Ing. Ivan Bílý
Severočeské doly a.s., Doly Bílina
ul. 5. května, 418 01 Bílina, Česká republika
tel.: +420417805564, fax: +420417504002
E-mail: bily@mail.sdas.cz
In the referate will be presented experiences with practical using of mobile geoinformatical technologies on base of GeoExplorer CE - GPS receiver with integrated CE computer and TRIMBLE GPS Pathfinder Pocket - iPaq Compaq - ESRI ArcPad. Next there will be summarized the results of using thus designed appliance in terrain, limits of punctuality in different conditions (opened terrain, town etc.).
V referátu budou prezentovány zkušenosti s praktickým používáním mobilních geoinformačních technologií na bázi GeoExploreru CE - GPS přijímač s integrovaným CE počítačem a Trimble GPS Pathfinder Pocketu - iPaq Compaq - ESRI ArcPad . Dále pak budou shrnuty výsledky použitelnosti takto navrženého zařízení v terénu, meze přesnosti v různých podmínkách (otevřený terén, město) apod. .
Rozvoj a využívání nových geoinformačních technologií, které v současné době zasahují téměř každou oblast lidské činnosti se nevyhnuly ani Severočeským dolům a.s., Doly Bílina. V současné době Doly Bílina mají rozsáhlý geoinformační systém, který byl doplněn o nové geoinformační technologie. Jednou z nich je mobilní geoinformační technologie, která využívá celosvětového trendu miniaturizace výpočetní techniky a její implementace s komunikačními technologiemi. Geografické informační systémy v součinnosti s globálním polohovým systémem již pro řadu podniků a uživatelů nejsou pouze produktem, který slouží pouze k prezentaci nebo k účelům, jenž ho degradují, nýbrž jsou nutností. Již dnes lze s určitostí konstatovat, že geoinformační technologie nezůstanou pouze doménou odborníků, ale v rozličných obměnách aplikací bude hlavně sloužit laické veřejnosti.
Současným trendem v poskytování služeb v oblasti GIS je sdílení geografických informací prostřednictvím sítí, ať už v globálním měřítku prostřednictvím Internetu nebo ve vnitropodnikové sféře prostřednictvím intranetu. Díky moderním technologiím je dnes možné sdílet přímo geografická data, která můžeme distribuovaně zpracovávat. Velké využití má i poskytování geografických dat ve formě internetových map, účelových aplikací apod.. Současnou filozofií informačních technologií je poskytnout adresátovi informaci, na správnou adresu ve správný čas, a to bez rozdílu druhu informací. Lze říci, že mobilními geoinformačními technologiemi rozumíme prostředky vzniklé integrací geoinformačních technologií a telematiky, určené pro získávání geoinformací a jejich zprostředkovávání mobilním uživatelům. Nejrozšířenějším příkladem jsou různé mobilní jednotky, které jsou sestaveny například kombinací radiomodemu, palmtopu - přenosný počítač, internetové sítě, softwarevého vybavení pro GIS a přijímače GPS. Druhým příkladem mohou být mobilní telefony v kombinaci s přijímačem GPS.
Systém GPS, který je ideální pro efektivní sběr dat do GIS a pro mobilní GIS. Je sestrojen tak, aby splňoval podmínky práce v trénu. Tzn., že je vodotěsný, nárazuvzdorný, má širokou nabídku umístění přijímače i antény GPS, má možnost připojení externího napájení, možnost výstupu dat v reálném čase a vstupu diferenčních korekcí pro zpřesnění výpočtu polohy.
Obr č. 1 Schematické zobrazení přenosu dat s GPS o poloze objektu.
Systém je využíván v záchranném systému Dolů Bílina, kdy všechna hasičská a zdravotnická vozidla jsou tímto systémem vybavena a jejich pohyb v zájmovém území Dolů Bílina je koordinován s dispečinku. K vizualizaci pohybu dopravního prostředku slouží Internet server, který údaje o poloze zobrazuje prostřednictvím Intranetu.
Obr č. 2 Příklady prostředků pro mobilní geoinformační technologie. Vlevo je snímek přijímače GPS a iPaq Compaq s programovým vybavením ARCPad, na snímku vpravo je vozidlo záchranné služby s detailem na anténu GPS, na snímku v levé dolní části je navigátor při zpracovávání dat a v pravé dolní části hasičský vůz vybaveny navigačním systémem GPS.
Trimble GPS Pathfinder Pocket - iPaq Compaq- ESRI ArcPad našel obrovské uplatnění i v oblasti kontroly a evidence pohonných hmot. Zde byla využita možnost připojení externích zařízení. Tato externí zařízení mají za úkol snímat množství načerpaných a vydaných pohonných hmot, a tento údaj nazpět zaslat na dispečink. V tomto případě systém GPS nemá prioritní úlohu navigace vozidla, ale především úlohu kontrolního mechanismu pro vedoucí pracovníky.
Obr č. 3 Vozidlo na ropné produkty vybavené systémem Pathfinder Pocket a senzory na snímání množství přečerpaných pohonných hmot.
