تحسين نقل العينات باستخدام طائرات الهليكوبتر بدون طيار في منطقة استكشاف الليثيوم التي تبلغ مساحتها 4,500 متر

نظرة عامة على المشروع

كان مشروع استكشاف الليثيوم يقع على ارتفاع حوالي 4,500 متر ، حيث شكل نقل العينات الجيولوجية من مواقع الاستكشاف البعيدة تحديات لوجستية كبيرة.

في ظل طريقة النقل التقليدية، كانت عينات الاستكشاف تُنقل يدويًا أو باستخدام حيوانات الياك ، وذلك حسب التضاريس وإمكانية الوصول.

قد يستغرق نقل عينة واحدة تزن 20 كيلوغرامًا حوالي 3 أيام.

كما أن بيئة المرتفعات العالية تعرض الأفراد والحيوانات لمخاطر متعددة، بما في ذلك داء المرتفعات والتضاريس الوعرة والمخاطر الجيولوجية المحتملة.

ولتحسين كفاءة وسلامة نقل العينات، أدخل فريق الاستكشاف نظام نقل ثقيل بواسطة طائرات الهليكوبتر بدون طيار في عام 2024.

وفرت الطائرة بدون طيار الثقيلة خيار النقل الجوي لنقل العينات الجيولوجية بين مناطق الاستكشاف النائية ونقاط التجميع المحددة، مما يقلل الاعتماد على أساليب النقل البري التقليدية.

أظهر المشروع نهجاً أكثر كفاءة في مجال الخدمات اللوجستية في بيئات استكشاف المعادن على ارتفاعات عالية.

التحديات

بيئة الارتفاعات العالية للغاية

تقع منطقة الاستكشاف على ارتفاع 4,500 متر تقريباً فوق مستوى سطح البحر . وقد شكلت بيئة الارتفاع الشاهق تحديات إضافية لكل من الأفراد ووسائل النقل التقليدية.

تضاريس صعبة

غالباً ما تتضمن مناطق التنقيب عن الليثيوم النائية تضاريس وعرة وبنية تحتية محدودة للنقل. ولذلك، قد يتطلب نقل العينات من مواقع التنقيب إلى نقاط التجميع وقتاً وجهداً كبيرين.

وقت النقل الطويل

في ظل أساليب النقل التقليدية، قد يستغرق نقل عينة جيولوجية واحدة تزن 20 كيلوغراماً حوالي 3 أيام . وقد أدى ذلك إلى إبطاء عملية نقل العينات والتأثير على كفاءة سير العمل الاستكشافي بشكل عام.

المخاطر على صحة الإنسان

قد يُعرّض العمل على ارتفاع 4,500 متر العاملين لمخاطر مرتبطة بظروف الارتفاعات الشاهقة. لذا، يُمكن أن يُساهم تقليل النقل اليدوي غير الضروري في الحدّ من تعرّض العاملين لظروف العمل الميدانية الصعبة.

مخاطر السلامة الجيولوجية

قد تحتوي مناطق التنقيب الجبلية على منحدرات غير مستقرة، وتضاريس شديدة الانحدار، ومخاطر جيولوجية أخرى. ويمكن أن يؤدي نقل المواد يدويًا عبر هذه البيئات إلى زيادة المخاطر التشغيلية.

خيارات النقل البري محدودة

في مناطق الاستكشاف النائية، قد تعجز المركبات التقليدية عن الوصول إلى العديد من مواقع أخذ العينات. وهذا يجعل النقل اليدوي أو النقل باستخدام الحيوانات بدائل محتملة، وكلاهما يواجه صعوبات في التضاريس الوعرة.

حلول النقل الثقيل بواسطة الطائرات بدون طيار

ولمعالجة التحديات اللوجستية لنقل العينات على ارتفاعات عالية، أدخل فريق الاستكشاف نظام طائرات هليكوبتر ثقيلة بدون طيار.

توفر الطائرة بدون طيار خيارًا لوجستيًا جويًا لنقل العينات الجيولوجية بين مواقع الاستكشاف البعيدة ونقاط التجميع المحددة.

