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2015-12 Informe Escaner Laser Movil RIEGL Rev2

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INFORME TECNICO
TRABAJOS DESARROLLADOS EN MINERA ESCONDIDA
ESCANER LASER MOVIL TERRESTRE
RIEGL VMZ
DICIEMBRE 2015
RESUMEN
1.- INTRODUCCION TECNOLOGIA ESCÁNER LASER MOVIL TERRESTRE
2.- DECRIPCIÓN SISTEMA ESCÁNER LASER MOVIL TERRESTRE : VMZ
2.1.- COMPONENTES DEL SISTEMA RIEGL VMZ
2.2.- ALCANCES TÉCNICOS DE FUNCIONAMIENTO DE SISTEMA DE POSICIONAMIENTO IMU /
GNSS
2.3.- MODO DE CAPTURA DE DATOS
3.- TRABAJOS DESARROLLADOS EN MINERA ESCONDIDA
3.1.- Instalación de sistema VMZ en vehículo asignado
3.2.- Medición de distintos sectores del distrito minero
3.2.1.- Resumen de Trabajo Realizado por Proyecto
3.2.2.- Análisis de cada uno de los Proyectos
3.3.- Comparación de Pared N16 Escondida con el fin de analizar y validar la nube capturada con
pared existente
3.4.- Cálculo de volumen de sector Escondida N15 para análisis de comparación de volúmenes
calculados.
3.5.- Revisión de datos capturados en Sector Pilas SxLx
3.6.- Revisión de datos capturados en Sector Pinta Verde
3.7.- Revisión de datos capturados en Sector Industrial Los Colorados
4.- ENTREGABLES
4.1.- Modelamiento 3D de Zona Industrial Los Colorados.
4.2.- Apoyo a partir de las imágenes capturadas por cámara digital.
5.- CONLUSIONES
1.- INTRODUCCION TECNOLOGIA ESCANER LASER MOVIL TERRESTRE
Las herramientas de escáner laser – tecnología LiDAR, han avanzado en desarrollo tecnológico y están
presente en diversos tipos de aplicaciones, entregando una representación Geoespacial en 3D muy
detallada y con altos niveles de precisión de diversas superficies y formas.
Es por esto que podemos encontrar esta tecnología presente en proyectos de Ingeniería (anteproyectos,
As-built) , proyectos Mineros OpenPit / Subterráneos, proyectos de restauraciones arquitectónicas, en
plantas industriales y en proyectos de monitoreo de glaciares.
La tecnología de escáner láser móvil terrestre permite obtener una representación espacial 3D de las
zonas o áreas de interés, permitiendo la captura de millones de puntos espacialmente distribuidos,
pudiendo representar con una alta precisión, la forma del objeto de estudio.
Las principales fortalezas del uso de estas tecnologías de escáner laser terrestre, sobre las tecnologías
de captura de información espacial tradicionales, radica en su alto grado de información (captura de
millones de puntos 3D), alta precisión de cada uno de estos puntos, y la libertad de obtener esta
información sin intervenir el objeto de estudio, lo que la convierte en tecnologías que entregan una alta
seguridad para los operadores, y los equipos dispuestos en las zonas de medición, sistema robusto y
altamente confiable en sus resultados. Sumado a esto la alta velocidad de captura de datos y su
permanente disponibilidad, permite reducir los tiempos de exposición de los profesionales con el
entorno minero activo, convirtiéndolo en una solución altamente segura, y con un alto retorno de la
inversión en corto tiempo.
POR QUE LAS PRUEBAS
Los sistemas de escáner laser móvil terrestre, integran sensores de inclinación - IMU, receptores GNSS,
sensor laser escáner, administrados por un potente software de terreno y gabinete, todo montado en
un vehículo idóneo y certificado por MEL para el trabajo en terreno.
Orientados para realizar levantamientos espaciales 3D masivos en movimiento, entregan una solución
robusta que integra VELOCIDAD, ROBUSTEZ, ULTIMA TECNOLOGIA y ALTA PRECISION. La combinación
de diferentes sensores en una unidad compacta, permite una fluida operación en terreno y un fluido
procesamiento en oficina.
La información capturada a partir de las mediciones con el escáner laser móvil, son almacenadas en el
computador de alto desempeño que se utiliza para su control, los cuales posteriormente son procesados
con software que permiten administrar esta gran cantidad de información, utilizando como base
estaciones de trabajos computacionales con altos desempeños gráficos y gran capacidad de múltiples
procesos.
