ИИ в горнодобывающей промышленности: От руды до оптимизации

Понимание технологии интеллектуальной добычи

Горнодобывающая промышленность, одна из самых ранних отраслей, возникла еще в древние времена, когда люди добывали минералы и металлы для изготовления инструментов, строительных материалов и торговли. Несмотря на долгую историю, сейчас эта отрасль переживает переломный момент: ей требуются современные технологии, чтобы соответствовать растущему спросу на материалы, имеющие решающее значение для мирового энергопотребления.

Использование технологий искусственного интеллекта помогает горнодобывающей промышленности перейти от старых, трудоемких методов к более интеллектуальным, технологичным процессам. Поскольку в горнодобывающей промышленности генерируется огромное количество данных, ИИ может сделать работу более быстрой, бесперебойной и эффективной. 

Технологии искусственного интеллекта могут применяться во всех областях производственно-сбытовой цепочки горнодобывающей промышленности: от систем компьютерного зрения в самодвижущихся грузовиках до использования горнодобывающими компаниями машинного обучения для прогнозирования спроса на различные полезные ископаемые в зависимости от рынка.

‍

Вот более подробный обзор некоторых других технологий ИИ, используемых в горнодобывающей промышленности:

• Предиктивное обслуживание: Алгоритмы искусственного интеллекта могут использоваться для анализа данных, полученных от горнодобывающего оборудования, чтобы предсказать, когда ему потребуется техническое обслуживание. Это помогает предотвратить неожиданные поломки и минимизировать время простоя. Это позволяет поддерживать бесперебойную работу и снижает риск несчастных случаев, вызванных поломками оборудования, повышая безопасность техники и шахтеров.

• Носимые технологии: Носимые устройства, интегрированные с искусственным интеллектом, могут следить за здоровьем и безопасностью шахтеров. Они отслеживают частоту сердечных сокращений, уровень усталости и воздействие вредных веществ. При возникновении проблем с безопасностью эти устройства могут быстро оповестить шахтеров и руководителей.

• Компьютерное зрение: С его помощью можно отслеживать ход работ и получать информацию в режиме реального времени. Эти данные помогают повысить производительность и сделать горные работы более безопасными.

Применение компьютерного зрения в горном деле

Теперь, когда мы узнали, как ИИ интегрируется в горную промышленность, давайте рассмотрим некоторые способы, с помощью которых компьютерное зрение может оптимизировать и помочь в горных разработках. Анализируя изображения и видео с помощью моделей компьютерного зрения, таких как Ultralytics YOLO11, мы можем извлечь информацию, которая поможет оптимизировать различные горные операции.

Видение Автоматизация горных работ на основе искусственного интеллекта

Компьютерное зрение можно использовать для сортировки и сортировки минеральных руд. Сортировка и сортировка руд помогает сократить общее количество минералов, отправляемых в дробильные цеха, которые могут потреблять большое количество энергии. Более низкий сорт означает более низкую концентрацию минералов, и для дальнейшей переработки рассматривается только руда с самым высоким содержанием. Традиционно это делалось путем ручного анализа проб руды, который мог продолжаться часами или даже днями.

Задачи компьютерного зрения, такие как сегментация изображений, могут помочь ускорить процесс идентификации и классификации образцов руды с высоким содержанием золота. Модели, подобные YOLO11, поддерживающие сегментацию, можно использовать для анализа изображений образцов руды на уровне пикселей. Это помогает отличить минеральные частицы от остального анализируемого материала. Методы, основанные на видении, также более точны, чем традиционные, и помогают предотвратить неправильную классификацию высокосортной руды, что может привести к потерям.

‍

‍Системы компьютерногозрения также могут использоваться для создания и мониторинга границ, определяющих конкретные зоны, куда можно сбрасывать различные виды горных материалов. Ошибки, например, путаница между кучами маргинальной руды и отходами, могут привести к тому, что ценные материалы будут выброшены или будут переработаны не те материалы. Система искусственного интеллекта Vision AI может отслеживать эти зоны в режиме реального времени, обеспечивая погрузку и транспортировку нужных материалов в нужные места. Если границы пересечены или материалы размещены неправильно, руководители могут быть немедленно предупреждены, чтобы вмешаться и устранить проблему, минимизируя ошибки и повышая эффективность работы. 

Искусственный интеллект в обогащении полезных ископаемых: Оборудование для мониторинга

Тяжелые машины - сердце горнодобывающей промышленности, но они могут представлять опасность, если их не обслуживать должным образом. Камеры с искусственным интеллектом могут следить за этими машинами в режиме реального времени, чтобы обеспечить их безопасную работу. Если кажется, что что-то износилось или вот-вот сломается, система оповещает команду о необходимости устранить неисправность до того, как она приведет к аварии. 

Например, конвейерные ленты, которые играют ключевую роль в перемещении руды и отходов в шахтах, часто сталкиваются с такими проблемами, как разрывы, утечки или изношенные детали, которые замедляют работу. Это может показаться незначительными проблемами. Однако порванная лента может пролить материал, заблокировать систему и вызвать ненужные задержки. 

