حسگرها پایه و اساس صنعت معدن هوشمند هستند
به گزارش تجهیزات جانبی، امروزه نظارت بر جنبه های در ارتباط با پایداری و ایمنی در فعالیتهای معدنی در سراسر جهان برای کاهش اثرات اجتماعی و زیست محیطی، ترویج استفاده بهینه از آب، کاهش ردپای انتشار کربن، استفاده از انرژی های تجدیدپذیر، کاهش ضایعات معدنی و به حداقل رساندن خطرات حوادث و تلفات در اولویت قرار دارد که همه اینها مستلزم توسعه و استقرار سنسورهای مختلف است.
به گزارش تجهیزات جانبی به نقل از ایسنا، امروزه در سراسر جهان برای کاهش اثرات اجتماعی و زیست محیطی، ترویج استفاده بهینه از آب، کاهش ردپای انتشار کربن، استفاده از انرژی های تجدیدپذیر، کاهش ضایعات معدنی و به حداقل رساندن خطرات حوادث و تلفات در معادن، نظارت بر جنبه های در ارتباط با پایداری و ایمنی در فعالیتهای معدنی در اولویت قرار دارد.
در این حوزه، پیاده سازی فناوری های سنسور، جایگزین جذابی برای صنعت معدن در شرایط دیجیتالی سازی کنونی است.
برای داشتن یک معدن دیجیتال، وجود حسگرها ضروریست و پایه و اساس این صنعت را تشکیل می دهد.
گروهی از محققان بین المللی با همکاری «سید میلاد کماری زاده اصل» از دانشگاه پلی تکنیک کاتالونیا در اسپانیا در مقاله ای تحت عنوان «فناوری های سنسور کم هزینه برای نظارت بر پایداری و مسائل ایمنی در فعالیتهای معدنی: پیشرفت ها، شکاف ها و جهت گیری های آینده در دیجیتالی سازی برای استخراج هوشمند» به بررسی این مورد پرداخته اند.
آنها می گویند برای ایجاد تحول دیجیتالی سریع تر، قابل اعتمادتر و عظیم تر، راهکارهای فناوری شامل توسعه و استقرار سنسورهای کم هزینه می تواند به دستیابی به این اهداف کمک کنند.
این مطالعه به سرپرستی کارلوس کاسیوتولو(Carlos Cacciuttolo) بر روی مطالعه وضعیت پیاده سازی فناوری سنسورهای کم هزینه برای نظارت بر جنبه های پایداری و ایمنی در فعالیتهای معدنی، از راه بررسی متون علمی تمرکز دارد. روش بکار رفته در این مقاله با استفاده از دستورالعمل های موارد گزارشگری ترجیحی جهت بررسی های سیستماتیک و فراتحلیل(PRISMA) و ایجاد نقشه های علمی انجام شده است.
محققان در این مطالعه برای این کار، یک فرایند روش شناختی متشکل از سه مرحله را به اجرا درآوردند.
ابتدا تحلیل و بررسی کتاب سنجی بعنوان یک روش کمّی انجام شد. کتاب سنجی نوعی روش پژوهش در علوم کتابداری و اطلاع رسانی است که به مطالعه یا سنجش کمّی متون و اطلاعات می پردازد.
سپس بررسی سیستماتیک مقالات بعنوان یک روش کیفی انجام شد و بعد از آن بررسی ترکیبی بعنوان روشی برای ادغام یافته های موجود در مراحل اول و دوم صورت گرفت.
سر انجام با عنایت به نتایج به دست آمده، پیشرفت های اصلی، شکاف ها و جهت گیری های آتی در پیاده سازی فناوری های سنسور کم هزینه جهت استفاده در استخراج هوشمند معادن نشان داده شده است.
در این مطالعه جنبه های تحول دیجیتال برای اندازه گیری داده ها با سنسورهای کم هزینه با نظارت در لحظه، استفاده از سیستم های شبکه بی سیم، هوش مصنوعی، یادگیری ماشینی، دوقلوهای دیجیتال و اینترنت اشیا در بین سایر فناوری های عصر مدرن مورد بحث قرار گرفته است.
محققان می گویند انقلاب و دگرگونی دیجیتال به همه بخش ها می رسد و در بین آنها به صنعت معدن هم می رسد. این شامل دیجیتالی کردن فرآیندهای کنترل و عملیات در زنجیره با استفاده از حسگرها، ادغام آنها در تجهیزات سنتی(تجهیزات موجود) و گرفتن داده ها از آنها و اعمال پردازش داده ها با نرم افزار است که امروزه این امکان وجود دارد.
