Górnictwo 4.0: Jak Drony przemieniają branżę w działalność Efektywną i Bezpieczniejszą

Wykorzystanie Dronów w Górnictwie: Korzyści i Zastosowania

Górnictwo to branża, która odgrywa kluczową rolę w dostarczaniu niezbędnych surowców do różnych procesów produkcyjnych i przemysłowych. Jednak prace górnicze są często uważane za “nudne, brudne i niebezpieczne,” co sprawia, że są idealnym kandydatem do automatyzacji i wykorzystania zaawansowanych technologii. Jednym z najważniejszych narzędzi, które przyczyniły się do zwiększenia efektywności i bezpieczeństwa operacji górniczych, są drony górnicze.

Czym jest dron górniczy?

Drony górnicze to UAV, które znajdują zastosowanie zarówno na powierzchni, jak i pod ziemią na terenach górniczych. Dzięki swojej zdolności do pokonywania dużych odległości i zbierania danych w znacznie krótszym czasie niż tradycyjne metody, drony stają się niezastąpionym narzędziem w przemyśle górniczym.

 

Drony górnicze pozwalają na zbieranie danych z niezwykłą precyzją. Dzięki temu można dokładnie określić lokalizację operacji górniczych oraz monitorować stan terenu.

 Szybsze zbieranie danych: mogą zbierać dane znacznie szybciej niż tradycyjne metody. To oznacza, że informacje są dostępne natychmiast, co przyspiesza proces podejmowania decyzji.

 Dane o wyższej rozdzielczości: drony mogą rejestrować obrazy i filmy o bardzo wysokiej rozdzielczości, co pozwala na dokładne analizy i identyfikację detali.

 Zwiększona efektywność pracowników: mogą wykonywać wiele zadań, które wcześniej wymagałyby obecności pracowników na terenie kopalni. To oznacza, że pracownicy mogą skupić się na bardziej zaawansowanych zadaniach.

 Opłacalny sposób: choć inwestycja w drony może być początkowo kosztowna, ich długoterminowe korzyści w postaci oszczędności czasu i zwiększenia efektywności są znacznie większe.

 Wzmacniane bezpieczeństwo pracowników: kopalnie to środowiska niebezpieczne, a prace pod ziemią wiążą się z ryzykiem eksplozji, obecnością niebezpiecznych substancji i niestabilnymi warunkami. Wykorzystanie dronów pozwala na zdalne operacje, eliminując pracowników z tych niebezpiecznych sytuacji.

Kluczowe korzyści związane z bezpieczeństwem:

Prace w kopalniach są niezwykle ryzykowne, a wykorzystanie dronów przyczynia się do zwiększenia bezpieczeństwa pracowników. Oto kilka kluczowych korzyści związanych z bezpieczeństwem:

Eliminacja pracowników z niebezpiecznych miejsc: mogą wykonywać zadania, które wcześniej wymagały obecności pracowników w niebezpiecznych miejscach, takich jak tunele czy komory podziemne.

 Zdalne operacje BVLOS: dzięki zdolności dronów do operacji “Beyond Visual Line of Sight” (poza polem widzenia), można uniknąć narażania pracowników na niebezpieczne warunki.

 Skuteczne inspekcje: mogą przeprowadzać inspekcje częściej i dokładniej niż ludzkie zespoły, co pozwala na szybsze wykrywanie problemów z wyposażeniem i warunkami pracy.

Bezpieczne transporty: transformacja ciężarówek transportowych w bezzałogowe pojazdy naziemne (UGV) redukuje ryzyko wypadków i błędów ludzkich.

Całodobowa praca: ciężarówki transportowe sterowane przez drony mogą pracować przez całą dobę, zwiększając wydajność i zyskowność kopalni.

