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Zur Leseliste speichern Veröffentlicht von Isabelle Keltie, Redaktionsassistentin Global Mining Review, Mittwoch, 17. Mai 2023, 16:00 Uhr

Heidi Schmidt, Opticom, USA, untersucht, wie Automatisierung, insbesondere Videoüberwachung, die Herausforderungen im Bergbau bewältigt.

Wenn es um raue Umgebungen und Arbeitsbedingungen geht, gibt es kaum eine Branche, die anspruchsvoller ist als der Bergbau. Das erste Anliegen eines jeden Minenbetreibers ist die Sicherheit und das Wohlergehen seiner Mitarbeiter. Aus diesem Grund streben die Betreiber nach null Verletzungen und null Todesopfern.

In einer so stark regulierten Branche wie dem Bergbau wird jeder Vorfall oder Unfall, egal wie klein, eingehend untersucht und analysiert. Dies wiederum führt unweigerlich dazu, dass einige oder alle Betriebe der Mine auf unbestimmte Zeit oder bis zum Abschluss der Untersuchung eingestellt werden.

Werden Verstöße gegen die Vorschriften festgestellt, kann das Bergbauunternehmen seine Betriebslizenz verlieren, was zu noch größeren Verlusten führt.

Da der weltweite Bedarf an hochwertigen Mineralien ständig zunimmt, sind dies nur einige der Herausforderungen, denen sich Minenbetreiber stellen müssen. Es gibt unzählige weitere Gründe, warum der Bergbaubetrieb vorübergehend eingestellt werden kann: Geräteausfälle, Wartung und Reparatur nach einem Vorfall, außerplanmäßige Reparaturen und so weiter.

Heutzutage kann Technologie dazu beitragen, einige dieser Risiken und Herausforderungen zu mindern. Dank der Fortschritte bei der Bergbauausrüstung können einige Minen beispielsweise praktisch autonom oder mit einer Notbesatzung betrieben werden.

Während dadurch Verletzungsrisiken und Sicherheitsbedenken verringert werden, müssen Abläufe mit hoher Autonomie ständig überwacht werden, damit etwaige Probleme sofort erkannt und behoben werden können. Dabei kommt der Videoüberwachung eine Schlüsselrolle zu. Unabhängig davon, ob eine Mine autonom oder mit voller Besatzung betrieben wird, kann die Videoüberwachung Risiken mindern, Unfälle verhindern und dazu beitragen, kostspielige Ausfallzeiten zu vermeiden.

Entgegen der landläufigen Meinung liegen nicht alle Minen unter der Erde oder bestehen aus langen, komplizierten und dunklen Tunneln. Schlechte Sicht und Staub sind jedoch gemeinsame Merkmale aller Minen – ob unter- oder oberirdisch.

In Bereichen mit schlechter Sicht können Technologien, die für den Umgang mit schlechten Lichtverhältnissen oder sogar völliger Dunkelheit ausgelegt sind, einen großen Unterschied machen. Infrarotkameras können Details erfassen, die das menschliche Auge niemals erkennen könnte. Sie können hochauflösende Videostreams auch unter schwierigsten Lichtverhältnissen bereitstellen.

Diese Technologie ist sowohl bei stark automatisierten als auch bei von Menschen geführten Bergbaubetrieben nützlich. Infrarotkameras überwachen und zeigen Wärmesignaturen an und helfen menschlichen Bedienern, selbst kleinste Temperaturänderungen zu erkennen.

Wenn der Bediener rote Flecken in Bereichen bemerkt, in denen keine vorhanden sein sollten, weiß er, dass dies ein Zeichen für eine Fehlfunktion der Ausrüstung oder ein Zeichen dafür ist, dass sich ein Bergmann in einem Sperrgebiet aufhält. Sie wissen, dass sie Alarm schlagen müssen.

