Surveillance à grande échelle des digues à stériles au Brésil

Défi

Une mine brésilienne dispose d'un système complexe de surveillance des digues à stériles qui couvre 22 digues. Le consultant de la mine chargé de la surveillance des digues, Tetra Tech, partenaire de Worldsensing, devait recueillir des données en temps réel à partir de divers capteurs, notamment des piézomètres, des capteurs de niveau d'eau et des inclinomètres, installés dans différentes digues de résidus. Le défi consistait à trouver un moyen rentable d'envoyer les données à un serveur de base de données et à une station de travail, en tenant compte du fait qu'un site comprenait sept barrages avec une portée radio de 7 km.

Figure 1 : Les cercles rouges représentent les portées radio de différentes solutions sans fil dans des conditions optimales. Le cercle le plus extérieur représente la portée radio de Worldsensing sur un site comportant 16 digues de retenue.

Solution

Tetra Tech a choisi d'utiliser un système de surveillance sans fil de Worldsensing et a installé un réseau de 467 enregistreurs à fil vibrant, analogiques et numériques, pour envoyer des données en temps réel à 10 passerelles connectées au réseau privé de la mine.

Deux passerelles situées sur l'un des sites reçoivent les données de 158 enregistreurs de données, dont des enregistreurs de données à 1 canal à fil vibrant connectés à des piézomètres, des enregistreurs de données analogiques connectés à des mesureurs de niveau d'eau à ultrasons et des enregistreurs numériques connectés à des chaînes d'inclinomètres en place.

Pour la connectivité, Worldsensing utilise LoRa, une technologie sans fil de longue portée et de faible puissance utilisée par les réseaux IoT du monde entier. Les caractéristiques du système comprennent :

• Une topologie de réseau en étoile qui peut couvrir une portée allant jusqu'à neuf miles/15 km sans aucun répéteur.
• Une sensibilité radio allant jusqu'à -137 dBm, ce qui rend le signal jusqu'à 32 fois plus fort que les autres systèmes de surveillance sans fil.
• Les boîtiers des enregistreurs de données sont classés IP-67 et ont été testés à des températures allant de -40ºC à +80ºC.
• Certification par ANATEL, l'agence de régulation des télécommunications au Brésil, ce qui le rend apte à être déployé dans tout le pays.

Figure 2 : Un enregistreur de données à 1 canal Worldsensing à fil vibrant connecté à un piézomètre à fil vibrant.

Atouts

La configuration sans fil du système d'acquisition de données élimine le besoin de câblage coûteux et de surveillance manuelle. La pose de câbles dans une digue à stériles nécessite des tranchées et la protection des câbles contre des problèmes tels que les tassements de la digue. De nouveaux capteurs doivent être ajoutés au fur et à mesure que le site s'agrandit, ce qui nécessite également une installation de câbles coûteuse. Un système sans fil fournit des données provenant de capteurs en temps quasi réel, alors que les lectures recueillies manuellement ont une périodicité plus sporadique et sont plus vulnérables aux erreurs humaines.

La solution de Worldsensing permet d'économiser jusqu'à 30 % sur l'acquisition de matériaux et d'infrastructures et jusqu'à 40 % sur l'installation. Des données fiables sur le comportement du barrage permettent de minimiser les risques et d'améliorer la sécurité non seulement des employés de la mine mais aussi des communautés locales. Worldsensing contribue à la croissance durable de l'industrie minière en assurant le respect des réglementations et des normes de sécurité.

À propos de Tetra Tech

Tetra Tech est un important fournisseur de services de conseil et d'ingénierie et un partenaire de Worldsensing au Brésil. Avec 20 000 associés, les capacités de Tetra Tech couvrent l'ensemble du cycle de vie des projets dans plus de 450 bureaux dans le monde. Tetra Tech soutient ses clients gouvernementaux et commerciaux en leur fournissant des solutions novatrices axées sur les études environnementales et sociales, la conformité et la gestion environnementale, l'ingénierie, les géotechnologies, la géotechnique, l'évaluation et l'assainissement de l'environnement, la planification des mines et l'océanographie, ainsi que l'ingénierie de l'eau et des côtes. Elle est basée dans cinq villes : Belo Horizonte, Lima, Rio de Janeiro, Santiago et São Paulo, qui fournit des services aux secteurs de l'énergie, du pétrole et du gaz, des ports, des mines, de la planification socio-territoriale, de l'environnement, des industries et des infrastructures.