Как дроны меняют горнодобывающую промышленность

Швейцарская компания Ferrexpo, чьи подразделения разбросаны почти по всему миру, решила запустить программу беспилотных технологий для развития своих горно-добывающих подразделений. Одним из успешных примеров подобного опыта стало украинское подразделение. Его задачей стало минимизировать риски в области безопасности труда сотрудников, работающих на рудниках.

Использование дронов для решения опасных задач

Часто сотрудникам компании приходится работать с крупным промышленным оборудованием длительное время, что представляет серьезную опасность для персонала. Оборудование, разумеется, нуждается в проверке и техническом обслуживании, однако его остановка даже на полчаса может привести к финансовым потерям компании в десятки тысяч долларов. Руководство компании решило, что применение беспилотных летательных аппаратов поможет получать критически важные данные для эффективной работы на местах ведения добычи и при этом минимизирует риск для работников.

Один из владельцев украинского подразделения компании Февзи Аметов считает, что применение дронов хотя и не позволит полностью исключить так называемый “человеческий фактор”, но зато снизит его влияние и повысит уровень безопасности. По мнению специалистов компании, приобретение и применение беспилотных технологий в горнодобывающей области позволит добиться следующих преимуществ:

• Создание всеобъемлющей высококачественной объемной информации с миллионами точек измерения;
• Помогает оптимизировать операции, так как теперь нет прямой зависимости между размером площади работ и количеством сотрудников для нее. То есть, можно подключать гораздо меньше людей для работ на больших площадях;
• Есть функционал для автоматического планирования полета и бесперебойной обработки, что сводит к минимуму ошибки персонала и ошибки во время эксплуатации.

Практически во всех областях работы горнодобывающей промышленности можно использовать такие полезные приложения Pix4Dmapper и Surpac. Отлично показавшие себя с точки зрения снижения операционного риска и контроля качества беспилотники можно также применять в течение всего срока управления активами. Например, с помощью программного обеспечения и беспилотников можно сравнить информацию о том, что планировалось и что было построено по проекту и совместить эти данные по цепочке с данными служб управления и учета продукции.. Составление карты открытого рудника

Украинские сотрудники швейцарской компании отмечают, что внедрение беспилотных технологий стало целой революцией в работе практически всех подразделений. Ведь пришлось не только менять или расширять штат сотрудников, но и разрабатывать новые правила работы, инструкции, а также осуществлять эффективную интеграцию новых технологий в рабочий процесс компании.

Для работы команды, отвечающей за использование беспилотников, в качестве основной модели были выбраны дроны DJI Matrice 210 RTK. Встроенный модуль RTK оказывает помощь во время выполнения автоматических полетов в районах с сильными магнитными помехами. Квадрокоптер также автоматически определяет степень близости команды к стенкам шахты или карьера, что позволяет снизить вероятность инцидента. Более того, впервые компания получал опыт использования дронов глубоко под землей. И опыт получился вполне успешным. Например, в ручном и автоматическом режиме дроны смогли эффективно выполнять задачи миссии на уровне 410 м под землей (на полтавском участке компании). Здесь перед сотрудниками стояли следующие задачи:

• Получить данные из шахты с помощью дрона в режиме автоматического полета.
• Сравнить традиционные методы сбора данных с методами, которые использовались путем внедрения беспилотных технологий.
• Ввести данные в имеющееся ПО и рабочие процессы.
• Подготовить рекомендации и соответствующую методологию для применения в горном деле.

Точные результаты

Измерения проводились с четырех контрольных точек для оценки калибровки проекта, среднеквадратичной ошибки (RMSE) и общей точности модели. Поскольку все контрольно-пропускные пункты были на уровне земли, среднеквадратическое отклонение проекта было низким. Используя ровер RTK в качестве тахеометра, команда измерила 959 точек от уровня земли до дна шахты, которая была глубиной 170 м. В то время как GSD был 1,8 см на уровне земли, в его самой низкой точке, как сообщалось, он был 5,6 см. Таблица ниже демонстрирует некоторые отклонения в измерениях высоты поверхности. Однако эти изменения были в пределах ожидаемой вертикальной точности.

Внедрение данных, полученных с дрона, в рабочий процесс

В результате работы экспортировались файлы формата 2D и 3D, для обработки которых применяли программное обеспечение сторонних производителей. Данные файлов были нужны для дальнейшего анализа.

Безопасность на рабочем месте

Безопасность рабочих процессов - это важный вопрос в горнодобывающей промышленности. Пожалуй, главной особенностью работы горных рабочих и инженеров является постоянная угроза их здоровью и жизни. Исходя из полученного опыта и информации, подразделение дронов смогло подготовить и разработать стратегию по охране труда сотрудников, а также безопасного использования беспилотников. Стратегия создавалась для распространения документа по всем шахтам. Более того, сотрудники подразделения уверены, что подобную практику можно изучать и использовать во многих горнодобывающих компаниях.

Эту стратегию безопасности можно свести к следующим пунктам:

• Места взлета и посадки должны быть четко определены и проверены. Дроны должны взлетать и приземляться на заранее подготовленных и указанных базах.
• Для предотвращения угрозы здоровью и жизни операторов дронов во время работ на глубоких карьерах, необходимо использовать объективы с большим фокусным расстоянием.
• Периодически проводить исследования с применением традиционных методов для проверки, соответствуют ли истине данные, полученные с дронов.

Результаты

Конечно, в области горной добычи важнейшим вопросом для коммерческого использования является фактор запасов, ведь именно исходя из их параметров можно прогнозировать уровень добычи, прогнозировать прибыль и результаты аудита. Уровень запасов также определяет, будет ли работа месторождения бесперебойной достаточно долгое время. В данном случае компания экспортировала данные из из Pix4Dmapper в свои текущие программные решения, включая Surpac, AutoCAD Civil 3D и K-mine. Процесс сбора данных оказался намного проще, а полученные модели более детальными благодаря новой методике, повысившей уровень детализации изображений, получаемых с поверхности, включая точки координат в труднодоступных местах.