IoT-Fernüberwachung von Tagebauen: Antworten auf alle Ihre Fragen

Die auf dem Internet der Dinge (IoT) basierende Überwachung wird zunehmend in Bergbauumgebungen wie Abraumhalden durchgeführt. Die Prinzipien gelten aber genauso gut für Tagebaue, erfuhren die Teilnehmer eines von Worldsensing veranstalteten Webinars, an dem die nordamerikanischen Überwachungsexperten Kelsey Kidd und Blaine Tait sowie der Leiter der Abteilung Instrumentierung und Überwachung und Experte für IoT-Fernüberwachung Juan Pérez Arcas teilnahmen.

Für diejenigen, die an der Sitzung teilgenommen haben - oder die daran interessiert sind, noch einmal zuzuhören und mehr zu erfahren - enthält dieser Blog die Antworten auf die Fragen, die während der Veranstaltung gestellt wurden.

Fragen

Was sind die Anwendungsfälle für den Tagebau?

Können Sie zusätzliche Sensoren in Ihre Plattform integrieren?

Welche Sensoren könnten dazu beigetragen haben, dass die jüngsten Dammbrüche vermieden wurden?

Können Sie in einem privaten Netz arbeiten? Entspricht Ihre Lösung den meisten Sicherheitsprotokollen?

Können niedrige Temperaturen die Lebensdauer der Batterie beeinträchtigen?

Wie viele Sensoren würde die Aitik-Mine in Schweden verwenden?

Bieten Sie auch Umweltüberwachung an, z. B. in Bezug auf Lärm und Staub auf den Baustellen?

Was sind die Anwendungsfälle für den Tagebau?

Blaine Tait : Bei vielen Anwendungen in Nordamerika und weltweit ist der Standort in Nevada, über den wir gesprochen haben, ziemlich analog zu dem, was Sie vorfinden werden. Wenn man ein ausreichend tiefes Loch öffnet, wird man so ziemlich überall Wasser haben, das versucht, einzudringen, plus Porendruck auf der Innenseite. Sie werden andere Dinge auf dem Grundstück überwachen müssen, und Sie werden Wartungsarbeiten benötigen, um eine große Entfernung abzudecken.

Können Sie zusätzliche Sensoren in Ihre Plattform integrieren?

Juan Pérez: Wir sind mit verschiedenen Sensorschnittstellen kompatibel - nicht nur mit Schwingsaitensensoren, sondern auch mit Stromschleifen, Potentiometern, einer vollständigen Wheatstone-Brücke oder Thermistoren. Es gibt verschiedene analoge Schnittstellen, die mit unseren drahtlosen Datenloggern kompatibel sind. Für den digitalen Datenlogger gibt es außerdem eine Liste aller kompatiblen Sensoren auf unserem Datenblatt. Wenn Sie digitale Sensoren verwenden, die noch nicht integriert sind, sind wir immer offen für eine Integration. Wir haben ein Entwicklungsteam, das sich mit neuen Integrationen beschäftigt.

Wenn es sich um einen RS45-Digitalsensor handelt und dieser für Ihren Überwachungsbedarf sinnvoll ist, können wir ihn evaluieren und integrieren. Wir entwickeln unser Portfolio kontinuierlich weiter, um all Ihre Überwachungsanforderungen abzudecken und Konnektivität zu allen Sensoren zu bieten, die die üblichen Informationen zur Hangstabilität sammeln.

Welche Sensoren könnten dazu beigetragen haben, dass die jüngsten Dammbrüche vermieden wurden?

Blaine Tait: Keine noch so große Anzahl von Sensoren kann ein Versagen verhindern, wenn der Damm schlecht konstruiert ist oder andere Dinge, die auf ein Versagen hindeuten, nicht vermieden werden. Es ist jedoch hilfreich, eine gute Überwachungslösung wie unsere zu haben, die einen großen Bereich wie einen Damm abdecken kann, zusammen mit Vibrationssensoren, die bei der Überwachung von Abraumhalden allgegenwärtig sind, und einigen Instrumenten zur Hangstabilität.

Dies könnte der Schlüssel zur frühzeitigen Erkennung einer Konstruktion sein, die geändert werden muss, oder von Korrekturen, die vorgenommen werden müssen. Je detaillierter und umfangreicher das Überwachungsprogramm ist, desto früher können wir diese Fehler erkennen.

Juan Pérez: Das Wichtigste ist die richtige Planung und Konstruktion des Absetzbeckens. Mit Instrumenten oder Überwachung lässt sich ein Einsturz nicht verhindern. In der Regel gibt es Vorläuferbewegungen oder Parameter, die nicht innerhalb des erwarteten Bereichs liegen. Porenwasserdruck oder seitliche Bewegungen können im Voraus erkannt werden und ermöglichen Abhilfemaßnahmen.

