На днях Президент России Владимир Путин провёл в Тольятти совещание по вопросам развития беспилотных авиационных систем. В частности, глава государства сказал:
- В этой, безусловно, перспективной сфере нам нужно не просто быть самодостаточными, обеспечивать отечественную промышленность, экономику в целом различными типами беспилотников, их компонентами и комплектующими, произведёнными в нашей стране. Всё это, безусловно, должно быть сделано. Но наша с вами цель гораздо шире: к 2030 году Россия должна войти в число глобальных технологических лидеров в сфере беспилотных авиационных систем. Для этого на отечественной технологической и производственной платформе – как внутри страны, так и за её пределами – предстоит создать мощную индустрию, инфраструктуру и систему сервиса беспилотников. Эта сфера призвана стать одной из ключевых в технологическом развитии России.
На фото: БПЛА "Геоскан" к полёту готов
ОТ ДИОПТРА ГЕРОНА К БЕСПИЛОТНИКУ
Зачастую, читая о цифровых технологиях, мы думаем, что это где-то далеко, и к нам современные приборы и оборудования не имеют отношения. А ведь это не так. Незаметно, но уже прочно в нашу жизнь вошли прорывные технологии. В том числе даже в такие традиционные области, как, скажем, угледобывающая промышленность.
Пару тысяч лет назад маркшейдеры в своих изысканиях пользовались различными инструментами – геоптрами Герона и земельным крестом, отвесами и ватерпасами. Со временем появилось более совершенное оборудование, но принципы, по которым оно действовало, были заложены ещё века назад. Но в последние годы и эту область затронула технологическая революция.
О том, как сейчас работают маркшейдеры, что им помогает в деле, мы поговорили с заместителем главного маркшейдера разреза «Черногорский» Юлией Богдановской. Стаж работы на предприятии у Юлии – 10 лет, так что смена эпох произошла на её глазах.
- Юлия, раньше для горного инженера надо было знать массу вещей, начиная от принципов залегания пластов, заканчивая тем, какие минералы сопутствуют друг другу, а какие являются антагонистами. Помимо этого, была важна хорошая физическая форма, ведь приходилось много ходить, да не просто так, а с весомым грузом. А как сейчас обстоят дела?
- Геологи, особенно полевики, ходят много. У маркшейдеров расстояния поменьше, зато у нас есть горнорабочие, которые, как правило, носят тяжёлое оборудование. Что касается веса оборудования, то оно и сейчас нелёгкое. Раньше были механические приборы, сейчас электронные, но вес у них большой. В сборе оборудование может весить 56 кг.
Так что носить нам не приходится. Но больше уставала, стоя за штативом, ведь часами приходилось замеры проводить. Честно говоря, зимой всегда завидовала горнорабочим. Они двигаются, ходят, греются, а ты стоишь у прибора и отойти не можешь, замерзаешь серьёзно, хоть одежда и тёплая.
На фото: главный маркшейдер Дмитрий Шадрин готовит "Геоскан" к запуску
ВМЕСТО ДВУХ ДНЕЙ – ДВА ЧАСА
- 10 лет работы на разрезе. Насколько изменилось оборудование, система замеров? По своему опыту вы видите реальную цифровизацию?
- Когда я пришла на разрез, там уже было закуплено современное оборудование: приёмники, электронные устройства, и этим уже начинали пользоваться. А через год мы приобрели беспилотный летательный аппарат. Это был первый БПЛА на разрезе – «Геоскан» 101. Это не квадракоптер – самолёт. Надо сказать, что он очень сильно облегчил работу маркшейдера в плане полевых съёмок.
Раньше мы до двух дней снимали, скажем, склады угля, а затем проводили камеральную обработку. Выходили три горнорабочих, маркшейдер, главный маркшейдер – и всей группой ходили по территории, вручную снимали объёмы. Когда у нас появился беспилотник, то всё изменилось. Мы вдвоём с главным маркшейдером выезжаем на место, на полевой этап съёмки. То, что раньше занимало два дня, сейчас занимает два часа.
Обработка, конечно, занимает больше времени, чем традиционным методом, но, опять же, обрабатывать нам помогает программа, примерно в течение дня расчёты производятся. Всё на компьютере, полуавтоматизированно. Конечно, есть этапы, когда нужна программе помощь человека, но в целом стало очень легко.
