Для чего используют дроны на угольных предприятиях

Как дроны меняют горнодобывающую промышленность

Швейцарская компания Ferrexpo, чьи подразделения разбросаны почти по всему миру, решила запустить программу беспилотных технологий для развития своих горно-добывающих подразделений. Одним из успешных примеров подобного опыта стало украинское подразделение. Его задачей стало минимизировать риски в области безопасности труда сотрудников, работающих на рудниках.

Использование дронов для решения опасных задач

Часто сотрудникам компании приходится работать с крупным промышленным оборудованием длительное время, что представляет серьезную опасность для персонала. Оборудование, разумеется, нуждается в проверке и техническом обслуживании, однако его остановка даже на полчаса может привести к финансовым потерям компании в десятки тысяч долларов. Руководство компании решило, что применение беспилотных летательных аппаратов поможет получать критически важные данные для эффективной работы на местах ведения добычи и при этом минимизирует риск для работников.

Один из владельцев украинского подразделения компании Февзи Аметов считает, что применение дронов хотя и не позволит полностью исключить так называемый “человеческий фактор”, но зато снизит его влияние и повысит уровень безопасности. По мнению специалистов компании, приобретение и применение беспилотных технологий в горнодобывающей области позволит добиться следующих преимуществ:

Практически во всех областях работы горнодобывающей промышленности можно использовать такие полезные приложения Pix4Dmapper и Surpac. Отлично показавшие себя с точки зрения снижения операционного риска и контроля качества беспилотники можно также применять в течение всего срока управления активами. Например, с помощью программного обеспечения и беспилотников можно сравнить информацию о том, что планировалось и что было построено по проекту и совместить эти данные по цепочке с данными служб управления и учета продукции.. Составление карты открытого рудника

Украинские сотрудники швейцарской компании отмечают, что внедрение беспилотных технологий стало целой революцией в работе практически всех подразделений. Ведь пришлось не только менять или расширять штат сотрудников, но и разрабатывать новые правила работы, инструкции, а также осуществлять эффективную интеграцию новых технологий в рабочий процесс компании.

Для работы команды, отвечающей за использование беспилотников, в качестве основной модели были выбраны дроны DJI Matrice 210 RTK. Встроенный модуль RTK оказывает помощь во время выполнения автоматических полетов в районах с сильными магнитными помехами. Квадрокоптер также автоматически определяет степень близости команды к стенкам шахты или карьера, что позволяет снизить вероятность инцидента. Более того, впервые компания получал опыт использования дронов глубоко под землей. И опыт получился вполне успешным. Например, в ручном и автоматическом режиме дроны смогли эффективно выполнять задачи миссии на уровне 410 м под землей (на полтавском участке компании). Здесь перед сотрудниками стояли следующие задачи:

Точные результаты

Измерения проводились с четырех контрольных точек для оценки калибровки проекта, среднеквадратичной ошибки (RMSE) и общей точности модели. Поскольку все контрольно-пропускные пункты были на уровне земли, среднеквадратическое отклонение проекта было низким. Используя ровер RTK в качестве тахеометра, команда измерила 959 точек от уровня земли до дна шахты, которая была глубиной 170 м. В то время как GSD был 1,8 см на уровне земли, в его самой низкой точке, как сообщалось, он был 5,6 см. Таблица ниже демонстрирует некоторые отклонения в измерениях высоты поверхности. Однако эти изменения были в пределах ожидаемой вертикальной точности.

Внедрение данных, полученных с дрона, в рабочий процесс

В результате работы экспортировались файлы формата 2D и 3D, для обработки которых применяли программное обеспечение сторонних производителей. Данные файлов были нужны для дальнейшего анализа.

Безопасность на рабочем месте

Эту стратегию безопасности можно свести к следующим пунктам:

Результаты

Конечно, в области горной добычи важнейшим вопросом для коммерческого использования является фактор запасов, ведь именно исходя из их параметров можно прогнозировать уровень добычи, прогнозировать прибыль и результаты аудита. Уровень запасов также определяет, будет ли работа месторождения бесперебойной достаточно долгое время. В данном случае компания экспортировала данные из из Pix4Dmapper в свои текущие программные решения, включая Surpac, AutoCAD Civil 3D и K-mine. Процесс сбора данных оказался намного проще, а полученные модели более детальными благодаря новой методике, повысившей уровень детализации изображений, получаемых с поверхности, включая точки координат в труднодоступных местах.

Читайте о применении дронов в промышленности

Источник

Беспилотные летательные аппараты в горнодобывающей промышленности

Специалисты отрасли горных и разведующих компаний из разных стран широко обсуждают в профессиональной сети в Интернете плюсы использования и проблемы внедрения беспилотников для повышения эффективности в горной добыче.

