Sist. Comunicacion Mineria3443

Profesor: Liver Rojas

Andres Molina AlvarezCatalina Cerro

Jorge Briceño Barrera

Servicios Mineros:Medios de Comunicacion

Todos necesitamos estar conectados:

La necesidad del hombre por obtener información es de vital importancia para los procesos productivos en la actualidad.

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En la actualidad la minería moderna cuenta con una tecnología para estar conectados:

La radio comunicación para minas subterráneas, estas tienen un diseño de más de 7 Km de túneles por debajo de los 500 m de la superficie.

Universidad de AtacamaDep. Ingenieria en Minas


¿Cómo es posible tener radiocomunicación en un

túnel?

A partir de 1950 se inventó un método de transmisión de señales de radio por medio de un cable coaxial llamado, LEAKY FEEDER, su traducción en español es “Alimentador en las grietas”.


Por lo tanto, este cable es necesario extenderlo a lo largo de los túneles de la mina subterránea, configurando y conectando todo el equipo necesario para obtener una calidad de señales de radio eficientes.

La comunicación al interior de una mina subterránea es vital para movilizar los procesos productivos y la seguridad de las personas debido a la naturaleza del proceso

Sistema de Comunicación Interior Mina Siamnet.(Codelco Div. Teniente-Andina)para minas subterráneas basada en tecnología de trasmisión de datos por medio del económico cable coaxial. Que es el de uso convencional del sistema CATV coaxial cable, lo cual hace las reparaciones o modificaciones a menor costo, y tiene características de alta resistencia mecánica adecuada para el ambiente minero, a prueba de agua.



Sistema de Comunicación por Cable Radiante VDVLa tecnología de usar un cable coaxial como antena en las galerías subterráneas tiene ya un par de décadas. Se trata de una tecnología confiable y fácil de mantener. El aporte de Mine Site Technologies a su solución de Comunicación por Cable Radiante, o Leaky Feeder, y que la diferencia de productos similares es:

•Sistema de Diagnóstico, tecnología que muestra en la pantalla de una computadora el estado de la infraestructura de interior mina. Permite detectar y reportar problemas en los accesorios de interior mina en tiempo real, mostrar su localización y determinar con bastante certeza el tipo de falla.



• Control Automático de Ganancia, tecnología que evita tener que ajustar manualmente cada amplificador al momento de instalarlo. Ajusta la ganancia del equipo de forma automática a las diferentes intensidades de señal, y para compensar la pérdida introducida por una reparación en el cable.

• El uso de conectores facilita las labores de instalación y hace que la reparación tome sólo unos minutos. Cambiar un amplificador no debería tomar más de 5 minutos.

• Los accesorios de interior mina operan con voltajes que van desde los 32 VDC hasta los 7 VDC. Esto ofrece la ventaja de que una sola fuente de poder en interior mina es capaz de alimentar entre 20 y 40 amplificadores.

Sistema Personal de Emergencia PEDEl Sistema de Comunicaciones PED está basado en la transmisión a ultra baja frecuencia de señales que se propagan a través de los estratos rocosos. El sistema consiste de un transmisor con una antena que se instala en superficie y de una variedad de receptores que incluyen uno que puede montarse en la lámpara del minero.-En los casos de emergencias provocadas por derrumbes o inundaciones, todos los sistemas de comunicación existentes en la mina fallarán: teléfono, radio, fibra óptica, etc. Debido a que la comunicación del sistema PED no depende de ningún cable subterráneo, sino que la señal emitida por la antena del transmisor atraviesa la roca sólida directamente hasta alcanzar el receptor, la comunicación entre superficie y el minero en interior mina no se pierde, pudiendo enviarle señales de alarma en 15 segundos, y luego instrucciones relacionadas a su evacuación.-Aunque los mensajes de alarma tendrán preferencia sobre cualquier otro, durante las operaciones normales de la mina el sistema ayuda a la optimización de las labores, no sólo transmitiendo mensajes de cualquier tipo, a las lámparas o vehículos de los mineros en interior mina, sino también encendiendo o apagando equipos o realizando voladuras remotas desde superficie.



