Дроны — супероружие специалиста

Фрэнсис Вирбом, ген. исп. директор
Propeller Aero (Австралия)

Горнодобывающую промышленность часто обвиняют в излишне медленном внедрении современных технологий, однако дронов это не касается: с их помощью производственные задачи в добыче решаются в гораздо бо́льших объемах, чем во многих других отраслях. От управления материально-техническими ресурсами и контроля строительства дорог до мониторинга горных работ и хвостохранилищ — анализ данных наблюдений, выполняемых с помощью дронов, постепенно становится обычным элементом функционирования рудника.

В отличие от многих других цифровых технологий в добыче, внедрение которых происходит по нисходящему принципу, то есть по инициативе корпоративного руководства, дроны применяются на отдельных рудниках и участках, и подобное использование беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) на базовом производственном уровне позволяет быстро получать ценные практические результаты. Это, однако, не означает, что компании не способны организовать эффективное использование данных с дронов по всей организационной структуре. Другими словами, нисходящий и восходящий принципы внедрения должны дополнять друг друга, способствуя более широкому распространению информации и доступа к ней.

Чтобы лучше понять все возможности, которые могут дать руднику дроны, рассмотрим факторы, легшие в основу стремительного распространения данной технологии в открытой добыче.

Очевидные преимущества

Для специалистов не секрет, что дроны — полезнейший инструмент исследований, который может на несколько порядков увеличить количество доступной информации по сравнению с обычными методами и приборами. Так, снимки, полученные БПЛА в процессе аэрофототопографии, можно обработать, а на выходе получить топографические и контурные карты, а также целый ряд различных трехмерных моделей. С обычных летательных аппаратов фототопографией занимаются достаточно давно, однако дроны обеспечивают бо́льшую детализированность и точность до нескольких долей сантиметра.

Низкий законодательный порог

С сентября 2016 года Управление безопасности полетов гражданской авиации Австралии (англ. Civil Aviation Safety Authority, CASA) разрешает использовать дроны весом до 2 кг в коммерческих целях без лицензии, что делает Зеленый континент одним из мировых лидеров в данной области. Напротив, власти США и многих стран Европы требуют от операторов БПЛА пройти формальную сертификацию на право управления.

Массовые летные платформы

Первая волна использования БПЛА в добыче коснулась дорогих летательных аппаратов с неподвижным крылом; они отличаются большим диапазоном действия и поэтому в основном предназначены для применения на крупных предприятиях. Однако при этом пришлось пожертвовать эксплуатационной надежностью: помешать запуску такого устройства может ветер, отсутствие подходящей посадочной площадки и даже орлы, кроме того, обеспечение запасными частями и технической поддержкой — достаточно сложные задачи.

За последние несколько лет огромный шаг в развитии сделали технологии массового потребления. В 2017 году обычный мультикоптер DJI Phantom 4 весом менее 2 кг мог продержаться воздухе 28 минут и менее чем за один час (с запасным аккумулятором) облететь практически 1 км2. Сегодня участок большей площади с помощью дрона можно исследовать, вооружившись необходимым количеством аккумуляторов, и с той же скоростью, которую предлагают летательные аппараты с неподвижным крылом, но без расходов и рисков, связанных с их использованием. Запасные части в данном случае — не проблема, их можно достать в любом крупном магазине электроники.

Конечно, тяжелые дроны или летательные аппараты с неподвижным крылом не потеряли своей эффективности, а их операторы проходят обучение и сертификацию, аналогичные программам для водителей самосвалов и другой передвижной техники на рудниках.

Многие горнодобывающие компании предпочитают использовать для исследования своих карьеров и горных работ дроны еще и потому, что современный аппарат, оснащенный камерами с высоким разрешением, оптической системой предупреждения столкновений и дружественными к пользователю средствами контроля, можно приобрести менее чем за $2000. И преимущества дронов заключаются не только в возможности получать больше данных, но и в том, что нет необходимости приостанавливать деятельность определенного участка рудника для проведения наземных изысканий. Как заметил Фрэнс Нокс (Frans Knox, начальник производства «BHP Billiton». — прим. переводчика) в блоге BHP Billiton, использование дронов на объектах компании в одном только Квинсленде (Австралия) позволяет экономить $5 млн в год.

Высокая точность и доступность

Высококачественные результаты с участков большой площади, отлично подходящие для различных исследований и организации рабочего процесса, можно получить на основе комбинации построенных по данным с дронов фотограмметрических моделей и наземных контрольных точек.

Если рудник нуждается в точной карте местности с масштабом менее 10 см, все что для этого нужно, — вездеход с GPS для установки указанных точек. Эту задачу может выполнить любой маркшейдер. Когда специалист занят или размещение точек займет слишком много времени, исследование можно провести с помощью «умных» наземных контрольных точек, работающих на солнечной энергии, с точностью системы кинематики реального времени (англ. Real Time Kinematic, RTK; совокупность приемов и методов получения плановых координат и высот точек местности сантиметровой точности с помощью спутниковой системы навигации посредством получения поправок с базовой станции, принимаемых аппаратурой пользователя во время съёмки. — прим. переводчика) нажатием всего одной кнопки. В том случае, если интересующим объектом является участок, на котором физически невозможно находиться, высокоточную топографическую съемку могут провести дроны, оснащенные системой RTK.