Беспилотники в горнодобывающей отрасли становятся все более и более востребованы. Это обусловлено возросшим спросом на качественные данные, получаемые в режиме реального времени, для повышения эффективности и производительности добычи.

Для коммерческого использования беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) необходима лицензия от управления авиацией, поэтому до сих пор горнодобывающие компании либо нанимают собственный штат специалистов, сертифицированных для управления БПЛА, либо обращаются к сторонним специализированным компаниям. Во многих странах, например, в Австралии, законодательные положения, регулирующее использование беспилотников, неясные, запутанные и ограничивают их использование в промышленности. Причины в том, что на фоне современных технологий законы и правила уже устарели.

Так зачем же вкладывать деньги в лицензирование собственных специалистов и покупку одного или нескольких собственных БПЛА? Беспилотник может приносить пользу руднику несколькими способами. Многие горные компании (напримео, «Sandfire Resources», «Territory Resources», «Iluka Resources», «Newcrest Mining» и «Ensham Resources») уже пришли к этому. На одной из последних встреч группы специалистов горнодобывающей области в сети Linkedin (социальная сеть для поиска и установления деловых контактов) была представлена важная информация и данные об использовании дронов горными компаниями.

Главный геолог компании «McElroy Bryan Geological Services Pty Ltd» Дэмьен Каллен заметил: «Разведка отвалов, кажется, главная область применения беспилотников, но, как многие замечают, существует множество других возможностей. Я вижу, как эффективно их можно использовать для оценки устойчивости уклонов, гораздо более детального и точного картографирования стен карьеров, при этом без необходимости не подвергать персонал возможным опасностям работы в полевых условиях.

Характерная сфера применения летательных аппаратов, в которой я бы использовал их раньше, — это идентификация нарушений растительного покрова, связанных с геологическими аномалиями. Это сэкономило бы много времени и сняло риски, связанные с лазанием по местности в попытках найти и оценить области таких аномалий. Дроны были бы очень полезны для первичной оценки ситуации и обозначения конкретных целей для полевых команд.

То же самое относится к решению обычных ежедневных задач, например, оценка определенных объектов и разработка наилучших путей подъезда буровой разведочной техники в условиях густой растительности. Из этого следует, что еще одна сфера использования беспилотников — оценка воздействия на окружающую среду геологоразведочной деятельности и других горных работ, мониторинг процесса рекультивации. Придумав один способ применения, сразу обнаруживаешь и другие, вытекающие из него».

Дэмьен Каллен положительно высказывается о применении БПЛА в рекультивации рудников. Правительство многих стран постоянно ужесточает соответствующие стандарты и наказания за их несоблюдение, поэтому для добытчиков как никогда стало важно контролировать процесс восстановления флоры и фауны. Инфракрасные камеры на беспилотниках — отличный способ увидеть, как «оживает» растительность на больших участках земли.

Директор компаний «Moore-Quip», «JACON Shotcrete Equipment Mining», «Civil & Marine Concrete Pumps & Consumables» Адриан Мур дает важные советы тем, кто собирается внедрять на добыче устройства удаленного контроля:

«Я занимался устройствами удаленного контроля для глубокого бурения, торкретирования и считаю, что, даже несмотря на то что это превосходная идея, есть множество процедур, предназначенных для обеспечения безопасности такой деятельности; чтобы извлечь из нее пользу, вам необходим высококвалифицированный обслуживающий персонал и операторы. Если вы думаете, что полностью оборудованное устройство удаленного контроля можно просто купить, включить и забыть о нем, то я вас разочарую. Есть множество сложностей в поиске или обучении специалистов, в обеспечении безопасности работы, а также в изменении самого образа мыслей, необходимого для организации и управления БПЛА.

Ваша служба поддержки должна отвечать не только за электронику и механическую часть оборудования, вам нужен программист или специалист в области удаленного контроля. Надо иметь полное представление о том, что люди взаимодействуют с устройствами при их обслуживании, управлении, они должны изолировать оборудование от неквалифицированного персонала. Люди забывают, что главной целью применения машин остается эффективная добыча. Возможно, у вас уже есть хорошее промышленное оборудование, но переход от ручного управления к полной автономности — это многоэтапный процесс со своими рамками и следствиями, для управления которыми вам необходима специальная команда. Я могу гарантировать, что директор вашего рудника и в этом случае будет следить за производственными результатами использования таких машин и знать, как они влияют на ежедневную работу рудника».

