О проекте
Объект наблюдения: крупный горно-металлургический комплекс в Норильском промышленном районе — один из самых глубоких и технологически сложных подземных рудников в мире. В связи со строгими условиями соглашения о неразглашении (NDA), наименование предприятия и точные координаты объекта не раскрываются. Подземная инфраструктура включает горизонты глубиной от -400 до -1 500 метров, а протяжённость горно-капитальных выработок превышает 180 км.
Объекты контроля: 850 сотрудников в каждой производственной смене (проходчики, крепильщики, машинисты СДО, бурильщики, ИТР) и 140 единиц подземной самоходной техники.
Зоны повышенного риска: зоны возможного обрушения породы и активных буровзрывных работ (БВР), сопряжения штреков с интенсивным движением погрузочно-доставочных машин (ПДМ) и самосвалов, слепые выработки с естественным ограничением видимости и высокими концентрациями пыли или газов.
Технологии: UWB-позиционирование с высокой точностью в критических зонах (до 0.5 м), BLE-трекинг для покрытия магистральных горизонтов и штреков, GPS/ГЛОНАСС — на открытой территории надшахтного комплекса. Переход с открытой территории в шахтный ствол осуществляется бесшовно через Цифровую платформу трекинга.
Цель проекта
Построить отказоустойчивую систему позиционирования персонала и техники в режиме реального времени на глубине до 1.5 км. Проект направлен на точное выполнение требований ФНП в области промышленной безопасности («Правила безопасности при ведении горных работ и переработке твердых полезных ископаемых»), сокращение времени поисково-спасательных операций в условиях задымления и исключение столкновения спецтехники с людьми.
Подземная горнодобыча в условиях вечной мерзлоты отличается повышенными рисками газопроявлений и горно-тектонических ударов. До 70% тяжелых инцидентов под землей вызваны наездом техники на горнорабочих и несвоевременным обнаружением людей при аварийных задымлениях — именно здесь системы позиционирования персонала дают наибольший эффект.
Задачи проекта
- Обеспечить непрерывный мониторинг местоположения каждого сотрудника и подвижного состава в режиме реального времени с привязкой к 3D-карте шахты;
- Внедрить систему предотвращения столкновений «человек-техника» и «техника-техника» за счет прямых UWB-радиоканалов между транспортом и персональным устройством;
- Реализовать модуль оперативного поиска людей под завалами или в условиях нулевой видимости на базе автономных портативных считывателей для аварийно-спасательных бригад (ВГСЧ);
- Настроить геозоны с автоматической блокировкой доступа персоналу в зоны проведения буровзрывных работ (БВР) и необобранные выработки;
- Обеспечить интеграцию с централизованной АСУ ТП и системой шахтной вентиляции для динамической подачи воздуха в зависимости от количества людей на горизонте;
- Сформировать цифровой журнал перемещений с хранением истории для целей расследования несчастных случаев и автоматизации табельного учета под землей.
Цифровая платформа трекинга
Система мониторинга и позиционирования персонала и активов, представляющая собой веб-сервис на базе RTLS-технологий.
Решение
Для реализации проекта было развёрнуто комплексное решение на базе Цифровой платформы трекинга «Навигационных решений», адаптированное под жесткие условия арктического подземного рудника: высокую влажность, запыленность, экранирование сигнала горной породой и вибрационные нагрузки.
Подземная инфраструктура
- Исполнение по взрывозащите: оборудование уровня РО Ex ial I Ma для работы в шахтах, опасных по газу (метану) и угольной/сульфидной пыли;
- Кабельные и беспроводные магистрали: анкеры позиционирования объединены в кольцевую резервируемую сеть RS-485 / Ethernet с автономным питанием от встроенных АКБ до 48 часов на случай обесточивания шахты;
- В зависимости от требований зоны применяются технологии UWB (узлы сопряжения, разгрузочные пункты) и BLE (протяженные магистральные штреки).