Infraestructura de Red LAN Inalámbrica WiFi ImPactUsando un backbone de fibra óptica que ofrece un gran ancho de banda, la infraestructura se compone de Switches de Red inalámbricos y Access Points, diseñados específicamente para soportar las duras condiciones presentes en la minería subterránea, y permite desplegar una Red Inalámbrica WiFi, compatible con el estándar 802.11, el mismo que usamos en nuestras oficinas y domicilios. Esta Red se constituye en el corazón de un sistema de comunicación que permitirá no sólo expandir la Red LAN existente en superficie a interior mina, sino implantar nuevas soluciones que mejorarán la seguridad y productividad de la operación. No sólo podrán ingresar con laptops o cualquier dispositivo WiFi y revisar correo electrónico, navegar por Internet, establecer sesiones de Chat o hacer uso de soluciones existentes, sino que podrán montar soluciones como Telefonía IP inalámbrica, Traceo de Personal y Bienes, Plataforma de Inteligencia de Vehículos, Monitoreo y Control a Distancia, Video de alta resolución y una variedad de otras soluciones disponibles hoy específicamente para la industria minera.



BlackBird(Ultima tecnologia )Lo que hace del sistema LifeStream Minería es nuestra patente pendiente "Blackbird Mesh" Backbone. Si bien actualmente en desarrollo, el sistema ha sido capaz de abarcar 16 saltos inalámbricos con menos de una milésima de segundo de retraso por salto, y crea una plataforma de Self Healing, formando una malla subterráneo red inalámbrica. Con baja latencia y alto rendimiento, LifeStream puede ofrecer un sistema que puede manejar dos instantáneo voz y forma de texto, así como ofrecer seguimiento en tiempo real con una precisión de 20 pies.“Asimismo, es el único sistema que brinda datos de localización precisos y comprobables en toda la extensión de la mina, lo que permite localizar mineros atrapados para rescatarlos"Universidad de AtacamaDep. Ingenieria en Minas



¿Cuál es el sistema de comunicación de leaky

feeder en caso de :

-INCENDIO

-DERRUMBES

-ACCIDENTES?


El sistema “Leaky Feeder” es un cable con una cubierta amarilla, con legislaciones aprobadas de seguridad para retardo al fuego y para uso seguro en la minería

Esta radia señales de radio, por lo tanto requiere amplificación periódica de las señales de radio, debido a la perdida de energía por la radiación. Un solo cable puede cargar muchas señales diferentes, cada señal en diferente frecuencia

• Las señales de video viajan a la estación en un ancho de banda de 20 a 115 MHz

• la voz y los datos viajan a la estación en un ancho de banda de 172 a 176 MHz

• los radios portátiles y equipos auxiliares transmiten en una banda de 172 a 176 MHz y reciben en la banda de 155 a 159 MHz, además los repetidores



“Leaky Feeder”

La pérdida de ganancia del cable cambia debido a varios factores aproximadamente en 20 dB por cada 350 metros en la frecuencia de 175 MHz.La base del sistema se encuentra en superficie debido a que permite la opción de transmitir en superficie con la conexión de un sistema dúplex colocando una antena en superficie La información de diagnósticos de los amplificadores del sistema puede ser vista en una computadora personal en superficie

Otra de las razones para tener la base en superficie es la novedad del sistema, que es la de brindar un canal de Ethernet en el mismo sistema, logrando conectar cámaras de video con dirección IP, sensores con dirección IP, PLC’s y teléfonos de Ethernet.



