Monitoreo y control para el interior de la mina

Datavoice es una empresa del sector de telecomunicaciones que en el año 2013 se acercó a la Pontificia Universidad Católica del Perú – PUCP, con el objetivo de desarrollar un proyecto de innovación tecnológica. Dicho proyecto responde directamente a una necesidad específica del sector minero, como es la de “monitorear en tiempo real las condiciones de diversos equipos dentro de un socavón”, para lo cual se desarrolló un prototipo que fue validado en una mina subterránea.

Posteriormente, en el año 2015, la empresa obtuvo un segundo financiamiento del concurso “Validación y Empaquetamiento” promovido por el Fondo de Investigación y Desarrollo para la Competitividad (FIDECOM) del INNOVATE PERÚ, donde se desarrolló y validó el producto final en dos Unidades Mineras, obteniendo excelentes resultados.

El sistema de telemetría desarrollado permite monitorear y controlar en tiempo real, desde una oficina en superficie, el comportamiento de los “Activos” que operan dentro del socavón. DATAVOICE integró en una sola solución las diferentes etapas: sensores para la obtención de datos en tiempo real; transmisión de los datos obtenidos a través de las infraestructura existentes (VHF, UHF, Fibra Óptica, entre otras); centralización de la información en superficie; y una interfaz humana muy amigable a través de pantallas HMI. Actualmente, el sistema cuenta con una interfaz Web que permite visualizar la información recolectada desde cualquier equipo (PC, laptop, Tablet o Smartphone) con acceso a internet.

ACTUALMENTE DATAVOICE HA DESARROLLADO DOS MODELOS:

1. Sistema Completo, el cual consiste en tres Estaciones Remotas que trabajan al interior mina (utilizando la infraestructura para comunicación VHF), una Estación Base en superficie y una aplicación HMI. Este sistema está conformada por: la Estación de Gases, la que permite conocer los niveles de concentración de gases y temperatura ambiente en cualquier lugar de la mina; la Estación de Ventiladores, nos permite conocer y controlar el funcionamiento de los ventiladores, tanto en interior como en el exterior; y la Estación de Bombas, la cual nos permite monitorear y controlar las bombas.
2. Sistema Compacto que tiene dos Estaciones Remotas que también trabajan al interior mina a través de la infraestructura de Fibra Óptica y una aplicación HMI. Este sistema está integrado por la Estación de Gases y la Estación de Ventiladores.

En ambos modelos, las Estaciones Remotas disponen de un panel HMI ubicado en la parte frontal, donde también se puede visualizar la información recogida de los sensores.

ESTACIÓN DE GASES

La Estación de Gases contiene sensores de CO2, CO, NO, O2, temperatura ambiente y humedad, por lo cual el usuario puede conocer si sus trabajadores tienen o no las condiciones mínimas para desarrollar su trabajo en forma eficiente y segura.

De igual manera, se puede controlar en ingreso de vehículos si los niveles de CO2 son muy altos; prender alarmas si los niveles de O2 se encuentran bajo las condiciones mínimas; controlar la velocidad de los ventiladores de acuerdo a las condiciones ambientales existentes, entre otras características.  Asimismo, esta estación ayudaría a cumplir con el Anexo N° 15 del Artículo 110 del Subcapítulo III “Agentes Químicos” del DS N° 024-2016-EM, el cual establece los límites máximos permitidos de los gases en interior mina.

Los beneficios de esta estación son directos:

1. Ahorros en gastos médicos de salud ocupacional,
2. Incremento de la productividad de los trabajadores e
3. Incremento en seguridad.

ESTACIÓN DE VENTILADORES

Posee sensores de Flujo de Aire (velocidad y caudal), temperatura de motor, amperaje y RPM del ventilador.

Monitorear estas variables tiene dos grandes beneficios: por un lado podemos verificar si los ventiladores están funcionando de acuerdo al Sistema de Ventilación interior mina y a las características de cada uno de ellos; por otro lado si variables como la temperatura del motor o amperaje están incrementándose por encima de lo normal podemos anticiparnos y realizar el mantenimiento del equipo antes que el daño sea mayor, lográndose ahorros significativos en mantenimiento.

Pero lo más importante de esta estación es su capacidad de controlar el tiempo y velocidad de funcionamiento de cada uno de ellos; lograr detener o disminuir la velocidad del ventilador cuando no es necesario, lo que genera importantes ahorros en energía eléctrica y alarga el tiempo de servicio del mismo.

La incorporación de esta Estación Remota nos permite cumplir con el artículo 251 del DS N° 024-2016- EM, que establece la necesidad de monitorear y controlar por paneles de control remoto, todos los ventiladores superiores a 100.000 CFM.

ESTACIÓN DE BOMBAS

Esta estación posee los sensores de caudal de agua, sensor de nivel, temperatura del motor, amperaje y RPM. El beneficio más directo es controlar automáticamente el encendido y apagado de las bombas de acuerdo al nivel de agua del reservorio.

Este sensor no contiene ninguna pieza móvil lo que lo hace muy seguro en las condiciones ambientales propias de interior mina. Adicionalmente, se repiten los beneficios de un mantenimiento preventivo generador de ahorros, similar a los ventiladores.

Es importante señalar que el Sistema posee tres niveles de toma de decisiones:

1. Automática en la Estación Remota: se puede programar una secuencia lógica dependiendo de los sensores de la estación y ejecutar una acción. Ej: Si el nivel de O2 baja del mínimo permitido, encendemos alarmas luminosas y sonoras para efectuar evacuación de la zona afectada.
2. Automática en el Estación Central: secuencia lógica dependiendo de cualquier sensor del sistema y ejecutar una o varias acciones en cualquier punto del sistema.
3. Manual desde HMI: encender o apagar equipos en interior mina desde superficie.

Otras características del Sistema son:

• Admite adicionar cualquier tipo de sensor del mercado sin restricción de marca ni modelo. En una misma Estación Remota se pueden instalar muchos sensores de diferentes tipos, de acuerdo a los requerimientos de la Unidad Minera.
• Una Estación Base del Sistema Completo puede interactuar con más de 100 Estaciones Remotas. Su crecimiento es modular: puedes ir incrementando estaciones remotas en medida de sus necesidades.