Дослідження ефективності дрона для моніторингу умов праці та техногенної безпеки на підприємствах гірничо-металургійного комплексу

Simple item page
dc.contributor.authorЦимбал, Б. М.
dc.contributor.authorКойфман, О. О.
dc.contributor.authorTsymbal, B. M.
dc.contributor.authorKoifman, O. O.
dc.date.accessioned2026-08-24T09:06:17Z
dc.date.issued2026
dc.description.abstractУ статті досліджено ефективність застосування безпілотних літальних апаратів для моніторингу умов праці та параметрів техногенної безпеки на підприємствах гірничо-металургійного комплексу. Обґрунтовано актуальність переходу від традиційних дискретних методів контролю до безперервного кіберфізичного моніторингу виробничого середовища. Запропоновано концептуально-аналітичну модель системи моніторингу, у межах якої дрон розглядається як мобільний сенсорний агент, здатний забезпечувати просторово-часову безперервність збору даних. Сформовано багатокритеріальну систему оцінювання ефективності, що включає показники точності, оперативності, просторового покриття, надійності, енергоефективності та адаптивності. Встановлено, що експлуатаційні фактори, зокрема температура, запиленість, вібрації та електромагнітні завади, мають нелінійний вплив на метрологічні характеристики сенсорних систем, зумовлюючи зростання похибок вимірювань. Доведено, що застосування дронів дозволяє скоротити час збору інформації у 1,5–2 рази, забезпечити коефіцієнт просторового покриття до 0,8–0,9 та підвищити достовірність виявлення небезпечних факторів. Водночас виявлено компроміс між швидкістю переміщення платформи та точністю вимірювань, що потребує оптимізації режимів польоту та використання адаптивних алгоритмів керування. Оцінено економічну ефективність впровадження безпілотних технологій, яка формується як за рахунок зниження трудових витрат та часу виконання вимірювань, так і через зменшення виробничих ризиків. Визначено, що строк окупності системи становить у середньому 1,5–3 роки. Розроблено рекомендації щодо інтеграції дронів у систему управління охороною праці на основі принципів багаторівневої інтеграції, адаптивного моніторингу та даноорієнтованого управління ризиками.
dc.description.abstractThe article investigates the effectiveness of using unmanned aerial vehicles (UAVs) for monitoring working conditions and technogenic safety parameters at mining and metallurgical enterprises. The relevance of transitioning from traditional discrete control methods to continuous cyber-physical monitoring of the industrial environment is substantiated. A conceptual and analytical model of the monitoring system is proposed, in which the UAV is considered a mobile sensing agent capable of ensuring spatio-temporal continuity of data collection. A multi-criteria performance evaluation system is developed, including indicators of accuracy, responsiveness, spatial coverage, reliability, energy efficiency, and adaptability. It has been established that operational factors, including temperature, dust concentration, vibrations, and electromagnetic interference, have a nonlinear impact on the metrological characteristics of sensor systems, leading to increased measurement errors. It is demonstrated that the use of UAVs reduces data acquisition time by 1.5–2 times, provides a spatial coverage coefficient of up to 0.8–0.9, and increases the reliability of hazardous factor detection. At the same time, a trade-off between platform speed and measurement accuracy is identified, which requires optimization of flight modes and the use of adaptive control algorithms. The economic efficiency of implementing UAV technologies is assessed, showing that it is formed both through the reduction of labor costs and measurement time, and through the decrease in industrial risks. The payback period of the system is estimated at 1.5–3 years. Recommendations for integrating UAVs into occupational safety management systems are developed based on the principles of multi-level integration, adaptive monitoring, and data-driven risk management.
dc.identifier.citationЦимбал Б. М., Койфман О. О. Дослідження ефективності дрона для моніторингу умов праці та техногенної безпеки на підприємствах гірничо-металургійного комплексу. Науковий Журнал Метінвест Політехніки. Серія: Технічні науки. 2026. № 7. С. 183-194. DOI: https://doi.org/10.32782/3041-2080/2026-7-23
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.32782/3041-2080/2026-7-23
dc.identifier.issn3041-2080
dc.identifier.issn3041-2099
dc.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-2317-3428
dc.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0003-2075-7417
dc.identifier.urihttps://dspace.mipolytech.education/handle/mip/3845
dc.language.isouk
dc.publisherТОВ «ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «МЕТІНВЕСТ ПОЛІТЕХНІКА»
dc.subjectбезпілотні літальні апарати
dc.subjectмоніторинг умов праці
dc.subjectтехногенна безпека
dc.subjectгірничо-металургійний комплекс
dc.subjectсенсорні системи
dc.subjectефективність
dc.subjectкіберфізичні системи
dc.subjectвиробничі ризики
dc.subjectохорона праці
dc.subjectunmanned aerial vehicles
dc.subjectworking conditions monitoring
dc.subjecttechnogenic safety
dc.subjectmining and metallurgical complex
dc.subjectsensor systems
dc.subjectefficiency
dc.subjectcyber-physical systems
dc.subjectindustrial risks
dc.subjectoccupational safety
dc.titleДослідження ефективності дрона для моніторингу умов праці та техногенної безпеки на підприємствах гірничо-металургійного комплексу
dc.title.alternativeResearch on the effectiveness of a drone for monitoring working conditions and technological safety at mining and metallurgical complex enterprises
dc.typeArticle

Files

Original bundle

Now showing 1 - 1 of 1
Thumbnail Image
Name:
Дослідження ефективності дрона для моніторингу умов праці та техногенної безпеки на підприємствах гірничо-металургійного комплексу.pdf
Size:
503.14 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download

Collections

№ 7 2026
Кафедра автоматизації, електро- та робототехнічних систем (АВЕРС)