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

Максим Панишев, руководитель подразделения Pitram, ООО «Майкромайн Рус»

MICROMINE – одна из немногих компаний, которая разрабатывает полную линейку программ, охватывающую все этапы отработки месторождений, начиная со сбора полевых данных, заканчивая оперативным контролем и управлением горнодобывающим производством на стадии отработки месторождения. На протяжении почти 30 лет компания совершенствует свои разработки с целью соответствия требованиям ведущих мировых лидеров среди горнодобывающих компаний.

Основная задача разрабатываемых продуктов компании MICROMINE – гибкость и масштабируемость для охвата всех аспектов деятельности компании вне зависимости от масштабов производства, способа отработки месторождения и добываемого полезного ископаемого. 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 технологии и 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, повышения качества планирования, устранение «узких мест» в технологии горных работ и техническом обслуживании за счет более точного мониторинга возникающих проблем, выявление негативных тенденций на ранних стадиях.

Для реализации вышеуказанных задач Pitram включает ряд модулей и приложений, которые позволяют охватить все аспекты горнодобывающего производства. Система позволяет осуществлять эффективное планирование деятельности предприятия как в краткосрочной, так и в 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 металла, 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.

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 играет решающую роль для горнодобывающей компании, поскольку это самая дорогостоящая и трудозатратная часть проекта, зависящая 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 в компаниях не представляется 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:

- ручного ввода;

- за счет голосовых сообщений при помощи радиосвязи;

- автоматически.

При этом перечисленные способы могут комбинироваться в рамках одного проекта на конкретном предприятии.

Ручной ввод данных – это простейший метод. Информацию от операторов (машинистов) оборудования собирают в конце смены и вносят в систему для последующей обработки, используя web-интерфейс. Данное решение подходит для небольших по объемам добычи предприятий, на которых используется малое количество основного и вспомогательного видов оборудования, с полностью отсутствующей или плохо развитой инфраструктурой (рис. 1).045 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 горной массы и т.д.), поступает напрямую от машинистов к диспетчеру, который вносит данную информацию в Pitram для дальнейшего анализа (рис. 2).045 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. Рассмотрим принципиальное отличие данных решений (рис. 3, 4, 5).045 3

045 4

045 5

Pitram Mobile

Pitram Mobile – это программное обеспечение, которое устанавливается на бортовые компьютеры с сенсорным экраном в корпусе, защищающем от воздействия 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 месторождения.

Pitram Mobile 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. Последовательность работы и схема автоматизации выглядят 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 из шахты.

Стоит выделить следующие моменты:

1. Существуют промышленные планшеты, разработанные для работы в особо жестких условиях, пылевлагозащищённые по стандарту IP55 и выше, с возможностью крепления на технику.

2. Передача планшетов, а также их хранение могут осуществляться через существующую ламповую шахты, 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 автоматически поступит в систему еще до подъема на поверхность.

Решение Pitram Mobile Tablet разработано специально для небольших по объемам добычи предприятий с полностью отсутствующей или плохо развитой инфраструктурой. Данное решение позволяет снизить влияние человеческого фактора на большинство технологических процессов, связанных с добычей и транспортировкой руды, а также с предоставлением достоверной информации по каждой единице оборудования.


О КОМПАНИИ

Насчитывающая более 12 тыс. клиентов более чем в 90 странах, компания MICROMINE является ведущим поставщиком интуитивно функционирующего программного обеспечения для горнодобывающей и геологоразведочной отрасли. Компания MICROMINE предлагает решения для любого этапа разработки месторождения, начиная со сбора геологоразведочных данных, работы с ними, их визуализации и интерпретации - до управления горнодобывающим производством и составления отчетности.

Сотрудники компании MICROMINE осознают существующую во всем мире потребность в программном обеспечении для ведения геологоразведочных и горнодобывающих работ, а также в предоставлении консультаций по этим вопросам. Представительства нашей компании располагаются в двадцати трех основных горнодобывающих регионах мира. Это означает, что MICROMINE предоставляет Вам поддержку и консультационные услуги на Вашем языке и в пределах Вашего часового пояса.

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

Ключевые слова: MICROMINE, программное обеспечение, отработка месторождения, Pitram Mobile, беспроводная связь, системы контроля и управления

Журнал "Горная Промышленность" №5 (117) 2014, стр.45