Персональные и бортовые устройства
Каждый сотрудник оснащается шахтным головным светильником со встроенным RTLS-трекером (модули UWB/BLE, кнопка SOS, датчик падения Man-Down). На погрузочно-доставочные машины и шахтные самосвалы устанавливаются бортовые блоки со светозвуковой индикацией, предупреждающей машиниста о пешеходе в радиусе 10–15 метров.
Программная часть — Цифровая платформа трекинга
- 3D-визуализация выработок — отображение всех горизонтальных и вертикальных стволов с разбивкой по горизонтам и блокам в режиме реального времени;
- Геозонирование и контроль БВР — автоматическая фиксация нарушений и ограничение доступа в зоны повышенного риска;
- Поисково-спасательный модуль — при нахождении человека в неактивном состоянии или нажатии кнопки SOS спасательная команда видит последнюю известную точку и вектор движения перед потерей связи;
- Аналитический модуль — автоматическая генерация отчётов о соблюдении маршрутов, табельный учет, тепловые карты плотности персонала и статистика нарушений.
Комплект для мониторинга промышленной безопасности на базе технологий AoA
Тестируйте и внедряйте новые технологии мониторинга с помощью комплекта от «Навигационных решений»
Ключевые преимущества
- Независимость от центрального сервера при предотвращении наездов — связь между блоком на машине и светильником рабочего работает напрямую (Peer-to-Peer) по UWB-каналу и сработает даже при повреждении обходной сети;
- Работа в условиях нулевой видимости — при возникновении задымления или пылевой бури система направляет спасателей точно к персональному датчику горнорабочего;
- Доказательная база для расследований — полная история перемещений существенно сокращает сроки расследования несчастного случая по форме Н-1;
- Оптимизация работы вентиляции — интеграция с АСУ ТП позволяет регулировать подачу воздуха в зависимости от реального присутствия людей, снижая нагрузки на инфраструктуру;
- Устойчивость к тяжелым климатическим условиям — рабочие температуры оборудования от -40°C на поверхности до +50°C в глубоких горизонтах.
Результаты
Внедрение системы подземной навигации и безопасности на руднике позволило добиться значимых результатов:
- 0 инцидентов наездов тяжелой техники на персонал — за весь период опытно-промышленной эксплуатации и внедрения;
- Сокращение времени поиска персонала с 45 до 3.5 минут — в ходе учебных и аварийных тревог;
- Снижение числа несанкционированных проходов в зоны буровзрывных работ (БВР) на 91% — ключевой показатель предупредительного геозонирования;
- Сокращение времени проведения поисково-спасательной операции (ВГСЧ) на 83% — за счет считывания автономных меток светильников;
- Экономия до 14% электроэнергии — за счет оптимизации работы главной вентиляционной установки и подачи воздуха в горные выработки.
Готовые решения для точного позиционирования и навигации
Выбирайте готовые комплекты для трекинга и навигации в помещении. Универсальные решения на базе UWB, BLE и Wi-Fi – для склада, больницы, завода и других объектов.
Кому подойдёт решение?
- Горнодобывающим предприятиям с подземным способом разработки (рудники, угольные и калийные шахты), подпадающим под требования ФНП по обязательному позиционированию персонала под землей;
- Предприятиям, ведущим метростроение и тоннелестроение в условиях сложной топологии выработок и закрытого пространства;
- Объектам подземного хранения и специнфраструктуре, где отсутствует сигнал глобальной спутниковой навигации и требуется контроль персонала в агрессивной среде;
- Любым крупным производственным и добывающим предприятиям, стремящимся выстроить цифровую систему управления промышленной безопасностью в соответствии с требованиями законодательства.
Система от «Навигационных решений» позволила предприятию перейти от реактивного управления безопасностью к предупредительной модели, при которой большинство опасных ситуаций предотвращается ещё до их возникновения. Если вы заинтересованы в снижении травматизма и построении цифровой системы контроля безопасности на вашем предприятии, команда «Навигационных решений» готова провести консультацию и адаптировать решение под ваши задачи.