Die Überwachung des Feeds von Infrarotkameras kann vor Ort, in der Nähe des Standorts oder aus der Ferne erfolgen. Bergbaukunden entscheiden sich häufig für eine drahtlose Konnektivität für Kameras vor Ort, die Video-Feeds an externe Monitore senden. Dies hilft Bedienern, Maschinen zu bedienen, ohne befürchten zu müssen, dass Kabel beschädigt werden oder die Videoübertragung verloren geht, und ermöglicht außerdem größere Entfernungen von der Kamera zum Monitor. Dies trägt erneut dazu bei, Sicherheitsbedenken hinsichtlich Sicherheit, Betriebszeit und mehr auszuräumen.

Staub ist ein natürliches Nebenprodukt des Bergbaus. In Minen werden täglich Tonnen von Schmutz bewegt und verarbeitet, und das Ergebnis ist oft schon von weitem sichtbar. Staub bringt seine eigenen Herausforderungen mit sich. Einerseits beeinträchtigt es die Sicht. Es ist schwer, durch Staubwolken zu sehen – sowohl mit bloßem Auge als auch mit normalen Kameras.

Infrarotkameras können die Sicht verbessern, haben aber noch ein weiteres Problem: Nur sehr wenige Kameras können der Staubmenge in einer Mine standhalten. Aus diesem Grund arbeiten Kamerahersteller wie Opticom an der Entwicklung von Videoüberwachungslösungen, die speziell für die Bergbauindustrie entwickelt wurden.

Videokomponenten sind empfindlich und müssen stabil sein, um die Bilder zu erfassen, die Mining-Betreiber benötigen. Sie müssen von einem praktisch unzerstörbaren Material (z. B. einer Titanlegierung) umgeben sein, das sie vor Staub, Feuchtigkeit, extremen Temperaturen und Vibrationen schützt. Für die Minenvideoüberwachung sind robuste Kameras erforderlich, die nicht ausgetauscht werden müssen, wenn sie wenig (oder viel) Staub ausgesetzt sind.

Eine der größten Herausforderungen im Bergbaubetrieb liegt in der schieren Größe und dem Gewicht der in dieser Branche eingesetzten Maschinen, die bis zu 11.000 Tonnen wiegen können. Für den Transport von Schmutz, Mineralien und Steinen rund um das Bergbaugelände werden große, schwere Geräte eingesetzt, und selbstverständlich können diese teuren Maschinen bei Fehlfunktionen ein erhebliches Risiko für Menschenleben darstellen.

Tatsächlich bergen sie zwei Risiken: An erster Stelle steht das Leben der Mitarbeiter, an zweiter Stelle das Risiko eines Kapitalverlusts. Ein Unfall zwischen einem Bergbaufahrzeug und Maschinen kann bis zu ein paar Millionen Dollar kosten, ganz zu schweigen von den zusätzlichen Kosten, die durch Störungen im Bergbau entstehen.

Hier kommen robuste Onboard-Kameras ins Spiel. Sie erhöhen das Bewusstsein der Maschinenbediener und Fahrer sowie deren Sicherheit. Indem Kameras, die mit Wärmebildern ausgestattet sind, „sehen“, was das menschliche Auge nicht sehen kann, können sie Unfälle, Todesfälle und Störungen im Bergbau verhindern. Sollte es dennoch zu einem Unfall kommen, können diese Kameras bei der Aufklärung helfen. Die aufgenommenen Bilder können für Sicherheitstrainings verwendet werden.

Ebenso wie stationäre Kameras müssen sie für raue Bergbauumgebungen geeignet sein. Die Fähigkeit, Lärm, Staub, starken Vibrationen und vielem mehr standzuhalten, ist entscheidend, wenn sie ihren Zweck erfüllen sollen, die Sicherheit zu erhöhen und den Betrieb zu rationalisieren.

Mehr als Sicherheit: Rationalisierung des Bergbaubetriebs durch Videoüberwachung. Sicherheit steht für Minenbetreiber an erster Stelle, und das zu Recht. Allerdings kann die Videoüberwachung für diese Branche zusätzliche Vorteile haben.

Opticom, ein Hersteller von robusten Kameras, hat festgestellt, dass seine Kunden die robusten CC02- und CC04-Kameras in zwei Hauptbereichen einsetzen: bessere Sicherheit und verbesserte Betriebseffizienz.

