5 Schlüssel zum Erfolg bei der untertägigen Überwachung von Bergwerken
Der weltweite Fokus auf Nachhaltigkeit führt Bergbauunternehmen auf der Suche nach den für die saubere Energieerzeugung benötigten Materialien tief in den Untergrund. Diese unterirdischen Bergbauanlagen werden für unsere Zukunft von entscheidender Bedeutung sein, da die Verfügbarkeit von lebenswichtigen Mineralien wie Nickel und Kupfer im Tagebau nachlässt. Doch der Untertagebau ist mit Gefahren verbunden. Diese reichen von der Gefahr von Einstürzen bis hin zur Erstickungsgefahr durch giftige Gase. Aus diesem Grund ist es für Bergbauunternehmen unerlässlich, fortschrittliche Überwachungssysteme einzusetzen, die zur Verbesserung des gesamten Risikomanagements und der Sicherheit der Bergarbeiter beitragen können.
Es ist nicht einfach, den Teil der Bergbaugleichung zu überwachen. Jedes Bergwerk ist anders, und es gibt viele potenzielle Technologien, die Unternehmen einsetzen können, um ihren besonderen Umständen gerecht zu werden. Es gibt jedoch einige Erfolgsfaktoren, die Bergbauunternehmen helfen können, die richtigen Entscheidungen in Bezug auf Überwachungssysteme zu treffen. Hier sind fünf der wichtigsten.
1. Vermeiden Sie kabelgebundene Netzwerke
Bergbauumgebungen sind sehr komplex, mit Tunneln und Stollen, die in alle Richtungen abzweigen. Der Einsatz drahtloser Datenübertragungstechnologien zur Überwachung von Risikopunkten in derartigen Umgebungen ist schwierig. Man denke nur an die massiven, reinen Felswände in unterirdischen Minen. Die physischen Hindernisse, die den Empfang von Funksignalen beeinträchtigen können, sind vielfältig. Noch komplizierter wird es, wenn man von vielbeschäftigten Bergleuten erwartet, dass sie nach Ethernet-Kabeln Ausschau halten. Obwohl die Reichweite von Funktechnologien unter Tage offensichtlich eingeschränkt ist, gibt es Möglichkeiten, diese Einschränkungen zu überwinden. Und die Vorteile drahtloser, batteriebetriebener Überwachungsgeräte, die an vorhandene Sensoren und Systeme angeschlossen werden können, überwiegen in den meisten Situationen bei weitem die Eignung von Kabelnetzen.
2. Wählen Sie LoRa-Technologie mit großer Reichweite (IoT)
Die drahtlose IoT-basierte Technologie hat sich zu einer ersten Referenz für die Überwachung des Untergrunds entwickelt. Eine typische Netzwerktechnologie, die in diesem Szenario eingesetzt wird, sind Mesh-Netzwerke. In Bezug auf die Reichweite kann die Kommunikation von Knoten zu mehreren Knoten wie Mesh eine Abdeckung von bis zu Hunderten von Metern erreichen. Im Vergleich dazu haben sich LoRa Star-Topologien mit großer Reichweite in Bergwerken mit Sichtverbindung bewährt, wie z. B. in Haupttunneln, Lüftungsschächten und Pfeiler- und Raumbergwerken. Beide Netzwerktopologien können jedoch in unübersichtlicheren Umgebungen Probleme bereiten. Daher rät Worldsensing zur Verwendung einer LoRa-Baumtopologie mit großer Reichweite, bei der sich das Netzwerk verzweigen kann, um kleinere, schwer zugängliche Bereiche zu erreichen.
3. Suche nach Sub-Gigahertz-Lösungen
Mesh-Netze mit geringer Reichweite arbeiten in der Regel mit einer Frequenz von 2,4 GHz. Über der Erde ist diese Frequenz in Ordnung, aber unter der Erde wird sie durch Merkmale wie Wasser in Felsen schnell gedämpft. Infolgedessen kommen solche Technologien in einem einzigen Datenübertragungssprung selten über hundert Meter hinaus und erreichen vielleicht nicht einmal ein paar Meter. Sub-Gigahertz-Technologien hingegen können unterirdisch viel größere Entfernungen erreichen. Bei Mesh-Netzwerken mit mittlerer Reichweite können sie mehrere hundert Meter erreichen, bei der LoRa-Technologie mit großer Reichweite, die in einer Baumtopologie angeordnet ist, sogar mehrere Kilometer.
4. Suche nach zuverlässigen Anbietern
Unter Tage herrschen raue Bedingungen, und ein Verlust von Überwachungsdaten kann zu kritischen Zwischenfällen führen. Daher ist es wichtig, dass Sie einen Technologieanbieter wählen, der über ein erstklassiges Qualitätssystem einschließlich ISO- und Branchenzertifizierungen verfügt. Der Ruf, die Erfahrung in der Praxis und das Fachwissen im Bereich Internet der Dinge (IoT) sind wichtig. Sie möchten sich auf ein Supportteam und eine Organisationsstruktur verlassen, die Ihr Team ergänzen. Die Technologie von Worldsensing wurde in über 130 Bergwerken weltweit getestet, darunter auch in Über- und Untertageprojekten. Neben der Langlebigkeit von Geräten und Netzwerken kann die Zusammenarbeit mit einem führenden Anbieter sicherstellen, dass Ihre Überwachungsdaten problemlos in Ihre eigenen Datenvisualisierungssysteme oder die eines Drittanbieters integriert werden können.
5. Vorsicht vor Skalierung
Vielleicht möchten Sie klein anfangen und nur einige wenige geotechnische oder strukturelle Sensoren mit einem IoT-Gerät und einer Netzwerktechnologie zur drahtlosen Datenerfassung und -übertragung verbinden. Was aber, wenn Sie den Einsatz entsprechend dem Aushubprozess skalieren oder neu konfigurieren möchten? Einige Netzwerktechnologien eignen sich für kleine unterirdische Überwachungseinsätze und begrenzte Pilotprojekte, auch aufgrund ihres Preises und ihrer einfachen Implementierung. Aber was ist, wenn Sie das Netzwerk entsprechend den Projektanforderungen des Bergwerks skalieren oder neu einrichten wollen? In diesem Fall sollten Sie eine Technologie verwenden, die die Datenerfassung von Hunderten von Geräten über ein Gateway in einem einzigen Netzwerk verwalten kann.
"In Mesh-Netzwerken mit mittlerer und kurzer Reichweite benötigt man mehr Gateways, was zu mehr Wartungsaufwand und mehr potenziellen Fehlerpunkten führt", sagt Andrea Bartoli, Chief Technology Officer bei Worldsensing.
"Die Arbeit mit der Sub-Ghz-Baumtopologie mit großer Reichweite bietet den Bergwerken unter Tage die perfekte Mischung aus Effizienz, Robustheit und Skalierbarkeit", fügt Bartoli hinzu.
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