Внедрение автоматизированных систем контроля и управления горным производством в условиях подземных рудников

Максим Панишев — Руководитель подразделения Pitram, ООО «Майкромайн Рус»
E-mail:mpanishev@micromine.com




Особенно хочется остановиться на стадии отработки месторождения. Для этого этапа компания MICROMINE разработала специализированный продукт Pitram, с помощью которого осуществляется контроль и управление основными технологическими процессами в работе предприятия, вне зависимости от способа добычи, добываемого сырья и других особенностей месторождения. На сегодняшний день система Pitram используется более чем на 60-ти месторождениях ведущих горнодобывающих компаний всего мира. Rio Tinto, De Beers, Newmont, BHP Billiton, Barrick, Xstrata, Glencore, Kinross — это далеко не весь список компаний, использующих систему Pitram на своих предприятиях. Опыт внедрения показывает, что за первый год реализации системы на предприятии происходит рост коэффициента использования оборудования (примерно до 10–15%), сокращение общих операционных затрат (от 5 до 10%), улучшение безопасности производства за счет оперативного обмена информацией, улучшение качества планирования, устранение «узких мест» в горных работах и техническом обслуживании за счет более точного мониторинга возникающих проблем, выявление негативных тенденций на ранних стадиях.

Рис. 1.

Для реализации вышеуказанных задач Pitram включает в себя ряд модулей и приложений, которые позволяют охватить все аспекты горнодобывающего производства. Система позволяет осуществлять эффективное планирование деятельности предприятия как в краткосрочной? так и долгосрочной перспективе, с возможностью отслеживания прогресса выполнения производственной программы за различные интервалы времени, оптимизировать производственные процессы в случае возникновения внештатных ситуаций, отображать информацию о работе парка оборудования, отслеживать перемещение руды, с учетом содержания, от добычного забоя до обогатительной фабрики, определять местоположение персонала и оборудования с историей перемещения в течение смены, создавать содержательные отчеты по всем аспектам деятельности в режиме реального времени в любой точке мира.

Рис. 2.

Одним из ключевых вопросов при установке систем контроля и управления горным производством на подземных рудниках является наличие беспроводной телекоммуникационной инфраструктуры. Ее можно считать своего рода фундаментом для строительства информационной системы современного предприятия, она необходима для своевременного сбора производственной информации и мониторинга производственной деятельности предприятия. В рамках любого проекта по внедрению информационных систем на предприятии вопрос развития беспроводной телекоммуникационной инфраструктуры привлекает наибольшее внимание со стороны горнодобывающей компании, поскольку это самый дорогостоящий и трудозатратный вопрос проекта, который зависит от различных факторов: масштабов производства, срока службы предприятия, применяемой технологии буровзрывных работ. Но в большей степени — от готовности компании инвестировать в развитие подобных проектов. Как правило, многие компании уже имеют различные средства связи, например, радиосвязь. Дополнительные затраты на прокладку новых магистралей для создания беспроводной среды передачи данных с различных устройств компания не всегда считает возможным. Также нужно отметить предприятия с небольшими объемами добычи, которые в принципе не готовы к реализации подобных проектов.

Учитывая специфику предприятий и многолетний опыт в данной области, компания MICROMINE предлагает своим клиентам разные конфигурации системы для того, чтобы иметь возможность сбора и анализа информации, полученной путем:
1. Ручного ввода.
2. За счет голосовых сообщений при помощи радиосвязи.
3. Автоматически.

При этом данные способы могут комбинироваться в рамках проекта на одном предприятии.

Рис. 3.

Ручной ввод данных — это простейший метод. Информация от операторов (машинистов) оборудования собирается в конце смены и вносится в систему для последующей обработки с использованием веб интерфейса. Данное решение подходит для небольших по объемам добычи предприятий, на которых используется малое количество основного и вспомогательного оборудования, с полностью отсутствующей или плохо развитой инфраструктурой (рис. 1).

