5G-etäohjauksen soveltaminen alikaivokuljetuksessa

5G:n rooli modernissa maailmassa ALISTEELLA Kaivostoiminta

Siirtymä perinteisistä järjestelmistä 5G -infrastruktuuriin

Vanhan koulun langattoman teknologian siirtäminen 5G:hen maanalaisissa kaivoksissa on järkevää, koska vanhat asiat eivät enää toimi. Nämä vanhat järjestelmät jättävät usein suuria aukkoja kattavuudessa, mikä tarkoittaa, että työntekijät voivat menettää yhteyden kun he tarvitsevat sitä eniten. Niillä on myös rataa, joka hidastaa tiedonsiirron nopeutta. Lisäksi on aina ärsyttävä viivästymisaika, joka häiritsee reaaliaikaisia toimintoja. Kaivokset muuttuvat nopeasti, ja yritykset huomaavat tarvitsevansa parempaa yhteydenpitoa, koska koneet tekevät enemmän raskaita töitä. Katsotaanpa mitä tapahtuu tänään: älykkäitä ohjauspaneeleita ja niitä hienostuneita tekoälyn työkaluja, jotka ennustavat laitteiden vikaantumiset ennen kuin ne tapahtuvat. Ne vaativat verkkoja, jotka voivat kuljettaa valtavia määriä tietoa ja pitää kaiken ajan tasalla ilman hikoilua.

1. Säännöt Perinteisten langattomien järjestelmien puutteet:

• Huono kattaus: Johtaa epäluotettaviin viestintäverkkoihin alitunnelissä.
• Rajoitettu kaistaleveys: Rajoittaa operaation datan siirtämisen määrää.
• Korkea viive: Vaikuttaa reaaliaikaisiin toimiin, jotka ovat tärkeitä kaivostoiminnassa.

Uuden infrastruktuurin lisääminen, kuten 5G, auttaa ratkaisemaan monia nykyisiä ongelmia, koska se tarjoaa paljon laajemmat kattavuusalueet, paremmat kaistanleveysominaisuudet ja pienemmät viivästymisajat tietojensiirtojen välillä. Otetaan Newmontin Cadia-kaivoksen esimerkki Australiassa. Ennen kuin he siirtyivät 5G-teknologiaan, koko järjestelmänsä oli vanhentuneiden Wi-Fi-rajoitusten lamaantunut. Nytkö? Paikka toimii kuin kello, - tasaisella latausnopeudella ja latausnopeudella, - joka antaa useiden raskaiden koneiden työskennellä yhdessä ilman verkko- pullonkaulaa. Cadia on tehnyt kaivoksista turvallisempia ja samalla tehostanut tuottavuutta. Jos muut kaivosyhtiöt haluavat pysyä mukana digitaalisessa muutoksessa, - 5G:n käyttöönotto ei ole enää vain hyödyllistä. Se on välttämätöntä kilpailukykyä säilyttämiseksi.

Vähäinen viive ja korkea kaistanlaajuus: Ydinvantaita

5G-verkkojen matala viivästymis- ja laajakaistaominaisuudet tekevät niistä pelien vaihtaja maanalaisessa kaivostyössä. Kun on kyse maan alla olevien raskaiden koneiden kaukoohjauksesta, jokainen millisekunti on tärkeä. Kaivostyöntekijät luottavat näihin nopeisiin yhteyksiin, koska viivästynyt toiminta voi merkitä eroa sujuvan toiminnan ja vaarallisten tilanteiden välillä. Esimerkiksi kun porauslaitteita tai kuorma-autoja ohjataan turvallisesta etäisyydestä, operaattorit tarvitsevat lähes välittömästi palautetta liikkuakseen tiukassa tilassa ja välttääkseen törmäyksiä. Myös pienet viivästymisajat suurenevat näissä ympäristöissä, joissa olosuhteet muuttuvat nopeasti ja turvallisuuden marginaalit ovat ohuet.

• Alhainen viive:
• Välttämätön etätoiminnassa koneistoa ohjattaessa.
• Mahdollistaa reaaliaikaisen päätöksenteon, vähentämällä viiveitä, jotka voivat johtaa toimintahäiriöihin.
• Suuri kaistanleveys:
• Se tukee tietovaikeita tehtäviä, kuten videon suoratoistoa, mikä mahdollistaa kattavan etädiagnostiikan.
• Parantaa valvontakykyjä, varmistamalla jatkuvan operaatioiden valvonnan.

