Приветствую вас, уважаемые любители Интернета вещей. Рад, что моя предыдущая статья "Кризис рабочих рук" вызвала такой отклик. В комментариях и в личку было очень много вопросов по системе контроля персонала через видеорегистраторы.

Т.к. тема была почти не раскрыта, многие недоумевали. Что там происходит с электропитанием цехов? Почему система не автоматизирована? Почему там работают люди и по какой причине их необходимо контролировать?

Я обещал рассказать все подробно. Выполняю данное обещание.

Проблема

Для начала обозначим проблему.

На любом крупном заводе есть сложная система электропитания, которую обслуживает целый цех.

Если очень коротко, то она выглядит так. На завод заходит несколько высоковольтных линий. Вольтаж меняется в зависимости от условий и предприятия, но давайте примем что к нам приходит питание напряжением 110 киловольт. Ну или 110 000 вольт.

Что дальше?

Чтобы запитать станки и механизмы такой вольтаж избыточен, он используется только для транспортировки. После ввода установлена система понижающих трансформаторов. Уже они делают из наших 110 кВ то, что требуется заводу. Опять же – потребности каждого предприятия индивидуальны, но давайте примем, что заводу требуется напряжение 220 или 380 вольт.

Именно это напряжение выходит из понижающего трансформатора и идет непосредственно к потребителям.

Думаю, эта часть вопросов не вызывает.

Дальше.

Крупный завод – это почти всегда огромная площадь. Несколько цехов или даже несколько десятков. Думаю, вы понимаете, что «тащить» по заводу питание 220/380 вольт накладно. Слишком большие потери получим.

Потому поступают так. Понижающие трансформаторы стоят не в одном месте, а раскиданы по территории предприятия, поближе к потребителям. Находятся они в специальных местах – трансформаторных подстанциях. Терминология может отличаться, но смысл неизменен.

Для простоты я беру, что мы понижаем напряжение всего один раз. На самом деле, это происходит в несколько этапов и тогда цепочка становится сложнее.

Уже с ТП выходят необходимые нам 220 или 380 вольт и идут к потребителям.

Но это еще не все. Ввод электропитания не один, их несколько. Завод может питаться от собственных генераторов или ближайшей ТЭЦ. Чаще всего, схема комбинированная. Тут все понятно. Крупные предприятия не останавливаются ни на минуту. Они должны быть жестко зарезервированы по питанию на случай аварии. Кроме того, мощности одного ввода с одного источника может элементарно не хватить. И тогда завод потребляет питание уже с 2-3 ТЭЦ, плюс подкачивается собственными генераторами. Или, наоборот, сидит на своих генераторах, а городская сеть его только резервирует.

Как видите, даже наша упрощенная модель уже выглядит крайне увесисто. Линии электропередач – это настоящие кровеносные сосуды предприятия, по которым его органы получают питание для работы.

Такая система требует постоянного обслуживания. Профилактики, ремонты, тесты – это обычные будни энергоцеха. Чтобы работы проходили безопасно и численность персонала не сокращалась, работают только на обесточенном оборудовании.

И вот тут начинается самое интересное.

Рукотворная молния

Что значит «обесточить линию электропередач»? Дернуть рубильник и физически разорвать соединение между проводниками? Ведь именно так мы поступаем, когда выключаем свет в квартире. Нажимаем на кнопку выключателя, разрываем питание до люстры, и она гаснет.

Так поступают и на заводе. Отключают потребителей от линии 220/380 вольт и потом отключают присоединение трансформатора. Именно в таком порядке!

Что будет, если попробовать разорвать линию под нагрузкой до трансформатора, где напряжение измеряется киловольтами?

Будет очень неприятное и опасное явление, называемое в народе «дуга». В момент разрыва контактов между ними проскочит искра. Только на искру это мало похоже. Это полноценная молния! Со всеми вытекающими последствиями.

Дуга смертельно опасна. Не один и не два электрика лежат в могиле после встречи с дугой. Самые удачливые лежат в больнице.

