Особенности применения комплексов датчиков в системах безопасности технологического транспорта в условиях открытых горных работ

И.А. Королев, Т.П. Глум, Е.Ю. Ботян
Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация
Горная Промышленность №4S/ 2026 стр. 202-209

Резюме: В статье приводится обзор современных подходов к применению датчиков различного типа в системах аддитивной помощи оператору карьерного транспорта, актуальность которого обусловлена высокой аварийностью горной техники в условиях открытой добычи полезных ископаемых при разработке в карьерах. Ключевыми причинами являются сложные горно-геологические условия: аварии происходят из-за ограниченной обзорности, слепых зон, запыленности, сложного рельефа и нестационарных траекторий движения. Дополнительно за обнаружение угроз отвечают бортовые комплексы, включающие в структуру датчики различного типа. Анализ преимуществ и ограничений чувствительности сенсорных элементов ставит целью классификацию сценариев применения с учетом выявления факторов деградации датчиков при эксплуатации в запыленных условиях, вибрационных процессов, при взрывных работах и температурных перепадах, а также оценку перехода к проактивным системам с предиктивной аналитикой. Приведены сравнения преимуществ и недостатков датчиков, схемы размещения комплексов датчиков и зон контроля с целью уточнения рекомендации по дальнейшему применению при изучении сложностей внедрения таких систем в условиях открытых горных работ.

Ключевые слова: интеллектуальные транспортные системы, карьерная техника, карьерный самосвал, открытые горные работы, предотвращение столкновений, промышленная безопасность, технологический транспорт, транспортно-технологические процессы

Для цитирования: Королев И.А., Глум Т.П., Ботян Е.Ю. Особенности применения комплексов датчиков в системах безопасности технологического транспорта в условиях открытых горных работ. Горная промышленность. 2026;(4S):202–209. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2026-4S-202-209

Информация о статье

Поступила в редакцию: 12.06.2026

Поступила после рецензирования: 29.07.2026

Принята к публикации: 10.08.2026

Информация об авторах

Королев Игорь Алексеевич – кандидат технических наук, доцент кафедры машиностроения, Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0003-0337-3999; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Глум Тихон Павлович – аспирант кафедры безопасности производств, Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0002-0475-4083

Ботян Евгений Юрьевич – кандидат технических наук, ассистент кафедры информатики и компьютерных технологий, Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0003-3395-935X

Список литературы

1. Колчанов А.Г., Колчанова А.А. Охрана труда и безопасность движения на открытых горных разработках в мире. СПб.: Наукоемкие технологии; 2024. 229 с. Режим доступа: https://publishing.intelgr.com/archive/Okhrana-truda-ibezopasnost-dvizheniya.pdf (дата обращения: 25.03.2026).

2. Бакишев К.А., Алихан А.К. Травматизм при ведении горных или строительных работ: состояние, динамика, прогноз. Вестник КазНУ. Серия Юридическая. 2024;109(1):98–112. https://doi.org/10.26577/JAPJ2024109110

3. Бабкин Р.С., Кольвах К.А., Барабошкин И.А. Снижение выбросов оксидов азота при проведении массовых взрывов на открытых горных работах. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2025;(2):16–27. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2025_2_0_16

4. Морозов Д.М., Грязнов А.Ю. Аварийность и травматизм на предприятиях угольной отрасли. В кн.: Костиков К.С. (ред.) Россия молодая: сб. материалов 17-й Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием, г. Кемерово, 22–25 апреля 2025 г. Кемерово: Кузбасский государственный технический университет им. Т.Ф. Горбачева; 2025. С. 10115.1–10115.7. Режим доступа: https://science.kuzstu.ru/wp-content/Events/Conference/RM/2025/RM25/pages/Articles/10115.pdf (дата обращения: 25.03.2026).

5. Гаврилов Д.В., Лежнев Е.А., Соболев В.В. Анализ состояния аварийности и травматизма на предприятиях угольной промышленности за 2014–2023 годы. Горная промышленность. 2025;(1):41–48. https://doi.org/10.30686/16099192-2025-1-41-48

6. Zadkov D.A., Martyushev N.V., Malozyomov B.V., Demin A.Y., Pogrebnoy A.V., Kuleshova E.E., Valuev D.V. Mathematical modeling of operational reliability of mine lifting equipment based on censored data. Mathematics. 2026;14(4):716. https://doi.org/10.3390/math14040716

7. Умирзоков А.М., Мамбеталин К.Т., Сайдуллозода С.С., Саибов А.А. Концептуальная модель оценки эффективности системы «водитель – автомобиль – дорога – среда». Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Машиностроение. 2019;19(1):37–46. https://doi.org/10.14529/engin190104

