VENTAJAS EN POCAS PALABRAS
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Capacidades a gran altitud Operando a una altitud de 4.600 metros (2,86 millas), el Elios pudo funcionar como se esperaba y recoger todos los datos visuales necesarios para satisfacer las necesidades del personal minero. |
Modelos 3D Los modelos 3D de alta calidad y las nubes de puntos dispersas permitieron al personal minero visualizar las condiciones en el interior de la mina, mejorando la seguridad, identificando el mineral sobrante y permitiendo una localización precisa dentro de la mina. |
Acceso e iluminación Volando en el interior de chimeneas, galerías y pasos de mineral, el Elios fue capaz de accesar incluso a los lugares más difíciles de alcanzar dentro de la mina e iluminarlos suficientemente como para recoger los datos visuales necesarios. |
Introducción
Volcan Compañía Minera SAA es una empresa minera peruana que opera desde 1943. Explota varias minas de plata, zinc, cobre y plomo, así como centrales hidroeléctricas.
Muchas de las minas de Volcan se encuentran en lo alto de la cordillera de los Andes, una cadena montañosa que recorre gran parte del oeste de Sudamérica.
Dada su ubicación, la explotación de estas minas plantea retos únicos debido a la altitud extrema, y cualquier equipo nuevo utilizado en las operaciones de Volcan para estas minas de gran altitud debe ser examinado para trabajar en un entorno con falta de oxígeno.
La mina de Andaychagua es una de las más grandes que explota Volcan.
La mina de Andaychagua
La mina está situada en Campamento Minero, a casi tres millas sobre el nivel del mar (4.600 metros o 2,86 millas sobre el nivel del mar, para ser exactos). Esta altitud extrema impone limitaciones a los tipos de robótica utilizados en las minas, y significa que las soluciones que podrían funcionar para minas situadas a menor altitud pudieran no ser viables allí.
La mina tiene dos puntos de entrada, a los que se accesa por carreteras de un carril, y llega hasta una profundidad de 1.200 metros (3.937 pies, o ¾ de milla).
La mina funciona constantemente. Las voladuras se realizan todos los días a las 6 de la tarde, tras lo cual el personal saca el mineral en camiones durante toda la noche. Durante el día, desde las 7 de la mañana hasta las 6 de la tarde, los trabajadores aseguran e inspeccionan la mina, preparándola para la siguiente ronda de voladuras.
Todo este trabajo constante produce una enorme cantidad de mineral. Cada día se extraen de la mina de Andaychagua unas 2.500 toneladas de mineral, es decir, 5.511.557 libras.
Necesidades del cliente
Los administradores de la mina Andaychagua siempre están buscando herramientas de vanguardia que les ayuden a reducir costos y mejorar la seguridad de sus operaciones.
Cuando se enteraron de la existencia del Elios de Flyability, un dron fabricado exclusivamente para operar en condiciones internas adversas, quisieron ver si podría funcionar en la altitud extrema en la que operan, así que decidieron probarlo.
Estas fueron las principales áreas de interés de la prueba:
- Capacidades. ¿Puede el Elios funcionar en interiores a 4.600 metros sobre el nivel del mar?
- Datos visuales. ¿Qué tipo de datos visuales puede captar Elios en el interior de una mina? ¿Y cuál es la calidad de esos datos?
- Iluminación. ¿Será suficiente la iluminación de la Elios para ver el nivel de detalle necesario al inspeccionar la mina, o se necesitará iluminación adicional?
- Modelos 3D. ¿Pueden crearse modelos en 3D de zonas de la mina con los datos de Elios? ¿Cuánto tiempo se tardará en crear estos modelos 3D?
Solución
A pesar de los desafíos que supuso volar el Elios a gran altitud, la prueba de Volcan en la mina de Andaychagua fue todo un éxito.
El equipo de Volcan pudo realizar todas las inspecciones previstas para la prueba, y el dron cumplió plenamente las expectativas del equipo.
He aquí los resultados de la prueba:
- Capacidades. ¿Puede el Elios funcionar en interiores a 4.600 metros (15.091 pies) sobre el nivel del mar? Sí, el Elios pudo funcionar bien a pesar de las dificultades que presentaba la gran altitud.