La principal información que se obtiene, es una nube de puntos del sector de estudio, con alta precisión
y gran calidad de representación. A partir de esta información, se pueden obtener diversos productos,
dependiendo del área de estudio y aplicación a satisfacer.
Mediante la utilización de software especializados en cada una de las aéreas de interés y aplicaciones,
es posible manipular y generar diversos productos a partir de la nube de puntos, desde la generación de
superficies conformadas por mallas de triángulos, análisis de deformación de estructuras críticas o
estabilidad de taludes, generación de líneas de tierra, actualización de zonas de carguío de mineral,
cálculo de volumen de extracción de estos minerales, análisis de pendientes, estudio de alturas de
pretiles, entre otras aplicaciones.
Otra de las principales fortalezas del sistema, radica en lo sencillo del flujo de trabajo, muy claro desde
el momento de la captura de la información y el procesamiento, generando un gran número de
productos, dependiendo de la utilidad requerida y a que otras áreas es necesario entregar estos
productos.
2.- DECRIPCIÓN SISTEMA ESCÁNER LASER MOVIL TERRESTRE : VMZ
2.1.- COMPONENTES DEL SISTEMA RIEGL VMZ
En la siguiente imagen, se muestra los principales componentes del sistema RIEGL VMZ.
Se destaca la posibilidad de utilizar diferentes modelos de escáner laser RIEGL Terrestre:
- VZ-400
- VZ-1000 : Minera Escondida cuenta con 2 unidades
- VZ-2000
2.2.- ALCANCES TÉCNICOS DE FUNCIONAMIENTO DE SISTEMA DE POSICIONAMIENTO IMU / GNSS
Para dar movilidad al sistema y precisión en cada una de las posiciones de su trayectoria, se utiliza un
sensor inercial IMU que trabaja en conjunto con los sensores GNSS (Sistema de posicionamiento Global
GPS). Esta unión de sensores, permiten controlar el posicionamiento del recorrido del vehículo y los
movimientos de alabeo y cabeceo del vehículo a causa del camino, diferentes pendientes o
irregularidades presentes.
Se indica el esquema de funcionamiento para el posicionamiento para cada una de las posiciones de la
trayectoria seguida por el sistema en terreno.
-
La trayectoria seguida por el vehículo es rastreada en todo momento por el sistema GNSS
Trayectoria
-
De esta manera, cada punto de la trayectoria es calculada por el sistema GNSS con alta precisión.
Posición a partir de
GNSS
-
Para controlar los movimientos de alabeo y cabeceo del vehículo, el sistema inercial IMU realiza
este control con una alta tasa de registro por segundo y alta precisión.
Control de Movimientos
GNSS/IMU
2.3.- MODO DE CAPTURA DE DATOS
El sistema escáner laser móvil terrestre, puede ser configurado en 3 modos de escaneo:
- Modo de escaneo Líneas 2D
- Modo de escaneo 3D
- Modo Stop & Go (Parar, Escanear, Seguir)
Modo de escaneo Líneas 2D : fijo en una posición
- El usuario define cualquier ángulo horizontal para el posicionamiento del escáner láser
- Escaneo eficiente para un costado de sentido de avance
- Patrón con alta densidad de nube de puntos con alta resolución espacial
- Puede ser configurado en modo vertical como horizontal (escáner acostado)
- En la imagen se puede observar que dependiendo el ángulo de configuración del cabezal, éste
queda fijo escaneando en esta dirección.
-
Este modo de registro permite un nivel de detalle mayor, ya que el escáner se mantiene fijo en
una dirección capturando gran cantidad de datos
Modo de escaneo 3D : cabeza de escáner rotando constantemente en 360°
- El cabezal se mantiene continuamente rotando sobre su eje, capturando información en todo
momento
- El movimiento del cabezal es continuo en los 360° del plano horizontal
-
En la siguiente imagen se puede observar que en un recorrido el equipo captura datos en todo
su entorno, en los 360° permitiendo gran cobertura en el escaneo
Modo Stop & Go : Parar, Escanear, Seguir
- Adquisición de datos estáticos en 360° mientras el vehículo permanece fijo en un lugar
- Adquisición de alta resolución dependiendo de la configuración del patrón utilizado
(espaciamiento angular que da como resultado el espaciamiento de cada uno de los puntos de la
nube).
- La definición de datos de nube de puntos, corresponde a lo que normalmente se acostumbra
adquirir en modo terrestre sobre un trípode, ya seas utilizando patrones como Panorama80,
Panorama60 o Panorama40 dependiendo del programa de medición utilizado para los tiempos
de captura de datos.
