Аналитики PwC говорят, что к 2020 глобальный мировой рынок технологий применения БПЛА составит $127 млрд. И в мире, и в России их будут внедрять всё активнее, чему немало поспособствует снижение цены.
Какое отношение этот факт имеет к добывающей отрасли? А самое прямое. И нефте-, и угледобыча уже сегодня используют эти технические решения на месторождениях, при этом маленьким летательным аппаратам уже нашли массу вариантов применения.
Например, «Роснефть» то и дело рапортует о запуске дронов для контроля за нефтепроводами — в различных регионах работы компании.
А буквально недавно «Распадская угольная компания» сообщила о внедрении беспилотников на разрезе — горные работы будут рассчитывать с помощью аэрофотосъёмки.
Поскольку дело это для нас новое, неосвоенное, работа БПЛА в добывающей отрасли вызывает много вопросов. Их мы адресовали руководителю проектов ООО «Небесная механика» Сергею Заверкину, с которым встречались и на «Нефтегаз-2018», и на «Уголь России и Майнинг».
От этой картины очень большая польза
Самая общая задача, которая может решаться с помощью беспилотников — это построение 3D-моделей. Результат работы коптера — набор фотографий с большим перекрытием. Используем метод фотохронометрии и получается объёмная модель поверхности. С её помощью специалисты могут планировать работы и отслеживать их выполнение. Например, оценить изменения выработки, процесс строительства объекта и так далее.
«Коптер даёт возможность оперативно снимать большие участки горных работ, что позволяет иметь моментальный снимок текущего со-стояния. Если работать, например, с тахеометром, то для получения качественной модели придётся отснять множество точек. Скажем, нужно от-снять карьер площадью 3,5 км на 500 м.
Если пользоваться классическим методом, уйдёт месяц. Коптер отснимет территорию за полтора часа, ещё два уйдёт на обработку. А при этом работа ведь не стоит на месте, и, если не получить данные оперативно, они просто потеряют актуальность», — объясняет Сергей Заверткин.
Или другая задача — инвентаризация складов. Наш эксперт рассказал о том, как на одном из объектов про-водили сравнение: одновременно производители инструментальные замеры и с использованием беспилотников. Расхождение получилось всего в 0,3%.
«Детализация 3D-поверхности получается достаточно высокой. Все мелкие выступы, которые при обычной традиционной съёмке срезаются, при съёмке с помощью коптера сохраняются, эту информацию можно учитывать при подсчёте объёма. Также возможна съёмка с помощью лазерного сканирования. Этот метод даёт ещё большую точность. Правда, цена такого решения высокая: лазер наземного сканирования обойдётся в 8-20 млн рублей, а вариант, который ставится на квадрокоптер, около 6 млн рублей», — рассказал Сергей Заверткин.
Уже сегодня над территорией «Оренбургнефть» (дочка «Роснефти») летают беспилотники — они осуществляют мониторинг территориально удалённых объектов нефтегазодобычи, трасс трубопроводов.
Благодаря телевизорам съёмка ведётся даже ночью: таким образом удаётся повысить и экологическую, и промышленную безопасность. В среднем за сутки осуществляется до трёх вылетов, охват составляет около 100 км трасс трубопроводов. БПЛА летают со скоростью от 65 до 120 км/ч и высот полета от 50 до 500 м.
Два БПЛА курсируют над разрезом «Распадский».
Таким образом, комментируют представители компании, удаётся повысить оперативность и безопасность маркшейдерских замеров и точность расчётов. За полчаса полёта беспилотник способен сделать до 500 фотографий любой точки разреза. Ещё час на компьютере строится 3D-модель горной местности.
Итого — полтора часа вместо двух дней, которые ранее тратили на аналогичную работу маркшейдеры. В общем, представители добывающей отрасли голосуют за технологию.
Доступные инновации
Прогнозы относительно снижающихся на беспилотники цен уже сбываются. В настоящий момент рынок предлагает решения, более чем доступные для добывающей отрасли. Да, оборудование для лазерного сканирования, упомянутое экспертом, пока дороговато.
Но, по словам Сергея Заверткина, китайский аппарат DGI с 27-мегапиксельной камерой стоит порядка 110 000 рублей, и, учитывая возможности таких систем, окупаются эти вложения быстро.
Разумеется, на рынке есть разные варианты. Компания «Небесная механика» привозит на выставки три образца БПЛА, отличные даже по внешнему виду. Функционал и возможности, соответственно, тоже не равны, однако с решением описанных задач — в минимальном варианте — справится даже самая маленькая и недорогая модель.
«Самый маленький из представленных аппаратов предназначен, в основном, для любительской фотосъёмки. Но в воздухе он стабилен, управлять им легко, камера — 20 мегапикселей, возможность летать по маршруту и выполнять задания у него есть. Поэтому такой БПЛА активно используют именно для решения задач построения 3D-моделей на горных выработках и съёмок складов.
Второй аппарат — побольше — уже промышленного класса, его стоимость на порядок выше. Этот аппарат может летать и в мороз — до -20 градусов, и в дождь, поскольку модель влагозащищённая. К тому же время полёта у него увеличено — батарея двойная. Он может переносить определённые грузы, а значит его можно оснастить тепловизором, камерой с оптическим увеличением.
И, наконец, самый большой аппарат. Летающая платформа предназначена в основном для того, чтобы поднимать тяжёлую полезную нагрузку. БПЛА рассчитан на съёмку лазерным сканером весом от 2,5 кг», — провёл экскурсию Сергей Заверткин.
Кроме техники
Хорошо, допустим, сам аппарат можно приобрести с минимальными вложениями. Но ведь прямо из коробки он не полетит и не начнёт выполнять свои функции.
Нужна, как минимум, программа составления 3D-моделей, с которой нужно уметь обращаться. Да и аппарат необходимо «научить» летать по маршруту. А это дополнительные вложения, дополнительные сложности и сотрудники.
Сергей Заверткин разбил подобные предположения на корню. По его словам, «специально обученные люди» для работы с коптером не понадобятся. Да, есть обучение, оно длится 5-10 дней — в зависимости от сложности системы. К делу уже сегодня подключились Московский авиационный институт и Институт повышения квалификации топливно-энергетического комплекса, поэтому количество выпускников пребывает.
Да и вообще, современные БПЛА максимально автоматизированы. Маршрут полёта строится настрой-кой ряда параметров, а дальше программа фактически работает самостоятельно. Считает количество необходимых пролётов, если батарейки не хватает и полётное задание слишком большое, ставит миссию на паузу — дрон возвращается на базу. Меняем батарейку — и работа продолжается с того места, где остановилась. То есть, можно непрерывно снимать даже большие площади.
«Со стороны пилота требуется понимание того, как построить маршрут. Далее процесс запускается нажатием двух кнопок. На старте проверяется состояние всех систем. Если они готовы к полёту, коптер сам поднимается с земли, летит и потом возвращается с отснятым материалом для замены батарейки или обработки. Обработка требует определённых навыков, но, поверьте, это несложно — всю работу делает компьютер. Какое-то количество фотографий загружается в программу, которая сама вычисляет положение камер, обрабатывает и строит 3D-мо-дель. Единственное, нужны дополни-тельные действия по привязке модели к локальной системе координат. Следующий этап — обработка, вычищение техники, удаление деревьев и тех объектов, которые не относятся к рельефу. Есть ещё несколько специфических задач, но научиться этому можно быстро», — успокоил Сергей Заверткин.
Получается, что на пути развития направления буквально нет преград. Кроме, пожалуй, косности мышления. Консультант по геологии и добыче Джордж Котци в интервью miningiq.com высказал очень интересную мысль, объясняя, почему инновационные решения так неохотно приживаются в добывающей отрасли.
«Горнодобывающая промышленность медленно принимает новые технологии; причину этого я вижу в том, как нас учили в университетах (с точки зрения традиционного мышления о добыче и промышленности в целом за последние 100 лет университеты мало изменились), и в том, что сотрудники в большинстве своём не получают современных практических знаний в области оптимизации. «Самая большая глупость — делать то же самое и надеяться на другой результат», — сказал Альберт Эйнштейн. Пере-мены — это неизбежность жизни, поэтому принимайте их полностью. Перемены в способе управления, инновации для извлечения большей прибыли, оптимизация — это отношение и способ мышления, которо-му можно научиться. Никто из нас не рождается доктором или добытчиком — мы учимся этому».
Однако, судя по количеству новостей в внедрении БПЛА на объектах добывающей отрасли, и этот барьер уже удаётся преодолеть.
Текст: Анна Кучумова
Спасибо!
Теперь редакторы в курсе.