Уральские ученые внедрят машинное зрение в горнодобыче

В Уральском государственном горном университете (УГГУ) разработали систему машинного зрения для карьерной техники. Проводя исследования в области автоматизации открытых горных работ по программе "Старт", ученые искали решение, при котором экскаватор тратил бы меньше электроэнергии при погрузке и разгрузке горной породы в карьере. Сэкономить можно, выяснили они, если переносить ковш по оптимальной траектории.

Чтобы ее определить, и понадобилось машинное зрение - слаженная работа целого набора устройств и ПО. Вообще машинным зрением называют промышленные технологии в области искусственного интеллекта, связанные с анализом изображений.

Предприятия способствуют работе ученых, поскольку заинтересованы в результатах исследований

- С помощью видеокамер, установленных в кабине машиниста и на стреле экскаватора, мы фиксировали положение ковша в пространстве. Дополнительно его координаты в режиме реального времени определял лазерный сканер. Полученные данные поступали в компьютер, который учитывал также вид текущей технологической операции - переносит ковш породу или ее разгружает, - описывает ход исследования Евгения Волкова, старший преподаватель кафедры информатики УГГУ.

Машинное зрение для экскаваторов прошло полевые испытания в карьерах двух предприятий - на Ураласбесте в Свердловской области и угледобывающем в Красноярском крае. Для чистоты эксперимента испытывали оборудование зимой и летом. Искомую траекторию стрелы получили после обработки результатов на университетских компьютерах.

- Предприятия охотно пускают на свою территорию и способствуют работе ученых, поскольку заинтересованы в результатах исследований. Бизнесу нравятся наши идеи, интересует их жизнеспособность. К примеру, на Назаровском ГОКе мы рассчитали, что экономия электроэнергии составляет три процента в год. Учитывая, что в карьере задействовано более десятка экскаваторов, сумма получается солидная, - уверяет Волкова.

Кстати, специалисты УГГУ работали над повышением эффективности работы машин на этом предприятии еще в 1980-1990 годы. Нынешнее поколение ученых берется за решение схожих задач, вооружившись новыми технологиями. Так, теперь на повестке использование машинного зрения для самодиагностики экскаваторов. Часто во время погрузки-разгрузки выпадают металлические зубья ковша. И не просто теряются, а, попадая в дробилку, выводят из строя дорогостоящее оборудование. Предприятия-партнеры поставили перед вузом задачу - создать программный комплекс, который вовремя заметит потерю зуба и просигнализирует о неполадке.

Еще один проект вуза связан с созданием автоматизированной системы построения паспортов буровзрывных работ, в ней также задействовано машинное зрение.