Мониторинг и позиционирование горнорабочих в шахте. Безопасность добычи полезных ископаемых под землей с системой RealTrac

Многофункциональная система безопасности для шахт, рудников и подземной добычи полезных ископаемых

Эффективное решение для обеспечения безопасности персонала и повышения эффективности бизнес процессов в шахте!

Позиционирование горнорабочих в шахте и предотвращение столкновений для обеспечения промышленной безопасности

RealTrac «Шахта» — многофункциональная система безопасности (МФСБ) для решения задач по обеспечению требований промышленной безопасности на объектах подземной горной добычи полезных ископаемых.

Решение позволяет в режиме реального времени определять местоположение горнорабочих и горной техники, предотвращать столкновения, обеспечивать голосовую связь, передачу данных и телеметрии, управлять светофорами и искать людей под завалами. Все модули работают на единой опорной сети передачи данных и соответствуют требованиям приказа Ростехнадзора № 505 от 08.12.2020 и правилам безопасности при ведении горных работ и переработке твёрдых полезных ископаемых.

Какую боль решаем

  • Наезд транспортных средств на людей.
  • Столкновение техники друг с другом.
  • Оперативное нахождение персонала в экстренных ситуациях.
  • Подтверждение отсутствия персонала на опасных участках.
  • Низкая эффективность работы персонала.
  • Управление светофорами в руднике.
  • Поиск персонала при несчастных случаях.
  • Связь и Wi-Fi под землёй.

Мониторинг местоположения

Местоположение персонала и техники на всех горизонтах в реальном времени.

Анализ позиции и движения

Анализ позиции, движения и эксплуатации техники, нахождения в зонах работ, рабочего времени, падения, неподвижности и нажатия тревожной кнопки.

Предотвращение столкновений

Столкновения техники и наезды транспорта на персонал.

Интеграция

АСУ ТП, АСУ ГТК, электронные наряд-допуски, табельный учёт, СКУД.

Диспетчеризация рудника

Повышение производительности за счёт диспетчеризации и управления ГТК.

Единая инфраструктура

Переиспользование опорной сети для голосовой связи, видеонаблюдения, телеметрии и других систем.

Требования законодательства

Приказ № 505

Пункт 76. Система позиционирования

Шахты должны быть оборудованы системой позиционирования работников, позволяющей контролировать их местонахождение в горных выработках, в том числе при отсутствии электроэнергии. Система позиционирования должна обеспечивать обнаружение в реальном времени местонахождения человека во всех действующих выработках с передачей информации на дисплей в диспетчерском пункте; информация хранится на шахте не менее одного месяца.

Пункт 362. Светофоры на сопряжениях

На пересечениях и сопряжениях выработок для самоходного транспорта устанавливаются светоотражающие знаки, регламентирующие очерёдность проезда; на сопряжениях с основными транспортными выработками при необходимости — светофоры, регламентирующие очерёдность проезда. Места установки и количество утверждает технический руководитель объекта.

Пункт 362. Системы предотвращения столкновений

Транспортные машины, эксплуатируемые на шахтах по добыче полезных ископаемых, должны быть оборудованы системами предотвращения столкновений. Система предотвращения столкновений должна обеспечивать своевременное оповещение машиниста о наличии людей и транспортных средств в радиусе траектории движения машины.

Приказ от 08 декабря 2020 г. № 505 «Об утверждении Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности „Правила безопасности при ведении горных работ и переработке твердых полезных ископаемых“».

Архитектура решения

Архитектура комплексного решения RealTrac для шахт: видеонаблюдение, цифровая голосовая радиосвязь, управление ГТК, телеметрия техники, система предотвращения столкновений, модуль отчётности, интеграции по API, позиционирование UWB, интеграции с АСУТП, АСУГТК, ТОиР, нарядами, ламповой, СКУД, проводная телефония, Wi-Fi / LoRa / LTE и опорная кабельная сеть

Принцип построения: три уровня

1. Источники данных

Проводные и беспроводные сети передачи данных, позиционирование объектов, данные состояния и работы техники, видеонаблюдение, голосовая связь.

2. Агрегация и актуализация

Сохранение данных и привязка их к событиям, триггерам действий, нарядам, задачам на ТОиР.

3. Вывод данных и аналитика

Информация диспетчеру и руководителям по принципу единого окна с обновлением ключевых параметров работы предприятия онлайн.

