- La réglementation sud-africaine oblige les mineurs souterrains à porter des dispositifs de localisation avec enregistrement de la dernière position connue.
- La localisation des mineurs utilise plusieurs technologies radio, sans préférence imposée par la loi, incluant BLE, RFID et des systèmes hybrides.
- La résilience des réseaux de transmission des données est critique pour assurer la continuité lors d’incidents miniers, grâce aux réseaux maillés et à la communication Through-the-Earth.
- L’enregistrement d’un historique des positions et la capacité d’identifier les défaillances réseau renforcent l’efficacité des interventions de secours.
L'Afrique du Sud impose désormais aux travailleurs souterrains de porter des appareils capables de localiser leur dernière position connue. En 2026, Harmony Gold, Gold Fields et Sibanye-Stillwater démontrent que le véritable défi ne réside pas dans une technologie radio en particulier, mais dans la capacité à garantir la disponibilité des données de localisation en cas de défaillance des infrastructures minières.
La dernière position connue devient une exigence de sécurité
L’Afrique du Sud a intégré la localisation du personnel travaillant sous terre dans la réglementation relative à la sécurité minière.
Un amendement au chapitre 16 du règlement d’application de la loi sur la santé et la sécurité dans les mines, publié le 28 mars 2025, a introduit l’article 16.7 intitulé « Système de localisation des personnes disparues ». Il impose à toute personne descendant sous terre de disposer d’un dispositif à sécurité intrinsèque capable de déterminer sa dernière position connue en cas de disparition.
Le système doit inclure un enregistrement des données ; l’autonomie de la batterie, les tests, la maintenance et la formation sont également abordés par ce règlement. Source : Journal officiel du gouvernement – Règlement sur la localisation des personnes disparues
Cette règle, neutre sur le plan technologique, n’impose pas l’utilisation de la RFID, du Bluetooth ou d’une autre technologie radio. Il appartient aux mines de déterminer comment un système de localisation des personnes disparues (MPL) établit une position, la transmet et la conserve en cas d’urgence.
Lors de la journée de formation sur les systèmes de localisation des personnes disparues organisée par le Minerals Council South Africa le 8 mai 2026, Harmony Gold, Gold Fields et Sibanye-Stillwater ont présenté leur parcours de mise en œuvre et les problèmes pratiques qu’elles s’efforcent encore de résoudre. Source : Atelier MPL 2026 du Minerals Council
Trois groupes miniers montrent l’ampleur du défi
À la mine de Tshepong d’Harmony Gold, le fournisseur A&R Engineering fait état de 89 balises de localisation et de 4 900 lampes frontales suivies, intégrées au système de gestion du local des lampes et à d’autres systèmes miniers. L’expérience d’Harmony montre que l’attribution des balises, le placement des points de suivi, l’alimentation électrique, la disponibilité du réseau et la maintenance sont tout aussi importants que les performances radio.
À la mine South Deep de Gold Fields, l’objectif est d’affiner progressivement la précision géolocalisation, en passant du puits et du niveau au panneau d’exploitation et à une proximité encore plus grande. Des systèmes supplémentaires peuvent indiquer, par exemple, qu’un mineur a été détecté pour la dernière fois près d’un équipement spécifique dans une zone de travail particulière. Le but est de réduire la zone de recherche en cas de sauvetage.
Sibanye-Stillwater illustre l’ampleur de l’infrastructure. La phase 1, prévue pour 2026, comprend des balises sur toutes les lampes, des appareils portables au niveau des puits et du personnel formé. La phase 2, prévue pour 2028, ajoute un câblage à l’échelle de la mine, des alimentations électriques, des commutateurs, des serveurs en surface et des systèmes de contrôle.
Deux méthodes pour générer la dernière position connue
Une approche est centrée sur les lecteurs. Le travailleur porte un dispositif émetteur, tandis que des lecteurs sont installés à des emplacements souterrains connus. Lorsqu’un lecteur détecte le travailleur, le système associe l’identité de la personne, la position connue du lecteur et l’horodatage, puis transmet l’événement à la salle de contrôle.
Graybeard Solutions présente cette architecture. Cette société d’ingénierie sud-africaine est spécialisée dans la connectivité, le suivi et l’automatisation pour les environnements miniers et industriels. Son système de localisation des personnes disparues utilise les technologies BLE et RFID, des lecteurs de balises BLE souterrains et une interface web pour la salle de contrôle. Source : Graybeard Solutions – Localisation du personnel souterrain
Exemples d’infrastructures robustes de lecteurs UHF/RFID :
Connexes Matériel
Le positionnement GNSS ne peut généralement pas être utilisé sous terre, car les signaux satellites ne traversent pas la roche environnante. La mine crée donc ses propres points de référence de localisation.
