Как автоматизированный рудник становится новой реальностью?

Тренд на цифровизацию и автоматизацию промышленности не обошел стороной предприятия по добыче полезных ископаемых. Владельцы горнодобывающего бизнеса хотят получать максимум эффекта от своих ресурсов, оптимизируя рабочие процессы. Как автоматизированный рудник стал новой реальностью и каковы перспективы развития отрасли, рассказывает директор проектного офиса по работе с горнодобывающими предприятиями УГМК-Телеком Антон Кондратьев.
«Первым этапом на пути к автоматизации рудников стала установка систем позиционирования горнорабочих и транспорта. Их наличие на предприятиях в свое время потребовал Ростехнадзор в целях обеспечения безопасности. Без отслеживания местоположение всех подвижных подземных единиц вести добычу попросту не разрешалось, но выгоду от этих систем предприятия не получали. Да, можно оперативно отследить количество людей, работающих в выработке, но оперативно управлять процессом добычи невозможно», — рассказывает Антон Кондратьев.
Следующий этап развития — диспетчеризация производства, которая позволяет увязать в единую систему позиционирование, телефонную и беспроводную связи, оповещение, информацию с локальных датчиков (газоанализ, скорость потока воздуха и прочее), обеспечив тем самым оперативное взаимодействие диспетчеров на поверхности и мастеров, работающих под землей.
«Диспетчер, сидя за пультом и имея план по добыче на день, может оперативно получать информацию о том, какой объем работ выполнен на текущий момент, и, в соответствии с полученными данными, производить оперативное планирование работ, передавая новые наряды на носимые мобильные устройства мастеров.
Диспетчеризация рудника позволяет более грамотно управлять техникой. Если сейчас по тем или иным причинам машины могут простаивать 30-40% рабочего времени, то оцифровка процессов даст возможность найти причины простоя и исключить его.
При этом нужно отметить, что диспетчеризация на рудниках невозможна без наличия мощных каналов связи. В забой кабель не подвести, он не будет работоспособен, поэтому будущее за беспроводной связью, например, на базе технологии Wi-Fi. Еще один вариант — использовать стандарт беспроводной связи LTE, который помимо коммуникации обеспечил бы точное позиционирование рабочих и техники, но распространение высокочастотных сигналов под землей крайне ограничено.
Если строить систему связи на базе LTE, необходимо будет устанавливать передающие базовые станции через каждые 200-300 метров друг от друга по прямой видимости, а в случаях извилистых выработок на каждом изгибе и повороте — все это серьезные затраты для построения сетей связи. Сейчас совместно с партнерами наша компания тестирует системы LTE на низких частотах, посмотрим, что из этого получится», — рассказывает Антон Кондратьев.
Сегодня УГМК-Телеком устанавливает на горнодобывающих предприятиях системы позиционирования, оповещения, светофорное оборудование, строит каналы связи и системы диспетчеризации. Но в целом цифровизация не будет возможно до тех пор, пока не будет сделана цифровая модель рудного тела. Это еще один этап на пути к автоматизации — создание цифровой модели рудника, которая позволит максимально точно определять содержание полезного сырья в залежах и строить оптимальные планы по добыче.
Параллельно с цифровизацией рудники начинают осваивать и удаленную работу на технике. Уже сейчас на рынке существуют бурильные установки, ПДМ и другие машины, которыми можно управлять дистанционно. Оператор сидит в кресле на поверхности, он снабжен джойстиками и мониторами, на которые выводятся данные с камер, закрепленных на машине.
«Удаленное управление техникой дает колоссальную экономию времени и позволяют предприятию увеличивать выработку. Простой пример: на рудниках существуют межсменные интервалы, на доставку рабочего до забоя и отправку его обратно уходит по 2-3 часа. Если взять минимум две пересменки в день, выходит, что техника простаивает до 6 часов в сутки. Если же есть возможность удаленного управления, то на время пересменки машина переключается в режим удаленной работы и ей управляет оператор с поверхности. Таким образом мы существенно снизим простои техники, связанные с пересменкой», — говорит Антон Кондратьев.
И опять же для обеспечения бесперебойного функционирования техники на расстоянии нужны качественные каналы связи. В компании УГМК-Телеком уже начали работать в этом направлении.
«Пока мы не управляем техникой удаленно, но уже сейчас реализован функционал снятия показаний с бортовых самописцев машин, что позволяет оперативно отслеживать все необходимые показатели работы техники. Передача информации происходит по беспроводной технологии через узловые точки, которые проезжает машина. Точки расположены таким образом, чтобы хотя бы один раз в час данные были переданы. Это еще не онлайн-информация, но уже достаточно оперативные данные и возможность своевременно отреагировать на возможные отклонения в работе техники. Следующий шаг — полное покрытие выработок, что позволит производить полноценный онлайн-мониторинг и использовать удаленное управление техникой», — резюмирует Антон Кондратьев.