Визуальные данные для общего использования

Исследования с помощью дронов дают более точные результаты, чем другие виды аэровоздушных изысканий, они безопаснее традиционных наземных методов наблюдения и экономичнее их в целом. Тем не менее очевидно, что все эти факторы не имеют столь высокого значения по сравнению с той информацией по рудникам, которую можно получить с помощью БПЛА. Настоящие изменения несет с собой возможность визуализации доступных и очень подробных данных с дронов. Благодаря им можно выявить множество новых точек взаимодействия полевых и офисных специалистов, поспособствовать совместному выполнению большего объема работ.

Добыча и управление материально-техническими ресурсами. С помощью дронов можно быстро провести исследование участка добычи. Так, на одном из рудников в Западной Австралии используют данные с ежедневных облетов объекта, на основе которых производится контроль качества руды, устраняется необходимость физического присутствия специалиста, занимающегося отслеживанием качества материала, идущего на мельницу.

Непрерывный контроль и соблюдение проектных показателей. Использование дронов облегчает измерение и обеспечение соответствия бортов карьера, без привлечения оборудования лазерного сканирования, присутствия персонала непосредственно в карьере и нарушения производственного режима. При условии работы с подходящей «облачной» платформы хранения и анализа данных весь процесс мониторинга может быть автоматизирован и представлен в виде соответствующей отчетности.

Непрерывный контроль охраны труда и оптимизация. Чем чаще обновляются данные, тем выше качество контроля различных участков рудника относительно установленных показателей, например карьерных дорог, их уклона и ширины. Аналогичным образом можно производить безопасные инспекции откосов и плоскостей карьера, особенно в недоступных местах.

Соблюдение норм и законов по защите окружающей среды. Благодаря регулярному использованию дронов решение задачи управления материально-техническими ресурсами, работы с отвалами и грунтом становится практичным, а не проблематичным. Подсчеты по верхнему слою грунта на расчищенных участках можно провести за секунды, что устраняет необходимость посылать на место специалиста, у которого такая работа займет несколько часов. Более того, постепенно составляемые в процессе использования БПЛА карты имеют более комплексный и объективный характер, поэтому могут быть использованы в решении критически важных производственных вопросов.

Работа с хвостами и отходами добычи. Эффективно работать с такими потенциально опасными и сложными в обращении материалами, как хвосты и отходы добычи, значительно легче при наличии регулярно обновляемых данных и простых в эксплуатации инструментов, позволяющих отслеживать изменения и соблюдение плановых показателей.

Взрывные работы и обслуживание карьера. На взрывных работах достаточно часто происходят отказы, в результате которых в опасную зону приходится посылать специалиста для исследования на месте. В этом смысле данные с дронов могут быть использованы для повышения качества планирования буровзрывных работ: на основе такой информации сотрудники предприятия имеют возможность выполнить все необходимые расчеты по глубине бурения и дистанционно и безопасно исследовать взорванный материал. Также с помощью дронов можно быстро провести сопоставительный анализ объемов материала до и после взрывания.

Ориентирование людей на участке. Одна из самых простых и тем не менее важных областей использования данных с дронов — ориентирование на участке специалистов рудника. При наличии детальных и актуальных карт повышается эффективность производственного инструктажа, упрощается работа руководителей определенных участков, которые могут наблюдать за всей зоной на экране монитора.

Как показывают приведенные выше примеры, дроны могут использоваться при решении самых разнообразных задач, они дают персоналу предприятий средство контроля и наблюдения за участками. Такие аппараты успешно применяются в составлении цифровых карт местности с такой скоростью, которую не способны обеспечить обычные методы. Основной недостаток дронов заключается в том, что получаемые с их помощью данные больше никто не использует, кроме специалистов, отвечающих за определенные производственные процессы.

Восходящий принцип как возможность организации работы предприятия

Хотя большинство компаний используют дроны, как правило, исключительно на одном из своих объектов, есть такие, которые пытаются внедрять их на множестве рудников. С этой точки зрения руководство должно понимать и обращать внимание на возможности повышения эффективности работы по всем активам компании.

Эффективное использование информации на рудниках

Если у различных подразделений компании имеется доступ к подробным, актуальным визуальным данным по исследованиям со всех объектов, эффективность и объемы взаимодействия увеличиваются еще больше. Сотрудникам необязательно находиться на участке, специалисты могут быть быстро мобилизованы для решения конкретного вопроса или проблемы, где бы они не находились. Строительство и рекультивацию рудников можно проектировать и контролировать дистанционно.