Výhody:
Nevýhody:
Přesnost udávaná výrobcem koresponduje se skutečností. Měření bez korekcí v intervalu mezi 5-10 m a se zapnutými korekcemi do 5 m. Výrazné odchylky v měření byly způsobeny nedostatečným pokrytím oblasti družicovým signálem. Např.: Vysoké těžební řezy a rozsáhlé kovové konstrukce báňské technologie. Celý systém je stabilní a je využíván. Nevýhodou je zdlouhavé načítání dat na straně uživatele, která je zapříčiněna omezenými možnostmi podnikové sítě.
Kompaktní systém pro pořizování a aktualizaci dat v terénu. Významný pomocník pro tvorbu geografického informačního systému. GPS přijímač s EVEREST technologií umožňuje měření v obtížných podmínkách.12-ti kanálový přijímač umožňuje sběr kódových dat submetrové přesnosti i fázových dat decimetrové přesnosti (do 30 cm). Je schopen přijímat korekce EGNOS a dosahovat bez dalších nákladů DGPS přesnosti bez referenční stanice. Je vysoce odolný, má vodotěsnou úpravu, je nárazuvzdorný a prachotěsný. Jeho součástí je dotykový barevný displej s vysokým rozlišením. Podpora GSM komunikace, připojení k ISP, síti (internet). Možnost připojení externí antény, externího napájení, externích senzorů. Podporuje zobrazení map v různých formátech a národních souřadnicových systémech.
Tento systém má na Dolech Bílina široké uplatnění a ve velmi krátkém čase si u svých uživatelů našel místo neodmyslitelného pomocníka, což je nevídaná skutečnost, jelikož zavádění novinek do pracovního procesu vždy u uživatelů vyvolává velkou nedůvěru a neochotu, a to jak na úrovni České republiky, tak i v celosvětovém měřítku.
Z hlediska důležitosti podpůrných prací na Dolech Bílina jsou výsledky geologických činností jedny nejvýznamnějších informací. Proto je na tuto oblast kladen velký důraz, protože v konečné fázi neúplné geologické podklady se mohou negativně projevit na nesprávném rozhodování vedoucích pracovníků a v neposlední řadě na ekonomických ukazatelích. Nasazením GeoExploreru Je do geologických služeb Dolů Bílina došlo k optimalizaci práce, a to jak ve formě zjednodušení jednotlivých pracovních úkonů, tak i v omezení požadavků na měřičskou službu.
Obr č. 4 Vzorkování vrtů na Dolech Bílina.
Obr. č.5 Dokumentace řezů.
Oddělení krátkodobé přípravy výroby je v úzkém kontaktu s geology a měřiči Dolů Bílina, poněvadž vychází zejména z jejich podkladů při projektování měsíčních postupů skrývkových velkostrojů a uhelných rypadel. I zde si GeoExplorer CE našel své mimořádné uplatnění. Je využíván při kontrole dodržování výšky pojezdové plošiny, což v minulosti znamenalo zadat tento úkol geodetům. Výsledek měření byl vždy s časovým zpožděním. Dnes je tento problém odstraněn, a vedoucí pracovník je schopen okamžitě provést příslušná opatření na místě.
Obr č. 6 Měření pojezdové plošiny pomocí GeoExploreru CE.
Další možnost využití nasazení GeoExplorer CE objevily pracovníci Dolů Bílina, kteří jsou členy Bílinské přírodovědné společnosti, která má mimo jiné i ve své náplni zachraňovat ohrožené živočichy, kteří žijí v oblasti tvorby nových výsypkových těles, které se nacházejí v zájmovém území Dolů Bílina. Celý proces záchrany živočichů probíhá v několika etapách, kdy je nejdříve nutnost vytipovat lokalitu výskytu ohrožených živočichů, kde hrozí postup výsypkového tělesa. Dále pak odchyt živočichů a jejich určení, a následně jejich transport na novou lokalitu. Zpravidla se využívají zrekultivované plochy, které poskytují živočichům nový domov. GeoExplorer CE zde slouží jako zápisník do kterého se zapisují počty a druhy odlovených živočichů a zároveň jako přístroj GPS, který nám udává souřadnice nového teritoria zachráněných živočichů.
Obr č. 7 Zaměření nového teritoria zachráněných živočichů.
Obr č. 8 Zachráněný skokan skřehotavý.
Výhody:
Nevýhody:
Finančně dostupná zařízení, která jsou vhodná pro profesionální nasazení v oblasti geografických informačních systémů a mobilních GIS. Velmi široké praktické využití. Přesnost udávaná výrobcem koresponduje se skutečností. Výrazné odchylky v měření byly opět způsobeny nedostatečným pokrytím oblasti družicovým signálem. Např.: Vysoké těžební řezy a rozsáhlé kovové konstrukce báňské technologie.
Na úplný závěr je třeba říci, že tyto zařízení splňují veškeré podmínky provozu v báňských podmínkách, a to jak z hlediska vysoké odolnosti proti povětrnostním podmínkám, tak i vysoké prašnosti, která bohužel patří k báňské činnosti. Tato zařízení jsou již finančně dostupná i pro menší firmy, a svou přesnosti měření umožňují pracovat v oblasti GIS a mobilních GIS na velmi vysoké úrovni. Vyjmenované aplikace, které se v současné době využívají na Dolech Bílina z určitostí nezůstanou osamoceny, a v dohledné době vzniknou další, které budou pracovníkům Severočeských dolů a.s. usnadňovat každodenní práci.