При голосовом способе передачи данных используется система радиосвязи. Рациями оснащаются машинисты основного и вспомогательного оборудования, а также диспетчер производственного отдела. Информация по каждому технологическому процессу (циклы загрузки, разгрузки, транспортировка ПИ и т.д.), поступает напрямую от машинистов к диспетчеру, который вносит данную информацию в Pitram для дальнейшего анализа (рис. 2).

Автоматизированный способ подразумевает установку бортовых компьютеров на базе таких решений, как Pitram Mobile и Pitram Mobile Tablet для создания двухсторонней связи между оператором оборудования и диспетчером, а также создание беспроводной инфраструктуры передачи данных. В чем принципиальное отличие данных решений (рис. 3, 4, 5).

Pitram Mobile

Pitram Mobile — это программное обеспечение, которое устанавливается на бортовые компьютеры с сенсорным экраном в корпусе для агрессивной среды. Компания Micromine разработала интерфейсы, позволяющие собирать технологические данные о работе оборудования с ряда проприетарных протоколов с штатных систем, установленных на оборудование заводом-изготовителем. Функциональные возможности решения позволяют осуществлять:

• регистрацию машиниста в начале смены в системе (персональные данные, ID пароль);
• просмотр списка запланированных задач (наряда) с указанной последовательностью. При этом идет отображение всех обновлений, совершённых в системе в течение смены;
• обновление статусов и циклов для каждой задачи (начало, окончание задачи, циклы погрузки-разгрузки, бурение и т.д.);
• ввод информации о простоях, ремонтах, отображение конкретных причин, время ожидания ремонтных служб;
• отображение информации о весе ковша (кузова), работе основных агрегатов (двигатель, гидросистема, уровень топлива, износ и давление шин и т.д.).

Помимо установки бортовых компьютеров на каждую единицу техники, автоматизированный способ подразумевает развёртывание инфраструктуры беспроводной связи в подземной части рудника. Данный способ подразумевает значительные инвестиции в беспроводную связь и, как правило, используется на больших по объемам добычи предприятиях с большим сроком отработки.

Рис. 4.

Pitram Мobile Tablet

Использование данного метода автоматизации сбора данных о работе самоходного оборудования стоит отметить отдельно, так как он не предусматривает больших материальных затрат на построение новой инфраструктуры, но позволяет добиться результатов, схожих с установкой сети беспроводной передачи Wi-Fi, за исключением оперативности поступления данных.

Схема работы и автоматизации выглядит следующим образом:
1. Оператор оборудования в начале смены получает планшет с установленным приложением Pitram Mobile;
2. В течение смены оператор работает с приложением и вносит все данные о работе оборудования;
3. ПО Pitram Mobile, подключенное к бортовым системам оборудования, собирает информацию о технологических параметрах в течение смены;
4. В конце смены оператор оборудования поднимает планшет с собой на поверхность;
5. Планшет, попадая в зону действия беспроводной сети Wi-Fi, передает данные на сервер Pitram.

Таким образом, данные, собранные в течение смены, становятся доступны для анализа и построения отчетов после подъема оператора.

Стоит выделить следующие моменты:
1. Существуют промышленные планшеты, разработанные для работы в особо жестких условиях, пыле- влагозащищённые по стандарту IP55 и выше, с возможностью крепления на технику.
2. Передача планшетов, а также их хранение может быть организовано на базе существующей ламповой, где операторы обязаны отметиться в начале смены;
3. Планшет может синхронизироваться в любом месте, при нахождении в той же сети, что и сервер Pitram. Таким образом, если организовать точки доступа в подземной части рудника (например — в камере ожидания клетьевого ствола), то информация поступит в систему еще до подъема на поверхность.

Рис. 5.

Решение Pitram Mobile tablet разработано специально для небольших по объемам добычи предприятий с полностью отсутствующей или плохо развитой инфраструктурой. Данное решение позволяет снизить человеческий фактор в большинстве технологических процессов, связанных с добычей и транспортировкой руды и предоставлением достоверной информации по каждой единице оборудования.

Вы сможете получить больше информации о наших решениях на сайте www.micromine.com или напрямую, связавшись с наши специалистами.

Опубликовано в журнале «Золото и технологии», № 3 (25)/сентябрь 2014 г.