10 sposobów wykorzystania dronów w górnictwie:  

Określanie dokładnej lokalizacji operacji górniczych.
Drony do poszukiwań minerałów.
Identyfikacja zagrożeń.
Monitorowanie dróg transportowych.
Prace podziemne.
Monitorowanie przepływu wody i osadów.
Wiercenie i strzelanie.
Zarządzanie magazynem materiałów.
Renaturyzacja.
Raportowanie i audytowanie.
Przyspieszenie operacji górniczych za pomocą dronów i technologii autonomicznych pojazdów:

Bezzałogowe pojazdy powietrzne i autonomiczne pojazdy naziemne są niezwykle skutecznymi narzędziami w górnictwie. Dzięki najnowszym technologiom i rozwiązaniom robotyki, można je wdrożyć w kluczowych obszarach operacji górniczych, przewyższając możliwości ludzkich operatorów pod względem prędkości i dokładności.

 

W jaki sposób drony poprawiają zarządzanie magazynem i zbieranie danych:

 

Drony stanowią nieocenione narzędzie do zbierania danych w górnictwie. Pozwalają na szybkie i efektywne pozyskiwanie cennych informacji, bez konieczności obecności personelu na miejscu.  Mogą również zbierać znacznie więcej punktów danych niż tradycyjne metody pomiarów naziemnych, co zapewnia bardzo dokładne i wiarygodne wyniki.

Dane zebrane przez drony mogą być przetwarzane w różne przydatne produkty, takie jak chmury punktów, ortofotomapy, modele cyfrowego terenu (DSM) i modele cyfrowego ukształtowania terenu (DEM). Te produkty mogą być wykorzystywane w wielu kluczowych zastosowaniach, takich jak poszukiwanie minerałów, planowanie miejsc i dróg, identyfikacja potencjalnych zagrożeń oraz monitorowanie środowiska.

Jednym z istotnych zastosowań jest pomiar objętościowy, który umożliwia dokładne obliczanie ilości materiałów w magazynach. Tradycyjne metody pomiarów są trudne i obarczone ryzykiem niedokładności, zwłaszcza przy dużych magazynach. Drony mogą regularnie i precyzyjnie pomagać w monitorowaniu poziomu zapasów, co przyczynia się do efektywnego zarządzania zasobami.

Technologia dronów i ładunków do operacji górniczych:

Technologia dronów i ich ładunków jest dostosowywana do różnych zastosowań w górnictwie. Drony wielowirnikowe nadają się do inspekcji i badań na małą skalę na powierzchni, podczas gdy drony o skrzydłach stałych lub hybrydowe VTOL (start i lądowanie pionowe) są bardziej odpowiednie do pokrywania dużych obszarów.

Mogą być wyposażone w różnorodne ładunki, takie jak kamery HD, skanery LiDAR, kamery termowizyjne i magnetometry. Wybór ładunku zależy od konkretnej potrzeby i rodzaju zbieranych danych.

Dla dronów pracujących w podziemnym górnictwie, manewrowość jest kluczowa. Niektóre platformy są wyposażone w rolki ochronne, które pozwalają im przetrwać kontakt z twardymi skalistymi powierzchniami. Działające pod ziemią nie mogą korzystać z nawigacji GPS ani innych sygnałów GNSS (Global Navigation Satellite System), ponieważ sygnały te nie docierają na taką głębokość. Drony w takich warunkach wykorzystują techniki takie jak SLAM (simultaneous localization and mapping), które opierają się na danych z sensorów wizyjnych i LiDAR do tworzenia trójwymiarowych map środowiska i śledzenia swojego położenia.

Niezawodna komunikacja dla dronów i pojazdów górniczych:

Ważnym elementem efektywnego wykorzystania dronów i pojazdów górniczych jest niezawodna komunikacja. Drony i pojazdy mogą wymagać komunikacji, która sięga poza linię wzroku (BVLOS), zarówno ze względu na topografię obszaru, jak i potrzebę umieszczenia centrum dowodzenia poza terenem kopalni.

W branży górniczej, gdzie ryzyko jest już duże, dodanie dronów i pojazdów, które mogą działać autonomicznie lub być kontrolowane z odległego miejsca, może być wyzwaniem. Dlatego niezawodne rozwiązanie komunikacyjne jest kluczowe.

