Surmonter les défis physiques et techniques pour fournir le premier réseau 4G LTE privé souterrain au monde dans le domaine de l’agroalimentaire.​

Pour beaucoup de gens, l’utilisation d’un réseau LTE public avec leurs smartphones est banale. C’est parce qu’il y a relativement peu d’obstacles physiques à la transmission des signaux d’une tour radio à l’autre à travers le paysage ouvert. Cependant, l’utilisation de la technologie sans fil sous terre est beaucoup plus difficile. C’est pourquoi Nutrien, un important producteur de fertilisants, s’est tourné vers Solutions Ambra.

Le besoin

Nutrien exploite certaines des plus grandes mines de potasse au monde – la potasse étant un ingrédient essentiel de la plupart des engrais modernes. Cependant, les capacités de communication voix et données étaient limitées dans les mines, qui peuvent se trouver à 1 000 mètres sous terre. En fait, leurs anciens systèmes de communication ne comprenaient qu’un système téléphonique analogique obsolète et quelques points d’accès Wi-Fi, ce qui impliquait que pour transmettre des informations importantes sur l’exploitation et la maintenance à partir de la mine jusqu’à la salle de contrôle, une personne devait se rendre sous terre jusqu’au point d’accès Wi-Fi le plus proche, ce qui pouvait prendre des heures. Ou alors, il fallait transporter physiquement les pages pertinentes copiées d’un journal de bord papier jusqu’à la salle de contrôle.

La solution

Pour remédier à ces limitations, Ambra a proposé un réseau sans fil 4G LTE privé exploitant la technologie radio d’Ericsson. Bien qu’une telle solution n’ait jamais été réalisée auparavant dans l’industrie agroalimentaire, notre solution ayant déjà été déployée dans de multiples mines n’avait qu’à être adaptée aux particularités de la mine de Rocanville.

L’expérimentation

Nous avons travaillé avec l’équipe de Nutrien pour analyser les conditions du tunnel et ses exigences en matière de communication, puis nous avons effectué des tests approfondis pour déterminer la meilleure approche. La consistance du minerai et la forme des tunnels étaient les deux défis principaux puisque, contrairement aux autres types de mines, les tunnels sont bas et larges et la potasse est peu solide. Il est très difficile de propager un signal radio dans un tunnel à plafond bas fait de roche tendre comme la potasse. Pour ajouter au défi, l’électricité n’était disponible qu’aux intersections des tunnels et que dans certains secteurs de la mine. Nous avons donc dû expérimenter sur le terrain et utiliser notre modèle de propagation pour trouver les meilleurs emplacements pour les antennes radio.

L’implantation

Après de nombreux tests, nous avons déterminé l’emplacement optimal de chaque station de base radio aux intersections souterraines clés où se rejoignent plusieurs tunnels. Les résultats en termes de performances ont dépassé nos attentes. Par exemple, le réseau LTE que nous avons déployé a supporté 21 Mb/s sur 1,3 kilomètre dans les tunnels, alors que le Wi-Fi ne pouvait maintenir que 8 Mb/s sur environ 300 mètres. De plus, le LTE fournit cette couverture pour une fraction du coût du Wi-Fi.

La résilience du réseau

Non seulement les radios Ericsson offrent les performances dont Nutrien avait besoin, mais elles intègrent également une redondance qui permet de maintenir la communication même en cas de défaillance d’un composant du réseau. En outre, Ericsson nous permet de reconfigurer très facilement le système si nous devons modifier la topologie ou étendre le réseau. Si la 5G est nécessaire à l’avenir, Nutrien peut simplement activer la licence sans remplacer le matériel. Il n’y a vraiment rien qui nous empêche d’apporter des modifications au réseau LTE à mesure que les besoins de Nutrien évoluent.

Les impacts

Désormais, les travailleurs souterrains disposent d’une communication facilement accessible dans toute la mine et avec la salle de contrôle. Il est ainsi possible de transmettre numériquement des données en quelques secondes au lieu de prendre des heures pour que quelqu’un se déplace jusqu’à un téléphone ou un point d’accès Wi-Fi. En conséquence, Nutrien est en mesure de fournir un environnement de travail plus sûr et plus efficace tout en augmentant la production de la mine.

L’innovation se poursuit

Ambra travaille maintenant avec l’équipe de Nutrien pour déployer des capteurs de l’Internet des objets (IoT) sur les véhicules, les équipements et les systèmes comme la ventilation. En combinant les données des capteurs avec l’analyse et l’apprentissage automatique, l’entreprise pourra obtenir des renseignements sur la maintenance prédictive afin d’éviter les arrêts de production et d’améliorer encore la sécurité, la productivité et la qualité de l’environnement. Leur objectif ultime est de créer une mine véritablement connectée où les responsables d’entreprise disposent d’informations en temps réel pour être en mesure de prendre de meilleures décisions, plus rapidement et avec plus de confiance. Ambra s’engage à aider Nutrien à atteindre cet objectif et à répondre à ses besoins de communication au fur et à mesure que l’entreprise continue de croître et d’évoluer.