2.4.- PROCESAMIENTO DE DATOS
El flujo de trabajo para el procesamiento de la información considera los siguientes procesos:
2.4.1.- Procesamiento de trayectoria : software PosPac
2.4.2.- Asignación de nueva trayectoria : software RiProcess
2.4.3.- Definición de sistema de coordenadas : Sistema Local Minera Escondida
2.4.4.- Exportación de resultados en coordenadas locales Mina: para manejo en software RiscanPro
o el que defina el usuario
2.4.1.- Procesamiento de trayectoria: software PosPac
En un simple paso, se ingresan los datos crudos del GPS Base y los datos crudos del equipo Móvil (VMZ)
y se realiza el procesamiento de la información.
En este punto se calcula con precisión la trayectoria recorrida y se asocia los parámetros de alabeo y
cabeceo (pitch/roll) para tener configurado el posicionamiento y el movimiento del vehículo en todo
momento.
De este proceso se obtiene la nueva trayectoria procesada con alta precisión.
Este proceso dura solo algunos minutos, siendo bastante simple el manejo de la información.
En la siguiente imagen se puede apreciar todo el recorrido realizado en este proyecto, desde su inicio
hasta su término.
Lo importante en esta etapa, es analizar el resultado del procesamiento para tener claridad los valores
de precisión de la trayectoria, antes de pasar a la etapa de asignación de nueva trayectoria.
Para esto se utiliza el reporte de resultados relacionados con el error en posición de la componente
Norte, Este y Cota en unidades métricas.
En la siguiente imagen se revisa este resultado. En el eje de las abscisas se identifica el tiempo y en el
eje de las ordenadas se indica en escala métrica, las precisiones encontradas.
La gráfica muestra en 3 colores diferentes la componente de Norte, Este y Cota.
Lo que podemos identificar directamente, es que el valor de precisión de la componente Z (cota),
entrega un valor máximo de 2.2cm
Por lo general, el componente Z (cota) es más crítico comparado con las componentes Norte y Este
(planimetría). Dada las condiciones en el norte de chile de buena constelación de satélites GNSS (GPS
de Estados Unidos y GLONASS de Rusia), se cuenta con un gran número de satélites durante las 24
horas del día.
2.4.2.- Asignación de nueva trayectoria: software RiProcess
La nueva trayectoria calculada, se carga en el proyecto en RiProcess. Para poder asignar y correlacionar
los valores de esta nueva trayectoria, se realiza un proceso llamado Data Processing Wizard, donde
mediante el sincronismo de tiempo, correlaciona para cada línea de escaneo la nueva posición
procesada.
Este proceso dura entre 10 a 15 minutos dependiendo de la cantidad de tiempo recorrido. En los
procesos realizados en Minera Escondida, cada proyecto consideraba entre 1 a 2 horas de recorrido y
captura de datos, utilizando los tiempos antes indicados. Esta nueva trayectoria queda disponible para
el resto del procesamiento.
Luego de la correlación de la información por tiempo, podemos acceder a la visualización de las nubes
de puntos.
Denominaremos RECORDS a cada inicio/término de un escaneo, el cual puede indicar una zona de
trabajo. En el trabajo desarrollado en Minera Escondida, por cada zona de trabajo se realizo un RECODS
de entrada y otro de salida para poder identificar las zonas donde se producían traslape y que diferencia
se encuentran.
En el siguiente proyecto tomado como referencia, se puede observar que se realizaron 31 RECORDS,
desde el Record001 al Record031.
En la siguiente imagen, se identifica cada uno de los RECORDS
Podemos visualizar el conjunto total de los RECODS o recorridos, para tener una representación o
visualización del conjunto de la información y cobertura generada.
Cada color corresponde a un RECORD diferente, abarcando en este proyecto un total aproximado de
8.8Km de distancia entre los extremos del proyecto.
Cuando analicemos el trabajo realizado en Minera Escondida, se observarán las distancias recorridas y
los resultados obtenidos.
También se puede realizar una visualización en 3D de la nube de puntos.
2.4.3.- Definición de sistema de coordenadas : Sistema Local Minera Escondida
Mediante la definición en el software de los parámetros de transformación a sistema de coordenadas
Minera Escondida – MEL, a partir de set de coordenadas de puntos de control, se logra la exportación
de la información para su relación en coordenadas Mina.
En la siguiente imagen, observamos la forma de asignar al proyecto la entrada de los datos en
coordenadas de origen en sistema GPS y su salida en sistema de coordenadas MEL.
