Опыт дистанционного сбора данных работы горного оборудования при разработке россыпного месторождения золота

Бабий Ю. И., директор ООО «Гран»
Москалевич В. И., гендиректор
ООО «Микросет»
Пятаков В. Г., гл. научн. сотр.
АО «Иргиредмет», д.т.н.

Благодаря бурному развитию электроники её достижения всё шире используются в совершенствовании самых различных областей промышленного производства. Одно из направлений — автоматизированный сбор данных о показателях работы подвижных машин. Современные достижения электроники успешно применяются на достаточно консервативных и «неудобных» для внедрения открытых горных работах.

 

Пионерами внедрения автоматизированного сбора данных о работе подвижных горных машин в карьерах стали крупные зарубежные предприятия. Для горнодобывающей промышленности такие решения предлагают Modular Mining /1/ и Wenco International Mining Systems /2/. Roy Hill /3/ на одном из рудников по добыче железной руды в Австралии применил сквозную цифровизацию рабочих процессов. Показательным примером использования цифровых технологий в горной отрасли может служить Vale Brazil /4/ в Бразилии — третья по величине горнодобывающая компания и мировой лидер в железорудном бизнесе.

В России цифровизацию открытых горных работ предлагает ГК «Цифра» /5/. На золоторудных предприятиях Олимпиадинского и Наталкинского ГОКов («Полюс») и на месторождениях Таборный и Гросс (Nord Cold) успешно эксплуатируются системы Wenco.

Актуальность оперативного получения диспетчерской службой данных о показателях работы горных машин (чистое время работы, продолжительность простоев, производительность оборудования, скорость движения автосамосвалов, расход дизтоплива, выявление предаварийных ситуаций с двигателями и проч.) не вызывает сомнений. На основе получаемой в реальном времени информации диспетчер карьера принимает оперативное управленческое решение, позволяющее либо устранить возникший сбой в работе карьера, либо снизить его отрицательное воздействие. Кроме того, накопленная за определённый период информация о результатах работы каждого вида горных машин и карьера в целом даёт возможность обоснованно совершенствовать набор горного оборудования, параметры систем разработки, точнее оценивать эксплуатационные затраты на различных технологических операциях и в конечном итоге снижать себестоимость товарной продукции.

 

Если факты успешного внедрения автоматизированного сбора данных о работе горных машин на крупных карьерах достаточно известны, то о применении этой современной технологии на месторождениях по добыче золота из россыпей в России у авторов настоящей статьи сведений нет. Причиной «отставания» россыпной золотодобычи в применении столь привлекательной технологии можно отметить ряд следующих факторов:

- большая разбросанность по площади участков горных работ, обычно привязанных к промывочной установке;

- высокая динамика ведения горных работ по площади, вызванная, как правило, небольшой глубиной залегания пласта и его малой мощностью, что требует частого перемещения промывочных установок и передислокации всего комплекса оборудования по автоматизированному сбору данных;

- большая вероятность резкого изменения горнотехнических условий на месторождении, требующего замены типа горной машины и перемонтажа электронного оборудования, установленного на машинах;

- относительно невысокая величина годовой прибыли предприятий, не способствующая трате средств на такие мероприятия.

 

Тем не менее компания «Микросет» /6/ приняла решение о внедрении рассматриваемой технологии и на россыпных месторождениях. Внедрению системы способствовали собственные разработки компании «Микросет» и пороговое снижение стоимости технологий для дистанционного сбора данных с передвижных горных машин. Успешному внедрению передовой технологии содействовала также активная заинтересованность в ней директора ООО «Гран» (Магаданская обл.) Ю.И. Бабия.

 

Работы по использованию автоматизированного способа сбора данных о работе горных машин на россыпях ООО «Гран» начаты в 2017 году, они ежегодно совершенствовались, и по итогам 2021 года эту технологию можно считать успешно внедрённой.

Структура комплекса автоматизированного сбора данных представлена на рис. 1.

Комплекс сбора данных включает:

- Wi-Fi-сеть;

- камеры видеонаблюдения, установленные на горной технике и на стационарных объектах (всего 80 шт.). На рис. 2 показана 3D-камера, закреплённая на капоте бульдозера Д375А;

- GPS-контроллеры на всех горных машинах и вспомогательном автотранспорте (всего 80 шт.);

- систему учёта заправок оборудования дизельным топливом, установленную на автотопливозаправщиках;

- модули оценки эффективности работы (МОЭР) горной техники. Модули установлены на экскаваторах, тяжёлых бульдозерах и погрузчиках — всего 15 шт.;

- диспетчерскую.

 

Структура Wi-Fi-сети

 

Применяемая Wi-Fi-сеть включает антенны по периметру полигона, промежуточные усилители и приёмную антенну диспетчерской. Такая сеть позволяет подключать десятки камер видеонаблюдения и GPS-контроллеров, покрывать десятки квадратных километров площадей проведения горных работ, обеспечивать соединение с удалёнными участками, объединяя их в единую сеть и обеспечивая работу в реальном времени. У ООО «Гран» отсутствует внешнее интернет-соединение, поэтому был организован спутниковый канал для телефонии и получения интернета.

