DULVRT - geografický informační systém důlních vrtů

Úvod popisuje současnou situaci při praktickém nasazení GISU v oblasti hlubinného uhelného hornictví v České republice a hlavní problémy bránící jeho rozvoji.
Dále je popsaná programová aplikace vyvinutá v OKD, DPB PASKOV a.s. pro načítaní dat z databáze geologicko- průzkumných vrtů pro potřebu tvorby výpočtu zásob, důlně technických plánů , a bezpečnosti dolů.
Řešení je postaveno v prostředí CAD programu MICROSTATION a databáze ACCESS a je poprvé nasazeno na Dole ČSM Stonava, ČMD a.s.
Závěr shrnuje možnost dalšího rozvoje a požadavky na moderní informační systém pro potřeby hlubinných dolů v rámci INTRANET sítě.

 

Prosazení geografických informačních systémů GIS do informačního systému průmyslových podniků je značně obtížné. Skutečně efektivní nasazení vyžaduje nastolit řád pro práci s veškerými informacemi a jejich intenzívní využití na všech místech, kde jsou potřebné. Z hlediska nákladů na potřebný hardware a software proto z ekonomického hlediska přichází do úvahy jen technicky nejnáročnější řešení vybudování a provozování GISU v rámci počítačové sítě na bázi klient-server s klienty v podobě WEB prohlížečů na standardních počítačích a výkonné databáze uchovávající prostorové informace na straně serveru, která prostřednictvím WEB serveru data poskytuje. To vyžaduje prvotní investice v řádu miliónu Kč, jedině to však je schopno přinést efekty a zaplatit se v ekonomicky přijatelném čase. Míra pochopení těchto faktů je u současného vrcholového vedení podniků velmi nízká a přímo úměrně k tomu je ochota k potřebným investicím.

V oblasti hlubinného uhelného hornictví je situace obdobná. GIS technologie může být v dolech nasazena do všech rozhodujících činností (od přípravy a těžby, přes dopravu a odstraňování následků těžby) s velkým ekonomickým efektem. V tomto roce bylo konečně vyhlášeno výběrové řízení na dodavatele GIS softwaru. Budování informačního systému OKD a.s. se doposud soustřeďovalo na ekonomický systém SAP, který však nemůže být plně efektivní bez propojení se systémem GIS (zejména je to problematika správy majetku). Toto propojení je součástí řady GIS softwarů (f. BENTLEY, ESRI, SMALLWORD). Systém SAP je sice výkonný, ale finančně tak enormně náročný, že ponechává minimální prostor pro budování jiných informačních systémů.

Budování GISU na jednotlivých podnicích OKD probíhá zatím zdola - z iniciativy pracovníků, kteří tyto data potřebují . Provozovaný software je rozdílné úrovně , zhruba stejně jsou zastoupeny instalace AUTOCADU a Microstationu.

V  oblasti základních mapových podkladů (katastrálních map) jejich digitalizace v rámci jednotlivých dobývacích prostorů je hotová nebo probíhá , ale není smluvně podchycena spolupráce s katastrálními úřady na jejich aktualizaci. Dochází k tříštění sil a duplicitním činnostem. Vlastní základní důlní mapy jsou v počátku digitalizace. Archivní mapová dokumentace v likvidovaných DP se od letošního roku začala skenovat.

Praktické nejčastější nasazení GIS je pak v dílčích aplikacích převážně pro potřeby pracovníků důlního měřictví a geologie.

geografický informační systém důlních vrtů DULVRT

Pro potřeby průzkumu uhelných zásob provedl DPB Paskov a.s.od roku 1960 cca 3500 geologicko-průzkumných vrtů o celkové délce přes 1000 km.

Informace z těchto vrtů jsou zachovány ve formě ručně kreslených geologických profilů, tištěných výsledků analýz uhlí a hornin a jsou základním podkladem pro návazné geologicko-těžební práce (výpočty zásob, projekty otvírky , přípravy a dobývání).

Od počátku využívaní CAD programů (AUTOCAD, Microstation) k tvorbě mapové a jiné dokumentace od roku 1992 bylo nutné počítačově zpracovat data z geologicko-průzkumných vrtů pro jejich načítání do  těchto programů. Vytvářely se dílčí databáze vybraných zájmových údajů (mocnost a hloubka uložení slojí apod.) v podobě DBF souborů.

Od roku 1995 se všechny informace z vyhodnocení vrtů archivují v digitální formě v programu GEOEX (nadstavba nad databází FOXPRO) Tento program byl prvotně vytvořen pro potřebu vlastního vyhodnocování a zpracování vrtu a vytvoření jeho kresleného profilu na tiskárně. Nebyla zde řešena problematika využití informací z vrtů pro potřeby dolu pomocí výběrových dotazů pro využití v jiných programech. Tato data se stala základem pro nové komplexní řešení.

Z hlediska komplexního využívaní dat z vrtů klade nejvyšší požadavky výpočet zásob, který analyzuje dílčí informace a vytváří z nich informace komplexní. Potřebuje data k řadě návazných činností s rozdílnými požadavky na jejich grafické či textové zobrazení. Z těchto důvodu bylo vytvořeno zde popisované řešení , které vychází z již dříve provozovaného softwaru databáze ACCESS a CAD programu Microstation.. Data ve formátu DBF jsou převedena do databáze ACCESS. V této databázi jsou vytvořeny formuláře pro vstup a editaci dat, jejich prohlížení, tiskové sestavy a programy pro výběry dat.