“Leaky Feeder”

Para configurar un sistema de comunicación para minas es necesario tener varios módulos para mantener la calidad en la transmisión de señales

REQUISITOS -panel de distribución principal MHDP-10 -un equipo de diagnostico de la base -los repetidores

Distancias y los elementos activos y pasivos usados en el sistema



Fotos



El sistema PED se puede comunicar con cualquier, o todos de los receptores y siguientes:

BeltPED: personal del receptor Utilizado por los mineros. AutoPED: Unidades receptoras montadas en vehículos. ControlPED: el control remoto de equipos subterráneos. BlastPED: Sistema de voladura centralizado a distancia.

PED (Dispositivo Personal de Emergencia)El Sistema PED es un sistema de frecuencia ultra baja para la búsqueda, control y voladura.PED también puede corresponder a un dispositivo de Mejoramiento de la Productividad.La combinación de frecuencia ultabaja y de un sistema de transmisión de alta potencia Permite que la señal de PED se propague una Través de Cientos de metros de capas de rocas.



ICCL es una lámpara minera con comunicación integrada que puede incluir un rango de comunicación y opciones de protección personal (PPE). La lámpara ICCL usa batería de Ion de Litio, actualmente la tecnología más moderna que proporciona una gran vida útil con una fracción del peso de las antiguas baterías de plomo ácido o NiMH.

Un gran progreso en seguridad personal y productividad Mucho más que una simple lámpara minera

Comunicación Seguimiento Seguridad Productividad



El BlastPED es un sistema de inicio de voladura en base a 'radio'. BlastPED se desarrolló con el fin de brindar un sistema de inicio de voladura a distancia seguro para minas mediante la eliminación del alto costo que implica la instalación y mantención de grandes redes de cables de disparo. De este modo, con estos sistemas en base a cables se reducen los riesgos de seguridad.



ImPact es una plataforma de red de comunicaciones diseñada para extender la topología Ethernet al funcionamiento de la mina subterránea. ImPact se hace cargo donde otras tecnologías llegan a su límite:

La tecnología Leaky Feeder por sí sola no puede obtener datos con la flexibilidad que demanda la minería moderna. Para voz y datos básicos, el leaky feeder es todavía una buena opción, pero está limitado para aplicaciones con gran cantidad de datos (video, diagnóstico de vehículos, control remoto, etc).

La tecnología LAN ImPact inalámbrico utiliza componentes cableados e inalámbricos de calidad y su diseño asegura una alta confiabilidad y fácil mantenimiento por medio de arquitecturas tales como implementación por lazos redundantes, detección de fallas SNMP y herramientas de gestión de redes.



Soluciones de datos móviles para vehículosMonitoreo de la producción Modelado del flujo del mineral Monitoreo de la utilización y optimización de los materiales Control continuo de estado de los materiales Seguimiento de equipos Planificación y control de tráfico de materiales

Voz por Internet (VoIP)Funcionalidad digital Disponibilidad de transmisión PTT (presiono para hablar) Mensajería de texto SMS Correo de voz



Bajada de datos a portátiles (PDA y PC de bolsillo)

Registro de los operadores de equipos Registro de turnos Entradas de observaciones Entradas de geología Gestión de materiales Video IP móvil y fijo

Video digital de alta resolución en tiempo real

Monitoreo remoto Seguridad LAN cableada e inalámbrica integrada

Conectividad subterránea Grupos de trabajo móviles Aplicaciones con el sistema Dispatch Correo electrónico E-mail Seguimiento por medio de IP



Opciones de radio

La columna vertebral VDV Leaky Feeder permite varios tipos de radios para ser utilizados:Radios Portátiles

Radios portátiles permiten que el personal individual a utilizar el sistema de radio VDV. Las radios portátiles disponibles en el mercado deben ser diseñados para operar en la banda alta de VHF. Radios Móviles

Radios móviles, como su nombre indica, están diseñados para su aplicación en vehículos. Las radios de utilizar antenas externas que permiten a la radio para operar sin la atenuación de los vehículos de los alrededores.Las radios móviles están diseñados para la conexión a 12 VDC, en los vehículos pesados se requiere de un convertidor.Radios de vehículos también deben estar protegidos del ambiente en una máquina grande y abierto. Típicamente, un recinto diseñado especialmente se requiere para las radios móviles en vehículos como camiones o jumbos. En los vehículos ligeros de la radio se puede montar en, o en el tablero de instrumentos