Опорная сеть и источники данных

Концепция опорной сети и источников данных в шахте: рабочая зона с зональным позиционированием, опасная зона с точным позиционированием, забой с системой предотвращения столкновений
Рабочая зона: небольшое количество точек доступа и зональное позиционирование (30+ м). Опасная зона: много точек доступа, точное позиционирование (1 м) и оповещение о входе. Забой: мало точек доступа, проблесковые маяки, контроль техники по зонам и система предотвращения столкновений

Модуль «Позиционирование»

Подробнее о продукте

Продукт предназначен для определения местоположения горнорабочих, горной техники и других объектов на разных горизонтах, в забоях и выработках шахты с использованием радиотехнологий BLE, UWB и UHF. Теги встраиваются в шахтные фонари, транспортные теги крепятся на технику, точки доступа устанавливаются в ключевых точках шахты и передают данные в реальном времени.

Горнорабочие в касках с фонарями в подземной выработке

Решаемые задачи

Контроль уровней доступа горнорабочих

Геозоны с разным уровнем доступа: диспетчер всегда знает, в разрешённой или запрещённой зоне находится горнорабочий; отчёты выявляют систематические нарушения.

Контроль местоположения в выработках

Текущее местоположение всех горнорабочих и горной техники и путь, пройденный объектом за заданный период.

Контроль рабочего времени

Регистрация входа и выхода в геозону, контроль нахождения на горизонтах и в зонах выработки, оповещение о необходимости подняться на поверхность; данные хранятся до 10 лет.

Аварийное оповещение горнорабочих

Глобальная, групповая и персональная тревога на теги; управление сиренами и аварийным освещением.

Эвакуация и обнаружение застигнутых аварией

Контроль эвакуации в реальном времени: время, траектории и местоположение тех, кто не добрался до безопасных точек сбора; последнее местоположение перед потерей связи.

Два типа позиционирования

Зональное позиционирование на схеме выработок: метки горнорабочих в зонах точек доступа

Зональное позиционирование (±25 м)

Базовый инструмент обеспечения безопасности

  • Быстрое определение местоположения людей и транспорта при аварийных ситуациях
  • Последнее местонахождение людей и транспорта перед потерей связи
  • Базовый анализ эффективности: перемещения между зонами за период
  • Глобальная тревога из центра управления на все теги и индивидуальное оповещение конкретного горнорабочего
  • Небольшое количество точек доступа, затраты на внедрение низкие
Точное позиционирование по графу выработок: цифровой двойник рудника с метками персонала и техники

Точное позиционирование по графу (±1 м)

Инструмент повышения эффективности и безопасности

  • Цифровой двойник рудника в реальном времени: полная прозрачность деятельности сотрудников и транспорта для руководства
  • План-факт анализ сменных заданий: где должны были работать и где находились, время реакции на запросы
  • Анализ эффективности передвижения людей и техники
  • Контроль отсутствия людей в опасных зонах и на конвейерах
  • Плотнее сеть точек доступа в опасных зонах

Оборудование позиционирования

Персональный тег РеалТрак PROD TAG 411, встроенный в шахтный фонарь

Персональный тег PROD TAG 411

  • BLE, UWB, UHF: зональное (~20 м) или точное (1 м) позиционирование
  • Встраивается в шахтные фонари, в том числе с контролем аэрогазовой обстановки; питание от АКБ фонаря
  • Фиксация падения и неподвижности, тревожная кнопка, звуковое оповещение
  • Поддержка системы Антинаезд, подключение стороннего оборудования по BLE
  • IP67, −40…+45 °C, менее 100 г
Шахтная точка доступа RealTrac PROD POINT 520

Шахтная точка доступа PROD POINT 520

  • BLE, UWB, UHF: зональное (~20 м) и точное (~0,5 м) позиционирование, определение положения по вертикали
  • Дальность обмена с тегом до 100 м по UHF, дискретность 1 с
  • Питание по PoE, передача данных по Ethernet
  • IP67, −40…+45 °C, корпус 164×149×76 мм
  • Сеть точек доступа переиспользуется для IP-видеонаблюдения и SIP-телефонии
Транспортный тег RealTrac PROD VTAG 201 для горной техники

