Hoppa till innehållet
Den intelligenta bergbulten  Foto: Linda Alfredsson
Den intelligenta bergbulten, framtagen av forskare vid Luleå tekniska universitet, som tagit sig vidare till semifinal i IoT-tävlingen Ipso Challenge. Foto: Linda Alfredsson

Intelligenta bultar varnar för skalv

Publicerad: 22 oktober 2015

Den kan varna för skalv och själv meddela om den håller på att gå sönder. Nu har den intelligenta bergbulten, framtagen av forskare vid Luleå tekniska universitet, tagit sig till semifinal i den prestigefyllda tävlingen Ipso Challenge.

För att en gruvort inte ska kollapsa förankras ortens ytskikt i berget med tre meter långa järnbultar. Järnbultarna används för att stabilisera håligheter i berget och årligen installeras det ungefär 100 miljoner bultar runt om i världen. Men bultarna kan gå sönder, till exempel vid seismisk aktivitet orsakad av sprängningar eller skalv, och därmed förlora sin bärande förmåga. Någon teknologi som kan upptäcka att bultarna gått sönder har dock inte funnits tidigare och det är sällan som det går att se med bara ögat att en bult är trasig.

– Enkelt förklarat kan man säga att vi har tagit en vanlig bergbult och försett den med Internet of Things (IoT)-teknologi, säger Jens Eliasson, biträdande professor i industriell elektronik.

Ökad säkerhet i gruvor

Genom att förse bergbultar med sensorer och möjliggöra för trådlös kommunikation kan flera olika parameterar övervakas. Sensorer kan till exempel känna av om det förekommer slitningar i bulten, alltså om den är på väg att gå sönder. Sensorer kan också reagera på vibrationer.

– Sensorn på bergbulten analyserar själv avvikelser och kan då upptäcka skalv som den sedan varnar för. Det innebär ökad säkerhet för dem som befinner sig i gruvan, säger Jens Eliasson.

Självklart finns det redan i dag instrument i gruvorna som kan varna för skalv, så kallade geofoner. De är väldigt precisa men också väldigt dyra. De smarta bergbultarna skulle bli ett komplement till geofonerna, betydligt fler i antal och följaktligen ge fler mätpunkter till en lägre kostnad.

– Målet är att sensorerna ska mäta vibrationer tusentals gånger i sekunden på väldigt många platser. En av våra största utmaningar är att det krävs lång batteritid och stor minneslagring.  Vi hoppas kunna uppnå en batteritid på mellan två och fem år och minneslagringen är redan i dag uppe i 64 megabyte.

Varnar och informerar

Alla intelligenta bergbultar är kopplade till en gateway som i sin tur också kan skicka signaler. Varje bergbult är dessutom försedd med kraftiga diodlampor i olika färger. Dioderna kan fungera som ett varnings- eller informationssystem och till exempel visa vägen till närmaste utgång eller signalera att här råder det fara för skalv. Ytterligare en funktion som är under utveckling handlar om positionering. Med hjälp av samverkande bergbultar skulle det vara möjligt att positionera någon eller något som befinner sig under jord.

Ipso Challenge är en tävling inom IoT, Internet of Things och arrangeras av Ipso Alliance. Av 50 inskickade bidrag har tio gått till semifinal och den smarta bergbulten är ett av dessa. Både semifinalen och finalen avgörs i början av december i San Jose, USA.  

Förutom forskare från Luleå tekniska universitet har även Eistec, GrepIT, Malmfälten AB och Gluetech varit involverade i framtagandet av bulten.

Följ den smarta bergbulten på Twitter, @SmartRockbolt.