Кейс из «Марсианина»: как мы разработали автоматический сбор данных на приисках в Магадане
Всем привет. Меня зовут Максим Иларионов, я работаю в компании Omnicomm менеджером по продукту «Терминалы». В этой статье я расскажу о командировке в Магадан и разработке телематического решения для местной золотодобывающей компании.
Кратко о том, зачем нужна телематика
Телематика помогает собирать разные данные о работе транспорта. Вообще, мониторинг транспорта — базовый сервис для компаний, которые работают в крупных городах и на территориях с устойчивым GSM-сигналом. Но представьте, что у вас, есть 20 или даже 200 грузовиков и прочей спецтехники, и все они работают где-то далеко, где нет вообще никакой связи. Еще там бывают экстремальные температуры — очень холодно (до минус 40 и ниже) или очень жарко (до плюс 50 и выше), это дополнительная нагрузка на электронику. Вам все равно все это нужно как-то контролировать и мониторить, есть связь или нет.
Что можно мониторить и контролировать:
- расход топлива, на которое приходится большая часть расходов любой компании с большим автопарком.
- количество реально отработанных часов, отсутствие простоев и выполнение сторонних заказов.
- бережливое вождение, чтобы контролировать манеру вождения и пресекать вредные привычки водителей.
- износ техники, чтобы вовремя проходить ТО.
- маршруты передвижения, чтобы контролировать время выезда и приезда и оптимизировать сами маршруты.
Без такого мониторинга и анализа ни одно предприятие не сможет нормально работать. Чем качественней мониторинг, тем выше эффективность. Поэтому компании готовы тратить деньги на получение нужной аналитики. И все эти данные нужны в режиме, максимально приближенному к реальному времени, чтобы успевать вносить нужные корректировки.
Так вот, один из наших заказчиков — крупнейшая золотодобывающая компания из Магаданской области. Мы установили телематическое оборудование на парк карьерной техники для сбора данных в труднодоступных районах. Магаданская область — это как раз такое место на карте России, где практически нет связи и температура зимой часто опускается ниже -30. Стандартное оборудование здесь оказалось бессильно, а удаленный CusDev работал с переменным успехом. Поэтому я полетел в Магадан разбираться с задачей на месте.
Магадан именно такой, каким вы себе его представляете
Просто так в Магадан не полетишь, поэтому я в какой-то мере был рад командировке. У меня была возможность посмотреть на печально знаменитый край, получить новые впечатления. Ну и сделать свою работу, конечно.
Прилетев в город (почти 6000 км от Москвы, перелет занял около 8 часов), я поехал еще дальше на север. Что в Магаданской области сразу поражает, так это бесконечные расстояния — бесконечные в своем однообразии и запустении. Магадан находится на берегу Охотского моря, в Особой экономической зоне — хорошая попытка властей поддержать этот суровый и отдаленный от центра регион. Но уже в 70 км от Магадана начинается, прямо скажем, совсем другая зона — заброшенная и безлюдная. Жизнь еле теплится вдоль дороги, которая тянется и тянется на тысячи километров, и с которой никуда не свернешь. Местные так и говорят: “Уехал на трассу” или “Работаю на трассе”. Редкие ответвления заканчиваются через несколько километров тупиками, заброшенными поселками или выработанными месторождениями. До ближайшего крупного населенного пункта — несколько сотен километров. До городка, где расположен офис золотодобывающей компании и куда мне нужно было добраться — 600‑650 км далеко не всегда асфальтовой дороги. А еще во время поездки был дождь, который не добавлял радости и без того мрачноватым пейзажам.
Как устроена инфраструктура золотодобывающей компании
Для понимания проблемы, с которыми столкнулся заказчик и которые нам пришлось решать, нужно немного рассказать об инфраструктуре.
Относительно недалеко от населенного пункта строится база. К ней есть более или менее нормальные подъездные дороги, там есть связь, интернет, магазины и так далее — все, что необходимо для нормальной жизни. На базе живут рабочие. Сами же золотоносные карьеры находятся на расстоянии до 300 км от базы в разных направлениях. И там уже нет не то что нормальных дорог, но даже и обычной сотовой связи, не говоря уже об интернете. На каждом карьере работает по 20‑30 единиц крупной техники.