- Datos visuales. ¿Qué tipo de datos visuales puede captar la Elios en el interior de una mina? ¿Y cuál es la calidad de esos datos? Sí, el Elios fue capaz de recoger datos visuales de alta calidad, satisfaciendo todos los requisitos del personal minero.
- Iluminación. ¿Será suficiente la iluminación del Elios para ver el nivel de detalle necesario al inspeccionar partes de la mina, o se necesitará iluminación adicional? Sí, la iluminación de Elios fue suficiente y no se necesitó iluminación externa.
- Modelos en 3D. ¿Se pueden crear modelos en 3D de zonas de la mina con los datos del Elios? ¿Cuánto tiempo se tarda en crear estos modelos 3D? Sí, se crearon modelos 3D detallados y dispersos utilizando datos de Elios. En total, se realizaron unos 40 vuelos.
En total, se realizaron unos 40 vuelos en la mina. Los activos que el personal de Volcan quería inspeccionar en la mina incluían:
- Chimeneas
- Pasos de mineral
- Túneles de ventilación
- “Stopes” (excavación minera en forma de escalón o muesca)
En todos estos lugares, el personal minero quería recopilar datos visuales que le mostraran las condiciones existentes en esa zona de la mina. También querían utilizar esos datos para crear modelos 3D que les permitieran visualizar mejor las condiciones dentro de estos diferentes entornos.
En total, se elaboraron cuatro modelos 3D a partir de la prueba, incluidos modelos tanto de los stopes como de los túneles.
Los modelos 3D detallados se realizaron con el software Pix4D.
Estos modelos fueron lo suficientemente precisos como para que pudieran utilizarse hipotéticamente para identificar mineral adicional dentro de la mina y ayudar a planificar futuros trabajos. Estos modelos requirieron varias horas de procesamiento.
Este es uno de los modelos 3D realizados a partir de los datos recogidos durante la prueba Elios:
También se crearon modelos 3D dispersos con el programa Inspector 3.0 de Flyability.
Estos modelos permitieron al personal de la mina identificar rápidamente la ubicación de los distintos puntos de interés que se veían en las secuencias visuales que recogía la Elios. Estos modelos sólo requerían entre 20 y 30 minutos de tiempo de procesamiento, por lo que podían utilizarse mucho más rápidamente que los modelos detallados.
A continuación se muestra una captura de pantalla de una nube de puntos dispersa junto a una imagen fija de un punto de interés (POI) en el software Inspector 3.0:
Consideraciones sobre la altitud
Volar un dron a altitudes tan elevadas requiere mucha preparación. Éstas son las mejores prácticas que siguió el equipo de Flyability con el Elios para completar esta misión con éxito:
- Tiempo de vuelo. Es de esperar que el tiempo de vuelo se reduzca hasta en un 30% debido a que los motores del dron trabajan más en la baja densidad del aire que se encuentra a gran altitud.
- Mantenimiento del motor. Debido a que el trabajo extra puede hacer que los motores del dron se sobrecalientan más fácilmente, permita que los motores se enfríen durante unos 10 minutos entre vuelos largos.
- Los ascensos largos son duros. La baja densidad del aire a gran altitud dificulta los ascensos largos debido al sobrecalentamiento. Para solucionar este problema, baje volando desde lo alto de una chimenea en lugar de subir desde abajo, y considere la posibilidad de utilizar un sedal para bajar manualmente el dron y reducir la tensión en los motores.
- Sedal. Cuando se opera en pasos de mineral y chimeneas a gran altitud, es una buena idea atar un sedal al dron, ya que los motores se sobrecalientan con facilidad y las posibles corrientes de aire dificultan mantener el control.
- Consideraciones sobre la temperatura. Permita que el dron se adapte a la temperatura y la humedad dejándolo fuera de la caja durante 10 a 20 minutos antes de empezar a volar. Además, no olvide limpiar la lente del dron antes de iniciar el vuelo.
- Consideraciones sobre el viento. Como tendrá que volar en modo Altitud, tenga en cuenta que deberá luchar contra el viento en forma manual mientras pilota el dron.
Conclusión
Dado el éxito de la prueba, los administradores de Volcan Compañía Miner están considerando adoptar el Elios para sus inspecciones en la mina de Andaychagua.
Ahora que saben que puede funcionar a gran altitud, también están considerando la posibilidad de utilizarlo en varias otras minas que explotan, todas ellas situadas en zonas de alta montaña en todo el país.
