Instrumentos topográficos: Mediciones al día

Gentileza MC System
Gentileza MC System

En el último tiempo, los instrumentos topográficos se han adaptado a sistemas más eficaces que permitirían una mayor productividad.

Los vehículos aéreos no tripulados, los LIDAR móvil y scanner láser portátiles aportarían en estos procedimientos de forma eficaz en comparación con la metodología tradicional.

Los dispositivos de levantamiento subterráneo entregan seguridad en este tipo de procedimientos, donde las cavidades suelen ser peligrosas y de difícil acceso. 

Fabiola García S.
Periodista Construcción Minera

La topografía es transversal en la minería: está presente tanto en la exploración como en la explotación y, por supuesto, también en la construcción de un proyecto. De acuerdo con Codelco Educa, en toda labor minera y desde las etapas previas a la explotación el uso de esta disciplina es fundamental.

Los instrumentos topográficos, por su parte, registran avances que permiten realizar esta labor con mayor eficiencia. Así, desde hace algún tiempo, el concepto de productividad se instaló en las mediciones topográficas, de modo que los equipos actualmente incorporan tecnología que permite hacer un levantamiento de datos más rápido en terrenos extensos, con precisión y un procesamiento de datos incluso inmediato.

El gerente de soporte y preventa de Geocom, Ariel Silva, indica que hay dos líneas que apuntan a cambiar los procedimientos tradicionales:

- Los UAS o vehículos aéreos no tripulados, los que pueden llevar un sensor que adquiere datos geoespaciales de manera masiva. Respecto a los métodos tradicionales aportan a una mayor productividad, seguridad y son igual de precisos.
– Los LIDAR móvil, un escáner láser con el cual se obtiene una nube de puntos del terreno montado en un vehículo.

Mientras que los UAS contemplan equipos de:

- Ala fija: útil cuando las extensiones de terreno son muy grandes
– Multirrotores: permiten hacer captura de datos geoespaciales en lugares más reducidos o también hacer fotogrametría oblicua (la cámara se inclina cuando el UAS cambia de curso). Se puede tomar un talud minero con mayor precisión o una estructura vertical desde puntos de vista que la fotogrametría vertical no permite. El resultado, finalmente mucho más acabado.

Hay otra clasificación en lo UAS en función del mismo sensor:

- Sensor fotográfico (captura de imágenes).
– LIDAR (escáner láser) aerotransportado. También es un LIDAR móvil, pero con la diferencia de que está montado sobre un vehículo aéreo no tripulado. Esto es posible gracias a su diseño más liviano y transportable. El escáner, que tradicionalmente pesa cerca de 15 kg, se redujo a 4 kilogramos, y va montado en un multirrotor con esa capacidad de carga.

En ambos casos, el producto final es una nube de puntos. En tanto, la diferencia radica en que las cámaras fotográficas son sensores pasivos (dependen de la luz para realizar una toma), mientras que el escáner láser es un sensor activo (produce su propia energía para hacer una captura), explica Silva. LIDAR, por ejemplo, podría capturar los lugares con sombra sin ningún problema.

En cuanto a la evolución de los instrumentos topográficos, la estación total derivó en un escáner montado en trípode y actualmente se montó arriba de un vehículo. De este modo, el levantamiento se puede hacer en movimiento, por lo tanto el tiempo de adquisición de datos es mucho más rápido, señalan en Geocom.

Trimble MX2 Mobile Mapping System
Tendencias 1Trimble MX2 es un sistema de levantamiento móvil montado en un vehículo que combina un escáner láser de alta resolución y un posicionamiento preciso para capturar nubes de puntos georreferenciadas.
Reduce significativamente el tiempo de recolección de datos en terreno en comparación con las técnicas tradicionales. Asimismo, este equipo sería capaz de levantar hasta 72.000 puntos por segundo en su configuración de doble escáner.
El sistema tiene tres elementos principales: un sensor compacto, ligero y resistente, diseñado para ser montado en vehículos de distintos tamaños. Contiene uno o dos cabezales láser, un GNSS Trimble, y un módulo de georreferenciación inercial para un posicionamiento preciso.

El control del sistema y el registro de datos son proporcionados por un computador portátil equipado con el software de captura Trimble® Trident™. El operador podría configurar rápidamente los parámetros del sistema y gestionar el registro de datos gracias a una interfaz de usuario intuitiva.

En tanto, este sistema favorece la seguridad ya que no es necesario que los geomensores bajen del vehículo para hacer la medición.

