Sistema mecatrónico de monitoreo y transferencia de parámetros de perforación en tiempo real, empleando tecnología IOT para la perforadora diamantina atlas COPCO Modelo cs-3001

Abstract

La presente investigación titulada “Sistema mecatrónico de monitoreo y transferencia de parámetros de perforación en tiempo real, empleando tecnología IoT para la perforadora diamantina Atlas Copco modelo cs-3001” es un aporte a la cuarta revolución industrial conocida también como Industria 4.0 o Revolución industrial etapa número cuatro. Este trabajo permite modernizar y adaptar a las nuevas tecnologías a una perforadora que se encuentra aún vigente en el rubro de la exploración minera como es la CS-3001 de Atlas Copco.

La perforadora en mención pertenece a la empresa Geotec S.A., quienes solicitaron mejorar la eficiencia del equipo. Geotec ha mostrado dificultades al estimar los metros perforados y en registrar el proceso de perforación que realizan sus operarios. De esta manera, se planteó desarrollar un sistema automatizado para la transmisión de parámetros a una plataforma IoT.

Para el desarrollo de la propuesta, se hizo un primer diseño para la obtención de los parámetros de la perforador con un controlador programable y módulos de entrada analógicas. Finalmente, se optó por usar un conversor análogo-digital, junto con la capacidad del módulo computacional Raspberry PI 4 Modelo B, para una simulación de señales de entrada. Del mismo modo, se aplica herramientas de desarrollo IoT (Internet de las Cosas) como son Node-red e IBM Cloud, para el procesamiento y almacenamiento de los datos simulados.

Como resultado se obtuvo un sistema que monitorea los parámetros de perforación en forma remota. Este sistema permite la distribución y visualización de señales eléctricas capturadas por diferentes sensores, los cuales son enviados a la nube desde el computador Raspberry, actuando como un módulo IoT gateway. Además, la plataforma presentada permite usar herramientas estadísticas para un mejor análisis posterior de los datos almacenados.

This research titled "Mechatronic system for monitoring and transfer of drilling parameters in real time, using IoT technology for the Atlas Copco model cs-3001 diamond drill" is a contribution to the fourth industrial revolution also known as Industry 4.0 or Industrial Revolution stage number four. This work allows modernizing and adapting to new technologies a drilling machine that is still in force in the field of mining exploration, such as the Atlas Copco CS-3001.

The drilling machine in question belongs to the Geotec S.A. Company, who requested to improve the efficiency of the equipment. Geotec has shown difficulties in estimating the meters drilled and in recording the drilling process carried out by its operators. In this way, it was proposed to develop an automated system for the transmission of parameters to an IoT platform.

For the development of the proposal, a first design was made to obtain the parameters of the drill with a programmable controller and analog input modules. Finally, it was decided to use an analog-digital converter, along with the capacity of the Raspberry PI 4 Model B computational module, for a simulation of input signals In the same way, IoT (Internet of Things) development tools are applied, such as Node-red and IBM Cloud, for the processing and storage of simulated data.

As a result, a system was obtained that remotely monitors drilling parameters. This system allows the distribution and visualization of electrical signals captured by different sensors, which are sent to the cloud from the Raspberry computer, acting as an IoT gateway module. In addition, the presented platform allows the use of statistical tools for a better subsequent analysis of the stored data.