Monitorização Geotécnica Automatizada através das Minas Brasileiras

8 Pontos-chave A sua solução de monitorização deve ser verificada

Como líder mundial em soluções de monitorização remota IoT - com muitos anos de experiência no apoio às minas brasileiras na automatização da monitorização geotécnica de taludes e barragens de rejeitos, entre outros - compilámos uma lista de critérios para o ajudar a escolher a solução de monitorização remota IoT certa para o seu próximo projecto.

1. Validação oficial pelos organismos da indústria

Estão registadas no Brasil cerca de 662 barragens de rejeitos, embora só estejam disponíveis coordenadas para 317 barragens de rejeitos a partir dos registos públicos nacionais de barragens mineiras no Brasil. Muito poucas delas são suficientemente monitoradas. A necessidade de monitoramento é altamente recomendada por órgãos do setor, como o Conselho Internacional de Mineração e Metais (ICMM), na esteira de desastres de mineração como os de Brumadinho e Mariana. Novas regulamentações obrigam as empresas de mineração a monitorar mais de perto as barragens de rejeitos devido ao alto risco de falha das estruturas envolvidas. A monitorização do desempenho, utilizando tecnologia fiável e amiga do ambiente, é fundamental para a gestão das instalações de rejeitos. A Worldsensing foi identificada em 2022 pelo ICMM como um dos principais players no mercado de monitoramento de barragens de rejeitos.

2. Certificação

Como um dos primeiros fornecedores a apoiar a digitalização da monitorização em minas, Worldsensing tem vindo a fornecer tecnologia de monitorização remota IoT a minas em todo o Brasil desde 2018 e foi oficialmente certificada por ANATEL desde 2019. Várias barragens de rejeitos no Brasil seleccionaram nós de dados de longo alcance e gateways certificados pela ANATEL da Worldsensing para minimizar o risco de falhas de barragens de rejeitos sem incorrer em custos de cablagem e manutenção significativos. As redes de monitorização baseadas em LoRa fornecem uma das soluções mais eficientes para superar os desafios de monitorização de barragens de rejeitos, onde as abordagens tradicionais, tais como leituras manuais ou baseadas em cabos, podem estar sujeitas a erros decorrentes do envelhecimento do equipamento, instalação deficiente, erros de calibração e vandalismo.

3. Colaboração com as principais empresas mineiras

A empresa mineira líder VALE está a utilizar soluções remotas IoT para monitorização de vibrações, rolos e correias transportadoras, estação ambiental, instrumentação geotécnica e exigências de localização e proximidade, entre outras. Worldsensing está a apoiar o gigante mineiro a automatizar a monitorização geotécnica de alguns dos seus activos mineiros através da transmissão de dados de rede de área ampla de baixa potência (LPWAN).

Enquanto tecnologias de transmissão de dados tais como LTE (Long Term Evolution), 5G, rede Wi-Fi ou rádios de ligação dedicada são utilizados dependendo do caso específico de utilização, Luiz Barreto, arquitecto de tecnologia operacional da VALE salienta que os benefícios de LoRAWAN são que funciona numa banda livre, ISM, e permite que as minas estabeleçam as suas próprias redes privadas LoRa numa arquitectura simples e a baixo custo.

4. Conectividade fiável e comprovada no terreno

"As empresas mineiras têm normalmente sítios operacionais longe da conectividade pública, pelo que o estabelecimento de meios privados de conectividade é uma obrigação. Não há bala de prata nesta área, e diferentes opções de conectividade devem ser implementadas para as exigências de cada sítio", explica Luiz Barreto, arquitecto de tecnologia operacional da Vale.

Só para a conectividade, as empresas mineiras podem escolher entre normas tais como LTE e Global System for Mobile Communications (GSM) ou os protocolos LPWAN. A VALE está a utilizar a tecnologia LoRa sem fios Worldsensing para monitorizar potenciais pontos de risco nas suas instalações.

"Os benefícios de LPWANs como LoRaWAN incluem baixo custo, melhor protecção contra o vandalismo em alguns locais, ter uma rede privada independente da cobertura pública, e controlo e monitorização centralizada de todos os dispositivos", salienta Barreto.

LoRa como tecnologia LPWA ainda é líder na gama em comparação com outras tecnologias, tais como a Mesh. LoRa também apresenta sensibilidade rádio de até -137 dBm, o que torna o sinal até 32 vezes mais forte do que outras soluções de monitorização sem fios.

