Ferrexpo despliega drones para optimizar las operaciones mineras

Drone Ukraine (UA) comenzó con los objetivos principales de minimizar los riesgos de seguridad para el personal de una mina y de mantener el funcionamiento de la misma sin problemas. A pesar de las situaciones a las que se exponen diariamente los empleados, Ferrexpo, una empresa minera con base en Ucrania central estaba decidida a no cesar las operaciones. Esto significaba que a menudo los mineros tenían que trabajar en entornos de alto riesgo.

Utilización de drones para tareas de alto riesgo

Trabajar con grandes equipos industriales durante muchas horas es, generalmente, peligroso para los empleados. Sin embargo, Ferrexpo estima que detener su maquinaria por un periodo de solo 30 minutos costaría a la empresa decenas de miles de dólares. Por ello, el equipo esperaba que a través del uso de drones para obtener datos fundamentales, sus sitios mineros siguieran funcionando de forma eficaz, al mismo tiempo que se minimizara el riesgo para los empleados.

“Aunque es difícil eliminar el factor humano, los drones pueden utilizarse para las tareas más laboriosas y peligrosas”, explicó Fevzi Ametov, cofundador de DroneUA.

Beneficios de la utilización de drones en el sector minero

 El uso de drones en el sector minero tiene diversas ventajas, entre ellas:

·       Generación de información volumétrica integral y de gran calidad con millones de puntos de medición;

·       Ayudar a agilizar las operaciones para cubrir áreas más grandes;

·       Proporcionan opciones de planificación de vuelos automáticos y un procesamiento continuo, minimizando así los errores humanos y operativos.

Aplicaciones útiles, como Pix4Dmapper y Surpac, pueden aplicarse en casi todos los aspectos del sector minero. Con un rendimiento excepcional en la reducción del riesgo operativo y la gestión del cumplimiento, los drones también pueden utilizarse para gestionar la vida útil de los activos. Por ejemplo, su software puede ayudar para comparar datos de construcción y diseño según los servicios de administración de la cadena de suministro, como el inventario de productos.

Mapeo de minas a cielo abierto

Tatiana Kondratenko, gerente de proyectos para geodesia en DroneUA, consideró que la implantación de drones era una tarea gigantesca. “Tuvimos que crear nuevas descripciones de empleos y contratar a nuevos empleados para garantizar que la integración de este proyecto en la empresa se produjera sin problemas”, explicó Tatiana.

Listos para despejar: vuelo de dron habilitado para RTK

El equipo de operaciones seleccionó una flota de drones DJI Matrice 210 RTK. El módulo RTK incorporado fue de gran ayuda para completar misiones de vuelo automáticas en zonas con fuertes interferencias magnéticas. El cuadricóptero también monitorizó automáticamente la proximidad del personal a las paredes del pozo, reduciendo las posibilidades de colisión. DroneUA es una de las primeras empresas mineras que lleva a cabo con éxito vuelos en lugares subterráneos. Al utilizar modos de vuelo tanto manuales como automáticos, pudieron operar de manera efectiva a 410 m bajo tierra en el sitio de Poltava.

Imágenes capturadas sobre la mina a cielo abierto de Yeristovo

Ubicación

Área del proyecto

 

Software

 

Hardware

Autonomía de vuelo

Puntos de control de tierra

Tiempo de procesamiento

GSD medio

 

 

Resultados

Poltava, Ucrania

202 acres

DJI Matrice 210 RTK

Cámara Zenmuse X5S con objetivo

de 15 mm

Pix4Dmapper

60 min

9

12 horas y 55 minutos

3.77 cm

Ortomosaico (Geotiff)

Nube de puntos (LAS)

Tabla topográfica (XYZ)

Modelo de superficies de trama (GeoTiff)

Líneas estructurales (dxf), etc.

 

En el centro de Poltava, el equipo tenía claros los objetivos:

·       Obtener datos del pozo con un dron en modo de vuelo automático;

·       Comparar los métodos tradicionales de recolección de datos, con los métodos utilizando drones;

·       Integrar los datos en flujos de trabajo y software existentes;

·       Crear recomendaciones y una metodología adecuada que se utilizará en otros sitios mineros.

Despegue: lanzamiento de un dron DJI Matrice 210 RTK

Resultados precisos

Se tomaron medidas de cuatro puntos de verificación para evaluar la calibración del proyecto, el error cuadrático medio (ECM), y la precisión general del modelo.

Eje

X

Y

Z

ECM

37 mm

24 mm

64 mm

 

Como todos los puntos de verificación estaban a nivel de suelo, el ECM del proyecto era bajo. Empleando el explorador RTK como estación total, el equipo midió 959 puntos desde el nivel del suelo al fondo de la mina, que estaba a una profundidad de 170 m. Aunque el GSD estaba a 1.8 cm a nivel de suelo, se notificó que en su punto más bajo era de 5.6 cm. La siguiente tabla demuestra ciertas desviaciones en las mediciones de altura de superficie. Sin embargo, estos cambios se encontraban dentro de la precisión vertical esperada.

Desviación en la medición de altura de superficie entre datos tradicionales y aéreos

Incorporación de datos arrojados por drones a los flujos de trabajo existentes

El equipo exportó archivos 2D y 3D, que después se importaron a programas de software externos para posteriores análisis. Estos archivos eran:

·       Ortomosaico (Geotiff)

·       Nube de puntos (LAS)

·       Tabla topográfica (XYZ)

·       Modelo de superficies de trama (GeoTiff)

·       Líneas estructurales (dxf), etc.

Líneas de contorno que muestran la altura relativa de la mina a cielo abierto

Seguridad en el trabajo

La seguridad en el trabajo es un tema importante en el sector minero. La naturaleza del trabajo supone que los empleados se expongan diariamente a múltiples peligros.

Despegue y aterrizaje desde una base de origen

Para mitigar estos peligros, el equipo de DroneUA desarrolló una estrategia para la protección de los empleados. Esta establece mejores prácticas para trabajar de forma segura con drones. Además, DroneUA se ha propuesto como misión proporcionar una copia de este documento a todos los sitios mineros. Creen que estos procedimientos de seguridad servirán como base para prácticas de trabajo en diversas empresas mineras.

Principales puntos de la estrategia de seguridad:

·       Se han comprobado y definido los puntos de despegue y aterrizaje. Las bases de origen son los únicos lugares en donde se permite el despegue y aterrizaje de drones;

·       Se utilizarán objetivos con distancias focales más largas para capturar áreas en las partes más profundas de una mina a cielo abierto. Así se impedirá que los operadores de drones tengan que maniobrar en terrenos peligrosos o trabajar a alturas inseguras;

·       Se llevarán a cabo periódicamente estudios, utilizando métodos tradicionales para asegurarse que los datos de los drones generen resultados precisos.

Mapeo de reservas y detalles del proyecto

La reserva digitalizada en Pix4Dmapper

Área del proyecto

 

Hardware

 

Software

Puntos de control de tierra

Tiempo de procesamiento

GSD medio

12 acres

DJI Matrice 210 RTK

Cámara Zenmuse X5S con objetivo

de 15 mm

Pix4Dmapper

 

5

3 horas y 39 minutos

2.3 cm

 

Resultados

Las reservas son un componente fundamental de todas las operaciones mineras. Como las mediciones se utilizan para predecir ganancias y auditar resultados, es importante que los niveles de volumen se calculen de forma precisa para garantizar que las operaciones funcionen sin problemas.

Los equipos de DroneUA y Ferrexpo optaron por exportar los datos de Pix4Dmapper e importarlos a sus actuales soluciones de software, entre ellas Surpac, AutoCAD Civil 3D y K-mine. El nivel de detalle obtenido desde la superficie, como puntos de coordenadas en zonas difíciles de alcanzar, simplificó el proceso de recogida de datos y tuvo como resultado un modelo mucho más detallado.

Exportación de datos desde Pix4Dmapper a software externo

Medición de las reservas realizada un 90% más rápido

Con el incremento de la velocidad y la mejora de la seguridad, el equipo encontró que la inspección con drones tenía como resultado una mejor calidad de datos y menos errores operativos.

“Las reservas se extienden a lo largo de una zona muy grande y son de distintos tamaños y alturas. La inspección con drones es un 90 % más rápida”, comentó Alexander Tubaltsev, el jefe de minería de Ferrexpo Yeristovo Mining. “Normalmente, un minero tendría que recorrer la zona de trabajo con una estación total de topógrafo y medir no solamente el área de la reserva, sino también las distintas alturas del material”.

Ferrexpo está convencida de que la utilización de drones en minas a cielo abierto se está convirtiendo en una práctica bien establecida entre los líderes del sector. “Son una herramienta más precisa para recoger información fundamental. Y lo que es más importante, reducen de forma significativa el número de riesgos en el lugar de trabajo al que se exponen los empleados”, comentó Alexander Tubaltsev.

Contribuyendo a la innovación organizacional

DJI ha colaborado continuamente con diversas empresas profesionales, entre ellas las del sector minero. Utilizando múltiples recursos, como equipos de drones y software de mapeo, DJI ha proporcionado a estas empresas formación práctica, programas educativos, así como ayuda con investigación y desarrollo.

Los drones están cambiando de forma notable cómo atienden al público las agencias gubernamentales. Si bien los drones han conseguido establecer pronto su posicionamiento en cuanto a seguridad pública, también los departamentos y agencias de la administración pública están explorando su utilización en otras áreas, desde el transporte y las obras públicas, hasta en los servicios medioambientales y de planificación.

DJI
DJI, líder mundial en tecnología de drones civiles y de imagen aérea, es una empresa fundada y dirigida por personas apasionadas por los helicópteros a control remoto y expertos en tecnología de vuelo controlado y estabilización de cámara. La empresa se dedica a producir equipos de fotografía y filmación aérea, proporcionando plataformas más accesibles, fiables y de más fácil uso para emprendedores e innovadores de todo el mundo. DJI realiza actualmente operaciones de alcance internacional en América, Europa y Asia, y sus soluciones y productos revolucionarios son preferidos por clientes de más de 100 países para diversas aplicaciones: filmación, construcción, inspecciones, respuesta a emergencias, agricultura, conservación y otras industrias y sectores.