Консультант по геологии и добыче Джордж Котци высказал веский аргумент в пользу БПЛА и того факта, почему их внедрение в горнодобывающую промышленность идет не так быстро:

«Горнодобывающая промышленность медленно принимает новые технологии; причину этого я вижу в том, как нас учили в университетах (с точки зрения традиционного мышления о добыче и промышленности в целом за последние 100 лет университеты мало изменились), и в том, что сотрудники в большинстве своем не получают современных практических знаний в области оптимизации. «Самая большая глупость — делать то же самое и надеяться на другой результат», — сказал Альберт Эйнштейн. Перемены — это неизбежность жизни, поэтому принимайте их полностью. Перемены в способе управления, инновации для извлечения большей прибыли, оптимизация — это отношение и способ мышления, которому можно научиться. Никто из нас не рождается доктором или добытчиком — мы учимся этому.

Если бы у меня был карьер или даже подземный рудник с подходящими условиями, я бы купил беспилотник. Их можно использовать в самых разных аспектах: при добыче, взрывных работах, при планировании и разведке. Возможность запрограммировать их на полет по маршруту, возможность зависнуть над местностью дают огромное преимущество. Несомненно, беспилотники повысят эффективность и прибыльность добычи. Ребята, считайте затраты, покупайте, экономьте деньги и время, берегите жизнь».

Источник

Беспилотные технологии для маркшейдерской съемки

Горнодобывающие компании могут работать успешно, если значительные средства вкладываются в развитие маркшейдерской службы. Причина в том, что маркшейдеринг – это довольно сложная и трудоемкая процедура, требующая дорогостоящего оборудования, специального ПО и квалифицированных специалистов.

Маркшейдерское дело является целой отраслью горной науки и техники, в рамках которой изучаются полезные ископаемые. Это происходит с помощью специальных измерений и на основе полученных данных создается геометрическое построение структуры горных пород, а также особенности размещения в них полезных и вредных компонентов.

Для маркшейдерского дела, как уже говорилось, разработаны и применяются специальные приборы. Как правило, собранная информация собирается и оформляется в виде графической документации, включающей чертежи, которые создаются с помощью метода геометрической проекции.

Традиционные методы маркшейдерской съемки и их недостатки

Как уже отмечалось, маркшейдеринг занимает важное место в производственной деятельности горнодобывающих предприятий. Грамотная маркшейдерская служба – это одна из ключевых составляющих успешной деятельности и отличных результатов работы компании. Какие основные задачи выполняет маркшейдерская служба?

Работа маркшейдеров очень трудоемкая и сложная. Чтобы успешно выполнять поставленные задачи, специалистам требуется достаточно дорогое оборудование и специальные компьютерные программы. На специалистов – маркшейдеров возлагается огромная ответственность. Они должны соблюдать все проектные параметры систем разработки и добычи полезных ископаемых, параметров различных зданий и сооружений в районе шахты, включая поверхность.

3D-модель месторождения, созданная с помощью DJI Phantom 4 PRO RTK-PPK и высокоточного геодезического GNSS приемника

Мощные горнодобывающие предприятия сталкиваются с возрастающими сложностями, если хотят добиться высоких показателей производства. Продвижение забоев должно идти с высокой скоростью, границы отвального комплекса и хвостового хозяйства, а также рудных складов быстро меняются. Нередко на предприятии одновременно действуют от 2 и более строительных площадок.

Понятно, что в таких условиях осуществлять эффективное управление и контроль над такими специфическими объектами довольно сложно. Даже при условии, что тахеометрическую съемку одного объекта горнодобывающего комплекса выполняют несколько высококвалифицированных специалистов, на качественное выполнение этой работы потребуется приличный период времени, как правило, около недели. Поэтому уже сравнительно давно крупные предприятия привлекают пилотируемую авиацию для выполнения аэрофотосъемки.

DJI Matrice 300 RTK Combo + Мобильная станция D-RTK 2 + штатив D-RTK 2

Комплект:
Дрон DJI Matrice 300 RTK, пульт DJI Smart Controller Enterprise, аккумулятор Intelligent Battery WB37, посадочное шасси, калибровочная пластина системы обзора, кейс для переноски, батареи TB60, зарядная станция BS60, мобильная станция D-RTK 2 High Precision GNSS, штатив для мобильной станции D-RTK 2

Задача:
Помощь при геологоразведке и добыче, контроль и мониторинг нефтеперерабатывающих предприятий, мониторинг и реагирование на объектах транспортировки топлива

Применение:
Государственные и частные компании нефте- и газодобывающего комплекса, контролирующие организации

DJI Matrice 300 RTK Combo

Комплект:
Дрон DJI Matrice 300 RTK, пульт DJI Smart Controller Enterprise, аккумулятор Intelligent Battery WB37, посадочное шасси, калибровочная пластина системы обзора, кейс для переноски, 2 интеллектуальные батареи TB60, зарядная станция BS60

Задача:
Помощь при геологоразведке и добыче, контроль и мониторинг нефтеперерабатывающих предприятий, мониторинг и реагирование на объектах транспортировки топлива

Применение:
Государственные и частные компании нефте- и газодобывающего комплекса, контролирующие организации

Платформа DJI Matrice 300 RTK

Комплект:
Пульт DJI Smart Controller Enterprise

Задача:
Помощь при геологоразведке и добыче, контроль и мониторинг нефтеперерабатывающих предприятий, мониторинг и реагирование на объектах транспортировки топлива

Применение:
Государственные и частные компании нефте- и газодобывающего комплекса, контролирующие организации

Источник

Дроны в карьер

Мировая горнодобывающая промышленность демонстрирует хорошую выручку и доходность, но для завоевания доверия потребителей и инвесторов в современном мире этого мало, говорится в исследовании PwC «Ресурсы для будущего». Отрасли следует поменять свой консервативный имидж, в частности шире применяя новые технологии, отмечают аналитики.

В российских металлургических компаниях это понимают и уже начали действовать, внедряя технические новинки и средства обработки полученной с их помощью информации.

Цифра, отлитая в металле

По масштабам запланированных инвестиций в цифровые технологии российские металлургические компании опережают банковскую отрасль и уступают лишь телекоммуникациям, подсчитали в KPMG, опросив руководителей более 100 компаний из разных отраслей, среди которых 8% – металлургические. Результаты исследования «Цифровые технологии в российских компаниях» были опубликованы в январе 2019 г.

Сверху видно все

По предварительным оценкам, в 2019 г. металлургические компании инвестировали в программы цифровой трансформации даже больше, чем декларировали годом ранее, – от 250 млн до 1 млрд руб. каждая, рассказывает «Ведомости&» руководитель группы стратегического и операционного консультирования KPMG в России и СНГ Елена Устюгова. При этом более 75% металлургов ставят целью окупить вложения в течение 1–3 лет. Компании, отмечает Устюгова, постепенно переходят от пилотных проектов к комплексным программам цифровизации, делая ставку на повышение эффективности за счет решений на базе анализа больших данных и предиктивной (предсказательной) аналитики.

С высоты птичьего полета

Маркшейдерское обеспечение карьеров с помощью беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), по словам директора департамента горнорудного производства УК «Металлоинвест» Рината Исмагилова, помогает сократить время на сбор и обработку информации, повысить безопасность ведения горных работ как в карьере, так и на отвалах, наконец, исключить ошибки, связанные с человеческим фактором.

В горнодобывающей отрасли для контроля шахт и карьеров сегодня в основном используют традиционные методы маркшейдерских съемок: с помощью тахеометров, теодолитов, нивелиров и спутниковых систем позиционирования GPS горные инженеры-маркшейдеры выполняют съемку выработок и следят за движением горных пород, делая замеры. Ошибки маркшейдеров могут привести не только к убыткам, но и к серьезным авариям, поэтому новые технологии напрямую влияют на показатели безопасности.

В октябре 2019 г. беспилотный летательный аппарат Luftera LQ-4 прошел испытания на Михайловском ГОКе, входящем в состав «Металлоинвеста». За пять полетов, занявших 2,5 часа, дрон подробно сфотографировал 6 кв. км территории горных разработок, в том числе труднодоступные или вовсе недоступные для людей участки. Беспилотник выполнил аэросъемку карьера, отвала рыхлой вскрыши и двух складов окисленных кварцитов.

Применение БПЛА позволяет более эффективно и оперативно выполнять съемку карьера, отвалов, складов и др., объясняет Исмагилов.

Второй беспилотник был успешно протестирован на другом предприятии компании – Лебединском ГОКе, а специалисты комбината прошли обучение работе с новой техникой и программным обеспечением.

По оценкам KPMG, применение дронов увеличивает скорость изучения фактического рельефа в 3–6 раз, а корректировку документации – в 2–4 раза. Николай Легкодимов, руководитель технологической практики KPMG в России и СНГ, обращает внимание, что важное дополнение к летающим устройствам – создание единого цифрового пространства для хранения и обработки данных, получаемых с аппаратов, чтобы можно было проводить анализ статистики.

В перспективе с увеличением объема работ «Металлоинвест» рассмотрит необходимость приобретения дополнительных БПЛА.

Хорошие наклонности

Для контроля за устойчивостью бортов карьеров «Металлоинвест» испытал еще одно устройство – наземный георадар IBIS-FM.

Наблюдения за осадочными и скальными породами проводились в августе – сентябре 2019 г. на сложном участке борта южного карьера Михайловского ГОКа – на участке строительства крутонаклонного конвейера.

По словам Исмагилова, контроль такой же площади и в таком же режиме измерений традиционными маркшейдерскими методами – задача сложная и трудоемкая. Это делает георадар безальтернативным инструментом для мониторинга откосов и бортов карьера, особенно для скальных месторождений.