Das Überwachungsprogramm ist ein wichtiger Bestandteil der Planung von Absetzanlagen und während des gesamten Lebenszyklus des Dammes, genau wie bei einer Tagebauböschung. Speziell für Abraumhalden oder andere Dämme kann unsere Event Detection Solution zu Frühwarnzwecken eingesetzt werden. Sie wird das Ereignis nicht verhindern, kann aber jede Instabilität so schnell wie möglich erkennen.

Können Sie in einem privaten Netz arbeiten? Entspricht Ihre Lösung den meisten Sicherheitsprotokollen?

Juan Pérez: DieÜberwachungslösung von Worldsensing hat zwei Architekturen: CMT Edge und CMT Cloud. Bei CMT Edge ist die Software in das Gateway eingebettet, und alles kann offline verwaltet werden. Das Edge-Gateway kann in Ihrem privaten LAN installiert werden und eine Internetverbindung ist für den Zugriff auf die Daten nicht erforderlich. Es ist möglich, eine IP-Adresse auf dem Gateway zu konfigurieren und alles befindet sich innerhalb Ihres privaten Netzwerks.

Was die Sicherheitsprotokolle betrifft, so kann der Benutzer bei unserem System das Passwort für den Fernzugriff ändern, und alle Funksprüche sind verschlüsselt. Es gibt verschiedene Sicherheitsebenen. Wir arbeiten auch an der Verbesserung unserer Sicherheit, da sich die verschiedenen Technologien weiterentwickeln.

Blaine Tait: Die gängigste Option in Nordamerika ist es, einfach alles mit einer Brandmauer zu umgeben. In der Mine in Nevada arbeiten wir seit sechs Jahren auf diese Weise, ohne dass es zu Beeinträchtigungen kommt. Das System arbeitet autonom, ohne Verbindung zur Cloud, und funktioniert einwandfrei.

Können niedrige Temperaturen die Lebensdauer der Batterie beeinträchtigen?

Juan Pérez: Die Umweltbedingungen können die Lebensdauer der Batterien beeinflussen. Die primären Lithiumbatterien, die für die Stromversorgung unserer drahtlosen Edge-Geräte verwendet werden, haben jedoch eine sehr gute Leistung in Klimazonen mit niedrigen Temperaturen. In der Regel arbeiten wir mit Saft, einem bekannten Hersteller von Batterien, zusammen, um die Lebensdauer der Batterien anhand ihrer mathematischen Modelle abzuschätzen. Normalerweise werden dabei drei Klimazonen berücksichtigt: warm, gemäßigt und kalt. Für Saft LSH14-Batterien ist die Lebensdauer bei niedrigen Temperaturen am besten.

Manchmal kann es verwirrend sein, wenn man dies mit einem Solar-Kit-System vergleicht, da die Batterien durch niedrige Temperaturen negativ beeinflusst werden. Diese Lithiumbatterien haben eine sehr gute Leistung bei niedrigen Temperaturen, sogar besser als bei warmen Temperaturen. Was die Elektronik unserer Edge-Geräte betrifft, so sind alle Komponenten für den Betrieb bei Temperaturen von -40 Grad bis 80 Grad Celsius geeignet.

Wie viele Sensoren würde die Aitik-Mine in Schweden verwenden?

Juan Pérez: Zu Beginn gab es fast 100 oder mehr Piezometer rund um die Grube. Dieses Überwachungsprogramm wurde ausgeweitet, und jetzt befinden sich unsere Geräte auch in anderen Teilen der Grube und des Absetzdamms. Auch im Tagebau wurden neue Sensoren angeschlossen.

Bieten Sie auch Umweltüberwachung an, z. B. in Bezug auf Lärm und Staub auf den Baustellen?

Blaine Tait: Normalerweise erfordern Staub- und Umweltparameter kontinuierliche Datenströme im Gegensatz zu diskreten Nachrichten, für die unser Netzwerk geeignet ist. Ansonsten müssen die Leute vor Ort Proben nehmen, die sie dann im Labor analysieren können. Aber ich habe mit verschiedenen Sensorherstellern gesprochen, unter anderem mit einem in Kanada, bei dem wir in der Lage wären, die RS45-Eingabeaufforderung zu übernehmen und im Grunde genommen Proben zu einem bestimmten Zeitpunkt zu nehmen.

Juan Pérez: Es gibt bereits einige Staubsensoren, deren Ausgänge mit unserem System kompatibel sind. Beim Rauschen sind wir derzeit noch nicht mit Rauschmessungen kompatibel. Normalerweise braucht man bei Lärm dynamischere Messungen und eine gewisse Kantenverarbeitung. Die dynamische Messung von Lärm und insbesondere von Vibrationen ist einer der Punkte, die wir in Zukunft erforschen wollen.

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