Как системы геопозиционирования меняют безопасность шахт

Как системы геопозиционирования меняют безопасность шахт

Горнодобывающая и угольная промышленность — одни из самых рискованных сфер: ограниченная видимость, крупногабаритная техника, сложные маршруты передвижения и человеческий фактор повышают вероятность инцидентов. Современные системы геопозиционирования персонала помогают перейти от реактивных мер к предиктивной безопасности, когда риски выявляются заранее, а действия персонала находятся под постоянным контролем. Журнал RUБЕЖ подготовил обзор решений нескольких российских компаний. Отечественные разработки способны конкурировать с мировыми аналогами как по точности позиционирования, так и по интеграции с ИТ-инфраструктурой шахт.

Комплекс «Умная шахта»: системный подход к безопасности

НПФ «Гранч» разработала программно-аппаратный комплекс «Умная шахта», в состав которого входят системы SBGPS и Granch МИС.

SBGPS отвечает за определение местоположения персонала и ГШО, оповещение и оперативную мобильную связь, поиск и обнаружение людей в аварийных ситуациях, передачу видео, аудио и телеметрических данных и пр. Второй компонент комплекса безопасности, Granch МИС, — это многофункциональная измерительная система аэрогазового контроля, связи, передачи информации и управления оборудованием. В 2024 году Минцифры внесло программное обеспечение систем SBGPS и Granch МИС в единый реестр российских программ для ЭВМ и баз данных.

Базовая станция SBGPS master

По словам Алексея Орла, директора по развитию НПФ «Гранч», в основе разработки – системный подход. Например, смартфон в системе «Умная шахта» — не просто средство связи, а многофункциональный прибор (тепловизор, рация, устройство ночного видения и контроллер технологического оборудования). Такой системный подход позволяет использовать потенциал оборудования на 100%.

Мы первыми в мире смогли разработать оборудование, способное обеспечить беспроводную связь в условиях угольной шахты. В 2010 году наша компания реализовала проект на одной из шахт СУЭК в Кузбассе по внедрению подземной связи. Тогда это был технологический переворот в технологиях подземной связи в мире. Нашу систему можно сравнить с системой мобильной связи на поверхности: сеть базовых станций, которые обеспечивают сплошное радиопокрытие и сами являются реперными точками, относительно которых производится позиционирование клиентских устройств. То есть каждый смартфон или другое устройство, работающее по беспроводным каналам связи, является своеобразной радиометкой, расстояние до которой довольно точно определяют ближайшие к нему базовые станции, и таким образом определяется точное местоположение вашего устройства.

— пояснил Алексей Орел, директор по развитию, НПФ Гранч.

Позиционирование — это только одна из функций «Умный шахты». Программно-аппаратный комплекс позволяет использовать вполне современные смартфоны со всем привычным функционалом, включая передачу видео в режиме онлайн из шахты. Так, например, можно передавать видеоданные с устройств, установленных на транспорте и другом оборудовании в шахте.

Хочу отметить, что сейчас важнейшим моментом становится то, что шахты и рудники являются объектами критической инфраструктуры. Соответственно, на таких объектах должны работать ПАК, полностью произведенные в России, причем как аппаратная часть, так и программное обеспечение. Продукция нашей компании соответствует данному требованию.

— прокомментировал Алексей Орел.

Отечественные умные каски тестируют в Абу-Даби

ИТ-компания Softline Digital разработала комплекс Proteqta, сочетающий программную платформу и аппаратный модуль Atom 4.0, который крепится к каске.

Модуль оснащен GPS/ГЛОНАСС, акселерометром, термодатчиком, Bluetooth и LoRaWAN-связью, что позволяет отслеживать перемещение, температуру, падения и удары, а также отправлять SOS-сигналы диспетчеру.