Die Kosten für die oben genannten Maschinen (die bei vielen in Bergwerken eingesetzten Ausrüstungsgegenständen im Millionen-Dollar-Bereich liegen) sind nur die Spitze des Eisbergs. Bergbaustandorte sind auch wegen wertvoller Mineralien attraktiv.

Dies bringt zusätzliche Probleme mit sich, die in anderen Branchen ungewöhnlich sind: Der wirtschaftliche Verlust ist offensichtlich. Weniger offensichtlich ist die Gefahr für das Leben der Kriminellen. Da sie selten im Bergbau ausgebildet sind, können sie sich bei einem Raubüberfall leicht verletzen und in manchen Fällen den Bergbaubetreiber haftbar machen.

Darüber hinaus erstrecken sich Bergbaustandorte in der Regel über große Flächen, die von Sicherheitskräften nicht überwacht werden können. Daher sind Überwachungskameras ein Muss. Eine Kombination aus robusten Kameras und Wärmebildkameras kann die Sicherheit des Bergbaugeländes erhöhen.

Robuste Kameras an Bergbaustandorten können Perimeterverletzungen erkennen und Fehlalarme weitaus besser als Sicherheitskräfte und zu einem Bruchteil der Kosten reduzieren. Bergbaubetreiber können außerdem ein Audiosystem hinzufügen, um mit Eindringlingen zu kommunizieren und Audiowarnungen zu senden.

Nicht zuletzt kann die Videoüberwachung dazu beitragen, den Bergbaubetrieb zu rationalisieren und kostspielige Störungen zu vermeiden. Durch die Erkennung von Vorfällen und Gerätestörungen, bevor sie sich zu einem standortweiten Problem entwickeln, können Bergbaubetreiber durch Videoüberwachung jede Woche Hunderttausende Dollar einsparen.

Ein klassisches Beispiel sind Förderbänder, das einzige Gerät, das den Betrieb rationalisiert, indem es Mineralien, Steine ​​und Erde vom Bergbaustandort entfernt. Wenn ein Förderband ausfällt oder stehen bleibt, muss alles stehen bleiben.

Minenmanager können dieses Risiko mindern, indem sie Kameras an kritischen Punkten der Förderbänder anbringen und sie mit Lastsensoren verbinden. Wenn ein Band überlastet ist, werden die Bediener automatisch alarmiert. Über den Videostream erhalten sie eine visuelle Bestätigung und können das Förderband stoppen, bevor es reißt.

Standardkameras haben auf einem Bergbaustandort nur eine sehr kurze Lebensdauer. Tatsächlich muss jedes nicht robuste elektronische Gerät (sogar ein Telefon) innerhalb weniger Tage kaputt gehen, weil es Staub, Hitze und Vibrationen ausgesetzt ist.

Im Bergbau geht es bei der Arbeit mit robusten Kameras um mehr als nur die Kostenoptimierung. Das ist natürlich ein zusätzlicher Vorteil – auch wenn Standardkameras relativ günstig sind, summieren sich die Kosten für den wöchentlichen Austausch schnell.

Der eigentliche Vorteil liegt jedoch in einem unterbrechungsfreien Stream, auf den sich die Betreiber verlassen können. Kameras von Industrieanbietern wie Opticom sind mit vibrationsdämpfenden Halterungen und robusten Gehäusen ausgestattet, die eine hervorragende Bildqualität und Zuverlässigkeit gewährleisten.

Wenn die Kameraübertragung unterbrochen wird, muss oft alles angehalten werden – insbesondere bei automatisierten Bergbaubetrieben. Ein ganzer Tag mit unterbrochenen Aktivitäten ist teurer als jedes industrielle Videoüberwachungssystem. Daher geht es bei der Auswahl der richtigen Kameras für den richtigen Ort um mehr als nur die Optimierung der Kosten. Es geht darum, Verluste zu verhindern.

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Ballard Power Systems hat zugestimmt, First Mode mit 60 Wasserstoff-Brennstoffzellenmodulen zu beliefern, um Hybrid-Wasserstoff- und Batterie-Bergbau-Muldenkipper der Ultraklasse anzutreiben.

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