Control de las presas de residuos mineros en una vasta zona de Brasil

Desafío

Una mina brasileña tiene un complejo sistema de supervisión de presas de relaves que abarca 22 presas. El consultor minero encargado de la supervisión de las presas, Tetra Tech, socio de Worldsensing, necesitaba recopilar datos en tiempo real de varios sensores, como piezómetros, sensores de nivel de agua e inclinómetros, instalados en diferentes presas de residuos. El reto consistía en encontrar una forma rentable de enviar los datos a un servidor de base de datos y a una estación de trabajo, teniendo en cuenta que un emplazamiento incluía siete presas con un alcance de radio de 7 km.

Figura 1: Los círculos rojos representan los alcances de radio de diferentes soluciones inalámbricas en condiciones óptimas. El círculo más externo representa el alcance radioeléctrico de Worldsensing en un emplazamiento con 16 presas de residuos.

Solución

Tetra Tech optó por utilizar un sistema de supervisión inalámbrica de Worldsensing e instaló una red de 467 registradores de cuerda vibrante, analógicos y digitales, para enviar datos en tiempo real a 10 puertas de enlace conectadas a la red privada de la mina.

Dos pasarelas situadas en uno de los emplazamientos reciben datos de 158 registradores de datos, incluidos registradores de datos de cuerda vibrante de un canal conectados a piezómetros, registradores de datos analógicos conectados a medidores de nivel de agua por ultrasonidos y registradores digitales conectados a cadenas de inclinómetros in situ.

Para la conectividad, Worldsensing utiliza LoRa, una tecnología inalámbrica de largo alcance y bajo consumo utilizada por las redes de IoT de todo el mundo. Las características del sistema incluyen:

• Una topología de red en estrella que puede cubrir un rango de hasta nueve millas/15 km sin necesidad de repetidores.
• Una sensibilidad de radio de hasta -137 dBm, lo que hace que la señal sea hasta 32 veces más fuerte que la de otros sistemas de vigilancia inalámbricos.
• Las carcasas de los registradores de datos tienen un grado de protección IP-67 y han sido probadas a temperaturas de entre -40ºC y +80ºC.
• Certificación por parte de ANATEL, el organismo regulador de las telecomunicaciones en Brasil, lo que la hace apta para su despliegue en todo el país.

Figura 2: Registrador de datos de 1 canal de cuerda vibrante de Worldsensing conectado a un piezómetro de cuerda vibrante.

BENEFICIOS

La configuración inalámbrica del sistema de adquisición de datos elimina la necesidad de un costoso cableado y de una supervisión manual. El tendido de cables en una presa de residuos requiere zanjas y la protección de los cables contra problemas como los asentamientos del terraplén. Hay que añadir nuevos sensores a medida que crece el emplazamiento, lo que también requiere una costosa instalación de cables. Un sistema inalámbrico proporciona datos de los sensores casi en tiempo real, frente a las lecturas recogidas manualmente, que tienen una periodicidad más esporádica y son más vulnerables a los errores humanos.

La solución de Worldsensing permite ahorrar hasta un 30% en la adquisición de materiales e infraestructuras y hasta un 40% en la instalación. Los datos fiables sobre el comportamiento de la presa ayudan a minimizar los riesgos y a mejorar la seguridad no sólo de los empleados de la mina, sino también de las comunidades locales. Worldsensing contribuye al crecimiento sostenible de la industria minera garantizando el cumplimiento de los reglamentos y normas de seguridad.

Acerca de Tetra Tech

Tetra Tech es un proveedor líder de servicios de consultoría e ingeniería y socio de Worldsensing en Brasil. Con 20.000 asociados, las capacidades de Tetra Tech abarcan todo el ciclo de vida del proyecto en más de 450 oficinas en todo el mundo. Tetra Tech apoya a clientes gubernamentales y comerciales proporcionando soluciones innovadoras centradas en estudios ambientales y sociales, cumplimiento y gestión ambiental, ingeniería, geotecnia, evaluación y remediación ambiental, planificación minera y oceanografía, e ingeniería de aguas y costas. Tiene su sede en cinco ciudades: Belo Horizonte, Lima, Río de Janeiro, Santiago y São Paulo, que presta servicios a los sectores de energía, petróleo y gas, puertos, minería, planificación socioterritorial, medio ambiente, industrias e infraestructuras.