Транспортный тег PROD VTAG 201

  • Позиционирование техники и поддержка Антинаезд: UWB (1 м), BLE (~20 м), GNSS (3 м)
  • Возможность временной установки; питание от бортовой сети 8–30 В или встроенного аккумулятора (более 8 часов)
  • Сбор телеметрии с техники
  • IP69, −40…+45 °C

Программное обеспечение

Подробнее о ПО

RealTrac Сервер: вычисление и хранение информации о местоположении тегов, аналитические отчёты, сигналы тревоги в диспетчерскую (падение человека, нарушение опасных зон, тревожная кнопка), аварийное оповещение (глобальная, групповая и персональная тревога), интеграция с диспетчеризацией, АСУ ТП, АСУ ГТК, видеонаблюдением и управлением автопарком. Запуск под управлением свободного ПО без дополнительного лицензирования, открытый протокол (API), несколько шахт и обогатительных комбинатов на одном сервере; сервер может быть на объекте, вне его или облачным.

RealTrac Клиент: тонкий клиент без установки на рабочее место диспетчера, визуализация текущих данных, аналитика и конструктор отчётов, метрики и бизнес-процессы на основе геозон, разграничение уровней доступа, подключение к удалённому серверу.

Конструктор отчётов RealTrac: время простоя в зонах
Конструктор отчётов: время простоя в зонах
Дашборды RealTrac 5.0: время в зонах, входы меток по зонам, общее время и время простоя по носителям, время по подразделениям и объектам
Дашборды: время в зонах, время работы и простоя по носителям, подразделениям и объектам

Опорная сеть передачи данных и бесшовный Wi-Fi

Опорная сеть шахты сочетает проводные и беспроводные технологии. Коммутационные узлы (коммутатор Ethernet с PoE и ИБП, питание от сети 127 В) соединяются волоконно-оптической линией связи в кольцо: обрыв одной линии не прерывает связь, а каждый пролёт ВОЛС разделён на сегменты по 50 м, так что при обрыве заменяется целый сегмент без сварки. К одному узлу подключаются точки UWB и Wi-Fi.

  • Точки UWB размещаются с шагом ~90 м, точность позиционирования 1 м.
  • Точки Wi-Fi размещаются с шагом ~250 м, скорость передачи не менее 10 Мбит/с, подключение любого оборудования с поддержкой Wi-Fi.
  • Резервирование по сетям передачи данных (медные линии, ВОЛС, Wi-Fi) и электропитанию на уровне коммутационных узлов.
  • Контроль параметров всех элементов сети для бесперебойной работы и предиктивной аналитики сбоев.
Опорная кабельная сеть: коммутационный узел с ВОЛС, точки UWB с шагом около 90 м и точки Wi-Fi с шагом около 250 м на участке до 800 м
Коммутационный узел с ВОЛС, точки UWB, UHF / BLE и Wi-Fi на участке до 800 м

Бесшовная сеть Wi-Fi в подземном руднике

Функции: бесшовная коммутация PoC-терминалов и смартфонов между точками доступа Wi-Fi, передача телеметрии с транспортных средств, передача данных с камер.

  • IEEE 802.11a/b/g/n/ac/ax, рабочие частоты 2,4 и 5 ГГц.
  • Скорость передачи данных: до 574 Мбит/с на 2,4 ГГц, до 2402 Мбит/с на 5 ГГц.
  • MIMO 2×2 в обоих диапазонах; переключение между точками доступа через 100–200 м.

Голосовая и телефонная связь

Беспроводная голосовая связь

Цифровые радиостанции с функцией «нажми и говори» (PoC) в сети Wi-Fi 2,4 / 5 ГГц и LTE: работают снаружи и внутри, с экраном, в корпусе IP68; опционально — видеорегистратор. Бесшовное переключение между точками доступа Wi-Fi.

Проводная телефонная связь

Всепогодный вандалозащищённый промышленный SIP-телефон с защитной крышкой, громкоговорителем и проблесковым маячком: литой алюминиевый корпус, IK10, IP67, наработка на отказ более 50 000 часов, −40…+65 °C, SIP 2.0, два Ethernet-порта. Рекомендован для шахт, метро, тоннелей и заводов.