DISPATCH es un sistema de administración minera a grande escala, que utiliza lo último en la tecnología del Sistema de Posicionamiento Global (GPS), comunicaciones de datos y computación para proporcionar asignaciones óptimas y automáticas para camiones de acarreo en minas a cielo abierto.Desde su implementación, este sistema ha obtenido alrededor del mundo grandes beneficios, por su capacidad de generar asignaciones óptimas para camiones de acarreo.Como:• Incremento significativo en la productividad de los camiones y palas.• una reducción sustancial en el número de camiones y palas De esta manera impactara en la producción de la mina, en forma inmediata y efectiva.



El sistema DISPATCH maximiza la productividad en su sitio proporcionando asignaciones optimizadas de camiones de acarreo, posiciones de equipos basados en GPS, monitoreo del estado de los equipos, rastreo de mantenimiento, mezclas, producción, reportes y más.

Ejemplos de los módulos de utilidad de manejo de flota, cuadrillas y material para mejorar la productividad incluyen:Equipos Auxiliares Rastrea el estado de cada pieza de equipos auxiliares, coloca las tareas en orden de prioridad, y las asigna remotamente a los operadores. Monitorea el desempeño de mantenimiento, planifica operaciones y requisitos de flotas, e identifica las áreas con problemas para mejorar la productividad.

Camión de Agua Rastrea el uso de camiones de agua y mejora las operaciones diarias. Provee porcentajes tiempo/cantidad por segmento de camino, salida y frecuencia con diámetros de rociado conocidos, Indicadores Clave de Rendimiento (KPI) del operador y mapas de categorías de tiempo.



MezclaControla la mezcla en las chancadoras y pilas. Trabaja en conjunto con los algoritmos de despacho de camiones.Alineamiento de CuadrillasAutomáticamente asigna personal a los equipos, antes del inicio del turno. Garantiza que cada equipo tenga un operador debidamente calificado asignado a éste. Reúne información de varios registros de base de datos (Lista, calificaciones de equipo, término del turno) antes de asignar el personal.Manejo del Servicio de Combustible Incrementa la productividad de acarreo general al minimizar eventos de reabastecimiento de combustible. Optimiza el manejo del combustible asignando camiones a las estaciones de combustible basándose en un valor calculado de combustible que le queda en el estanque.

Análisis de Carga Obtiene información de carga de sistemas de terceras partes que son usados por varios fabricantes de camiones. Recolecta información en tiempo real de los sistemas de carga de las cargadoras, palas y camiones. La información queda disponible para ser analizada por las utilidades de reporte estándar.

Manejo de Registros de Capacitación Le provee al personal de mina información actual sobre el desempeño del operador, experiencia, y niveles de calificación para un equipo. Asegura que los operadores con más experiencia sean asignados a los equipos de prioridad.



DISPATCH requiere de numerosos y variados componentes para funcionar como despachador en forma confiable y óptima, turno tras turno, los principales son:El Sistema Computarizado de Campo (Field Computer System: FCS) que consta de una Consola Gráfica (GC) y una Unidad Central (Hub). Dicho sistema se instala en camiones, palas, equipo auxiliar (opcional) y trituradoras.

• Enlace de radio de datos• computador central en el Centro de Información de DISPATCH• Software para el computador• Tecnología GPS



Este equipo suministra información importante de DISPATCH y provee acceso a varios de los módulos del sistema, por medio de los cuales se controla la operación minera. Este equipo incluye:

-tres terminales de datos-un computador central y-una impresora (opcional)

Los terminales de datos, que operan 24 horas al día, continuamente despliegan las pantallas de Transacciones y Excepciones y una tercera pantalla informativa que se llama la pantalla de la Ruta de PL. El computador central, que también opera las 24 horas del día, provee fácil acceso a la pantalla del Teclado Maestro de DISPATCH. El despachador utiliza la impresora para imprimir informes producidos por el sistema.