Применение этой технологии позволит «Металлоинвесту» организовать центр мониторинга устойчивости бортов карьеров, а результаты мониторинга будут доступны всем специалистам предприятия, что позволит повысить уровень безопасности и принимать надежные оперативные решения.

Непрерывный контроль

Георадар – это специализированный радиолокатор, который при помощи радиоимпульсов контролирует состояние уступов и бортов карьера. Он способен практически в режиме реального времени фиксировать миллиметровые смещения породы на расстоянии до 4,5 км, что позволяет установить оборудование в безопасном и удобном для обслуживания месте. Георадар может вести мониторинг состояния бортов карьера постоянно, в том числе ночью и в плохую погоду.

В перспективе «Металлоинвест» обеспечит георадарами оба своих горно-обогатительных комбината, рассказал Исмагилов «Ведомости&».

Рыночный опыт

Безопасностью и цифровизацией карьеров озабочен не только «Металлоинвест». Георадары уже внедрили Ковдорский ГОК, принадлежащий «Еврохиму», золотодобывающий Олимпиадинский ГОК группы «Полюс», а также «Кузбассразрезуголь».

«Евраз» использует дроны для маркшейдерской съемки на предприятиях Распадской угольной компании. По данным компании, это уже повысило оперативность принятия решений и позволило сократить время простоя карьерной техники. А «Норильский никель» вместе с подрядчиками дорабатывает подземный дрон для шахт, который сможет автономно перемещаться под землей по рудоспуску и в автоматическом режиме проводить его проверку.

Помимо внедрения отдельных технологических решений «Металлоинвест» работает над объединением всей информации в единую горно-геологическую интегрированную систему (ГГИС) на основе единой базы данных ГОКов. Ожидается, что внедрение ГГИС повысит качество проектирования и планирования, что позволит снизить себестоимость горных работ, говорится в презентации «Металлоинвеста».

Экономический эффект от цифровизации своих карьеров пока оценить сложно, говорит представитель «Металлоинвеста». В первую очередь эти проекты направлены на повышение безопасности ведения горных работ, объясняет он.

Данные ГГИС «Металлоинвеста» будут также использоваться в единой системе управления финансово-хозяйственной деятельностью, которую компания внедрила на базе решения SAP S/4HANA в 2018–2019 гг. &

Источник

Применения БПЛА в горнодобыче и геологоразведке

Беспилотные технологии воздушного и наземного типа всё активнее проникают в различные отрасли производства, а также в сферу добычи полезных ископаемых.

Промышленный квадрокоптер DJI Matrice 300 RTK стал достойным наследником 200-й серии «Матрис», которая в свою очередь пришла на замену Matrice 100 и Matrice 600. Впрочем, качество и надёжность первых промышленных и научных Matrice были настолько высокими, что их эксплуатация в ряде организаций осуществляется и по сей день.

Тем не менее выход первой и второй серии Matrice 200/210 произвело своеобразную революцию в направлении промышленных беспилотников. Эти квадрокоптеры получили мощную силовую установку, оптимальные скоростные режимы, высокий уровень защиты, позволяющий использовать летательные аппараты в непогоду, резервирование ключевых модулей, подогрев двигателей и замечательные интеллектуальные функции.

Но, пожалуй, самым примечательным нововведением DJI была гибкая система для установки полезной нагрузки у моделей M210/M210 RTK в первом и втором поколениях.

Однако практика эксплуатации показала, что серия Matrice 200 может быть значительно усовершенствована, что и выразилось в появлении новой модели Matrice 300 RTK. Она заменила собой сразу три модификации М200/М210, так как получила сразу три разъёма для установки камер и другой полезной нагрузки и модуль RTK для высокоточного позиционирования. А поскольку компания DJI уже давно предоставила покупателям своей продукции возможность использовать авторские и сторонние разработки (при условии их интеграции в среду DJI через фирменный SDK), то рамки применения нового дрона были существенно расширены.

К этому следует добавить, что в последние годы DJI стремится предоставить профессиональным пользователям своих продуктов не только летательные аппараты и полезную нагрузку к ним, но и другие компоненты, образующие целую «экосистему» DJI, её комплексные беспилотные решения. В них, в частности, входит дополнительно оборудование вроде мобильных станций RTK, а также профессиональные программные продукты: DJI GS Pro (для работы в энергетике, сельском хозяйстве, строительстве, научных исследованиях, а также для спасательных операций), DJI Terra (для картографии, фотограмметрии и создания трехмерных моделей), DJI Thermal Analysis Tool 2 (для обработки тепловых изображений), DJI FlightHub (для планирования работы дронов и управления флотом беспилотников) и другие.

