La monitorización basada en el Internet de las Cosas (IoT) se lleva a cabo cada vez más en entornos mineros como los tranques de relave. Pero los principios se aplican también a las minas a cielo abierto, según se explicó en un seminario web organizado por Worldsensing, en el que participaron Kelsey Kidd y Blaine Tait, expertos en monitorización de la empresa en Norteamérica, y Juan Pérez Arcas, responsable de Instrumentación y Monitorización y experto en monitorización remota de IoT.

Para quienes asistieron a la sesión -o estén interesados en volver a escucharla y saber más- este blog recoge las respuestas a las preguntas planteadas durante el acto.

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

Blaine Tait: En muchos de los usos en América del Norte y en todo el mundo, el sitio del que hablamos en Nevada es bastante análogo a lo que te vas a encontrar. Si se abre un agujero lo suficientemente profundo, en casi cualquier lugar habrá agua intentando infiltrarse, además de presión de poros en el interior. Vas a tener que controlar otras cosas en la propiedad y vas a necesitar operaciones de servicio para cubrir una gran distancia.

¿Puede integrar sensores adicionales en su plataforma?

Juan Pérez: Somos compatibles con diferentes interfaces de sensores: no sólo sensores de cuerda vibrante, sino también de bucle de corriente, potenciómetros, puente de wheatstone completo o termistores. Hay diferentes interfaces analógicas que son compatibles con nuestros datalogger analógicos inalámbricos. Además, con el registrador digital hay una lista de todos los sensores compatibles en nuestra hoja de datos. Si utiliza sensores digitales que aún no están integrados, siempre estamos abiertos a la integración. Tenemos un equipo de desarrollo que está trabajando con nuevas integraciones.

Si se trata de un sensor digital RS45 y tiene sentido teniendo en cuenta sus necesidades de monitorización, podemos evaluarlo e integrarlo. Estamos evolucionando continuamente nuestra cartera para intentar cubrir todas sus necesidades de supervisión y ofrecer conectividad a todos los sensores que recopilan la información habitual para la estabilidad de taludes.

¿Qué sensores podrían haber ayudado a evitar los recientes fallos de los tranques de relave?

Blaine Tait: Ninguna cantidad de sensores va a evitar el fracaso si tenemos una presa mal diseñada o si no se evitan otras cosas que indican el fracaso. Sin embargo, es útil disponer de una buena solución de vigilancia como la nuestra, que puede cubrir una zona grande como una presa, junto con sensores de cuerda vibrante, que son omnipresentes en la vigilancia de presas de relaves, y alguna instrumentación de estabilidad de taludes.

Esto podría ser clave en la detección precoz de un diseño que deba modificarse o de correcciones que deban ponerse en marcha. Cuanto más detallado y amplio sea el programa de supervisión, antes podremos detectar estos fallos.

Juan Pérez: La necesidad más importante es el diseño y la construcción adecuados de la presa de residuos. Los instrumentos o la monitorización no te ayudarán a evitar el colapso. Normalmente, hay movimientos precursores o parámetros que no están dentro de lo esperado. La presión de poros o los movimientos laterales pueden detectarse con antelación y permitir medidas correctoras.

El programa de vigilancia es una parte importante del diseño de las presas de relaves y durante todo el ciclo de vida de la presa, al igual que ocurre con un talud a cielo abierto. Especialmente en el caso de las presas de relaves u otras presas de terraplén, nuestra solución de detección de eventos puede utilizarse con fines de alerta temprana. No evitará el suceso, pero puede detectar cualquier inestabilidad lo antes posible.

¿Puede funcionar en una red privada? ¿Cumple su solución la mayoría de los protocolos de seguridad?

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

En cuanto a los protocolos de seguridad, con nuestro sistema el usuario puede cambiar la contraseña de acceso remoto y todos los mensajes de radio están encriptados. Hay distintos niveles de seguridad. También trabajamos para mejorar nuestra seguridad a medida que evolucionan las distintas tecnologías.

Blaine Tait: La opción más común en América del Norte es simplemente mantener todo firewall pulg Llevamos seis años funcionando así en la mina de Nevada sin ningún perjuicio. El sistema funciona de forma autónoma, desconectado de la nube, sin problemas.

¿Las bajas temperaturas pueden 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 nuestro edge devices inalámbrico tienen un rendimiento muy bueno en climas de baja temperatura. Normalmente, trabajamos con Saft, un conocido fabricante de baterías, para estimar la vida útil de las baterías según sus modelos matemáticos. Normalmente consideran tres climas: cálido, moderado y frío. En el caso de las baterías Saft LSH14, la mejor duración se da en climas de baja temperatura.

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

¿Cuántos sensores utilizaría la mina sueca de Aitik?

Juan Pérez: Al principio había cerca de 100 o más piezómetros alrededor del tajo. Este programa de vigilancia se ha ampliado y ahora nuestros dispositivos están también en otras partes de la mina y en la presa de estériles. También se han conectado nuevos sensores en el tajo abierto.

¿Ofrecen también servicios de monitorización ambiental, como el 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 es el caso de nuestra red. Aparte de eso, estas cosas requieren que la gente vaya al campo y tome muestras que puedan llevarse de vuelta al laboratorio. Pero he hablado con distintos fabricantes de sensores, entre ellos uno de Canadá, que nos permitiría tomar la señal de entrada RS45 y, básicamente, muestrear puntos en el tiempo.

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