Projekt realizowany jest wspólnie z Fundacją Nauka i Tradycje Górnicze AGH w Krakowie pod kierownictwem dr inż. Edwarda Stewarskiego i jest drugim takim rozwiązaniem stosowanym w Europie.
System składa się z trzech stacjonarnych i jednego mobilnego odbiornika GPS. Zasada działania jest bardzo prosta. Odbiorniki zamontowane na szczytach wież szybowych szybu II i III oraz budynku administracji odbierają sygnał GPS, później dane z odbiorników za pomocą sieci GSM oraz połączenia kablowego, przesyłane są do specjalnego serwera zlokalizowanego w dziale TMG KWK Krupiński. Praca odbiorników GPS wspierana jest przez specjalistyczny program komputerowy T4D firmy Trimble a dane gromadzone i przetwarzane są w dziale mierniczo-geologicznym kopalni oraz równolegle na serwerze AGH w Krakowie.
- To drugi w Polsce i Europie, tak nowoczesny system monitoringu. Podobny system działa tylko w kopalni Lubelski Węgiel Bogdanka. Do tej pory pomiary wychyleń szybów odbywały się w okresach półrocznych i były wykonywane tradycyjnymi metodami geodezyjnymi. Teraz ruchy szybów są monitorowane przez cały czas, to jest 24 godziny na dobę co 5 sekund – mówi Mariusz Czaja, kierownik wydziału miernictwa dołowego i powierzchniowego w KWK Krupiński.
- Wieże szybowe, podobnie zresztą, jak wiele innych wysokich obiektów, wychylają się od pionu z różnych przyczyn, takich jak: silny wiatr, temperatura, nasłonecznienie. Dodatkowo dochodzą inne czynniki związane np. z pracą urządzeń szybowych, przeciążeniami. Ponadto obiekty zlokalizowane w filarach szybowych mogą ulegać niewielkim przesunięciom związanych z prowadzoną wokół nich eksploatacją górniczą. Takie przemieszczenia są bardzo trudne do oszacowania zwykłymi pomiarami geodezyjnymi. Bardzo chcielibyśmy poznać ich wielkości w dłuższym okresie czasu, a taki system zbudowany na bazie GPS/GNSS daje nam taką możliwość - dodaje Krzysztof Sokalla, starszy mierniczy górniczy w KWK Krupiński.
Gdy system odnotuje przekroczenie wartości granicznych przemieszczeń szczytów wież szybowych, uruchamiany jest alarm. Specjalistyczne oprogramowanie T4D firmy Trimble automatycznie wysyła wiadomości sms oraz dodatkowo e-mail do wybranych pracowników kopalni z informacją o zaistniałym zdarzeniu.
Ciągła obserwacja przemieszczeń szybów pozwoli uniknąć sytuacji niebezpiecznych i z wyprzedzeniem podjąć ewentualne działania prewencyjne.
Celem szerszego wykorzystania zabudowanego systemu został on dodatkowo uzupełniony o mobilny zestaw z odbiornikiem GPS R8 firmy Trimble, co pozwala na szybkie wykonywanie pomiarów sytuacyjno-wysokościowych. Aby uzyskać dokładne wyniki obserwacji, odbiornik mobilny musi pobierać specjalne poprawki z ogólnopolskiego systemu ASG-EUPOS za pomocą GSM lub z kopalnianej stacji referencyjnej z użyciem połączenia radiowego, którego zasięg wynosi 5 kilometrów. Co ciekawe, kopalnia musiała w tym celu wystąpić do Urzędu Komunikacji Elektronicznej o przydział częstotliwości i szerokości pasma. Nowy zestaw mobilny usprawnia pomiary geodezyjne szczególnie przy pomiarach: objętości mas skalnych, linii obserwacyjnych, deformacji nieciągłych, tyczenia obiektów budowlanych lub budowli ziemnych.
- Ogromną zaletą pomiarów opartych w technologii GPS/GNSS jest zdecydowanie krótszy czas pomiaru i opracowania wyników porównując ją do metod klasycznych tj. tachimetrii. Pomiary z użyciem odbiornika mobilnego GPS pozwoliły nam ograniczyć liczbę pracowników przy pomiarze, a wyniki obserwacji uzyskiwane są w terenie. Bardzo ciekawym rozwiązaniem jest możliwość pracy kontrolera GPS z numeryczną mapą powierzchni. W terenie mamy na bieżąco podgląd podkładu mapowego lub projektu oraz miejsca wykonywania pomiaru – mówi Krzysztof Sokalla.
System pracujący na KWK Krupiński ma możliwość współpracy z innymi, podobnymi sieciami i można go rozbudować o dodatkowe elementy np. pochyłomierze elektroniczne do zabudowy na konstrukcji wież szybowych oraz o stację metrologiczną, która pobiera dane z otoczenia tj. temperaturę, ciśnienie, wilgotność, a co najważniejsze o silę wiatru, która zdecydowanie wpływa na wychylenia wież szybowych.
- System pracujący na Krupińskim nie ma słabych stron, spisuje się bardzo dobrze. Dlatego w przyszłości planowana jest rozbudowa sieci o kolejne dwie stacje referencyjne w KWK Budryk i KWK Borynia - Zofiówka , Ruch Zofiówka, które swym zasięgiem objęły by wszystkie szyby górnicze oraz obszary górnicze Jastrzębskiej Spółki Węglowej – mówi Henryk Urbaś z zespołu energo-mechanicznego Jastrzębskiej Spółki Węglowej, odpowiedzialny za wdrożenie systemu rejestracji i przemieszczeń (monitoringu) w technologii GPS (GNSS) kopalnianych wież szybowych, szybu II i III w KWK Krupiński.
zdjęcia: Krzysztof Sokalla, KWK Krupiński