Trimble UX5 HP
Tendencias 2
El UAS de UX5 HP es la versión más reciente de vehículos aéreos no tripulados de Trimble para el desarrollo de topografía en grandes extensiones de terreno.
Está diseñado para capturar imágenes nítidas con colores vividos con una cámara Sony A7R de 36 MP y una resolución de captura de precisión para fotografías aéreas de hasta 1 cm GSD. Este UAS cuenta con un receptor integrado Trimble GNSS (sistema global de navegación satelital), un sistema de posicionamiento global que trabaja de modo cinemático, que entrega coordenadas absolutas en los lugares capturados. Además, se eliminaría la necesidad de fijar puntos de control en tierra, una ventaja en comparación con su versión anterior.

C-ALS® sistema láser de exploración automática de cavidades
Tendencias 3
El sistema de exploración láser para levantamientos subterráneos C-ALS de Renishaw proporciona datos de las cavidades subterráneas inaccesibles para crear modelos 3D georreferenciados. Este dispositivo permitiría realizar las operaciones sin comprometer la seguridad de los trabajadores.
Es apto para proyectos de construcción y geotécnicos en los que se necesite identificar, medir y levantar las cavidades situadas debajo de la zona de explotación. También sirve para labores de minería subterránea y a cielo abierto, para evaluar la estabilidad de los trabajos y si es necesario elaborar planes de proyecto para aumentar la productividad y la seguridad.

En cuanto a su funcionamiento, después de localizar la posición aproximada y la extensión del vacío/cavidad con un GPR o datos de archivo previos, se taladra una perforación de sondeo y se introduce el sistema C-ALS por el agujero taladrado u otro punto de acceso reducido. Una vez dentro del vacío, el cabezal del láser se abre para levantar la forma tridimensional de la cavidad. Los datos escaneados se pueden analizar visualmente, y con ellos tomar las medidas y calcular el volumen.

Este sistema permite planificar los costos de trabajo con precisión, crear programas de trabajo más eficientes, planificar nuevos proyectos, diseñar nuevas soluciones de ingeniería con datos precisos y reducir al mínimo la interrupción, las perforaciones y las molestias en áreas pobladas.

 RIEGL RiCOPTER
Tendencias 4Si bien la fotogrametría en un es una solución de menor costo que un levantamiento de datos topográficos con un escáner láser, requiere de mucho tiempo de procesamiento.
Unas 800 fotografías –con un peso aproximado de 4 a 15 MB cada una–  deberían tardar unas 6 a 10 horas en procesarse con un computador convencional. Sin embargo, existe un equipo cuyo procesamiento de datos sería casi instantáneo. Se trata del RiCOPTER de RIEGL, un UAS equipado con un equipo LIDAR el cual hace una captura e inmediatamente descarga la nube de puntos. “En el caso de LIDAR se obtiene una productividad abismantemente superior a la de la fotogrametría”, afirma Silva. Este sistema se apoya de un GPS y de un sensor inercial IMU (Inertial Measurement Unit).  Sirve también para analizar relaves de una forma más eficiente y segura. Aparte de hacer un levantamiento superficial, se le incorpora un sensor batimétrico y con este se hace un levantamiento del fondo del relave, para así calcular distintos parámetros como el volumen de agua.

 Scanner Laser Optech CMS V500
Tendencias 5
Optech CMS (sistema de control de cavidad) V500 es un escáner láser diseñado para acceder a espacios subterráneos difíciles y peligrosos. Este sistema recoge miles de puntos para determinar el tamaño de la cavidad, la orientación y el volumen. Entrega una idea de estructura real de la mina para mejorar la eficiencia y las operaciones de remoción. Sería fácil de transportar, instalar y de georreferenciar. CMS V500 es programable y también permitiría a los usuarios optimizar sus parámetros de exploración.
Esta versión nueva y mejorada continúa la serie con características tales como un perfil de inserción más pequeño y funcionamiento inalámbrico (WiFi), siempre resguardando la seguridad del operador. Como herramienta de  inspección, la nueva cámara incorporada permite hacer un registro en tiempo real. Dentro de las aplicaciones del CMS V500 está la medición de túneles cavidades en general, tolvas de almacenamiento, pozos de ventilación y otras áreas de difícil acceso.

Leica iCON Office
Tendencias 6La aplicación de software Leica iCON Office permitiría preparar los datos de diseño para la medición in situ, editar y presentar informes. Ya sea que los datos de diseño estén en un plano o en un completo modelo digital 3D este software es apto para trabajar con diferentes modelos. Su fabricante ha incorporado una aplicación que importa y exporta datos en distintos formatos, entre los cuales está: AutoCAD DWG, AutoCAD DXF, Microstation DGN, LandXML, MX / Moss, REB e Ispol.

