Завод ПСМ: проектирование и производство оборудования для горнодобывающей отрасли.
Узнать больше Свернуть
Развернуть

Завод ПСМ: проектирование и производство оборудования для горнодобывающей отрасли.

- Дизельные электростанции
- Дизельные насосные установки
- Блочные насосные станции

Индивидуальные отраслевые решения. Три завода. Инжиниринговый центр. Сервис по всей России.

Реклама. ООО «Завод ПСМ», ИНН 7604223919
erid: F7NfYUJCUneLs1ZvmjhD

Подробнее Свернуть
ГЛАВНОЕ МЕНЮ
Нашли ошибку? Выделите ее мышкой
и нажмите Ctrl + Enter

«Цифровой рудник» на базе отечественных решений

18.10.2023

Реклама. ООО НПФ «Гранч», ИНН 5407125838, рекламодатель ЕРИР #a-20044
erid: 4CQwVszH9pUnJiGYHX6

Управление современным производством в угоду тенденции четвёртой промышленной революции требует оснащения предприятий «умными» устройствами (IoT) на разных уровнях — от датчиков систем АСУТП до персональных устройств работников, обеспечивающих не только их оперативную деятельность, но и безопасность. Горнодобывающие предприятия идут в ногу со временем и наряду с системами управления технологическими процессами внедряют многофункциональные системы безопасности (МФСБ).

Цифровой рудник

Опыт рудников в эксплуатации большого количества технических систем узкой функциональности показал необходимость построения единой цифровой среды предприятия, интегрирующей их все и даже берущей на себя часть функционала. Основой такого комплексного решения является среда передачи данных. Дополнительные сложности выбора подходящей технологии и оборудования для её реализации в настоящий момент вызывают сужение рынка до систем, разработанных и изготовленных в России.

Критерии выбора технологической платформы для построения «цифрового рудника»

Требования к проектированию высоконагруженных сетей передачи данных основываются на их функциональном назначении, надёжности, объёме передаваемой информации в сети, её приоритетности, безопасности и стоимости владения системой в целом. Основными критериями выбора решения являются следующие:

  • универсальность применения (поддержка современных стандартов связи, интеграция с эксплуатируемым на объекте оборудованием);
  • масштабируемость относительно количества пользователей и протяжённости горных выработок;
  • полнота системы и возможность поэтапного (модульного) наращивания её функциональности;
  • надёжность (резервирование);
  • стоимость владения (простота эксплуатации, низкая стоимость обслуживания).
Рисунок 1 – Пример участка подземных горных выработок рудника, где развернута мультисервисная сеть, комбинирующая оптические и беспроводные (Wi-Fi) каналы связи
Рис. 1. Пример участка подземных горных выработок рудника, где развёрнута мультисервисная сеть,
комбинирующая оптические и беспроводные (Wi-Fi) каналы связи

Особенности технических решений

Сегодня существуют три большие группы систем передачи информации под землёй: низкочастотная проникающая подземная связь, система на основе излучающего кабеля и система комбинированной связи (Ethernet, оптические линии связи, беспроводные решения на базе Wi-Fi, pLTE, Zigbee и др.).

Два первых подхода при построении МФСБ в шахте вынуждают интегрировать отдельную систему передачи данных для решения той или иной задачи. Только для выполнения требований «Правил безопасности при ведении горных работ и переработке твёрдых полезных ископаемых» [1] в части МФСБ требуются как минимум четыре отдельные системы передачи данных, отвечающие за позиционирование, аварийное оповещение, связь, передачу телеметрии, а это существенные финансовые затраты на протяжении всего жизненного цикла такой системы.

Таким образом, оптимальное решение — это построение в руднике мультисервисной сети — единой сети, способной передавать данные, голос, видеоизображение с максимальной эффективностью (рис. 1). В статье [2] мы уже публиковали анализ требований к мультисервисным сетям добывающего предприятия на примере угольных шахт. Они остаются актуальными и для рудников, не опасных по взрыву.

Среди систем, претендующих на соблюдение сформулированных условий, а также вышеприведённых критериев, максимальным набором возможностей обладает отечественная многофункциональная система связи, наблюдения, аварийного оповещения и поиска людей, застигнутых аварией, — «SBGPS-R» (рис. 2) производства ООО НПФ «Гранч» [3].

Рисунок 2 – Оборудование рудничной многофункциональной системы безопасности и связи «SBGPS-R»
Рис. 2. Оборудование рудничной многофункциональной системы безопасности и связи «SBGPS-R»

Среди особенностей рудников стоит отметить среду распространения радиосигнала в горных выработках с высокой степенью переотражения, конфигурацию подземного пространства, отсутствие на большинстве рудников метановыделения, допускающее применение в подземных условиях оборудования нормального исполнения (без взрывозащиты), требования по стойкости аппаратуры к агрессивным средам, а также большое разнообразие видов транспортных средств, для организации движения которых требуются меры по предотвращению наездов и столкновений.

