Подземный мониторинг на шахте «Казахстанская» – пилотный проект, опыт которого позднее будет внедряться на остальных шахтах компании.
Наблюдать за подземными производственными процессами с экрана монитора, управлять ими, оперативно реагировать на внештатные ситуации, отслеживать каждого работника, спустившегося под землю, стало вполне реальной действительностью после установки системы позиционирования на предприятиях Угольного департамента.
В апреле на предприятие прибыла первая партия оборудования, а на днях систему ввели в эксплуатацию. Проект внедрения системы позиционирования – еще один шаг к повышению уровня промышленной безопасности и полной автоматизации шахтного оборудования. Система отслеживания персонала в шахте, установка радиосвязи, видеоконтроль хода горных работ, автоматическое оповещение о газоконцентрации, самодиагностика оборудования – вот основной перечень задач, заложенных в основу контракта с предприятием-поставщиком «Дейта Экспресс».
Компания «АрселорМиттал Темиртау» вложила 1,5 миллиона долларов в оснащение шахты «Казахстанская» системой подземной связи и позиционирования. Директор Угольного департамента АО «АрселорМиттал Темиртау» Андрей Иванович Черномаз ознакомился с системой подземного контроля и управления во время командировки на российские горнодобывающие предприятия.
– Подобные проекты мы вскоре внедрим на всех шахтах, – поясняет Андрей Иванович. – Пока начали с одной. И надо сказать, это не роскошь. Во-первых, выполнение государственных нормативов. Согласно приказу министра по инвестициям и развитию Республики Казахстан от 30 декабря 2014 года за № 351 о вводе в действие «Правил обеспечения промышленной безопасности для опасных производственных объектов угольных шахт» и в соответствии с требованиями пункта 9, все шахты в период строительства, реконструкции, эксплуатации, консервации и ликвидации обслуживаются АСС (автоматизированной системой слежения) на основании заключенного договора или создания объектовой АСС. Угольные шахты, ведущие подземные горные работы, оборудуются системами наблюдения за персоналом, оповещения об авариях, позиционирования и поиска персонала, прямой телефонной и дублирующей ее альтернативной связью с обслуживающей АСС. А во-вторых, внедренная нами система многофункциональна и позволит в будущем автоматизировать многие процессы контроля и управление оборудованием.
Сегодня производством подобного оборудования занимаются несколько компаний. Почему же выбор пал именно на этого производителя? Причин тому несколько. Для установки оборудования «Дейта Экспресс» не требуется дополнительного переоснащения. Например, один потенциальный российский поставщик N (назовем его так), согласно собственным техническим условиям, потребовал заменить все средства защиты – каски, газоанализаторы – на его продукцию. Такое перевооружение обошлось бы «АрселорМитталу» достаточно дорого, да, и в дальнейшем компания была бы вынуждена приобретать амуницию только у этого N. Согласитесь, не очень удобная привязка.
Другой поставщик предлагал установку всей системы сразу. Тоже не совсем удобный вариант. Тогда как техническая основа «Дейта Экспресс» предполагает поэтапное (модульное) внедрение.
– Поэтому мы начали сотрудничество с этой компанией, проверим как покажет себя их продукция и сделаем выводы. В любом случае, первый шаг сделан, и мы планируем все наши подземные предприятия оснастить современным цифровым оборудованием для повышения безопасности. Ведь именно это и есть наша цель – обеспечение безопасного труда, – подчеркивает Андрей Черномаз.
Компания «Дейта Экспресс», что называется, автор и изготовитель данной продукции. 10 лет назад, в 2008 году, она приступила к разработке системы, а на шахте «Казахстанская» уже установлена ее четвертая генерация, которая отвечает всем современным требованиям и имеет большой потенциал для дальнейшего развития автоматизации в промышленном секторе. Специалисты компании-изготовителя провели сначала анализ, планирование и разработку схем размещения, а потом установили оборудование.
– Наше сотрудничество по внедрению системы позиционирования – первый опыт в Казахстане, – говорит директор ООО «Компания «Дейта Экспресс» Дмитрий Радченко. – Сейчас у нас подписан контракт на создание системы аварийного оповещения, позиционирования персонала с функцией мобильной радиосвязи, видеонаблюдения горных выработок и поиска под завалами. В дальнейшем система может быть расширена позиционированием транспорта – при оснащении всех вагонов, кареток, площадок транспортными модулями можно обеспечить управление грузопотоками. Когда на поверхности мы загрузили вагон, например, затяжку, даем указание, когда она должна прийти на определенный участок, а далее система в автоматическом режиме отслеживает движение груза по заданным контрольным точкам – спуск в шахту, доставка до указанного разъезда, доставка адресату. В случае отклонения от заданной схемы программа выдает предупреждения всем ответственным службам.
