EVRAZ Group S.A. (ЕВРАЗ Групп) (Vizorlabs Платформенное решение видеоаналитики)

2020: Автоматическая диагностика состояния конвейерных лент и планирование ПРР

Описание проекта

По заказу одного из добывающих подразделений ЕВРАЗа компания VizorLabs разработала программно-аппаратный комплекс для автоматической диагностики и мониторинга состояния конвейерной ленты, которая перемещает уголь и отработанную породу в подземных выработках.

Это один их ключевых этапов производственного процесса, от которого зависит бесперебойная работа добывающего и перерабатывающего комплекса шахты.

Решаемая проблема

Текущий бизнес-процесс контроля состояния конвейерной ленты большого количества ручного труда и существенных временных затрат. Качество контроля зависит от человеческого фактора. Невозможно обеспечить 100% точность диагностики, оперативную передачу автоматический учет данных для оптимизации графика ППР по очереди на всех конвейерах. Сохраняется высокий риск аварий из-за разрыва ленты. Это ведет к существенным потерям производительности и росту себестоимости продукции.

Перед началом каждой смены конвейер останавливается на полтора-два часа и мастер производит обход туда-обратно и визуальный осмотр ленты конвейера длиной до 2 км. Он записывает информацию о состоянии ленты журнал, который передаёт мастеру, отвечающему за работы. На каждой шахте используется 6-8 конвейеров.

Визуальный осмотр позволяет достоверно оценить состояние только верхней части конвейерной ленты, особое внимание надо уделить стыкам кусков ленты, которых может быть более 10. Рабочие регистрируют только существенные повреждения и не отслеживают динамику, поскольку развитие дефекта сложно оценить визуально, а осмотр каждый раз проводят разные рабочие. Таким образом, осмотр раз в сутки не обеспечивает постоянного контроля состояния 100% длины конвейерной ленты и не позволяет заблаговременно планировать ремонты.Бизнес уходит в облако: стратегии и подходы

Если по результатам осмотра обнаруживаются критические повреждения ленты, это значит, что на следующую смену конвейер останавливается до выделения ремонтной бригады и починки ленты. Не всегда срочные ремонтные работы могут быть проведены за одну смену.

Это приводит к потерям производительного времени на ежедневном осмотре и на срочных ремонтах, периодически происходит обрыв ленты или требуются срочные ремонты, что приводит к остановке работы шахты (участка) на 2-3 дня.

Также это вызывает необходимость поддерживать существенные буферные запасы продукции на участке переработки (обогащения), чтобы не допустить остановки производства при остановке конвейера, что снижает общую производительность горнодобывающего комплекса. Указанные факторы приводят к росту себестоимости продукции и снижению объемов выработки.

Решение

Система видеоаналитики с искусственным интеллектом автоматически отслеживает состояние ленты на всех конвейерах, формирует индивидуальные отчеты по каждой ленте и каждому стыку, выявляет критический износ или повреждения, отправляет оперативные уведомления мастеру для назначения ремонтов. Конвейер работает непрерывно, без остановки на ежесуточный осмотр, сокращается время пересменки рабочих. Данные в системе синхронизируются с информацией о проведённых ремонтах, искусственный интеллект прогнозирует износ ленты и заранее назначает новые ПРР, чтобы оптимизировать график ремонтов и минимизировать время простоя конвейеров. Сокращается время простоя и повышается выработка отдельно шахты и всего ГОК.

Программно-аппаратный комплекс автоматической диагностики и мониторинга состояния конвейерной ленты состоит из камер мониторинга, программного модуля (сервера) видеоаналитики с искусственным интеллектом, модуля отчетов и пользовательского интерфейса.

При настройке комплекса делается первичный полный снимок ленты каждого конвейера и производится разметка снимка: фиксируется состояние ленты (ширина на разных участках, наличие разрывов на краях), количество и состояние стыков (число заклепок на каждом стыке). Эти данные служат отправной точной последующего автоматического мониторинга.

На каждом конвейере устанавливается взрывозащищенная видеокамера, направленная на участок конвейера, свободный от горной массы. Непрерывно в режиме 24/7 камера «сканирует» проходящую под ней ленту и получает полный снимок конвейера каждые 30 минут.

Изображение с камер поступает на сервер видеоаналитики, где нейросеть анализирует каждый новый снимок конвейерной ленты и отдельных стыков: сравнивает новый снимок с «эталоном», загруженным в систему, а каждый последующий – с предыдущим снимком.

По результатам сравнения система автоматически фиксирует изменения (повреждения ленты, ширина ленты, количество заклёпок на стыках) и заносит их в отчет, который доступен мастеру участка в режиме реального времени через веб-интерфейс. При обнаружении критических повреждений система автоматически отправляет мгновенное уведомление мастеру на электронную почту или push/sms уведомление на мобильное устройство, а также может экстренно остановить конвейер.

В решении реализован функционал:

• Онлайн просмотр состояния ленты конвейера
• Контроль состояния и износа стыков (подсчет количества заклепок) с фото-подтверждением
• Контроль состояния и износа стыков (ширина полотна, разрывы на краях) с фото-подтверждением
• Сводный отчет по состоянию стыков и отдельных фрагментов ленты с динамикой изменений
• История событий (изменений состояния) по каждому фрагменту и стыку ленты с фото-подтверждением
• Автоматическое уведомление о критическом износе стыков или отдельных фрагментов ленты
• Синхронизация и информацией о ремонтах ленты для «обнуления» состояния стыков
• Предиктивная аналитика по скорости износа стыков и ленты для планирования ремонтов
• Доступ через web-интерфейс с любого компьютера корпоративной сети
• Интеграция с ERP системой предприятия

Экономический эффект от внедрения решения:

• Повышение точности и оперативности контроля дефектов ленты
• Сокращение трудозатрат на осмотр конвейерных лент на 2 часа в сутки на один конвейер
• Сокращение времени ремонтов – менее сложные и более быстрые ремонты
• Оптимизация графиков ремонтов – остановка не более одного конвейера за раз
• Повышение производительного времени шахты и ГОК
• Увеличение объемов выпуска продукции
• Снижение себестоимости продукции