Luku näyttää, miten 5G muuttaa kaivostoimintaa. Cadia-palvelussa latausnopeudet ovat 150 Mbps jopa maan alla, mikä on paljon parempi kuin Wi-Fi. Emme näke vain hienoja teknologisia parannuksia. Nykyaikaisen maanalaisen kaivoksen kannalta 5G edustaa jotain paljon suurempaa - melkein välttämätöntä askelta eteenpäin. Kaivokset ovat alkaneet ottaa käyttöön tätä teknologiaa, koska se tekee toimintansa turvallisemmaksi ja parantaa samalla tehokkuutta. Vanhojen menetelmien ja 5G-yhteyden välinen ero on melko huomattava kun katsoo reaalimaailman sovelluksia.

Turvallisuuden kehittymistä etänhallintajärjestelmien kautta

Etähallinnassa oleva koneisto vaarallisissa alueissa

5G-teknologian käyttöönotto on muuttanut kaivosyhtiöiden käsittelyä vaarallisissa maan alla olevissa operaatioissa. Tämän teknologian avulla koneita voidaan ohjata etäältä alueille, joissa työntekijöiden lähettäminen olisi erittäin vaarallista. Kaivokset luottavat nyt näihin vahvoihin viestintäverkkoihin, koska ne mahdollistavat operaattoreiden ohjauksen laitteisiin olematta fyysisesti läsnä vaarallisissa olosuhteissa. Otetaan Newmontin testi Cadia-laitoksella esimerkkinä. He havaitsivat, että kun vanhat Wi-Fi-järjestelmät vaihdettiin 5G:ään, kaukosäätimet toimivat paljon paremmin ja lakkasivat aiheuttamasta tarpeettomia hätäpysähdyksiä, joita sattui aina. Suzy Retallack, joka johtaa Newmontin turvallisuutta ja kestävyyttä, huomauttaa, että 5G ei ainoastaan tee asioita turvallisemmiksi vaan myös lisää yleistä tehokkuutta kaivostoimilla. Tulevaisuudessa enemmän kaivoksia ottaa käyttöön etäratkaisuja, - koska 5G tarjoaa luotettavuutta ja turvallisuutta pitkän matkan operaatioissa.

Törmäyksen välttäminen ja aktiivinen vaaran havaitseminen

5G-teknologian käyttöönotto muuttaa törmäysten välttämisen toimintaa kaivoksissa antamalla operaattoreille mahdollisuuden käyttää aikaisemmin mahdotonta reaaliaikaista tietojenkäsittelyvoimaa. Kun laitteet voivat käsitellä tietoja välittömästi, ne havaitsevat mahdolliset törmäykset paljon aiemmin ja ryhtyvät toimenpiteisiin niiden estämiseksi, mikä tekee päivittäisestä toiminnasta paljon turvallisempaa kaikille. Joissakin kaivoksissa käytetään nykyään ennustussysteemejä, joissa käytetään koneoppimisen algoritmeja ja joissa on sensoriverkostoja koko kaivoksessa. Nämä järjestelmät oppivat aiemmista tapahtumista ja varoittavat työntekijöitä vaaroista jo ennen kuin jokin menee pieleen. Näin onnettomuudet vähenevät merkittävästi. Suurten kaivosyhtiöiden turvallisuusraportit osoittavat, että onnettomuuksien määrä laskee näiden uusien järjestelmien asentamisen jälkeen. Erityisesti maanalaisten kaivostyöntekijöiden osalta luotettava 5G-yhteys tarkoittaa, että heidän turvavarusteensa voivat kommunikoida paremmin keskusvalvontaasemien kanssa, mikä luo yleisesti turvallisemman ympäristön, jossa sekä ihmiset että koneet toimivat yhdessä ilman jatkuvaa riskiä.

