Привет! Меня зовут Василий Ежов, я владелец продукта «Промышленный интернет вещей» в СИБУРе.

Тенденции развития современного управления таковы, что все должно быть онлайн. Особенно важно точно понимать местоположение любых движущихся объектов и сотрудников на опасном производстве. От этого зависит принятие оперативных решений в нештатных ситуациях, что позволит минимизировать последствия и спасти жизни и здоровье сотрудников.

Больше года назад мы в СИБУРе задумались, как это можно реализовать. Первая мысль — использовать спутниковые сигналы GPS или ГЛОНАСС. Но они «проходят» далеко не в каждое помещение наших предприятий: например, есть здания с толстыми железобетонными стенами. Это решение нам, очевидно, не подходит. Тогда другой вариант — использовать маяки, которые по сути заменяют сигнал спутника и позволяют устройству определять свое местоположение в закрытых цехах.

Поиск решения

Казалось бы, подобных маяков на рынке много, можно поставить любой, только выбери. Но на нашем производстве не все так просто. Все оборудование, в том числе и маяки, должны удовлетворять ряду требований.

Во-первых, маяки должны быть взрывозащищенными. Это значит, что оборудование не должно стать причиной взрыва. У нас нефтехимическое производство, и в случае утечки какого-либо газа в ходе ремонта или других работ может образоваться облако углеводородов — газовоздушная смесь, которая от малейшей искры может взорваться. Такие случаи в начале ХХ века были впервые зафиксированы на рудниках. Тогда и были сформированы стандарты взрывозащищенного электрического оборудования. Сейчас все устройства, которые применяются в зонах, где возможен выброс горючих или взрывоопасных газов, должны быть сертифицированы по требованиям взрывозащищенности.

Мы проанализировали рынок на наличие нужного нам оборудования и выяснили, что взрывозащищенный маячок с Bluetooth есть в мире только один. Но он не проходит по температурному диапазону для российских условий. То есть, он сертифицирован только до ?20°С, а в наших требованиях указано ?56°С. Эта планка устанавливается в зависимости от зафиксированного в данной географической точке климатического минимума, и именно ?56°С было на термометре в одной из локаций, где находится наше производство. А нужных нам маяков с такими параметрами в мире на тот момент не существовало.

К тому же, все представленные на рынке маячки обладают батарейками малой емкости. Нам не интересно бегать и менять батарейки на тысячах маячков раз в год-два. Наше требование: не менее 5 лет работы от одной батарейки.

Сделай сам

Тогда мы решили: раз маяка нет, будем его делать.

Ключевым этапом стало составление технического задания, которое было разработано специалистами IIoT-команды СИБУРа и по-факту определило концепцию устройства.
Провели конкурс на определение подрядчика и по его итогам стали работать с томским представительством компании KODE.

Первый образец появился почти через год с того момента, как мы приняли решение, что нам нужен свой маяк. Все шло довольно быстро, без проблем. Сложности были как раз в обеспечении взрывозащищенности: разработчики ранее не сталкивались с такими требованиями. Но этот этап мы преодолели консультируясь с компетентными сертифицирующими органами: узнали все требования, которые нужно выдержать, и выдержали их в схемотехнике и конструктиве устройства.

Сертификация на взрывозащиту в соответствии с требованиями ГОСТ 31610.0-2012 (IEC 60079-0:2004) производилась в одном из аккредитованных центров. По итогам сертификации, радиомаяк iBeacon получил маркировку взрывозащиты 1Ex ia IIC T4 и степень защиты от внешних воздействий по ГОСТ 14254-2015 уровня IP66. По итогам температурных испытаний маяк аттестован для работы в диапазоне -56°С до +55°С.

Сейчас все работает так: сигнал формата iBeacon с маячка, который позволяет определить зону, где находится сотрудник, поступает в одно из приложений СИБУРа на смартфоне контролирующего сотрудника. Далее, приложение со смартфона отправляет координаты маячка на сервер и таким образом ПО понимает, где находится объект. То, что нам и было нужно.

Устройством, которое передает данные маячку, может быть не только смартфон. Это может быть спецодежда, каска, браслет с встроенным модулем, поддерживающим Bluetooth LE. Эти носимые устройства могут так же работать с GPS для outdoor позиционирования.
А для настройки параметров маячка совместно с KODE было разработано мобильное приложение, работающее на Android.

Полученные уроки

Обязательно надо проводить климатические испытания разрабатываемой электроники, которая планируется к применению в наружных условиях. Это должно быть частью приемочных испытаний, без которых в нашей отрасли — промышленности в суровых условиях — никуда. Мы никогда не надеемся на авось, всегда все испытываем в лабораториях и в реальных условиях, потом уже идем с пилотными проектами на завод.

Чтобы подтвердить работоспособность устройства, мы провели климатические испытания в термокамере. Маяк выдержал режим. На этом разработка была завершена.

Нельзя пренебрегать требованиями, которые предъявляются по сертификации. Это не устаревшие догмы, а вполне себе обновляемые документы. Сертификация очень жестко прописывает условия применения того или иного устройства. Например, если производитель считает, что можно сделать устройство, которое должно применяться на наружных установках с температурой в сертификате взрывозащиты до ?40°С, то он его никому не продаст, потому что этого критически мало. У нас в России почти на всей территории температура по взрывозащите должна быть ниже 40 градусов. Именно поэтому мы не можем у себя применять многие европейские устройства — их сертификаты лишь до минус 40.

Теперь мы будем смотреть, как устройства поведут себя в реальных условиях. Для этого изготовлена пилотная партия, мы установим ее на одном из наших предприятий с суровыми климатическими условиями, где температура частенько бывает ниже -40°С градусов, и будем смотреть, как маяки работают при длительных морозах в течение всей зимы. Когда мы удостоверимся, что в реальных условиях все функционирует хорошо, начнем выпускать большие партии.

Что мы получили в итоге? Собственное технологическое решение, подходящее для всех предприятий СИБУРа. Маяк стал частью нашей беспроводной инфраструктуры промышленного интернета вещей, которая развивается в холдинге. Технологии интернета вещей мы применяем для автоматизации разных некритичных процессов на производстве, автоматизации сбора данных, для повышения уровня безопасности на производстве.

И, что касается батарей — мы используем литий-тионилхлоридные батареи, с которыми маяк без замены батарейки может проработать до 10 лет. Неплохо, правда?

Это первое устройство собственной разработки СИБУРа, которое получило сертификат взрывозащиты. Надеемся этим маяком открыть линейку IIoT-оборудования для промышленных производств.

Собственная платформа интернета вещей СИБУРа активно развивается, и нам сейчас требуются Frontend-разработчики для реализации нового функционала в интерфейсе. Если вам близка эта тема и вам есть, что сказать — на всякий случай (и ни на что не намекая) оставлю ссылку на вакансию на hh.ru