Publicación C2 Mining Solutions Número 6 Rev 2, Enero-2010

SISTEMA AVANZADO ANTICOLISIÓNSISTEMA AVANZADO ANTICOLISIÓN

CAMIONES DE EXTRACCION MINACAMIONES DE EXTRACCION MINA

5. Alta Frecuencia: Diseñado para trabajar a 77 GHz con una longitud de onda que se refleja en partículas del orden de 3-4 mm permite reflejarse en superficies de mineral, arena ó tierra de muy fina granulometría.

6. Filtro Ajustable: Configurado por software. Permite elimi-nar ecos no deseados ó señales fantasmas.

Sistema Avanzado de Prevención de Colisiones en Camiones de Extracción Mina C2

Figura: Tecnología de Radar Dual Range®

Fig.: Cuadros comparativos de tecnología radar Dual Range® versus radares convencionales (arriba) y láser (abajo).

Desafíos en los Sistemas Actuales de Preven-ción de Colisiones (CAS)

Los sistemas actuales de prevención de colisiones (CAS por sus siglas en inglés Collision Avoidance System) disponibles en el mercado presentan algunos inconvenientes, como los que se mencionan a continuación:

Sólo detectan infraestructura etiquetada con tags RFID. Los equipos, vehículos de arriendo, personas que no portan tag no son identificados.

Tienden a abrumar al operador con alarmas falsas, siendo muchas veces colocados fuera de servicio.

Poseen baja precisión en la medición de distancias pues están basados en potencia de señal RSS (Received Signal Strength) y/ó en GPS que ocasionalmente se pierde, espe-cialmente en rajos profundos.

No entregan información respecto de la trayectoria de coli-sión con otros vehículos

Los sistemas basados en sensores láser tienen muy mala respuesta ante condiciones de polvo en suspensión

Los sistemas basados en radar, utilizan radares de corto al-cance que sólo permiten detectar objetos muy cercanos

No toman en cuenta las condiciones de conducción del vehí-culo ni de los objetos en curso de colisión, tales como veloci-dad y trayectoria

No responden adecuadamente ante cambios en las condi-ciones climáticas en la faena. Ej. neblina, lluvia, nieve.

No entregan información a los sistemas centralizados de despacho de mina.

No incorporan la suficiente cantidad de sensores lo cual re-duce la visibilidad e información disponible para alarmar.

Tecnología Innovadora

La tecnología Dual-Range® de Indurad innova en la detección de distancias y objetos en curso de colisión en los siguientes aspectos: 1. Doble Haz: 2 haces operan simultáneos en distinto ángulo,

con alcances y precisiones diferentes (figura). Esto permite flexibilidad para determinar objetos en rango de colisión bajo distintas condiciones de manejo y climáticas.

2. Medición 2D: En cada medición se captura una curva de perfil de la superficie del objeto en lugar de una medición puntual (1D). Esto permite una representación más precisa del objeto en curso de colisión.

3. Alto Rendimiento: Captura 15 curvas por seg y cada curva se construye con hasta 200 puntos de medición. Esto per-mite medir en ambientes muy dinámicos. El sistema es ca-paz de responder ante distintas velocidades del camión.

4. Barrido Automático: El sensor puede barrer automática-mente en forma transversal al haz permitiendo de esta for-ma ampliar la información disponible para identificar el objeto.

Sistema Avanzado de Prevención de Colisiones en Camiones de Extracción Mina C2

Sistema Avanzado iACAS®

El sistema avanzado de prevención de colisiones en base a tecnología Indurad iACAS® (Indurad Advanced Mine Truck Collision Avoidance System) es independiente del fabricante pudiendo funcionar con Komatsu 930E, Komatsu 830E y Cater-pillar 793C. Examina la periferia del camión y detecta objetos en posible colisión considerando la distancia, velocidad y tra-yectoria del camión y del objeto, con una alta precisión y en tiempo real.

El sistema considera sensores en la parte frontal y trasera del camión. La solución puede ser especialmente ajustada para tomar en cuenta condiciones de polvo, neblina, lluvia ó nieve propias de la faena minera. El mismo sistema puede ser insta-lado y operar con camiones de distintas marcas, sin necesidad de cambiar el modelo de los equipos. Es una solución dinámica pues toma en cuenta el modo de operación del camión para maximizar la seguridad y tranquili-dad del conductor, reduciendo las falsas alarmas mediante un sistema inteligente de detección, análisis y alarma. Proveyen-do asistencia al operador en la conducción y detectando todo tipo de objetos tales como infraestructura, otros vehículos, piedras, etc.