ENTRADA : Sistema
de coordenadas
nativo GPS
SALIDA : Sistema de
coordenadas MEL
Esto se realiza solo una vez, ya que queda configurado el software con esta sentencia de manejo de
datos al momento de realizar la exportación.
2.4.4.- Exportación de resultados en coordenadas locales Mina: para manejo en software
RiscanPro o el que defina el usuario
Dado que en el proyecto está definida la exportación a sistema de coordenadas MEL, en esta etapa solo
queda definir el formato de exportación.
De esta forma se puede configurar la exportación para que los datos sean abiertos en software RiscanPro
y poder seguir con el mismo flujo de trabajo que se lleva en la actualidad. La única diferencia es que los
datos tienen como origen el sistema RIEGL VMZ móvil, a diferencia de lo tradicional utilizando trípode
+ GPS RTK, en modo estático.
En el caso de querer migrar la nube de puntos a otro software de procesamiento de datos, esto se logra
en formato .LAS (formato de uso masivo en software de escáner), pudiendo configurar el migrar el total
de los datos, o aplicar alguna secuencia de filtros.
3.- TRABAJOS DESARROLLADOS EN MINERA ESCONDIDA Y ANALISIS DE RESULTADOS
Para el desarrollo de estas actividades, se coordino llegar a MEL el día domingo 22 de noviembre, con el
propósito de realizar la instalación del sistema VMZ el día lunes 23 a primera hora y disponer de todo
ese día y parte del día Martes 24, para desarrollar todas las tareas acordadas.
Se finaliza el día Martes 24 de noviembre, bajando desde MEL a Antofagasta en bus de las 18:00 horas.
A continuación, se indican las distintas tareas desarrolladas. Se revisarán cada una de ellas.
3.1.- Instalación de sistema VMZ en vehículo asignado
3.2.- Medición de distintos sectores del distrito minero
3.2.1.- Resumen de Trabajo Realizado por Proyecto
3.2.2.- Análisis de cada uno de los Proyectos
3.3.- Comparación de Pared N16 Escondida con el fin de analizar y validar la nube capturada con pared
existente
3.4.- Cálculo de volumen de sector Escondida N15 para análisis de comparación de volúmenes
calculados.
3.5.- Revisión de datos capturados en Sector Pilas SxLx
3.6.- Revisión de datos capturados en Sector Pinta Verde
3.7.- Revisión de datos capturados en Sector Industrial Los Colorados
3.1.- Instalación de sistema VMZ en vehículo asignado
Para las distintas actividades se utilizo un vehículo marca Toyota modelo 4Runner. El vehículo es el
adecuado para la instalación del soporte de barras estándar sobre el vehículo por medio de barras THULE
ancladas a barras solidarias al vehículo.
De esta manera, el sistema queda dispuesto de la siguiente forma:
Escáner Láser
Estructura anclaje
escáner a soporte
de barras
IMU/GNSS
Antena Secundaria
Soporte de
Barras estándar
Antena Primaria
Con esta condición, se logra posicionar el escáner lo más elevado posible y contar sin obstrucciones para
el rastreo de los GPS por parte de las antenas primarias y secundaria.
El único inconveniente que genera obstrucción tanto para el GPS y el ESCANER LASER, es el cartel que
queda en la parte superior del vehículo indicando el identificador del mismo. Si bien es pequeño, dada
la cercanía cubre un sector.
Zona de obstrucción casi en el
horizonte para el Escáner
Zona de obstrucción en todo el
recorrido para las 2 antenas GPS
3.2.- Medición de distintos sectores del distrito minero
3.2.1.- Resumen de Trabajo Realizado por Proyecto
Resumen con los sectores levantados los días 23 y 24 de noviembre de 2015, junto con los horarios
utilizados y los nombres de las zonas de trabajo.