Programová aplikace pro grafické vykreslení vrtů je vytvořena v jazyku Microstation BASIC a tvoří ji několik programů, které zpracovávají jednotlivé dílčí požadavky.

Příslušná mapa vrtů se vytváří pomocí programu MAPAVRTU s volbou typu zobrazení dat dialogovým panelem. U mapy sloje lze volit zobrazení hloubky a profilu sloje. Mapa je propojena s tabulkou obsahující základní data o vrtu přes standardní propojení ODBC s databází pomocí MSLINK.

Načtení a zobrazení dat profilů vrtů obsluhuje program LOGGIS, který pomocí vstupního zadávacího formuláře a vybráním zájmových vrtů (ohradou nebo postupným výběrem) vytváří prostorový SQL dotaz do databáze ACCESS. Uživatel si může zvolit z možností vykreslení celého profilu vrtu, nebo zadaného hloubkového intervalu, intervalu mezi dvěma zvolenými slojemi a nadloží a podloží v zadaném násobku mocnosti zájmové sloje. Na základě dotazu se načtou základní data o konkrétní vrstvě, typ horniny, mocnost, hloubka uložení báze vrstvy, u sloje její identifikace a profil, identifikační horizonty (faunistické patra, polohy tonsteinů - usazenin sopečného původu ve sloji). Ze základních dat se pak vytváří dotaz do kódových tabulek, ze kterých se načtou data grafických atributů : barva vyplnění, číslo vrstvy a příslušný název buňky pro značku horniny.

Výsledky dotazů se vykreslují v podobě profilů vrtů ve výchozím DGN souboru dle zadaných podmínek. Profil je kreslen do několika vrstev s možností vypnutí a zapnutí jednotlivých údajů. Program umožňuje přes propojení ODBC dotazy do databáze na detailní slovní popis jednotlivých vrstev a aktualizaci identifikace slojí. Slovní popis se automaticky vytváří z jednotlivých textových kódů pomocí kódových tabulek

Program pro tvorbu korelačních řezů KORELREZ a GEOLOGREZ pro vykreslování profilů pro geologické řezy řeší současné zobrazení více vrtů.Vybrané vrty na základní mapě jsou uloženy v tabulce a pak ve zvoleném měřítku vykresleny v novém DGN souboru.

Barevný vzhled vykreslovaných vrstev lze volit zadáním čísla barvy v tabulce vlastností.

Lze volit mezi úplným zobrazením profilů, nebo jen zobrazením slojí. U korelačního řezu se vrt srovnává k zájmové zadané sloji, což umožňuje dokumentovat litologický vývoj a mocnost jednotlivých vrstev. U geologického řezu se vrty vykreslují do příslušných Z souřadnic.

Vzhledem k hustotě kresby dochází občas k překrývání popisných textů, což se řeší ruční editací kresby standardními funkcemi programu Microstation.

V databázi je uložena i tabulka s chemicko-technologickými vlastnostmi uhlí.

Analýzy lze souřadnicově vynést do mapy spolu se zájmovými hodnotami, dotazovat se na ně.

Hodnoty lze rovněž načíst do digitálního modelu a zobrazit je pak v podobě izolinií.

Toto řešení lze uplatnit i pro potřeby důlní praxe, kdy je pro řešení řady dílčích problémů nutno znát profily ložiska v daném místě .

Z iniciativy Ing. Richarda Pavlíka vedoucího geologa Dolu ČSM ve Stonavě, je aplikace nasazena od května 1999 na ODMG Dolu ČSM ČMD a.s.. Data ze cca 350  vrtů v rámci dolu již byla využita pro operativní výpočet zásob dolu a tvorbu důlně-technických plánů. Data jsou průběžně aktualizována o nově odvrtané vrty. Při nasazení počítače PENTIUM II je rychlost vykreslování a odezvy databáze na dotazy uspokojivá.

Řešení bude v roce 2000 nasazeno Důl Darkov .

Komplexní řešení uložení všech vrtů přesahuje limity databáze ACCESS . Vrty z každého dobývacího prostoru budou proto uložené v samostatné databázi. Perspektivně plánujeme uložení dat v relační databázi ORACLE.

Toto řešení týkající se geologicko-průzkumných vrtů postihuje jen část problematiky týkající se průzkumu, těžby a správy ložiska. Při této činnosti vzniká obrovské množství prostorových informací, které je nutno archivovat. Dnešním světovým trendem je uchovávat grafické informace v databázi spolu s ostatními daty a zpřístupnit je pomocí INTERNET technologie.

Náš cíl je shodný, existuje i pro nás relativně dostupné řešení: ukládat data z formátu DGN do databáze ORACLE a data prohlížet v prostředí INTRANETU pomocí JAVA prohlížeče s grafickými funkcemi. Tím by se měla informace dostat na všechna místa, kde je potřebná.

OKD, DPB PASKOV a.s. podniká v poslední době praktické kroky v budování GIS (nákup digitálních katastrálních map, softwaru) limitujícím faktorem je však výše investic. GIS je dlouhodobá záležitost a vyžaduje dlouhodobé investice. Plánování v našem uhelném hornictví se sice dnes podobá věštění z křišťálové koule a peníze jsou bohužel vždy až na prvním místě. Doufejme, že ekonomická situace se zlepší a dělejme vše proto, aby se české uhelné hornictví ještě nasazení GIS ve zdraví dožilo a v GISU uložené informace efektivně využívalo.