'Smart mining': Ứng dụng Internet of things vào quản lý an toàn môi trường khai thác đá xây dựng

Bài viết tập trung phân tích lợi ích của Smart Mining cần sớm triển khai ở khu vực vùng kinh tế trọng điểm phía Nam là Ứng dụng Internet of Things vào quản lý an toàn môi trường khai thác đá xây dựng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
“Smart mining”: Ứng dụng Internet of things vào quản lý an toàn môi trường khai thác đá xây dựngBài báo khoa học“Smart mining”: Ứng dụng Internet of things vào quản lý an toànmôi trường khai thác đá xây dựngHuỳnh Tiến Đạt*1, Hoàng Thị Thanh Thủy 1, Trịnh Hồng Phương1, Lê Quang Luật1 1 Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường thành phố Hồ Chí Minh; datht@hcmunre.edu.vn; httthuy@hcmunre.edu.vn; thphuong@hcmunre.edu.vn, lqluat@hcm,unre.edu.vn *Tác giả liên hệ: datht@hcmunre.edu.vn; Tel: +84–977888777 Ban Biên tập nhận bài: 8/2/2022; Ngày phản biện xong: 28/3/2022; Ngày đăng bài: 25/4/2022 Tóm tắt: Cách mạng công nghiệp 4.0 đã tạo ra nhiều thách thức và cơ hội cho các lĩnh vực khác nhau. Công nghiệp khai thác khoáng sản là một ngành công nghiệp lâu đời ở Việt Nam nên rất cần thay đổi để có thể phù hợp với xu thế của thời đại mới. Smart mining sẽ là hướng phát triển của ngành công nghiệp khai khoáng trong tương lai. Bài viết tập trung phân tích lợi ích của Smart Mining cần sớm triển khai ở khu vực vùng kinh tế trọng điểm phía Nam là Ứng dụng Internet of Things vào quản lý an toàn môi trường khai thác đá xây dựng. Từ khóa: Smart mining; Internet of Things; Khai thác đá.1. Giới thiệu Với tổng chi phí hoạt động của các công ty khai thác khoáng sản hàng đầu trên toàn thếgiới lên đến 15 tỷ USD, việc khai thác hiệu quả nguồn tài nguyên không tái tạo này là mộttrong những vấn đề quan tâm hiện nay. Mặc dù vai trò của con người vào lĩnh vực khai tháckhoáng sản là không thể thay thế, nhưng McKinsey ước tính rằng vào năm 2035, thời đại củaSmart mining–khai thác thông minh thông qua tự động hóa và kỹ thuật số sẽ tiết kiệm đượctừ 290 tỷ USD đến 390 tỷ USD hàng năm [1]. Tương tự, Allied market research cũng ướcđoán quy mô thị trường khai thác thông minh toàn cầu dự kiến sẽ đạt 23.465,8 triệu đô la vàonăm 2027, từ 9.265,7 triệu đô la vào năm 2019, tăng trưởng với tốc độ là 16,3% từ năm 2020đến năm 2027 [2]. Khai thác khoáng sản thông minh được hiểu là quy trình khai thác có sử dụng thông tin,quyền tự chủ và công nghệ để nâng cao sự an toàn, giảm chi phí hoạt động và đạt được năngsuất tối ưu. Các tập đoàn khai thác mỏ nhấn mạnh vào việc nâng cao năng suất bằng cáchcung cấp phần mềm và giải pháp hiện đại. Quy trình này cũng bao gồm thiết bị robot đượcđiều khiển từ xa để khai thác khoáng sản và giảm nguy hiểm cho thợ mỏ [2]. Các mỏ khai thác thông minh có thể dễ dàng tự động hóa quá trình khai thác so với quytrình khai thác cũ, thủ công. Kết nối cảm biến với mạng không dây hiện và cài đặt phần mềmtự động hóa cho phép điều khiển từ xa cùng với lập trình tương tác tự động trong quá trìnhkhai thác [3]. Ngành công nghiệp khai thác khoáng sản ở nhiều quốc gia đã tận dụng hiệuquả internet kết nối vạn vật (IoT). Ví dụ, Rio Tinto (2008) đã sử dụng xe tải khai thác mỏ tựlái để di chuyển quặng từ năm 2008. Mỗi xe tải tự lái có hơn 200 cảm biến, bộ thu GPS vàhệ thống băng radar và được quản lý từ một trung tâm hoạt động cách đó hơn nghìn dặm. Tạitrung tâm điều hành, dữ liệu từ các phương tiện và thiết bị khác được đưa vào một hệ thốngtự động hóa toàn diện của mỏ, cung cấp cái nhìn toàn diện về toàn bộ hoạt động khai thác,bao gồm hình ảnh 3D về địa điểm làm việc và dự đoán lịch bảo trì [4]. Tại Nam Phi, để cảithiện an toàn và khai thác mỏ kinh tế hơn, Công ty Potgieterust Platinums Ltd (PPRust) –Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2022, EME4, 256-261; doi:10.36335/VNJHM.2022(EME4).256-261 http://tapchikttv.vn/Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2022, EME4, 256-261; doi:10.36335/VNJHM.2022(EME4).256-261 257công ty khai thác mỏ lộ thiên duy nhất của Anglo Platinum đã lắp đặt 4 hệ thống giám sáthiện đại mới bao gồm hệ thống giám sát vi chấn ISSI, hệ thống giám sát lăng kính tự độngGeoMoS, máy quét laser Riegl không lăng kính và radar ổn định độ dốc (SSR). Việc lắp đặt4 hệ thống giám sát hiện đại đã giúp công ty có thể giám sát hoạt động khai thác mỏ một cáchtrực quan hơn, đồng thời có thể xác định được các nguy cơ sạt lở thông qua quan trắc nướcngầm và cảnh báo sớm sự cố [5]. Chính vì vậy, khai thác khoáng sản thông minh là tương lai và sẽ mang lại nhiều lợi ích.Từ bảo vệ cơ sở dữ liệu, đảm bảo an toàn của lực lượng lao động, nâng cao năng suất và hiệuquả trên toàn bộ chuỗi giá trị, đến giảm chi phí giám sát và lắp đặt, một cuộc cách mạng 4.0đang được thực hiện ở một số công ty khai thác khoáng sản. Nếu công ty khai thác khoángsản không chịu đổi mới, và tiếp tục sử dụng các quy trình thủ công, tốn kém thì sẽ bị bị tụthậu và ảnh hưởng đến lợi thế cạnh tranh [3]. Bài viết tập trung phân tích lợi ích của IoT vàoquản lý an toàn môi trường khai thác đá xây dựng.2. Mô hình khu mỏ thông minh và IoT IoT là một mô hình công nghệ được hình dung như một mạng toàn cầu, nơi thiết bị hoặcmáy móc có thể tương tác [6]. Các ứng dụng của IoT bao gồm nhà thông minh, thành phốthông minh, nông nghiệp, ô tô, chăm ...