Diseñan sistema inteligente para seguridad en minas

Investigadores y especialistas en tecnología de la empresa zacatecana Lasec Telecomunicaciones, con apoyo financiero del Programa de Estímulos a la Innovación (PEI) del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), trabajan en el diseño de un sistema experto de seguridad para la industria minera basado en identificación por radiofrecuencia, con el uso de espectro disperso.

Este proyecto es diseñado para incrementar la seguridad ambiental en las minas, localización y seguimiento de personal, monitoreo del proceso y extracción del mineral, así como para aprovechar las actividades de innovación y desarrollo debido a la importancia crítica en los procesos de la minería, en especial a aquellas enfocadas en el aumento de la eficiencia y productividad del minero.

En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, el ingeniero Jesús Flores Medina, director general de Lasec, expuso que la primera etapa del proyecto consistió en la investigación, en 2015, también apoyada por PEI y concretada en 2016 con herramientas técnicas. Esta es la segunda etapa del proyecto, con número 240290, el equipo realizará un software móvil para dispositivos electrónicos, lectoras de control de acceso y registro del minero e integrarán sensores al tag —etiqueta informática— para monitoreo de gases adaptados a carcasas portables.

“Este sistema integral es el único realizado por mexicanos que incluye todo este abanico de soluciones que aportarán excelentes beneficios a la industria minera y, en un futuro, a otras ramas de la industria de la manufactura avanzada, como hospitales, instituciones educativas y gobierno. Tenemos planeado finalizarlo en 2018, aunque continuamente se podrán integrar mejoras al producto”, describió.

Smart Flow es desarrollado por un grupo de expertos, además de la empresa Lasec Telecomunicaciones, de equipos de investigadores de la Universidad Autónoma de Zacatecas (UAZ), Universidad Tecnológica de Zacatecas (Utzac) y colaboradores de la Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería, campus Zacatecas, del Instituto Politécnico Nacional (UPIIZ-IPN) y del Instituto Tecnológico Superior de Jerez (ITSJ) —que forma parte del Tecnológico Nacional de México (Tecnm).

Smart Flow, innovación en seguridad

Este sistema inteligente consiste en un dispositivo portable en el uniforme del trabajador, rastreado por el sistema de espectro disperso para saber el estado del trabajador y el ambiente que lo rodea. Con esto se evitarán accidentes, como atropellamientos de vehículos de cargas, el usuario emitirá una alerta de emergencia en caso de catástrofe o se reportará como estable ante la señal del mismo. Todos estos datos serán detectados y visualizados en una pantalla, que informará la localización y estatus de los trabajadores.

Manifestó que el proyecto es sometido a pruebas en campo, mediante un convenio con la Compañía Minera de Peñoles, S.A., en donde el equipo verifica el funcionamiento de software y hardware y la transmisión de datos en el sistema.

“Hasta el momento todas las pruebas han sido favorables y los objetivos se han cumplido. Buscamos mantenernos al tanto de su funcionamiento para implementar mejoras y plantearnos nuevos objetivos”, manifestó.

El ingeniero Jesús Flores Medina añadió que el protocolo de trabajo del proyecto consiste en hacer requerimientos y un programa de trabajo en donde el equipo verifica que no haya un producto similar en el mercado. Posteriormente, los creadores evalúan si es necesario desarrollar uno a nivel interno.

Por su parte, la ingeniera industrial y de sistemas Claudia Lucía Esparza Vela informó que al momento no hay un producto en el mercado que integre las características implementadas en Smart Flow y que todos los diseños de las piezas han sido protegidos en el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial (IMPI).

“Existen productos en el mercado enfocados en localización o colisión de control de carga de minerales, o en cada una de las funciones, pero un dispositivo que integre todas estas funciones no existe aún, según el análisis de patente que realizamos para detectar estas tecnologías”, manifestó.

Primera etapa: hardware de Smart Flow

El ingeniero José Luis Landeros Bañuelos, coordinador de desarrollo de hardware de Smart Flow, explicó que su función es revisar y verificar que todas las piezas que conforman el equipo no tengan error en el diseño para su fabricación. Las piezas han sido modeladas en tercera dimensión (3D) con el programa de SolidWorks.

“Nosotros contamos con el equipo para hacer todo el desarrollo, generar las placas y hacer testing para verificar su funcionamiento. A partir de ese testing se genera una documentación y se estructura la versión final”, expuso.

Manifestó que después de realizar esta serie de pruebas, el equipo se enfocará en desarrollar la propuesta final y el desarrollo de tags para, posteriormente, diseñar e implementar el software y verificar la viabilidad de los resultados.

“Buscamos que al montar los gabinetes todo quede a la perfección para asegurar la protección interna del dispositivo y su resistencia, que cumpla con los requerimientos de la mina. En este caso, como es a prueba de agua, verificamos que siga funcionando y que soporte el peso de los tags”.

Landeros Bañuelos informó que entre los sensores que componen este sistema de seguridad se encuentran: un detector de gases, localización, evacuación, peticiones de emergencias, medidor de distancias, acelerómetro —para identificar un accidente en caso de caída—, temperatura ambiental y corporal.

Segunda etapa: software de Smart Flow

El ingeniero Jesús Flores Medina informó que en la segunda etapa del proyecto el equipo integrará el espectro disperso con la finalidad de evitar interferencias en las diversas emisiones de señales.

“Dentro de los alcances de esta etapa, se encuentra asegurarnos de que las señales se puedan adaptar a las condiciones ambientales que se presentan en la mina. También integraremos los sensores que habíamos planificado en 2016, que son los controles de acceso y los sensores antes mencionados. Por ahora ya se integraron las tarjetas de radiofrecuencia activa y una tarjeta pasiva que lee directamente la entrega del dispositivo”, expuso.

Flores Medina informó la implementación del control del tráfico de los trabajadores en el interior de la mina por medio de semáforos. En la primera fase esto fue efectuado mediante inteligencia operativa. Hoy en día, el equipo ha integrado un nuevo lector que consiste en un dispositivo montable para los vehículos, que permite monitorear y controlar la operación del mismo. Este dispositivo es llamado Smart Track.

“El control de tráfico es importante, ya que dentro de la mina es crítico, hay zonas con limitaciones para los medios de comunicación que tienen los vehículos, para solucionar el problema es la implementación de este control”.

Destacó que otro tema importante es la anticolisión, ya que el sistema evitará que una persona sea atropellada por un vehículo de producción, solución a uno de los accidentes más recurrentes dentro de las minas.

“Este año fortaleceremos el desarrollo de este proyecto e iremos añadiendo nuevas implementaciones. Estamos muy agradecidos por los Programas de Estímulos a la Innovación, los consideramos como oxígeno para que desarrolladores como nosotros podamos cumplir con estos propósitos en un periodo más corto. Somos una empresa que nunca antes había tenido acceso a estos programas de gobierno y aun así habíamos desarrollado tecnología. Ahora con esto nos permite poner más objetivos a nuestros proyectos y con este impulso llevarlos a cabo”, concluyó.

Fuente: CONACYT.