«Норникель» и «Рексофт» разработали уникальную систему бесконтактного измерения объемов и веса на основании оптических средств и видеоаналитики

«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 не только получать дополнительную информацию о влажности, крупности, но и определять посторонние объекты, что становится неоспоримым преимуществом перед классическими методами измерения. Решение внедрено 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, используя оптические весы.

«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 пищевая промышленность.

Для реализации этой задачи «Норникель» и «Рексофт» оснастили конвейеры видеокамерами, системами освещения, а также разработали уникальный датчик, с высокой точностью вычисляющий 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 успешно выполненных задач проекта — неравномерная скорость движения, частые остановки и проскальзывание конвейерной ленты. Такие исходные условия не давали возможность использовать для расчета традиционные датчики, поэтому команда «Рексофта» разработала специальный датчик, определяющий смещение ленты за произвольный промежуток времени с точностью до десятых миллиметра. Локальный edge-вычислитель, предусмотренный в решении, позволяет вести вычисления в режиме, близком к реальному времени», — рассказал о проекте Михаил Волохов, руководитель проекта практики «Технологического консалтинга» компании «Рексофт Консалтинг».

Разработанное решение позволило контролировать объем подаваемого сырья в месте, где невозможно поставить обычные конвейерные весы, а также сигнализировать оператору о необходимости завершить подачу материала при достижении требуемого количества сырья. Новая система позволила управлять процессом без капитальных затрат на модернизацию конвейерной ленты и 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, благодаря которым можно максимально быстро получить плотное облако точек для всей сканируемой поверхности. Это позволит ускорить существующее решение и повысить его точность. Уникальная комбинация вычислительных плат, оптических средств и алгоритмов предоставляет 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 реализованной задачи руководитель направления Илья Муха, менеджер практики «Стратегия трансформации» компании «Рексофт Консалтинг».