3D-P et Cisco modernisent le réseau de mines de sables bitumineux avant la flotte autonome de Cat

Une mine de sables bitumineux en Alberta, dans le nord du Canada, a chargé 3D-P de mettre à niveau son réseau sans fil et de le rendre prêt à l’autonomie. Avec la commande Caterpillar pour le transport d’un système autonome à l’horizon, Cisco a été choisi comme fournisseur d’infrastructure sans fil. 3D-P affirme avoir développé une conception de réseau sans fil Cisco qui était non seulement prête pour l’autonomie, mais qui offrait redondance et évolutivité, tout en dépassant les exigences de performance de l’application autonome.

La mine est située à distance et connaît des conditions hivernales extrêmes, exploitant une grande flotte d’environ 190 équipements de transport, de chargement et auxiliaires. 3D-P déclare: «Pour que la mine reste compétitive, il est impératif qu’elle utilise les dernières technologies pour garantir une production efficace. En conséquence, la mine a toujours recherché les dernières applications et technologies de production, de sécurité et de maintenance des actifs. Bien entendu, toute solution doit être capable de survivre aux températures froides, à la neige et à la glace, ainsi qu’à fournir des communications fiables dans une mine à ciel ouvert.

La technologie sans fil est utilisée sur place pour faciliter les communications de la flotte et la collecte de données d’application. Le réseau sans fil existant, déployé en 2012, a atteint son niveau de performance maximal en 2017. Il est devenu clair qu’une technologie plus performante était nécessaire. «Mais toute mise à niveau technologique devrait également tenir compte de la vision d’autonomie de la mine. Beaucoup considèrent le transport autonome comme l’avenir de l’exploitation minière. Il offre une combinaison particulièrement attrayante d’économies de coûts et de performances améliorées que les exploitants miniers comme cette mine dans le nord du Canada considèrent comme fondamentale pour rester compétitif.

3D-P assure l’entretien du site depuis plus de six ans. À la suite de cette relation, 3D-P a été chargé de mettre à niveau son réseau sans fil. Et c’est aussi 3D-P qui a été sollicité pour s’assurer que la mise à niveau du réseau, et toute la technologie associée, puisse répondre à la vision de la mine d’une mine autonome. La soi-disant «mine numérique». En réponse au besoin de la mine d’un nouveau réseau sans fil, 3D-P a développé une solution adaptée aux besoins. Le nouveau réseau avait six exigences primordiales:

1. Le réseau et les composants réseau associés doivent être approuvés pour l’application du système de transport autonome (AHS) de Caterpillar [Commande pour le transport]. L’application AHS nécessitait une amélioration d’un ordre de grandeur des performances du réseau sur le réseau existant;
2. Bien que le réseau doive être compatible AHS, il doit également prendre en charge les applications existantes des systèmes de contrôle des mines (MCS) existants
;
3. La conception du réseau doit être évolutive;
4. La technologie et les produits choisis doivent être capables de survivre à un environnement difficile;
5. Le réseau doit assurer la redondance des applications critiques; et
6. Il devrait y avoir peu ou pas d’interruption de l’activité minière en cours pendant la mise à niveau.

En préparation de cette exigence de mise à niveau, 3D-P et la mine avaient mis en œuvre des points d’extrémité intelligents (IEP) à double radio dans les véhicules de la mine depuis un certain temps. Cette approche a permis au site de migrer sa flotte vers le nouveau réseau avec des temps d’arrêt liés au réseau limités. Quant à l’infrastructure de réseau sans fil prenant en charge ces radios, les produits Cisco ont été choisis car ils répondent à toutes les exigences énoncées. «L’approche de 3D-P pour la conception et le déploiement du réseau de la mine était basée sur son expérience du déploiement de technologies similaires dans plus de 90 mines à travers le monde. L’un des principaux tenants de l’approche de 3D-P est sa vision et sa stratégie à long terme en ce qui concerne la migration technologique tout au long de la vie de la mine. Les produits, projets et services d’assistance de 3D-P sont conçus dans un esprit de partenariat et de performance à long terme. Dans ce cas, le résultat a été une mise à niveau efficace et rentable de la technologie, avec le moins d’impact possible sur les opérations en cours. »

Le plan de mise à niveau exigeait la réutilisation des mêmes fréquences par le nouveau réseau qui étaient actuellement utilisées par le réseau existant. Afin de minimiser les problèmes de brouillage pendant la mise à niveau, il a été déterminé qu’une interruption complète serait entreprise, mais d’une manière qui entraînerait le temps d’arrêt minimum absolu pour les applications de flotte.

