Comment la surveillance sans fil améliore le durcissement du béton dans les mines à ciel ouvert

Défi

Dans l'extraction par puits, une foreuse pénètre verticalement dans la terre pour accéder aux minéraux situés sous la surface. L'exploitation par puits est généralement plus respectueuse de l'environnement que l'exploitation par bandes ou à ciel ouvert, car seule une petite zone est touchée par le creusement. Pour protéger l'environnement, il est essentiel de surveiller les cours d'eau souterrains et les ressources minérales (potasse) pendant les travaux.

L'exploitation de puits nécessite un contrôle strict de la qualité des travaux et des matériaux. Un béton à haute performance, des conditions de travail optimales et les conditions météorologiques sont autant de pièces mobiles du puzzle du contrôle de la qualité. Lorsque des revêtements sont nécessaires, la résistance à la compression du béton est essentielle avant le décoffrage. Or, chaque heure qui peut être gagnée sur le décoffrage pour passer à la section suivante se traduit par d'importantes économies pour l'entrepreneur.

Dans le cadre d'un grand projet au Canada, les conditions du site ont rendu difficile l'installation et la protection des dispositifs tout au long de l'excavation. La conception prévoyait un revêtement pour les puits à construire de bas en haut. En raison des contraintes liées au volume de béton, au calendrier des travaux et aux conditions souterraines, il était essentiel de connaître précisément les propriétés de chaque coulée.

Le défi était que les cylindres de béton produits pour le contrôle de la qualité devaient être durcis à la surface, à des températures correspondant exactement à celles mesurées en temps réel à 900 mètres sous terre.

Solution

Le partenaire de Worldsensing, GKM Consultants, a été chargé de concevoir, de déployer et de mettre en service une solution à grande échelle d'allumage du béton pour la construction du revêtement du puits.

La solution de surveillance innovante que GKM Consultants a développée et introduite utilise des réseaux de thermistances Geokon 3800 fabriqués sur mesure et connectés à 350 dispositifs à cinq canaux Worldsensing à fil vibrant. Les mesures sont prises automatiquement dès le début de la coulée et sont transmises sans fil via les dispositifs Worldsensing, la passerelle et le CMT Edge, à une plateforme d'analyse de données sur site. Ces mesures sont ensuite retransmises à la surface, où un système de contrôle prend les lectures des thermistances individuelles et les redirige comme points de consigne pour les boîtes de polymérisation C3-Match de GKM. Il s'est avéré possible de maintenir en permanence la température des cylindres de béton à moins de 2°C de celle des coffrages dans l'arbre.

Les dispositifs Worldsensing intégrés aux arbres sont des nœuds LoRa à faible puissance et à longue portée qui peuvent lire les thermistances en continu pendant des mois et transmettre les données sans fil à la plate-forme, quelle que soit la profondeur. En outre, cette infrastructure sans fil peut être mise à niveau pour intégrer des instruments de surveillance de la santé structurelle tels que des jauges de contrainte ou des extensomètres.

À partir du CMT Edge de Worldsensing, les données de surveillance sont intégrées à une plateforme de visualisation des données via MODBUS TCP. Le logiciel fournit des alarmes en temps réel si l'une des températures est en dehors de la plage, si les gradients de température sont trop importants ou si les communications sont perdues avec l'un des instruments. Il permet également de tracer en temps réel les températures des coffrages et des cylindres en béton. Un outil personnalisé a été mis au point pour calculer et tracer les courbes de maturité de chaque coulée en temps réel, donnant ainsi des informations cruciales aux ingénieurs et aux gestionnaires de projet.

Regardez ici la vidéo sur la façon dont la surveillance sans fil améliore le durcissement du béton dans les mines à ciel ouvert.

Atouts

Grâce à la technologie de surveillance, le processus de durcissement, y compris le type et la quantité de béton utilisé, peut être optimisé. Étant donné que le béton émet des gaz à effet de serre dans l'atmosphère, l'empreinte carbone du projet peut être réduite en optimisant correctement le processus de durcissement.

En outre, la solution permet d'économiser du temps et de l'argent grâce au déploiement par " clic et connexion " des enregistreurs de données et des passerelles Worldsensing, ainsi qu'à une intégration logicielle sans heurts avec CMT Edge et un logiciel de visualisation de données tiers via MODBUS TCP.

Travailler avec une solution de surveillance fiable et sans fil se traduit par des coûts et des efforts de maintenance réduits.

Enfin, la solution Worldsensing offre autonomie et agilité lorsqu'il s'agit de redéployer et de configurer des dispositifs dans le réseau.