- Насколько горным мастерам, маркшейдерам сейчас нужны знания компьютерных технологий, умения работать в цифровой среде?
- Знания, конечно, нужны. У нас работают специализированные программы. Раньше мы работали в «Автокаде» – моделирование в 3Д, сейчас пользуемся российскими программными продуктами.
Но, как говорится, можно и обезьяну научить нажимать на кнопки, и она это будет успешно делать. Но в серьёзной работе необходимо понимание того, что и зачем ты делаешь. Как и что делает программа. Посчитать что-то может и неспециалист, но профессионал выполнит работу более точно, с меньшими погрешностями, именно потому, что он понимает, о чём идёт речь.
Когда я училась в институте, был такой предмет: фотограмметрия – он и тогда использовался у картографов, и сейчас тоже. Раньше съёмка местности с высоты выполнялась на «кукурузниках», и обработка снимков велась вручную. Стереопары и т.д.
Во время учёбы никогда не думала, что мне понадобится этот предмет. У нас он был три семестра. Но когда мы на разрезе приобрели беспилотник, пришлось всё вспомнить. В институте нам прочно заложили основы классических методов исследования, и поэтому было проще работать в программах. Я понимала что, как и почему.
- У вас были какието специальные курсы по компьютерной грамотности, специальным программам?
- Нет. Когда училась в Красноярском горном институте, наш завкафедрой говорил: «Вы маркшейдеры, вы сами всё сможете». Нас учили до всего доходить своим умом.
Что касается беспилотников, при поставке оборудования нам презентацию делали, показали программу, основы работы. Потом, конечно, со временем уже сами стали разбираться в чёмто. Были проблемы, как иначе. Но справлялись. Плюс с нами всегда на связи техподдержка.
ШУСТРЫЙ МАЛЫШ
- А что за беспилотники у вас?
- Самолёты наши, российские, в СанктПетербурге делают - «Геоскан».
- Как летают квадрики, все представляют. Монитор, джойстики, шлем с монитором, а как летают самолёты-беспилотники?
- У нас есть катапульта, с помощью неё самолёт запускается в воздух. Есть отдельный пульт управления, в БПЛА вшиты программы – «Геоскан планер». Это тоже наша российская разработка. По модему мы связываемся с самолётом и задаём ему программу работы. Показываем, что нам надо снять, какая площадь облёта, на какой высоте должен лететь, какое разрешение съёмок, то есть – какая точность нам нужна. Самолёт с катапульты взлетает, облетает и снимает всё, что было задано, и садится на парашюте. С помощью программ мы привязываем фотоснимки к координатам, а потом уже везём всё в кабинет и там, на компьютере, обрабатываем.
Единственный момент – компьютеры у нас нестандартные, специально был приобретён для беспилотника, хороший, мощный системник.
Как таковое ручное управление есть, на случай неожиданностей, поправок и т.д., но в целом программа полёта задаётся изначально на земле.
- А какие нештатные ситуации могут быть, что требуют поправки полёта?
- Может внезапно начать садиться батарея. Из-за мороза, жары, ветра. Как-то увидели, что резко падает вертикальная скорость, произошло обледенение крыла. Самолёты у нас, конечно, маленькие, но ведут себя в воздухе так же, как и большие. И проблемы большой авиации нас тоже касаются. В таких случаях и нужно ручное управление. Отправить на внеплановую посадку самолёт, или вернуть его на обратный курс. Или просто дать покружиться, чтобы сбить лёд, и продолжить съёмку.
- Данные самолёт пишет на карту памяти или сразу передаёт на базу?
- Фотографии, которые он делает камерой на борту, пишет на карту памяти, также есть в крыле GPS-модуль, там тоже карта памяти стоит. Плюс мы видим на мониторе, где летает наш самолёт – на какой скорости, на какой высоте, какие параметры, какой резерв мощности у батареи, в общем, такие телеметрические моменты он передаёт в процессе полёта в режиме реального времени.
- С птицами проблем не было?
- Это у квадрокоптеров конфликты случаются. Рассказывали, что в Хакасии орлы в период брачных игр нападают на квадрокоптеры, то ли считают их добычей, то ли конкурентами. У самолётов с птицами проблем не бывает. Самолёт летает со скоростью 20 метров в секунду, в общем, птица не догонит.
