稳定的数据链接是矿业数字化转型面临的最大挑战
智利爆破公司Enaex的专家探讨了矿山数据采集的前景,旨在改进决策流程、提升运营效率和工人安全。
采矿业长期面临着在偏远和恶劣环境中作业的难题。由于连通性受限,进行有效的数据分析和确保现场及人员的安全成为一项挑战。同时,矿业公司还需评估并降低其业务对环境的负面影响,以符合日趋严格的气候政策,并向投资者及公众证明其在环境、社会和治理(ESG)管理方面的积极作用。这些举措均需在降低成本和提高运营效率的背景下进行,尤其是当开采活动涉及到更为偏远和危险地区的勘探时。
变革之力
在此背景下,物联网技术的崛起对整个采矿产业链产生了深远影响。物联网技术通过连接的传感器和执行器来监控环境、移动物体及人员活动,使得从使用无人机进行可行性研究到远程物流和运输系统等各种操作更为自动化。
“自动驾驶车辆能利用预定义的GPS路线和传感器自动导航,其工作时间远超人类,且所需人力更少。”市场情报公司GlobalData的建筑、采矿和能源研究与分析总监David Kurtz指出,“机器人检测技术能快速生成高质量数据,超越人类检测人员的表现。”
爆破作为矿山作业中最危险的活动之一,不仅耗费大量时间、精力和成本,而且存在多方面的潜在问题,可能导致作业受阻。例如,破碎机分布不均可能导致故障和维修停工;严重情况下,不当的爆破甚至可能破坏矿山的挖掘部分或计划道路区域,引发重大灾难。
确保可靠连接是阻碍矿山充分利用物联网技术的最大障碍
物联网技术助力智利爆破解决方案提供商Enaex创建了一个独特的数字平台——Enaex Bright,该平台结合神经网络和机器学习,旨在提升爆破效果和作业效率。
在简短的问答环节中,Enaex的研发总监Riaan van Wyk分享了矿业公司如何适应现代世界,以及矿业数字化转型面临的最大挑战。
问:Riaan,与其他行业相比,采矿业在数字化转型方面的投资意愿如何?
Riaan:我认为大多数大型矿业集团已经认识到数字化解决方案对于提升效率的重要性。障碍并不在于愿景,现在对变革的抵触已经不再是主要问题。二十年前,矿工们通常非常保守,依赖直觉行事。但随着时间的推移,整个采矿文化已经发生了转变。如今的矿工更加成熟,数字工具的应用已经深入人心。目前最大的挑战在于,在如此动态的环境中维持稳定的数据连接。在露天采矿中,Elon Musk的Starlink卫星互联网服务和长期演进(LTE)技术提供了帮助,但在地下采矿中,这仍然是一个难题。我们正在探索的技术之一是网状网络,我们正在开发一种存储转发系统,能够从采矿现场捕获更多数据,并将这些数据输入Enaex Bright,从而协助矿山做出更有效的爆破决策。一旦数据问题得到解决,我相信大多数矿山将看到数字化转型如何真正提升采矿效率和规划的价值。
问:请谈谈您在采矿业数据分析和数据驱动决策方面看到的创新?
Riaan:就采矿炸药和爆破而言,过去几年该行业通常依赖基于经验的设计方法作为决策依据。这些方法以过去的经验为基础,具有静态和通用性。Enaex Bright则代表了一种相当新颖的模式,它利用人工智能技术实现自动学习和自我纠正。因此,随着矿场的使用增加,它将逐渐了解哪些决策是有效的,哪些可以进一步优化。为Bright提供动力的神经网络将利用从其他矿场收集的数据构建通用地质模型。随后,它将收集有关钻孔速度、扭矩和其他关键测量数据(如岩石硬度和破碎分布)的新信息,并利用这些信息构建更加相关的定制模型。这将有助于采矿公司减少钻孔数量和炸药用量,从而降低能耗和成本。随着系统中数据的完善,预测的准确性也将不断提高。拥有足够的数据后,我们将能够为矿山开发更先进的数字孪生系统,有助于保持矿山的持续开采能力。
问:Enaex在这一领域的下一步创新计划是什么?
Riaan:目前,我们正在利用神经网络通过预测岩石硬度来规划钻孔密度和炸药量。我们即将推出更多模型,这些模型还将能够预测爆破孔中是否存在水。此外,我们还在开发神经网络以优化爆破卡车车队的部署,并计划引入自主机器人爆破部署系统,以提高采矿作业的安全性。下一步是实现互操作性。在我看来,未来矿山规划、爆破规划和自动化的整个过程都将在数字领域进行建模。一旦将所有可移动资产纳入矿山规划流程,我们将能够以更低的成本更快地挖掘出更多价值。