Wed Jul 17 2019

07 17

Sensortechnologie redt kompellevens

14/05/2018

Door Ad Spijkers

Het Technologie-Zentrum Informatik und Informationstechnik (TZI) van de Universität Bremen werkt samen met de Universiteit van de Witwatersrand in Johannesburg aan sensoren voor het lokaliseren van vermiste mijnwerkers. Decentrale radionetten moeten in de toekomst helpen kompels op tijd te vinden.


     

Afgelopen jaar kwamen in Zuid-Afrika meer dan tachtig mensen om het leven bij ongevallen in groeven. Wereldwijd rekenen experts met meer dan 10.000 doden bij ongelukken in mijnen. Wetenschappers van beide universiteiten ontwikkelen daarom samen een nieuw sensor- en radionetwerk dat een positiebepaling van vermiste kompels mogelijk moet maken. Bovendien heeft de technologie het potentieel om de gezondheid van de arbeiders te garanderen, ook in het dagelijks leven.

Een van de grootste gevarn voor mijnwerkers is het instorten van platfonds en wanden. De arbeiders zijn dan vaak van de buitenwereld afgesneden of worden bedolven. Voor reddingsteams is het vaak zeer moeilijk om de getroffen mijnwerkers te lokaliseren, mede omdat de delfstoffen intussen steeds dieper in de aarde worden geëxploiteerd. Veel bedolven kompels worden te laat gevonden, sommigen nooit.

Robuuste decentrale radionetten

Tot nu toe was hier geen oplossing voor omdat conventionele radiografische technologieën onderaards niet werken – zeker niet onder bergen puin. Aan hety TZI houden onderzoekers van de werkgroep Communicatienetten zich al enkele jaren bezig met de opbouw van decentrale netwerken die kunnen worden gebruikt wanneer de infrastructuur het begeeft, bijvoorbeeld door natuurrampen. Dit werk helpt ook om in mijnen betrouwbare communicatie te realiseren.

Het project is ontstaan in het kader van een uitwisselingsbezoek van wetenschappelijk medewerkers van de Zuidafrikaanse universiteit. Samen met lokale partners ontwikkelden de Zuidafrikaanse onderzoekers een systeem van nodes, die een bereikbaarheid in alle hoeken van een mijn mogelijk moeten maken. De mijnwerkers dragen daarbij een sensor op hun lichaam, die automatisch hun exacte verblijfplaats naar het systeem zenden. Zelfs wanneer de verbinding bij een ongeluk wordt verbroken, kan op deze manier de laatste positie van de betreffende kompel worden bepaald. Zelfs dat is al een belangrijk hulpmiddel.

Bewaking van vitale lichaamsfuncties

Het systeem gebruikt een lage radiofrequentie die veel robuuster is dan het normale WLAN-net. Dit resulteert weliswaar in een beperkte bandbreedte, dus minder data die kunnen worden overgestuurd, maar er blijft genoeg ruimte om behalve de positie van de mijnwerkers ook vitale lichaamsfuncties of het zuurstofgehalte in het bloed te versturen. Hierdoor kunnen de betrfende personen op tijd in veiligheid worden gebracht, bijvoorbeeld wanneer de zuurstofvoorziening i de tunnels niet optimaal functioneert.

De eerste tests hebben de prestaties van het systeem bevestigd: in de kelder van de Universiteit van de Witwatersrand waarin de omgeving van een mijn is nagebouwd. Nu moet het systeem verder worden ontwikkeld voor toepassing in een echte mijn. In deze samenhang wordt ook de samenwerking tussen de universiteiten in Bremen en Johannes uitgebreid. Op de foto de harde kern van het gezamenlijke onderzoeksteam: van links naar rechts Idrees Zaman, Prof. Anna Förster (beide Univeristät Bremen), Prof. Frederick Cawood, Dr. Asad Mahmood (beide Wits University).