Беспроводная сеть датчиков, предназначенная для предотвращения взрывов в шахтах, является инновацией мирового значения, которая разрабатывается в рамках норвежско-африканского совместного проекта.
Южноафриканцы хотят иметь возможность обнаруживать взрывоопасные газы в минах до того, как они взорвутся. Это привело к тому, что SINTEF, крупнейшая независимая исследовательская организация в Скандинавии, и GasSecure, одна из ее дочерних компаний, получили контракт в этой далекой стране.
В сотрудничестве с южноафриканскими исследователями и учеными-промышленниками норвежские участники проекта намерены разработать довольно необычную коммуникационную сеть, которая будет по беспроводной связи передавать и принимать сигналы внутри глубоких горных выработок, в которых ведутся бурение, взрывные работы и земляные работы. Шахты - крайне негостеприимная среда с высоким уровнем влажности, грязи и пыли, не говоря уже о высоких температурах.
В первую очередь система будет использоваться для сбора данных, которые могут немедленно обнаружить потенциальную опасность взрыва в шахте, что позволит шахтерам быстро получать предупреждение об опасности. Следующей задачей будет использование данные в качестве основы для вентиляции по требованию и, следовательно, энергосберегающей вентиляции в шахте. Проще говоря, мы хотим разработать интегрированную систему вентиляции по требованию для горных работ», - говорит руководитель проекта Тронд Баккен из SINTEF Digital.
Министерство иностранных дел Норвегии стоит за проектом
Если их усилия увенчаются успехом, участники проекта также будут продавать свои результаты в других странах, где эксплуатируются пилотируемые шахты. Бюджет двустороннего проекта в размере 17 миллионов норвежских крон включает затраты на испытательный полигон, действующую шахту, оборудование которой предоставляется промышленностью. Из общего числа MNOK 11 поступает от Министерства иностранных дел Норвегии через его посольство в Претории. Оставшаяся часть состоит из индивидуальных взносов, внесенных SINTEF и другими партнерами по проекту.
Работа следует за пилотным проектом, который проводился в 2012 - 2013 годах. Эта предварительная работа дала именно те ответы, на которые надеялись все участники:
- Уже было показано, что газоанализатор GasSecure, дочерней компании SINTEF, основанный на исследованиях SINTEF, может обнаруживать утечки взрывоопасных углеводородных газов, таких как метан, на борту морских платформ. Пилотный проект показал, что датчик также может работать в горных выработках, что повысит безопасность рабочих в горнодобывающей промышленности.
- Пилотный проект также продемонстрировал, что подземная беспроводная связь возможна даже в сложных условиях, преобладающих в горнодобывающей промышленности.
Измерения основного потока воздуха
Менеджер проекта Баккен говорит, что текущий проект сосредоточен на двух основных задачах:
- Норвежские и африканские участники будут сотрудничать в разработке датчика, который будет использоваться вместе с датчиком газа. Этот дополнительный датчик будет измерять расход воздуха, температуру и влажность в горных выработках.
- Информация о потоках воздуха в шахтах в критических точках вниз по шахте может сказать оператору, опасны ли утечки взрывоопасного газа. Информация о местоположении такого рода уменьшит количество необходимых газовых датчиков.
В рамках проекта также будет разработана система связи, которая свяжет все датчики в единую сеть.
Золото и бриллианты
Южноафриканские рудники в основном добывают золото, алмазы и платину.
Этот совместный проект направлен как на укрепление местных партнеров, так и на повышение безопасности в отрасли, которая имеет жизненно важное значение для экономики Южной Африки. Мы также надеемся, что нам удастся достичь нашей долгосрочной цели по разработке системы вентиляции по требованию. Если мы это сделаем, это принесет дополнительные выгоды: повышение рентабельности горнодобывающей промышленности Южной Африки, снижение энергопотребления и, как следствие, меньшую нагрузку на окружающую среду», - говорит Тронд Баккен.
Местными партнерами по проекту являются южноафриканская научно-исследовательская организация - Совет по научным и промышленным исследованиям (CSIR), Университет Претории и производственная компания Ansys, производящая оборудование для горнодобывающей промышленности.