8. Никитенко М.С., Кизилов С.А., Худоногов Д.Ю. Анализ подходов к управлению автономными транспортными средствами. Современные наукоемкие технологии. 2022;(12-2):278–283. https://doi.org/10.17513/snt.39472

9. Скударнов Д.Е., Портола В.А. Предотвращение столкновений карьерных автосамосвалов. В кн.: Костюк С.Г. (ред.) Безопасность жизнедеятельности предприятий в промышленно развитых регионах: материалы 13-й Междунар. науч.-практ. конф., Кемерово, 26–27 ноября 2019 г. Кемерово: Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева; 2019. С. 202-1–202-4.

10. Комзалов А.М., Шилов Н.Г. Применение современных технологий в системах помощи водителю автомобиля. Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2017;60(11):1077–1082. Режим доступа: https://old-pribor.itmo.ru/file/article/17249.pdf (дата обращения: 25.03.2026).

11. Виницкий М.А., Дусталев Е.В., Минин Д.А., Бабич В.Н., Бобровский В.И. Разработка интеллектуальной системы помощи водителю. Информационные технологии и телекоммуникации. 2025;13(1):40‒46. https://doi.org/10.31854/2307-1303-2025-13-1-40-46

12. Турсунов А.А., Абдуллоев М.А., Умирзаков А.М. Оценка влияния параметров горной среды на энергетические показатели энергоустановок транспортных машин. В кн.: Захаров Н.С. (ред.) Транспортные и транспортно-технологические системы: материалы междунар. науч.-техн. конф., г. Тюмень, 14 апреля 2010 г. Тюмень: ТюмГНГУ; 2010. С. 304–308.

13. Зайцева Е.В., Кочнева А.А., Катунцов Е.В. Исследование эффектов искажения цвета при применении методов адаптивного гистограммного выравнивания к видеокадрам из шахт. Устойчивое развитие горных территорий. 2026;18(1):218–230. https://doi.org/10.21177/1998-4502-2026-18-1-218-230

14. Shishanov S., Zakhryapin D., Dzvonkovskaya A., Qin B. Systematic error measurements in object height estimation for automotive radars. IET Conference Proceedings. 2024;2023(47):569–572. https://doi.org/10.1049/icp.2024.1146

15. Лигоцкий Д.Н., Долгушин Н.А. Анализ опыта применения безлюдных технологий при открытой разработке месторождений и перспективы их развития. Горный журнал. 2025;(2):42–47. https://doi.org/10.17580/gzh.2025.02.06

16. Hrica J.K., Bellanca J.L., Benbourenane I., Carr J.L., Homer J., Stabryla K.M. A rapid review of collision avoidance and warning technologies for mining haul trucks. Mining, Metallurgy & Exploration. 2022;39(4):1357–1389. https://doi.org/10.1007/s42461-022-00633-w

17. Richards M. Slow speed object detection for haul trucks: Caterpillar integrates radar technology with its current camera-based system. Engineering & Mining Journal. November 2009. Available at: https://www.scribd.com/document/206426378/TMarkRichardsPresentation (accessed: 31.03.2026).

18. Bhunia S., Regis P.A., Sengupta S. Distributed adaptive beam nulling to survive against jamming in 3D UAV mesh networks. Computer Networks. 2018;137:83–97. https://doi.org/10.1016/j.comnet.2018.03.011

19. de Winkel K.N., Rethinking M.C. Rethinking Advanced Driver Assistance System taxonomies: A framework and inventory of real-world safety performance. Transportation Research Interdisciplinary Perspectives. 2025;29:101336. https://doi.org/10.1016/j.trip.2025.101336

20. Сафиуллин Р.Н., Симонова Л.А., Лавренко С.А., Пеплер А.Э. Богданов М.В. Методика прогнозирования интенсивности отказов горных машин с учетом многорежимности их эксплуатации. Горная промышленность. 2026;(1):164–169. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2026-1-164-169

21. Хамидов О.У., Шибанов Д.А. Техническое обслуживание и ремонт карьерных экскаваторов по регламенту с учетом фактических условий и режимов их эксплуатации. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2025;(12-3):152–167. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2025_123_0_152

22. Сычев Ю.А., Назарычев А.Н., Дяченок Г.В. Повышение безопасности труда водителей карьерных самосвалов путем снижения риска возникновения отказов функциональных узлов тягового электропривода в условиях эксплуатации. Безопасность труда в промышленности. 2023;(9):52–58. https://doi.org/10.24000/0409-2961-2023-9-52-58