Промышленный вандалозащищённый SIP-телефон с громкоговорителем и проблесковым маячком
Промышленный SIP-телефон с громкоговорителем и проблесковым маячком

Модуль «Антинаезд»

Подробнее о продукте

Система Антинаезд предназначена для снижения количества аварий, связанных со столкновением транспорта и техники, а также наездов техники на горнорабочих в условиях недостаточной или плохой видимости. Антинаезд не только предупреждает пешеходов и водителей, но и автоматически тормозит транспортное средство, не беспокоит водителя ложными тревогами, работает в помещении и на открытом воздухе и оповещает оператора о неисправностях.

Транспорт-транспорт. Безопасность движения в условиях плохой видимости, сокращение простоев и ремонтов после столкновений: фиксация опасного сближения и оповещение водителя или оператора.

Транспорт-человек. Снижение травматизма от наезда техники на людей, безопасные манёвры при скоплении людей: фиксация инцидента и оповещение о нахождении горнорабочего в опасной зоне.

Зоны обнаружения RealTrac Антинаезд вокруг техники: ближнее обнаружение UWB и дальнее UHF
Сочетание двух радиотехнологий: UWB для ближнего обнаружения, UHF для дальнего — до 200 м, в том числе за углом

Преимущества

Минимум ложных срабатываний

Точное позиционирование объектов вокруг машины и гибкая настройка зон по размеру и форме с учётом особенностей ТС и направления движения.

Полная автономность

Не зависит от стабильности электропитания и спутниковой связи.

Под землёй и на поверхности

Одинаково работает в выработках, в зонах ТО и на открытой площадке на одном и том же оборудовании.

Ближнее и дальнее обнаружение

UWB для точного направления и расстояния до ближних объектов, UHF для обнаружения до 200 м, в том числе за углом.

Три зоны контроля

Дисплей RealTrac Антинаезд: зона Внимание, зелёный сектор

Зона «Внимание»

  • Предупреждает сотрудников, водителей и операторов в радиусе зоны
  • Дисплей: зелёный цвет; метка: дискретная вибрация и LED-подсветка
Дисплей RealTrac Антинаезд: зона Опасность, жёлтый сектор

Зона «Опасность»

  • Сообщает об опасном сближении, может замедлить ход техники
  • Дисплей: жёлтый цвет и звук; внешнее оповещение ТС (опция): проблесковый огонь, габаритные огни; метка: повторяющаяся вибрация, подсветка и звук
Дисплей RealTrac Антинаезд: зона Авария, красный сектор

Зона «Авария»

  • Тревога в самых опасных ситуациях, может остановить технику
  • Дисплей: красный цвет и звук; внешнее оповещение ТС (опция): проблесковый огонь, сирена; метка: продолжительная вибрация, подсветка и звук

Семь типов оповещения: цвет и звук дисплея в кабине, вибрация, звук и подсветка метки, опционально звук и подсветка транспортного средства. Интенсивность настраивается по зонам контроля.

Не беспокоит водителя по пустякам: динамические зоны

Оптимальная форма зоны

Зона вокруг ТС узкая сбоку и сзади, длинная впереди: срабатывает там, куда машина движется.

Зависит от скорости

Чем быстрее едет техника, тем длиннее зона; на стоянке и при ручнике зона минимальна.

Направление и стрела

Зоны перестраиваются по направлению движения и положению рабочего органа, например выдвижению стрелы.

Водитель в кабине не мешает

Система перестаёт реагировать на тег водителя в кабине и сообщает оператору о неисправности оборудования и опасных сближениях.

Компоненты Антинаезд

Персональный тег PROD TAG 411 в шахтном фонаре: сигнал Антинаезд светом, звуком и вибрацией

Теги в шахтном фонаре

Персональный тег встроен в фонарь горнорабочего: сигнал тревоги светом, звуком и вибрацией, никакого дополнительного оборудования.

Планшет оператора RealTrac PROD VCD 050 для кабины техники

Дисплей оператора PROD VCD 050

В кабине: визуальная оценка обстановки вокруг ТС, оповещение записанным звуковым файлом, журнал событий, детектирование человека в кабине; CAN, Ethernet, сухие контакты; IP66; подключение камер кругового обзора.

Антенна RealTrac PROD VBU 030 для установки на корпус техники

Антенны PROD VBU 030

Монтируются на корпус техники (4–8 штук): обнаружение персональных и транспортных тегов, точность UWB 0,1 м, ударопрочный корпус IP69.

