MEMORIA DESCRIPTIVA

CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se relaciona con el campo de la investigación o análisis de materiales mediante radiación electromagnética, específicamente mediante radiación de rayos X y en particular proporciona un sistema para la inspección de una correa transportadora mediante rayos X.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En el ámbito minero, es extendido el uso de correas transportadoras para transportar mineral, principalmente aquellas compuestas de cables de acero.

Entre los problemas más graves que sufren las correas trasportadoras se encuentran la elongación y rasgadura de empalmes, los cortes parciales o totales de los cables que la componen y las perforaciones y/o rasgaduras de la correa transportadora. Ambas fallas principales son producidas tanto por el desgaste natural del uso continuo; el corte producido por rocas de cantos filosos; y en el caso de los empalmes, desviaciones en la ejecución de los mismos por distintas razonas dada la complejidad propia de su ejecución.

Las soluciones de monitoreo existentes se basan en la búsqueda de disminuir el tiempo de reparación en caso de falla; y extender el tiempo entre la ocurrencia de fallas propias de la operación del sistema. Esto último se logra, fundamentalmente, mediante mantenimientos programados y/o la acción inmediata de reparación en caso de ser detectadas a tiempo.

En el estado de la técnica, se conocen algunos documentos que abordan parcialmente este problema. Por ejemplo, los documento US 4,621 ,727 y CL 33636 proponen incorporar conductores eléctricos transversales al interior de la correa, los cuales interactúan con el exterior mediante señales electromagnéticas y entregan información sobre cortes longitudinales de la correa. A su vez, los documentos US 6,715,602 y US 6,781 ,515 proponen incorporar chips o sensores electrónicos al interior de la correa, los cuales interactúan con el exterior mediante señales electromagnéticas y entregan información más precisa sobre la localización del daño a la correa.

En el ámbito de la detección por medios ópticos, el documento US 6,831 ,566 divulga un método de inspección visual mediante cámaras que examinan zonas de la correa libres de material (por ejemplo, zona de descarga/transferencia) que se complementan con objetos detestables insertados en la correa para identificar y localizar rasgaduras. El documento US 6,988,610, a su vez, propone un método para inspección visual mediante cámaras y luz láser, evaluando preferentemente el estado de empalmes, y deformaciones de la correa mediante el análisis de distorsión de ciertas marcas de referencia presentes en la correa.

En el estado de la técnica se conoce la inspección correas transportadoras mediante rayos X. Por ejemplo, en el mercado minero existen equipos o tecnologías para la inspección de correas, pero que presentan deficiencias, tales como la necesidad de obras civiles adicionales, así como la necesidad de detención de la correa para la operación o para el montaje y desmontaje del equipo. Además, las soluciones conocidas en el estado de la técnica requieren la instalación de un equipo de captura de imágenes por cada correa transportadora, lo cual aumenta considerablemente el costo de implementación de este tipo de técnicas en instalaciones que poseen un alto número de correas transportadoras. Por último, en las soluciones conocidas, la detección y evaluación de una falla en la correa es realizada por personal humano, lo cual introduce un alto grado de subjetividad en la evaluación.

En consecuencia, se requiere de un sistema y método para la inspección de correas transportadoras que permita superar las deficiencias del estado de la técnica.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

La presente invención responde a la necesidad de grandes operaciones, por ejemplo operaciones mineras, de contar con un sistema portátil para el monitoreo de correas trasportadoras. Además, de manera ventajosa y sin que esto limite el alcance de la presente invención, es posible realizar el monitoreo sin requerir detener el sistema de transporte de mineral, generar reportes en tiempo real, y realizar de manera simple y rápida a través de un solo equipo el monitoreo de varias correas dentro de las instalaciones del cliente.

La presente invención permite identificar anticipadamente y generar reportes en tiempo real del estado de la superficie e interior de cables - no visibles a simple vista - de correas trasportadoras de manera continua y no destructiva, permitiendo corrección preventiva inmediata si es necesaria y/o mantenimiento programado según corresponda para minimizar potenciales interrupciones en la continuidad operacional de sistemas de transporte de mineral.

Un primer objeto de la presente invención proporciona un sistema para la inspección de una correa transportadora mediante rayos X, dicha correa transportadora que comprende una pluralidad de cables metálicos dispuestos de manera longitudinal en el interior de dicha correa y una ubicación de inspección de dicha correa, que se caracteriza porque el sistema comprende:

- una estructura fija dispuesta en dicha ubicación de inspección de dicha correa transportadora;

- un carro conectado de manera deslizable a dicha estructura fija, en donde dicha conexión permite un deslizamiento horizontal de dicho carro con respecto a dicha estructura fija;

- un emisor de rayos X montado en dicho carro de manera desmontable;

- una cámara sensible a rayos X montada en dicho carro en una posición enfrentada a dicho emisor de rayos X, de forma tal que dicha correa queda posicionada entre dicho emisor de rayos X y dicha cámara sensible a rayos X; y

- un procesador conectado operativamente a dicho emisor de rayos X y a dicha cámara sensible a rayos X, dicho procesador que se encuentra configurado para: o controlar la emisión de rayos X de dicho emisor de rayos X; o adquirir al menos una imagen en rayos X de dicha correa transportadora desde dicha cámara sensible a rayos X como respuesta a la emisión de rayos X de dicho emisor de rayos X; o comparar dicha al menos una imagen adquirida con una imagen de referencia; y o determinar si la correa transportadora presenta al menos una falla como resultado de dicha comparación;

- en donde dicha imagen de referencia es obtenida a partir de un modelo de codificación que es ejecutado por dicho procesador, dicho modelo de codificación que se obtiene mediante el uso de una red neuronal artificial entrenada con imágenes en rayos X de correas transportadoras tanto en buen estado como con defectos.