Усовершенствованные полётные характеристики

Новый промышленный дрон М300 RTK прежде всего получил ряд существенных изменений в конструкции и силовой установке, которые в сумме дали хороший эффект для полетных параметров аппарата и его полезной нагрузки. Инженеры внесли изменение в конфигурацию, расположив роторы с пропеллерами под лучами, а не над ними, как было раньше, а также изменили планер таким образом, чтобы он, благодаря обновлённой силовой установке, мог гарантировать стабильность и эффективность при выполнении полётных миссий в разных условиях, включая неблагоприятную погодную обстановку.

Ключевые полётные характеристики М300 RTK

Варианты полезной нагрузки

Конструктивные новшества и более мощная силовая установка обеспечили уникальную возможность — несколько конфигураций полезной нагрузки. Теперь у пользователей M300 RTK есть в распоряжении три варианта установки различного оборудования в зависимости от целей и потребностей планируемых миссий. Например, специалисты по горному делу могут установить на М300 не только камеру (визуальную, тепловизионную и/или инфракрасную), но и другое совместимое оборудование (LiDAR, газоанализатор и иные специализированные системы получения данных). При максимальной нагрузке дрон спокойно выдерживает до 2,7 кг полезного оборудования.

Новые камеры от DJI для Matrice 300 RTK

DJI специально разработала и выпустила для новой версии промышленных дронов линейку уникальных камер (и это не считая уже имевшихся моделей совместимых тепловизионных и визуальных камер). К ним относятся гибридные камеры Zenmuse H20/H20T, а также камеры Zenmuse P1 и Zenmuse L1. Из них особенно примечательны модели H20T с тепловизионной матрицей и L1, на которой установлен модуль Livox LiDAR для лазерного сканирования.

Поскольку Matrice 300 RTK допускает установку до 3 единиц оборудования, то теперь можно комбинировать указанные устройства и формировать план работ для очередной полетной миссии, получая в результате всеобъемлющую точную и своевременную информацию.

Совместимы с M300 RTK камеры

Интеллект для сложных миссий и безопасность

Сложные полётные задания в любой сфере промышленного применения, включая горнодобывающую, предъявляют высокие требования не только к аппаратному, но и программному обеспечению. Важно наличие таких опций, которые помогают эффективно и качественно выполнять задачи любого уровня сложности в самых разных условиях. Для этих целей M300 RTK получил такие полезные функции, как:

И это далеко не всё. Помимо этого, DJI постаралась повысить уровень безопасности при выполнении полётов, оснастив дрон системой, позволяющей в реальном времени не только контролировать местоположение дрона, но и «видеть» обстановку в воздухе в районе полетов.

Интересным решением также стало оснащение М300 функционалом для управления платформой двумя операторами. При этом каждый из них имеет равные права и может в любое время «перехватить» управление, например, если работы выполняются на большой территории, где видимость для одного пилота будет неизбежно ограничена при увеличении расстояния между ним и дроном.

Мощная система технического зрения также повысила безопасность пилотирования. На всех плоскостях дрона имеются датчики двойного обзора и датчики ToF. Благодаря им максимальная дальность обнаружения увеличилась до 40 м, а с помощью приложения DJI Pilot можно регулировать настройки для наблюдения за поведением дрона и для его точного обнаружения. Система работает эффективно даже в сложных условиях эксплуатации.

Применение беспилотников в горнодобывающем комплексе

В горной добыче беспилотные летательные аппараты (БПЛА) уже сегодня в состоянии решать как минимум несколько классов задач:

Миссии по геологоразведке

Это направление применения воздушных беспилотников сформировалось одним из первых и в настоящий момент считается базовым для применения дронов в горном деле. Применение М300 RTK или других моделей DJI с соответствующим оборудованием на борту и ПО для обработки позволяет выполнять несколько достаточно сложных, но чрезвычайно важных миссий: создание карт местности, ортофотопланов, трёхмерных моделей рельефа и объектов на нём, а также обнаружение различных аномалий геологического характера. Полученные данные будут необходимы при создании планов полевых работ, строительстве подъездных путей и инфраструктуры, дальнейшего развития объекта.

Миссии по контролю добычи и охране объектов

Второе направление использования беспилотников, которое также становится одним из базовых, сводится к выполнению полётов для круглосуточного мониторинга работы объекта (или целого комплекса объектов), работы сотрудников, а также миссий по охране различных объектов. При этом такие миссии могут выполняться и днём, и ночью. Для таких целей устанавливаются специальные камеры (тепловизионные, инфракрасные), а также при необходимости дополнительные осветительные приборы или иное оборудование в качестве полезной нагрузки.