Fecha
Nombre
Proyecto
Hora
Inicio
Hora Fin
Cobertura de Zona de Trabajo
23-11-2015
GEOCOM_1
11:21
12:10
Escondida, N16, pared Oeste
Escondida, stocks de Oxidos, Sector Puerta #2
Escondida, stocks marginales y mixtos, sector vallenar
23-11-2015
GEOCOM_2
12:43
12:50
Escondida, stcok oxido SOB3175E
23-11-2015
GEOCOM_3
14:17
16:02
Stocks Base Marginal CM1
Pilas SxLx
23-11-2015
GEOCOM_4
16:53
18:05
24-11-2015
GEOCOM_5
9:57
10:52
Escondida Norte, Stocks CM2
Escondida Norte, Stocks 3165
Pinta Verde, desde las correas. Puerta 1 hasta muestrera
histórica
Sector Industrial Los Colorados
Escondida, N15 y caminos de acceso
Recorrido de regreso a las oficinas MEL, desde puerta #2 hasta
San Lorenzo
Análisis de cobertura GNSS (cantidad de satélites en el intervalo de medición) y precisión de la trayectoria
calculada en unidades métricas (valores mínimos y máximos)
COBERTURA DE SATÉLITES GNSS (GPS + GLONASS) Y PRECISIONES DE TRAYECTORIA
GNSS
(cantidad satélites)
Mínimo / Máximo
3D trayectoria
(unidad metros)
Mínimo / Máximo
12:10
10 / 16
0.021m / 0.030m
12:43
12:50
10 / 15
0.025m / 0.028m
GEOCOM_3
14:17
16:02
10 / 13
0.023m / 0.030m
23-11-2015
GEOCOM_4
16:53
18:05
6 / 15
0.027m / 0.045m
24-11-2015
GEOCOM_5
9:57
10:52
8 / 13
0.025m / 0.028m
Fecha
Nombre Proyecto
Hora Inicio Hora Fin
23-11-2015
GEOCOM_1
11:21
23-11-2015
GEOCOM_2
23-11-2015
3.2.2.- Análisis de cada uno de los Proyectos
Proyecto GEOCOM_1
Proyecto GEOCOM_2
Proyecto GEOCOM_3
Proyecto GEOCOM_4
Proyecto GEOCOM_5
3.3.- Comparación de Pared N16 Escondida con el fin de analizar y validar la nube capturada con pared
existente
A partir de la nube de puntos referenciada en coordenadas MEL, se realiza la comparación con datos de
pared N16 existente.
Este análisis de comparación se realiza en software RiscanPro.
Información entregada por MEL.
Información capturada por RIEGL VMZ en contraste con superficie MEL.
Se analizan diferentes perfiles, encontrando que la topografía nueva, es coherente en posición con la
información existente de MEL. De esta forma se valida que la información entregada por el sistema
escáner terrestre móvil, es robusta y consistente con respecto a la data actual de MEL.
3.4.- Cálculo de volumen de sector Escondida N15 para análisis de comparación de volúmenes
calculados.
Se realiza la captura de información mediante escaneo móvil. En color magenta, se presenta la
trayectoria seguida por el vehículo.
Se observan las dos superficies:
- Superficie MEL : color café
- Superficie VMZ : color verde
El resultado de la cubicación fue de:
- Cálculo de volumen VMZ = 2.771.447 m3 (color rojo)
- Cálculo de volumen MEL = 2.781.717 m3
- Porcentaje de diferencia entre los dos resultados = 0.37 %
3.5.- Revisión de datos capturados en Sector Pilas SxLx
En este proyecto, se busca revisar la consistencia entre los datos capturados con VMZ y los existentes en
MEL.
Topografía original MEL
Topografía MEL en contraste con nube de puntos capturada VMZ
3.6.- Revisión de datos capturados en Sector Pinta Verde
En sector pinta verde se realizaron 2 pasadas:
- Velocidad promedio en ambos recorridos : 60 Km/Hr
- Escaneo Modo Radar 3D: nube color celeste
- Escaneo Línea 2D : nube color roja
Mediante un corte en una sección del recorrido, se observa lo coherente entre los dos recorridos.
3.7.- Revisión de datos capturados en Sector Industrial Los Colorados
Para esta captura, se realizaron dos pasadas con el vehículo para tener información de comparación
para evaluación de posibles dobles capas.
Un sector crítico para el sistema GPS, es pasar bajo estructuras que eventualmente puedan degradar la
captura de GPS y como consecuencia una pérdida de precisión. No fue el caso, ya que el sistema GNSS
captura las constelaciones GPS y GLONASS
Revisión de posibles dobles capas.
En las zonas de edificaciones es fácil identificar posibles dobles capas. En el caso del VMZ, se observa
que se tiene solo un objeto definido. En la imagen se observan paredes de estructuras o galpones
industriales.
4.- ENTREGABLES
4.1.- Modelamiento 3D de Zona Industrial Los Colorados.
A partir de la nube de puntos, se realizo un modelamiento de elementos vectoriales de Zona Industrial
Los Colorados.
Este modelamiento se realizo mediante el software Trimble RealWorks, el cual tiene como ventaja, el
manejo de gran cantidad de nube de puntos, herramientas topográficas, herramientas de modelado 3D,
herramientas de análisis de comparación con diseño, entre otras.
