«Норникель» и многопрофильная технологическая группа Рексофт успешно завершили разработку и внедрение системы оптических весов для вычисления массы сыпучих материалов на конвейерной ленте на основе компьютерного зрения. 

Решение предназначено для измерения массы в тех случаях, когда нет возможности установить традиционные конвейерные весы, например, на наклонных конвейерах, ленточных питателях или лентах, двигающихся с непостоянной скоростью. Использование видеоаналитики позволяет дополнительно получать информацию о влажности, крупности, а также определять посторонние объекты, что является неоспоримым преимуществом перед классическими методами измерения.

Решение внедрялось в составе комплексной системы – «Цифровой помощник конвертерщика», которая позволяет:

• точно определить, сколько нужно добавить флюсов (присадок) в зависимости от химического состава исходного сырья на основании расчета материального баланса;
• подсказать оператору, когда необходимо закончить процесс на основании определения химического состава в режиме реального времени с помощью спектрометрии;
• точно проконтролировать объем добавляемых присадок с помощью оптических весов.

«Проект был реализован на площадке Медного завода Заполярного филиала ГМК «Норильский никель» и по текущим результатам позволит увеличить извлечение черновой меди на 0,42%, что совокупно может дать площадке дополнительные $2-3 млн в год», – прокомментировал эффекты Антон Харин, руководитель проекта, главный менеджер Департамента инноваций «Норникеля».

Решение может быть тиражировано для большого количества промышленностей и процессов, где требуется измерять массу продукции на движущихся конвейерных лентах – добыча и обогащение руд, металлургия, обрабатывающая или даже пищевая промышленность.

Для решения этой задачи «Норникель» и Рексофт оснастили конвейеры видеокамерами, системами освещения, а также разработали уникальный датчик, который позволяет с высокой точностью вычислять перемещение конвейерной ленты. Система определяет объем насыпи через нахождение идентичных точек на двух последовательных кадрах с камеры, используя информацию с датчика о перемещении ленты между этими кадрами, затем пересчитывает найденный объем в массу через насыпную плотность материала.

«Одна из задач проекта, которая была успешно решена, – неравномерная скорость движения, частые остановки и проскальзывание конвейерной ленты. Такие исходные условия не давали возможность использовать для расчета традиционные датчики, поэтому команда Рексофт разработала специальный датчик, позволяющий определять смещение ленты за произвольный промежуток времени с точностью до десятых миллиметра. Локальный edge-вычислитель, используемый в решении, позволяет вести вычисления в режиме, близком к реальному времени», – рассказал о проекте Михаил Волохов, руководитель проекта, менеджер практики «Технологического консалтинга» Рексофт Консалтинг.

Разработанное решение позволило контролировать объем подаваемого сырья в месте, где не было возможности поставить обычные конвейерные весы, а также сигнализировать оператору о необходимости завершить подачу материала при достижении требуемого количества сырья. Текущее решение позволило управлять процессом без капитальных затрат на модернизацию конвейерной ленты, а также контролировать ряд других важных параметров, таких как влажность и крупность руды.

«В данный момент мы внедряем систему измерения массы руды с помощью оптических устройств – LIDAR, которые дают возможность максимально быстро получить плотное облако точек для всей сканируемой поверхности. Это позволит ускорить существующее решение, а также повысить его точность. Уникальная комбинация вычислительных плат, оптических средств и алгоритмов позволяет получить высокую точность при минимальной цене, что делает систему доступной для масштабирования на большое количество контрольных точек без излишних затрат. Проект открывает путь к широкому применению технологии бесконтактного измерения массы», – прокомментировал значимость решенной задачи руководитель направления Илья Муха, менеджер практики «Стратегия трансформации» Рексофт Консалтинг.