Diseño e implementación de un prototipo de monitoreo de la calidad del aire y volúmenes de explotación usando iot y visión por computador, para apoyar labores de fiscalización minera

Abstract

RESUMEN: En este trabajo se presenta la solución de un par de necesidades que se identificaron en minas a cielo abierto, particularmente en Carbones San Fernando. Como primera necesidad, se identificó que en este lugar no se tiene un sistema que permita realizar el monitoreo de la calidad del aire. Para esto, se realizó el diseño y fabricación de una estación de monitoreo ambiental que mide las variables: CO, NO2, SO2, O3, Material particulado (PM2.3 y PM10), temperatura, presión barométrica y humedad relativa, se explica en el trabajo como se eligió la plataforma de desarrollo, el algoritmo implementado y las pruebas realizadas para verificar su correcto funcionamiento. La otra necesidad que se identificó en el proceso minero es la medición de volumen de material extraído, actualmente en la mina bajo estudio se realiza el cálculo de este por medio de básculas que se ubican en la salida del territorio minero, y por medio del peso del material se realiza un cálculo de volumen aproximado. Se propone apoyar este proceso por medio de visión artificial y algoritmos de reconstrucción 3D que permitan complementar el proceso de medición tradicional y favoreciendo el proceso fiscal. Finalmente, se implementó un software de administración de información encargado de hacer la recolección de los datos generados por los módulos implementados (estación ambiental y medición de volumen), dar visualización de forma local de los parámetros medidos en tiempo real y transmitir toda la información recolectada a la nube para almacenar la información y facilitar el proceso estadístico de los mismos. Se termina el desarrollo del trabajo de grado presentando los resultados luego de la realización del proyecto en sus múltiples etapas, analizando el proceso de diseño, construcción y depuración de los prototipos y se relacionan las conclusiones acordes al alcance del proyecto. Palabras claves: Fiscalización minera, estación de monitoreo ambiental, sensores de calidad del aire, medición de volumen, acceso remoto.