Une deuxième approche inverse la logique. Des balises fixes diffusent leur propre identifiant de position. L’appareil du travailleur reçoit cet identifiant, le combine avec son identité et un horodatage, puis envoie l’enregistrement via un canal de communication distinct.
Cela permet de dissocier la génération de la position du transport du message. Les systèmes centrés sur les lecteurs permettent d’utiliser des appareils portables plus simples et une infrastructure fixe plus intelligente. Les systèmes centrés sur les étiquettes peuvent utiliser des balises de localisation plus simples, mais nécessitent un appareil de travailleur plus performant. Une architecture hybride peut combiner les deux.
Exemples de balises BLE pour des points de référence de localisation fixes :
Connexes Matériel
Le réseau de transport doit survivre au-delà du fonctionnement normal
La création d’une localisation ne représente que la moitié du problème lié au MPL. La deuxième question est de savoir comment ces informations parviennent à la salle de contrôle en cas de panne d’alimentation, de câbles ou d’équipements réseau.
La fibre optique et l’Ethernet offrent des communications prévisibles et à haute capacité, mais un effondrement de toit, un incendie ou une inondation peuvent sectionner les câbles ou isoler les commutateurs précisément au moment où les données de localisation deviennent les plus précieuses.
L’Institut national américain pour la sécurité et la santé au travail (NIOSH), qui fait partie des Centres pour le contrôle et la prévention des maladies (CDC), a mené des études approfondies sur les communications dans les mines souterraines et le fonctionnement des réseaux après un accident.
Ses recherches identifient l’alimentation de secours, les voies de communication alternatives, la surveillance des infrastructures et la résilience des systèmes de suivi comme des exigences de conception essentielles. Source : NIOSH – Communications souterraines avancées et suivi
Un réseau maillé sans fil alimenté par batterie peut offrir une voie alternative parallèlement à la fibre optique ou à l’Ethernet. Les nœuds voisins relaient les messages et peuvent réacheminer le trafic via des liaisons radio intactes lorsqu’une voie est coupée.
Cela permet d’éviter qu’un câble endommagé ou une coupure de courant locale n’interrompe automatiquement le flux de données de localisation.
Différents chemins radio peuvent renforcer la résilience
Le comportement physique des signaux radio joue également un rôle important sous terre.
L’Institut national américain des normes et des technologies (NIST) a mené des études sur les réseaux sans fil spécifiques aux mines. Dans un réseau maillé, chaque nœud n’a pas besoin de sa propre connexion directe à la salle de contrôle. Les données peuvent être transmises d’un nœud radio à un autre jusqu’à ce qu’elles atteignent le réseau de la mine.
Les ondes radio UHF se propagent principalement le long des galeries minières, les nœuds voisins communiquant généralement sur une distance inférieure à environ 600 mètres. Les ondes radio à moyenne fréquence (MF) se comportent différemment : leurs signaux peuvent se coupler à des infrastructures métalliques telles que des rails, des câbles ou des systèmes de lignes à alimentation par fuite. Dans des conditions favorables, le NIST fait état de liaisons individuelles pouvant atteindre environ 3,2 kilomètres. Source : NIST – Modélisation des réseaux maillés dans les mines
Cette différence peut s’avérer cruciale après un accident. Un tunnel endommagé peut interrompre une voie de propagation tandis qu’une autre reste disponible. Le NIST souligne notamment que les signaux circulant le long de conducteurs métalliques renforcés peuvent offrir une résilience utile lors d’événements tels que des effondrements de toit.
Pour un MPL, l’important n’est pas qu’une fréquence soit toujours supérieure. Différents chemins de communication offrent différentes formes de redondance.
Le réseau peut fournir des indices sur la localisation d’une défaillance
Un réseau de sécurité sans fil peut potentiellement fournir des informations allant au-delà de la localisation des travailleurs.
Si plusieurs nœuds alimentés par batterie dans un secteur disparaissent soudainement alors que les nœuds situés de part et d’autre restent opérationnels, la salle de contrôle peut identifier l’endroit où la connectivité a été interrompue. Cela ne prouve pas pour autant qu’un tunnel se soit effondré. Une défaillance matérielle, une obstruction des ondes radio ou des dommages physiques pourraient produire le même résultat.
Mais combiné aux dernières détections des travailleurs, aux mesures de gaz, à l’état de la ventilation et aux capteurs géotechniques, le schéma de défaillance pourrait aider à identifier les parties de la mine susceptibles d’être affectées ou isolées.
Le diagnostic des infrastructures fait ainsi partie intégrante du tableau de la situation d’urgence. Un réseau de sécurité ne doit pas seulement localiser les travailleurs ; il doit également signaler ses propres angles morts.
