كيف ساعدت الروبوتات في استعادة عمل منجم انهار
في صباح يوم 13 أغسطس 2021 المبكر، سمع جاستن ديزني، مدير منجم الحجر الجيري التابع لشركة Lhoist في أمريكا الشمالية بالقرب من كراب أوتشارد في ولاية تينيسي، صوتًا لم يسمعه من قبل خلال 16 عامًا من العمل في المنجم.
«كان الأمر يشبه المطر المتساقط من الأعمدة. في تلك اللحظة أدركت الأمر تمامًا وبدأت الإخلاء. في الساعة 6:40 كان الجميع في أماكنهم المحسوبة، وحوالي الساعة 6:59 و48 ثانية انهار المنجم»
أطلق المنجم، الذي يزيد عمره على 100 عام، عند انهياره دفعة من الهواء والطين والحطام تتحرك بسرعة نحو 193 كم/ساعة من جميع المداخل وفتحات التهوية. ونتيجة إخلاء ديزني أثناء الحادث، لم يُصب أحد بأذى. وتبيّن أن الحادث نتج عن انهيار دعامات قديمة جدًا (يتراوح عمرها بين 40 و70 عامًا)، ما أدى إلى هبوط كبير في سطح الأرض.
حددت إدارة السلامة وصحة العمال في المناجم بالولايات المتحدة (MSHA) بسرعة أن منطقة هبوط السطح، بعرض 244 مترًا وعمق 30 مترًا، التي خلفها الانهيار، خطيرة للغاية على الاستكشاف البشري. غير أن الحل الروبوتي لن يكون سهلًا هو الآخر.
قبل الانهيار، استخدم عمال المنجم نظام راديو ثنائي الاتجاه يعمل عبر موصل متسرب تابع لشركة PBE Group. ولم يكن الموصل المتسرب يملك سعة كافية لدعم الطائرات المسيرة أو الروبوتات. وحتى لو امتلكها، لم يكن يعمل بعد الانهيار.
«إنها مهمة فريدة: محاولة إنشاء نظام اتصال تحت الأرض يوفر سعة كافية لمعالجة الفيديو وتطبيقات LiDAR اللازمة، دون أي بنية تحتية سطحية»
قرر روب كوخ، مدير التكنولوجيا في PBE، في ظل غياب الشبكة والطاقة بعد الحادث، أن أفضل حل هو شبكة IP لاسلكية ذات زمن استجابة منخفض وسعة عالية. واستقر في النهاية على استخدام شبكة IP شبكية من Rajant وروبوتات من Australian Droid and Robot (ADR). وكانت PBE وRajant وADR تعمل معًا على حلول سابقة.
استخدم الفريق 10 روبوتات مسيرة من طراز ADR Explora XL، وشبكة اتصالات لاسلكية تحت الأرض من Rajant Kinetic Mesh، إضافة إلى معدات وتقنيات PBE. وضعت الروبوتات ثلاث نقاط من البنية التحتية للشبكة داخل المنجم، أعمقها على عمق 1.7 كم، وركّبت ثمانية مراكز روبوتية.
«تمكنّا من إنشاء تصور جيد حقًا لمكان الانهيار والمناطق الآمنة التي يمكننا أن نرسل إليها عمليات استكشاف بشرية»
فحصت روبوتات ADR جميع أجزاء المنجم الضرورية، بينما كانت تنقل بيانات الفيديو بسرعة تصل إلى 80 ميغابت في الثانية. وتمكنت الروبوتات من إتمام الفحص والسماح لعمال المنجم بالعودة إلى الداخل لاستعادة الكهرباء والاتصال.
«تمتلك ADR أسطولًا صغيرًا من الروبوتات الجاهزة للعمل في الطوارئ، لكن ذلك يتطلب عددًا أكبر من الوحدات بمستشعرات وقدرات مختلفة. فقد بنينا بسرعة مزيدًا من الروبوتات وأجرينا اختبارات دقيقة لمحاكاة الظروف والمسافات التي كنا سنواجهها في الولايات المتحدة. كانت لدينا فرق في أنحاء بريزبن، وفي مرحلة ما كانت لدينا روبوتات منتشرة في عدة ضواحٍ، يتم التحكم بها من مركز مركزي. وأُرسلت الروبوتات إلى الولايات المتحدة في أقل من شهر، برفقة أندريه بريلر، كبير المهندسين الإلكترونيين، وكالوم ماكديرميد، كبير مهندسي الروبوتات. وبعد اختبارات نهارية على السطح، دخلت الروبوتات المنجم، وقام كل روبوت بنقل إشارة الاتصال إلى الروبوت التالي، فأنشأ داخل المنجم شبكة متسلسلة عالية السعة. وبعد أسبوع حصل الفريق على بيانات كافية تمكّن فريق التعدين من استئناف العمل، وكانت الشركة الوحيدة في العالم القادرة على تقديم المعدات المطلوبة في الوقت المناسب»
تعتزم الشركة نشر شبكة Kinetic Mesh في جميع أنحاء المنجم. وفي المستقبل، إذا واجهت مشكلة في عدم الاستقرار، يمكنها ببساطة إدخال روبوت واحد من ADR إلى المنجم باستخدام البنية التحتية الشبكية القائمة، بما يحافظ على سلامة العمال وأداء متواصل دون انقطاع.
«عندما علمنا بالحاجة إلى الفحص بالروبوتات بعد الانهيار، ركزنا على إيجاد أفضل حل للنشر السريع والمرن والأداء العالي. احتاج المنجم إلى شبكة نقل بيانات مرنة عالية السعة لدعم مجموعة واسعة ومتغيرة من عمليات الفحص. وكانت تقنية الشبكات الشبكية من Rajant الخيار الواضح لهذا الغرض. وخلال التنفيذ، تمثلت المهمة في تصميم عناصر الشبكة التي تنشرها الروبوتات بنفسها داخل المنجم. وسرعان ما انتقلنا إلى البحث عن أفضل تقنية هوائيات للروبوتات ولعقد العبور. ثم توجهنا إلى الموقع لبناء عقد الروبوتات القابلة للنشر وشبكة البيانات الأرضية إلى مركز عمليات الفحص. وأتاحت عناصر الشبكة والهوائيات وقتًا كافيًا لإجراء الفحص. نحن سعداء بأن المنجم اختار PBE لهذا المشروع الرائد، لاستئناف العمل في المنجم بأمان باستخدام أفضل التقنيات المتاحة»