سير العمل التشغيلي هو:

جمع العينات
↓
تحميل الطائرة بدون طيار
↓
إقلاع طائرة بدون طيار ثقيلة
↓
النقل الجوي
↓
تسليم العينة
↓
التحليل الجيولوجي

من خلال نقل العينات عبر الهواء، يقلل النظام من الحاجة إلى نقل المواد الثقيلة يدويًا عبر التضاريس الجبلية الوعرة.

كيف تعمل عملية نقل العينات

1. جمع العينات الجيولوجية

تقوم فرق الاستكشاف بجمع عينات جيولوجية في مواقع استكشاف الليثيوم المحددة. ويمكن بعد ذلك تجهيز العينات لنقلها جواً.

2. تجهيز الحمولة

يتم تغليف العينات الجيولوجية بشكل آمن وتحميلها على متن المروحية الثقيلة بدون طيار وفقًا لحمولة الطائرة بدون طيار ومتطلباتها التشغيلية.

3. تخطيط مسار الرحلة

يتم تخطيط مسار النقل الجوي وفقًا لمواقع موقع الاستكشاف، ونقطة جمع العينات، وظروف التضاريس، والمتطلبات التشغيلية.

4. إجراء رحلات جوية ذاتية أو يتم التحكم فيها عن بعد

تقوم المروحية الثقيلة غير المأهولة بنقل العينات جواً، متجنبة الطرق البرية الصعبة قدر الإمكان.

5. تسليم العينات

تُنقل العينات إلى موقع التجميع أو المعالجة المُحدد. وهذا يسمح بدخول العينات الجيولوجية في عملية التحليل اللاحقة دون الاعتماد كلياً على النقل البري.

6. مهام النقل المتكررة

يمكن للطائرة بدون طيار القيام بمهام نقل متكررة وفقًا لمتطلبات الاستكشاف، مما يوفر خيارًا لوجستيًا مرنًا لمناطق التعدين النائية.

التقنيات الرئيسية

مروحية ثقيلة بدون طيار

صُممت منصة الطائرات المسيرة الثقيلة لمهام النقل التي تتطلب حمولة أكبر من الطائرات المسيرة الصغيرة التقليدية. وهذا يجعلها مناسبة لمهام لوجستية مثل نقل العينات الجيولوجية.

عمليات على ارتفاعات عالية

تم نشر نظام الطائرات بدون طيار في بيئة صعبة على ارتفاع 4,500 متر تقريبًا فوق مستوى سطح البحر ، مما يدل على تطبيق الخدمات اللوجستية الجوية غير المأهولة في الاستكشاف على ارتفاعات عالية.

اللوجستية الجوية

يُتيح النقل الجوي إمكانية نقل العينات عبر الطرق الجبلية الوعرة ويقلل الاعتماد على النقل اليدوي أو النقل القائم على الحيوانات.

تشغيل عن بعد

تتيح عملية التشغيل عن بعد إمكانية تنفيذ مهام النقل دون الحاجة إلى وجود أفراد لمرافقة الحمولة طوال الطريق.

تخطيط المسارات المرن

يمكن استخدام المنصة الجوية لإنشاء طرق نقل بين مواقع الاستكشاف البعيدة ونقاط التجميع المحددة.

نتائج المشروع

نقل عينة وزنها 20 كجم

يدعم نظام النقل الثقيل بواسطة الطائرات بدون طيار نقل العينات الجيولوجية التي يبلغ وزنها حوالي 20 كيلوغرامًا لكل مهمة.

تقليل الاعتماد على النقل البري

يقلل نموذج الخدمات اللوجستية الجوية من الاعتماد على النقل اليدوي والنقل القائم على الحيوانات في مناطق الاستكشاف النائية.

تحسين كفاءة النقل

بالمقارنة مع الطريقة التقليدية، التي قد تستغرق حوالي 3 أيام لنقل عينة واحدة ، فإن النقل الجوي يوفر خيارًا لوجستيًا أكثر مباشرة.

تقليل تعرض الأفراد

من خلال نقل العينات عبر الجو، يمكن للنظام أن يقلل من حاجة الأفراد لحمل مواد ثقيلة عبر المرتفعات العالية والتضاريس الوعرة.

تحسين المرونة التشغيلية

توفر الطائرة المسيرة الثقيلة لفرق الاستكشاف خيار نقل إضافي عندما لا تستطيع المركبات التقليدية الوصول بكفاءة إلى مواقع أخذ العينات البعيدة.