El Centro de Investigación y Desarrollo en Telecomunicaciones Espaciales (CIDTE), de la Unidad Académica de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Autónoma de Zacatecas (UAIE UAZ), en colaboración con la empresa zacatecana Lasec Telecomunicaciones, diseña la segunda versión de un sistema de seguridad para la industria minera, que determina con precisión la ubicación de personas o vehículos en los túneles y emite mensajes de alerta sobre derrumbes o explosiones.
En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, Remberto Sandoval Aréchiga, docente investigador UAIE UAZ y colaborador en el CIDTE, expuso que este sistema integral fue financiado por el Programa de Estímulos a la Innovación (PEI) del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt). La primera versión de este sistema inteligente ya está disponible, mientras que la segunda versión se lanzará al mercado a principios de 2018.
Este sistema de seguridad minera incorpora etiquetas de identificación por radiofrecuencia (RF), un conjunto de lectores y su correspondiente soporte de conectividad.
El doctor en ciencias en ingeniería eléctrica con especialidad en telecomunicaciones, especificó que las etiquetas de RF funcionan con un espectro disperso —sistema que transmite a alta velocidad pequeños pulsos e identifica la velocidad en que fueron enviados o recibidos— y una secuencia de sincronización, que calcula la distancia a partir de un receptor. El activo porta las etiquetas de RF que permiten al sistema identificar su posición dentro de la mina y enviarle una emisión de alerta —por ejemplo, ante derrumbes o fugas de gas— y obtener una confirmación de que recibió el mensaje.
“En caso de que el sistema emita una alerta y no reciba la confirmación del activo, este será buscado de acuerdo con su posición física dentro de la mina, hecho que acelerará los procesos de evacuación en situaciones que pueden ser bastante críticas. Además, estas etiquetas pueden comunicarse entre sí y al momento en que se emita una alerta, además del sistema central, recibirán la señal los activos cercanos”.
Versión para vehículos
Remberto Sandoval, también ingeniero en comunicaciones y electrónica, especificó que la primera versión de este sistema ya opera y ha sido comercializada. Actualmente Lasec y CIDTE trabajan en un rediseño mejorado que incluye una nueva versión de software y hardware para los vehículos, la integración de un nuevo módulo, la operación mediante batería —ya que hay regiones de la mina que por ser nuevas zonas de exploración no cuentan con energía eléctrica.
La integración del nuevo módulo, compuesto por un dispositivo llamado lector inteligente, concentrará la información y la enviará a través de diversos medios, como cable de Ethernet, Internet inalámbrico (wifi) y Leaky feader —sistema particular de las minas que funciona como una gran antena— para unificar el trabajo del resto de los módulos (etiquetas, lectores y soporte de conectividad).
“La versión de etiqueta RF para vehículos, llamada Smart Truck, además de rastrear su posicionamiento dentro de la mina, brindará seguridad a los peatones, ya que le avisará al operador que hay usuarios en una posición contigua, y viceversa, para que estén al tanto de un vehículo cercano. Existen vehículos muy pesados, cuyo acercamiento al peatón —no solo atropellamientos— representan riesgos altos, además de que es difícil frenarlos rápidamente. Con esta nueva versión se evitará este tipo de accidentes”.
Otra función del Smart Truck es la optimización de carga y descarga de materiales, a través de la medición de la velocidad de transporte. Esto facilitará el monitoreo y corrección de actividades que anteriormente han representado pérdidas de tiempo o desvíos de las rutas.
“No nada más brindamos seguridad, sino hacer más eficientes los procesos productivos mediante un monitoreo y administración, que es justamente un valor agregado que le damos al dispositivo como industria. Otro valor agregado es que podemos añadir más aplicaciones, no solamente de manera global, sino de acuerdo a las necesidades específicas de la mina que desee adquirirlo. Además, este sistema no solamente funciona dentro de la mina, ya que se pueden adaptar lectores para incrementar el área de cobertura”.
Por su parte, el maestro en ciencias Guillermo González Martínez, también colaborador en el CIDTE, enfatizó que en los nuevos módulos de RF trabajan dos bandas inalámbricas —wifi y de 170 MHz—, con el objetivo de prevenir accidentes por conexiones eléctricas o fugas de gas.
“Ya los tenemos hechos, por el momento trabajamos en las pruebas para asegurarnos de que toda la información que genere la tarjeta llegue como enlace de manera inalámbrica a la computadora. Esto funciona para que cuando un usuario se conecte a wifi con un dispositivo externo, pueda interactuar con el sistema para detectar si hay alguna falla, monitorear o incluso configurar los parámetros de sensado. Todo esto se puede hacer desde el software principal, pero pretendemos proveer la posibilidad de manera in situ, para facilitar el mantenimiento individual de los equipos”.
Sandoval Aréchiga especificó que para la operación de este equipo, los investigadores utilizan la infraestructura ya existente dentro de la mina, bajo el esquema de adaptarlo para su óptimo aprovechamiento; por ejemplo, las transmisiones analógicas de los cables en Leaky Feader son transformadas en digitales para la captura y envío de datos. Los radios, protocolos de red y codificación de las señales también son adaptados a este nuevo sistema.
“A largo plazo proyectamos dar seguimiento a una mejora continua del dispositivo, añadir características para facilitar su uso, que cada vez sea más compacto, más ligero, más fácil de portar; o que incluso pueda adaptarse o interactuar con otros equipos como smartphones, tabletas u otras funciones que hemos pensado y que están en proceso”.