Kriisinvastauksen parantaminen reaaliaikaisen seurannan avulla

5G-teknologian tuottaminen kaivostoimintaan on todella muuttanut hätätilanteen toimintaa. Kun jokin menee pieleen, työntekijät saavat välittömästi päivityksiä ja live-tietoja suoraan laitteilleen, mikä tekee kaikista mukana olevista paremmin koordinoituja kriisin aikana. Kaivokset, jotka asettavat 5G-seurantajärjestelmät paikoilleen, raportoivat nopeamman reagointiajan onnettomuuksien sattuessa. Esimerkiksi Newmont teki kokeita, joissa kaivostyöntekijät näkivät, miten 5G-yhteysjärjestelmät antoivat heille tärkeää tukea juuri silloin, kun niitä tarvittiin eniten. Viivästynyt reagointi oli ennen suuri ongelma kaivoksen hätätilanteissa, mutta nyt asiat näyttävät paljon turvallisemmilta. Päivittäisen turvallisuuden parantamisen lisäksi tällainen tekninen lisäys tarkoittaa, että hätäsuunnitelmat eivät ole enää vain teoreettisia. Ne toimivat paremmin käytännössä suojellakseen ihmisiä ja laitteita.

Tuottavuuden parantaminen itsenäisten toimintojen avulla

Itsenäinen poraus ja kuljetus tehokkuus

Autonomisen porauksen ja kaivostoiminnan tuottaminen kaivostoimintaan muuttaa todella asioita. Nämä järjestelmät toimivat älykkäillä algoritmeilla, jotka yhdistetään nopeisiin 5G-yhteyksiin, jolloin ne voivat työskennellä itsenäisesti suurimman osan ajasta. Tämä säästö vähentää kaivosyhtiöiden ajan ja rahan tuhlausta. Newmont Corp. näki suuria parannuksia, kun autonkuljettavat kuorma-autot ja automaattiset poraajat toimivat yhdessä maanalaisissa tiloissaan. 5G-teknologia saa kaikki nämä koneet puhumaan toistensa kanssa sujuvasti, joten tiedot jaetaan välittömästi koko toiminnassa. Tällainen koordinointi tarkoittaa vähemmän viivytystä ja parempaa valvontaa kaikesta, mitä tapahtuu maan syvällä.

Ennakoiva ylläpito vähentää pysäytystilanteita

Kaivosalalla ennakoiva kunnossapito auttaa laitteiden sujuvuutta. Nykyaikaiset järjestelmät käyttävät nyt 5G-verkkoja yhdessä niiden pienten IoT-antureiden kanssa joka puolella nykyään jatkuvasti tarkistaakseen koneiden toimintaa. Nämä järjestelyt havaitsevat ongelmat kauan ennen kuin jokin rikkoutuu, mikä tarkoittaa vähemmän odottamattomia sammumista. Rahan kannalta tämä on tärkeää, koska kukaan ei halua maksaa hätäkorjauksista tai menetetystä tuotantovajasta. Joidenkin tutkimusten mukaan kaivokset, joissa käytetään näitä ennakointimenetelmiä, kärsivät noin 30 prosenttia vähemmän huoltokustannuksia ja puolet tavallisista pysähtymisaikoista. Useimmat operaattorit analysoivat aiempia suorituskykyä koskevia tietoja yhdistettynä erilaisiin koneoppimisvälineisiin selvittääksensä, mihin osoihin olisi tarvetta hoitaa seuraavaksi, mikä auttaa pitämään koko toiminnan käynnissä ilman suuria keskeytyksiä.

24/7-toiminnot mahdollistettuina keskeytymättömällä yhteydellä

5G:n käyttöönotto syrjäisillä kaivostoimiloilla mahdollistaa toiminnan sujuvuuden myös vaikeissa sääolosuhteissa tai haastavassa maastotilassa. Kaivokset, jotka toimivat vuorokauden ympäri, tuottavat paljon enemmän, koska ei tarvitse enää odottaa signaaliputouksia tai yhteysongelmia. Katsotaanpa muutamia todellisia lukuja Etelä-Afrikan maanalaisista kulta- kaivoksista, joissa siirtyminen 5G:hen teki todellisen eron. Uusien verkkojen käyttöönoton jälkeen käyttötuotanto kasvoi noin 30 prosenttia. Tämä tarkoittaa käytännössä sitä, että kaivostyöntekijät saavat asiat valmiiksi nopeammin ja samalla hyödyntävät resursseja tehokkaammin. Yritykset, jotka omaksuvat tämän teknologian aseman, voivat paremmin käsitellä kasvavia markkinoiden kysyntää ilman, että he hikoilevat vanhentuneiden viestintäjärjestelmien takia.