Допустим, вахтовикам, которые работают на карьерах, связь и не нужна. Работа людей и транспорта строго регламентирована по минутам: спецтехника очень дорогая, каждая минута простоя влечет большие экономические потери для компании. Поэтому машины работают беспрерывно, 24 часа в сутки, 7 дней в неделю. Рабочим разговаривать по телефону в свою смену некогда, сидеть в интернете — тем более. Кстати, такой поминутный распорядок работы большого количества людей и техники — еще одно из главных впечатлений от командировки в Магадан.
Так вот, если для личных нужд во время работы связь особо не нужна, то для сбора данных о работе техники она необходима. Как правило, компании решают эту проблему установкой специальных навигационных терминалов. Это бортовое оборудование, которое собирает и передает информацию о состоянии транспортного средства в систему мониторинга транспорта, контролирует местоположение и скорость передвижения, уровень топлива, состояние других датчиков и установленного оборудования.
Как собирать данные с техники, если нет связи
Наш заказчик собирал их так. Для пересменки техника подъезжает к краю участков, там меняются люди, машины заправляются с помощью топливозаправщиков и отправляются обратно в карьер. Пересменка проходит примерно за полчаса.
Вот за эти полчаса нужно успеть собрать все данные. Технически здесь все просто. На каждую машину устанавливается специальный терминал, который подключается к локальному серверу по вайфаю. Для этого в нужное время и нужное место (то есть во время пересменки) с базы на карьеры приезжают сотрудники с роутером, поднимают точку доступа, к ней подключаются терминалы, устанавливается соединение с сервером. После сбора данных сотрудники возвращаются на базу, где уже вручную все данные собираются в отчеты и отправляются в облако. Там система начинает строить отчеты и выгружать полезную аналитику. А сотрудники штаб-квартиры могут загрузить и посмотреть, что происходит в карьерах, и отрегулировать работу персонала.
Все, в общем, просто, но страшно неэффективно. Одновременно работает 8‑10 карьеров, с каждого нужно получать актуальные данные. На это требуется минимум 10 человек или 5 бригад, которые должны приезжать на участки раз в 12 часов, собирать информацию и возвращаться на базу. На деле мы получаем 10 человек, которые безвылазно сидят на базе и фактически больше ничего не делают, кроме сбора информации два раза в сутки. Средняя зарплата в Магадане в сфере добычи полезных ископаемых — около 150 тыс. руб.; понятно, что сборщики данных получали меньше, но в целом средняя зарплата по области — в районе 100 тыс. руб.
Мы придумали устройство, которое позволяет собирать данные автоматически, без людей
Нужно было что-то с этой неэффективностью делать. В идеале — снизить участие человека в сборе данных. Чтобы решить эту задачу, мы разработали специальный модуль автоматического съема и передачи данных PORT. Разработка — от MVP до готового продукта — заняла полтора года. В течение этого времени мы разрабатывали стабильное решение, которое будет всегда выполнять заложенную в него функцию.
Сейчас PORT умеет:
- поднимает точку доступа Wi‑Fi для подключения терминалов;
- держит локальный сервер для сбора и хранения данных;
- подключается к настроенным Wi‑Fi сетям для передачи данных в облако;
- встроенный GSM-модем на тот случай, если в зоне работы оборудования нет Wi‑Fi сетей с доступом в интернет.
И всё это выполняется в автоматическом режиме без участия оператора.
После установки PORT’а, схема работы должна была быть такой. Навигационные терминалы собирают информацию с датчиков, установленных на машины. Топливозаправщики, оснащенные модулями PORT, раз в 12 часов приезжают на объекты. За полчаса пересменки и заправки данные с датчиков на спецтехнике передаются на PORT`ы, топливозаправщики возвращаются на базу и там уже собранные данные автоматически загружаются в систему мониторинга. Это идеальная схема работы. Но с самого начала мы столкнулись с непредвиденными проблемами, которые пришлось решать по ходу дела.
Решение из «Марсианина»
Честно говоря, проблем было много. Наверное, это обычное дело, когда разрабатываешь и внедряешь новый продукт, тем более в таких необычных условиях, как в этом случае. Некоторые проблемы невозможно было предвидеть заранее, некоторые решались благодаря более плотному общению с заказчиком (собственно, для этого и пришлось лететь в Магадан). Вот только некоторые проблемы, с которыми мы столкнулись.
- Обнаружилась софтверная проблема с толикой человеческого фактора. В OmniPORT мы использовали программный модуль для мобильного сбора данных. Само программное решение было сделано на Java, а база данных на основе H2. Когда мы начали работать, то увидели, что данные теряются. Терминал собирал все данные и передавал их в PORT, но в итоге часть данных исчезала. Оказалось, что H2 не совсем подходит для этих условий: она крашится, когда водитель глушил мотор и таким образом нештатно выключал систему. Переход на PostgreSQL решил проблему.
- Попутно мы выяснили, что клиент (имеется в виду клиент в связке “клиент — сервер”) вообще неуловим, очень сложно установить с ним связь. Поэтому мы разработали специальную круглосуточную систему мониторинга. Идея в том, что PORT должен сам выходить на связь, пеленговать объект и сообщать, что доступен для работы. Но PORT часто выходил на связь ночью — ему все равно, а людям неудобно. Сделали так, чтобы, когда PORT находится в зоне действия сети и у него достаточно широкий канал связи, сервер автоматически отправлял ему инструкции. Например, нужно установить такой-то модуль и перезапустить систему. По тому же принципу работал знаменитый Curiosity. А в “Марсианине” сотрудники NASA отправляли инструкции зонду Pathfinder, и тот через несколько часов эти инструкции выполнял. В Магадане мы придумали ту же схему работы, только вообще без участия человека.
- Были проблемы на стыке железа и софта. Например, сначала мы в качестве операционной системы выбрали CentOs (это такая операционная система на базе Linux). Но оказалось, что именно в ней драйвера для работы с нашими Wi‑Fi-модулями некорректно поддерживают множественное подключение клиентов. Стендовые испытания таких проблем не выявили. Можно было бы поменять Wi‑Fi-модуль, но аналогов, отвечающих требованиям по условиям эксплуатации, просто нет.
Все это усугублялось тем, что решительно невозможно было понять, сколько конкретно работает машин на объекте и, соответственно, сколько конкретно подключений к терминалу во время пересменки. Заказчик ничего определенного сказать не мог. Единственное, что мы знали, что когда топливозаправщик с терминалом приезжает на делянку и к нему начинают пытаться подключаться машины, система сходит с ума. Штатного решения не было. В итоге мы просто установили лимит одновременных подключений. Так терминал по очереди опрашивает всех и успевает собрать данные.
- Некоторые вопросы даже не придут в голову, пока не увидишь ситуацию на месте. А на некоторые, как в примере выше, уже сам заказчик не может точно ответить. Таких случаев было несколько. Например, одна из машин нестабильно передавала данные терминалу: за один день они были, за другой — уже нет. Мы долго не могли понять, в чем дело. И только после долгого анализа трекинга машин увидели, что на площадку приезжает еще один заправщик. И об этом заказчик нам не сообщил. Этот топливозаправщик тоже собирал данные с машины, но не передавал в систему, так как были проблемы с установленной в него sim-картой. После устранения неполадки все данные были восстановлены и работа системы нормализовалась.
Мы работаем в самых труднодоступных местах…
На самом деле подобных интересных кейсов у нас много. OMNICOMM работает с добывающими компаниями (Норникель, УГМК), строительным, лесозаготовительным бизнесом, логистическими и экологическими операторами. Многие из них работают в труднодоступных местах. Поэтому приходится решать разные, иногда неожиданные задачи, которые диктуют климат (не обязательно холодно/жарко; например, морской воздух тоже является агрессивной средой для тонкой аппаратуры), наличие или отсутствие связи, человеческий фактор, сроки и так далее. Часто в итоге мы разрабатываем новые технические решения, настоящие know-how, как в случае с золотодобывающей компанией. Кому интересно — заходите на наш сайт. А здесь мы готовы ответить на ваши вопросы.
Maks
krasava