CC BY
28
• нормированной корреляционной функции поля ту.
Существенное отличие этих методов от других вариантов «скользящего среднего» заключается в том, что при составлении линейной комбинации взвешенных значений поля интерполяционные веса оказываются зависящими от расстояний между точкой интерполяции и заданной точкой поля. Использование значений корреляционной функции поля автоматически учитывает взаимное расположение всех известных значений случайного поля и тем самым обеспечивает максимальное использование заключенной в них полезной информации.
При выборе метода интерполяции естественным является стремление оценить точность, обеспечиваемую этим методом, что требует разработки аппарата теоретической оценки точности интерполяционных методов по
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ
Зайцева Елена Вячеславовна университет.
Б
данным о статистической структуре случайного поля.
Наиболее распространенной статистической характеристикой точности является величина среднеквадратической ошибки интерполяции (3)
Е=|^о|2, (3)
где — результат интерполяции в точку хо,уо; Ъ — истинное значение поля в точке Хо,Уо.
В случае реализации метода оптимальной интерполяции методика оценки среднеквадратической ошибки интерполяции оказывается очень простой и удобной, т.к. основывается на использовании значений нормированной корреляционной функции поля. Однако в силу того, что используемые при статистическом восстановлении характеристики поля, определяемые эмпирически, не всегда известны достаточно точно и теоретически не могут служить исчерпывающей характеристикой точности, важным является эмпи-
уровзрывные работы на открытых разработках представляют собой сложный процесс, тесно связанный со всеми технологическими циклами горного предприятия. Задача управления этим процессом является достаточно сложной и может быть решена только с помощью методов теории больших систем (системотехники, исследо-
рическая оценка точности, производимая путем интерполяции в те же точки поля, где имеются измерения, не используемые при расчетах, и последующее сравнение этих знаний.
Результаты сравнительной оценки точности различных методов интерполяции показали, что для случайных полей с густой сетью исходных данных методы интерполяции обеспечили примерно одинаковую точность. В случае редкой сети оптимальная взвешенная интерполяция показала наивысшую, по сравнению с другими методами, точность восстановления. Указанные преимущества оптимальной интерполяции обеспечили успешное приложение этого метода к задаче статистического восстановления непрерывных распределений геологических параметров в рамках автоматизированной обработки и геометризации геоэкологических показателей.
вания операций, моделирования систем и т.п.).
Управление процессом обури-вания породного массива условно можно разделить на три уровня:
• технологический — на уровне буровых станков;
• организационно-технологический — оперативно-диспетчерское управление на уровне участков, забоев, бригад;
• организационный — планирование и управление буровыми работами на уровне горного предприятия.
При обуривании породного массива станками шарошечного бурения выполняются следующие технологические операции: установка станка на заданной отметке, гори-
— доцент, кандидат технических наук, Московский государственный горный
© И.В. Баранникова, 2002
УДК 65.о15.13
И.В. Баранникова СТРУКТУРА УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОБУРИВАНИЯ ПОРОДНОГО МАССИВА
СТРУКТУРА УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОБУРИВАНИЯ ПОРОДНОГО МАССИВА_________
Технологический уровень управления процессом шарошечного бурения
Бурение Режимы задающих воздействий Помощь
Скважина Переменный параметр Выбор задающих воздействий Исполнение задающих воздействий Коррекция задающих воздействий Цикл Защита
задание глубины скважины износ долота максимальная скорость бурения осевое усилие подачи затраты на бурение 1 м скважины установка станка на заданной отметке автоматическая защита бурового станка от перегрузок
проходка на долото скорость бурения минимальный расход электроэнергии частота вращения долота сменная производи-тельность наращивание бурового става защита от вибраций
степень износа долота продувка разборка бурового става защита от зашламо-вывания
стабилизация параметров бурения замена изношенного инструмента автоматический пуск-останов
перемещение к следующей скважине
зонтирование, бурение, наращивание бурового става (раз-борка бурового става), замена изношенного инструмента, смена места стояния.
На технологическом уровне управления процессом обурива-ния породного массива можно выделить три подсистемы:
• формирование скважины — бурение;
• управление параметрами бурения — режимы задающих воздействий;
• управление вспомогательными операциями — помощь.
В таблице представлена структура управления процессом обу-ривания породного массива на открытых горных работах.
В подсистеме «Бурение» выделяются следующие подзадачи: задание глубины скважины, проходка на долото (Скважина); учет износа долота, скорости бурения (Переменный параметр). Этот особый класс задач слабо освещен в литературе по АСУ ТП.
В подсистеме «Режимы задающих воздействий» можно выделить следующие уровни управления: выбор задающих воздействий (ВЗВ) — оптимизация параметров бурения; исполнение задающих воздействий (ИЗВ) — стабилизация параметров бурения; коррекция задающих воздействий (КЗВ) — коррекция параметров бурения.
Задачей выбора задающих воздействий (ВЗВ) является оптимизация по оперативно измеряемым критериям оптимальности (локальная оптимизация): максимальной скорости бурения, минимальному расходу электроэнергии, степени износа долота.
Исполнение задающих воздействий (ИЗВ) заключается в поддержании заданных режимов осевого усилия подачи, частоты вращения долота, продувки, стабилизации параметров бурения. Реализация режимов осевого усилия подачи и частоты вращения долота конструктивно осуществляется с помощью вращательно-подающего механизма (ВПМ).
Решение задач коррекции задающих воздействий (КЗВ) предусматривает оптимизацию по критериям оптимальности, которые не могут быть измерены оперативно: сменная производитель-
ность, затраты на бурение 1 м скважины.
В задачах уровня «Помощь» выделяются две подсистемы:
• управление циклическими операциями — цикл;
• защита объекта от перегрузок и аварий — защита.
В состав «Цикла» входят следующие подзадачи: установка
станка на заданной отметке, наращивание бурового става, разборка бурового става, замена из-
ношенного инструмента, перемещение к следующей скважине.
В подсистеме «Защита» выполняются: автоматическая защита бурового станка от перегрузок, вибраций, зашламовывания; автоматический пуск-останов.
С объектом управления (буровым станком) уровни и подсистемы связаны с помощью исполнительных устройств (ИУ) и датчиков
(Д).
В подсистеме «Режимы задающих воздействий» только на уровне «Исполнение задающих воздействий» возможно оперативное управление буровым станком.
Исполнение задающих воздействий может быть реализовано с помощью вращательно-
подающего механизма, работающего на основе:
• средств гидро-, электро- и пневмоавтоматики, не обладающих памятью и логикой;
• сочетания с системами автоматического управления процессом бурения;
• элементов автоматики, не обладающих памятью, но содержащих встроенные средства микропроцессорной техники.
Представленная структура позволяет наметить задачи и методы оптимизации управления процессом обуривания породного массива на основе организационных, организационно-технологических и технологических мероприятий.
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -----------------------------------------------
Баранникова И.В. — ассистент, Московский государственный горный университет.