Nube de puntos original.
Mediante herramientas y filtros automáticos, es posible detectar directamente gran parte de los
elementos que son postes, señaleticas y tenerlas en capa como nube de puntos en caso de querer
modelarlas. En la siguiente imagen se puede observar el modelamiento de estructuras para algún análisis
de interferencias.
Los cables de energía fueron extraídos automáticamente mediante una función llamada Catenary
Drawing el cual seleccionando 3 puntos, crea un elemento lineal.
Los estanques y estructuras, fueron creados a partir de herramientas que ajustan el mejor cilindro y los
planos a la nube de puntos.
Si analizamos el estanque que fue generado a partir de un cilindro ajustado a la nube de puntos y
revisamos sus propiedades, observamos lo siguiente:
Se indica:
- Pipe Diameter :
diámetro de estanque
- Length :
largo del estanque
- Estándar Deviation : 0.03m Esto quiere decir que el cilindro fue ajustado con esta desviación a la nube
de puntos, indicando una vez más que la nube en sí, cuenta con alta precisión.
- N° Points :
número de puntos utilizados para generar este ajuste de cilindro.
4.2.- Apoyo a partir de las imágenes capturadas por cámara digital.
En el recorrido el usuario puede seleccionar el adquirir imágenes para luego realizar análisis de éstas.
En el software de procesamiento, uno puede llamar en cualquier momento, la imagen capturada de
alta resolución, con el objeto de evaluar alguna condición necesaria.
Además, se puede asignar como atributo a la nube de puntos, el color de la imagen, pudiendo obtener
un modelado texturizado.
5.- CONLUSIONES
Analizando los antecedentes expuestos en cuanto al funcionamiento y fundamentos técnicos del sistema
Escáner Laser Móvil Terrestre VMZ y a partir de la experiencia obtenida a partir de los trabajos
desarrollados en MEL, podemos obtener las siguientes conclusiones.
INTEGRACION CON EQUIPOS PERTENECIENTE A MEL
Configuración del sistema VMZ a partir de Escaner VZ-1000 perteneciente a MEL
Dado que el equipo VMZ es un complemento para el escáner laser Riegl VZ-1000 que cuenta MEL, lo
hace una solución muy interesante, ya que permite transformar el sistema laser terrestre estático en un
sistema móvil, mediante la utilización de un sistema GPS + Sistema Inercial IMU, junto con los elementos
necesarios para un armado sencillo, seguro y estable en el tiempo.
Esto queda explicado en el punto 2.- a partir de los fundamentos técnicos entregados por el fabricante.
Equipo complementario: IMU / GNSS
Haciendo un resumen, el sistema de posicionamiento global más utilizado es el sistema GPS, dado su
nivel de disposición durante las 24 horas del día. Si a esto sumamos la constelación rusa de satélites
denominado por sus siglas GLONASS, contamos con una gran cantidad de satélites que se encuentran
orbitando alrededor de la tierra.
En el sector donde se emplaza el proyecto Minera Escondida, además las condiciones de disponibilidad
y bajo nivel de obstrucciones, permiten que el sistema GPS logre sus máximos rendimientos, alta
disponibilidad y prestaciones en cuanto a precisión en la entrega de las coordenadas en sistema LOCAL
MINA.
Para el sistema móvil, es necesario agregar un sensor inercial de alta precisión, el cual permite conocer
las aceleraciones que tiene el sistema en cada uno de sus ejes de movimiento, permitiendo que el
sistema constantemente esté midiendo y almacenando, las rotaciones que presenta el sistema a raíz de
las pendientes existentes o lo irregular del terreno.
Si revisamos las tablas de cobertura de satélites registradas en cada uno de los levantamientos móviles
con escáner laser, durante todo el día 23/11 y parte del día 24/11, el promedio de satélites estuvo entre
9 y 10 satélites. Cuando existen obstrucciones debido a las mismas paredes del rajo o construccionesinstalaciones que bloquean la captura de señal GPS, esta disponibilidad bajo a un mínimo de 6 unidades
(puntualmente en sector de Los Colorados). En estas condiciones de cantidad de satélites la precisión
baja, siendo controlada ya sea por reiteradas pasadas con el sistema escaneando y chequeando las
precisiones, o a partir de escaneos estáticos desde el mismo vehículo, en zonas con mejor cobertura
satelital. Estas estrategias se discuten previamente para tener controlado el modo de operación en estos
lugares de baja cobertura satelital, los cuales son puntuales e identificadas.