L’engagement de la mine, de 3D-P et de Caterpillar à faire approuver Intelligent Endpoint AHS a été essentiel au succès du projet. Parallèlement au projet de mise à niveau de la mine, 3D-P a travaillé avec Caterpillar pour effectuer tous les tests nécessaires afin de s’assurer que tous les IEP étaient prêts à être utilisés dans le futur réseau AHS. La mise en œuvre de la mise à niveau du réseau s’est déroulée en quatre étapes, le basculement initial se produisant dans la zone du parc à résidus

1. Les points d’extrémité intelligents précédemment déployés sur la flotte ont été mis à niveau et configurés par micrologiciel, prêts pour le changement d’infrastructure et la connectivité résultante sur la deuxième radio dans l’IEP;
2. L’ensemble du réseau hérité a été arrêté en une seule fois;
3. Les nouveaux éléments de l’infrastructure de réseau avaient été mis en service avant la mise en service et ont été mis sous tension immédiatement après la mise hors tension du réseau existant; et
4. La flotte a été interrompue, les équipements de transport et de pelle prioritaires étant les premiers à utiliser le nouveau réseau.

Les équipes de 3D-P et du site minier se sont réunies sur place pour effectuer les activités préliminaires de basculement le 2 février 2018. Le réseau hérité a été mis hors tension le lendemain. Les jours suivants, ces équipes ont travaillé sur les ascenseurs les plus lourds et avec une interruption de service minimale. Pendant et après la coupure du réseau, 3D-P a fourni un niveau de support accru, garantissant une transition en douceur. En plus de leur assistance standard, qui comprend une assistance par e-mail et par téléphone; mises à niveau du micrologiciel; et l’assistance à la configuration, un certain nombre de nouveaux services de support ont été ajoutés et sont désormais disponibles pour tous les clients, fournissant une solution de services gérés qui aide la mine à réaliser des performances maximales du réseau:

• Participation à la planification de la mine – des réunions mensuelles avec les planificateurs de la mine sont organisées pour déterminer les mesures proactives qui correspondent aux changements apportés aux pelles;
• Des visites de site hebdomadaires sont organisées pour soutenir le réseau AHS;
• Des visites de sites mensuelles sont organisées à l’appui de l’ancien système de contrôle des mines (SCS);
• Le suivi du programme et les rapports en dehors du projet de mise à niveau sont fournis;
• Des rapports mensuels sur les indicateurs clés de performance (KPI) sont générés; et
• La surveillance du réseau à l’aide de l’application Insight de 3D-P est utilisée.

«L’application de surveillance de réseau Insight de 3D-P a été développée en partenariat avec le site comme une condition nécessaire au fonctionnement du nouveau réseau. Insight fournit une visualisation en temps réel des performances du réseau et des actifs. Il affiche l’état haut / bas ainsi que les indicateurs liés aux performances de tous les périphériques du réseau. Ceux-ci incluent les points d’accès Cisco; les radios point à point et point à multipoint Cambium; les remorques solaires à pile à combustible hybride 3D-P; et les appareils IEP de la flotte. »

Développé spécifiquement en tant que réseau minier et moniteur d’actifs, Insight applique des règles spécifiques aux applications minières à chaque actif surveillé. Par exemple, plutôt que d’afficher simplement la force du signal pour une liaison spécifique, Insight surveille et alerte lorsque des défaillances réseau spécifiques à une application minière sont détectées, telles que des corrections GPS arrivant sporadiquement sur un récepteur HPGPS, ou les exigences de latence spécifiées par l’application ne sont pas satisfaites.

L’application MCS a mieux performé que prévu sur le nouveau réseau, selon le personnel de la mine. Tous les objectifs de basculement ont été atteints. Des tests de mise en service ont été effectués pour s’assurer que le réseau répondait à toutes les exigences de conception initiales et pour établir des critères de performance pour le soutien continu du réseau. «En conclusion, le projet de mise à niveau du réseau minier et de zone d’opération autonome (AOZ) a fourni probablement le réseau le plus performant du genre en Amérique du Nord, à une fraction du coût d’autres réseaux complexes et de taille similaire.
Tout cela a été accompli dans un calendrier de mise en œuvre ambitieux de six mois.