El camión C33 debe llegar a Pala P2 en 3.5 minutos. DISPATCH calcula futuras acciones con base en promedios actuales del tiempo invertido en viajar y cargar camiones

Un segundo terminal de datos conectado al computador central muestra una Pantalla de Excepciones que avisa cada vez que hay un problema o “excepción” en el ciclo de acarreo.



Por ejemplo, cuando una pala está Fuera de Servicio, rápidamente el despachador puede mandar otra pala al lugar de operación. De igual manera, si un camión llega tarde a la trituradora, usted puede utilizar el radio de mano para averiguar la razón por la demora



El operador debe responder a los mensajes de asignación oprimiendo OK. Si no lo hace antes de 5 segundos, sonará una alarma por 30 segundos (la duración de dicha alarma la define el usuario).

A continuación mostramos algunos de los mensajes de asignación que pueden aparecer en el GC del camión cuando el operador oprime LISTO al iniciar su turno: LISTO: Ir al botadero nLISTO: Ir a la pala nLISTO: Cargar



1) Al inicio de nuestro ejemplo, el camión llega a la pala.2) Al acercarse a la pala, el camión entra al área de cobertura de la baliza virtual asociada con dicha pala. Esta baliza de GPS le avisa a DISPATCH que el camión llegó a su punto asignado (la pala).3) Una vez que DISPATCH recibe el dato de que el camión llegó a la pala asignada, despliega un mensaje (similar a éste) para el operador en el GC de su camión:



DISPATCH también despliega una transacción de llegada en la Pantalla de Transacciones de DISPATCH:

DISPATCH responde a la transmisión de llegada enviando el

siguiente mensaje de asignación al GC del camión:



4 ) Hay algo más que sucede cuando el camión llega a la pala. Desaparece la palabra Listo del GC de la pala y el número de identificación del camión que acaba de

llegar, aparece en su lugar:

5) En muchas de las minas donde se utiliza el sistema DISPATCH, hay balizas infrarrojas (IR) instaladas a los lados de los camiones de acarreo. A cada lado de las palas, también, hay balizas IR que apuntan hacia su

cucharón.6) Una vez establecido el enlace IR, el FCS de la pala envía los datos al computador central para informarle

a DISPATCH que el ciclo de carga ha comenzado.



7) El software del computador central analiza los datos y despliega el siguiente mensaje en el GC del camión:

8) Cuando la pala termina de cargar el camión, el operador de la pala oprime OK en su GC para informarle a DISPATCH que el ciclo de carga está completo.9) El software del computador examina la base de datos de la mina para determinar a cuál botadero, depósito o trituradora debe enviar al camión y le envía su asignación. (DISPATCH determina dichas asignaciones con base en el tipo de material registrado por el operador de la pala y la disponibilidad de los puntos de descarga.)10) Aparece una asignación parecida a ésta en el despliegue del GC del camión:



11) El operador del camión oprime OK en el GC, en señal de haber recibido su asignación de descarga.12) Junto con la asignación, DISPATCH modifica el despliegue del GC de la pala para estar Listo y actualiza la cifra actual de las cargas de la pala:

Si no hay cambios en el tipo de material excavado, el operador de la pala puede cargar a los siguientes camiones con oprimir OK

13) A partir de ese momento, DISPATCH despliega un mensaje en la Pantalla de Transacciones con información en cuanto a la clase de material que se cargó en el camión; también aparece una transacción para mostrar el

punto de descarga al que fue enviado el camión y un mensaje de cálculo con el tiempo aproximado que se demorará dicho camión en llegar al punto de descarga. Además, DISPATCH incluye datos sobre la carga del camión; esta información aparece en la columna apropiada en la parte superior de la Pantalla de Transacciones de DISPATCH

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