Построение модели горно-геологической информационной системы промышленного предприятия в защищенном исполнении

Представлены подходы к созданию модели горно-геологической информационной системы промышленного предприятия в защищенном исполнении. На базе технологической схемы геотехнологического полигона рассмотрены принципы формирования цифровой модели месторождения и сформированы базовые информационные потоки данных геофизических исследований. На основе анализа информационных потоков добычного комплекса и учета стадийности проведения работ на месторождении, а также значимости обрабатываемой информации, была разработана архитектура горногеологической информационной системы (ГГИС). В рамках геологической подсистемы осуществлялись сбор, обработка первичных геологических данных, построение геолого-математических моделей продуктивного горизонта и расчет геотехнологических показателей полигона. Технологическая подсистема представлена в виде модели добычного комплекса геотехнологического предприятия. В подсистеме цифровой модели основной упор сделан на формирование производственной функции с учетом стадийности проведения работ, основанной на принципе последовательных приближений. Особый интерес в работе представляет комплекс мероприятий по формированию подсистемы информационной безопасности на всех стадиях и этапах создания ГГИС с учетом применимых в сфере деятельности предприятия требований нормативных правовых актов, а также национальных стандартов в области информационной безопасности. Данная подсистема взаимодействует напрямую со всеми подсистемами ГГИС, включая информационные ресурсы в хранилище данных, находящиеся в процессах обработки и передачи, а также на различных носителях, средства вычислительной техники, компоненты сетей и систем, программное обеспечение, автоматизированные системы управления технологическими процессами.

Ключевые слова: геоинформационная система управления, информационная безопасность промышленного предприятия, события безопасности, мониторинг событий безопасности, показатели мониторинга, инциденты информационной безопасности, точность измерения показателей мониторинга, подземное скважинное выщелачивание, иерархическая распределенная система, моделирование технико-экономических показателей.

Как процитировать:

Гончаренко С. Н., Лачихина А. Б. Построение модели горно-геологической информационной системы промышленного предприятия в защищенном исполнении // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2023. – № 6. – С. 39–55. DOI: 10.25018/0236_1493_2023_6_0_39.

Благодарности:

Информация об авторах:

Гончаренко Сергей Николаевич — д-р техн. наук, профессор, НИТУ «МИСИС», e-mail: gsn@misis.ru, ORCID ID: 0000-0001-7783-3738,
Лачихина Анастасия Борисовна — канд. техн. наук, доцент, Калужский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана, e-mail: lachikhinaab@bmstu.ru, ORCID ID: 0000-0001-7429-058X.

 

Контактное лицо:

Гончаренко С.Н., e-mail: gsn@misis.ru.

Список литературы:

1. Гончаренко С. Н., Коростелев Д. Б. Методы и модели комплексной оценки системных связей показателей результативности природоохранной политики и принятия управленческих решений в сфере природопользования // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2018. — № 11. — С. 70—76. DOI: 10.25018/0236-1493-2018-11-0-70-76.

2. Гончаренко С. Н., Бердалиев Б. А. Методы прогнозирования и оценки техногенного и остаточного скопления урановых руд на месторождениях, отрабатываемых способом подземного скважинного выщелачивания // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2018. — № 5. — С. 43—48. DOI: 10.25018/0236-1493-2018-5-0-43-48.

3. Litvinenko V. S., Leitchenkov G. L., Vasiliev N. I. Anticipated sub-bottom geology of Lake Vostok and technological approaches considered for sampling // Geochemistry. 2020, vol. 80, no. 3, article 125556. DOI: 10.1016/j.chemer.2019.125556.

4. Litvinenko V. S., Dvoynikov M. V. Monitoring and control of the drilling string and bottomhole motor work dynamics / Topical Issues of Rational Use of Natural Resource. Proceedings of the XV International Forum-Contest of Students and Young Researchers under the auspices of UNESCO. Vol. 2. Saint-Petersburg, 2020, pp. 804—809. DOI: 10.1201/9781003014638-42.

5. Двойников М. В., Cидоркин Д. И., Юртаев С. Л., Грохотов Е. И., Ульянов Д. С. Бурение глубоких и сверхглубоких скважин с целью поиска и разведки новых месторождений полезных ископаемых // Записки Горного института. — 2022. — Т. 258. — С. 945—955. DOI: 10.31897/PMI.2022.55.

