Nowatorski system unikania kolizji (CAS) zostanie udostępniony operatorom kopalni i producentom maszyn w ciągu kolejnego roku do dwóch lat. System, który jest bardziej niezawodny i skuteczny od istniejących technologii, pomoże branży dostosować się do surowszych przepisów.
Kopalnia uznawana jest za jedno z najbardziej niebezpiecznych miejsc pracy na świecie. Obsługa dużych maszyn przy ograniczonej widoczności stwarza stałe zagrożenie zarówno dla górników, jak i maszyn do takiego stopnia, że w USA odpowiada za 22% wszystkich ofiar śmiertelnych związanych z wydobyciem węgla. Przedstawiciele sektora i rządu są coraz bardziej zgodni, że CAS mógłby pomóc powstrzymać ten trend, a pewne zmiany legislacyjne już otwierają drogę do szerszego przyjęcia go w USA, Indiach i Republice Południowej Afryki.
Aby wspomóc sektor w podporządkowaniu się przepisom, jakie mają wejść w życie, partnerzy projektu FEATUREFACE opracowali nową koncepcję CAS, która wykorzystuje rozmaite technologie w celu zapewnienia wyższej dokładności i niezawodności dostępnych systemów. Inicjatywa została dofinansowana ze środków Funduszu Badawczego Węgla i Sali (RFCS) Komisji Europejskiej.
„Pojawienie się nowych regulacji dotyczących bezpieczeństwa w górnictwie pokazało wyraźnie, że obszar ten odegra istotną rolę w przyszłym rozwoju mechatroniki” – jak przypomina sobie dr Clemens Hesch moment podejmowania decyzji o realizacji projektu. „Dzięki naszej wiedzy eksperckiej w zakresie przetwarzania sygnałów, opracowaliśmy niezbędne algorytmy i technologie mające stworzyć bezpieczne warunki pracy w hałaśliwych środowiskach”.
Technologia FEATUREFACE opiera się na obecnych CAS – bazujących w większości na elektromagnetyzmie – łącząc je z czujnikami wykorzystującymi różne prędkości propagacji sygnałów radiowych i dźwięku, aby dokładnie określać położenie przeszkód. Testy przeprowadzone na rzeczywistych maszynach zademonstrowały dokładność i niezawodność koncepcji, która zapewnia precyzyjną lokalizację górników w pobliżu maszyny. Kiedy górnik zbliżał się w niebezpieczny sposób do maszyny, jej praca była natychmiastowo wstrzymywana.
„Potencjalnie niebezpieczne maszyny górnicze emitują słyszalne sygnały dźwiękowe przez wiele głośników oraz radiowy sygnał wyzwalający. Niewielki mikrofon na kasku górnika wykrywa te sygnały, oblicza czas przebiegu (proporcjonalny do odległości) z różnych głośników i na tej podstawie uzyskuje precyzyjny przegląd położenia wszystkich robotników” – wyjaśnia dr Hesch. Prototyp może zapewnić lokalizację 2D górników w promieniu 10 m z dokładnością do 10 cm, a także ustalić odległość górnika w promieniu 50 m.
Najtrudniejszą częścią procesu było bez wątpienia doprowadzenie do sprawdzenia się prototypu w realnych warunkach, gdyż wysoki poziom szumu tła w kopalniach oraz ruch zaangażowanych stron – powodujący przesunięcia Dopplera – może skutkować nieczytelnością sygnałów. Centrum LCM, jeden z partnerów projektu, było w stanie przezwyciężyć ten problem za pomocą specjalnych algorytmów przetwarzania sygnałów, którym wystarczy poziom sygnałów pomiarowych nawet niższy od szumu otoczenia.
Kolejnym zadaniem stojącym przed konsorcjum FEATUREFACE będzie uzyskanie certyfikatu ATEX, wymaganego do pracy w kopalniach węgla, wraz z rozmaitymi świadectwami bezpieczeństwa. Dzięki zróżnicowaniu partnerów konsorcjum, wśród których są projektanci czujników, producenci maszyn górniczych i operatorzy kopalni, wprowadzenie na rynek jest praktycznie zagwarantowane. Dr Hesch informuje, że producenci maszyn górniczych będą stosować w swoich maszynach wyłącznie ostateczną wersję systemu w ciągu najbliższego roku do dwóch lat.
Źródło: CORDIS
