طاهره نطقی طاهری ـ مدیر مسئول
کیوسک‌خبر ـ صنعت معدن به عنوان یکی از بخش‌های مهم اقتصادی در بسیاری از کشورها با چالش‌ها و خطرات بسیاری همراه است. حوادث ناشی از فعالیت‌های معدنی، به ویژه در معادن زیرزمینی، گاهی اوقات به دلیل عدم رعایت نکات ایمنی یا وقوع حوادث پیش‌بینی‌نشده اتفاق می‌افتند که ممکن است منجر به آسیب‌های جدی یا حتی مرگ و میر شود. در این راستا، استفاده از فناوری‌های هوشمند و نوین در این صنعت نه تنها می‌تواند به افزایش بهره‌وری کمک کند، بلکه می‌تواند نقشی مهم در کاهش خطرات ایمنی داشته باشد. این مقاله به بررسی کاربرد فناوری‌های هوشمند در جلوگیری از حوادث معدنی می‌پردازد.
صنعت معدن به دلایل مختلفی همواره در معرض خطرات جدی بوده است. یکی از مشکلات اساسی در معادن زیرزمینی، خطر ریزش سنگ‌ها و سقف معدن است که می‌تواند کارگران را در معرض خطر جدی قرار دهد. علاوه بر این، تجمع گازهای سمی و قابل اشتعال، از دیگر عوامل تهدیدکننده در محیط‌های معدنی به شمار می‌رود که می‌تواند منجر به انفجارها یا مسمومیت‌های کشنده شود. شرایط جوی نامناسب، نبود دید کافی، و عدم توانایی در پایش مداوم شرایط محیطی نیز از دیگر مشکلاتی است که فعالیت‌های معدنی را تهدید می‌کند.
بنابراین، نیاز به ابزارها و فناوری‌هایی که بتوانند این شرایط را پیش‌بینی و مدیریت کنند، بیش از پیش احساس می‌شود. فناوری‌های هوشمند با ارائه داده‌های بلادرنگ، هشداردهی زودهنگام و ابزارهای تحلیل، به یک ابزار موثر برای افزایش ایمنی تبدیل شده‌اند.
هوش مصنوعی و یادگیری ماشین به عنوان یکی از فناوری‌های کلیدی در صنعت معدن نقش مهمی در پایش و تحلیل داده‌های محیطی دارند. با استفاده از این فناوری‌ها، سیستم‌های هوشمند می‌توانند داده‌های بلادرنگ مربوط به لرزش‌ها، سطح گازهای سمی و شرایط جوی را پردازش کرده و الگوهایی که نشان‌دهنده خطرات احتمالی هستند، شناسایی کنند. به عنوان مثال، الگوریتم‌های یادگیری ماشین می‌توانند داده‌های گذشته را تحلیل کرده و نقاط پرخطر در معدن را شناسایی کنند تا پیش از وقوع حادثه، اقدامات لازم انجام شود.
یکی از کاربردهای مهم هوش مصنوعی در معادن، سیستم‌های هشداردهی زودهنگام است. این سیستم‌ها با جمع‌آوری و تحلیل اطلاعات، به سرعت تغییرات ناگهانی را شناسایی کرده و هشدارهایی به کارکنان و مدیران معدن ارسال می‌کنند. بدین ترتیب، فرصت مناسبی برای اقدامات پیشگیرانه و تخلیه مناطق خطرآفرین فراهم می‌شود.
اینترنت اشیا (IoT) از دیگر فناوری‌های کاربردی در زمینه افزایش ایمنی معادن است. با نصب سنسورهای هوشمند در نقاط مختلف معدن، می‌توان به جمع‌آوری داده‌هایی از قبیل میزان دما، رطوبت، لرزش و سطح گازهای موجود پرداخت. این سنسورها به طور مداوم اطلاعاتی از شرایط محیطی فراهم می‌کنند و به سیستم‌های کنترل و مدیریت ارسال می‌کنند. با اتصال این سنسورها به سیستم‌های ابری و تجزیه و تحلیل داده‌ها، امکان پایش دقیق‌تر شرایط محیطی فراهم می‌شود و به کاهش خطرات کمک می‌کند.