6. Двойников М. В., Будовская М. Е. Разработка углеводородной системы заканчивания скважин с низкими забойными температурами для условий нефтегазовых месторождений Восточной Сибири // Записки Горного института. — 2022. — Т. 253. — С. 12—22. DOI: 10.31897/PMI.2022.4.

7. Leusheva E., Brovkina N., Morenov V. Investigation of non-linear rheological characteristics of barite-free drilling fluids // Fluids. 2021, vol. 6, no. 9. DOI: 10.3390/fluids6090327.

8. Гончаренко С. Н., Коростелев Д. Б. Системный анализ и прогноз показателей и индикаторов эффективности деятельности в сфере охраны окружающей среды и природопользования // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2018. — № 9. — С. 104—110. DOI: 10.25018/0236-1493-2018-9-0-104-110.

9. Умербеков Ж. Ж., Гончаренко С. Н. Обоснование эффективности внедрения целевой модели управления производственной безопасностью горнодобывающей компании // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2019. — № 8. — С. 225—234. DOI: 10.25018/0236-1493-2019-08-0-225-234.

10. Тарасенко И. А., Куликова А. А., Ковалева А. М. К вопросу оценки автоматизации контроля параметров метановоздушной смеси // Уголь. — 2022. — № 11. — С. 84—88. DOI: 10.18796/0041-5790-2022-11-84-88.

11. Куликова А. А., Харламова Т. А., Хабарова Е. И., Ковалёва А. М. К вопросу оценки влияния микробиологических биоценозов на геоэкологические и геотехнические риски горных предприятий // Уголь. — 2022. — № 4. — С. 67—71. DOI: 10.18796/0041-57902022-4-67-71.

12. Куприянов В. В., Бондаренко И. С. Применение нечеткой логики для оценки достоверности моделей краткосрочного прогноза состояния горношахтного оборудования // Горный журнал. — 2021. — № 5. — С. 75—79. DOI: 10.17580/gzh.2021.05.08.

13. Kulikova E., Ivannikov A. Geographic information systems in geological monitoring during the construction of urban underground structures / Monitoring of Geological Processes and Ecological Condition of the Environment. Monitoring 2019. Proceedings of Conference. 2019. DOI: 10.3997/2214-4609.201903192.

14. Кононов А. В., Гончаренко С. Н., Асанов Д. А., Масленников О. О. Исследование ультразвукового воздействия на ионообменные процессы при производстве урана методом подземного скважинного выщелачивания // Цветные металлы. — 2020. — № 4. — С. 50—57. DOI: 10.17580/tsm.2020.04.06.

15. Гончаренко С. Н., Лачихина А. Б. Мониторинг инцидентов безопасности геоинформационной системы управления и контроля деятельности промышленного предприятия // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 3. — С. 108—116. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_3_0_108.

16. Зайцева Е. В. Вопросы стратегического управления предприятиями цементной промышленности // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2019. — № 2. — С. 214—220. DOI: 10.25018/0236-1493-2019-02-0-214-220.

17. Молдаши Д. Н. Методы и технические решения повышения надежности удержания трассы геотехнологической скважины // Горные науки и технологии. — 2021. — Т. 6. — № 1. — С. 42—51. DOI: 10.17073/2500-0632-2021-1-42-51.

18. Нгуен К. Л., Нгуен К. М., Тран Д. Ч., Буй Х. Н. Прогнозирование просадки грунта в результате подземной добычи с использованием многослойных искусственных нейронных сетей с прямой связью и алгоритма обратного распространения — исследование на примере подземного угольного рудника Монг Дуонг (Вьетнам) // Горные науки и технологии. — 2021. — Т. 6. — № 4. — С. 241—251. DOI: 10.17073/2500-0632-2021-4-241-251.

19. Кудайберген К. Ж. Методы и модели создания рыночного 4PL-оператора на базе логистического подразделения крупного промышленного холдинга // Горные науки и технологии. — 2021. — Т. 6. — № 2. — С. 90—104. DOI: 10.17073/2500-0632-2021-2-90-104.

20. Krasyukova E., Aynbinder I., Ivannikov A. A rational approach to the management of underground mining in complex hydrogeological and geomechanical conditions based on a risk assessment // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021, vol. 684, no. 1, article 012006. DOI: 10.1088/1755-1315/684/1/012006.

