Система диспетчеризации подземной самоходной техники на примере Sandvik Optimine & Newtrax

Автор: Стагурова Ольга Валентиновна, кандидат физ.-мат. наук, генеральный директор ООО «Ньютракс Рус»

При внедрении системы диспетчеризации подземной самоходной техники наблюдается следующая проблема: отсутствие надёжной связи в подземном руднике. Инфраструктура не позволяет надёжно передавать данные на поверхность в силу постоянно меняющегося фронта горных работ и ежесменных взрывов (отпалки), которые эту самую инфраструктуру разрушают физически. Исключение составляют предприятия с системой отработки этажным обрушением, где можно зацементировать несколько горизонтов и установить стационарную оптоволоконную связь. Поэтому первая задача для обычного рудника – установить систему надёжной передачи данных, желательно беспроводной и взрывоустойчивой. При этом данные, передаваемые на поверхность, не должны зависеть от нестабильной работы сети и должны сохраняться на энергонезависимых носителях информации. При наличии надёжной системы связи любой диспетчер может организовать имеющимися у него ресурсами работу по мониторингу ситуации в шахте. Однако до сих пор проблемы со связью существуют, поэтому требуются дополнительные инструменты для получения достоверной и оперативной информации о ситуации в течение смены. Решение данной задачи предлагают две компании, которые объединили свои усилия, – Sandvik (Optimine) и Newtrax (MET, MineHop). Newtrax обеспечивает беспроводную связь и сбор данных с техники смешанного парка. Sandvik Optimine -– система верхнего уровня по диспетчеризации подземного самоходного оборудования.

Цели внедрения системы диспетчеризации у большинства предприятий совпадают:

  • оперативный контроль и учёт процесса добычи руды в подземном руднике, в том числе:

– повышение наблюдаемости процесса рудодвижения (кто, где, когда, сколько погрузил, кто, куда, когда, сколько отвёз и разгрузил);

– аналитический отчёт о ходе выполнения плана в течение смены; итоговый отчёт о смене и рекомендации по исправлению ситуации;

– автоматический оперативный контроль работы самоходной техники в режиме реального или почти реального времени (местоположение, статус, контроль критически важных параметров техники);

– автоматическое оперативное формирование аналитических сводок по использованию техники (время работы, время на холостом ходу, время простоев, время ремонтов, время задержек, причины поломок, причины простоев);

  • повышение производительности техники, в том числе:

– увеличение КИО;

– повышение КТГ;

– автоматический контроль за отклонением параметров работы самоходной техники от нормального режима функционирования c целью оперативного информирования машиниста, диспетчера и персонала сервисной службы;

  • повышение скорости реагирования на нештатные ситуации в процессах добычи через реализацию получения и подтверждения наряд-сменных заданий операторами техники в начале и в течение смены от диспетчера и руководителей горнопроходческих участков.

Чтобы достичь целей, первым шагом необходимо наладить сбор и учёт данных о фактической работе техники. Для этого желательно оснастить технику оборудованием, которое будет выполнять функцию позиционирования, сбора и передачи данных телеметрии, идентификации водителя, приём-передачу сообщений от диспетчера/к диспетчеру или наряд-сменных заданий (включая лист проверки до начала смены). В шахте минимально требуется наличие хотя бы нескольких Wi-Fi-точек, а также RFID-метки. Через Wi-Fi проезжающие машины автоматически, без участия человека, передают данные на поверхность в диспетчерскую. Планшеты у водителей в кабинах и горных мастеров выполняют функцию приём-передатчиков данных. При отсутствии связи Wi-Fi-сигналы могут передаваться через беспроводную связь MineHop (работает на радиочастотах по гибридному проприетарному протоколу ZeegBee и LoRaWan), доходящую до рабочих забоев. Конечно, при отсутствии связи в системе будут задержки с обновлением оперативной информации, поэтому вопросу качественной связи необходимо уделить внимание.

Программное обеспечение верхнего уровня собирает фактические данные, передаваемые с оборудования, аккумулирует их и выполняет сравнение с плановыми показателями. В случае отклонения от плана диспетчер корректирует вручную наряд-сменные задания либо автоматически запускает программу-графикователь, которая предлагает новый план на смену по всему парку оборудования. План горных работ с расстановкой оборудования выполняется от стратегического уровня до средне- и краткосрочного на уровне сутки планово-техническим отделом в специализированном программном обеспечении Deswik, Mineshed или подобных и в формате *.csv регулярно импортируется в систему диспетчеризации. В течение смены необходимо использовать специализированные автоматические графикователи (например, ORTEMS, Quintiq), которые, принимая фактические данные с оборудования, сравнивая с плановыми показателями, с учётом большого количества ограничителей, заданных в системе, могут выполнять переназначение наряд-сменных заданий в течение смены. Именно такие системы выполняют функцию оптимизации работы оборудования, автоматического переназначения заданий. При наличии большого парка техники человеку сложно выбрать оптимальный вариант расстановки техники, поэтому желателен инструмент – программное обеспечение. Собственно, система диспетчеризации выполняет функцию сбора и аккумуляции данных систем, визуализирует данные, сравнивает факт и план, высылает сообщения водителям техники, направляет новые наряд-задания операторам техники, осуществляет контроль получения и подтверждения наряд-задания, а также его выполнения. Необходимо отметить, что графикователи, как и программное обеспечение для планирования горных работ, вместе с их внедрением стоят отдельных денег, это может быть отдельный проект внутри проекта по внедрению системы диспетчеризации. Также рекомендуется использовать специализированное программное обеспечение по моделированию работы рудника с целью выявления коллизий. Без автоматической оптимизации и моделирования логистических потоков можно обойтись на первых этапах внедрения системы, оставляя оптимизацию на последние стадии.

Данная система, как правило, является частью автоматизированной системы управления производством (АСУТП, MES) заказчика, выполняющей функции оперативного планирования производства, доступности ресурсов, формирования статистики и аналитики, управления лабораторными исследованиями и качеством готовой продукции. Подробнее о деталях системы можно получить информацию по адресу: russia@newtrax.com.

Позвольте поздравить вас с наступающим, 2021 годом и пожелать крепкого здоровья, интересных проектов, стабильности и процветания в следующем году!

Читайте так же 10 шагов к успеху при диспетчеризации подземных рудников

Поделиться статьёй