Comment les équipes de secours atteignent-elles la personne disparue ?
Connaître la dernière position connue n’est qu’un point de départ. Les équipes de secours doivent également disposer d’un moyen de communiquer avec le mineur, si possible, et de préciser sa position exacte.
Si certaines parties du réseau minier restent opérationnelles, un maillage sans fil ou des nœuds relais temporaires de type « breadcrumb » peuvent étendre les communications vocales, textuelles et de données à mesure que les sauveteurs se rapprochent du secteur touché. Le NIST a fait la démonstration de tels concepts de relais à déploiement rapide destinés aux premiers intervenants pénétrant dans des mines, des tunnels et d’autres environnements présentant des zones sans couverture radio.
Si le réseau normal est gravement endommagé, la communication «Through-the-Earth» (TTE) offre une option fondamentalement différente. Des signaux électromagnétiques à très basse fréquence peuvent se propager à travers la roche au lieu de suivre des tunnels, des fibres optiques ou des infrastructures de type «leaky-feeder».
Le NIOSH a fait la démonstration de la communication TTE à travers des centaines de mètres de recouvrement, y compris des concepts de communication vocale et textuelle bidirectionnelle.
En raison d’une capacité de données réduite et d’exigences élevées en matière d’antennes et d’alimentation électrique, la communication TTE constitue avant tout une couche de communication post-accident, et ne remplace pas le réseau MPL habituel.
Si le travailleur est blessé ou inconscient, la communication à elle seule ne suffit pas. Les équipes de secours ont alors besoin d’équipements portables capables de détecter localement l’appareil du travailleur. Le système MPL d’A&R Engineering comprend des localisateurs portatifs qui guident les sauveteurs à l’aide de signaux visuels et sonores, même lorsque les principales infrastructures fixes ont été endommagées.
Exemple de matériel RFID UHF portable pour la détection locale des étiquettes :
Un concept de sauvetage résilient combine donc la dernière position connue, une voie de communication résistante et un moyen local de localiser précisément le travailleur.
Stocker les données de position à plusieurs endroits
Un enregistrement de localisation critique pour la sécurité ne doit pas être stocké dans une seule base de données centrale.
Un système résilient peut stocker les événements récents dans la salle de contrôle tout en les mettant en mémoire tampon au niveau des lecteurs, des passerelles ou de l’appareil du travailleur. En cas de coupure des communications, la dernière position transmise reste disponible en surface tandis que les enregistrements plus récents peuvent subsister sous terre.
Au lieu d’enregistrer uniquement une dernière détection, le MPL peut conserver un bref historique des déplacements :
14 h 31 Entrée
du niveau 85 14 h 36 Galerie transversale 8
14 h 39 Galerie transversale 11
14 h 42 Front de taille 85-4
Une telle séquence indique aux équipes de secours non seulement où le travailleur a été détecté pour la dernière fois, mais aussi dans quelle direction il se déplaçait avant la perte de contact.
La réglementation sud-africaine exige explicitement l’enregistrement des données, tandis qu’A&R Engineering décrit un accès hors ligne aux dernières informations connues lorsque l’infrastructure est endommagée.
L’architecture est plus déterminante que la technologie radio
Les exigences sud-africaines posent un défi technique plus vaste en matière d’IoT sans fil que le simple choix d’une étiquette RFID, d’un dispositif portable BLE ou d’une autre radio.
Un système MPL complet doit établir l’identité et la localisation du travailleur, transmettre ces informations à travers la mine, détecter les défaillances de sa propre infrastructure, conserver l’historique de localisation et offrir aux équipes de secours un autre moyen de communiquer avec le travailleur ou de le localiser physiquement après un incident.
La localisation centrée sur le lecteur et celle centrée sur l’étiquette peuvent toutes deux y contribuer. La fibre optique offre un réseau de raccordement prévisible, tandis que les réseaux sans fil alimentés par batterie peuvent proposer des itinéraires indépendants.
Les différentes fréquences entraînent des comportements de propagation différents, et les localisateurs de secours portables ou la communication TTE peuvent ajouter une couche supplémentaire lorsque l’infrastructure normale a été endommagée.
L’architecture MPL la plus efficace dépendra de la topologie de la mine, de l’infrastructure existante et des risques à couvrir. Ce qui importe, c’est la manière dont la localisation, le transport résilient des données, l’historique de localisation stocké et l’accès des équipes de secours fonctionnent ensemble lorsque les opérations normales sont perturbées.
Les questions décisives sont les suivantes : à quand remonte la dernière position fiable, dans quelle mesure définit-elle précisément la zone de recherche, et quelle part de ces informations et de ces capacités de communication survit à l’incident ?