Todellinen-aika-seuranta ja tietopohjainen päätöksenteko

Aistiverkostot ympäristön ja laitteiston analytiikkaan

Nykyaikaisissa kaivostoiminnassa anturiverkkoilla on ratkaiseva rooli maanalaisista alueista kerättäessä live-tietoja. Nämä järjestelmät seuraavat kaikkea ilmanlaadun tasosta koneiden tärinöihin eri kaivoksen osiin. Ne muodostavat perustan todellisiin lukuihin perustuville päätöksille, eivät arvailuihin. Kun kaivokset yhdistävät useita sensorityyppejä älykkäisiin analyysityökaluihin, ne saavat paljon paremman hallinnan päivittäiseen toimintaansa. Otetaan tärinän seuranta käytännölliseksi sovellukseksi kun nämä anturit havaitsevat tavallisia muotomuotoja raskaissa koneissa, huoltotyöntekijät tietävät tarkalleen, milloin puuttua asiaan ennen häiriöitä. Deloitten äskettäisessä raportissa todettiin, että kaivosyhtiöt, jotka käyttävät kehittyneitä analyysisohjelmistoja, parantavat tehokkuuttaan yleensä 10-20 prosenttia. Lopputulos on selvä: paremmat tietojen analyysit vaikuttavat suoraan turvallisempiin työpaikkoihin ja tuottavampiin kaivostoimipaikkoihin, mutta eivät vaikuta työntekijöiden turvallisuuteen.

Digitaaliset kaksoset toiminnan optimointiin

Digitaalinen kaksosteknologia on todella muuttanut kaivosten toimintaa. Nämä virtuaaliset kopioit todellisista kaivostoimista antavat johtajille mahdollisuuden suorittaa simulaatioita ja ennustaa, miten operaatiot toimivat ennen kuin ne tapahtuvat. Kun se yhdistetään 5G-verkkoihin, tarkkuus nousee melkoisesti, mikä tarkoittaa parempia suunnitelmia ja vähemmän yllätyksiä, kun ongelmia ilmenee. Jotkut kaivokset ovat lyhentäneet suunnitteluaikaaan noin 30 prosentilla tämän teknologian käyttöönoton jälkeen. Toimittajat voivat nyt testata erilaisia skenaarioita vaarantamatta mitään todellista, mikä auttaa heitä siirtämään laitteita ja ihmisiä tehokkaammin. Lisäksi ympäristöön kohdistuva vaikutus on pienempi, koska mahdolliset ongelmat havaitaan varhain. Maaperän kaivostoiminnassa, jossa käytetään digitaalisia kaksosia, paranee yleensä työntekijöiden turvallisuus ja kokonaistuotanto jo ensimmäisestä päivästä lähtien.

Lajiston hallinta keskitetyillä ohjauskeskuksilla

Kaivostoiminta hyötyy suuresti, kun laivaston hallinta päivitetään 5G-teknologian avulla toimivilla keskusohjauskeskuksilla. Näiden järjestelmien avulla voidaan seurata laitteiden ja ajoneuvojen liikkumista rakennusmaalla, mikä auttaa suunnittelijoita koordinoimaan toimintaa paremmin. Käytännössä näemme vähemmän pullonkauloja koko toimitusketjussa. McKinsey & Companyn tuoreiden tulosten mukaan kaivokset, jotka ottivat käyttöön 5G-ohjausjärjestelmiä, saivat tuottavuutensa nousemaan noin 15 prosenttia. Käyttöä live-tiedoille johtajat voivat reagoida ongelmiin nopeammin ja kohdistaa resursseja sinne, missä niitä tarvitaan eniten, vähentämällä aikaa ja rahaa. Kaivostoiminnan uusi lähestymistapa pitää kaiken toiminnassa ilman tarpeettomia vikkuja ja samalla säilyttää turvallisuusvaatimukset koko toiminnan ajan.