حسگرها پایه و اساس صنعت معدن هوشمند هستند
بیست و یکم: امروزه نظارت بر جنبه های مربوط به پایداری و ایمنی در کارهای معدنی در سرتاسر 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 بیست و یکم به نقل از ایسنا، امروزه در سرتاسر 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 مربوط به پایداری و ایمنی در کارهای معدنی در اولویت قرار دارد.
دراین زمینه، پیاده سازی فناوری های سنسور، جایگزین جذابی برای صنعت معدن در وضعیت دیجیتالی سازی فعلی است.
برای داشتن یک معدن دیجیتال، وجود حسگرها لازم است 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 کارهای معدنی: پیشرفت ها، شکاف ها و جهت گیری های آینده در دیجیتالی سازی برای استخراج هوشمند» به بررسی این مساله 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 کارهای معدنی، بوسیله بررسی متون علمی تمرکز دارد. روش بکار رفته در این مقاله با بهره گیری از دستورالعمل های موارد گزارشگری ترجیحی جهت بررسی های سیستماتیک و فراتحلیل(PRISMA) و ایجاد نقشه های علمی انجام شده است.
پژوهشگران در این مطالعه برای این کار، یک پروسه روش شناختی متشکل از سه مرحله را به اجرا درآوردند.
ابتدا تحلیل و بررسی کتاب سنجی به عنوان 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 به عنوان یک روش کیفی انجام شد و بعد از آن بررسی ترکیبی به عنوان روشی برای ادغام یافته های موجود در مراحل اول و دوم صورت گرفت.
عاقبت باتوجه 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 نیز می رسد. این شامل دیجیتالی کردن فرآیندهای کنترل و عملیات در زنجیره با بهره گیری 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.
پژوهشگران افزوند: چشم انداز ما به عنوان نویسندگان این مقاله این است 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 نیز یکپارچه سازی کامل، سیستماتیک و مبتنی بر عملیات یادگیری ماشینی خواهد بود که سطوح کاملا جدیدی از امنیت، ثبات و قابلیت پیش بینی را ارائه می دهد و بطور قابل توجهی عدم قطعیت هایی را که بطور 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 راندمان خودرا با کاهش یا حذف منابع مختلف و در عین حال کاهش خطرات بهبود بخشد. با این کار از یک سو برنامه ریزی و هماهنگی کارها بمنظور کاهش عدم اطمینان ناشی از نیروهای خارجی بهبود می یابد و از طرف دیگر، تغییرپذیری عملکرد فرآیندهای صنعتی(معدنی-متالورژی) کاهش پیدا می کند.
به جهت اینکه کشورهای استخراج کننده بتوانند از فرصت های استخراج هوشمند بطور کامل استفاده کنند، نه فقط پیشرفت در گسترش زیرساخت های دیجیتال، فناوری ها و مدیریت داده ها لازمست، بلکه چالش های در رابطه با مدیریت و هماهنگی ذینفعان نیز باید حل شود.
استفاده از سنسورهای ارزان در صنعت معدن، آنرا برای کارگران ایمن تر می کند، عملیات معدنی قابل پیش بینی را ممکن می کند و یک محیط کارآمد برای سیستم های فناوری اطلاعات و ارتباطات و دستگاه های سنتی و مدرن ارائه می دهد. همین طور کاهش مداخلات انسانی را محقق و امکان نظارت را فراهم می آورد.
باتوجه به یافته های به دست آمده در این پژوهش می توان نتیجه گرفت که جامعه علمی هزینه های فناوری های سنسور را گزارش نمی نماید. بمنظور محک زدن و همین طور ایجاد رقابت پذیری و انبوه سازی این فناوری های سنسور لازم است هزینه های اجرا در وضعیت مختلف گزارش شود.
شرکت های معدنی برای صیانت از سلامت و ایمنی کارگران، فناوری هایی را برای کاهش تعداد افراد در محل و افزایش توانایی بهره برداری ازراه دور از معادن سرعت بخشیده اند. از ین جهت، 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 واقعیت مجازی، توسعه هوشمند صنعت معدن را تا حد زیادی ارتقا داده اند و سطح پایداری عملیات های معدنی را بهبود بخشیده اند. بدین سبب می توان اظهار داشت که صنعت معدن جهان درحال تجربه یک انقلاب جدید است.
در نهایت، صنعت معدن دراین زمینه با چالش بازبینی در فرآیندهای تولید خود و پتانسیل ایجاد نوآوری در سیستم های تولید در مقیاس بی سابقه، افزایش راندمان، ایجاد تأثیر 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.
این مطلب بیست و یکم را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب