnym elementem w obszarze inteligentnych rozwiązań transportu taśmowego są systemy monitorowa-nia układów napędowych



zapewnia identyfikację uszkodzeń poje-

dynczych linek i umożliwiają możliwość

prezentacji uszkodzeń w postaci obrazów

2D (co ułatwia wizualną lokalizację

uszkodzeń). Nie pozwala to jednak na

pełną automatyzację procesu diagnozo-

wania. Trwają próby wykorzystania listwy

pomiarowej o wysokiej rozdzielczości

jako źródła diagnostycznych sygnałów

pomiarowych informujących o zmianie

pola magnetycznego linek na skutek

ich uszkodzeń. Do automatycznej

i inteligentnej interpretacji wykorzysta-

no adaptacyjne algorytmy uczące się

i sztucznej inteligencji, gdzie wykorzysta-

no algorytmy do przetwarzania sygnałów.

Trzeci moduł (prewencyjny – C)

wykorzystuje obrazy z modułu wizyjnego

i informacje z czujników mechatronicz-

nych w celu zapobiegania katastroficz-

nym uszkodzeniom taśmy prowadzącym

do postoju awaryjnego. Na skutek

rozcięcia taśmy zazwyczaj dochodzi do

zmiany szerokości taśmy. Może się ona

zmniejszyć, gdy rozcięte części nałożą się

jedna na drugą lub powiększyć, gdy obie

części się rozchylą np. pod naciskiem

urobku. Informacje o zmianie szerokości

taśmy w połączeniu z informacjami

z pomiarów systemem wizyjnym i sy-

gnałami z czujników mechatronicznych

zintegrowanych z systemem ABCDE

pozwalają na wysłanie różnych kodów

alarmowych (np. w postaci SMS-a) lub

nawet na prewencyjne zatrzymanie

przenośnika nim dojdzie do rozwinięcia

przecięcia na znacznej długości taśmy.

W dotychczasowej praktyce eksploata-

cyjnej znane są przypadki, gdy rozcięciu

ulega cała pętla taśmy na przenośniku.

Czwarty moduł (prognozujący - D)

wykorzystuje zapisy stanu uszkodzeń

z różnych okresów do predykcji ich

rozwoju w przyszłości. Do tego celu

wykorzystywane są wyniki prac ba-

dawczych podstawowych, k tórych

celem jest zaadaptowanie ewolucyjnego

algorytmu genetycznego traktującego

stany uszkodzeń taśmy jako kolejne

stadia rozwoju populacji żywych or-

ganizmów. Tempo rozwoju populacji

będzie identyfikowane i dostosowane

do rejestrowanych gradientów zmian

stanu uszkodzeń w procesie kalibracji

w warunkach ruchowych. Prognozy

będą też oparte na innych tradycyjnych i

innowacyjnych metodach.

Piąty moduł (określający wskaźnik

bezpieczeństwa - E) służy do obli-

czania wskaźnika bezpieczeństwa

pokazującego w jakim stopniu taśma

osłabiona uszkodzeniami jest w stanie

przenieść obciążenia eksploatacyj-

ne. Wykorzystywany jest tu specjalny

program obliczeniowy QNK-TT do

wyznaczenia indywidualnych rozkładów

naprężeń dla danego przenośnika oraz

wyniki badań symulacyjnych osłabień

taśmy uzyskane z obliczeń metodą

elementów skończonych MES.

N iemnie j ważnym e lementem

w obszarze inteligentnych rozwiązań

transportu taśmowego są systemy

monitorowania układów napędowych.

W Zakładzie Systemów Maszynowych

Politechniki Wrocławskiej opracowano

system informatyczny składający się z

dwóch zasadniczych części: (a) System

Wspomagania Zarządzania eksploatacją

(oparty na technologii GIS, integrujący

zaawansowane i wieloaspektowe na-

rzędzia analityczne) oraz (b) System

Pomiarowo-Analizujący (służący akwizycji

i przetwarzania danych diagnostycznych).