CONFIABILIDAD: SISTEMA VMZ ALTAMENTE CONFIABLE
Verificación de Nivel de Confiabilidad de los datos Geoespaciales entregados por sistema VMZ
A partir de los distintos trabajos desarrollados en distintos sectores de distrito MEL, verificamos una de
las principales condiciones a cumplir: contar con un sistema altamente confiable y que entregue un alto
grado de confiabilidad de sus datos Geoespaciales para los distintos análisis necesarios en los activos de
la compañía, reduciendo considerablemente el riesgo del negocio, al ser un sistema seguro, robusto, alta
disponibilidad, de alto rendimiento y utilización.
Cada uno de los productos generados por el escáner laser móvil terrestre, cuenta con un alto nivel de
confiabilidad en posicionamiento 3D en sistema de coordenadas Locales Mina. Esto se verifico
analizando la comparación en diferentes sectores con topografía MEL existente.
Se analiza el grado de confiabilidad de posicionamiento en Escondida - Pared N16: para esto se analizo
la topografía entregada por VMZ como superficie, realizando la comparación con la última información
existente de MEL. Analizando diferentes sectores de la pared, se logra concluir que la superficie obtenida
con VMZ se encuentra en la misma posición que la superficie MEL. Se realizan diversos perfiles
verificando esta condición tanto en la pared como en el nivel de piso.
Este mismo análisis se realiza en el sector de Pilas SxLx: a partir de la topografía existente de MEL, se
comparo la superficie obtenida con VMZ, analizando en los sectores donde no ha habido modificación
de las pilas, mediante diferentes perfiles, la consistencia espacial del producto generado por VMZ. A
nivel de cota de los pisos como también en nivel de pretiles, se encuentra un nivel de confiabilidad tal,
que permite utilizar ésta información para actualizar los sectores dinámicos de las pilas.
En el sector de Escondida – N15, se realiza un análisis basado en la comparación de cálculo de volumen.
Esta comparación se llevo a cabo a partir de la última información MEL del sector comparada con la
superficie obtenida del sistema VMZ. La diferencia encontrada entre los dos cálculos de volumen fue de
0.37%. Esta diferencia se debe principalmente a que la metodología de captura de VMZ es a nivel de cota
de piso, no pudiendo levantar completamente la cara superior de los bancos existentes en el sector y
considerados en el polígono de cálculo de volumen.
Verificando esta condición de nivel de confiabilidad de los datos Geoespaciales, la totalidad de la
información capturada se utiliza para actualizar, completar y verificar diversos sectores de MEL.
ALTO GRADO DE SEGURIDAD: TRABAJADORES Y PROCESOS
Nosotros como GEOCOM consideramos que la seguridad es un valor muy importante a considerar y
evaluar en todo proceso y es por ésta razón que sabemos que nuestra solución de escaneo laser móvil
Riegl VMZ es el producto idóneo para reducir el riesgo material, donde se reduce la exposición de los
profesionales MEL a los riesgos que implica tener que trabajar expuestos fuera del vehículo.
En el sistema VMZ, en todo momento los profesionales se encuentran dentro del vehículo, no siendo
necesario bajarse de éste. Esto considera un incremento sustancial en la seguridad del trabajo,
reduciendo y controlando lo siguiente:
-
Aumentar el control a la exposición de agentes ambientales, reduciendo el contacto con el
mineral presente en forma natural, reduciendo el contacto con neblina ácida existente en las
pilas de lixiviación, reduciendo la exposición al ruido presente en todas las operaciones.
-
Reducir la exposición a radiación ultra violeta
-
Aumentar el Control de Terreno de peligros potenciales por caídas de terreno al mismo nivel o
diferente nivel, control o prevención de deslizamientos de terrenos o material apilado, control
tanto para el profesional como el equipo utilizado. El profesional MEL en todo momento
permanece dentro del vehículo, reduciendo en un grado importante, estos riesgos.
-
Reducir la exposición entre Maquinaria Minera Pesada y personas: de esta forma el vehículo con
sistema VMZ instalado circulará por zonas segregadas y definidas, manteniendo en todo
momento las distancias de seguridad definidas para cada sector de trabajo con maquinas
presentes en el proceso minero.
RENDIMIENTO: FLUJO DE TRABAJO CLARO EN MANEJO DE LA INFORMACION Y DISPONIBILIDAD 24/7
La captura de información en terreno, se basa en un flujo de trabajo consistente y directo, donde lo
importante del sistema es ser riguroso en el check-list del estado de los componentes y ser riguroso en
cada uno de los pasos necesarios para la inicialización y finalización de la captura. En todo momento se
debe estar monitoreando el estatus del sistema para finalmente obtener resultados precisos.
