Các hoạt động khai thác than dưới lòng đất áp dụng cơ giới hóa có tính chất rất phức tạp và nguy hiểm, đòi hỏi số lượng lớn lao động làm việc tại chỗ. Chính vì vậy, khai thác an toàn và hiệu quả hơn - với ít hoặc không có nhân viên làm việc dưới lòng đất là một trong những mục tiêu chính của khai thác mỏ thông minh.

Hệ điều hành Huawei MineHarmony

Trong tất cả các hoạt động khai thác than, đào hầm lò là công việc khó khăn và nguy hiểm nhất, chiếm hơn 40% tổng số vụ tai nạn của ngành. An toàn vận hành hầm lò phụ thuộc vào giám sát thủ công vốn không hiệu quả; hơn một nửa số vụ tai nạn đào hầm là do lỗi của con người.

Do đó, không có gì ngạc nhiên khi ngành công nghiệp khai thác than đang tìm cách triển khai hoạt động khai thác mỏ điều khiển từ xa. Nhưng cho đến nay, các nỗ lực trong ngành vẫn bị cản trở bởi những thách thức về kỹ thuật và vật lý.

Để có hình ảnh video phản hồi từ các diện khai thác được cơ giới hóa hoàn toàn, cần lắp đặt hàng trăm camera trên một gương than có thể dài tới nửa km. Tuy nhiên, trong môi trường khai thác khắc nghiệt như vậy, các sợi quang được sử dụng trong các giải pháp có dây truyền thống dễ bị hư hỏng, gây ra nhiều lỗi.

Trong khi đó, các giải pháp không dây yêu cầu băng thông đường lên cao và độ trễ thấp cho tín hiệu điều khiển từ xa, còn những giải pháp trên mặt đất chỉ có thể xem các hình ảnh riêng biệt, nghĩa là không cung cấp cái nhìn rõ ràng nào về toàn bộ gương mỏ.

Nhưng giờ đây, với công nghệ 5G, các mạng có thể cung cấp băng thông cực cao và có công nghệ đường lên - đường xuống hỗ trợ hình ảnh video HD không dây thời gian thực bao gồm hàng trăm kênh.

Băng thông đường lên có khả năng đạt 1 gigabit mỗi giây trở lên và các thuật toán ghép video dựa trên AI có nghĩa là các hình ảnh riêng biệt từ hàng trăm camera được kết hợp thành các gương than dài 20 mét hiển thị video HD thời gian thực.

Ngoài ra, mạng 5G cung cấp độ trễ thấp cần thiết cho việc điều khiển các máy khai thác mỏ một cách chính xác từ xa. Điều này cho phép các công nhân mỏ trước đây phải làm việc dưới lòng đất nay có thể ngồi trong văn phòng điều khiển các hoạt động từ xa.

Điều quan trọng là, khi xảy ra bất cứ vi phạm đường hầm hoặc các vấn đề về chất lượng, các thuật toán AI sẽ không chỉ kích hoạt báo động thời gian thực mà còn chủ động khắc phục các vấn đề đó.

MineHarmony kết hợp tất cả công nghệ này, cho phép hàng trăm thiết bị nói cùng một ngôn ngữ, là hệ thống cung cấp một bộ giao thức duy nhất để chia sẻ dữ liệu giữa các thiết bị, do đó cho phép kết nối người-máy và máy-máy.

MineHarmony là sự hợp tác giữa Huawei - nhà cung cấp cơ sở hạ tầng công nghệ thông tin, truyền thông và thiết bị thông minh hàng đầu thế giới, và Tập đoàn Đầu tư Năng lượng Trung Quốc - một công ty khai thác mỏ và năng lượng thuộc sở hữu nhà nước. Giải pháp này được thiết kế nhằm cải thiện năng suất, tính bền vững và an toàn bằng cách cho phép các giải pháp vận hành từ xa dựa trên 5G và AI được triển khai trên mặt đất.

Theo Huawei, MineHarmony là hệ điều hành Internet of Things (IoT - Mạng lưới vạn vật kết nối Internet) đầu tiên trong lĩnh vực khai thác mỏ. Nó cho phép các thợ mỏ kết nối điện thoại di động của họ với thiết bị khai thác để hiển thị dữ liệu trực quan và hoàn thành các hoạt động khai thác chỉ bằng một cái chạm ngón tay.  

Đến nay, hệ thống đã được triển khai trên 3.300 bộ thiết bị tại 13 mỏ và một trạm rửa than.

Ngoài việc hỗ trợ điều khiển thiết bị thông minh và tự động tuần tra các địa điểm cố định, MineHarmony còn rút ngắn thời gian nâng cấp phần mềm thiết bị từ một ngày xuống chỉ còn bốn phút.

Theo ông Guo Zhenxing, Chủ tịch Tiếp thị & Giải pháp của Nhóm Khai thác Than Huawei, MineHarmony thể hiện bản chất của một mỏ thông minh, là một nền tảng kỹ thuật số cho phép lưu trữ dữ liệu trong các mỏ, loại bỏ các kho thông tin đồng thời thống nhất các giao diện và thông số kỹ thuật nhằm đơn giản hóa việc xây dựng nền tảng. Từ đó, chuyển đổi các mỏ thông minh từ định hướng xây dựng sang định hướng vận hành.

Ông Zhenxing cho biết, bằng cách xây dựng IoT thế hệ tiếp theo với nền tảng đám mây làm cốt lõi, dữ liệu là yếu tố then chốt và bảo mật là biện pháp bảo vệ, Nhóm khai thác mỏ Huawei tập trung vào việc tạo ra một phương pháp ứng dụng mới tích hợp CNTT thế hệ tiếp theo vào lĩnh vực khai thác mỏ nhằm tạo ra các phương thức mới cho các công ty khai thác mỏ, chuỗi cung ứng và chuỗi công nghiệp. Mục đích là làm việc với các ứng dụng công nghiệp và đối tác thiết bị để hợp lý hóa các luồng dữ liệu dịch vụ liên hệ thống và xây dựng cặp song sinh kỹ thuật số.

Dựa trên nền tảng và kiến trúc mở, các đối tác hệ sinh thái có thể linh hoạt trong các phép lặp và đổi mới, đồng thời nhanh chóng đáp ứng nhu cầu của các doanh nghiệp khai thác than và cải thiện trí thông minh của ngành.

Trong tương lai, Nhóm khai thác mỏ Huawei “sẽ hợp tác chặt chẽ với ngành nhằm giải phóng giá trị mới cho ngành khai thác mỏ, giúp ngành công nghiệp này trở nên an toàn và hiệu quả hơn, trong khi đòi hỏi ít người hơn cho các nhiệm vụ không mong muốn và nguy hiểm", ông Zhenxing cho biết./.