- Как-то в Новосибирском госуниверситете познакомилась с системой «Кратон», видела другие цифровые приложения, которые изрядно облегчают жизнь горным мастерам, геологам, маркшейдерам. А в угольной промышленности есть подобные приложения, которые позволяют создавать 3Д-карты, в том числе, моделировать пласты?
- После обработки снимков мы получаем 3Д-модель объекта. Грубо говоря, это объёмная фотография. По которой можно описать контуры горных отводов, те же автоотвалы, также производится подсчёт объёмов угольных складов. Есть такие системы расчётов по 3Д-моделям.
Итог работы беспилотного аппарата это как раз создание 3Д- модели. Мы не летаем ради того, чтобы просто снять красивую картинку. Наша работа – маркшейдерская топосъёмка, только не с помощью традиционного оборудования, а с применением современных цифровых технологий.
На фото: карта в 3Д очень удобна в работе
ЦИФРА В ПОМОЩЬ
- А в буровзрывных работах используются ваши новые технологии? Раньше ходили пешком по полю, делали разметку, потом бурили шпуры, закладывали взрывчатку. А сейчас как?
- Знаю, что на один или два буровых станка у нас поставили программу «Blast Maker». Но это только первые шаги, пока проходит апробация. На других предприятиях компании она уже внедрена. С этим комплексом работать стало легче, но маркшейдерский контроль попрежнему необходим.
- Многие годы разрез «Черногорский» становился полигоном для пилотных проектов. Здесь внедряли самые современные технологии, оборудование, новые приёмы работы. А как сейчас?
- В определённой степени это и сейчас происходит. Но не по всем направлениям.
«Blast Maker» внедрён и используется на Восточно-Бейском разрезе. У нас акцент на беспилотнике. До недавнего времени у нас участок по буровзрывным работам был не наш, работали подрядчики «Хакасвзрывпрома», поэтому понятно, что мы не могли приобретать новые комплексы. Теперь у нас работает сервисное предприятие по буровзрывным работам, вот они начали пробовать применять современное оборудование. Так что мы в начале пути.
- Вы сказали, что беспилотники наши, российские, программное обеспечение – тоже родное. А как быть с комплектующими? Они тоже наши? Вообще – российского производства много?
- Что касается маркшейдерских приборов, российских нет. Есть только одна фирма, которая работает с 80-х годов, но они, увы, пока неконкурентны.
Раньше мы пользовались европейским, японским, американским оборудованием и разработками, но в связи со всем известными событиями пришлось отказаться. Пока ещё работаем на старом оборудовании, но скоро придётся покупать новое, думаем, что Китай.
- Больше пятнадцати лет назад на наших разрезах стали внедрять систему учёта работы горно-транспортного оборудования «Карьер». Она позволяла вести онлайн учёт расстояний транспортировки горной массы, времени простоев, времени погрузки и работы. Благодаря чему на разрезах стали сразу же видеть чёткую достоверную информацию о незапланированных простоях, выявлять слабые места в организации производственных процессов и в эксплуатации. Благодаря системе стало возможным повышать эффективность использования автотранспортного блока, все это позволило быстро устранять недостатки и увеличило производительность труда. А вы со своим беспилотником помогаете работе «Карьера»?
- Конечно! Мы обновляем карту, чтобы автосамосвалы на интерактивной карте ездили по дорогам, а не в чистом поле. Даём координаты дороги, рисованный план, чтобы это своевременно вносилось в программу. «Карьер» очень удобная система, которая помогает координировать действия, контролировать производственные процессы. Но карьер живёт, развивается, поэтому карту приходится обновлять часто.
Кстати, хотела бы отметить ещё один положительный эффект от внедрения современных технологий – они позволяют снизить риск экологических проблем. Даже визуально после получения фотоснимков мы видим проблемные места. Со временем планируем освоить тепловизионную съёмку, которая покажет внутреннее горение в пластах и отвалах вскрышных пород. Но уже сейчас построенная по фотоплану модель 3Д позволяет посмотреть, где есть зоны риска возгорания, и своевременно устранить проблему.
Беседовала Валентина КОРЗУНОВА
Фото Юлии Богдановской