Inteligentne systemy mechatroniczne w maszynach górniczych

1. Wprowadzenie Bezpieczenstwo energetyczne Polski, zwlaszcza w aspekcie wzrastającej konsumpcji energii, wymaga ciąglego pozyskiwania i produkcji surowcow do jej wytwarzania. Podstawowym źrodlem wytwarzania energii w kraju jest wegiel. Wydobywanie tego surowca energetycznego, zwlaszcza wegla kamiennego, jest jednak coraz trudniejsze, z uwagi na zwiekszającą sie glebokośc eksploatacji i wystepowanie coraz trudniejszych warunkow gorniczo-geologicznych. Nastepuje wzrost zagrozen gorniczych przekladających sie na bezpieczenstwo i środowisko pracy w kopalniach. Zagrozenia te związane są z zapaleniem i wybuchem metanu, pozarami endogenicznymi, tąpnieciami, zawalami oraz wyrzutami skal czy wdarciem sie wody. Wydobywanie wegla wymaga zatem stosowania coraz bezpieczniejszych technologii eksploatacji, w tym wdrazania systemow mechanizacyjnych ograniczających ryzyko oraz skutki wystąpienia niepoządanych zdarzen. W latach siedemdziesiątych ubieglego wieku probowano wprowadzic automatyzacje do polskich kopaln wegla kamiennego. W kopalni doświadczalnej JAN probowano uruchomic zautomatyzowaną ściane wydobywczą z uzyciem cyfrowej maszyny sterującej MASTER 301 [1]. Z uwagi na trudne warunki gornicze oraz niedoskonalośc owczesnych rozwiązan technicznych proba ta nie zakonczyla sie sukcesem. Rozwoj szeregu dziedzin przemyslu: maszynowego, elektronicznego, chemicznego, jak rowniez mozliwośc zastosowania nowych materialow oraz postep w dziedzinie komputeryzacji i informatyki umozliwiają coraz szersze wdrazanie inteligentnych systemow maszyn gorniczych. Inteligencja maszyn czy systemow maszynowych definiowana jest jako zdolnośc adaptacji do nowych warunkow i wykonywania nowych zadan (Stern), jako zdolnośc do rozwiązywania problemow (Piaget) lub jako zdolnośc uczenia sie (Ferguson). Inteligentne maszyny to takie, w ktorych najwazniejsze dane zbiera sie i analizuje w sposob planowy i zorganizowany, i ktore sluzą poprawie bezpieczenstwa i racjonalizacji kosztow ich funkcjonowania. Odpowiednie gromadzenie i przetwarzanie ogromnej liczby informacji pozwala na blyskawiczny dostep do wiarygodnych danych, pozwalających na podejmowanie trafniejszych decyzji. Inteligentna maszyna nie jest zbiorem gotowych rozwiązan, po wprowadzeniu ktorych zarządzanie nią staje sie latwiejsze. To idea, ktora powinna mobilizowac do opracowywania rozwiązan dązących do doskonalości, przy nieustannie zmieniających sie i bardzo zlozonych mechanizmach. Wdrazanie idei inteligentnych maszyn jest procesem ciąglym, w ktorym nieustannie trzeba odpowiadac na nowe wyzwania. Istotne jest zatem stosowanie przemyślanych rozwiązan i dostosowywanie ich do ciągle zmieniających sie czynnikow wewnetrznych i zewnetrznych.