 

Камеры видеонаблюдения

 

На бульдозер устанавливается две камеры — переднего и заднего вида. Для остальных машин было установлено по одной камере переднего вида на крыше кабины.

Стационарные видеокамеры были установлены на промприборах, ШОФ, в местах общего пользования, в зонах ограниченного доступа, исходя из производственной необходимости.

Изображение с видеокамер передаётся в диспетчерскую в реальном времени. Видеопоток сохраняется в виде архива на сервере предприятия.

 

GPS-контроллеры

 

GPS-контроллеры устанавливаются на горной и вспомогательной технике и позволяют определять местоположение машины, скорость её движения, пройденное расстояние, режимы работы двигателя (обороты двигателя для расчёта отработанных моточасов, аварийное давление масла с подачей светового и звукового сигнала оператору и в диспетчерскую, температуру охлаждающей жидкости, мгновенный расход топлива), давление в шинах автосамосвалов и погрузчиков. Данные со всей техники передаются в диспетчерскую и на сервер. Текущие показатели работы техники отображаются в реальном времени. Из этих данных формируются отчётные формы для анализа показателей работы каждой машины.

 

Система учёта заправок

 

Автозаправщики оборудуются системой сбора данных о заправляемых в баки машин объёмах горючего. Операторы машин имеют персональные RFID-карты, по которым производится отпуск топлива из автозаправщика и учёт его количества. Система работает в реальном времени.

 

Модули оценки эффективности работы (МОЭР) горной техники

 

МОЭР в своем составе имеет следующие устройства:

- бортовой компьютер;

- 3D-камеру для определения вида выполняемой операции и измерения объема перемещаемой породы;

-  3D-камеру заднего вида на бульдозере для определения положения рыхлителя;

- устройство на экскаваторе для автоматического определения номера загружаемого самосвала;

- планшет оператора горной техники для вывода на него данных о ее работе (тип выполняемой операции, объем перемещаемой горной массы в текущей операции, накопленный объем перемещенной массы с начала смены, средняя скорость движения машины при выполнении текущей операции и средняя скорость с начала смены, пройденный путь при выполнении операции и с начала смены, расход топлива за операцию и с начала смены и др.);

- планшет горного мастера, позволяющий ему дистанционно получать вышеперечисленные данные о режимах работы любой горной техники, оборудованной МОЭР. На планшет выводится видео с 3D-камер, данные выводятся наложенным текстом на изображение с камеры.

Вся полученная информация и видео с 3D-камер со всех МОЭР передается в диспетчерскую в реальном времени.

При отсутствии соединения с Wi-Fi-сетью МОЭР работает автономно, сохраняя данные в бортовом компьютере. С восстановлением соединения с сетью передача возобновляется, целостность данных на сервере сохраняется, потеря данных не происходит.

 

Диспетчерская

 

Диспетчерская включает в себя:

- серверную для хранения и обработки поступающих данных, хранения видео с камер;

- видеостену с шестью панелями размером 1 м в диагонали каждая для вывода видео и работы с данными (рис. 3).

 Диспетчерское программное обеспечение имеет следующие возможности:

• Вывод на экраны изображения с камер, установленных на горной технике, в реальном времени и из архива.

• Вывод на экраны видео со стационарных камер в реальном времени и из архива.

• Вывод на экран видео и данных с МОЭР, установленных на технике.

• Вывод на экран и на печать результатов мониторинга предприятия:

    - модуль формирование наряд-заданий, путевых листов;

    - модуль учета заправок;

    - модуль технического обслуживания техники по адаптивным моточасам;

    - модуль аварийных ситуаций в реальном времени;

    - модуль формирования графиков и отчетов о работе горного предприятия с текущими и архивными данными за любой период;

    - модуль расчета себестоимости перемещения 1 м3 горной массы по каждой единице техники, участку работ, по горному предприятию в целом.

 

Всего средствами дистанционного сбора данных на предприятии было оснащено следующее подвижное оборудование:

- бульдозер-рыхлитель Д375А — 6 шт.;

- экскаватор гидравлический обратная лопата с вместимостью ковша 1,0 м3 — 7 шт.;

- экскаватор гидравлический обратная лопата с вместимостью ковша 1,5 м3 — 1 шт.;

- колёсный погрузчик WA-420 с вместимостью ковша 3,0 м3 — 1 шт.;

- автосамосвал FAW грузоподъёмностью 22 т (КНР) — 3 шт.;

- автосамосвал Shacman грузоподъёмностью 20 т (КНР) — 6 шт.;

- автосамосвал КамАЗ грузоподъёмностью 20 т — 8 шт.

 

Анализ полученных наблюдений и их технико-экономическая оценка будут представлены в последующих статьях.

