Sensado inalámbrico de gases en minería con servicio web en tiempo real

Wireless sensing of gas in mining with web service in real time

En este trabajo se plasma el desarrollo e implementación de un sistema inalámbrico y sensado de gases explosivos en minería con servicio web en tiempo real, el sistema está compuesto por módulos configurados en una red de sensores dispuestos en las galerías internas de la mina, cada uno estos módulos está en la capacidad de recibir señales provenientes de sensores de metano, dióxido de carbono, nivel de carga de las batería y un sensor auxiliar, cuenta con un módulo Xbee-pro 900 DigiMesh encargado de la transmisión de los datos que entregan los sensores, estos datos se envían hacia el módulo más externo el cual conecta con una tarjeta de desarrollo Beaglebone encargada de la visualización de los datos en una plataforma web realizada en software Python, en la cual se almacenan los datos de los sensores con el fin de analizar el comportamiento de los gases en el tiempo. La red se implementa en una topología árbol configurando los módulos como routers y uno como coordinador encargado del control de la red. Los módulos se organizan de manera jerárquica con el fin de transmitir los datos hacia la entrada de la mina, finalmente se realiza la configuración de la red para que el sistema entre en modo sleep (inactividad) cuando no se está recibiendo información, de esta forma se aumenta la autonomía de la baterías que alimentan a cada uno de los módulos. En este documento se muestra el diseño, implementación y puesta en funcionamiento de un sistema de monitoreo de gases en minería con servicio web en tiempo real basado en una red de sensores Zigbee.

1. INTRODUCCIÓN

Colombia cuenta con grandes reservas de carbón, las cuales ascienden a 6.747 millones de toneladas, que representan el 53.9 % de las reservas de Sur y Centroamérica. Debido a este gran potencial, esta actividad ocupa lugares de privilegio dentro de la economía colombiana representando el  2.3 % del PIB nacional.

​Las regiones con mayor producción de carbón son Boyacá y Cundinamarca, que generan alrededor de veinte mil empleos directos y unos 3.000 empleos indirectos.

La explotación minera se ha convertido en una de las fuentes energéticas de mayor impacto, cobrando mayor importancia en los últimos años con el apoyo del Gobierno, el cual dio origen al Plan Nacional Minero 2007-2010 coordinado por la Agencia Nacional Minera, que ha fomentado la explotación minera como una actividad lucrativa enfocada al aumento de la exportaciones.