物聯(lián)網(wǎng)如何讓礦工在地下呼吸
地下礦井是大型工業(yè)作業(yè),是采用物聯(lián)網(wǎng)的首選,特別是在安全方面。露天礦,即使是大型礦井,都可以通過無人機和其他直接的方法進行檢查,而地下礦井是黑暗的,復雜的,有限的,布局會隨著礦體枯竭和新礦體的開采而改變。環(huán)境往往炎熱、多塵、充滿振動,降低了監(jiān)測和通信設(shè)備的有效壽命。
因此,采礦是危險的。機器體積大,能見度差,機動嚴密。工人們面臨著聚集有毒氣體和空氣中顆粒物的危險,這些有毒氣體和顆粒物既能迅速致死,又能造成長期的肺損傷。
為礦工提供一個安全的工作環(huán)境是該行業(yè)的一個關(guān)鍵業(yè)務(wù)重點,物聯(lián)網(wǎng)的實施正在證明其有效性。不過,物聯(lián)網(wǎng)在采礦業(yè)的滲透仍然有限。
采礦業(yè)本質(zhì)上是一個技術(shù)保守的行業(yè)嗎?
采礦業(yè)是資本密集型行業(yè),風險很大,也很危險。它需要在偏遠、困難的地方進行操作。此外,它還受大宗商品價格波動的影響(僅在過去三年,鐵礦石價格就在每噸40美元至120美元之間波動),使得長期投資變得困難。
在這種情況下,很難證明對新技術(shù)的投資是合理的。Andrew Shook在AusIMM簡報中討論了這個行業(yè)創(chuàng)新困難的各種原因,包括新技術(shù)的調(diào)試問題如何會對采礦項目的經(jīng)濟造成嚴重損害。高利潤和無利可圖的礦山都難以證明新投資的合理性,而且仍很難知道正在開采的巖層中蘊藏著什么。
雖然許多行業(yè)面臨著信息技術(shù)(IT)和操作技術(shù)(OT)之間的脫節(jié),但可以說,采礦業(yè)的IT/OT差距比較大。這種差距發(fā)生在空調(diào)辦公室開發(fā)的算法和礦山嘈雜危險的作業(yè)環(huán)境之間,為了尋找隱藏在其中的一盎司有用金屬的一小部分而移動數(shù)噸巖石。
物聯(lián)網(wǎng)滲透最有可能的途徑是安全和合規(guī),以及設(shè)備監(jiān)控和維護。有毒氣體監(jiān)測是物聯(lián)網(wǎng)展示價值的另一個領(lǐng)域。
通風和毒性
地下采礦的一個主要考慮是為工人提供清潔、無毒、含氧量充足的空氣。有毒氣體(其中一些具有爆炸性和毒性)與爆破作業(yè)一起,是造成致命和非致命礦難的最常見原因。來自巖石和礦石的微粒以及以柴油微粒物質(zhì)(DPM)形式存在的微粒也對地下的健康構(gòu)成重大威脅。
這些氣體包括二氧化碳、一氧化碳、氫氣、硫化氫、甲烷、氮氣、二氧化氮和二氧化硫。雖然氧氣是無毒的,但過量的氧氣會危險地加速燃燒,使環(huán)境在其他方面變得危險。
直接毒性是最令人關(guān)切的問題,但長期接觸亞致死劑量的有毒氣體和微粒,即使是那些似乎沒有影響的氣體和微粒,也可能對工人的健康產(chǎn)生不利影響。氡、焊接煙霧和汞等氣體可產(chǎn)生重大的長期負面影響。
技術(shù)和方法
通風和毒性管理的關(guān)鍵是監(jiān)測和分析氣流。然后,我們可以研究如何改進它,防止設(shè)備故障導致氣流降至可接受的水平以下。
可穿戴設(shè)備將越來越多地發(fā)揮作用。它們還可以包括有毒氣體傳感器,但更重要的是,可以顯示工作人員在低氧或高毒性濃度地區(qū)的位置。要知道礦井里每個人的位置是極其困難的,即使是有經(jīng)驗的工人也會在某個時刻迷失方向,誤解自己的位置。
當?shù)V井主管知道每個工人和車輛的位置,以及有毒氣體和顆粒物的環(huán)境水平以及它們隨時間的變化情況時,他們可以確保對占用區(qū)域的空氣供應(yīng)是最佳的,同時減少對當前未運行區(qū)域的通風。除了提高安全性外,這還大大節(jié)省了電力和維護成本。
總結(jié)
在許多方面,對那些對新技術(shù)持懷疑態(tài)度的采礦企業(yè)來說,出售物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的難度可能大得驚人,但它可以迅速顯示出其在改善工人安全、提高所有礦山作業(yè)的可見度以及提高合規(guī)報告效率方面的效用。特別是,物聯(lián)網(wǎng)可以在通風和空氣質(zhì)量方面提供特別的好處。