 

Продолжение следует

 
ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ
1. https://www.modularmining.com
2. https://www.wencomine.com
3. https://www.royhill.com.au/our-operation/our-smart-mine
4. http://www.vale.com/brasil/EN/business/mining/Pages/default.aspx
5. https://www.zyfra.com/ru
6. http://b2mine.com         
 

-------------------------------------------------------------------------------------

СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА
ДЛЯ ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ 

 

ООО «Микросет» (Москва) – поставщик промышленного компьютерного оборудования и разработчик специализированного программного обеспечения.
На рынке с 1991 года. С 2013 года внедряет системы мониторинга и управления производством на золотодобывающих предприятиях.

 

+7 906 789 47 88, lv@microset.ru, www.b2mine.ru

 


-2+2
Просмотров статьи: 837, комментариев: 15       

Комментарии, отзывы, предложения

Сергей, 04.03.22 16:06:35

Дело интересное, буду ждать продолжения. Хотел посмотреть сайт: b2mine.ru, а он не работает.

Инженер, 04.03.22 21:40:59

Ю. И. Бабию и Микросету браво!

Производство, 05.03.22 07:37:38

Чем обусловлена необходимость такого рода мероприятий?

Пока абсолютно непонятно.

Василий Кокушев, 05.03.22 08:43:19 — всем

Сейчас получите охапку скептических отзывов.

Например : Вы хотите дистанционно и безлюдно отработать месторождение?

Да это же бред.

Но в конце-концов так и будет. Вот только путь долог и тернист.

Автор, 05.03.22 12:13:21 — Василию Кокушеву

Статья не о "безлюдной отработке месторождения", а о безлюдном сборе показателей работы техники.

Нах , 05.03.22 12:26:48

Нах это надо? 80 камер, 80 мониторов, куча бездельников, которые не работают а за работой следят. Все так и наровят не работать, а рядом сидеть.

Борисыч, 05.03.22 13:19:57 — Автору

Планшет у горного мастера и бульдозериста. И тот и другой вводит каждый свои данные. Это Вы называете безлюдным сбором информации?

По началу чтения я решил, что схема упраздняет институт горного мастера и руководить процессом будет центральный диспетчер, но все оказалось сложнее.

Практик, 06.03.22 05:06:49

Жду продолжения, пока судить рано

Магадан, 07.03.22 02:28:08 — Пессимистам

Бабий умный руководитель, его Гран вполне успешно добывает золото много лет. Так что вряд-ли Бабий делает какую-то ерунду, тем более в течении многих лет. Стоит внимательно присмотреться, к новой технологии. Мозгами пошевелить тоже полезно, если такие имеются.

Оптимист, 07.03.22 07:03:44

Умные люди не застрахованы о ошибок.

Выше чётко написали, статья не раскрывает сути в чем плюс внедрения. Собрали кучу показателей по каждой технике, а дальше что? Хотя бы абзац, про то какую проблему решили в Гране?

Про оценку эффективности работы, для чего, как я понимаю это внедрялось, как раз таки, ни слова.

"Покупайте наших слонов!"(с)

СНС, 07.03.22 12:33:47 — Оптимисту

В конце статьи есть слова: продолжение следует

Читать устал, 07.03.22 18:53:53

Не совсем понятно зачем это бла-бла-бла и растягивание на несколько статей.

Журавлев, 08.03.22 10:27:15 — Усталому читателю

В авторах статьи - доктор наук. Он пишет обстоятельно: состояние проблемы, актуальность и т.п. - потому получается длинновато. Зато обстоятельно.

Конечно, Войну и Мир сейчас вряд-ли кто-то может осилить. Но если 3 страницы довольно гладкого текста вас утомили, то вы, наверное, просто плохо читаете? Надо больше читать, тренировки помогают. Про скорочтение в Интернете много пишут.

Александр , 09.03.22 01:12:01 — Всем

Я ставил камеру на пром прибор. Потом просматривал на ускоренной и считал чистое время работы и объём промывки по ко кол-ву ковшей. Очень муторно. Если этот процесс автоматизировать то это просто класс. Добавить контроль топлива и съёмку выработок и отвалов с квпдрокоптера, с расчётом объёмов перемещенной породы. Мне бы хватило такой схемы контроля.

Василий, 09.03.22 12:34:57 — Александр

Если у вас есть идея об автоматизации процесса учёта ковшей, мы готовы предложить решение под вашу задачу. Контроль топлива и объёмы перемещённой породы также сможем рассчитать. Оставьте свои контакты или свяжитесь со мной любым удобным для вас способом. Мои контакты есть в конце статьи.

Уважаемые посетители сайта! Пожалуйста, будьте как дома, но не забывайте, что в гостях. Будьте вежливы, уважайте родной язык и следите за темой: «Опыт дистанционного сбора данных работы горного оборудования при разработке россыпного месторождения золота »


Имя:   Кому:


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