Aufrufe
vor 2 Jahren

GP 02/17

  • Text
  • Gesteins
  • Perspektiven
  • Unternehmen
  • Zudem
  • Deutschland
  • Einsatz
  • Rohstoffgewinnung
  • Rohstoffe
  • Industrie
  • Maschinen

42 IT & Datenmanagement

42 IT & Datenmanagement Big Data: Die Digitalisierung von Steinbrüchen und Kiesgruben Digitale Lagerstättendaten: Die Komplexität reicht von einfachen Lagerstättenmodellen bis hin zu stratigrafischen Blockmodellen. Im Rahmen der öffentlichen Diskussion über die Einführung von Industrie 4.0 in die Gewinnungsindustrie steht am Anfang zunächst die Frage nach dem in der Praxis vorhandenen digitalen Datenbestand in den Betrieben, denn dieser ist Grundlage für viele nachgeschaltete Prozesse und Steuerungsoptionen. Welche Daten werden gebraucht? Die Datendigitalisierung umfasst nicht nur Daten für die unmittelbare Prozesssteuerung von Brech-, Klassier- und Bandanlagen oder die Steuerung eines Gewinnungsgerätes, sondern beginnt bereits mit dem Lagerstättenmodell, der Tagebaugeometrie, Grundstücks- und Genehmigungsinformationen sowie Betriebsdaten. Auch auf den ersten Blick für den operativen Bereich weniger interessante Daten zu Grundstücken, Verträgen und Buchhaltungsinformationen sind wichtige Bestandteile zur langfristigen Sicherung und täglichen Durchführung der Rohstoffgewinnung. Bedingt durch die sehr heterogenen Dateninhalte und -formate stellt neben der Datendigitalisierung und -modellierung eine möglichst zentrale bzw. integrierte Datenverwaltung viele Unternehmen bereits vor große Herausforderungen. Im Vordergrund stehen dabei in den Steinbrüchen und Kiesgruben derzeit noch nicht komplexe Vernetzungen von Mensch, Maschine und Anlagen, sondern eine schnelle Bereitstellung und Kombination der unterschiedlichen alphanumerischen und grafischen Informationen. Die im Beitrag dazu aufgeführten Beispiele wurden mit der speziell für die Rohstoffindustrie entwickelten Planungs- und Informationssoftware Auto- Plan erstellt. Sie zeigen den derzeitigen Stand und die Möglichkeiten moderner Digitalisierung in den Bereichen Lagerstätte, Vermessung, Informationssysteme und Betriebsdatenerfassung. Lagerstätte Die Lagerstätte wird in Explorationskampagnen meist im Vorfeld des eigentlichen Gewinnungsbetriebes bzw. durch Analysen während der Gewinnung erkundet. Die hierbei anfallenden Informationen und Beschreibungen werden heute in zentralen SQL-Datenbanken sowie die geometrischen räumlichen Abgrenzungen in einem CAD-Modell gespeichert. Dabei reicht die Komplexität von einfachen Lagerstättenmodellen mit Abraum und Wertmineralkörper bis hin zu komplexen stratigraphischen Blockmodellen mit unterschiedlichen chemischen Qualitätsparametern, wie sie u. a. in der Kalk- und Zementindustrie benötigt werden. Zusätzlich zu den Explorationsbohrungen können auch Qualitätsdaten, z. B. aus Sprengbohrlöchern, Haufwerksanalysen oder Cross-Belt-Analysen in das Lagerstättenmodell einfließen. Ein stetiges Update des Modells mit Detailinformationen zu aktuellen Abbau-/ Ladepunkten im Steinbruch sichern die Qualitätssteuerung bereits in der Gewinnung. Kombiniert mit Vermessungsdaten und Grundstücksinformationen können ebenfalls z. B. Substanzwerte der Grundstücke sowie Restabbaumengen und jährliche Substanzabschreibungen ermittelt und über Schnittstellen an die Gesteins Perspektiven 2/2017

IT & Datenmanagement 43 betreffenden Buchhaltungssysteme weitergegeben werden. Topografie Die Digitalisierung der Tagebauoberfläche erfolgt heute zunehmend per Photogrammetrie. Durch die rasante Entwicklung von Unmanned Aerial Vehicles (UAV) bzw. Drohnen gewinnt die Geländeüberfliegung zunehmend für die Rohstoffindustrie an Bedeutung. Die Dohmen, Herzog & Partner GmbH (DH&P) und ihre Kooperationspartner aus der Vermessungstechnik absolvierten in den letzten Jahren zahlreiche Projekte in Steinbrüchen und Kiesgruben. Die Einsätze zeigen wesentliche Vorteile, aber auch neue Schwierigkeiten gegenüber klassischen Vermessungsverfahren auf. Mit einer Bodenauflösung bis zu 3 cm Punktabstand und einer Flugzeit von maximal einer Stunde ist es möglich, auch großflächige Tagebaue schnell und präzise zu vermessen. Hierbei können ebenso unzugängliche Bereiche des Steinbruchs einfach erfasst werden. Auch ist eine gute bildhafte Betriebsdokumentation mittels entzerrtem und geo referenziertem Luftbild (Orthofoto) möglich. Eine detailgetreue Berechnung eines digitalen Geländemodells (DGM) erfolgt auf Basis der durch die photogrammetrische Auswertung berechneten dichten 3-D-Punktwolke. Neben den großen entstehenden Datenmengen bildet die photogrammetrische Auswertung nur die Oberfläche der bildhaft erfassten Bereiche ab. Somit sind berechnete Punkte in Bereichen von hohem und dichtem Pflanzenbewuchs (z. B. Wald) sowie Gebäuden und Anlagen nicht für die Geländemodellierung zu verwenden und müssen manuell oder über spezielle Punktfilter entfernt werden. Die momentan größte Herausforderung ist die Darstellung der Vermessungsdaten in einem Kartenwerk bzw. in einem bergmännischen Risswerk nach DIN 21901. Die Ergebnisse der photogrammetrischen Auswertung bestehen neben dem Luftbild aus einer dreidimensionalen Punktwolke. Diese Punktwolke Moderne Vermessung: Mit Drohnenbefliegungen ist es möglich, auch großflächige Tagebaue schnell und präzise zu vermessen. ist für die kartografische Darstellung in Böschungsober- und -unterkanten einschließlich Böschungssignatur und anderen Geländekanten wie Straßen, Wege, Gewässerbereiche sowie ausgedünnten Geländepunkten zu überführen. Eine schnelle automatisierte Kantenerkennung von Böschungsober- und -unterkante einschließlich Signaturberechnung ist in vielen Softwareprodukten nicht enthalten und erfordert aufwendige Das Metso Lebensdauer-Serviceprogramm. Weil jeder Stein zählt ... Was uns von allen anderen Anbietern unterscheidet, ist der Metso Way. Bei neuen Ausrüstungen stehen immer die Investitionskosten im Vordergrund. Doch wie erzielen Sie auf Dauer die niedrigsten Gesamtbetriebskosten? Zugeschnittene Wartungsprogramme, zuverlässige Lieferprozesse und Prozeßoptimierungsmaßnahmen sind Bestandteile des Metso Lebensdauer-Serviceprogramms, um eine optimale Produktqualität bei dauerhaft niedrigsten Kosten erzielen. Erfahren Sie mehr über www.metso-deutschland.de Hotline: 0800 353 6000 #TheMetsoWay 2/2017 Gesteins Perspektiven

Archiv Fachzeitschriften