Забайкальский pLTE: опыт цифровой трансформации от НТЦ ПРОТЕЙ

На территории Забайкальского края находится крупнейшее в стране месторождение меди, расположенное на хребте Удокан. Задачи его грамотной разработки с учетом современных достижений науки и техники стоят перед руководством компании «Удоканская медь». В 2023 г. компании исполнилось 15 лет.

Коллектив ГК ПРОТЕЙ поздравляет компанию «Удоканская медь» с этой значимой датой. Гордимся, что мы вместе делаем важные шаги для реализации задач цифровой трансформации России. Рука об руку с вами мы идем по пути импортозамещения и цифровизации. Уверены, что тандем российских горнодобывающих технологий с отечественными IT-разработками создает надежный фундамент для непрерывного созидания и развития. Новых достижений вам на этом пути!

ПочемуPrivate LTE?

Важным этапом развития компании «Удоканская медь» стал запуск в 2023 г. первой очереди горно-металлургического комбината. Одной из ключевых задач этого этапа было обеспечение месторождения надежной технологической связью. Для реализации всех требований по обеспечению технологических задач и цифровизации современного производства была выбрана технология частных сетей Private LTE.

«Удоканская медь» поддерживает государственный вектор развития по импортозамещению и переходу на отечественные продукты во всех областях и способствует развитию данного направления, поэтому было принято принципиальное решение о применении оборудования от российского разработчика.

В процессе реализации поставленной задачи ПАО «МегаФон» разработал специальный проект по развертыванию выделенной сети LTE для ООО «Удоканская медь», а поставщиком программного комплекса ядра частной сети pLTE выступила российская компания ООО «НТЦ ПРОТЕЙ».

Внедрение проектов по цифровизации, особенно для таких стратегически важных объектов российской горнодобывающей промышленности, как «Удоканская медь», потребовало от ПАО «МегаФон», помимо максимальной ориентации на отечественных поставщиков, замыкания трафика передачи данных в контуре предприятия, а также соблюдения ряда других специфических мер.

Всем этим требованиям отвечал новый проект по созданию частной мобильной сети Private LTE на базе сети российского мобильного оператора ПАО «МегаФон» и с использованием отечественного ПО от ООО «НТЦ ПРОТЕЙ».

Описание проекта

Для успешной реализации проекта прежде всего были формализованы основные задачи, которые стояли перед компанией «Удоканская медь». Основные пункты включали в себя:

• создание системы связи для управления технологическими процессами и применения IoT;
• обеспечение защищенности каналов связи;
• подключение различных датчиков мониторинга.

В соответствии с этими поставленными задачами ООО «НТЦ ПРОТЕЙ» обеспечил реализацию следующих этапов работ:

• разработка проекта для технической реализации пакетного ядра сети EPC;
• инсталляция ПО собственной разработки;
• проведение пусконаладочных работ на территории Удоканского месторождения;
• интеграция с сетью базовых станций оператора мобильной связи ПАО «МегаФон»;
• интеграция с корпоративной сетью передачи данных «Удоканская медь»;
• проведение приемо-сдаточных испытаний заказчика на территории Удоканского месторождения;
• ввод в эксплуатацию ядра мобильной частной сети EPC.

В результате реализации всех этапов проекта заказчик приобрел единую и надежную среду передачи данных, ставшую основой для внедрения различных индустриальных цифровых решений и автоматизации горнодобывающих работ. Также развертывание технологической сети LTE способствовало повышению уровня производительности и безопасности труда за счет непрерывного мониторинга производственных процессов и прогнозирования развития ситуации.

Технические аспекты

В состав поставки для компании «Удоканская медь» вошли платформа ПО «Пакетное ядро сети 4G PROTEI EPC» (запись в реестре Российского ПО № 6182) и ПО «Домашний регистр местоположения / регистр абонентских данных PROTEI HLR/HSS» (запись в реестре Российского ПО № 6435) от российского производителя ООО «НТЦ ПРОТЕЙ».

Таким образом, доля российского ПО в техническом ядре проекта составила 100%, что крайне важно для гарантии информационной и технологической безопасности.

Пакетное ядро сети 4G PROTEI EPC состоит из набора платформ для предоставления базовых услуг передачи данных в сети Private LTE (SGW, MME, HSS, PGW) и обеспечивает реализацию следующего функционала:

• обеспечение услугами связи 3 тыс. абонентов с различными сервисами (мониторинг горнодобывающей техники, датчики телеметрии, передача данных с видеокамер) с возможностью масштабирования до 10 тыс. абонентов без замены оборудования;
• настройка различных сценариев работы в зависимости от потребностей заказчика;
• поддержка устройств промышленной автоматизации (IoT);
• возможность мониторинга и сбора статистики ядра частной сети pLTE c помощью удобного графического интерфейса.