Автоматическое замедление и остановка техники

Компания «РеалТрак» интегрировала свои сервисы мониторинга и управления транспортом с системой автоматического торможения от компании «Гексан». В основе решения — модуль предотвращения наезда (МПН), устанавливаемый на любые транспортные средства, в том числе горно-шахтную технику (ПДМ, ГВМ, ШАС и другие). Модуль работает совместно с системой регистрации персонала и транспорта, дополняя систему Антинаезд: при обнаружении риска столкновения с сотрудником система автоматически активирует торможение техники.

  • Автоматическое торможение при угрозе наезда на человека.
  • Единая платформа РеалТрак для мониторинга техники и персонала, прозрачная аналитика перемещений и инцидентов.
  • Совместимость с любыми видами техники без серьёзных доработок.

Телеметрия с ГШО и дополнительные возможности

Сбор и передача телеметрии с горно-шахтного оборудования (опция)

  • Данные из бортовой сети CAN и от внешних датчиков при отсутствии данных в CAN: моточасы, заведён / заглушен, работа агрегатов, давление и температура гидравлических и воздушных линий.
  • Накопление и вывод данных водителю, машинисту и диспетчеру; передача от бортового оборудования по сети передачи данных на сервер.

Дополнительные возможности и автономная работа

  • Запись событий в «чёрный ящик»; передача событий на сервер РеалТрак по Wi-Fi или LTE.
  • Интеграция с АСУ ТП, АСУ ГТК; управление техникой: торможение, снижение скорости, блокировка начала движения.
  • Оповещение о приближении к объектам инфраструктуры.
  • Встроенное ПО и полная автономность от других систем и сети передачи данных; при наличии канала обратной связи — данные о сближениях и столкновениях на сервер для анализа и отчётов.

Модуль «Наряд-допуски»: контроль выполнения работ и ТОиР

Подробнее о решении

Система автоматизированного контроля выполнения работ: задаём координаты объектов ТОиР, контролируем отклонения и делаем выводы, повышающие эффективность.

Мы знаем

  • Реальные трудозатраты на производство работ.
  • Реальный процент выполнения плановых работ.
  • Время реакции на выявленную проблему.
  • Объективная оценка стоимости работ, отдыха и перемещения персонала.
  • Выявление отклонений: продолжительность, трудозатраты, повторения работ.

Контролируем отклонения

  • Время реакции на инцидент: от формирования наряда до фактического появления бригады.
  • Сравнение фактического местонахождения персонала, на который выписан наряд, с планом.
  • Выявление отсутствия бригады в месте проведения работ в заданный период.
  • План-факт по трудозатратам в месте проведения работ, расчёт стоимости работ.
  • Отклонения в части ОТиПБ: фактический состав бригады, время проведения работ.
Интерфейс RealTrac: план-факт анализ по электронному наряд-допуску
План-факт анализ по электронному наряд-допуску

Не только эффективность ТОиР, но и показатели ОТиПБ

Мониторинг

  • Знать, где находятся сотрудники
  • Отгораживать опасные зоны и получать оповещения при их нарушении
  • Распознавать факты опасного падения

Оповещение

  • О входе в опасную зону и о необходимости эвакуации
  • О приближении транспортного средства
  • Оператору о нажатии тревожной кнопки на теге

Контроль

  • Время нахождения в рабочих зонах
  • Оповещение о превышении времени нахождения в зонах

Преимущества системы RealTrac для подземной горной добычи

  • Комплексное решение для шахт и рудников: позиционирование, Антинаезд, связь, сеть, светофоры, поиск под завалами и наряд-допуски на единой инфраструктуре.
  • Соответствие требованиям Правил безопасности работ в шахтах России и СНГ.
  • Интеграция с системами диспетчеризации и управления горнотранспортным комплексом и другими системами предприятия.
  • Использование существующей в шахте инфраструктуры.
  • Модульность: функционал добавляется по мере необходимости.
  • Открытый протокол (API): передача данных в системы кадрового учёта, АСУ ТП и другие.
  • Соответствует требованиям ГКРЧ.

RealTrac в шахтах сегодня

6000+ отслеживаемых объектов
14+ шахт, где развёрнута система RealTrac

Наши клиенты

Все клиенты

Заказать презентацию решения RealTrac «Шахта»

Защита от автоматического заполнения
* поля, обязательные для заполнения