Статья на тему 1. Горное дело + информатикаПримерная тема: «Роль информатики и информационных технологий в горном производстве»

Фрагмент текста работы:

Горнодобывающая промышленность, опасная по своей природе, является одной из старейших и важнейших отраслей промышленности. Информаци-онные технологии могут играть важную роль в горнодобывающей промыш-ленности, обеспечивая постоянное повышение эффективности и безопасности, снижение себестоимости добычи угля и полезных ископаемых и максимиза-цию прибыли.

Уголь и полезные ископаемые, добываемые в горнодобывающей про-мышленности, всегда участвуют в стимулировании роста и управлении про-грессом в различных аспектах экономики страны. Общественное развитие, принимая во внимание все сегменты экономики и все слои общества, зависит от адекватного удовлетворения ее потребностей в энергии. Уголь уже давно является наиболее важным компонентом энергетической системы и по-прежнему вносит разумный вклад в энергоснабжение стран.

С другой стороны, полезные ископаемые вносят важный вклад в про-изводство металлов и сплавов, удобрений, керамики, электронных изделий и широкого спектра других продуктов. Стоит отметить, что бизнес-существование в настоящем сценарии зависит от способности руководства обновлять информацию в режиме реального времени, принимать решения и выполнять их своевременно. В этом могут быть использованы информаци-онные технологии и автоматизированные системы [2].

Кроме того, чтобы оставаться на рынке параллельно с другими отрас-лями, горнодобывающая промышленность, в том числе нефтегазовая, также использует самые современные технологии в своей работе. Безопасность в целом основана на использовании геотехнической и экологической информа-ции для принятия подходящих и своевременных решений в целях предот-вращения опасностей.

Постоянное использование различных информационных технологий в виде приложений в горнодобывающей промышленности обладает следую-щими преимуществами:

 улучшение механизма распространения информации;

 повышение безопасности;

 обеспечение удаленных операций и успешность в механизации;

 улучшение управления парком;

 анализ воздействия горных работ на окружающую среду;

 оценивание запасов руды;

 улучшение подхода от добычи и маркетинга материалов к про-дажам и транспортировке;

 общее повышение эффективности и повышения производительно-сти, снижение себестоимости продукции и максимизации прибыли [1].

Горнодобывающие предприятия десятилетиями использовали новые технологии, в результате чего сегодня в отрасли появился широкий ассорти-мент широко используемых информационных решений. Несмотря на то, что в горнодобывающей промышленности используются десятки технологиче-ских инноваций и типов оборудования, во многих горнодобывающих компа-ниях преобладает несколько продуктов.

Решения искусственного интеллекта в горнодобывающей промышлен-ности используют интеллектуальные данные и машинное обучение для по-вышения добычи, эффективности и безопасности. Эти технологии позволяют компаниям генерировать данные в два раза быстрее, чем это было ранее, что позволяет компаниям улучшить процесс принятия решений благодаря более быстрому и точному анализу данных. В результате возможности машинного обучения технологий искусственного интеллекта сильно влияют на то, как шахты будут принимать решения в будущем [3].

Использование искусственного интеллекта в горнодобывающей про-мышленности помогло компаниям легче находить полезные ископаемые с помощью высокопроизводительных технологий. Искусственный интеллект также привел к популяризации автономного оборудования, такого как само-управляемые грузовики, способные с легкостью перемещаться по узким тун-нелям. Системы бурения также подверглись влиянию искусственного интел-лекта, упростив их до такой степени, что для работы требуется только один оператор.

Искусственный интеллект в горнодобывающей промышленности в ко-нечном итоге помог минимизировать затраты, уменьшить воздействие на окружающую среду и повысить безопасность и надежность.

Автоматизация является одним из наиболее заметных технологических направлений в горнодобывающей промышленности. Автоматизированные технологии позволяют горнодобывающим компаниям работать круглосу-точно и максимизировать использование ресурсов и производительность [2].

Благодаря автоматизированному оборудованию, такому как карьер-ные самосвалы, которые существуют уже около двух десятилетий, меньше рабочих подвергаются непосредственному воздействию полезных ископае-мых и опасных материалов. Поскольку автоматизация горных работ позво-ляет работникам удаленно управлять оборудованием и взаимодействовать с ним, они идеально подходят для использования в подземных шахтах и дру-гих средах с высоким риском.

Системы глобального позиционирования (GPS) – это системы навига-ции и позиционирования, которые горнодобывающие компании используют для создания трехмерных (3D) изображений местоположения своего обору-дования на дисплеях с движущимися картами. Так как операторы могут ви-деть, где находятся их машины, инструменты и устройства, они могут лучше ориентироваться, управлять ими и размещать их из удаленных мест. Технологии GPS также отличаются надежностью, чтобы выдерживать экстремальные условия окружающей среды в шахтах.

