Khoa học công nghệ ngành Công Thương

Thứ ba, 30/04/2024 | 17:27

Thứ ba, 30/04/2024 | 17:27

Kết quả nhiệm vụ KHCN

Cập nhật lúc 07:58 ngày 02/10/2023

Ứng dụng hệ thống điều khiển tích hợp trong khai thác than hầm mỏ

Hệ thống điều khiển tích hợp do Viện Nghiên cứu Điện tử, Tin học, Tự động hóa (VIELINA) nghiên cứu thiết kế, chế tạo đã được ứng dụng trong thực tiễn góp phần tăng năng suất lao động, giảm thiểu các rủi ro gây mất an toàn, giảm bớt sức lao động trực tiếp nhất là trong môi trường độc hại, nguy hiểm.
Khai thác than hầm lò là hoạt động rất khó khăn và vất vả, bởi độ sâu khai thác so với mặt nước biển có thể lên đến âm hàng trăm mét, do đó, công tác đảm bảo an toàn là vô cùng quan trọng. Để phục vụ nhu cầu của các đơn vị khai thác hầm lò, Viện Nghiên cứu Điện tử, Tin học, Tự động hóa đã được Bộ Công Thương giao thực hiện đề tài “Nâng cao năng lực nghiên cứu, thiết kế, chế tạo các hệ thống điều khiển tích hợp dùng trong các ngành công nghiệp khai thác than hầm lò, năng lượng”, góp phần quan trọng vào việc quản lý và bảo đảm an toàn trong quá trình sản xuất tại các mỏ than hầm lò. Đề tài do Viện trưởng Nguyễn Thế Truyện làm chủ nhiệm.
Mô hình Tổng thể Hệ thống điều khiển tích hợp dùng trong hầm lò (Ảnh: Tạp chí Công Thương)
Mục tiêu chính của đề tài là nghiên cứu, thiết kế hệ thống điều khiển tích hợp phục vụ cho công tác quản lý, giám sát điều hành sản xuất tập trung tại phòng điều khiển trung tâm của mỏ. Thông qua hệ thống màn hình ghép công nghiệp kích thước lớn hiển thị trực quan hình ảnh của toàn bộ quá trình sản xuất như hình ảnh từ các vị trí quan sát bằng camera trên mặt bằng và dưới lò; các thông số dữ liệu, trạng thái làm việc của các hệ thống thiết bị đo lường điều khiển đều được tập trung thể hiện trực tuyến trên bản đồ đường lò, trên sơ đồ công nghệ. 
Đồng thời, từ thực tiễn nghiên cứu cho thấy, hệ thống mạng vòng Ethernet công nghiệp hiện đang được nghiên cứu ứng dụng nhiều trong ngành khai thác than hầm mỏ vì có nhiều ưu điểm như tốc độ cao, khoảng cách truyền xa, có tính dự phòng nóng… Công nghệ này cũng có thể tích hợp được nhiều hệ thống như: hệ thống giám sát môi trường mỏ, hệ thống giám sát trạm điện hầm mỏ, hệ thống giám sát hình ảnh camera phòng nổ... Do đó, nhóm nghiên cứu mong muốn thông qua mạng Ethernet, tại trung tâm điều khiển có thể điều khiển từ xa hoạt động của thiết bị tại hiện trường. Ngoài ra, tự động hoá các hệ thống thành phần, từ đó giảm bớt được số lượng nhân công tham gia trực tiếp vào quá trình sản xuất, góp phần tăng năng suất lao động và giảm thiểu yếu tố bị ảnh hưởng bởi môi trường khắc nghiệt, độc hại.
Đề tài cũng tập trung nghiên cứu, chế tạo mới/nâng cấp các thiết bị và hệ thống thành phần từ các thiết bị hiện có để phù hợp với tính năng kết nối vào mạng đường trục. Bên cạnh đó, tích hợp vào hệ thống các công nghệ mới như: công nghệ đo lường laser, siêu âm, hồng ngoại, các công nghệ truyền thông không dây như zigbee, wifi.... với các tính năng kết nối mạng, điều khiển tự động, điều khiển từ xa, điều khiển liên động,... 
Trung tâm điều khiển điều khiển từ xa hoạt động của thiết bị tại hiện trường (Ảnh: vjst.vn)
Trong suốt quá trình nghiên cứu và phát triển, VIELINA đã không ngừng nghiên cứu, cập nhật các công nghệ, chế tạo các sản phẩm mới, kế thừa và phát triển các sản phẩm đã có để hình thành nên sản phẩm Hệ thống điều khiển tích hợp như hiện nay. Cấu trúc hệ thống điều khiển tích hợp được chia làm ba nhóm: Nhóm các hệ thống điều khiển giám sát dưới lò; Nhóm các hệ thống điều khiển, giám sát trên mặt bằng; Nhóm các hệ thống quản lý dữ liệu tập trung. Ngoài ra hệ thống có tính mở, hoàn toàn có thể tích hợp được các hệ thống thiết bị thành phần từ các công đoạn sản xuất khác để phục vụ tốt hơn trong công tác quản lý, giám sát an toàn và điều hành sản xuất chung cho toàn mỏ. 
Thành công của đề tài đã đưa VIELINA trở thành đơn vị đầu tiên trong nước làm chủ công nghệ thiết kế của Hệ thống điều khiển tích hợp dùng trong khai thác than hầm lò. Thông qua ứng dụng Hệ thống sẽ giúp cho các đơn vị nâng cao được chất lượng trong công tác quản lý và điều hành chung của toàn mỏ, giảm được đáng kể số lượng công nhân lao động trực tiếp, giảm được một số khâu trung gian trước đây phải làm thủ công bằng tay, thông tin được liên tục cập nhật kịp thời và nhanh chóng và hơn hết đó là công tác an toàn được cải thiện đáng kể.
Hiện tại, sản phẩm của đề tài đang được ứng dụng tại một số đơn vị khai thác than hầm lò như: Công ty Than Khe Chàm, Hạ Long, Hòn Gai, Uông Bí, Nam Mẫu, Trung tâm Cấp cứu mỏ (TKV); Công ty than Thăng Long, Công ty 91 (Tổng công ty Đông Bắc)… sản phẩm được các đơn vị sử dụng đánh giá cao về chất lượng và hiệu quả và hiện đang được tiếp tục triển khai mở rộng.
Viện Nghiên cứu Điện tử, Tin học, Tự động hoá là cơ quan nghiên cứu triển khai KHCN đầu ngành trong lĩnh vực Điện tử, Tin học, Tự động hoá trực thuộc Bộ Công Thương. Ngay từ những ngày đầu mới thành lập, Lãnh đạo Viện đã rất chú trọng việc hoạch định chiến lược phát triển, xây dựng tiềm lực KHCN cả về cơ sở vật chất, cả về nguồn lực con người, nhằm hoàn thành tốt nhiệm vụ chính trị mà Đảng và Nhà nước giao phó.
Hiện nay, VIELINA cũng là một trong những đơn vị có nhiều sản phẩm điện tử, tự động hóa đảm bảo các tiêu chuẩn an toàn phòng nổ được sử dụng tại nhiều mỏ thuộc Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam.
Tố Uyên

lên đầu trang