Кольская ГМК внедряет передовые технологии на службу экологии и безопасности: на хвостовом хозяйстве обогатительной фабрики тестировали возможности беспилотных летательных аппаратов.

Состоявшееся будущее

Хвостохранилище обогатительной фабрики — это комплекс гидротехнических сооружений, предназначенных для непрерывной транспортировки, складирования хвостов в хвостохранилище и обеспечения фабрики чистой оборотной водой по замкнутому циклу.

Дамба обвалования с противофильтрационным экраном из хвостовых отложений (пляж) служит для сдерживания оборотной воды и исключения воздействия на окружающую среду.  Контроль за параметрами сооружения, длинами и высотами пляжной и предковой зоной являются очень важными параметрами, которые необходимо контролировать постоянно. Теперь эту задачу можно выполнять быстрее и эффективнее с помощью специальных промышленных беспилотников.

– Беспилотные летательные аппараты сейчас уже состоявшееся будущее, которое раньше было недосягаемым. Для таких объектов, как гидротехнические сооружения, беспилотники становятся передовыми ноу-хау. Их можно применять как в ходе текущей эксплуатации хвостовых хозяйств, так и в части промышленной безопасности – для мониторинга этих объектов с точки зрения экологии, сводя к минимуму риски возникновения непредвиденных ситуаций и чрезвычайных происшествий, – рассказал Kn51 директор департамента по экологии и устойчивому развитию Кольской ГМК Евгений Курбатов. — Их предотвращение позволит минимизировать или даже исключить воздействие на окружающую среду. Тем более, что обогатительная фабрика находится в арктической зоне, где восстановление экосистемы происходит достаточно сложно. Поэтому БПЛА это хороший реальный инструмент, который опробован, и позволит исключить негативное воздействие.

Проект внедрения беспилотных летательных аппаратов на хвостовом хозяйстве – результат командной работы специалистов различных профилей. Промышленная экология — одна из сфер, где для достижения улучшений сейчас особенно эффективен кросс-функциональный подход, при котором в одной команде взаимодействуют профессионалы с различными навыками и знаниями. Такой метод позволяет внедрить в производственный процесс самые подходящие и эффективные инновационные технологии.

– В промышленной экологии кросс-функциональный подход имеет свои плюсы, потому что наши компетенции в большей степени функциональные — это экологическая безопасность Компании. И мы понимаем, что нам необходимо мониторить возможности, которые сейчас существуют в цифровых технологиях, но мы эти моменты не до конца знаем. Поэтому при общении в рабочей группе происходит такое взаимодействие, где наши потребности потом трансформируются в предложения с точки зрения цифровых технологий или существующих систем автоматизации, которые потом совместно предлагаются для внедрения. До этапа внедрения технологии рабочая группа встречается по своим функционалам и оттачивает технологию, согласно поставленным задачам, чтобы не было излишеств или нехватки каких-либо параметров, — то, что можно учесть на начальном этапе при подготовке проектной документации. Здесь важны все функционалы, это все между собой дает хороший синергетический эффект для реализации таких современных направлений, – подчеркнул Евгений Курбатов.

Испытания по всем параметрам

Прудок-отстойник предназначен для приёма паводкового стока, аккумуляции и осветления оборотной воды поэтому очень важно контролировать такие параметры, как объем, отметку, глубину и рельеф дна.

— Мы решили испробовать мониторинг прудка различными цифровыми методами, – поделилась с Kn51 менеджер департамента по инновациям и цифровым технологиям Кольской ГМК Елизавета Якунина. — И один из них — беспилотные летательные аппараты с полезной нагрузкой. Мы тестировали лидар, который проводит лазерное сканирование, эхолот, позволяющий посмотреть на рельеф этого сооружения, а также тепловизионную камеру, чтобы оценить состояние пульпопроводов. Привлекла технология тем, что за короткий срок можно облететь большую площадь хвостохранилища, что облегчает тяжелый труд работников хвостового хозяйства, а также технология позволяет быстро среагировать в случае возникновения утечек и других потенциально опасных ситуаций. Компания всегда старается сделать все, чтобы избежать возможных происшествий и последствий, неблагоприятных для окружающей среды. И поэтому мы ищем на рынке технологии, тестируем их и стараемся внедрить инструменты на производстве.

