Кейсы использования компьютерного зрения в "МЕТАЛЛОИНВЕСТ"
Еще недавно стандартом контроля состояния водителя были видеорегистраторы, неплохо проявившие себя в первые годы эксплуатации. Однако с течением времени в данной технологии были выявлены слабые стороны, а задачи по безопасности и аналитике становились все сложнее. В этой статье я расскажу о кейсах внедрения технологии компьютерного зрения на объектах "МЕТАЛЛОИНВЕСТ", позволивших решить многие вопросы безопасности и охраны труда.
Сергей Кондратенко
Начальник управления производственной безопасности ООО УК "МЕТАЛЛОИНВЕСТ"
Видеорегистраторы на транспорте требуют регулярных проверок самого оборудования и карт памяти, затем оператор тратит большое количество времени на просмотр выборочных видеозаписей постфактум, а среди водителей участились уловки, позволяющие отключить видеозапись или создать временные помехи.
Технология требовала модернизации, и перед компанией встала задача – найти решение на основе уже существующей системы видеорегистрации, дополнив ее элементами видеоаналитики и умного зрения.
Проект "Мониторинг состояния водителей"
Проект "Мониторинг состояния водителей" был разработан нашей собственной ИТ-компанией. Целями проекта были определены контроль состояния водителей большегрузных автомобилей и автобусов, перевозящих сотрудников, на предмет усталости, сна, отвлечения глаз от дороги, а также общее повышение уровня промышленной безопасности. В качестве практических задач мы определили осуществление автоматизированного контроля за физическим состоянием водителя и соблюдением требований по охране труда и промышленной безопасности (ОТиПБ) во время вождения:
1. Выявление и контроль соблюдения правил норм ОТиПБ:
- отвлечение взгляда от дороги;
- использование мобильного телефона при вождении;
- курение при вождении.
2. Оповещение о состоянии водителя:
- контроль усталости водителя;
- контроль сна;
- передача специального сигнала для водителя при обнаружении нарушения.
3. Передача инцидентов в диспетчерскую в режиме онлайн:
- оповещение в диспетчерский пункт.
В начале 2022 г. было проведено пилотное тестирование проекта на одной единице техники, которое продолжалось чуть больше трех месяцев. Когда стало понятно, что выбранные алгоритмы нам подходят, приступили к этапу выбора оборудования. С учетом реалий того года поиск аналогов ранее подобранного оборудования занял больше времени, чем было изначально заложено в проект. Тем не менее оборудование было найдено, и уже к концу 2022 г. вся наша большегрузная техника была оснащена умным зрением. Затем проект распространился на автобусы, корректировался, и на данный момент завершается оснащение системой мониторинга тяговых агрегатов и думпкаров (саморазгружающихся железнодорожных полувагонов для перевозки сыпучих грузов).
Шаги, которые были пройдены в ходе реализации проекта:
- обследование и проектирование;
- определение оборудования для реализации проекта на выбранной карьерной технике (БелАЗах);
- сбор видеопотоков для обучения алгоритмов машинного зрения;
- реализация алгоритмов определения признаков усталости водителей по глазам, положению головы и рук;
- перевод в промышленную эксплуатацию;
- тестирование системы;
- выбор конфигурации целевого оборудования для реализации проекта;
- проработка интеграционных сценариев и каналов взаимодействия для передачи информации в систему "Цифровой карьер" об инцидентах;
- расширенная поддержка проекта.
Как реализована система
Если инцидент связан с состоянием водителя, то ситуацию обязательно обрабатывает диспетчер, диспетчерская служба MODULAR. Диспетчеры также управляют карьерной техникой: решают, куда направить БелАЗ (под погрузку, под выгрузку) и т.д.
Если диспетчер получает сигнал от системы, что водитель засыпает (у него закрываются глаза), то он незамедлительно связывается с водителем. Если водитель не отвечает, то к нему для проверки выезжает специальная группа – механик автоколонны и руководители. возможно, водителя снимут с рейса и отправят на отдых или к врачу или просто проговорят с ним, и он дальше отправится в рейс.
Если фиксируется отклонение другого рода, например курение за рулем, разговор по мобильному телефону, отвлечение от дороги, то подобная информация накапливается в системе и механик колонны затем прорабатывает данные инциденты административным путем. При повторных нарушениях применяются более серьезные меры.
Параллельно создается рейтинг работников, внедряются мотивационные поощрения для тех водителей, которые в течении значительного периода не допускают нарушений.
Интерфейс "Инциденты водителей"
В системе постоянно накапливаются данные по инцидентам по каждому водителю и по номеру транспортного средства. Данные могут быть отсортированы за определенный промежуток времени – за смену, за месяц, за более долгий период.
С помощью цветовой и количественной маркировки оператор видит, какие именно нарушения допускались, также есть отдельная цветовая маркировка для водителей, у которых никаких нарушений не зарегистрировано.
Конечно, в процессе апробации у нас возникали споры с водителями, например про курение в кабине. В итоге были разработаны компромиссные решения о том, где и на какой период времени могут совершаться остановки для отдыха, которые система не сочтет нарушением.
Результаты проекта
За относительно недолгий срок эксплуатации системы удалось снизить количество опасных происшествий, связанных с отвлечением водителя от дороги и засыпанием за рулем. После внедрения системы мониторинга подобных серьезных инцидентов не было.
Естественно, полностью исключить ничего нельзя, но минимизировать количество инцидентов получилось.
За период с января по ноябрь 2023 г. с помощью "Мониторинга состояния водителей" на Михайловском ГОКе были зафиксированы нарушения:
- курение за рулем – 457 случаев;
- засыпание водителей – 534 случая;
- использование мобильного телефона – 186 случаев.
Важно отметить, что, помимо уведомления диспетчера, в ситуациях, когда система фиксирует закрытые в течение определенного времени глаза или откинутую голову водителя, в кабине также срабатывает звуковой сигнал. На данный момент алгоритмы на большегрузной технике хорошо отработаны, ложных инцидентов и срабатываний практически не случается.
Система предотвращения столкновений ж/д транспорта
После успешного внедрения и обкатки системы на большегрузной технике и на части автобусов мы поняли потенциал умного зрения для машинистов и помощников машинистов тяговых агрегатов, вывозящих руду из карьеров. Данный проект усложнился и получил название "Система предотвращения столкновений ж/д транспорта".
Здесь мы контролируем не только состояние машиниста и его помощника. Установив камеры с умной видеоаналитикой на крайние (хвостовой и головной) думпкары и на тяговый агрегат, мы получили изображение того, что происходит спереди, сзади и сбоку. Для реализации проекта на все думпкары было протянуто питание, по всем карьерам установлено покрытие LTE-сетями.
В случае обнаружения системой возможного объекта столкновения машинист получает звуковое и видеоуведомление. При максимальном сближении с посторонним объектом предусмотрено торможение.
Помимо ситуативных срабатываний система накапливает информацию об инцидентах для дальнейшей аналитики и проработки с машинистами.
Реализация данной системы позволила практически исключить инциденты со столкновениями или соприкосновением с людьми или оборудованием – тяговыми агрегатами и вагонами.
Иллюстрации предоставлены автором
Фото: ru.freepik.com