Podstawowa funkcjonalność omawiane-

go systemu, sprowadza się do akwizycji

danych diagnostycznych, analizy pa-

rametrów eksploatacyjnych jednostek

napędowych przenośników taśmowych,

szczegółowej analizy stanu elementów

przekładni takich jak: wały, koła zębate,

łożyska i wspomagania podejmowania

decyzji eksploatacyjnych w tym zakresie.

Idea systemu bazuje na fuzji danych

z wielu źródeł, ich właściwej selekcji,

wstępnego przetworzenia, ich ewidencji

w centralnej bazie danych systemu

w relacji z odniesieniem w przestrzeni

geograficznej i wielowątkowej analizy [19].

Ze względu na złożony charakter proble-

mu objętego przez system, modelowe

wsparcie procesu diagnozowania zostało

zorientowane na techniki sztucznej inte-

ligencji, pozwalające na wnioskowanie

diagnostyczne wykorzystujące różne

związki o charakterze empirycznym

[20]. Kluczowy dla systemu proces

monitorowania stanu technicznego

układów napędowych bazuje na akwi-

zycji danych diagnostycznych. W tym

celu zbudowano peryferyjny moduł do



okresowej akwizycji i przetwarzania

danych drganiowych mierzonych w zależ-

ności ze zmiennym obciążeniem eksplo-

atacyjnym. Moduł ten składa się z laptopa

pełniącego funkcje sterująco-pomiarową

oraz warstwy czujników w postaci akce-

lerometrów montowanych do korpusu

przekładni za pomocą magnesów oraz

sondy tachometrycznej skierowanej

w stronę elementu wirującego. Rejestra-

cja pomiaru odbywa się na kilku kanałach

i w zależności od analizowanego obiektu

uwzględnia odpowiadającą mu konfigura-

cje techniczną [18, 20]. Samo wykonanie

pomiaru, jego wstępne przetworzenie

celem ekstrakcji cech diagnostycznych

– za wyjątkiem montażu czujników – jest

czynnością w pełni zautomatyzowaną

i zobiektywizowaną. Wobec powyższego,

samo pozyskanie cech diagnostycznych

opisujących stan pracy wałów, kół

zębatych i łożysk tocznych, nie wymaga

od potencjalnych użytkowników syste-

mu specjalistycznej wiedzy z zakresu

diagnostyki i budowy maszyn. Podobnie

zresztą jest w przypadku wyznaczania

decyzji eksploatacyjnej. Algorytm decy-

zyjny systemu został zbudowany głównie

na podstawie zdefiniowanych relacji

pomiędzy wartościami progowymi wyse-

lekcjonowanych cech diagnostycznych,

a rozróżnialnymi stanami technicznymi

urządzeń technicznych z uwzględnieniem

ich konfiguracji technicznej. Dzięki temu

możliwe jest określenie zarówno aktual-

nego stanu technicznego podzespołów

układów napędowych jak i przyczyn nie-

prawidłowości pracy a także propozycja

optymalnego terminu przeprowadzenia

kolejnej inspekcji diagnostycznej Przyjęte

reguły wnioskowania szerzej opisano

w pracy [21].

Zagadnieniem implementacji inteli-

gentnych systemów wsparcia podejmo-

wania decyzji w obszarze zintegrowanych

danych technicznych dotyczących

procesów eksploatacji podzespołów

ciągłych systemów transportowych od

lat interesują się naukowcy z Katedry

Inżynierii Transportu i Logistyki (TEL)

na holenderskim Uniwersytecie w Delft

(Transport Engineering and Logistics

of Delft University of Technology). Ze-

spół prof. G. Lodewijksa opracował

inteligentny system automatycznego

sterowania i monitorowania przenośników

taśmowym IBCMC (Intell igent Belt

Conveyor Monitoring and Control),

w którym parametry warstw dotyczą po-

szczególnych elementów infrastruktury,

zdarzeń jak również reguł zarządzania i

stanowią wytyczne strategii racjonalnego

utrzymania przenośników taśmowych [17,

25]. Jedną z ważniejszych elementów

systemu, jest warstwa IMIR (Intelligent

Maintenance of Idler Rolls) dotycząca

transferu danych eksploatacyjnych

o krążniku. Identyfikacja cech diagno-

stycznych oparta jest tu na zastosowania

technologii RFID ( Radio-frequency iden-

tification) [24], techniki wykorzystującej

fale radiowe do przesyłania danych [5].

