La monitorización basada en el Internet de las cosas (IoT) se utiliza cada vez más en entornos mineros, como los tranque de relave. Pero estos principios se aplican igualmente a las minas a cielo abierto, según se explicó a los asistentes durante un seminario web organizado por Worldsensing, en el que participaron los expertos en monitorización de la empresa en Norteamérica, Kelsey Kidd y Blaine Tait, además del jefe de Instrumentación y Monitorización y experto en monitorización remota mediante IoT, Juan Pérez Arcas.

Para quienes asistieron a la sesión —o estén interesados en volver a escucharla y obtener más información—, en este blog se recogen las respuestas a las preguntas planteadas durante el evento.

¿Cuáles son los casos de aplicación de la minería a cielo abierto?

Blaine Tait: En muchos de los casos en Norteamérica y en el resto del mundo, el emplazamiento del que hablamos en Nevada es bastante similar a lo que te vas a encontrar. Si excavas un agujero lo suficientemente profundo, prácticamente en cualquier lugar tendrás agua intentando infiltrarse, además de la presión de poros en el interior. Tendrás que supervisar otros aspectos de la propiedad y necesitarás operaciones de mantenimiento que cubran una gran distancia.

¿Se pueden integrar sensores adicionales en vuestra plataforma?

Juan Pérez: Somos compatibles con diferentes interfaces de sensores: no solo sensores de cuerda vibrante, sino también de bucle de corriente, potenciómetros, puentes de Wheatstone completos o termistores. Existen diversas interfaces analógicas compatibles con nuestros registradores de datos inalámbricos. Además, en el caso del datalogger digital, en nuestra ficha técnica se incluye una lista de todos los sensores compatibles. Si utiliza sensores digitales que aún no están integrados, siempre estamos abiertos a la integración. Contamos con un equipo de desarrollo que trabaja en nuevas integraciones.

Si se trata de un sensor digital RS45 y resulta adecuado para sus necesidades de monitorización, podemos evaluarlo e integrarlo. Actualizamos constantemente nuestra gama de productos para intentar cubrir todas sus necesidades de monitorización y ofrecer conectividad con todos los sensores que recogen los datos habituales para la estabilidad de taludes.

¿Qué sensores podrían haber ayudado a evitar los recientes desprendimientos de tranque de relave?

Blaine Tait: Ningún número de sensores va a evitar un fallo si la presa está mal diseñada o si no se evitan otros factores que indiquen un fallo. Sin embargo, resulta útil contar con una buena solución de monitorización como la nuestra, capaz de cubrir una gran superficie como la de una presa, junto con sensores de cuerda vibrante —que son habituales en la monitorización de tranque de relave— y algunos instrumentos de control de la estabilidad de taludes.

Esto podría resultar clave para detectar a tiempo un diseño que deba modificarse o las correcciones que sea necesario aplicar. Cuanto más detallado y amplio sea el programa de seguimiento, antes podremos detectar estos fallos.

Juan Pérez: Lo más importante es el diseño y la construcción adecuados del tranque de relave. Los instrumentos o el sistema de monitorización no sirven para evitar un colapso. Por lo general, hay movimientos o parámetros precursores que se salen del rango esperado. La presión de poros o los movimientos laterales pueden detectarse con antelación y permiten adoptar medidas correctivas.

El programa de monitorización es una parte importante del diseño de las presas de relave y a lo largo de todo su ciclo de vida, al igual que ocurre con los taludes de las minas a cielo abierto. En el caso concreto de los tranque de relave u otras presas de terraplén, nuestra solución de detección de eventos puede utilizarse con fines de alerta temprana. Aunque no evitará que se produzca el evento, sí permite detectar cualquier inestabilidad lo antes posible.

¿Se puede utilizar en una red privada? ¿Cumple vuestra solución con la mayoría de los protocolos de seguridad?

Juan Pérez: Lasolución de monitorización de Worldsensing cuenta con dos arquitecturas: CMT Edge y CMT Cloud. Con CMT Edge, el software está integrado en la gateway y todo se puede gestionar sin conexión. El gateway periférico se puede instalar en su red LAN privada y no es necesaria una conexión a Internet para acceder a los datos. Es posible configurar una dirección IP en el gateway y todo quedará dentro de su red privada.

En cuanto a los protocolos de seguridad, nuestro sistema permite al usuario cambiar la contraseña de acceso remoto y todos los mensajes de radio están encriptados. Contamos con diferentes niveles de seguridad. Además, seguimos trabajando para mejorar nuestra seguridad a medida que evolucionan las distintas tecnologías.

Blaine Tait: La opción más habitual en Norteamérica es simplemente mantener todo protegido tras un cortafuegos. Llevamos seis años funcionando así en la mina de Nevada sin ningún problema. El sistema funciona perfectamente de forma autónoma, sin conexión a la nube.

¿Pueden las bajas temperaturas afectar a la duración de la batería?

Juan Pérez: Las condiciones ambientales pueden afectar a la duración de la batería. Sin embargo, las baterías de litio primarias que se utilizan para alimentar nuestros edge devices ofrecen un rendimiento muy bueno en climas de bajas temperaturas. Por lo general, colaboramos con Saft, un reconocido fabricante de baterías, para calcular la duración de la batería según sus modelos matemáticos. Normalmente tienen en cuenta tres tipos de clima: cálido, templado y frío. En el caso de las baterías Saft LSH14, la mayor duración se alcanza en climas de bajas temperaturas.

A veces, puede resultar confuso si se compara esto con un sistema de kit solar, ya que las baterías se ven afectadas negativamente por las bajas temperaturas. Estas baterías de litio ofrecen un rendimiento muy bueno a bajas temperaturas, incluso mejor que a temperaturas cálidas. En cuanto a la electrónica de nuestros edge devices, todos los componentes están preparados para funcionar entre -40 y 80 grados centígrados.

¿Cuántos sensores utilizaría la mina de Aitik, en Suecia?

Juan Pérez: Al principio había cerca de 100 piezómetros, o incluso más, repartidos por todo el tajo. Este programa de monitorización se ha ampliado y ahora nuestros dispositivos también se encuentran en otras partes de la mina y en el tranque de relave. Además, se han instalado nuevos sensores en el tajo a cielo abierto.

¿Ofrecen también servicios de monitorización ambiental, como la medición del ruido y el polvo en las obras?

Blaine Tait: Por lo general , el polvo y los parámetros ambientales requieren flujos de datos continuos, en lugar de mensajes discretos como los que permite nuestra red. Aparte de eso, estas tareas exigen que el personal se desplace al terreno y tome muestras para llevarlas al laboratorio. Pero he hablado con diferentes fabricantes de sensores, incluido uno de Canadá, con los que podríamos utilizar la señal de entrada RS45 y, básicamente, tomar muestras en momentos concretos.

Juan Pérez: Ya existen algunos sensores de polvo con salidas compatibles con nuestro sistema. En cuanto al ruido, por el momento no somos compatibles con mediciones de ruido. Por lo general, para medir el ruido se necesitan mediciones más dinámicas y cierto procesamiento de datos. La medición dinámica del ruido, y en particular de las vibraciones, es uno de los aspectos que queremos explorar en el futuro.