Автоматизированные системы дистанционного контроля в горнодобывающей промышленности: от формального надзора к операционной эффективности

Текст: Левин Сергей Андреевич, генеральный директор ООО «СМИС Эксперт»  

Горнодобывающие предприятия России сегодня находятся на перекрёстке требований. С одной стороны, законодательство жёстко регламентирует необходимость создания многофункциональных систем безопасности (МФСБ) и систем дистанционного контроля промышленной безопасности (СДК ПБ) для опасных производственных объектов [1][5][16][19].

С другой стороны, экономическая реальность требует от каждого рубля инвестиций измеримой отдачи. Возникает вопрос: может ли система, созданная для выполнения надзорных требований, стать инструментом повышения рентабельности производства?

Практика показывает, что может, если к проектированию автоматизированных систем дистанционного контроля и мониторинга (АСДКиМ) подойти не как к формальной обязанности, а как к стратегическому инвестиционному проекту.

Нормативная реальность: требования, которые нельзя игнорировать

Федеральный закон №116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» обязывает предприятия обеспечивать функционирование приборов и систем контроля за производственными процессами [5][11].

Приказ Ростехнадзора №505 от 08.12.2020 «Правила безопасности при ведении горных работ и переработке твёрдых полезных ископаемых» детализирует эти требования, устанавливая обязанность разработки регламентов технологических производственных процессов и оснащения объектов приборами контроля, автоматики, системами связи и сигнализации [16][19][25]. Для угольной отрасли действует ГОСТ Р 58494-2019, определяющий требования к СДК ПБ ОПО [10].

Отдельного внимания заслуживают хвостохранилища — гидротехнические сооружения повышенного риска. Федеральный закон №117-ФЗ «О безопасности гидротехнических сооружений» прямо предписывает обеспечивать контроль (мониторинг) за показателями состояния сооружения и на основании полученных данных осуществлять оценку безопасности [45][48][54].

Нормативные документы, включая СП 58.13330.2019 и СП 39.13330.2012, устанавливают необходимость организации мониторинга состояния грунтовых дамб с применением контрольно-измерительной аппаратуры в процессе их строительства и эксплуатации [18].

Для золотодобывающих предприятий, работающих как с рудными, так и с россыпными месторождениями, эти требования дополняются спецификой контроля геомеханических рисков, обеспечения вентиляции подземных работ и защиты от воздействия химических реагентов [34][37].

Автоматизированное дистанционное управление горнодобывающим оборудованием, мониторинг состояния опорных конструкций при помощи датчиков становятся элементами не только соблюдения норм, но и современной культуры промышленной безопасности [34].

Проблема восприятия: система дистанционного контроля как «система для Ростехнадзора»

Практика внедрения МФСБ и СДК ПБ на горнодобывающих предприятиях выявила системный барьер: собственники и технические руководители зачастую воспринимают эти системы исключительно как инструмент для передачи данных в территориальные органы Ростехнадзора о нештатных ситуациях и срабатывании систем противоаварийной защиты [17][23].

Такое видение превращает АСДКиМ в затратную статью, увеличивающую административную нагрузку без видимой отдачи для производственной деятельности.

Эта позиция понятна, но ошибочна. По данным анализа аварийности, добыча полезных ископаемых остаётся наиболее опасной отраслью, на которую приходится 30% от общего числа промышленных аварий [69]. Обрушения горных пород вызывают 34% смертельных случаев [63]. Суммарный экономический ущерб от аварий и инцидентов в угольной промышленности в отдельные годы вырастал в 2,6 раза по сравнению с предыдущим периодом, достигая миллиардов рублей [66].

Причина каждого третьего смертельного случая — низкий уровень производственного контроля на объекте [63]. При этом недостаточное оснащение предприятий автоматическими системами, устройствами телемеханики и средствами оперативной связи выступает одной из ключевых технических причин аварий [64].

Формальный подход к созданию СДК приводит к тому, что система собирает минимально необходимый набор параметров для отчётности, но не интегрирована с процессами управления производством. Диспетчер видит срабатывание датчика деформации борта карьера или повышение концентрации метана в выработке, однако эта информация не влияет на оперативное планирование, не учитывается при формировании графиков ремонтов, не участвует в расчёте остаточного ресурса оборудования.