Autorzy zaproponowali wersję inteligent-

nego krążnika prototypowego, w którym

uszczelnienie zintegrowali z czujnikiem

rejestrującym zmiany temperaturowe

łożysk oraz układ pozyskiwania energii

zasilającej. W literaturze przedmiotowej

można znaleźć podobne rozwiązania

stosowane w Australii, gdzie w firma

Vayeron Pty Ltd. zaprezentowała krążnik

typu Smart-Idler, wyposażony w czujniki

rejestrujące temperaturę oraz cechy

drganiowe i akustyczne [23].

Znane są również rozwiązania

systemów pomiarowych opartych na

zastosowaniu czujników rejestrujących

cechy wibroakustyczne krążników,

instalowane na ramie nośnej instalowanej

na trasie przenośnika taśmowego. Dla

przykładu, w 2014r firma Intium Solutions

zaprezentowała system monitorowania

krążników w trybie on-line pod nazwą

„Roller Condition Monitoring System”

(RCM) wyposażony w zewnętrzny,

bazodanowy moduł archiwizacji oraz

podejmowania decyzji [12].

Warto zapamiętaćSystemy transportu taśmowego

przed przystąpieniem do prac związa-

nych z automatyzacją ich pracy muszą

spełniać wymagania bezpieczeństwa

i energooszczędności. Zagadnienia te

zostały zbadane i rozpoznane. Istnieją

więc konkretne rozwiązania techniczne

spełniające takie wymagania.

Docelowo eksploatowane systemy

transportu ciągłego wyposażone będą

w nowoczesne systemy automatyzacji

i monitorowania pracy wraz z zaim-

plementowanymi zaawansowanymi

algorytmami wspomagającymi procesy

decyzyjne podczas ich eksploatacji.

Wraz z automatyzacją i monitorowa-

niem pracy przenośników taśmowych

niezbędne jest wprowadzanie ściśle

określonych procedur zarządzania eks-

ploatacją wspomaganych systemami

komputerowymi bazującymi na głęboko

zaawansowanych algorytmach wykorzy-

stujących narzędzia statystyczne.

Literatura dostępna na www.power.apbiznes.pl


Niższe koszty budowy i eksploatacji rurociągów oraz uniwersalność i moż-liwość zamiany funkcji rurociągu.

Konstrukcje rursystemu CARBOPIPE typu SPE

Sposób łączenia rur – połączenie kołnierzowe

www.spyraprimo.plwww.carbospec.pl

Rury polietylenowe preizolowane PSPE systemu CARBOPIPE


Grupa Kopex to generalny wykonawca przedsięwzięć inwestycyjnych w górnictwie węgla kamiennego, brunatnego i rud metali nieżelaznych, oferujący pełną obsługę inwestycji. Nasze możliwości obejmują: projektowanie, produkcję, dostawę i montaż maszyn oraz kompletnych systemów technologicznych, a także serwis i szkolenia.

ELGÓR + HANSEN S.A. – producent aparatury elektrycznej dla górnic-twa; opracowywuje dokumentację techniczną urządzeń elektrycz-nych stosowanych w górnictwie.

Millux Poland Sp. zo.o. oferuje najwyższej jakości stale trudno-ścieralne dedykowane dla przemysłu wydobywczego, ze szcze-gólnym uwzględnieniem górnictwa węglowego, skalnego oraz kopalń rud metali, maszyn budowlanych.

KOPEX S.A., ul. Grabowa 1, 40-172 Katowice, www.kopex.com.pl

Elgór Hansen S.A. ul. Opolska 19, 41 - 500 Chorzów, www.elgorhansen.com

Miilux Poland Sp. z o.o., ul. Hutnicza 5-9, 42-600 Tarnowskie Góry, tel. 32 768 93 27

POWER industry 2015/1

Documents

Transcript of POWER industry 2015/1