Надо сказать, что система, пожалуй, уникальная в своем роде, поскольку способна самостоятельно обеспечивать выполнение всего функционала по аварийному оповещению, индивидуальному вызову и позиционированию персонала и транспорта, а также выполнять динамическую метанометрию (передачу данных о измеренных концентрациях опасных газов с переносных газоанализаторов и/или порогов срабатывания с головных светильников – ред.).
Для обеспечения всего вышеперечисленного функционала другие компании-поставщики используют две, а то и три системы, что как итог сказывается на повышении стоимости создания комплекса и его дальнейшего владения. Как уточнил Дмитрий Радченко, на «Казахстанской» установили одну модульно наращиваемую систему с определенным набором функций, которую впоследствии, по необходимости, можно наращивать дополнительными опциями, добавляя только программные модули и/или абонентское оборудование. Система может дополняться не только функциями управления грузопотоками, но и системой мониторинга и управления горно-шахтным оборудованием, например, управлением высоковольтными ячейками или вентиляторами местного проветривания, управлением конвейерами и пр.
Как уверяет специалист, при работе на шахте «Казахстанская» учтены местные особенности:
– Есть тонкости, которые мы учли при работе на поверхности во время выдачи светильников. Наша система рассчитана на автоматизированную систему выдачи оборудования. На предприятии же светильники выдает персонал. Сотрудник берет светильник, прикладывает к считывателю, а затем уже система начинает отслеживание шахтера до момента сдачи светильника. Абонентский радиомодуль установлен в аккумуляторном отсеке светильника.
Шахтеры берут светильники по своей карте табельного учета. Для гостей есть специальные гостевые карты, поэтому каждый сотрудник предприятия или гость, спускающийся в шахту, тоже будет под контролем.
Местонахождение персонала вдоль всех действующих горных выработок отслеживается автоматически. Для этого с определенной периодичностью по выработке расставлены выносные радиомодули – антенны, что обеспечивает компании не дискретное (зональное), а непрерывное позиционирование вдоль всего маршрута.
Кроме того, система дополнена акселерометром, который реагирует на резкое изменение параметров, например, падение или долгую неподвижность. Оно фиксируется системой и выдается на всех пультах управления. Это одно из важных достоинств системы безопасности: случаются сердечные приступы, когда работнику требуется срочная помощь, а драгоценные минуты могут сохранить человеку здоровье и жизнь.
Как же работает система аварийного оповещения? Когда диспетчер подает сигнал аварии, светильник у шахтера начинает мигать с заданной частотой. Для каждой ситуации определен свой сигнал. Например, сигнал индивидуального вызова – это серия из двух мерцаний; что означает «нужно позвонить диспетчеру». Сигнал «авария» – серия из повторяющихся мерцаний по четыре раза. Также, согласно техническому заданию, предусмотрено оснащение 60 сигнализаторов метана «Спутник 1М» абонентскими радиомодулями, что позволит автоматически передавать измеренные концентрации опасных газов и определять место их возникновения.
Установленная на «Казахстанской» система может отследить данные нахождения объекта с точностью до 25–30 метров, но ее разработчики работают над тем, чтобы сократить это расстояние до 1–2 метров.
– Система требует обязательного обучения, и контракт это предусматривает, так же как и выполнение проектных и шеф-монтажных работ. Собственно, монтаж оборудования проводил сам заказчик, и персонал при выполнении монтажных работ уже учился. Точнее сначала монтажники прошли обучение, потом, во время монтажа, закрепили практические навыки. Это даст большой положительный эффект при обслуживании, они знают что и как работает. Обучение прошли и проходят шахтеры, диспетчеры, – говорит Дмитрий Радченко.
Вывести систему из строя практически невозможно, поскольку это шахтное оборудование выдерживает силу удара до 7 Дж. Любой выход элементов оборудования из строя отслеживается, и данные поступают на главный монитор. Специалисты могут просмотреть «функционал историй»: выбрать зону и проанализировать что происходило в этом месте в выбранное время.
В комплект, установленный на шахте «Казахстанская», входит видеомониторинг, который позволяет выяснить причину повреждения: например, было ли внешнее воздействие на оборудование. Согласно техническому заданию контракта, 20 камер установлено в шахте и две – для технологического запаса. Предприятие само определило места расположения этих видеокамер в зависимости от конфигурации лавы и предполагаемых проблемных участков.
Жанна Турабаева
журнал «Горно-металлургическая промышленность» №10-2018
