Тепловизоры в горной промышленности: их роль и применение

Цифровизация горнорудных и перерабатывающих производств предусматривает использование современных цифровых инструментов не только в менеджменте компаний. «Цифра» также применима к производственным процессам, причём их автоматизация — не менее важное направление digital-трансформации в отрасли.

Роль правильной температуры

Добыча сырья и его последующая переработка относятся к числу опасных производств, требующих строгого контроля соблюдения температурных режимов. Это целый комплекс достаточно трудоёмких задач, которые можно и нужно автоматизировать в процессе цифровизации предприятия. Для этого используются специализированные устройства — тепловизоры.
Одно из направлений их применения в промышленности сегодня — контроль состояния оборудования перерабатывающих производств.

При мониторинге оборудования (а сбои в его работе могут стать причиной серьёзных аварий в масштабах всего производства) эффективность применения тепловизоров значительно возрастает. В качестве примера можно привести контроль температуры трансформаторного масла, которое позволяет предотвратить возгорания и пожары.

Ещё одна сфера использования тепловизоров — контроль температурного состояния отвалов породы и хранилищ добытого сырья. Они часто занимают огромную площадь, а нижние пласты могут перегреваться. Специалисты прекрасно знают, насколько велики риски возгораний в таких хранилищах, и поэтому эффективному контролю за ними традиционно уделяют повышенное внимание.

Тепловизоры также помогают обеспечивать безопасность. Они используются для контроля периметра производственных площадок и выявления несанкционированного проникновения на них как людей, так и транспортных средств.

Уровнем выше

Перечисленные сценарии, связанные с контролем значительных площадей, подразумевают использование устройств, которые имеют продвинутые возможности.

Если обычные тепловизоры контролируют среднюю температуру в кадре, то наиболее совершенные устройства дают возможность вести мониторинг температуры в каждом пикселе картинки. Это позволяет определить её превышение на объекте на ранних этапах и локализовать последствия до того, как угроза распространится на всю площадку.

Ещё одно направление применения тепловизионного оборудования — контроль техники, используемой в производственных процессах. Неисправность и аномальная температура отдельных узлов и деталей могут стать причиной возгорания и последующего пожара.
При этом современные тепловизоры позволяют избежать ложных срабатываний тревоги. Детализация до пикселя и радиометрия, используемая в устройствах наблюдения, позволяют определить температуру не только объекта, но и его отдельных узлов, для которых повышенная температура при работе является нормой.

Кроме того, такие камеры в автоматическом режиме детектируют движение и классифицируют объект как транспортное средство, которое попадает в число исключений при срабатывании предупреждения об аномалии.

Интересен опыт применения тепловизоров на предприятиях, выпускающих строительные материалы. Здесь их используют для тепловизионного контроля процессов обработки сырья и равномерности его прогрева. Такой сценарий актуален для любого производства, где применяют термическую обработку материалов, их спекание, сушку и т. п.

Тепловидение и безопасность

Ещё одна сфера применения тепловизионной техники, о которой стоит упомянуть отдельно, — предотвращение и ликвидация последствий чрезвычайных ситуаций.

Значительное число техногенных аварий и катастроф происходит из-за несанкционированных выбросов, будь то утечки газа, выбросы породы, тепла и энергии. Тепловизионная техника позволяет оператору в режиме реального времени выявлять подобные аномалии и обнаруживать потенциальные риски.

Применимы тепловизоры и при ликвидации последствий аварий. Многие из них сопровождаются задымлением, выбросами пыли, которые затрудняют поиск пострадавших, находящихся в зоне аварии. В таких случаях действия спасателей могут координироваться и направляться при помощи детектирования людей на наблюдаемом пространстве по температурным показателям.
Сходные сценарии использования тепловизионной техники связаны с её применением для контроля происходящего в вентиляционных системах, системах теплоотвода, состояния транспортеров и конвейеров.

Экономическая эффективность

Экономическая эффективность использования тепловизоров зависит от условий конкретного производства: площадки, наличия базовой инфраструктуры и т. п. Определяющее значение имеют факторы, связанные с планируемыми руководством компании сценариями применения тепловизоров.

Тепловизионная техника не является заоблачно дорогой — как правило, её стоимость не превышает 15% от  общей стоимости проекта. Основные статьи расходов — разработка проекта, программного обеспечения, интеграция системы тепловизионного контроля с другими информационными системами предприятия.

В первую очередь речь идёт о системах автоматизации, работа которых строится на использовании различных датчиков и сенсоров.

К примеру, срабатывание датчика движения может автоматически запускать тепловизионное наблюдение, которое позволит выявить движущийся объект, идентифицировать его и выдать предупреждение только в том случае, если он представляет реальную опасность.

На практике

Наиболее эффективным для предприятия будет проект, который предусматривает несколько сценариев использования тепловизионной техники. Так, внедрение тепловизоров на одном из добывающих предприятий помогло решить две разнородные задачи.

Первая — обеспечение контроля за производственной площадкой и предотвращение неконтролируемого доступа на неё, особенно в ночное время. Второй сценарий использования тепловизоров на этом предприятии — мониторинг температуры угольных отвалов для предотвращения возгорания.

Для решения задач были использованы уличные тепловизионные камеры с функцией видеоаналитики и возможностью EDGE-вычислений. Видеоаналитика используется для контроля объектов внутри контролируемого периметра и позволяет в автоматическом режиме идентифицировать их, исключая ложные срабатывания системы безопасности. EDGE-вычисления дают возможность с высокой точностью локализовать место возникновения аномальных температур и вести детектирование температуры по зонам.

Система тепловизионного контроля полностью исключила как возможность несанкционированного проникновения на территорию предприятия, так и возгорание угольных отвалов. При этом широкие возможности устройств и программного обеспечения позволяют контролировать все параметры в автоматическом режиме, с минимальным привлечением персонала.

С учётом масштабов добывающих производств и соответствующих им рисков подобный эффект от использования таких инструментов переоценить невозможно.

Текст: Любовь Глазова, продакт-менеджер по видеорешениям ООО «Коника Минолта Бизнес Сольюшнз Раша» (Konica Minolta Business Solutions Russia)