В результате предприятие несёт двойные издержки: выполняет нормативные требования по мониторингу и параллельно продолжает использовать традиционные методы контроля — обходы, ручные измерения, регламентные остановки техники.

Решение: автоматизированные системы дистанционного контроля и мониторинга как инвестиционный проект с измеримым эффектом

Альтернативный подход заключается в построении АСДКиМ как многофункциональной интеграционной платформы, которая одновременно выполняет требования для органов надзора и решает задачи операционной эффективности. Такая система базируется на трёх принципах.

Во-первых, полнота охвата контролируемых параметров. АСДКиМ должна интегрировать данные всех подсистем: геотехнический мониторинг (деформации бортов карьеров, склонов отвалов, дамб хвостохранилищ, осадки зданий и сооружений), технологический контроль (давление, температура, вибрация, расход, состояние приводов и насосов), газовую безопасность (концентрация метана, углекислого газа, кислорода в шахтах и выработках), экологические параметры (утечки, контроль загрязнения воды и почвы, выбросы) [17][18][23][31]. Чем шире спектр контролируемых параметров, тем более информированными становятся управленческие решения.

Во-вторых, сквозная интеграция с существующими системами управления. Современное горнодобывающее предприятие использует целый ряд автоматизированных систем: диспетчерское управление и сбор данных (SCADA), управление производственными процессами (MES), планирование ресурсов предприятия (ERP).

Данные АСДКиМ должны передаваться в эти системы и использоваться для корректировки производственных планов, формирования заявок на ремонт, управления запасами [62][65][68]. Например, информация о превышении допустимого уровня деформации дамбы хвостохранилища может автоматически инициировать остановку намыва пульпы и вызов бригады для обследования, а данные о вибрации подшипников мельницы на обогатительной фабрике — планировать замену узла до аварийного отказа [53].

В-третьих, применение аналитики для прогнозирования событий. Накопление исторических данных открывает возможности для применения алгоритмов предиктивной аналитики. Анализ трендов изменения температуры, вибрации, давления позволяет выявлять отклонения от нормы, которые могут указывать на возможные неисправности [47][53][59].

Промышленные датчики в режиме реального времени фиксируют параметры работы оборудования, эти данные передаются в аналитическую систему, где алгоритмы машинного обучения выявляют аномалии и формируют рекомендации по обслуживанию [47]. Применение таких решений позволяет сократить простои оборудования на 30–50% и снизить расходы на техническое обслуживание на 10–40% [53].

Предприятия, использовавшие проактивный мониторинг, смогли сократить убытки от сбоев на 35%, время простоя сократилось на 25%, а эффективность использования оборудования выросла на 15%[47].

Экономический эффект: пять источников окупаемости

Инвестиции в АСДКиМ возвращаются предприятию через несколько каналов.

Сокращение аварий, инцидентов и предаварийных ситуаций. Автоматизированный контроль позволяет выявить опасные отклонения на ранних стадиях и принять меры до развития аварийной ситуации.

Система дистанционного мониторинга хвостохранилища обеспечивает непрерывный контроль за состоянием ограждающих дамб, что позволяет предотвратить обрушения и аварийные сбросы загрязняющих веществ в окружающую среду [18][24]. Учитывая, что ущерб от одной крупной аварии может достигать сотен миллионов рублей, предупреждение даже единичного инцидента окупает затраты на систему.

Снижение незапланированных простоев. Отказ ключевого оборудования — экскаватора на разрезе, дробилки на обогатительной фабрике, конвейерной линии — приводит к остановке всей технологической цепочки. Предиктивный мониторинг технического состояния шпинделей, подшипников, приводов позволяет заблаговременно планировать ремонт, не допуская аварийных остановок [50][53]. Снижение времени простоя напрямую увеличивает объём выпуска продукции.

Экономия на ремонтах и обслуживании. Традиционный подход предполагает планово-предупредительные ремонты по регламенту, независимо от фактического состояния узла. Это приводит к замене компонентов с остаточным ресурсом или, напротив, к пропуску момента критического износа. Мониторинг в режиме реального времени позволяет перейти к обслуживанию по фактическому состоянию, продлевая срок службы оборудования и уменьшая объёмы закупок запасных частей [47][50].