Построение взаимодействия на доверительной и скоординированной основе

Отдельным командам специалистов больше нет необходимости встречаться для решения возникающих вопросов. Повышение прозрачности взаимодействия персонала на руднике и в офисе сокращает количество времени, впустую затрачиваемого на обсуждения, увеличивает усилия на поиск действительно полезных решений. Если все задействованные специалисты работают с одним источником объективной информации, увеличивается качество их работы, снижаются расходы на подготовку отчетности и расчетов, которые перестают быть преградой на пути построения доверительных отношений и сотрудничества. Внедрение единой программы использования дронов на всех объектах компании обеспечивает принятие более эффективных решений на каждом участке.

Привлечение заинтересованных сторон, снижение рисков и решение споров

Из-за усиливающегося контроля за охраной окружающей среды, внимания общественности и надзора органов власти, отслеживание состояния окружающей среды на руднике и его окрестностях приобрело дорогостоящий, сложный и критически важный характер. Отличную возможность решения данных вопросов предлагает комплексная программа использования дронов, внедренная на корпоративном уровне. Регулярный надзор обеспечивает своевременное распознавание и реагирование на производственные изменения, прежде чем они превращаются в источник проблем. Результат — восстановление окружающей среды до такого состояния, которое существовало до начала добычи.

В случае возникновения спорных вопросов для их быстрого и объективного разрешения могут быть также использованы данные с дронов, что позволит избежать многомесячных или даже многолетних судебных разбирательств и экспертиз.

Большие данные и конкурентные преимущества в будущем

Машинное обучение и искусственный интеллект (ИИ) — это, несомненно, те технологии, которые станут «двигателем» будущего развития и экономического роста во многих отраслях промышленности, и добыча — не исключение. Основные сложности в работе системы машинного обучения практически никогда не бывают обусловлены собственно самой системой, а наличием необходимых данных для анализа. Горные компании, занимающиеся сбором и обработкой данных комплексно и организованно, получают решающее преимущество в будущем технологическом развитии.

 

Когда у вас начнут использоваться дроны? 

К настоящему времени дроны стали неотъемлемым и ценным исследовательским инструментом, что является стимулом их внедрения на уровне отдельного рудника. Со стратегической точки зрения, на корпоративном уровне БПЛА могут в перспективе занять место важнейшего компонента деятельности организации в целом. Будучи активно развивающейся компанией, экспортирующей свои программные продукты по всему миру, Propeller Aero приветствует появление инновационных решений и идей в горной отрасли. Вопрос уже не в том, будут ли на вашем руднике проводиться исследования с использованием дронов, а в том, когда это начнется.

 

Переведено и опубликовано с разрешения автора.


-0+3
Просмотров статьи: 580, комментариев: 8       

Комментарии, отзывы, предложения

Олег, 06.11.18 16:45:00

Какие лучше для России?

Валерий, 07.11.18 01:24:46

Вообще то дроны уже используются, А какие лучше, тут не скажешь однозначно. А статья, на мой взгляд, покупайте наших дронов! Писал человек поверзностно знающий горные работы. А будущее, несомненно есть.

Правильно, 07.11.18 08:19:53 — Валерий, 07.11.18

Австралийцы и особенно американцы вообще нашим в подметки не годятся. Недавно слышал, что Илон Маск учился по нашим российским учебникам, потому и сделал свои изобретения.

Пепа, 07.11.18 16:42:25 — Правильно

Абсолютно согласен!У Илона Маска дутая популярность,все его заслуги это заслуги русских учебников (которые он читал в подлиннике) и Роскосмоса,а практику он проходил у Дмитрия Рогозина светоча русской промышленности!

Валерий, 07.11.18 23:44:36

Про дроны, вообще то...

Олег, 08.11.18 10:28:57

Конечно, интересен российский опыт. Ау, кто-нибудь?

АВСD, 08.11.18 10:34:44 — Б.К. Кавчику

Какой смысл публиковать то, что не реально применить в РФ ?

Чтобы оформить разрешительную документацию на эксплуатацию своего квадрокоптера его владельцу, предстоит пройти следующие этапы:

Оформить соответствующую заявку в Росавиации, после рассмотрения которой вам выдадут разрешение на съемку (заявка может быть отклонена)

Прежде чем приступить к использованию аппарата, нужно предоставить госорганам маршрут

За несколько часов до старта вам необходимо будет оповестить диспетчера о планирующемся старте

При взлете и посадке каждое действие должно быть оговорено с диспетчером.

Успешного применения ! :-)))

Валерий, 08.11.18 22:30:19 — Олег

Наши энергетики мониторят ЛЭП квадрокоптерами. а дорожники свое строительство в Хабаровске. Последние согласовывают запуск с авиадеспетчером, с указанием высоты, маршрута, времени, проблем нет. Госдума пока не разродилась законом, так что летают.

Уважаемые посетители сайта! Пожалуйста, будьте как дома, но не забывайте, что в гостях. Будьте вежливы, уважайте родной язык и следите за темой: «Дроны — супероружие специалиста»


Имя:   Кому:


Введите ответ на вопрос (ответ цифрами) "один прибавить 1":

подписаться на комментарии