Программный комплекс ПО Proteqta способен отслеживать местоположение человека внутри и снаружи помещений, время его пребывания в опасных зонах, высоту, на которой находится сотрудник, и температуру окружающей среды. Также устройство оповещает об ударах и падениях, а кнопка SOS обеспечивает связь с диспетчером в экстренных случаях.

Для связи модуля с базовой станцией используют беспроводную сеть LoRa, для передачи данных — протокол LoRaWAN. Максимальная дальность передачи — 10 километров. Обычно система разворачивается на инфраструктуре заказчика (в его локальной сети или собственном ЦОД). При возникновении события модуль формирует пакет данных и мгновенно передает его по беспроводной сети на сервер. Задержка отображения информации не превышает 30 секунд. Кроме того, модуль оснащен встроенной памятью, способной сохранять данные более 18 часов. После восстановления связи данные автоматически выгружаются на сервер.

Первые умные каски были разработаны на базе двух предприятий по добыче урана горнорудного дивизиона ГК «Росатом» — «Хиагда» в Бурятии и «Далур» в Курганской области. В частности, проект на Хиагдинском месторождении был реализован совместно с компанией «Ростелеком». 150 умных модулей стали технологическим ядром концепции «Нулевой травматизм». Это цифровое решение подтвердило со временем свою эффективность.

Уже в первые месяцы работы умных касок была получена экономическая отдача. Например, сократились расходы на проведение плановых ремонтов, а за счет автоматизации учета рабочего времени производительность труда повысилась на 10%. Вложенные инвестиции окупились в течение года, и в настоящее время общая экономия ежемесячно составляет около 1 млн рублей.

В 2022 году пилотный проект по использованию умных касок запустили на предприятии АО «Дальтрансуголь» для обеспечения безопасности людей на терминале. В случае инцидента каска-модуль отправляла сигнал, что давало возможность незамедлительно оказать помощь сотруднику или вывести его из опасной зоны.

Результатом внедрения стало снижение производственного травматизма, повышение производительности труда и улучшение качества производственного процесса.

В 2023 году компания «Аммоний» провела пилотное тестирование умных касок при помощи команды Softline Digital. Во время испытаний система отслеживала перемещение и состояние работников. Это позволяло контролировать соблюдение техники безопасности, а также своевременно уведомлять диспетчера в случае инцидентов, например, при угрозе жизни или получения травмы, нарушения трудового распорядка.

Отметим, что ГК Softline ориентируется не только на отечественный, но и на зарубежный рынок. В начале этого года успешно был запущен пилотный проект на одном из металлургических заводов в Абу-Даби, готовится поставка пробного комплекта партнерам в Армению. Спрос на отечественные решения растет, особенно в странах Ближнего Востока, Азии, где ищут надежные и более доступные альтернативы западным системам.

В каждом проекте нужно решать сразу несколько технических задач: определить границы промышленного предприятия и зоны, где требуется контроль, выделить участки повышенной опасности, где нужен усиленный мониторинг; провести радиопланирование и рассчитать необходимое количество базовых станций, формирующих беспроводную сеть на базе протокола LoRaWAN. Эти станции обеспечивают стабильную передачу данных между модулями касок и сервером заказчика, даже в условиях сложной инфраструктуры предприятия.

— прокомментировал Семен Одинец, архитектор IoT-решений «Софтлайн Решения» (ГК Softline).

Система позиционирования может не только быть инструментом обеспечения безопасности, но и решать другие задачи, например, вести учет рабочего времени и производительности персонала. Поскольку и модуль, и программное обеспечение умной каски — собственная разработка компании, то и интеграция с другими корпоративными системами не представляет сложности.

Цифровая тревожная кнопка для вызова помощи

В Ростелекоме разработанную систему для умных касок называют «цифровым профилем работника в реальном времени». Все начинается с датчиков на устройстве — акселерометров и гироскопов, которые непрерывно считывают малейшие движения и положение работника. Эти данные по беспроводным каналам, таким как GSM или LoRa, мгновенно передаются через шлюзы на платформу компании.