El procesamiento y manejo de la información capturada por el sistema, se basan en flujos de trabajo
claro y directo. Esto permite que el proceso de la información sea en un tiempo prudente para generar
los diferentes entregables para distintas áreas del proceso minero. Este rendimiento se incrementa
contando con computadores adecuados para esta exigencia con procesadores que reduzcan en la
medida de sus capacidades, los procesos de manejo de la información.
A medida que vamos requiriendo el uso de ésta tecnología, el dato crudo es mayor que los datos
adquiridos actualmente en forma estática. Para poder controlar éste punto, es que se presenta un flujo
de trabajo, donde una vez claro los productos que genera la nube de puntos capturada, la información
cruda se almacena debidamente en sistemas de respaldo, para mantener una base de datos sólida y
consistente de información, en caso de ser requerida posteriormente.
De acuerdo a lo expuesto en nuestra visita, el flujo de trabajo tanto en la adquisición como en el
procesamiento de la información es robusta: limpia, clara, directa, apuntando a un entregable en un
tiempo prudente, siendo consecuente con la rapidez de captura de la información.
El sistema VMZ en todo momento se encuentra preparado para la adquisición de datos, estando
disponible 24/7 para todas las labores a las cuales se destine. El personal a cargo de la captura de
información debe estar capacitado para el manejo de las variables necesarias para el correcto control
del sistema y listo.
De esta manera, en rigor, el sistema cuenta con una disponibilidad directa, pudiendo ser utilizada tanto
de día como de noche, pudiendo optimizar los horarios de captura de información de acuerdo a los
turnos existentes en el área a cargo del sistema.
UTILIZACION: DIVERSAS AREAS DE APLICACION
Como se pudo apreciar en los resultados de los sectores industriales y los sectores de correa
transportadora, el sistema permite obtener una valiosa base de datos de información Geoespacial, la
cual dada la disponibilidad del sistema, permite reducir los tiempos a una próxima captura para que los
análisis sean valiosos en el tiempo.
Para poder manipular y generar entregables a otras áreas de MEL, es necesario contar e implementar
software que apoyen en simplificar la generación de estos entregables.
En el caso del sector industrial de Los Colorados, la información capturada cuenta con gran precisión,
desde la cual se pudo generar un modelado 3D de diversas estructuras presentes, cuya información
puede ser desplegada en una amplia gama de visualizadores. A partir de los requerimientos iniciales que
determinaron la utilización del sistema VMZ, se define el nivel de detalle o nivel de tiempo necesario
para realizar este modelado. Por ejemplo, en el caso de análisis de interferencias en caso de querer
circular elementos de gran tamaño ya sea por la zona industrial o los caminos de acceso, es factible
realizar la captura de información con el sistema VMZ y luego tomar la información y generar un
modelado simple pero rico en todos los elementos necesarios para éste objetivo o simplemente realizar
el análisis a partir de la nube de puntos si necesidad de tratamiento previo.
Otro elemento interesante y valioso es el registro fotográfico que se genera a partir del recorrido. Esta
captura genera otra capa de información muy valiosa, como lo es el identificar o evaluar condiciones que
la resolución espacial de la nube de puntos no puede detectar, como es el caso de condiciones de
seguridad de las señaléticas, existencia de correcto etiquetado de señales. Para las evaluaciones de
condiciones de taludes en sector pit, el uso de la imagen es importante para evaluar, detectar o verificar
condiciones existentes. Sumado a la información de nube de puntos, la cual puede ser expresada como
nube o como superficie, la información de imagen complementa la toma de decisiones en determinado
sector.
Dado el grado de movilidad que presenta el sistema, son infinitas las labores a desarrollar con el sistema,
convirtiéndolo en una herramienta muy transversal y de una utilización amplia, ya sea modificando su
medio de transporte (dependiendo de una actividad específica) o aplicando su potencial en la captura
Geoespacial del entorno para diversas aplicaciones:
-
Medio Ambientales : estado de segregación de áreas, correcta ubicación espacial de botaderos y
las zonas industriales cercanas
Control de pendientes de rampas de principales : aumento de la disponibilidad de los resultados
en este control
Control de altura de pretiles : real posibilidad de análisis y aumento de control en el tiempo
Cables de Energía Aéreos : control de alturas a piso y análisis con entorno
Identificación/Actualización de sectores industriales
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