به عنوان مثال، در صورتی که سطح گازهای سمی از حد مجاز بالاتر رود، سنسورها بلافاصله این تغییرات را ثبت کرده و هشدار لازم را به مسئولان ارسال می‌کنند. این اطلاعات بلادرنگ، کارگران را از شرایط خطرناک آگاه کرده و به آن‌ها اجازه می‌دهد تا اقدامات ایمنی را انجام دهند.
یکی از جدیدترین فناوری‌هایی که در معادن مورد استفاده قرار می‌گیرد، استفاده از پهپادها و ربات‌ها است. پهپادها با توانایی پرواز در محیط‌های سخت و غیرقابل دسترسی، می‌توانند تصاویری دقیق از نقاط خطرناک معدن فراهم کنند. این تصاویر و ویدئوها به کارشناسان کمک می‌کند تا وضعیت سازه‌ها و پایداری معادن را ارزیابی کنند و از بروز ریزش‌ها و دیگر حوادث جلوگیری کنند.
ربات‌ها نیز در عملیات معدن‌کاری به عنوان جایگزین نیروی انسانی در محیط‌های خطرناک به کار گرفته می‌شوند. برخی از این ربات‌ها به سنسورهای حساس مجهز هستند و می‌توانند داده‌های دقیق از شرایط محیطی را جمع‌آوری کنند. به این ترتیب، نیازی به حضور انسان در نقاط خطرناک نیست و ایمنی افزایش می‌یابد.
یکی دیگر از حوزه‌های نوین در ایمنی معادن، استفاده از فناوری واقعیت افزوده (AR) و واقعیت مجازی (VR) برای آموزش کارکنان معدن است. با استفاده از شبیه‌سازی‌ها و آموزش‌های واقعیت مجازی، کارکنان می‌توانند بدون حضور در محیط‌های پرخطر، با شرایط دشوار و خطرات موجود در معادن آشنا شوند. این فناوری‌ها به کارگران کمک می‌کنند تا به طور واقعی با سناریوهای مختلف مواجه شوند و در مواجهه با خطرات، تصمیمات سریع و صحیح بگیرند. علاوه بر این، فناوری واقعیت افزوده نیز در ارزیابی سازه‌های معدن و بررسی نقاط ضعف آن‌ها کاربرد دارد. با استفاده از AR، کارشناسان می‌توانند وضعیت سازه‌ها و تونل‌ها را به صورت بلادرنگ مشاهده کرده و مشکلات را شناسایی کنند.
هرچند فناوری‌های هوشمند کاربردهای فراوانی در زمینه ایمنی دارند، اما بکارگیری آن‌ها در صنعت معدن با چالش‌هایی نیز همراه است. یکی از مشکلات اساسی، هزینه‌های بالای تجهیزات و فناوری‌های هوشمند است که ممکن است برای بسیاری از شرکت‌ها قابل تأمین نباشد. همچنین، نیاز به تخصص و آموزش برای استفاده و نگهداری از این فناوری‌ها نیز از دیگر محدودیت‌ها است.
علاوه بر این، برخی از فناوری‌های هوشمند به زیرساخت‌های ارتباطی مناسب نیاز دارند که در محیط‌های زیرزمینی معدن ممکن است دسترسی به شبکه‌های بی‌سیم دشوار باشد. به همین دلیل، توسعه زیرساخت‌های ارتباطی مناسب و مقرون‌به‌صرفه یکی از چالش‌های اساسی در این زمینه است.
فناوری‌های هوشمند با کاربردهای متنوع و پیشرفته، می‌توانند به طور چشمگیری در کاهش خطرات و حوادث معدنی مؤثر باشند. هوش مصنوعی، اینترنت اشیا، پهپادها، ربات‌ها، و واقعیت افزوده همگی ابزارهایی هستند که می‌توانند با ارائه داده‌ها و هشدارهای بلادرنگ، از وقوع حوادث جلوگیری کرده و ایمنی کارگران را تضمین کنند. هرچند بکارگیری این فناوری‌ها با چالش‌هایی همراه است، اما مزایای بالقوه آن‌ها در ارتقای ایمنی و بهره‌وری معادن به گونه‌ای است که نمی‌توان از آن‌ها چشم‌پوشی کرد.