БПЛА на страже безопасности хвостохранилищ

Заверткин Сергей Александрович - директор по развитию промышленных решений компании Skymec.

Одним из важных направлений в инновационном развитии золотодобывающей промышленности стало активное применение беспилотных технологий. Беспилотные авиационные системы (БАС) не только экономят время и человеческий ресурс на рудниках, позволяют производить мониторинг процессов добычи и соответствия параметров карьера утвержденным плану и схеме развития горных работ, но также помогают контролировать безопасность эксплуатации хвостохранилищ.

Опасность хвостохранилищ

При неправильных проектированиях или эксплуатации хвостохранилище представляет большую опасность для людей, окружающей среды и инфраструктуры. В случае аварии на них могут образовываться грязевые волны, подобные селевым потокам, разрушающие все на своем пути. Сооружение и эксплуатация хвостохранилищ без учета последствий изменения климата, таких как сильные дожди или снегопады, так же опасны и могут приводить к значительным материальным потерям. Требованиями промышленной безопасности предусмотрена организация мониторинга за показателями состояния гидротехнического сооружения с начала его возведения и на протяжении всего периода эксплуатации. В число необходимых мероприятий такого мониторинга входит обязательный контроль за уровнем воды и учет объемов и динамики складирования шламов. Если измерить текущий уровень воды особой сложности не представляет, то вот определить какое количество твердых фракций и ила скрыто под толщей воды и насколько равномерно они распределяются по чаше технологического водоема довольно сложно. Идти пешком по топкой жиже зачастую очень токсичных отходов (например, цианиды в золотодобывающей промышленности) равносильно самоубийству. Проводить измерения с лодки трудоемко, небезопасно и не всегда возможно.

Мониторинг хвостохранилищ с помощью БВС

Благодаря использованию дронов можно значительно уменьшить непосредственное участие персонала в выполнении этой сложной работы и повысить точность и полноту данных батиметрических обследований технологических водоемов.

Инновационное решение для золотодобывающей промышленности - это беспилотный комплекс для батиметрии с эхолотом. Это решение позволяет безопасно, быстро и с большой точностью с воздуха оценить наполняемость хвостохранилищ, чтобы с минимальными затратами получить актуальные данные для оценки рисков и планирования мероприятий по обеспечению безопасной эксплуатации и развитию гидротехнических сооружений. Технология актуальна для многих добывающих и металлургических компаний.

Процесс батиметрического обследования с дрона DJI достаточно прост и выглядит так: 

Для получения целостной 3D модели гидротехнического сооружения, включая дамбу и надводную часть чаши водоема используются воздушное лазерное сканирование или аэрофотосъемка. Лидар DJI Zenmuse L1 обеспечивает одновременное получение данных для построения плотного облака точек и ортофотоплана. Плотное облако точек позволяет смоделировать надводную часть технологического водоема, а ортофотоплан незаменим для задания полигона и планирования безопасного маршрута предстоящей съемки. Все параметры полета, влияющие на качество и полноту, получаемых эхолотом данных, рассчитываются в приложении управления беспилотником автоматически. Далее дрон в автоматическом режиме, выполняет полет на малой высоте (около 2-х м) над поверхностью воды с опущенным в нее на кабеле эхолотом и таким образом проводит батиметрические замеры . Полученные данные обрабатываются в специальной программе, которая формирует цифровую модель рельефа дна. Если совместить эту модель с результатами воздушного лазерного сканирования и данными съемки дна до начала наполнения, можно получить исчерпывающую информацию об уровне наполнения и необходимости проведения работ по подсыпке и укреплению дамбы. Итогом работы является точная 3D-модель, включающая берега, дамбу и дно технологического водоема.

Решение для батиметрии

Беспилотное решение для батиметрии с эхолотом может состоять из коммерческой полетной платформы серии DJI Matrice и высокоточного эхолота, например, ECT400.

DJI Matrice 300 – это мощный инструмент в промышленности. Он может находится в воздухе до 55 минут имеет сменную полезную нагрузку, не боится дождя и может управляться двумя пультами. Максимальная передача сигнала - до 15 км, обнаружение препятствий в 6 направлениях, защита от влаги уровня IP45, рабочая температура: -20°C…+50°C, а также горячая замена аккумуляторов.

ECT400 – считается одним из самых легких и компактных эхолотов на рынке сонаров. Он измеряет данные отраженного излучения в диапазоне 100 м, шириной луча 5° и частотой обновления 1~10 Гц.