Выявление таких проблем на ранней стадии позволяет ускорить ремонт и обеспечить бесперебойную работу оборудования. Системы компьютерного зрения могут контролировать ремни в режиме реального времени и выявлять такие проблемы, как разрывы, ослабление, утечки или замедление работы. Они также могут работать с устройствами Интернета вещей (IoT), такими как датчики вибрации и инфракрасные камеры, для детальной проверки, обеспечивая непрерывное движение материалов без перебоев.

‍

ИИ для повышения безопасности в горнодобывающей промышленности

Защита здоровья и безопасности шахтеров имеет первостепенное значение на шахтах. Шахты могут быть сложной средой для работы: от неустойчивого грунта до тяжелой техники - многие участки подвержены потенциальным проблемам безопасности. По данным Управления по безопасности и охране труда США, только в 2023 году в шахтах произошло около 42 смертельных случаев.

Методы компьютерного зрения можно использовать для создания карт безопасных и опасных зон вокруг мест добычи. ИИ с помощью компьютерного зрения может контролировать эти участки в режиме реального времени с высокой точностью, устраняя необходимость в ручном контроле. Если кто-то попадает в аварийно-опасную зону, например к дробилкам, буровым установкам или любому другому крупному оборудованию, которое вращается или вибрирует, руководителям будут отправлены предупреждения. Эта система позволяет предотвратить серьезные несчастные случаи и обеспечить бесперебойную работу шахты.

Еще один хороший пример - использование компьютерного зрения для контроля протоколов безопасности с помощью обнаружения объектов. Эти протоколы могут включать в себя идентификацию СИЗ (каски, перчатки, жилеты, защитные очки) и соблюдение надлежащих рабочих процедур. Система мониторинга на основе искусственного интеллекта может отмечать шахтеров, не соблюдающих меры безопасности, и оповещать соответствующие органы. 

‍

Кроме того, в эти системы можно добавить распознавание лиц и эмоций, чтобы отслеживать признаки стресса и усталости. Если шахтер устал или изможден во время работы с тяжелой горной техникой, руководители могут быть предупреждены, чтобы предотвратить несчастные случаи.

Плюсы и минусы искусственного интеллекта в горнодобывающей промышленности

Интегрированная в ИИ добыча полезных ископаемых дает целый ряд преимуществ, от мониторинга в режиме реального времени до ускоренного реагирования на чрезвычайные ситуации. Вот некоторые ключевые преимущества:

• Сокращение затрат с течением времени: Автоматизация на основе искусственного интеллекта снижает трудозатраты и операционную неэффективность, что со временем приводит к значительной экономии.

• Повышение производительности: Автоматизация с помощью искусственного интеллекта повышает производительность за счет упрощения повторяющихся задач и оптимизации рабочих процессов.

• Быстрее экстренное реагирование: ИИ может быть использован для быстрой идентификации аварий, определения их местоположения и предоставления важных подробностей, что ускоряет время реагирования на чрезвычайные ситуации.

Однако, несмотря на растущее внедрение ИИ в горнодобывающую промышленность, все еще существует ряд проблем, которые необходимо учитывать:

• Высокие затраты на внедрение: Стоимость искусственного интеллекта, систем компьютерного зрения, инфраструктуры и квалифицированного персонала может стать проблемой для многих небольших горнодобывающих компаний.

• Суровые условия окружающей среды: Пыль, плохое освещение, вибрации и экстремальные погодные условия могут помешать работе камер и снизить точность систем искусственного интеллекта.

• Этические и проблемы конфиденциальности: Постоянный мониторинг часто поднимает вопросы конфиденциальности и этики. Чтобы завоевать доверие и поддержку работников, горнодобывающие компании могут открыто рассказать о том, как собираются и используются данные.

Влияние искусственного интеллекта на горные работы

Технологии искусственного интеллекта и компьютерного зрения оказывают значительное влияние на горнодобывающую промышленность во всем мире. По данным опросов, 96 % сотрудников крупных шахт по всему миру считают, что ИИ окажет заметное влияние на их шахты. 

‍

Очевидно, что ИИ в горнодобывающей промышленности - это не просто тенденция, а фундаментальный сдвиг в сторону более безопасных, эффективных, производительных и устойчивых операций. По мере развития технологий потенциал ИИ и компьютерного зрения для преобразования этой отрасли также растет, открывая многообещающие перспективы на будущее. 

Подведение итогов

Искусственный интеллект и компьютерное зрение меняют подход к добыче полезных ископаемых, делая ее более безопасной, эффективной и устойчивой. Эти технологии помогают решать такие задачи, как прогнозирование технического обслуживания оборудования, повышение безопасности и более точная сортировка руды. 

Несмотря на сложности, такие как высокая стоимость и тяжелые условия труда, преимущества перевешивают недостатки. По мере того как ИИ будет совершенствоваться, он будет играть еще большую роль в том, чтобы сделать добычу полезных ископаемых более интеллектуальной и ответственной в будущем.

Чтобы узнать больше, посетите наш репозиторий GitHub и присоединяйтесь к нашему сообществу. Изучите применение ИИ в самоуправляемых автомобилях и сельском хозяйстве на страницах наших решений. 🚀