Для того, чтобы определить на практике, справится ли выбранная модель беспилотных летательных аппаратов с задачей комплексного мониторинга состояния хвостохранилища, провели испытания по всем необходимым параметрам: на длительность времени полета, способность выдерживать сложные погодные условия, в том числе большую ветровую нагрузку, а также определять глубину и объем воды с помощью эхолота и создавать трехмерные модели рельефа поверхности, в том числе – дна водохранилища.

– Данная модель – одна из наиболее передовых и подходящих для промышленного применения, очень хорошо себя зарекомендовала в тяжелых условиях, – рассказал Kn51 директор по развитию промышленных решений компании-поставщика Сергей Заверткин. — Сегодня одной из задач была проверка работы аппарата при повышенной ветровой нагрузке, с чем он справился прекрасно, учитывая даже то, что была непростая задача – съемка дна с подвешенным к нему эхолотом. При такой работе необходимо удерживать аппарат на стабильной высоте 1,8 метра над водой. Это сложная техническая задача, но все получилось. При порывах ветра до 16 метров в секунду на высоте 100 метров, когда мы демонстрировали возможности лазерного сканирования, тоже все было хорошо. Одна из особенностей данного аппарата в том, что у него очень хорошие характеристики именно по климатическим условиям — это температура от -20, хотя мы работали и при более низких температурах, в том же Норильске.

Используя различное навесное оборудование на беспилотнике, можно построить карту глубин водохранилища, цифровую модель рельефа и вычислить объем воды в водоеме, при этом детализация и точность будут очень высоки.

– Еще одна особенность, позволяющая использовать аппарат именно на  хвостохранилище, — это то, что он рассчитан на полезную нагрузку. Это значит, что можно установить, как лазерный сканер для воздушного лазерного сканирования лидар. Также можно установить камеру для аэрофотосъемки и камеру для инспекции, которая сочетает в себе три устройства в одном корпусе. Это угольная камера с оптическим зумом, тепловизор, а также дальномер для определения координат цели в реальном времени, – объяснил Сергей Заверткин.

Результат лучше ожидаемого

Аппарат успешно прошел все запланированные испытания, удерживая необходимую высоту при сильных порывах ветра.

— В данных аппаратах привлекает также то, что они могут выдерживать большую ветровую нагрузку. И испытания, которые мы провели за эти два дня, это подтвердили: при очень сильном ветре беспилотник спокойно летал и выполнял работу. Предполагалась нагрузка в 12 метров в секунду, но аппараты выдерживают и 16-19 метров в секунду. Результат даже лучше ожидаемого! – отметила Елизавета Якунина.

— Впечатления от испытаний сильное, и на перспективу сразу появляются мысли о том, что это применимо и поможет в обеспечении безопасности гидротехнического сооружения, – поделился начальник отделения хвостового хозяйства обогатительной фабрики КГМК Евгений Дивисенко. — За счет применения летательных аппаратов возможно производить съемку пляжной зоны, надводной зоны, отметок дамб, что позволяет оперативно оценивать ситуацию и реагировать на нее, для исключения каких-либо негативных воздействий как на технологические процессы, так и на устойчивость сооружения в целом. Это очень важно, поскольку хвостохранилище – это гидротехническое сооружение первого класса опасности и идет постоянное изменение параметров, которые необходимо контролировать и оперативно реагировать на изменения. Так же, применение такого вида контроля, может облегчить труд персонала, который обслуживает гидротехнические сооружения, увеличит частоту и скорость осмотров, исключив обходы с визуальным осмотром.

Дарья СОЛОВЬЕВА. Фото Дарьи СОЛОВЬЕВОЙ

Источник: Kn51