Para além de uma conectividade fiável, a flexibilidade e adaptabilidade da rede é fundamental. Como as barragens de rejeitos são levantadas sucessivamente ao longo da vida de uma determinada mina, podem ser adicionados novos sensores em qualquer altura para melhorar o plano de monitorização. Os nós e sensores do Worldsensing podem ser instalados e reinstalados de forma dinâmica.

5. Capacidades de detecção de eventos

A estabilidade da inclinação e a capacidade de acompanhar a deformação e deslocamento do solo é importante para assegurar operações mineiras mais seguras, especialmente em torno de barragens de rejeitos. Ao escolher uma solução de monitorização remota sem fios, é essencial obter dados de monitorização com maior frequência quando os limiares tiverem sido ultrapassados para determinar se uma estrutura é estável ou se a sua integridade está comprometida. Com Worldsensing's Solução de Detecção de EventosOs movimentos de terra são monitorizados através de inclinómetros Tilt90 sem fios que enviam um alerta para uma plataforma de software assim que um limiar é ultrapassado. Desta forma, os operadores mineiros podem tomar decisões baseadas em dados sobre como gerir potenciais ameaças que são tipicamente desencadeadas por fortes chuvas ou outros factores ambientais.

6. Parcerias e integrações estabelecidas

Ao escolher uma solução de monitorização, certificar-se de que o fornecedor estabeleceu parcerias na sua região não é negociável. Graças à perícia e capacidade de parceiros líderes mundiais em mineração tais como Tetra Tech, Trimble Geospatial, Sixense Group, e GKM Consultants, a equipa Worldsensing tem um historial comprovado de apoio a operações mineiras seguras, um projecto de cada vez.

Para além das parcerias estabelecidas, a solução da sua escolha deve integrar-se com os principais equipamentos de instrumentação e monitorização. A tecnologia Worldsensing é compatível com a mais vasta gama de sensores geotécnicos, geoespaciais e estruturais, e permite a integração de dados com software de terceiros através de vários protocolos tais como MODBUS, FTP e MQTT.

7. Desdobramentos no mundo real

Juntamente com o parceiro brasileiro Tetra Tech Worldsensing, a tecnologia Worldsensing foi implantada em uma mina com um sistema complexo de monitorização de barragens de rejeitos que cobre 22 barragens para recolher dados em tempo real de vários sensores, incluindo piezómetros, sensores de nível de água e inclinómetros.

O desafio era encontrar uma forma rentável de enviar os dados para um servidor de bases de dados e uma estação de trabalho, dado que um local incluía sete barragens com um alcance de rádio de 7 km. A Tetra Tech optou por utilizar a solução de monitorização sem fios de Worldsensing e instalou uma rede de 467 troncos vibratórios, analógicos e digitais para enviar dados em tempo real para 10 portais ligados à rede privada da mina.

8. ROI mensurável

Como testemunhado no projecto das 22 barragens de rejeitos, a solução de Worldsensing levou a poupanças até 30% na aquisição de materiais e infra-estruturas e até 40% na instalação. Dados fiáveis baseados em LoRa, sem fios sobre o comportamento da barragem ajudam a minimizar os riscos e a melhorar a segurança não só dos trabalhadores das minas mas também das comunidades locais.

Os relatórios das minas:

  • Poupanças até 30% na aquisição de materiais e infra-estruturas.
  • Reduções de custos de até 40% na instalação.
  • Risco minimizado como resultado da melhoria dos dados.
  • Cumprimento integral dos regulamentos de segurança.

"A adopção da tecnologia Worldsensing IoT elimina a necessidade de cablagem, reduz a monitorização manual e permite poupanças significativas até 30% na aquisição de materiais e infra-estruturas e até 40% na instalação", ilustra Leonardo Santana, Líder Técnico em Geotecnologia, Tetra Tech.

Resumo

Ao escolher uma solução para automatizar a sua monitorização geotécnica através de IoT no Brasil, procure validação oficial do ICMM, certificação ANATEL, colaboração(ões) e/ou projectos com as principais empresas mineiras, conectividade LoRa adaptável e flexível da tecnologia, bem como capacidades de detecção de eventos, uma empresa com parcerias estabelecidas na sua região e um vasto portfólio de integrações de 3 partes e implementações no mundo real na sua vertical e uma equipa que possa mostrar um ROI mensurável de implementação da sua tecnologia no terreno.

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