На рынке широко представлены решения для отдельных подсистем (определения местоположения или голосовой связи, к примеру) на базе стандартов ZigBee, LoRa и pLTE, не позволяющие использовать их в качестве базовой технологии мультисервисной сети промышленного объекта, в частности для МФСБ. Решение от НПФ «Гранч» выделяется своим комплексным подходом и гибкостью.

В системе в качестве среды передачи данных могут использоваться как проводные (Ethernet, оптика), так и беспроводные каналы связи (Wi-Fi). Индивидуальное оборудование персонала (головные светильники, газоанализаторы, смартфоны) поддерживает и Bluetooth. К примеру, между pLTE и промышленным Wi-Fi с точки зрения пропускной способности магистральной сети нет большой разницы.

Рисунок 3 – Станция базовая рудничная, ООО НПФ «Гранч», Россия
Рис. 3. Станция базовая рудничная, ООО НПФ «Гранч», Россия

Но оборудование и ПО, которое предлагают операторы связи, в большинстве своём иностранного производства. Кроме того, стоимость владения pLTE-сетью гораздо выше, чем для решений с промышленным Wi-Fi.

На рис. 3 изображён основной сетевой узел (базовая станция) отечественного производства, применяемый в рудниках для обеспечения кабельной и/или беспроводной связи многофункциональных систем, определения местоположения, оповещения и поиска людей, застигнутых аварией, систем сбора и передачи информации и аналогичных им.

Система «SBGPS-R» НПФ «Гранч» для рудников позволяет оптимизировать такое комплексное решение по построению мультисервисной системы связи и безопасности с точки зрения минимизации затрат и повышения надёжности:

  • индивидуальные светильники горнорабочих уже имеют на борту все необходимые модули, в частности Wi-Fi, определения местоположения, датчики газов (CO, CO2, O2 и др.), оповещения, видеокамеру и др.;
  • базовые станции сети включают в себя встроенные антенны (увеличивают живучесть) и аккумуляторную поддержку, а также обеспечивают автоматическое резервирование проводных и беспроводных каналов связи;
  • подземная сеть обеспечивает непрерывное радиопокрытие, поддерживает смартфоны с VoIP, интегрируется с системами АСУТП без дополнительных затрат, позволяет развернуть подземную систему видеонаблюдения;
  • обеспечивается высокая скорость работы алгоритма определения местоположения персонала и транспорта;
  • реализована интеграция с системой предотвращения столкновений (коллизии «транспорт — транспорт», «транспорт — персонал»);
  • подземная сеть интегрируется с системами на объектах промышленного предприятия, находящихся на поверхности (таких как карьер, обогатительный комбинат, административно-бытовые помещения и др.);
  • обеспечивается защита данных внутри сети многофункциональной системы безопасности (таких как планы горных работ, данные телеметрии, персональные данные и др.).

Система «SBGPS-R» НПФ «Гранч» имеет и ряд других существенных преимуществ.

На рис. 4 приведён пример вывода данных, передающихся в режиме реального времени в диспетчерское ПО, со смартфона, стационарной видеокамеры, с головного светильника с интегрированной видеокамерой.

Рисунок 4 – Вывод изображения в режиме онлайн с группы клиентских устройств на монитор диспетчера
Рис. 4. Вывод изображения в онлайн-режиме с группы клиентских устройств на монитор диспетчера

Заключение

Курс на импортозамещение в стране взят давно. Совсем скоро на объектах критической информационной инфраструктуры (а к ним относятся и горнодобывающие предприятия) нельзя будет использовать иностранные аппаратно-программные комплексы [4, 5]. Уже сейчас в Госдуме рассматриваются соответствующие законопроекты. Поэтому на рынке появилось отечественное решение для построения мультисервисных сетей МФСБ горнодобывающего предприятия, зарекомендовавшее себя в отрасли, — система «SBGPS-R» НПФ «Гранч».

Аппаратные и программные средства в данной системе импортонезависимые, поддерживают стандартные протоколы связи, легко интегрируются с MES- и ERP-системами, ранее внедрёнными на рудниках, что снимает с заказчиков соответствующие риски. Экспертиза и опыт НПФ «Гранч» в сочетании с опорой на собственные разработки обеспечивают эффективное внедрение и сопровождение комплексной системы связи, безопасности, определения местоположения и вывода людей при аварии, а также возможность её адаптации к нуждам конкретного предприятия.

Представленное решение удовлетворяет всем обозначенным в статье критериям, является практическим и доступным инструментом для обеспечения снижения показателей аварийности и производственного травматизма, а также системного роста уровня безопасности и эффективности использования горно-шахтного оборудования и транспорта, сокращения затрат на устранение последствий аварий, ремонта и обслуживания техники.