Именно поэтому так важна последовательность действий. На линии без потребителей дуга не возникнет.

Системы телемеханики (автоматического переключения) на предприятиях существуют и используются. Но не везде. Перевод завода на телемеханику – сложное, дорогое и очень медленное мероприятие.

Как я уже сказал, мы солидно упростили труд энергетиков. В реальных условиях система куда сложнее и про нее можно написать целую книгу.

Самая главная опасность у нас возникает в ТП, где находятся разъединители.

Представьте себе ряд шкафов с электрооборудованием. От каждого уходит линия на потребителей. Цеха, хозпостройки, администрация.  Нам необходимо обесточить, к примеру, цех №4.

В цехе все готово. От питания отключены все станки, все механизмы, даже освещение выключено. Чаще все это переводят на резерв, но мы упрощаем.

В ТП заходит монтер. Он устал, не выспался и о чем-то задумался. И монтер дергает не тот разъединитель, дергает разъединитель цеха №1 под нагрузкой.

Тому, что произойдет дальше позавидует любая студия спецэффектов. Яркая дуга. Запах жженого металла. Специфичный электрический треск.

Но, главное, последствия. Несчастному монтеру срочно нужна помощь. Цех №1 встал на середине технологического процесса. Цех №4 не обесточен, работы начинать нельзя, пока не разгребут произошедшее в ТП. И это еще хорошо, если у нас не начался пожар. Ведь от ТП могут быть запитаны еще цеха. В общем, вы понимаете, что счет убытков идет на миллионы. А где-то в городе уже садится в машину инспектор РосТехНадзора. И загружаются в свой микроавтобус работники прокуратуры.

Что будем делать?

Да, это пресловутый «человеческий фактор». Который надо минимизировать, но который нельзя сбрасывать со счетов.

Если думаете, что подобное может произойти лишь с неопытными и нерасторопными сотрудниками, то вы ошибаетесь. Вот тут можно почитать множетсво примеров, как опытные сотрудники с завидной регулярностью наносят себе увечья.

Как нам проконтролировать нашего монтера? Понятно, что на входе мы продуем его через алкотестер. Понятно, что мы будем обучать его. Понятно, что мы максимально доступно донесем до него цену ошибки. Но он всего лишь человек. Что еще можно сделать?

Этим и был озадачен энергоцех нашего трубопрокатного завода, когда у нас состоялась первая встреча. Встречались мы по поводу опроса приборов учета, но по ходу беседы стало ясно, что совсем не счетчики беспокоят суровых челябинских энергетиков.

К чести энергоцеха – ребята они открытые. Проблемы внутри себя не держат, ищут решение. Диалог с ними сразу задался, обсудив счётчики мы как-то логично перешли к проблеме контроля монтеров.

Задачу нам обрисовали так. Безопасность работ повышается в разы, когда в ТП рядом с монтером незримо находится диспетчер-энергетик. Он дает команды на отключение и смотрит, чтобы дергали именно те разъединители, что требуются. Его квалификация в разы выше квалификации монтеров. Кроме того, он видит всю картину в целом. Проблема в том, что переключения и работы на заводе происходят постоянно, делать все руками диспетчеров нереально. Набрать штат монтеров-инженеров не позволяет рынок, там просто нет такого числа квалифицированных энергетиков (см. статью про кризис рабочих рук). А работать надо.

Коллеги из энергоцеха рассматривали несколько вариантов решения проблемы.

1. Система цифровой монтер. Монструозная система, продвигаемая несколькими компаниями у нас в стране. Коротко ее суть заключается в следующем – у монтера в каску вмонтировано специальное забрало-экран дополненной реальности. При наведении на пульт ему подсказывают последовательность действий. Система стоит безумных денег. Каска является слабым звеном, трудно обеспечить целостность, по сути, очков виртуальной реальности на заводе. А, главное, нам нашу дополненную реальность надо создать и все время поддерживать в актуальном виде. Это очень дорого и требует большого числа инженеров, непривычной для завода квалификации. У нас с рабочими руками кризис, а тут предлагают создать цех дополненной реальности! В плане техники реализуемо, но административно и экономически не бьется от слова совсем.