Рост добычи и выработки за счёт оптимального режима работы. Система комплексного мониторинга производственных процессов непрерывно отслеживает и анализирует технологические параметры, сигналы опасности, фактические производственные показатели [31].

Анализ полученной информации позволяет оперативно корректировать режимы работы, выявлять узкие места, оптимизировать использование ресурсов. Для золотодобывающего предприятия это означает возможность оценивать все этапы добычи в режиме реального времени, своевременно реагировать и оперативно принимать меры по парированию производственных рисков [31].

Снижение числа людей «в поле» за счёт дистанционного мониторинга. Традиционные методы контроля требуют регулярных обходов территории карьера, отвала, хвостохранилища, проведения ручных измерений. Автоматизированная система собирает данные круглосуточно, независимо от погодных условий и времени суток. Это не только сокращает затраты на оплату труда обходчиков, но и минимизирует риски для персонала, работающего в опасных зонах [33][34].

Отраслевая специфика: от угля до драгметаллов

Горнодобывающая промышленность охватывает разнообразные направления, каждое из которых предъявляет свои требования к АСДКиМ.

Угольная отрасль — один из наиболее регламентированных сегментов. Многофункциональная система безопасности угольного разреза или обогатительной фабрики объединяет функции обеспечения безопасности работы горнотранспортного оборудования, контроль работоспособности и отказоустойчивости основного оборудования, систему диспетчерской связи с записью переговоров, функцию контроля и управления доступом на опасном производственном объекте [17][23].

МФСБ на угольных обогатительных фабриках диагностирует в режиме реального времени техническое состояние фабрики и передаёт данные о выявленных критических изменениях контролируемых параметров её работы, автоматизирует сбор информации о срабатывании систем противоаварийной защиты, передаёт автоматические сообщения в территориальные органы Ростехнадзора о нештатных ситуациях [17].

Добыча драгоценных металлов сопряжена со специфическими рисками: сложные климатические условия, обрушения горных пород, применение в технологическом процессе опасных веществ, таких как цианиды [34][37]. Система мониторинга на золотодобывающем предприятии даёт возможность оценивать все этапы добычи золота в режиме реального времени, анализировать полученные данные, выявлять проблемные зоны [31].

Управление производственными процессами на основе данных мониторинга предоставляет возможность эффективно распределять ресурсы, повышать производительность одновременно со снижением рисков возникновения аварий и инцидентов [31].

Хвостохранилища представляют собой объекты повышенного риска. Ухудшение технического состояния и нарушение требований безопасной эксплуатации хвостохранилищ нередко приводят к обрушению дамб сооружений, оползанию откосов и попаданию загрязняющих веществ в окружающую среду [18][24].

Организация автоматизированного контроля за состоянием дамб хвостохранилищ и их деформацией в режиме реального времени является важнейшим фактором для предотвращения аварий и снижения рисков от их негативных последствий для экологии и бизнеса [18].

Техническое решение по мониторингу хвостохранилищ представляет собой автоматизированную систему дистанционного мониторинга состояния сооружения, обеспечивающую в режиме реального времени единый канал получения разнородных данных, которые отображаются для пользователя в структурированном человеко-понятном формате [18].

Тенденции развития: умеренная цифровизация с реальным эффектом

Цифровая трансформация промышленности в России к 2025 году перешла в фазу практического внедрения [75][78]. Цифровые технологии становятся важной частью системы управления предприятием, а цифровая трансформация из разового проекта уже перешла в разряд процессов, осуществляющихся на постоянной основе [84]. Российские промышленные компании продолжают активное внедрение цифровых технологий, ориентируясь на повышение безопасности, эффективности и устойчивости производства [75].

Одним из перспективных направлений становится применение алгоритмов искусственного интеллекта для анализа данных, полученных от АСДКиМ. Цифровые двойники и системы предиктивной аналитики создают принципиально новый уровень контроля над оборудованием [53].

На металлургических заводах используют анализ данных с критически важных узлов, реализуются решения по прогнозированию перегрева подшипников мельниц на основе анализа температурных и вибрационных характеристик, что позволяет заблаговременно предотвращать повреждения и остановку производственных линий [53].

Важно подчеркнуть, что речь идёт не о слепом следовании модным трендам, а о взвешенном применении технологий там, где они приносят измеримую пользу. Система должна быть понятной эксплуатирующему персоналу, надёжной в условиях круглосуточной работы и интегрируемой в существующую инфраструктуру предприятия.

