Автор: Олег Анциперов
Мир вокруг нас меняется. Образ жизни современного человека невозможно представить без интернета и всей сопутствующей цифровой инфраструктуры, которая строится на мгновенном обмене данными. Промышленность находится в авангарде этого тренда. Четвертая промышленная революция, или, как ее еще называют, «Индустрия 4.0», представляет собой концепцию цифровой трансформации производственных процессов и систем. Новые возможности для развития лежат в области внедрения искусственного интеллекта, облачных вычислений на основе больших данных, интернета вещей и автоматизации.
Один из примеров развития промышленности в контексте «Индустрии 4.0» — инициатива угольной компании ЭЛСИ по внедрению уникальной для России системы автоматизации процессов мониторинга, управления и организации перевозок на железной дороге Эльга — Улак — АСУ «Эльга-Транс». На разработку и внедрение уникального комплекса у компании ушло полтора года. Сейчас система полноценно работает на железной дороге Эльга — Улак.
Неоклассическое решение
Эльгинское угольное месторождение, которое разрабатывает ЭЛСИ, находится на значительном удалении от главной железнодорожной артерии Дальнего Востока — Байкало-Амурской магистрали. Точка входа эльгинского угля на инфраструктуру БАМа приходится на станцию Улак. Сюда составы с углем прибывают по частной железнодорожной ветке Эльга — Улак. Пропускная способность ветки протяженностью 321 км в прошлом году была увеличена с 4 до 30 млн т готовой продукции в год. Этого удалось добиться за счет строительства и централизации разъездов по пути следования.
Параллельно с классическим решением для увеличения пропускной способности компании удалось на 20 % увеличить производительность труда на этой линии за счет автоматизации ряда процессов. ЭЛСИ совместно с НПО СВЛ использовала, в чем-то изобрела и переосмыслила передовые решения для цифровизации перевозки, создав автоматизированную систему управления (АСУ) «Эльга-Транс».
Не просто точка на карте
АСУ «Эльга-Транс» построена на базе цифрового комплекса «Система взаимодействия с локомотивом» (СВЛ ТР). Она аккумулирует и обрабатывает данные, которые поступают от штатного бортового локомотивного оборудования, станционных источников и внешних профильных ресурсов. Для обмена данными с локомотивом применяются радиоканалы сети GSM и спутниковой связи, что обеспечивает стабильную передачу даже в отдаленной местности, а данные мониторинга доступны в любой точке страны. Аналогов такой системы по средствам спутниковой связи не существует.
Поездная обстановка отображается на интерактивной карте в режиме реального времени: железнодорожный путь, разъезды, пункты погрузки и разгрузки, путевое развитие, составы и локомотивы. Диспетчер онлайн получает информацию о поезде по нескольким десяткам параметров. Среди них номер поезда и локомотива, железнодорожная координата, скорость движения, количество вагонов, общий вес угля, данные о техническом состоянии локомотива и др. Данные о завершенных маршрутах содержатся в специальном архиве.
Машинисты на мониторе локомотивной системы информирования видят, какие поезда и на каком расстоянии находятся на пути следования, с какой скоростью движутся. Система предупреждает их об опасных участках на дороге и необходимости снизить скорость или остановить локомотив. Если машинист не реагирует на предупреждения, система самостоятельно поэтапно остановит поезд. В случае опасного встречного движения поездов локомотивная система безопасности способна остановить оба поезда.
«Мы мониторим, где находятся ранее отправленные или возвращающиеся составы, в каком они состоянии, с какой скоростью движутся. Это позволяет эффективно планировать отправку, увеличивать количество составов и частоту их отправления. В итоге это положительно сказывается на продуктивности всего процесса перевозки», — подчеркивает руководитель проекта, заместитель генерального директора УК ЭЛСИ по железнодорожному транспорту Денис Оглезнев.
Интернет вещей на связи с дорогой
Термин «интернет вещей» (Internet of Things, IoT) означает сеть физических объектов, которые могут быть подключены к интернету и обмениваться данными и информацией между собой и с другими устройствами. Эти объекты могут быть различными устройствами, такими как датчики, домашние электронные приборы, автомобили, производственное оборудование и другие предметы, которые могут быть включены в глобальную сеть. Цель интернета вещей заключается в том, чтобы создать более умные и связанные системы, которые могут собирать и анализировать данные для улучшения эффективности и безопасности и комфорта жизни людей. В нашем случае — производства.
Внедрение цифровизации процессов на железной дороге предусматривает несколько ключевых аспектов.
Во-первых, это мониторинг и управление состоянием поездов. IoT-сенсоры могут быть установлены на поездах для сбора данных о состоянии различных компонентов, таких как двигатель, тормоза, колеса и т. д. Эти данные могут передаваться в реальном времени на центральную систему управления, что позволяет операторам отслеживать состояние поездов и обнаруживать возможные проблемы или поломки. Это позволяет проводить предупредительное обслуживание и предотвращать возможные аварии.
Во-вторых, IoT может использоваться для обеспечения безопасности на железной дороге. Например, датчики могут быть установлены на переездах и станциях для отслеживания движения поездов и предотвращения столкновений или других аварийных ситуаций. Также могут быть использованы системы видеонаблюдения и распознавания лиц для обнаружения недопустимого поведения или несанкционированного доступа.
Следующий аспект — оптимизация графика движения поездов для увеличения пропускной способности и снижения задержек. Например, датчики могут быть установлены на путях и перекрестках для сбора данных о текущем положении поездов. Эти данные могут быть использованы для автоматического управления светофорами и сигналами, чтобы обеспечить более эффективное движение поездов.
И, наконец, IoT может использоваться для мониторинга и управления энергопотреблением на железной дороге. Например, датчики могут быть установлены на осветительных приборах и другом оборудовании, чтобы отслеживать использование энергии. Это позволяет оптимизировать использование энергии и снизить затраты на электроэнергию.
Новости угольной компании Элси
Пример внедрения АСУ «Эльга-Транс» подтверждает тезисы, озвученные выше. После запуска системы выросла скорость принятия управленческих решений, уровень безопасности движения и эффективность перевозок. В развитие системы готовятся к внедрению новые функциональные модули, параллельно запущен проект по созданию модуля экономии и учета топлива локомотивов.
С помощью штатных бортовых приборов формируется общая база данных по расходу/перерасходу топлива. В перспективе это позволит обеспечить сквозной учет и контроль расхода топлива от поступления на склад до сгорания в двигателе локомотива.