Управление хвостовыми отвалами

Хвостовые отвалы, или хвостохранилища, представляют собой специальные комплексы для хранения опасных побочных продуктов горнодобывающего предприятия, пустых пород и др. Хвостохранилища представляют интерес как минимум по двум причинам:

Отсюда становится важным налаживание эффективного управления хвостохранилищами, в чём большую пользу могут принести беспилотные системы, включающие не только сами летательные аппараты, но и прикладные программы для обработки полученных данных и их дальнейшего применения на практике.

Исследование состояния карьеров, подземных шахт и их инфраструктуры

Здесь ситуация выглядит следующим образом. Наиболее простым является применение БПЛА в тех случаях, когда добыча полезных ископаемых осуществляется открытым способом. Мониторинг состояния карьеров и подъездных путей к ним выполнять сравнительно несложно. Для беспилотников в таких случаях есть больше пространства для полётов, и съёмка с воздуха осуществляется сравнительно легко.

Другая ситуация складывается в отношении подземных шахт. Здесь из-за особенностей пространства (замкнутые полости, ограниченная видимость, пыль и наличие многочисленных препятствий) применение дронов в настоящее время ещё ограничено, но успешные примеры имеются. Специалисты считают, что перспективы связаны с развитием новых модификаций летательных аппаратов и дополнительного оборудования для них (например, защиты, специальных камеры и датчиков), а также программных усовершенствований. В целом использование даже в подземных шахтах беспилотных систем будет способствовать повышению безопасности за счёт своевременного обнаружения утечек газов и опасности обрушения пород, анализа устойчивости, а также мониторинга состояния вентиляции и многого другого. Кроме того, возможное направление — это борьба с возгораниями и обнаружение потенциальных очагов пожароопасности.

Мониторинг состояния заброшенных шахт и прилегающих зон

В мире насчитывается не один десяток тысяч заброшенных шахт. И эти объекты представляют собой серьёзную опасность, если не выполнять регулярный мониторинг. Проводить его непосредственно на земле и традиционными методами очень опасно и затратно. Однако делать это необходимо, а поэтому на помощь в этом вопросе приходят беспилотники. Оборудование: камеры различного типа, лазерные сканеры, газоанализаторы — позволяет контролировать ситуацию со скоплением и утечкой газов, наблюдать за геологическими изменениями, которые могут привести к катастрофическим последствиям, наводнениям и другим стихийным бедствиям.

Миссии в рамках обеспечения безопасности добычи и охраны труда

Эта задача перекликается с упомянутой выше миссией по мониторингу состояния карьеров, подземных шахт и инфраструктуры для них. Здесь акцент делается на предотвращение аварий и несчастных случаев на производстве вследствие высокой пожароопасности, опасности утечки метана или обвалов породы. Дроны, оснащённые датчиками и камерами, помогают на ранних этапах обнаружить опасные тенденции и помочь принять своевременные решения для сохранения здоровья и жизни сотрудников предприятия.

Оптимизация подъездных дорог и инфраструктуры в целом

Сеть подъездных дорог оказывает значительное влияние на эффективность горнодобывающей деятельности. Для обеспечения безопасного и равномерного транзита необходимо постоянно следить за дорожными условиями.

Дроны могут облегчить этот процесс за счёт сбора большого количества аэрофотоснимков, точнее охватывающих более широкие области, которые затем могут использоваться инженерами для планирования, проектирования, строительства и технического обслуживания.

Пример применения DJI Matrice 300 RTK и других БПЛА компании DJI компанией «СУЭК»

Многие отечественные компании широко осваивают беспилотные технологии. Так, АО «Воркутауголь» — подразделение компании «Северсталь» — в начале июня 2018 года провело испытание беспилотников для внедрения технологии получения геопривязанной 3D-модели. Цель этого эксперимента заключалась в том, чтобы отладить контроль добычи угля и объёмов выемки насыпи. В качестве места реализации эксперимента был выбран разрез «Юньягинский».

Ещё более показательным примером является компания «СУЭК». В августе того же 2018 года кузбасское подразделение «СУЭК» начало активную эксплуатацию беспилотников, создав для этого специальное подразделение — Управление аэрофотосъёмочных работ. Оно вошло в техническую дирекцию кузбасского подразделения компании. После того как были проведены успешные тестовые полёты и производственные испытания БПЛА на открытых месторождениях «СУЭК» в Красноярском крае и Бурятии, топ-менеджеры компании пришли к такому решению: развивать направление беспилотных летательных аппаратов для нужд бизнеса.

В испытаниях принимали участие не только сотрудники компании «СУЭК», но и ученые из Института проблем управления РАН, а также другие профильные специалисты. Анализ работы беспилотников во время тестовых миссий и результаты обработки полученных данных позволили сделать вывод о высокой эффективности беспилотных технологий в области горного дела. А если конкретнее, то специалисты увидели в новой технологии отличный инструмент для маркшейдеров и землеустроителей, и не только для них.