Заключение: двойной выигрыш

Автоматизированная система дистанционного контроля и мониторинга на горнодобывающем предприятии не должна восприниматься исключительно как инструмент для выполнения требований Ростехнадзора. При правильном подходе к проектированию она становится интеграционной платформой, которая одновременно обеспечивает соблюдение нормативных требований и окупает вложенные инвестиции через повышение операционной эффективности.

Сокращение аварий и предаварийных ситуаций, снижение незапланированных простоев, экономия на ремонтах и обслуживании, рост добычи за счёт оптимального режима работы, снижение числа людей в опасных зонах — все эти факторы создают реальную экономическую отдачу.

В условиях, когда каждый процент роста производительности имеет значение, грамотно построенная АСДКиМ перестаёт быть затратой и превращается в источник конкурентного преимущества.

Список литературы:

[1] Федеральный закон от 21.07.97 N 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов».
[5] Федеральный закон N 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов».
[10] ГОСТ Р 58494-2019 Оборудование горно-шахтное. Система дистанционного контроля промышленной безопасности (СДК ПБ) (2019).
[11] О промышленной безопасности опасных производственных объектов (2003). Источник: docs.cntd.ru
[16] Приказ Ростехнадзора от 08.12.2020 N 505 Об утверждении Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила безопасности при ведении горных работ и переработке твёрдых полезных ископаемых» (2020).
[17] МФСБ угольных обогатительных фабрик (2020). Источник: smis-expert.com
[18] Техническое решение по мониторингу хвостохранилищ. Источник: smis-expert.com
[19] Приказ Ростехнадзора от 08.12.2020 N 505.
[23] Многофункциональная система безопасности (МФСБ) угольного разреза. (2020). Источник: smis-expert.com
[24] Мониторинг и управление безопасностью хвостохранилищ. Источник: geokniga.org
[25] Об утверждении Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила безопасности при ведении горных работ и переработке твёрдых полезных ископаемых» от 08 декабря 2020 (2020). Источник: docs.cntd.ru
[31] Мониторинг и управление производственными процессами на золотодобывающем предприятии (2024). Источник: zolteh.ru
[33] АСДКиМ хвостохранилищ: от нормативной обязанности к инструменту операционной эффективности (2024). Источник: smis-expert.com
[34] Охрана труда в золотодобывающей отрасли: стратегии и вызовы (2024). Источник: охрана-труда.онлайн
[37] Риск-ориентированный подход в обеспечении безопасности. Источник: giab-online.ru
[45] Федеральный закон № 117-ФЗ от 21.07.1997.
[47] Предиктивная аналитика в промышленности (2025). Источник: techforward.ru
[48] «О безопасности гидротехнических сооружений». Источник: mchs.gov.ru
[50] Предиктивный сервис поможет станкам «Авиастара» работать без сбоев (2025). Источник: intechnology.ru
[53] Как предиктивная аналитика меняет производство (2025). Источник: kommersant.ru
[54] Федеральный закон от 21.07.1997 N 117-ФЗ «О безопасности гидротехнических сооружений».
[59] Искусственный интеллект в промышленности на примере внедрения системы предиктивного обслуживания (2021). Источник: datanomics.ru
[62] 4 основных способа интеграции SCADA и MES с ERP. Источник: websoftshop.ru
[63] Анализ летальных несчастных случаев в горнорудной отрасли. Источник: safety.ru
[64] Основные причины аварий и чрезвычайных ситуаций в нефтяной и газовой промышленности. Источник: 1cert.ru
[65] Внедрение SCADA и MES систем (1999). Источник: mrcheck.ru
[66] Анализ состояния аварийности на угольных предприятиях. Источник: giab-online.ru
[68] Интеграция SCADA-систем и систем управления. Источник: cloud.cta.ru
[69] Анализ аварий и инцидентов на промышленных предприятиях Российской Федерации (2024). Источник: expertvr.ru
[75] Промышленность 2025: Главные тренды цифровой революции (2025). Источник: odelax.ru
[78] Цифровизация промышленности в России: ключевые направления (2025). Источник: globus-ltd.ru
[84] Цифровизация промышленности 2025. Источник: cnconf.ru