TEIL 2 - Fernüberwachung von Absetzanlagen - Fragen und Antworten: Allgemeine Probleme und Lösungen

Im zweiten unserer Q&As, die auf dem Worldsensing-Webinar zur IoT-Fernüberwachung von Absetzbecken basieren, beantworten Denis Guilhot, Vincent Le Borgne und Juan Pérez Arcas Ihre Fragen zur IoT-basierten Überwachung und zur Produktentwicklung von Worldsensing.

Allgemeine Fragen

 

Welche geotechnischen Analysen werden üblicherweise mit den Daten von IoT-Systemen durchgeführt?

Juan Pérez, geotechnischer Ingenieur, Experte für drahtlose Überwachung und Produkteigentümer des führenden Systems für IoT-basierte Überwachung, Worldsensing: 

Im Bergbau besteht die gängigste Analyse darin, die Überwachungsdaten im Hinblick auf die in der Instrumentenplanung festgelegten Schwellenwerte zu bewerten und eine qualitative Analyse durchzuführen, um zu beurteilen, wie sich die Parameter im Laufe der Zeit verändern. Wenn Bergwerke Datenvisualisierungssoftware als Teil der Überwachungsstrategie verwenden, werden häufig auch Daten ausgewertet, die mit den Risikopunkten der Halden in Zusammenhang stehen, wie z. B. Niederschlag und Porenwasserdruck. In der Regel werden die Alarmgrenzen für die Stabilität unter Berücksichtigung von Sickerwasser- und Verformungsmodellen festgelegt. 

Ein neuer Ansatz mit erheblichen Vorteilen wird als Sensordatenassimilation oder Rückanalyse bezeichnet. Ein Überwachungsprogramm misst Parameter wie den Porenwasserdruck und die Verformung an verschiedenen Stellen. Diese Echtzeitdaten werden dann in ein Berechnungsmodell integriert, das fundierte Entscheidungen über die Kontrolle und Wartung des Staudamms ermöglicht. Wir nehmen an einem Forschungsprojekt zu diesem neuen Ansatz teil und suchen ein Bergwerk, das sich daran beteiligen möchte. Bitte kontaktieren Sie uns, wenn Sie interessiert sind.

 

Gespräche über die Einführung strengerer Bergbaurichtlinien verstummen oft, bis sich eine Tragödie ereignet. Sehen Sie jetzt einen Unterschied in der Entwicklung? Wenn ja, was sind Ihrer Meinung nach die wichtigsten Unterschiede und wenn nicht, was sollte Ihrer Meinung nach anders gemacht werden?

Denis Guilhot, Projektleiter für Innovation im Bergbau: 

Ich denke, dass es dieses Mal einen Unterschied in der Denkweise gibt, insbesondere in Bezug auf Absetzanlagen. Länder wie China und Brasilien haben ihre Vorschriften bereits verschärft. Zwar ist das, was sie jetzt vorgelegt haben, recht allgemein gehalten, aber es ist ein Schritt in die richtige Richtung. Außerdem haben wir festgestellt, dass Bergbaubetreiber wie Vale sich jetzt stärker engagieren als in der Vergangenheit. 

Und schließlich denke ich, dass die Gesellschaft und die Investoren heute ein stärkeres Bewusstsein für Sicherheit und Reputation haben. Es sieht also so aus, als ob es in den nächsten Jahren definitiv Veränderungen geben wird.

 

Wie interagieren Sie als Dienstleister mit dem geotechnischen Staudammkonstrukteur und/oder dem Engineer of Record?

Juan Pérez: 

Wir arbeiten eng mit Ingenieursdienstleistern wie GKM Consultants zusammen, um Bergwerke bei der Einführung einer IoT-basierten Überwachung zu unterstützen oder ihr bestehendes Instrumentierungs- und Überwachungsprogramm zu verbessern. Dammentwickler und Ingenieure fragen nach den Möglichkeiten unseres Systems. Sie wollen oft wissen, ob es technisch machbar ist, Sensormesswerte nahezu in Echtzeit und zu angemessenen Kosten zu erfassen, um die Häufigkeit der Erfassung zu definieren, die sie bei der Planung oder Umsetzung ihres Überwachungsprogramms benötigen. 

 

Was ist der größte Einzelvorteil des Worldsensing-Kits für die Überwachung von Absetzbecken?

Juan Pérez: 

Worldsensing ist die einfachste Möglichkeit, die Stabilität von Absetzbecken nahezu in Echtzeit zu messen. Unsere Knotenpunkte werden an strukturelle und geotechnische Sensoren angeschlossen, die bereits in der Mine verwendet werden. Worldsensing-Geräte sind batteriebetrieben und benötigen keine externen Stromquellen wie Solarkits. Unser LoRa-IoT-Netzwerk eignet sich perfekt für abgelegene, schwer zugängliche Bereiche wie Abraumhalden. Die Worldsensing-Plattform lässt sich einfach konfigurieren, so dass Bergbau-Mitarbeiter das Überwachungssystem warten und das drahtlose Netzwerk anpassen können, wenn sich neue Überwachungsanforderungen ergeben.