Весной 2020 года Управление аэрофотосъёмочных работ получило в своё распоряжение 6 единиц БПЛА разных моделей (включая 4 дрона DJI Mavic 2 Enterprise Dual и Phantom) и устройства российского производства, а также аппаратуру для приёма и обработки сигналов от любых существующих сегодня навигационных систем. По мнению специалистов, эти аппараты должны были (и продолжают в настоящее время) выполнять операции по воздушной съёмке, миссии фотограмметрии, мониторинг хвостохранилищ и помогать в решении других важных задач. Инвестиции в новые технологии обошлись компании в 9 миллионов рублей. При этом речь шла о приобретении не просто летательных аппаратов, но и необходимого для них дополнительного оборудования и программного обеспечения.

Одновременно «СУЭК-Кузбасс» вложила значительные средства и время в решение правовых вопросов применения промышленных беспилотников на своих разрезах. Была выполнена регистрация аппаратов в Росавиации, подготовлены пилоты и другие специалисты для работы с новыми технологиями. Результаты практического применения беспилотных технологий оказались весьма впечатляющими. Компания может выполнять целый ряд задач, существенно экономя при этом средства, человеческие ресурсы и повышая уровень безопасности для своих сотрудников.

Имеющееся оборудование: беспилотники, полезная нагрузка для них, дополнительное оборудование и специализированное программное обеспечение — помогает решать такие задачи, как:

Беспилотники значительно ускорили выполнение ряда типовых горных работ и повысили точность результатов измерений. По мнению руководства компании, внедрение беспилотных технологий — это один из эффективных инструментов цифровизации производства, как и создание «цифровой шахты» и «цифрового разреза». Цифровизация нужна не потому, что это модный тренд, а потому, что она позволяет за счёт максимального количества точных и полных данных повысить эффективность управления на предприятии.

При выборе инструментов многие обращают внимание на оборудование от компании DJI, так как последняя, как уже отмечалось ранее, предлагает специалистам различных отраслей, включая горнодобывающие компании, комплексные решения, включающие помимо аппаратного обеспечения (дронов, камер, LiDAR и др.) программное обеспечение (DJI Terra, DJI GS Pro, DJI FlightHub и др.) и собственный сервис SDK. Всё это легко интегрируется в единую систему и может быть без труда включено в бизнес-процессы компании. Это явное преимущество продуктов DJI, выгодно отличающее её от конкурентов.

Испытание Matrice 300 RTK в Западной Сибири

Компания «СУЭК» стала одним из первых предприятий в горнодобывающей промышленности, испытавших на своих разрезах DJI Matrice 300 RTK. Разумеется, главной целью совместного проекта «СУЭК-Кузбасс», компаний Hive и 4vision была не только попытка проверить работу новой модели промышленного дрона в условиях пониженных температур, но и выполнение вполне конкретной задачи — разработки новой технологии для измерения объемов грунта.

Компания Hive оказывает клиентам услуги особого характера, связанные с использованием воздушной съёмки и лазерного сканирования, и с борта беспилотного летательного аппарата осуществляет фотограмметрию, картографию, трёхмерное моделирование рельефа и объектов и др.

Для этих сложных задач самым оптимальным инструментом на протяжении последних лет остаются беспилотные технологии от компании DJI, поэтому в парке «СУЭК» задействованы модели именно этого ведущего бренда. Его представителем в России является компания 4vision, которая предоставила для выполнения проекта не только сами летательные аппараты, но и целые системы и решения промышленного уровня, включая специализированное программное обеспечение.

Компания 4vision также оказывает профессиональную техническую поддержку специалистов, проводит консультации для менеджеров, чтобы помочь им сделать оптимальный выбор для решения, например, если речь идёт о приобретении дронов промышленного уровня вроде Matrice 300 RTK или Mavic 2 Enterprise, а также подбора дополнительного оборудования для них.

В тестировании участвовали два дрона DJI — Matrice 300 RTK и Mavic 2 EA. При этом в начале работ с утра был мороз минус 15 градусов, а днём он доходил до минус 20. Выполнялась съёмка поверхности до взрыва и после взрыва для расчета выбранного объёма грунта. При проведении испытаний был задействован TOPODRONE LIDAR 100 LITE. Новая методика расчётов с помощью беспилотников должна была показать её более высокую эффективность и скорость по сравнению с традиционным методом — тахеометрической съёмкой бригадой маркшейдеров. Съёмка 5 га участка могла бы занять у такой бригады примерно 5 дней. Дроны позволили сократить это время до 2 часов.

Источник