   Пилоты подобных решений, кстати, существуют, но дальше пилотов пока не идут.

2. Вариант видеонаблюдения на ТП. Обвесить ТП камерами и дать возможность диспетчеру видеть действия монтера. Это уже теплее, но ТП – это комната очень ограниченного пространства. Чисто физически сложно разместить там камеры так, чтобы было видно все действия монтера.

3. Рассматривали варианты вести видеотрансляцию с места работ. Уже совсем горячо, но чем вести подобную трансляцию? Телефоном? Монтеру нужны обе руки. Через какое приложение, как логировать все это? Как проводить разбор полетов на случаи ошибок?

Мы взяли время на подумать и смогли развить именно третий вариант.

Рабочая идея

Итак, что мы предложили?

Видеорегистратор с системой передачи видео онлайн.

Выглядит это так. У монтера в районе нагрудного кармана закреплен видеорегистратор. Если нажать кнопку «вкл», то регистратор автоматически начинает запись, поднимает канал до сервера и сливает туда трансляцию. Все сам.

Диспетчер видит видео в реальном времени со своего пульта.

Помимо видео есть канал для голосовой связи. Монтер может нажать кнопку рации и голосом сообщить что-то диспетчеру. Диспетчер с пульта так же может обратиться к любому регистратору, и регистратор заговорит его голосом.

Ведется постоянная запись трансляции как на сервер, так и на внутреннюю флешку регистратора.

То есть в случае проблем хотя бы можно поднять архив и провести разбор полетов.

Каналом связи для регистратора служит мобильная сеть или Wi-Fi. Конкретно в нашем кейсе нам хватило покрытия мобильной сети. Я думаю, вы понимаете, что в рамках большого завода нет проблемы сделать хоть бесшовный вай-фай, хоть Private LTE. Последний нередко на заводе уже есть.

Вся система полностью собирается и внедряется нами. Это законченное решение. От заказчика требуется лишь место в серверной. Вопросы по дальнейшему обслуживанию рассматриваются отдельно. Практика показывает, что на заводах хватает квалифицированных админов, способных принять сервер на обслуживание.

По итогу, идея с регистраторами понравилась всем. После пилотного тестирования мы внедрили систему сразу на двух заводах. Собственно Челябинском и на заводе в городе Первоуральск.

Само внедрение проходит в несколько этапов. Среди них:

1. Радиообследование завода на предмет покрытия сетью связи.

2. Развертка сервера, настройка регистраторов, интеграция в заводскую сеть.

3. Развертка места диспетчера.

4. Обучение персонала и техподдержка первое время.

Сдали работы в октябре. С тех пор, число аварий из-за неверного переключения стало простым и приятным – ноль.

Что дальше?

Мы ведем переговоры владельцами завода, для внедрения системы по всей группе предприятий. А еще стали предлагать систему другим гигантам.

И с удивлением обнаружили, что рынку этот продукт очень даже нужен. Сейчас у нас уже подписано несколько пилотов с заказчиками, которых я к сожалению, не могу назвать.

Дальнейшие встречи с энергетиками предприятий показывали – эта боль есть реально у всех. Каждый решал ее по-своему или просто смирился с ней. И наша идея с регистраторами воспринималась с большим оптимизмом. Надеюсь, это не последняя моя статья про нашу технологию и скоро мы сможем вас порадовать новыми историями внедрения.  

Статья получилась огромная, однако в ней я постарался максимально подробно описать проблему и ее решение, ответил на самые популярные вопросы. Если что-то осталось непонятным – я жду вас в комментариях.

В заключении скажу, что мы готовы тиражировать нашу технологию и дальше. Мы верим, что у простых, но надежных технологий большое будущее. Наверное, когда-то дорастем и до дополненной реальности, а может телемеханика вытеснит системы контроля за ненадобностью. Однако, сейчас, именно сейчас регистраторы с онлайн трансляцией выглядят тем продуктом, что решит боль не одного и не двух заказчиков.