Подобно технологиям GPS, географические информационные системы или ГИС являются неотъемлемой частью обнаружения географических взаи-мосвязей на рабочей площадке и определения того, как они влияют на окру-жающую среду. Эти системы создают геопространственные данные, отобра-жающие форму, размер и местоположение объекта.

Дистанционно-пилотируемые дроны и другие беспилотные воздушные системы имеют множество важных применений в горнодобывающей про-мышленности. Эти технологии повышают эффективность рудника и управ-ление карьером, предоставляя точные данные о состоянии рудника. Они ча-сто используются для наблюдения и картографирования областей, измерения запасов, создания записей операций с отсроченной настройкой и управления бизнес-активами.

Горнодобывающая промышленность использует множество техноло-гий обработки геопространственных данных для помощи в визуализации окружающей среды, включая следующие типы информационных техноло-гий:

 трехмерное моделирование. Технологии трехмерного моделиро-вания создают реалистичные изображения шахт, используя восприятие глу-бины, чтобы переосмыслить эти среды и помочь компаниям лучше понять их;

 виртуальная реальность: этот тип технологии создает искусствен-ную среду с использованием реальных данных, чтобы погрузить работников в эту среду и подготовить их к работе в новых средах;

 дополненная реальность. Технология дополненной реальности накладывает цифровые изображения на реальную среду с использованием созданных компьютером материалов, таких как видео, звук, графика и при-ложения. Горнодобывающие компании используют эту технологическую концепцию в виртуальных симуляторах для обучения будущих работников и снижения затрат на оборудование [1].

В процессе того, как горнодобывающая промышленность использует эти технологии пространственных данных, она получает более важные све-дения о шахтных системах при меньших затратах и минимальном воздей-ствии на окружающую среду.

С таким количеством новых информационных технологических инно-ваций в горнодобывающей промышленности неудивительно, что эта область, по прогнозам, будет продолжать расти и оптимизировать свои процес-сы. Ожидается, что многие современные технологии добычи полезных иско-паемых продолжат оказывать влияние на отрасль в будущем [3].

В дополнение к существующим решениям для горного производства существует множество тенденций, которые, как можно ожидать, определят будущее данной отрасли:

1) Цифровизация и большие данные.

Горнодобывающая промышленность будет продолжать использовать данные, чтобы стать более эффективной. Благодаря автоматизированным технологиям компании смогут собирать и анализировать данные, чтобы принимать наиболее обоснованные решения, касающиеся производственного процесса, профилактического обслуживания, состояния шахт и управления запасами, и это лишь некоторые из них.

2) Устойчивое развитие и предотвращение образования отходов.

Одной из тенденций, которая, как ожидается, сильно повлияет на тех-нологии добычи полезных ископаемых в будущем, является экологическая устойчивость. Важные компоненты движения за устойчивое развитие вклю-чают сокращение отходов и энергоэффективность. Оптимальное использова-ние горнодобывающего оборудования и технологий в будущем может резко сократить потребление воды и выбросы. Кроме того, горнодобывающие компании будут стремиться свести к минимуму воздействие на окружающую среду в хрупких или экологически сложных условиях.

3) Аккумуляторные электромобили.

Электронные транспортные средства помогают повысить безопасность и снизить риск столкновений на рабочем месте. Эти машины также снижают вредные выбросы и объем вентиляции, необходимой для работы, что делает их идеальными для подземных горных работ. Благодаря этим инновациям горнодобывающая промышленность может рассчитывать на снижение за-трат, минимальное энергопотребление, надежную работу и безопасное пере-мещение под землей.

4) Интернет вещей

Интернет вещей – это сеть физических объектов, таких как оборудова-ние, датчики и другие источники данных. Все взаимосвязанные сетевые эле-менты способны взаимодействовать друг с другом, обмениваться информа-цией и действовать согласованно друг с другом. Они позволяют создать не-дорогую сеть в горнодобывающей промышленности, в то же время, собирая данные в режиме реального времени с оборудования и машин во время опе-раций по добыче полезных ископаемых. С помощью этой информации ком-пании могут поддерживать процесс принятия решений, проводить интегри-рованный контроль и планирование, а также учитывать различные операци-онные подразделения.

Таким образом, в настоящее время информационные технологии ради-кально меняют горнодобывающую промышленность и горное производство, делая упор на производительность, безопасность и устойчивость. Новые тех-нологии позволяют компаниям снизить риски для здоровья и создать гораз-до более безопасную среду для шахтеров. Благодаря эффективному исполь-зованию новых технологий, таких как пространственные данные, горнодо-бывающая промышленность получает представление о горнодобывающих системах с меньшими затратами и меньшим воздействием на окружающую среду. Горнодобывающая промышленность неуклонно движется к будуще-му, в котором можно виртуально строить и разбирать здания, заводы, шах-ты и всю связанную с ними инфраструктуру еще до того, как начать строи-тельство.