El conocimiento en tiempo real de la posición de los trabajadores y las máquinas y vehículos móviles en las minas y obras subterráneas, así como su seguimiento, está cobrando cada vez una mayor importancia, por razones de seguridad y operatividad. Disponer de esta información aporta importantes ventajas y ofrece también nuevas oportunidades desde el lado de la seguridad.
Desde el punto de vista operativo, las oportunidades que se abren son también numerosas, e incluyen aspectos tales como:
- Medida de tiempos de recorrido de personas, vehículos y máquinas
- Control de tráfico en rampas y accesos a niveles
- Gestión optimizada de flotas
- Bloqueo de máquinas a personal no autorizado
- Sistemas anticolisión (CAS – Collision Avoidance Systems)
Por todo ello, los sistemas que permiten conocer y seguir la posición de personas y máquinas están teniendo un rápido desarrollo durante los últimos años, tanto en la minería subterránea como en las obras de construcción de túneles.
Existen diversas tecnologías para ello, pero las más extendidas son las que se basan en dispositivos emisores de radiofrecuencia activos (“tags”), que deben ser portados por cada persona, o que se fijan a los vehículos o máquinas a monitorizar, y que son detectados al pasas junto a una serie de “balizas” fijas que se sitúan en puntos críticos de la mina o túnel.
No obstante, el ambiente minero tiene unos condicionantes específicos en cuanto a la propagación de las señales de radio, por lo que no todas las soluciones que se utilizan para aplicaciones similares en superficie son válidas en los espacios subterráneos. En particular, la potencia de emisión de señal de los tags, su autonomía, y la capacidad para detectar varios tags simultáneamente y en movimiento, son aspectos críticos. Igualmente, el sistema debe ser fácilmente reconfigurable para poder adaptarse a la continua evolución y los cambios de la mina.
El sistema "X-Tracker" de Expace, es un sistema de monitorización y control específicamente diseñado para los entornos subterráneos de configuración cambiante, que permite determinar las posiciones del personal y las máquinas móviles, así como realizar su seguimiento en tiempo real. Además, el sistema permite también la monitorización de parámetros ambientales (ventilación, gases), así como el estado y el control de elementos fijos (ventiladores, puertas, semáforos, barreras, maquinaria estática, etc.)
- Tags móviles (para personal o máquinas)
- Balizas concentradoras (puntos de conexión a red)
- Balizas inalámbricas
- Software de monitorización y control
Balizas concentradoras (BTB)
Las balizas concentradoras (o BTBs por Bridge+Tracking Beacons) reciben la información enviadas por las balizas simples tipo TB y la redirige al computador de supervisión a través del sistema general de transmisión de datos de la mina, mediante un protocolo tipo ModBus sobre TCP/IP. Las BTBs también actúan como balizas ellas mismas.
Las balizas concentradoras son los puentes de conexión a la red troncal de datos de la mina, e incorporan para ello los elementos de interface necesarios en cada caso para acoplarse a la red de datos existente.
Así, las balizas concentradoras tipo BTB admiten hasta un total de 8 entradas analógicas y 8 digitales para la monitorización de equipos fijos o de parámetros ambientales (velocidad de aire, concentraciones de gases, estado de máquinas, etc.). También pueden incorporar salidas analógicas o digitales para el control de maquinaria (ventiladores, puertas motorizadas, bombas, …) o sistemas de señalización (semáforos, barreras, paneles indicadores, etc.).
Las balizas concentradoras utilizan la red de datos de la mina para enviar a la sala (o salas) de control toda la información relativa a los tags móviles, así como de los parámetros ambientales y de los elementos fijos que controlan.
Una aplicación de sobremesa especialmente desarrollada permite la monitorización en tiempo real del sistema desde la sala o salas de control, que pueden estar situadas tanto en el exterior como en el interior de la mina. La aplicación muestra toda la información relativa a la posición de los tags móviles, ya sean personas o maquinaria móvil, y el estado de carga de la batería, así como el resto de parámetros que se hayan conectado al sistema.
Software de monitorización y control
Una aplicación de sobremesa especialmente desarrollada permite la monitorización en tiempo real del sistema desde la sala o salas de control, que pueden estar situadas tanto en el exterior como en el interior de la mina. La aplicación muestra toda la información relativa a la posición de los tags móviles, ya sean personas o maquinaria móvil, y el estado de carga de la batería, así como el resto de parámetros que se hayan conectado al sistema. La aplicación comprende dos módulos principales:- Drivers de comunicación y posicionamiento: Se trata de drivers de bajo nivel que reciben e interpretan los datos enviados por las balizas concentradoras BTBs y los transfieren al módulo de supervisión. Utilizan OPCs customizados, lo que permite transferir dicha información a aplicaciones tipo SCADA de terceros.
- Módulo de supervisión y registro de datos: Este módulo lee la información proporcionada por los drivers y la representa en pantalla en tiempo real. Dicha información se almacena en una base de datos, lo que permite diversos modos de representación de la misma