 

Gibt es die Möglichkeit, die Visualisierungssoftware als Testversion zu verwenden, um ihre Fähigkeiten zu testen?

Juan Pérez: 

Ja. Kontaktieren Sie uns für eine Demo.

 

Worldsensing Produktentwicklung

 

Kann die Web-Management-Software E-Mail-Benachrichtigungen senden, wenn ein Überwachungsergebnis einen voreingestellten Wert überschreitet? Wenn nicht, wird diese Funktion in Zukunft implementiert werden?

Juan Pérez: 

Diese Funktion ist in der Worldsensing-Software noch nicht verfügbar. Die vom Worldsensing-Funksystem erfassten Messwerte können jedoch mit anderen kommerziellen Softwaresystemen über FTP, API-Aufrufe (Application Programming Interface) oder Modbus TCP (Transmission Control Protocol) ausgetauscht werden. Möglicherweise werden wir in Zukunft Alarme implementieren, aber im Moment können Sie Worldsensing, wenn Sie Alarme benötigen, einfach in Software integrieren, die über diese Funktion verfügt.

 

Wo kommt hier die Satellitentechnik ins Spiel?

Denis Guilhot: 

Mit Hilfe der InSAR-Technologie (interferometrisches Radar mit synthetischer Apertur) können Satelliten die von physischen Sensoren erfassten Daten ergänzen, um Bodenbewegungen zu verfolgen. Dies ist nützlich, um ein globales Bild von dem zu erhalten, was in dem Gebiet geschieht. Außerdem lässt sich so der beste Standort für physische Sensoren ermitteln, wodurch die Reaktion und die Kosten für den Einsatz optimiert werden. 

 

Ist es möglich, InSAR-Fernerkundungsdaten in diese Art von IoT-Netzwerk zu implementieren?

Denis Guilhot: 

Ja, das ist etwas, das wir in Kürze kommerziell anbieten werden. Wir haben InSAR bereits in unser Visualisierungstool aufgenommen und es zur Optimierung der Sensorverteilung genutzt. Jetzt arbeiten wir an der Korrelation der Daten zwischen dem InSAR und dem IoT-Netzwerk, um den Wert dieser Technologiekombination zu erhöhen.

 

Wie nutzen Sie die Plattform, um die Überwachung mit Bodenmodellen zu kombinieren und zu analysieren?

Denis Guilhot: 

Mit der Plattform können Sie sowohl Daten als auch Netzwerke überwachen. Sie umfasst eine Reihe von Funktionen wie die Definition von Geschäftsregeln und automatische Warnmeldungen. Sie ermöglicht es auch, Sensoren anderer Hersteller einzubinden und die Daten zu sammeln. Wir nehmen an einem Forschungsprojekt teil und arbeiten an der Integration der von Worldsensing-Systemen gesammelten Daten in Software von Drittanbietern, wie Plaxis für Finite-Elemente-Analysen oder Fast Lagrangian Analysis of Continua(FLAC) für die numerische Modellierung von Sickerwasser.

 

Planen Sie, eine App für iPhones zu entwickeln? Es ist nicht immer einfach, Ihre Android-App zu verwenden, weil der Anschluss am Telefon nicht funktioniert.

Juan Pérez: 

Derzeit planen wir keine iOS-App. Unsere Konfigurations-App ist mit billigen Android-Telefonen kompatibel - z. B. einem Motorola Moto E5, das etwa 100 USD kostet -, daher empfehlen wir Ihnen, sich ein solches Gerät zuzulegen, wenn Sie nicht bereits ein kompatibles Telefon verwenden. Darüber hinaus ist es auch möglich, Android-Emulatoren zu verwenden, um den Knoten von einem Laptop aus zu konfigurieren.

 

Hat jemand PoE [Power over Ethernet] für die Stromversorgung von Gateways auf Abraumhalden verwendet, da dies die Probleme mit SIM-Karten beseitigt?

Vincent Le Borgne, Leiter Forschung und Entwicklung im Bergbau: 

Abgelegene Bergwerke verfügen oft nicht über Mobilfunksignale, daher ist dies die bevorzugte Methode für diese Anwendung. Sie ermöglicht auch die direkte Integration des Gateways in das Netzwerk des Bergwerks.

 

Gibt es Algorithmen für die kontinuierliche Überwachung von Absetzanlagen und die Datenverarbeitung? Wie wird die Zuverlässigkeit der Daten gemessen?

Denis Guilhot: 

Wir sind an Projekten zum maschinellen Lernen und zu Algorithmen für drahtlose Überwachungsnetze beteiligt. Dies ist eines der Themen, die für das Unternehmen von Interesse sind, und wir hoffen, in naher Zukunft einige spannende Entwicklungen präsentieren zu können.