Российские ученые разработали цифровой двойник технологической среды карьера — дорог, техники, ремонтных зон и т. д. На основе телеметрических и геопространственных данных в режиме реального времени он обновляет сведения о состоянии инфраструктуры карьера. Разработка позволит снизить стоимость добычи полезных ископаемых на 10–15%. Статья опубликована в журнале Sensors.
На сегодняшний день основной тренд добычи полезных ископаемых открытым способом — автоматизация процесса с использованием робототехники. На большинстве горнодобывающих предприятий имеются автоматизированные системы контроля оборудования. Они собирают телеметрические данные, отслеживают состояние оборудования и иногда принимают решения. Особую важность анализ телеметрических данных приобретает в связи с использованием автономных транспортных средств, так как траектория их движения должна постоянно корректироваться с учетом окружающей обстановки. Наиболее эффективный инструмент для этого — цифровые двойники — копии, полностью повторяющие характеристики и поведение объекта. При этом с разработкой цифровых двойников для открытых карьеров связан ряд сложностей, так как объекты инфраструктуры расположены на большой площади.
Ученые и инженеры НИТУ «МИСиС» разработали специализированные алгоритмы, позволяющие в режиме реального времени интегрировать геопространственные и телеметрические данные в динамическую 3D-модель карьера. Цифровой двойник использует модуль для автоматического формирования двойников инфраструктуры на основе телеметрических и геологических данных, данных сенсоров, спутниковых фотографий и съемки с воздуха. Кроме того, используется модуль для формирования двойников самосвалов, экскаваторов, погрузчиков и другой техники с использованием телеметрических данных, технических паспортов и документации, а также программное обеспечение для мониторинга и прогнозирования технического состояния инфраструктуры и контроля над системами управления производственным оборудованием. С помощью разработки можно осуществлять управление движением транспорта с учетом многокомпонентной среды карьера.
«Уникальность разработанной нами системы заключается в ее способности обрабатывать огромный массив данных в режиме реального времени и предлагать операционные решения, в том числе позволяющие оптимизировать движение транспорта по территории карьера, тем самым повышая эффективность добычи и транспортировки полезного ископаемого, а также снижая риск внештатных ситуаций. В настоящий момент реально функционирующих цифровых систем такого класса на российских горнодобывающих предприятиях нет. В дальнейшем в систему могут быть добавлены дополнительные программные модули, позволяющие оперативно анализировать изменение геологических параметров месторождения», — говорит руководитель исследования Игорь Темкин.
Предложенная методология может быть использована на любых горнодобывающих предприятиях, оснащенных робототехникой, сенсорным и телекоммуникационным оборудованием. При этом модель постоянно обновляется, чтобы соответствовать текущему режиму объекта, что позволяет контролировать процесс, дистанционно выявлять изменения, оптимизировать режим работы, осуществлять обслуживание и дистанционное обучение персонала.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
