Sicherere Automatisierung im Bergbau mit Industrie-PCs

Laut der National Mining Association ist die Zahl der tödlichen Unfälle im US-amerikanischen Bergbau so niedrig wie seit zehn Jahren nicht mehr. Dies wird größtenteils auf den verstärkten Einsatz von Automatisierung im Bergbau durch Industrie-PCs zurückgeführt. In Bergwerken wird durch strenge Sicherheitsvorkehrungen ein hochgradig kontrollierbares Umfeld geschaffen, in dem voll- oder halbautonome Anlagen nahezu unfallfrei arbeiten können.

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Automatisierung der vernetzten Mine

Vielseitige Industrie-PCs, die in verteilten Steuerungssystemen (DCS) eingesetzt werden, konsolidieren Arbeitslasten, um Abläufe zu optimieren, die Effizienz zu steigern und den Hardwarebedarf in der rauen Umgebung zu reduzieren. Die Automatisierung im Bergbau durch in Anlagen, Ausrüstung und Fahrzeugen integrierte Industrie-PCs entlastet die Bediener von gefährlichen oder monotonen Tätigkeiten und ermöglicht stattdessen die Entwicklung hochqualifizierter Teams durch sichere und anspruchsvolle Aufgaben. Da Sicherheit oberste Priorität hat, trägt die Umstellung des Bergbaubetriebs auf effizientere Automatisierung dazu bei, die Bergleute vor Gefahren zu schützen und sie in sicheren Kontrollräumen unter Tage arbeiten zu lassen.

Lüfterlos & kabellos

Breiter Temperaturbereich

Stoß- und Vibrationsfestigkeit

Wasserbeständigkeit

Stromschutz

Edge Computing

Leistungsstarke Computer haben die traditionelle Bergbauarbeit in die Industrie 4.0 integriert. Durch die Automatisierung des Bergbaus mit Industrie-PCs unterstützen speziell entwickelte Computer das Prozessleitsystem (DCS), indem sie Daten nahe der Quelle aggregieren und verarbeiten und so für einen sichereren und effizienteren Betrieb sorgen. Robuste Hardware mit erweiterten Funktionen ermöglicht die zuverlässige Integration in instabilen und gefährlichen Umgebungen.

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Konnektivität für den Randbereich

Nahtlose Konnektivität gewährleistet eine schnelle und zuverlässige Kommunikation mit der Minenautomatisierung über Industrie-PCs, die eine Vielzahl physischer und drahtloser Verbindungstechnologien unterstützen. Verstärkte physische I/O-Anschlüsse verbinden ältere und modernste Geräte mit der Datenverarbeitungs- und Steuerungshardware und optimieren so die Integration in das unternehmensweite Prozessleitsystem (DCS). Drahtlose Technologien ermöglichen den reibungslosen Datenaustausch zwischen Geräten und Arbeitsstationen im DCS. Die robuste Konnektivität unterstützt Remote Operating Systems (ROS), die Minenbediener von gefährlichen Bereichen fernhalten und so die Einhaltung strenger Sicherheitsstandards gewährleisten.

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Inferenzanalyse und maschinelles Lernen

Inferenzanalysen ermöglichen leistungsstarke parallele Rechenkapazitäten für die komplexe Datenverarbeitung in verschiedenen Bereichen des Bergbaus. Sie beschleunigen die Automatisierung im Bergbau, indem Industrie-PCs große Datenmengen verarbeiten, um neue Effizienzpotenziale zu erschließen, höhere Genauigkeit zu erzielen und einen höheren ROI als mit herkömmlichen Rechenmethoden zu erreichen. Lokale Inferenz und Echtzeitverarbeitung basieren auf der Erfassung umfangreicher Daten für Modelle des maschinellen Lernens. Diese algorithmischen Modelle können in extrem gefährlichen Bergbauumgebungen für mehr Automatisierung, Produktivität und operative Effizienz sorgen. Künstliche Intelligenz trägt in jeder Phase des Bergbaus zu besseren Erkenntnissen und fundierteren Entscheidungen bei – bei der zuverlässigen Standortprospektion, der Materialklassifizierung, dem Ressourcenmanagement und der Systemautonomie.

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Standortüberwachung

Robuste NVR-Computer, die an Minenstandorten eingesetzt werden, verarbeiten Videodaten von stromsparenden PoE-Kameras, um Abweichungen im Verhalten der Arbeiter, in den Minenbedingungen und in der Leistung der Ausrüstung zu erkennen, aufzuzeichnen und darauf zu reagieren, um die Ingenieure zu alarmieren und geeignete Maßnahmen einzuleiten.

Autonomer Betrieb

Die Inferenzanalyse verbessert die Automatisierung im Bergbau durch den Einsatz von Industrie-PCs, die visuelle Daten interpretieren und entsprechende Entscheidungen treffen. Indem die Anlagen sicher und ohne menschliche Überwachung gefährliche oder monotone Aufgaben ausführen können, werden die Mitarbeiter für anspruchsvollere Tätigkeiten freigesetzt.

Geodatenbewertung

Parallele Rechenkapazitäten verarbeiten Geodaten in Echtzeit, um ein virtuelles Bergwerk zu erstellen, das für die Kartierung, Planung, den Bau, den Betrieb und die Stilllegung des Standorts von entscheidender Bedeutung ist.