La función de data-logging opcional es comparable a la caja negra de un avión que permite rescatar la información con posterioridad a la ocurrencia de un evento indeseado. Las variaciones en la carga de la tolva del camión, son automá-ticamente compensadas ajustando el ángulo de ataque de todos los sensores en forma electrónica.

Asimismo el sistema se puede integrar opcionalmente al cen-tro de despacho por medio de una red W-LAN.

Fig.: Sistema inteligente de procesamiento de información que toma en cuenta velocidad y trayectoria del vehículo y del obje-

to en rango de colisión

Fig.: Información confiable. Integración del sistema anti-colisión con el sistema centralizado de despacho de mina

La función opcional de detección de berma (disponible a partir de Q3/2010) ayuda a optimizar el espacio en rampa, permi-tiendo ahorros significativos en remoción de roca.

Arquitectura y Componentes del Sistema C2

No existe actualmente en el mercado un sistema comparable al iACAS®. Este es un sistema altamente sofisticado dise-ñado específicamente para propósitos de seguridad en la operación de camiones de extracción mina, permitiendo así aumentar la disponibilidad de los equipos y la productividad del área.

El sistema iACAS® escanea 15 veces por segundo el entorno del vehículo y detecta un área de 100 metros en todas direc-ciones hacia adelante como hacia atrás. Cada sensor cubre un

ángulo de 60°, por lo cual la visibilidad del sistema con tres sensores al frente es de 180°. Para la parte posterior se utilizan dos sensores con una visibilidad de 120°.

Opcionalmente el sistema se puede operar con dos sensores al frente, sin embargo esto reduce su visibilidad ocasionando un mayor nivel de falsas alarmas y un menor grado de asistencia a la conduc-ción. Esto es recomendable, sólo en aplicaciones con bajos requerimientos de seguridad.

Fig.: Cobertura utilizando 2 ó 3 sensores frontales

El sistema está diseñado para operar en faenas mineras, caracterizadas por am-bientes de alta contaminación por polvo en suspensión y en algunos casos con presencia de bancos de neblina, lluvia ó nevazones en el rajo en ciertas épocas del año.

Cada sensor posee un doble haz con ángulos y alcances distin-tos, cuya información es enviada a la unidad central de proce-samiento iRPU® (Indurad Radar Processing Unit), donde toda la información de hasta 6 sensores es analizada y procesada para generar la información visual y auditiva en la cabina del operador y opcionalmente despachar información vía inalám-brica al sistema de gestión de mina. Los sensores se conectan a la unidad de procesamiento me-diante cable usando bus estándar CAN de alta velocidad. La unidad de procesamiento se conecta al camión, para tomar en cuenta diferentes modos de operación y reducir falsas alar-mas. La información obtenida del camión incluye:

Angulo del volante

Velocidad La unidad de procesamiento dispone de comunicación Wi-Fi opcional para transmitir la información fuera del vehículo. La asistencia al operador es a través de un panel a bordo con pantalla sensible al tacto, con sonidos y libre de reflejo. El sis-tema incluye además un software de monitoreo y diagnóstico remoto para efectos de mantenimiento.

Red Ethernet Mina

Cable Bus CAN

Canalización

Conduit

Alimentación Eléctrica

24 VDC 110 VAC/220VAC

Gabinete Protección IP67Montaje en estructura

soportante. Fijación por

pernos

Sensor iDRR

Sensor iDRR

Unidad de

Procesamiento iRPU

Sensor iDRR

Punto Acceso

a Red Router)

Operador Despacho

Navegador Web

Estación Cliente

Mantenimiento

Conectividad Wi-Fi

Disponible

Estándar IEEE 802.11

Serrvidor

Sistema

Despacho

Fig.: Ejemplo de arquitectura con conectividad a centro de despacho mina

Soluciones para una minería eficiente en alianza con proveedores de clase

mundial

50 Años de presencia en la región implantando exitosamente tecnología en la industria

Soluciones Probadas & Robustas para Minería C2

Fig.: Sensores de radar iDRR (Indurad Dual Range Radar)® instalados en la planta

Otras Aplicaciones de la Tecnología Radar Dual Range Algunos otros ejemplos de aplicación de esta tecnología inclu-yen posicionamiento de equipos móviles (puentes grúas, ca-rros tolva, camiones). Sistemas de visibilidad expandida para operadores de equipos móviles en mina (camiones, palas, LHDs). Modelación 3D en línea de acopios de mineral (tolvas, silos y stockpiles). Sistemas anticolisiones en condiciones de visibilidad reducida por neblina, lluvia ó polvo en suspensión. Detección de berma. Automatización del carguío de vagones en minas subterráneas. Perfil de carga. Medición de flujos volumétricos en correas.

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