Анна Кислицына
Тепловизионный контроль давно и успешно применяется в разных отраслях промышленности: энергетике и строительстве, транспортной и нефтегазовой отраслях, металлургии. В эпоху стремительного развития интеллектуальных технологий тепловидение приобретает все больше возможностей и становится эффективным для использования в новых сферах. На очереди — горнодобывающая отрасль, где тепловизоры демонстрируют достойные результаты в части повышения безопасности эксплуатации карьерной техники.
Тепловизоры в промышленности: запылённость больше не помеха
В России исследованием возможностей применения тепловизионного контроля на промышленных предприятиях больше десяти лет занимается группа компаний ИНТРАТУЛ. За это время по данному направлению специалистами компании было реализовано свыше 70 проектов на металлургических заводах, в нефтяной и газовой отраслях. Результат внедрения выработанных решений натолкнул ГК ИНТРАТУЛ на мысль об экстраполировании успешного опыта на горнодобывающие объекты.
Первое подобное решение — системы улучшения видимости для карьерного транспорта, или т. н. система помощи водителю. На карьерах, отличающихся высоким уровнем запыленности (к примеру, в угольной отрасли), видимость на дорогах заметно снижена, особенно в темное время суток. Даже применение стандартных систем видеонаблюдения не гарантирует водителю хороший обзор. В свою очередь, это может привести к потенциально опасным ситуациям: наездам или столкновениям с людьми или техникой. В такой ситуации применение тепловидения становится дополнительной подстраховкой: подобной системе не нужны дополнительные условия освещения или хороший обзор: она «считывает» наличие объектов в зоне контроля, исходя из температурных показателей.
В состав подобной системы, как правило, входят одна или две ИК-камеры, устанавливаемые снаружи кабины и обеспечивающие обзор до 180°, видеорегистратор и монитор с изображением в черно-белом спектре — человек или техника на подобном изображении будут автоматически выделены цветной рамкой. Для удобства оператора техники зона контроля делится на сектора, а безопасное расстояние рассчитывается исходя из типа и скорости машины и параметров движения на дорогах карьера.
Расширяющийся функционал нейросетей дает широкие возможности для совершенствования — так, последние модификации включают детектор, позволяющий проводить обнаружение и распознавание того или иного объекта в автоматическом режиме. Это удалось реализовать за счет большой базы данных, накопленных в ходе применения системы мониторинга, и обучения нейросетей на ее основе. При этом в зависимости от скорости и вектора движения выявленного объекта система принимает решение о подаче предупредительного сигнала.
Система улучшения видимости более семи лет успешно используется на предприятиях металлургического комплекса: например, в зоне выгрузки горячего шлака, отличающейся высоким содержанием пара в воздухе. А три года назад внедрение разработки прошло на одном из ведущих добывающих предприятий в Республике Узбекистан. По результатам эксплуатации система позволила на 5 % увеличить производительность парка горного транспорта за счет увеличения скорости в условиях плохой видимости.
Своевременное предупреждение с помощью тепловизионных систем контроля
Еще одним перспективным направлением для применения тепловизионного контроля является мониторинг состояния узлов оборудования — так, тепловизоры долгие годы использовались для обнаружения дефектов в буксах вагонов и думпкаров. Сейчас группа компаний ИНТРАТУЛ ведет работу над адаптацией подобного решения для выявления неисправностей карьерной техники — в частности, редукторов мотор-колес. Компанией в течение нескольких лет проводились исследования на объектах ведущих горнодобывающих предприятий России для того, чтобы выявить корреляцию между нагревом узлов и наличием неисправностей. Замеры проводились как в летний, так и в зимний период, с учетом повышенной нагрузки машин и необходимости движения в гору.
После анализа результатов была проведена разработка системы. В ее состав вошли два тепловизора, установленные по обеим сторонам дорожного полотна так, чтобы в обзор попадали редукторы мотор-колес проезжающего транспорта. Система фиксирует информацию о нагреве узлов и номере транспортного средства и в онлайн-режиме направляет информацию на сервер. На основе замеров делаются выводы о необходимости проведения ТОиР.
Схожий принцип можно использовать и для своевременного выявления дефектов шин для крупногабаритной техники (КГШ) — измерения, проведенные группой компаний ИНТРАТУЛ, продемонстрировали высокую эффективность тепловизионного контроля при обнаружении расслоения и разрезов в шинах. С учетом того, что рынок КГШ сейчас находится в процессе турбулентной трансформации, а шины стабильно занимают место в тройке лидеров по статьям расходов горнодобывающих предприятий, технология будет полезна не только для повышения уровня безопасности, но и экономических показателей.
ИНТРАТУЛ продолжает работу над изучением возможностей применения тепловизионного контроля на объектах горных работ. Следующим направлением для разработки станет создание систем во взрывозащищенном исполнении для использования при подземной добыче.