La industria minera está adoptando rápidamente la automatización e incorporando tecnologías digitales en todas sus operaciones. Todas estas aplicaciones digitales transformadoras requieren una conectividad de red crítica para el funcionamiento de la actividad y, dada la naturaleza de las operaciones mineras, las comunicaciones móviles inalámbricas son esenciales.
Exploración y prospección
La exploración minera moderna se basa en tecnologías geofísicas y geoquímicas que analizan el suelo, la roca, el agua, la vegetación y el vapor. Tecnologías como imágenes tomográficas, fluorescencia láser y de rayos X, imágenes sísmicas cercanas a la superficie y estudios aeromagnéticos con drones generan enormes cantidades de datos.
Las operaciones sobre el terreno suelen tener lugar en zonas remotas insuficientemente atendidas por las redes de comunicaciones. Los prospectores y los ingenieros de campo se ven obligados a llevar laptops, discos duros y llaves USB para recoger, transportar y entregar los datos.
Una alternativa confiable para resolver estos desafíos consiste en una solución desplegable basada en LTE de Nokia, que incorpora células pequeñas Nokia Flexi Zone de calidad carrier y tecnología central integrada. Junto con un enlace por satélite o un enlace de microondas en el campamento base, esta solución puede proporcionar conectividad móvil de gran ancho de banda, incluso en los lugares más remotos, para sensores, equipos de campo, entre otros, tanto para recoger datos como para proporcionar a los trabajadores en el terreno acceso a datos remotos y capacidad de procesamiento a distancia.
Además, la red inicial puede ampliarse fácilmente a medida que crecen las operaciones sobre el terreno, para acompañar a la mina desde sus inicios hasta las operaciones a gran escala.
Perforación y voladura automatizadas
En la mina de Kiruna, en el norte de Suecia, por ejemplo, se utilizan perforadoras eléctricas teledirigidas, junto con equipos automatizados de manipulación del mineral. Operadores remotos manejan tres perforadoras a la vez ayudados por software de cartografía para realizar voladuras de precisión. Tras la explosión, las máquinas automatizadas de carga, acarreo y vertido transportan el mineral extraído para cargar los trenes automatizados.
En Rio Tinto se emplean 20 perforadoras automáticas en Pilbara (Australia Occidental). Un operario, situado a casi 2.500 km de distancia, en Perth, se encarga de cuatro perforadoras a la vez y supervisa los puntos clave del proceso. Los pozos se perforan siguiendo un orden preestablecido en las ubicaciones y profundidades cargadas en el sistema. Esto permite una precisión mucho mayor y un funcionamiento casi continuo. Durante un año, funcionaron una media de 1.000 horas más por perforación que las perforadoras convencionales.
En todos los casos, la tecnología inalámbrica industrial es necesaria para la vigilancia por video, la recopilación de datos de los sensores y la coordinación mediante software remoto de las perforadoras y las operaciones de perforación. Esta cuidadosa coordinación de los equipos mediante software reduce los tiempos del ciclo de perforación y mejora la seguridad de los equipos y del personal. Los datos del taladro también se analizan a distancia para adaptar dinámicamente el proceso de voladura, con el objetivo de aumentar la seguridad y la eficiencia.
Funcionamiento automatizado y remoto para operaciones de carga, acarreo y trenes
En enero de 2019, Komatsu anunció que su sistema de transporte autónomo FrontRunner (AHS) había sido habilitado para funcionar con LTE privada en operaciones comerciales, abriendo paso a la disponibilidad de un sistema ultra fiable y seguro. La empresa completó un programa de pruebas piloto de un año de duración.
A finales de 2017, Caterpillar informó que tenía 100 camiones autónomos operando en tres continentes. La flota más grande compuesta de 54 camiones autónomos logró un 20 por ciento más de productividad.
La carga de camiones y vagones de tren puede ser parcial o totalmente automatizada. Los momentos clave del proceso de carga pueden, por ejemplo, requerir la supervisión e intervención de un operario. El empleado puede trabajar en un entorno más cómodo y seguro, sin estar expuesto a riesgos de salud o seguridad. El control remoto de las máquinas puede transmitirse en el momento a otros operarios, lo que garantiza el uso continuo de las máquinas incluso cuando los operarios se toman un descanso.
Seguridad de los trabajadores y comunicaciones de misión crítica
Los equipos de protección individual (EPI) son la última barrera de defensa de los trabajadores. Tradicionalmente, nos referimos a equipos como cascos, orejeras, mascarillas y botas con puntera de acero, pero hoy en día las tecnologías inteligentes se están integrando a los EPI.
Esta nueva clase de equipos incluye comunicaciones integradas en orejeras y cascos, pantallas de visualización y sensores ambientales integrados para controlar el calor, el sonido y el impacto de los productos químicos y gases. Los EPI inteligentes también pueden utilizarse junto con aplicaciones LTE de perímetros georreferenciados para alertar a los mineros de las zonas prohibidas.
Conciencia situacional para prevenir accidentes
La conciencia situacional a través de cobertura de video y la detección masiva es clave para la seguridad y la sostenibilidad de las futuras operaciones mineras y del personal.
Para tener un conocimiento de 360 grados de la situación, la red inalámbrica debe ser capaz de satisfacer las exigentes demandas de ancho de banda de las cámaras de video en toda la zona de cobertura, lo que incluye minas, ferrocarriles y puertos. Muchas de estas cámaras pueden estar montadas en vehículos móviles o drones.
Mantenimiento predictivo mediante IoT y analítica
El mantenimiento y la reparación de equipos de minería plantean desafíos en la planificación del uso de los equipos. Las averías y el mantenimiento no programado de activos envejecidos pueden causar estragos.
Las aplicaciones de mantenimiento predictivo aprovechan la cobertura propagada de LTE para recopilar datos de sensores de internet de las cosas (IoT) en toda la mina y alimentar la gestión de activos y sistemas de datos avanzados. Que todas las operaciones críticas de la mina utilicen la misma red privada LTE colabora para unir grandes flujos de datos aislados y obtener el máximo beneficio de los motores analíticos.
Las ventajas generales de LTE privada
Quienes toman las decisiones sobre las operaciones mineras suelen considerar las ventajas de las distintas tecnologías en función de casos de uso específicos. Además de las aplicaciones específicas que repasamos, podemos agregar los beneficios que una red LTE privada trae para toda la mina.
Cualquier aplicación que requiera conectividad inalámbrica, e incluso algunas que podrían ser atendidas por una conexión cableada, pueden resolverse con la tecnología 4,9G/LTE y 5G. Esto se debe a que LTE y 5G tienen la capacidad de manejar el ancho de banda necesario tanto para la alimentación de cámaras HDTV como para soportar redes de sensores y de IoT de baja potencia.
Tanto LTE como 5G son tan fiables como una red cableada dedicada, pero mucho más flexibles. Mediante la segmentación de la red, una sola red LTE o 5G puede proporcionar múltiples aplicaciones con recursos dedicados y calidad de servicio programados con parámetros específicos para cada caso de uso.
