С места в "КАРЬЕР". Высокие технологии приходят в горную промышленность

На этой неделе были объявлены итоги второго тура конкурса на присуждение премии Российской Федерации в области науки и техники за 2008 год.

Научному сообществу предложено начать обсуждение работ. Свое мнение об одной из них — "Разработка и широкая промышленная реализация на горнодобывающих предприятиях России автоматизированной системы управления горнотранспортным комплексом "КАРЬЕР", представленной творческой группой академика К.Н.Трубецкого, — высказывают эксперты.

Многолетние научные исследования авторов обсуждаемой работы по вопросам развития горных технологий и их информационного обеспечения велись у нас на глазах. Более подробно с содержанием работы мне удалось познакомиться по вышедшей в 2007 году в издательстве "Наука", Санкт-Петербург, монографии "Современные системы управления горнотранспортными комплексами" под общей редакцией академика К.Н.Трубецкого. Много положительных отзывов о работе системы "КАРЬЕР" я слышал от руководителей и специалистов горных предприятий, где эта система уже используется.

По моему мнению, представленная работа имеет исключительное значение для развития горной науки и практики. Разработанная система управления горнотранспортным комплексом "КАРЬЕР" — это яркий пример развития инновационных технологий применительно к горному производству. Система сочетает в себе самые передовые телекоммуникационные технологии передачи данных, алгоритмы обработки информации и оптимизационные модели, технологии спутниковой навигации.

Принципы работы системы заключаются в следующем. Все основное и вспомогательное горнотранспортное оборудование, работающее в карьере (самосвалы, экскаваторы, бульдозеры, погрузчики, грейдеры, железнодорожный транспорт и т.п.), оснащается системой датчиков, характеризующих состояние транспортных средств. Это может быть как диагностическая информация о работе основных узлов и агрегатов оборудования, так и специализированная информация о показателях и технологических параметрах его работы.

Например, отдельные датчики фиксируют расход топлива или электроэнергии, другие — загрузку (массу) породы в кузове карьерного самосвала или в ковше экскаватора (погрузчика), третьи — давление и температуру воздуха в шинах. Осуществляется также контроль скоростей и координат положения мобильных транспортных средств в режиме реального времени, а также многое другое.

По просьбе предприятий перечень контролируемых параметров работы горнотранспортной системы может быть модифицирован и адаптирован к конкретным горнотехническим условиям производства. Такая технологическая информация нужна для мониторинга и оперативного управления горной техникой в карьере, а также для решения целого ряда многофакторных оптимизационных задач горного производства. Для динамического определения таких параметров в сложных горнотехнических условиях эксплуатации техники авторами разработан целый ряд уникальных методик, устройств и датчиков, защищенных авторскими свидетельствами.

Для передачи информации в диспетчерский центр применяются современные системы передачи данных. Это и традиционные системы конвенциальной связи в УКВ-диапазоне, транкинговые системы стандарта TETRA, а также широкополосные высокоскоростные системы связи MESH, применение которых до настоящего времени было известно только в военных приложениях.

Следует отметить, что каждый проект реализации системы "КАРЬЕР" уникален как по набору используемых датчиков, так и по применяемым системам связи. Все зависит от технических требований к системе, формулируемых горным предприятием.

После того, как информация попадает в диспетчерский центр, она обрабатывается и распределяется по различным службам горного предприятия: маркшейдерской, технологической, диспетчерской и др. Таким образом, все службы, имеющие доступ к системе, становятся активными участниками процесса контроля и управления.

Разработанное авторами специализированное программное обеспечение уникально и не имеет аналогов. Оно базируется на использовании самых передовых информационных технологий, оригинальных моделях горного производства и эвристических методах решения оптимизационных задач. В результате:

• полностью исключается возможность приписок и хищений на производстве (ранее "нецелевое" использование топлива на горных предприятиях достигало 10 — 15 процентов, а приписки рейсов автосамосвалов — до 50 процентов);
• оптимизируется использование оборудования, уменьшается его износ (например, ходимость шин увеличивается на 20 процентов за счет оперативного контроля давления, исключаются поломки оборудования за счет его перегруза), а то же время коэффициент полезного использования техники возрастает;
• решаются задачи по оперативному управлению и оптимизации работы горнотранспортного комплекса, в том числе и с учетом требований  стабилизации качества сырья, отгружаемого на обогатительную фабрику;
• повышается уровень безопасности и технологической дисциплины на производстве.

За счет совокупного влияния указанных выше факторов достигается существенный экономический эффект. По оценкам, проведенным экономистами горных предприятий, срок окупаемости системы составляет в среднем составляет от 3 до 9 месяцев, а производительность оборудования возрастает до 25 процентов.

В настоящее время практически все крупные горнодобывающие компании и холдинги применяют в своей работе автоматизированную систему управления горнотранспортными комплексами "КАРЬЕР", так как она является существенным фактором снижения себестоимости конечной продукции и повышения конкурентоспособности предприятия.

Важным обстоятельством является факт использования системы не только крупнейшими горно-металлургическими компаниями (УГМК, "Мечел", СУЭК, РУСАЛ, "Полиметалл", "Металлоинвест", ММК, ЛуТЭК, СДС, "Полюс Золото", НЛМК и др.), но и ее внедрение на крупных горно-обогатительных комбинатах Украины, Казахстана и Монголии. Интерес к системе проявляют также горные предприятия Индии, Венесуэлы, Китая, Гайаны и других стран дальнего зарубежья с развитой горной промышленностью. Таким образом, работа российских ученых и специалистов — убедительный и многообещающий пример прорыва высокотехнологичных отечественных разработок на мировой рынок.