Leica iCON Robot 60
Tendencias 7
Leica Geosystems en su línea específica de equipos topográficos de construcción inteligente iCON cuenta con la estación total Robot 60. Este equipo perfeccionaría el diseño de la construcción para un solo operador y el control de maquinaria en 3D.
Cuenta con Bluetooth de largo alcance >350 m, Power Search de hasta 300 m, reconocimiento automático del prisma (ATR) >600 m, mediciones PinPoint a cualquier superficie hasta 1000 m, modo extra lock para distancias <30 m, pantalla táctil a color de 3,5” con sensor de luz ambiental (ALS), el programa iCONstruct incorporado, memoria USB, soporte para tarjeta SD, altavoz para notificación de sonido y tecla de iluminación.
Su promotor destaca los mecanismos incorporados: Setup Pilot, para una medición automática; Cube Search, que aumenta la búsqueda del prisma al máximo; Target Snap, que ignora otros prismas y hace seguimiento solo al propio; y ATAC, un apoyo para PaveSmart 3D.

Leica iCON GPS 60
Tendencias 8
El sistema de posicionamiento Leica iCON GPS 60 cuenta con tecnología GNSS y diferentes opciones de comunicación integradas puede ser utilizado en la obra como base GNSS, móvil o NetRover, en un vehículo para supervisión de la faena y como equipo de control maquinaria. Posee una pantalla intuitiva que muestra la información del estado completo del instrumento, simplificando la operativa y configuración.
Leica iCON GPS 60 integra radio, modem HSPA y Bluetooth. También ofrece capacidades de red, permitiendo hacer uso de los servicios de red RTK (Leica SmartNet y otras), para un posicionamiento GPS mejorado y de alta fiabilidad, indica su promotor. En tanto, su configuración como estación base no precisa de colector, lo que se traduce en menos hardware necesario. Trabaja con todas las constelaciones existentes y con los sistemas de satélites futuros.
Por lo demás, entregaría flexibilidad en licencias de software y actualización, gracias a que permite ordenar conjuntos de licencias o licencias individuales cuando se necesiten.

 FARO® Scanner Freestyle3D X
Tendencias 9
Desde Microgeo, el ingeniero geomensor, sub gerente de Geodesia & Topografía, Felipe Urbina,  destaca el escáner láser FARO Freestyle, que recientemente ganó el premio internacional RedDot Award (innovación en desarrollo).
Este equipo, es un dispositivo láser que por medio de una topografía en tiempo real permitiría obtener estructuras tridimensionales y hacer controles de desgastes, plantillas y monitoreo de condiciones para registrar el estado real en el que se encuentran. “Es notable la disminución de tiempos y errores que se logran minimizar al obtener mayor información y de forma instantánea”, apunta Urbina.

FARO Freestyle es un escáner de mano de alta precisión para profesionales. Documenta de forma rápida y fiable habitaciones, estructuras y objetos en 3D, y crea nubes de puntos de alta definición. Gracias a su recubrimiento de fibra de carbono ligero, pesa menos de un kilo, por lo tanto se considera portátil para el operador. Sería adecuado para realizar un escaneo rápido desde varias perspectivas en los proyectos. Los datos de escaneo 3D pueden ser fácilmente importados a todas las soluciones de software de uso común para minería, arquitectura, ingeniería, reconstrucción de accidentes, construcción o fabricación industrial, indica su promotor.

Leica iCON Excavate iXE3
Tendencias 10
El sistema 3D iCON Excavate iXE3 es un dispositivo de Leica Geosystems que se suma a los controles de una excavadora, para entregar precisión topográfica en la operación de esta maquinaria.
Este equipo trabaja con un GPS de alta precisión y permite controlar las excavaciones por medio de un modelo digital. Sumado la excavadora sirve para la recolección de puntos y modificar las actividades. El iXE3 es adecuado para proyectos que presentan cambios de planificación, por ejemplo, grandes proyectos y subdivisiones viales y de infraestructura, instalaciones industriales u obras con negligencia en el cumplimiento.

Estos datos pueden transferirse al computador a través del módem integrado GSM como apoyo. El sistema 3D permite controlar la máquina, de modo que la tasa de eficiencia mejoraría hasta un 30%, señala su promotor.

Por otra parte, destacan el sistema iGG4 para motoniveladora, el cual aumentaría la productividad de esta maquinaria en hasta 65 por ciento.

Post Author: Fabiola Garcia Sanders