Materialklassifizierung

Visuelle Daten werden eingehend analysiert und zusammen mit verschiedenen Standortdaten verarbeitet, um die Eignung und Rentabilität eines Standorts für den Bergbau zu bestimmen. Während des gesamten Abbau- und Verarbeitungsprozesses identifiziert die Computer Vision präzise wertvolle Materialien im Ganggestein.

Kontinuierliche Sicherheitsüberwachung

Situationserkennungssysteme bieten einen entscheidenden Sicherheitsvorteil für die Automatisierung im Bergbau, indem Industrie-PCs ständig Daten über die strukturelle Integrität des Bergwerks, die atmosphärischen Bedingungen und den Zustand der Ausrüstung erfassen.

Personalverfolgung

Computersysteme überwachen den Standort von Mitarbeitern genau, um deren sicheres Vorankommen und das Vermeiden von Gefahrenbereichen zu gewährleisten. Personenortungssysteme helfen zudem dabei, zu erkennen, wann ein Mitarbeiter Notfallhilfe benötigt, sodass Hilfe schnell gefunden und eingegriffen werden kann.

Computing für die vernetzte Mine

Prospektion / Exploration

Bergbauingenieure stützen sich maßgeblich auf geologische Untersuchungen, um statistische und messtechnische Daten zu erheben und so geeignete Abbaugebiete präzise zu ermitteln. Leistungsfähige Computerlösungen verarbeiten eine Vielzahl von Standortdaten und Proben, um Analysen durchzuführen und die Rentabilität und Machbarkeit des Abbaus zu bestimmen.

Minengeländeplanung

Sobald der Standort ausgewählt ist, beginnen die Bergbauingenieure mit der Planung der passenden Mine. Die Anträge auf Minenplanung bündeln Standortdaten, um einen sicheren, effizienten und umweltverträglichen Minenbetrieb am gewählten Standort zu entwickeln.

Konstruktion

Für den Bergbaubetrieb müssen Zufahrtsstraßen, Betriebsgebäude, Arbeiterunterkünfte und weitere Infrastruktur errichtet werden. Robuste, für den Einsatz unter rauen Bedingungen ausgelegte Computer, die in Fahrzeuge und Maschinen integriert sind, gewährleisten eine intelligente Steuerung und zuverlässige Konnektivität für das verteilte Steuerungssystem (DCS) des Projekts.

Produktion

Nach Abschluss der Vorbereitungsarbeiten können Bohren, Ausheben, Transportieren und Aufbereiten beginnen. Nahezu jeder Produktionsvorgang in der vernetzten Mine lässt sich durch KI-gestützte Computerautomatisierung durchführen, was für höhere Effizienz und Sicherheit sorgt. Minen können über ein Jahrzehnt betrieben werden, und vielseitige, intelligente Hardware optimiert die Prozesse kontinuierlich.

Stilllegung / Sanierung

Lange bevor das Bergbauprojekt als abgeschlossen gilt, beginnen Ingenieure mit der verantwortungsvollen Wiederherstellung der Bodenwerte. Die im Prozessleitsystem (DCS) erfassten und verarbeiteten Daten tragen dazu bei, dass die Pläne von Anfang an erstellt und kontinuierlich optimiert werden, um sicherzustellen, dass die Umweltauswirkungen des Betriebs in einem nachhaltigen Rahmen bleiben.

HMI für effektives Engagement

Robuste und intuitive HMI-Komponenten bieten DCS-Bedienern interaktive Systemanzeige- und Steuerungswerkzeuge. Industrielle Touchpanel-PCs an den Kontrollpunkten des Minensystems, ROS-Standorten und Überwachungsstationen ermöglichen eine intuitive Interaktion und eine umfassende visuelle Darstellung von Minen- und Betriebsdaten. Dank starker Konnektivität und leistungsstarker Rechenleistung können Bediener mit den HMIs Anlagen von sicheren Standorten aus steuern oder automatisieren. Gleichzeitig sind die HMIs dank ihrer robusten Bauweise auch für extreme und anspruchsvolle Umgebungsbedingungen bestens geeignet.

Warum auf industrielle HMIs umsteigen?

Fernbetrieb

Der Einsatz vernetzter, unbemannter Maschinen in Gefahrenbereichen ermöglicht es den Bedienern, nahezu alle Bergbauarbeiten sicher von einem sicheren Standort aus durchzuführen. Vernetzte Mensch-Maschine-Schnittstellen (HMI) ermöglichen eine flexible Interaktion zur genauen Überwachung der Betriebsumgebung und des Gerätezustands.

Bergbaunavigation

Die anschauliche visuelle Darstellung von Minenanlagen und Gerätestandortdaten bietet einen informativen Echtzeit-Einblick in Positions- und Bewegungsdaten. Präzise Navigationsvisualisierungen ermöglichen ein besseres Anlagenmanagement bei gleichzeitiger Nachverfolgung der Bedienerbewegungen.

Steuerungssysteme

HMIs ermöglichen die direkte Steuerung von DCS-Systemen und -Komponenten durch reaktionsschnelle Touch-Interaktion. Sie können Systemgeräte direkt bedienen oder als vielseitige Schnittstelle zu verteilten Edge-Computern dienen.