В составе ядра частной сети pLTE ООО «НТЦ ПРОТЕЙ» было поставлено программное обеспечение, разработка которого полностью локализована в России (Санкт-Петербург) в составе узлов (согласно рекомендациям международного консорциума 3GPP).

Домашний регистр местоположения/регистр абонентских данных PROTEI HLR/HSS представляет собой специализированную базу данных, которая содержит информацию о каждом абонентском терминале или устройстве/датчике, зарегистрированном в сети. Он обеспечивает реализацию функциональных возможностей:

• поддержка процедуры аутентификации за счет встроенной системы AuC (Authentication Center);
• обеспечение процедуры регистрации абонента/устройства в сети;
• разрешение/отказ регистрации в данной сети;
• хранение профиля терминала/устройства и управление профилями c помощью удобного графического интерфейса.

Комплекс платформ PROTEI EPC разработан специально для организации современной беспроводной среды передачи данных, обеспечивающей высокую пропускную способность и минимальные задержки. Решение НТЦ ПРОТЕЙ было неоднократно опробовано на большом количестве аналогичных проектов и успешно реализовано в проекте автоматизации производства и цифровизации процессов для компании «Удоканская медь».

Архитектура решения

Архитектурные решения, заложенные в проекте, позволяют осуществлять горизонтальное масштабирование системы в соответствии с растущими потребностями сети Удоканского месторождения. Подключение новых типов устройств осуществляется в штатном режиме силами инженеров заказчика и не зависит от разработчика ПО.

Все интерфейсы разработаны в соответствии с международными стандартами консорциума 3GPP, поэтому отсутствуют ограничения на подключение сетевых элементов и устройств сторонних производителей при соблюдении политики информационной безопасности. Это позволяет штатно включать сетевые элементы и устройства сторонних производителей в общую топологию сети с учетом всех современных требований информационной безопасности.

Особенности реализации

За последние несколько лет НТЦ ПРОТЕЙ получил внушительный опыт и значительную экспертизу внедрения частных сетей pLTE на базе своих программных продуктов. Все требования технического задания были тщательно проанализированы и согласованы с командой специалистов ПАО «МегаФон», а затем успешно реализованы в рамках проекта «Удоканская медь» с учетом имеющихся данных и специфики объекта.

При реализации проекта специалистами ООО «НТЦ ПРОТЕЙ» были проведены следующие работы:

• оптимизирована архитектура решения под требования заказчика;
• адаптирована схема интеграции ядра с транспортной сетью и подсистема статистики;
• обеспечен заданный уровень QoS;
• подключены более 10 различных типов устройств;
• обеспечен мониторинг устройств в режиме реального времени.

Дополнительно, благодаря развертыванию выделенной технологической сети LTE на территории месторождения, были обеспечены термометрический контроль грунтов, мониторинг состояния вечной мерзлоты, контроль параметров энергетических систем.

Итоги и планы развития

В августе 2022 г. «МегаФон» развернул технологическую сеть, обеспечивающую полное покрытие производственной территории компании «Удоканская медь»: карьера, обогатительной фабрики и металлургического завода. Было установлено 6 базовых станций стандарта LTE, обеспечивающих высокоскоростную передачу данных в помещениях и на открытой территории, подключены модемы мониторинга горнодобывающей техники, датчики телеметрии, видеокамеры, а также организовано резервирование каналов связи.

Специалисты ООО «НТЦ ПРОТЕЙ» произвели поставку, пусконаладку, тестирование и запуск в эксплуатацию пакетного ядра сети 4G PROTEI EPC и регистра абонентских данных PROTEI HLR/HSS.

Теперь частная мобильная сеть Удоканского месторождения меди позволяет обрабатывать данные с 3 тыс. устройств и обеспечивает надежной цифровой беспроводной инфраструктурой передачи данных всю необходимую территорию объекта.

Реализация проекта позволила автоматизировать систему управления горнотранспортного комплекса, обеспечить контроль производительности машин и оборудования, расходования материалов и горючего, а также повысить уровень безопасности труда. В перспективе решение может быть расширено на технологический комплекс второй очереди ГМК «Удокан», а также на ряд вспомогательных инфраструктурных объектов.