21. Kondybayeva A. B., Solodov S. V. Tricubic interpolation in scientific data visualization problems / Wave Electronics and its Application in Information and Telecommunication Systems, WECONF 2019. Proceedings of Conference. Saint-Petersburg, 2019, article 8840118. DOI: 10.1109/WECONF.2019.8840118.

22. Буи С. Н., Нгуен Х., Ле К. Т., Ле Т. Н. Прогнозирование выбросов пыли (PM2.5) на угольных разрезах с помощью нейронной сети с функциональными связями, оптимизированной различными алгоритмами // Горные науки и технологии. — 2022. — Т. 7. — № 2. — С. 111—125. DOI: 10.17073/2500-0632-2022-2-111-125.

23. Ким М. Л., Певзнер Л. Д., Темкин И. О. Разработка системы автоматического управления движением БПЛА с учетом шахтных условий // Горные науки и технологии. — 2021. — Т. 6. — № 3. — С. 203—210. DOI: 10.17073/2500-0632-2021-3-203-210.

24. Khairutdinov A., Ubysz A., Adigamov A. The concept of geotechnology with a backfill is the path of integrated development of the subsoil // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021, vol. 684, no. 1, article 012007. DOI: 10.1088/1755-1315/684/1/01200.

25. Kongar-Syuryun Ch., Ubysz A., Faradzhov V. Models and algorithms of choice of development technology of deposits when selecting the composition of the backfilling mixture // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021, vol. 684, no. 1, article 012008. DOI: 10.1088/1755-1315/684/1/012008.

26. Le Dinh H., Temkin I. O. Application of PSO and bacterial foraging optimization to speed control PMSM servo systems / IEEE 7th International Conference on Communications and Electronics, ICCE 2018. 2018, article 8465728. DOI 10.1109/CCE.2018.8465728.

27. Trofimov V. An approach to intelligent control of complex industrial processes: An example of ferrous metal industry // Autom Remote Control. 2020, vol. 81, pp. 1856—1864. DOI: 10.1134/S0005117920100057.

28. Temkin I., Deryabin S., Konov I., Kim M. Possible architecture and some neuro-fuzzy algorithms of an intelligent control system for open pit mines transport facilities // Frontiers in Artificial Intelligence and Applications. 2019, vol. 320, pp. 412—420. DOI 10.3233/FAIA190205.

29. Куприянов В. В., Мацкевич О. А., Бондаренко И. С. Параметрические и непараметрические модели прогнозирования нештатных ситуаций в подземных горных выработках // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2018. — № 3. — С. 200—207. DOI: 10.25018/0236-1493-2018-3-0-200-207.

30. Temkin I., Myaskov A., Deryabin S., Konov I., Ivannikov A. Design of a digital 3D model of transport—technological environment of open-pit mines based on the common use of telemetric and geospatial information // Sensors. 2021, vol. 21, no. 18, article 6277. DOI: 10.3390/s21186277.

31. Зайцева Е. В., Медяник Н. Л. Автоматизация процессов интегрированного планирования производства и продаж продукции горноперерабатывающих предприятий цементной отрасли // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 2. — С. 111—123. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_2_0_111.

32. Timofeev A. S., Dvoichenkova G. P., Chernysheva E. N., Popadin E. G. Express method for estimating particle isometricity for quality control ferrosilicium // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2020, vol. 459, no. 5, article 052096. DOI: 10.1088/17551315/459/5/052096.

33. Lupiezowiec M., Rybak J., Rozanski Z., Dobrzycki P., Jedrzejczyk W. Design and construction of foundations for industrial facilities in the areas of former post-mining waste dumps // Energies. 2022, vol. 15, no. 16, article 5766. DOI: 10.3390/en15165766.

34. Neudakhina Y., Trofimov V. An ANN-based intelligent system for forecasting monthly electric energy consumption / 3rd International Conference on Control Systems, Mathematical Modeling, Automation and Energy Efficiency, SUMMA 2021. Proceedings of Conference. 2021, pp. 544—547. DOI: 10.1109/SUMMA53307.2021.9632108.

35. Vanin A., Aleshin S., Nasirov R., Novikov D., Tulsky V. Investigation of voltage control at consumers connection points based on smart approach // Information. 2016, vol. 7, no. 3, article 42. DOI 10.3390/info7030042.