23. Курганов В.М., Грязнов М.В., Колобанов С.В. Оценка надежности функционирования экскаваторно-автомобильных комплексов в карьере. Записки Горного института. 2020;241:10–21. https://doi.org/10.31897/pmi.2020.1.10

24. Великанов В.С. Прогнозирование нагруженности рабочего оборудования карьерного экскаватора по нечеткологистической модели. Записки Горного института. 2020;241:29–36. https://doi.org/10.31897/pmi.2020.1.29

25. Цупкина М.В., Кирков А.Е., Клебанов Д.А., Радченко Д.Н. Обоснование необходимости улучшения стратегии управления функционированием горно-технической системы на основе анализа данных об отработке сложноструктурных блоков. Записки Горного института. 2024;266:316–325. Режим доступа: https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/16302 (дата обращения: 29.02.2026).

26. Абасов С.А., Макеев М.А. Система и способ оптимизации работы самосвала с помощью цифрового советчика водителю. Патент RU2774512C1 Российская Федерация. Опубл. 21.06.2022. Режим доступа: https://patents.google.com/patent/RU2774512C1 (дата обращения: 25.03.2026).

27. Nazarychev A., Iliev I., Manukian D., Beloev H., Suslov K., Beloev I. Methodology for developing a maintenance action program for power units of captive power plants based on an integrated priority indicator. Energies. 2026;19(6):1584. https://doi.org/10.3390/en19061584

28. Muratbakeev E., Kozhubaev Y., Novak D., Ershov R., Wei Z. Monitoring and diagnostics of mining electromechanical equipment based on machine learning. Symmetry. 2025;17(9):1548. https://doi.org/10.3390/sym17091548

29. Kozhubaev Y., Novak D., Karpukhin V., Ershov R., Cheng H. Research on monitoring and control systems for belt conveyor electric drives. Automation. 2025;6(3):34. https://doi.org/10.3390/automation6030034

30. Макарова И.В., Ганиев М.М., Баринов А.С., Габсалихова Л.М., Мавляутдинова Г.Р. Современный автотранспорт горнопромышленного комплекса: проблемы и решения. Горная промышленность. 2025;(1S):28–33. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2025-1S-28-33

31. Панокин Н.В., Костин И.А., Карловский А.В., Орёлкина Д.И. Сенсорные системы высокоавтоматизированных транспортных средств. В кн.: Келлер А.В. Перспективные транспортные технологии: материалы 3-й Междунар. науч.-практ. конф. НТИ «Автонет», г. Москва, 25 апреля 2024 г. М.: Московский Политех; 2024. С. 85–95.

32. Николаев С.В., Власов Ю.Н. Цифровые технологии транспортно-логистических услуг как механизм устойчивого развития региональной и отраслевой экономики. Технико-технологические проблемы сервиса. 2023;(4):58–63.

33. Клебанов А.Ф., Кадочников М.В., Улитин В.В., Сиземов Д.Н. Современные системы предотвращения столкновений горной техники и наездов на персонал при ведении открытых горных работ. Горная промышленность. 2020;(5):24–29. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2020-5-24-29

34. Филингер В.Д. Систематизация причин дорожно-транспортных происшествий на угольных разрезах на основе их качественного анализа. В кн.: Костиков К.С. (ред.) Россия молодая: сб. материалов 17-й Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием, г. Кемерово, 22–25 апреля 2025 г. Кемерово: Кузбасский государственный технический университет им. Т.Ф. Горбачева; 2025. С. 41711.1–41711.6. Режим доступа: https://science.kuzstu.ru/wp-content/Events/Conference/RM/2025/RM25/pages/Articles/41711.pdf (дата обращения: 25.03.2026).

35. Буялич Г.Д., Фурман А.С. Исследование скоростных режимов движения карьерных автосамосвалов. Международный научно-исследовательский журнал. 2015;(10-2):22–25. https://doi.org/10.18454/IRJ.2015.41.064

36. Скударнов Д.Е., Портола В.А., Квасова А.А., Сачков А.В. Анализ смертельного травматизма при добыче угля открытыми горными работами. Вестник научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. 2018;(1):33–39.

37. Локтева О.С., Локтев А.А. Нулевой травматизм и возможность его достижения в транспортной отрасли. Наука и техника транспорта. 2020;(2):87–93.

38. Walnum H.J., Simonsen M. Does driving behavior matter? An analysis of fuel consumption data from heavy-duty trucks. Transportation Research Part D: Transport and Environment. 2015;36:107–120. https://doi.org/10.1016/j.trd.2015.02.016