  1. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности при ведении горных работ и переработке твёрдых полезных ископаемых», действующие с 01.01.2021 г.
  2. Ваганов В. С., Урусов Л. В. Анализ способов организации сетей передачи данных для построения современных МФСБ в угольных шахтах // Научно-технический журнал «Вестник». 2016. № 3. С. 72–80.
  3. ООО НПФ «Гранч». URL: www.granch.ru.
  4. Федеральный закон «О безопасности критической информационной инфраструктуры Российской Федерации» № 187-ФЗ от 26.07.2017 г. // СЗ РФ. 2023.
  5. Указ Президента РФ № 166 от 30.03.2022 г. // СЗ РФ. 2023.

Текст: Насибуллина Т. В., директор по научной работе ООО НПФ «Гранч».


ООО НПФ «ГРАНЧ»

ООО НПФ "ГРАНЧ"

Сайт: www.granch.ru.
E-mail: info@granch.ru.
Тел.: 8 383 212-03-16.



Поделиться:
Еще по теме

Подпишитесь
на ежемесячную рассылку
для специалистов отрасли

Спецпроекты
Уголь России и Майнинг 2024
«Уголь России и Майнинг 2024». Обзор выставки
Одна из крупнейших отраслевых выставок «Уголь России и Майнинг 2024» состоится 4-7 июня в...
Mining World Russia 2024
23–25 апреля в Москве пройдёт одно из главных отраслевых событий — MiningWorld Russia. В этом году выставка выросла вдвое, а это значит, что...
Рудник. Урал 2023 | Обзор выставки
Главные события выставки «Рудник. Урал — 2023» в рамках спецпроекта dprom.online. Представляем «живые» материалы об участниках и о новых решениях:...
В помощь шахтёру | Путеводитель по технике и технологиям 2023
Путеводитель для шахтёра: актуальные решения для добывающих и перерабатывающих предприятий в одном месте. Рассказываем про современные технологии в...
Уголь России и Майнинг 2023 | Обзор выставки
«Уголь России и Майнинг 2023» - международная выставка техники и оборудования для добычи и обогащения полезных ископаемых. Главный интернет-партнёр...
MiningWorld Russia 2023
25 апреля 2023 года в Москве стартует одна из главных выставок в добывающей отрасли – MiningWorld Russia.

Спецпроект «MWR-2023: Обзор выставки» –...

Уголь России и Майнинг 2022 | Обзор выставки
Проект «Уголь России и Майнинг – 2022» глазами dprom.online. Обзор XXX Международной специализированной выставки в Новокузнецке: обзоры техники,...
MiningWorld Russia 2022 | Обзор выставки
Обзор технических решений для добычи, обогащения и транспортировки полезных ископаемых, представленных на площадке МВЦ «Крокус Экспо» в Москве....
Рудник Урала | Обзор выставки
Главные события выставки «Рудник Урала» в рамках спецпроекта dprom.online. Полный обзор мероприятия: «живые» материалы об участниках и их решениях -...
В помощь шахтёру | Путеводитель по технике и технологиям
Путеводитель по технике и технологиям, которые делают работу предприятий эффективной и безопасной.
Уголь России и Майнинг 2021 | Обзор выставки
Спецпроект dprom.online, посвящённый международной выставке «Уголь России и Майнинг 2021» в Новокузнецке. Репортажи со стендов компаний-участников,...
Mining World Russia 2021 | Обзор выставки
Спецпроект MiningWorld Russia 2021: в прямом контакте. Читайте уникальные материалы с крупной отраслевой выставки международного уровня, прошедшей...
День Шахтёра 2020 | Взгляд изнутри
В последнее воскресенье августа свой праздник отмечают люди, занятые в горной добыче. В День шахтёра 2020 принимают поздравления профессионалы своего...
Уголь России и Майнинг 2019 | Обзор выставки
Спецпроект dprom.online: следите за выставкой в режиме реального времени.

Ежедневно: репортажи, фотоотчеты, обзоры стендов участников и релизы с...

COVID-2019 | Добывающая отрасль в режиме карантина
Спецпроект DPROM-НОНСТОП. Актуальные задачи и современные решения. Достижения и рекорды. Мнения и прогнозы. Работа отрасли в условиях новой...
Mining World Russia 2020 | Репортаж и обзор участников выставки
Международная выставка в Москве Mining World Russia 2020 – теперь в онлайн-режиме. Показываем весь ассортимент машин и оборудования для добычи,...
популярное на сайте
Обзор выставки Mining World Russia 2024. Анонсы участников, репортажи с места событий. Читайте по ссылке Свернуть

Подпишитесь
на ежемесячную рассылку
для специалистов отрасли

Спасибо!

Теперь редакторы в курсе.