Tradycyjne łącza radiowe RF (Radio Frequency) często nie są wystarczające do operacji BVLOS, a rozwiązania SATCOM (satelitarne) mogą być zbyt duże i ciężkie dla wielu platform dronów powietrznych. Rozwiązaniem może być wykorzystanie zaawansowanej technologii komunikacji, takiej jak system “Halo” opracowany przez firmę Elsight.

Halo to kompaktowe i lekkie rozwiązanie, które wykorzystuje nawet cztery oddzielne połączenia komórkowe i agreguje je w jedno bezpieczne połączenie danych. Dzięki sztucznej inteligencji, Halo umożliwia obsługę pojazdów bezzałogowych z dowolnego miejsca na świecie, zapewniając praktycznie 100% dostępności.

Firma Auto-mate, australijski producent bezzałogowych ciężarówek transportowych, wykorzystuje rozwiązanie Halo do komunikacji z pojazdami. Dzięki temu mogą one działać inteligentnie, wybierając najbezpieczniejszą i najbardziej efektywną trasę w obrębie zdefiniowanych korytarzy, korzystając z zestawu czujników, takich jak kamery, LiDAR, systemy nawigacji inercyjnej i GNSS.

Dzięki Halo, operatorzy kopalni mają pewność co do niezawodności połączenia, co pozwala im pozostawać w stałym kontakcie z pojazdami i dronami przez całą dobę.

Najczęstsze pytania: Dlaczego drony są używane w przemyśle górniczym?

Drony są używane w górnictwie do wykonywania zadań, które wiązałyby się z większym ryzykiem lub wymagałyby więcej czasu i wysiłku w inny sposób. Zastosowania dronów obejmują mapowanie, pomiar zapasów, inspekcje i wiele innych.

Jakie są najlepsze drony do użytku w przemyśle górniczym?

Najlepszy rodzaj drona zależy od konkretnej potrzeby. Drony o skrzydłach stałych są idealne do pokrywania dużych obszarów na powierzchni, podczas gdy drony wielowirnikowe nadają się do zastosowań w trudno dostępnych miejscach.

Jak wyniki dronów pomagają w raportowaniu i audytach?

Zebrane przez drony są dokładne, powtarzalne i dostępne w czasie rzeczywistym. To ułatwia audyty, spełnianie przepisów i dostarczanie informacji zainteresowanym stronom.

Drony stały się niezastąpionym narzędziem w przemyśle górniczym, poprawiając zarówno efektywność, jak i bezpieczeństwo operacji. Wykorzystując zaawansowane technologie, te bezzałogowe pojazdy przyczyniają się do zwiększenia dokładności pomiarów, szybkości zbierania danych i eliminacji ryzyka związanego z pracami w niebezpiecznych środowiskach. Wprowadzenie dronów do przemysłu górniczego jest krokiem naprzód w kierunku bardziej efektywnych i bezpiecznych operacji.

Drony mają szerokie zastosowanie w przemyśle górniczym, pomagając w wielu aspektach działalności tego sektora. Jednym z głównych wyzwań jest dostosowanie dronów do wymagań Dyrektywy ATEX, która reguluje używanie urządzeń w potencjalnie wybuchowych środowiskach. Dla przemysłu górniczego, który często ma do czynienia z niebezpiecznymi substancjami, zastosowanie dronów musi być bezpieczne i zgodne z przepisami. Poniżej omówione są główne zastosowania dronów w górnictwie, z uwzględnieniem kwestii związanych z ATEX oraz inspekcjami sprzętu.

 

 

Dzięki wykorzystaniu dronów i zaawansowanych technologii komunikacyjnych, górnictwo może stać się jeszcze bardziej konkurencyjne i zrównoważone. Jednocześnie umożliwia to ochronę zdrowia i życia pracowników oraz minimalizację wpływu na środowisko naturalne. W miarę jak technologia dronów i autonomicznych pojazdów będzie się rozwijać, przemysł górniczy będzie miał coraz większą możliwość poprawienia swojej wydajności i bezpieczeństwa.

źródło: youtube.com,elsight.com,pixabay.com