محققان افزوند: چشم انداز ما بعنوان نویسندگان این مقاله اینست که در آینده ای نزدیک، یک عملیات استخراج هوشمند و متصل ایجاد شود که حجم عظیمی از داده های گرفته شده توسط حسگرها را پیش بینی نماید و نتیجه آن هم یکپارچه سازی کامل، سیستماتیک و مبتنی بر عملیات یادگیری ماشینی خواهد بود که سطوح کاملا جدیدی از امنیت، ثبات و قابلیت پیشبینی را عرضه می دهد و به صورت قابل توجهی عدم قطعیت هایی را که به صورت سنتی مشخصه استخراج امروزی است، می کاهد.
در ادامه این مقاله آمده است: یکی از چالش های معدن کاری، به حداکثر رساندن تولید با در نظر گرفتن نسبت فلز به سنگ معدن، کاهش هزینه های سرمایه ای و هزینه های عملیاتی، افزایش سطح ایمنی در کارهای روزمره و در عین حال به حداقل رساندن اثرات زیست محیطی است. استفاده از فناوری های هوشمند به این صنعت اجازه می دهد تا بهره وری خویش را با کاهش یا حذف منابع مختلف و در عین حال کاهش خطرات بهبود بخشد. با این کار از یک سو برنامه ریزی و هماهنگی فعالیتها به منظور کاهش عدم اطمینان ناشی از نیروهای خارجی بهبود می یابد و از طرفی، تغییرپذیری عملکرد فرآیندهای صنعتی(معدنی-متالورژی) کاسته می شود.
به جهت اینکه کشورهای استخراج کننده بتوانند از فرصت های استخراج هوشمند به صورت کامل استفاده کنند، نه تنها پیشرفت در توسعه زیرساخت های دیجیتال، فناوری ها و مدیریت داده ها ضروری می باشد، بلکه چالش های در رابطه با مدیریت و هماهنگی ذینفعان هم باید حل شود.
استفاده از سنسورهای ارزانقیمت در صنعت معدن، آنرا برای کارگران ایمن تر می کند، عملیات معدنی قابل پیشبینی را ممکن می کند و یک محیط کارآمد برای سیستم های فناوری اطلاعات و ارتباطات و دستگاههای سنتی و مدرن عرضه می دهد. همینطور کاهش مداخلات انسانی را محقق و امکان نظارت را فراهم می آورد.
با عنایت به یافته های به دست آمده در این پژوهش میتوان نتیجه گرفت که جامعه علمی هزینه های فناوری های سنسور را گزارش نمی نماید. به منظور محک زدن و همینطور ایجاد رقابت پذیری و انبوه سازی این فناوری های سنسور ضروری است هزینه های اجرا در شرایط مختلف گزارش شود.
شرکتهای معدنی برای حفاظت از سلامت و ایمنی کارگران، فناوری هایی را برای کاهش تعداد افراد در محل و افزایش توانایی بهره برداری از راه دور از معادن سرعت بخشیده اند. ازاین رو، ایجاد معادن هوشمند، سبز و پایدار به تدریج در صنعت جهانی مورد اجماع واقع شده است و در سالهای اخیر شاهد پیشرفت سریع در استخراج هوشمند بوده ایم.
فناوری های پیشرفته مانند اینترنت اشیا(IoT)، داده های بزرگ، هوش مصنوعی، یادگیری ماشینی، اینترنت 5G، محاسبات پیشرفته و حقیقت مجازی، توسعه هوشمند صنعت معدن را تا حد زیادی ارتقا داده اند و سطح پایداری عملیات های معدنی را بهبود بخشیده اند. ازاین رو میتوان اظهار داشت که صنعت معدن جهان درحال تجربه یک انقلاب جدید است.
در نهایت، صنعت معدن در این حوزه با چالش بازبینی در فرآیندهای تولید خود و پتانسیل ایجاد نوآوری در سیستم های تولید در مقیاس بی سابقه، افزایش بهره وری، ایجاد تاثیر مثبت و پایدار در مناطقی که در آن مستقر هستند، تجسم مجدد روش انجام استخراج و استفاده از عناصر کلیدی مانند مس، لیتیوم و عناصر کمیاب خاکی برای اجرای فناوری های انرژی تجدیدپذیر، بهبود رفاه مردم و مراقبت از اکوسیستم های زمین و کاهش تغییرات آب و هوایی مواجه می باشد.
این مقاله در این پیوند قابل دسترسی است.
منبع: تجهیزات جانبی
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب