حسگرها پایه و اساس صنعت معدن هوشمند هستند

امروزه نظارت بر جنبه‌های مربوط به پایداری و ایمنی در فعالیت‌های معدنی در سرتاسر جهان برای کاهش اثرات اجتماعی و زیست‌محیطی، ترویج استفاده بهینه از آب، کاهش ردپای انتشار کربن، استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر، کاهش ضایعات معدنی و به حداقل رساندن خطرات حوادث و تلفات در اولویت قرار دارد که همه اینها مستلزم توسعه و استقرار حسگرهای مختلف است.

کد خبر: ۷۳۹۶۷۵

تاریخ: ۰۳ مهر ۱۴۰۳ - ۱۳:۳۳

به گزارش ایران اکونومیست، امروزه در سرتاسر جهان برای کاهش اثرات اجتماعی و زیست‌محیطی، ترویج استفاده بهینه از آب، کاهش ردپای انتشار کربن، استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر، کاهش ضایعات معدنی و به حداقل رساندن خطرات حوادث و تلفات در معادن، نظارت بر جنبه‌های مربوط به پایداری و ایمنی در فعالیت‌های معدنی در اولویت قرار دارد.

در این زمینه، پیاده‌سازی فناوری‌های حسگر، جایگزین جذابی برای صنعت معدن در شرایط دیجیتالی‌سازی کنونی است.

برای داشتن یک معدن دیجیتال، وجود حسگرها ضروری است و پایه و اساس این صنعت را تشکیل می‌دهد.

گروهی از پژوهشگران بین‌المللی با همکاری «سید میلاد کماری زاده اصل» از دانشگاه پلی‌تکنیک کاتالونیا در اسپانیا در مقاله‌ای تحت عنوان «فناوری‌های حسگر کم‌هزینه برای نظارت بر پایداری و مسائل ایمنی در فعالیت‌های معدنی: پیشرفت‌ها، شکاف‌ها و جهت‌گیری‌های آینده در دیجیتالی‌سازی برای استخراج هوشمند» به بررسی این موضوع پرداخته‌اند.

آنها می‌گویند برای ایجاد تحول دیجیتالی سریع‌تر، قابل اعتمادتر و عظیم‌تر، راه‌حل‌های فناوری شامل توسعه و استقرار حسگرهای کم‌هزینه می‌تواند به دستیابی به این اهداف کمک کنند.

این مطالعه به سرپرستی کارلوس کاسیوتولو(Carlos Cacciuttolo) بر روی مطالعه وضعیت پیاده‌سازی فناوری حسگرهای کم‌هزینه برای نظارت بر جنبه‌های پایداری و ایمنی در فعالیت‌های معدنی، از طریق بررسی متون علمی تمرکز دارد. روش بکار رفته در این مقاله با استفاده از دستورالعمل‌های موارد گزارشگری ترجیحی برای بررسی‌های سیستماتیک و فراتحلیل(PRISMA) و ایجاد نقشه‌های علمی انجام شده است.

محققان در این مطالعه برای این کار، یک فرآیند روش‌شناختی متشکل از سه مرحله را به اجرا درآوردند.

ابتدا تجزیه و تحلیل کتاب‌سنجی به عنوان یک روش کمّی انجام شد. کتاب‌سنجی نوعی روش پژوهش در علوم کتابداری و اطلاع‌رسانی است که به مطالعه یا سنجش کمّی متون و اطلاعات می‌پردازد.

سپس بررسی سیستماتیک مقالات به عنوان یک روش کیفی انجام شد و پس از آن بررسی ترکیبی به عنوان روشی برای ادغام یافته‌های موجود در مراحل اول و دوم صورت گرفت.

سرانجام با توجه به نتایج به ‌دست‌ آمده، پیشرفت‌های اصلی، شکاف‌ها و جهت‌گیری‌های آتی در پیاده ‌سازی فناوری‌های حسگر کم‌هزینه برای استفاده در استخراج هوشمند معادن نشان داده شده است.

در این مطالعه جنبه‌های تحول دیجیتال برای اندازه‌گیری داده‌ها با حسگرهای کم‌هزینه با نظارت در لحظه، استفاده از سیستم‌های شبکه بی‌سیم، هوش مصنوعی، یادگیری ماشینی، دوقلوهای دیجیتال و اینترنت اشیا در میان سایر فناوری‌های عصر مدرن مورد بحث قرار گرفته است.

پژوهشگران می‌گویند انقلاب و دگرگونی دیجیتال به همه بخش‌ها می‌رسد و در میان آنها به صنعت معدن نیز می‌رسد. این شامل دیجیتالی کردن فرآیندهای کنترل و عملیات در زنجیره با استفاده از حسگرها، ادغام آنها در تجهیزات سنتی(تجهیزات موجود) و گرفتن داده‌ها از آنها و اعمال پردازش داده‌ها با نرم افزار است که امروزه این امکان وجود دارد.

محققان افزوند: چشم انداز ما به عنوان نویسندگان این مقاله این است که در آینده‌ای نزدیک، یک عملیات استخراج هوشمند و متصل ایجاد شود که حجم عظیمی از داده‌های گرفته شده توسط حسگرها را پیش‌بینی کند و نتیجه آن نیز یکپارچه‌سازی کامل، سیستماتیک و مبتنی بر عملیات یادگیری ماشینی خواهد بود که سطوح کاملا جدیدی از امنیت، ثبات و قابلیت پیش‌بینی را ارائه می‌دهد و به طور قابل‌توجهی عدم قطعیت‌هایی را که به طور سنتی مشخصه استخراج امروزی است، کاهش می‌دهد.

در ادامه این مقاله آمده است: یکی از چالش‌های معدن‌کاری، به حداکثر رساندن تولید با در نظر گرفتن نسبت فلز به سنگ معدن، کاهش هزینه‌های سرمایه‌ای و هزینه‌های عملیاتی، افزایش سطح ایمنی در کارهای روزمره و در عین حال به حداقل رساندن اثرات زیست محیطی است. استفاده از فناوری‌های هوشمند به این صنعت اجازه می‌دهد تا بهره‌وری خود را با کاهش یا حذف منابع مختلف و در عین حال کاهش خطرات بهبود بخشد. با این کار از یک سو برنامه‌ریزی و هماهنگی فعالیت‌ها به منظور کاهش عدم اطمینان ناشی از نیروهای خارجی بهبود می‌یابد و از سوی دیگر، تغییرپذیری عملکرد فرآیندهای صنعتی(معدنی-متالورژی) کاهش می‌یابد.

برای اینکه کشورهای استخراج کننده بتوانند از فرصت‌های استخراج هوشمند به طور کامل استفاده کنند، نه تنها پیشرفت در توسعه زیرساخت‌های دیجیتال، فناوری‌ها و مدیریت داده‌ها ضروری است، بلکه چالش‌های مرتبط با مدیریت و هماهنگی ذینفعان نیز باید حل شود.

استفاده از حسگرهای ارزان قیمت در صنعت معدن، آن را برای کارگران ایمن‌تر می‌کند، عملیات معدنی قابل پیش‌بینی را ممکن می‌کند و یک محیط کارآمد برای سیستم‌های فناوری اطلاعات و ارتباطات و دستگاه‌های سنتی و مدرن ارائه می‌دهد. همچنین کاهش مداخلات انسانی را محقق و امکان نظارت را فراهم می‌کند.