Далее включается интеллект системы, которая в режиме реального времени анализирует поступающий поток данных, идентифицируя критичные события — падение, удар, нахождение в запретной зоне. Если такое событие зафиксировано, система без задержки инициирует отклик: отправляет тревожное оповещение диспетчеру, выводит точку сработки на карту и может автоматически запустить протокол действий.

При разработке учитывался прежде всего такой показатель, как время от момента происшествия до оповещения. Оно было сведено к секундам, потому что в вопросах безопасности человека каждая из них решающая. Одновременно диспетчер в своем интерфейсе видит всю актуальную картину (где находятся люди, как они перемещаются) и может мгновенно проверить статус любого сотрудника.

Ключевой ожидаемый эффект для заказчика — это переход к предиктивной модели безопасности. Система не просто фиксирует происшествие, а предупреждает потенциально опасные ситуации. Например, есть возможность отслеживать не только местоположение человека в условиях, где нет GPS, но и такие параметры, как падение, удар или даже признаки потери сознания, мгновенно передавая сигнал тревоги диспетчеру.

При создании и внедрении умных касок компании приходится сталкиваться сразу с несколькими вызовами. В первую очередь, это точное позиционирование там, где не работает GPS или ГЛОНАСС. В лабиринте подземных выработок или глубоких карьерах создаются гибридные системы на основе радиометок, UWB-маяков и других технологий. Второй ключевой вопрос — обеспечение надежной и бесперебойной связи на огромной, часто удаленной территории предприятия. Сигнал должен устойчиво проходить через километры и быть защищенным от промышленных помех. Третье — "закалка" электроники. Оборудование должно выдерживать особые условия, которые обычная техника просто не переживет — постоянную вибрацию, запыленность, влажность и резкие перепады температур. А еще мы боремся за энергоэффективность, чтобы устройство работало без подзарядки целую смену, и решаем задачи интеграции.

— пояснил Владимир Волков, вице-президент по работе с крупными корпоративными клиентами «Ростелеком».

Умная каска не должна быть просто «островком» в цифровой среде промышленного предприятия. Ей необходимо в реальном времени обмениваться данными с ERP-системами, диспетчерскими и системами охраны труда. Поток информации с тысяч датчиков нужно не просто собирать, но и анализировать в реальном времени, чтобы система могла мгновенно предупредить оператора о любой нештатной ситуации. По сути, для предприятия создается новая «цифровая нервная система», где безопасность людей — главный приоритет.

По мнению Владимира Орлова, одним из наиболее весомых доказательств эффективности систем позиционирования служит широкое и массовое внедрение таких систем в промышленных компаниях. Кроме того, обязательность их внедрения закреплена в подзаконных актах и нормативных требованиях, что свидетельствует о признании их важности для безопасности и предотвращения инцидентов.

Однако успешность внедрения любой системы безопасности — это открытый диалог с сотрудниками.

Необходимо со старта внедрения объяснять, что цель системы — не контроль над человеком, а защита его жизни и здоровья, вовлекать самих сотрудников в процесс внедрения, обучать их и собирать обратную связь. Лучше начинать с пилотной группы, чтобы система стала привычной, и сразу акцентировать внимание на реальных выгодах для работника: это «тревожная кнопка» на теле, которая мгновенно вызовет помощь при падении или несчастном случае и способна спасти жизнь. Конечно, на старте необходимо полностью исключать репрессивный подход и штрафы. Без доверия любая, даже самая полезная технология, обречена на сопротивление.

— объяснил Владимир Волков, вице-президент по работе с крупными корпоративными клиентами «Ростелеком».

Обзоры решений по безопасности для горнорудной и угольной промышленности читайте в спецпроекте «Шахта – экономика безопасности» на сайте журнала RUБЕЖ.

Был ли вам полезен данный материал?

Да Нет