1. INTRODUCCION
Un dique de relaves o de colas es una obra de infraestructura de mina, cuyo principal objetivo es recuperar el agua y almacenar los sólidos remanentes del tratamiento del mineral. El agua es colectada para ser procesada y reutilizada, mientras que los sólidos formados por mineral molido sin valor económico en general quedan allí depositados.
La integridad de estos diques se ve amenaza por distintos riesgos, entre ellos los más frecuentes consisten en filtraciones de agua en la estructura o que se produzcan eventos naturales que superen las previsiones constructivas, incrementando así el riesgo de ruptura, con el consecuente daño a bienes, personas y medio ambiente aguas abajo del mismo.
Para la mitigación de estos riesgos es necesaria la utilización de piezómetros y acelerómetros monitoreando, de manera permanente, los niveles de agua en taludes y la ocurrencia de sismos en el lugar.
2. PROCESO DE INSTRUMENTACIÓN Y MONITOREO
Un proyecto de instrumentación y monitoreo de un dique normalmente involucra las siguientes etapas:
- Especificación de requerimientos de instrumentación.
- Ingeniería del sistema de monitoreo.
- Provisión de instrumentación y equipamiento.
- Instalación de instrumentación.
- Instalación de sistemas de adquisición.
- Instalación de sistemas de transmisión, almacenamiento y visualización de datos.
- Puesta en servicio del sistema y capacitación.
2.1 ESPECIFICACIÓN DE REQUERIMIENTOS DE INSTRUMENTACIÓN
Normalmente el Manual de Operación, Mantenimiento y Vigilancia de un dique especifica los requerimientos de instrumentación geotécnica para todas las etapas proyectadas de su vida útil.
2.2 INGENIERÍA DEL SISTEMA DE MONITOREO
A partir de los requerimientos mencionados se selecciona todo el equipamiento para la implementación del sistema de monitoreo. Se especifican las características de los instrumentos requeridos junto con los dataloggers a utilizar para su adquisición.
De acuerdo con las características del sitio se diseñarán los sistemas de alimentación adecuados, puestas a tierra y protecciones atmosféricas, red de transmisión de datos y software alojado en la nube o en servidores propios.
Durante esta etapa se elabora toda la documentación necesaria para la provisión del equipamiento y su instalación (listas de materiales, procedimientos). Se desarrolla también el software requerido por los dataloggers para la adquisición y transmisión de datos.
2.3 PROVISIÓN DE INSTRUMENTACIÓN Y EQUIPAMIENTO
Durante esta etapa GIEGROUP gestiona toda la adquisición, transporte y nacionalización de los instrumentos y equipos requeridos.
En el caso de instrumentación geotécnica (piezómetros, inclinómetros, etc.) GIEGROUP representa al fabricante Durham Geo Slope Indicator (DGSI). Acelerógrafos se emplean los provistos por Kinemetrics. Para los sistemas de adquisición se emplean los provistos por Campbell Scientific.
2.4 INSTALACIÓN DE INSTRUMENTACIÓN
Previo a la instalación de la instrumentación se realizan las pruebas de aceptación en sitio con objeto de verificar su correcto funcionamiento y parámetros de calibración.
Personal de GIEGROUP realiza la supervisión de todos los trabajos de instalación de la instrumentación en sitio de acuerdo con los procedimientos desarrollados.
2.4 INSTALACIÓN SISTEMAS DE ADQUISICIÓN
Personal de GIEGROUP realiza la instalación de los sistemas de adquisición, alimentación, protecciones y comunicación especificados en la ingeniería.
2.5 INSTALACIÓN DE SISTEMAS DE TRANSMISIÓN, ALMACENAMIENTO Y VISUALIZACIÓN DE DATOS
El sistema de transmisión de datos y acceso a la nube / red corporativa se diseña en la etapa de ingeniería de acuerdo con las características propias del sitio donde será implementado.
Con objeto de agilizar el desarrollo de soluciones tanto propias como para sus clientes, GIEGROUP ha desarrollado su propia plataforma IoT denominada Gie Cloud.
Basada en microservicios ejecutados en contenedores Docker, la plataforma es muy flexible para adaptarse y ampliarse (nuevos tipos de instrumentos / equipos) a los requerimientos particulares de cada solución a implementar.
La plataforma permite la creación de nuevos piezómetros con su información básica, cargarle los parámetros de configuración que permiten, a partir de la frecuencia y temperatura reportada, calcular la presión, columna y cota en metros sobre el nivel del mar. También es posible establecer los seteos de alertas sobre todas estas variables.
La plataforma permite la creación de nuevos sismógrafos con su información básica de fabricante y modelo. También es posible establecer los seteos de alertas para asegurar su conectividad y una clave que debe ser cargada en el propio equipo para posibilitar que los archivos de ventos registrados sean subidos a la plataforma mediante protocolo Https.
2.6 PUESTA EN SERVICIO DEL SISTEMA Y CAPACITACIÓN
Durante la puesta en servicio del sistema se verifica el correcto funcionamiento y visualización de los datos recibidos en la plataforma.
Durante esta etapa se realiza la capacitación en el uso y mantenimiento de la plataforma al personal designado por el cliente.
3. CONCLUSIONES
La instrumentación y monitoreo geotécnico de diques de relaves es crucial para garantizar la seguridad y la estabilidad de estas infraestructuras mineras. Los riesgos asociados con posibles filtraciones de agua o eventos naturales inesperados subrayan la importancia de implementar un sistema de monitoreo robusto y continuo.
A través de un proceso detallado que incluye la especificación de requerimientos, ingeniería del sistema, provisión e instalación de equipos, y la implementación de sistemas avanzados de adquisición y transmisión de datos, se asegura un control eficaz de las condiciones del dique. La plataforma IoT desarrollada por GIEGROUP, Gie Cloud, ejemplifica la innovación en este campo, permitiendo una gestión eficiente y personalizada de la instrumentación y los datos recolectados.
Finalmente, la capacitación adecuada del personal en el uso y mantenimiento de estos sistemas es esencial para garantizar una operación segura y sostenible a largo plazo. La combinación de tecnología avanzada, procesos rigurosos y capacitación continua representa un enfoque integral para la mitigación de riesgos y la protección del medio ambiente y las comunidades cercanas.
Sobre el Autor
Martín Gonzalez
Ingeniero electrónico especialista en Internet de las cosas, con más de 15 años de experiencia en Diseño e instalación de instrumentación y sistemas de monitoreo geotécnico y estructural. Auditoría de instalaciones eléctricas de media y baja tensión. Desarrollo de hardware electrónico analógico y digital. Desarrollo de software embebido (RTOS). Desarrollo de aplicaciones de escritorio (C# .NET). Desarrollo web (Node.js, Angular). Desarrollo IoT y en la nube (Azure).
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