En una realización preferida, el sistema se caracteriza porque dicho carro posee: un brazo superior en el cual se encuentra montado dicho emisor de rayos X; y un brazo inferior en el cual se encuentra montado dicha cámara sensible a rayos X, para posicionar la correa transportadora entre dicho brazo superior y dicho brazo inferior.

En otra realización preferida, el sistema se caracteriza porque dicha cámara sensible a rayos X se encuentra montada en dicho carro de manera desmontable.

En una realización preferida adicional, el sistema se caracteriza porque dicho carro presenta, adicionalmente, un blindaje de plomo que se dispone de forma tal que dicha cámara sensible a rayos X queda posicionada entre dicho emisor de rayos X y dicho blindaje de plomo para evitar dispersión secundaria de rayos X.

En otra realización preferida, el sistema se caracteriza porque dicho carro se conecta de manera deslizable a dicha estructura fija mediante medios de conexión que se seleccionan del grupo formado por ruedas, rieles, patines, esquíes, así como una combinación entre los mismos.

En una realización preferida adicional, el sistema se caracteriza porque comprende, adicionalmente, al menos un actuador conectado operativamente a dicho carro y a dicha estructura fija, de forma tal que dicho actuador proporciona el deslizamiento horizontal de dicho carro con respecto a dicha estructura fija. En una realización más preferida, dicho actuador se selecciona del grupo formado por brazos hidráulicos, brazos neumáticos, actuadores de piñón y cremallera, motorreductores, cables, poleas, cabrestantes, actuadores de piñón y cadena, así como una combinación entre los mismos.

En otra realización preferida, el sistema se caracteriza porque dicho emisor de rayos X emite rayos X con una apertura de haz de entre 60° y 100° por entre 5 ^o y 15 ^o .

En una realización preferida adicional, el sistema se caracteriza porque dicho emisor de rayos X emite rayos X con una longitud de onda/frecuencia/energía de entre 1 ,6 fJ y 32 fJ (10 keV y 200 keV).

En otra realización preferida, el sistema se caracteriza porque comprende un blindaje primario y que se encuentra montado en dicho carro, dicho blindaje primario que cubre a dicho emisor de rayos X y que posee una abertura de forma tal que coincide con un haz de emisión de rayos X de dicho emisor de rayos X.

En una realización preferida, el sistema se caracteriza porque dicha cámara sensible a rayos X comprende una superficie escintiladora y una cámara óptica conectada operativamente a dicha superficie escintiladora.

En otra realización preferida, el sistema se caracteriza porque una valla de separación rodea a la correa transportadora y porque dicho sistema comprende, además, un blindaje secundario de rayos X que incluye al menos una lámina plomada y que se monta en dicha valla de separación.

En una realización preferida adicional, el sistema se caracteriza porque dicho procesador se encuentra configurado para determinar un número de cables metálicos que se dispone en el interior de la correa transportadora a partir de dicha al menos una imagen en rayos X. En una realización más preferida, dicho procesador, adicionalmente, se encuentra configurado para obtener la imagen de referencia basándose en la determinación del número de cables. En otra realización preferida, el sistema se caracteriza porque dicho procesador se encuentra configurado para preprocesar dicha al menos una imagen en rayos X previo a dicha comparación, en donde dicho preprocesamiento comprende: aplicar un filtro de reducción de ruido en al menos una imagen; segmentar la al menos una imagen en una pluralidad de segmentos; y normalizar cada uno de los segmentos.

En una realización preferida, el sistema se caracteriza porque en respuesta a determinar que la correa transportadora presenta al menos una falla, el procesador se encuentra configurado, adicionalmente, para: determinar todas las posiciones de la correa transportadora que presentan una falla; y por cada posición de la correa transportadora que presenta una falla, identificar un tipo de falla presente en dicha posición mediante la aplicación de un clasificador basado en redes neuronales. En una realización más preferida, el tipo de fallo se selecciona del grupo formado por interrupción de uno o más cables metálicos, corte de uno o más cables metálicos, o desalineación de uno o más cables metálicos, torcimiento de uno o más cables metálicos, desplazamiento lateral de uno o más cables metálicos y adelgazamiento de la correa transportadora, así como una combinación entre los mismos.

En otra realización preferida, el sistema se caracteriza porque adicionalmente comprende una interfaz de usuario conectada operativamente con dicho procesador, y porque dicho procesador se encuentra configurado adicionalmente para: recibir uno o más parámetros de dicha correa transportadora desde dicha interfaz de usuario; obtener la imagen de referencia basándose en los uno o más parámetros de la correa transportadora; y generar un resultado de la detección para su despliegue en dicha interfaz de usuario. En una realización más preferida, dichos uno o más parámetros se seleccionan del grupo formado por la longitud, ancho y espesor de dicha correa, el número de cables metálicos dispuestos en el interior de dicha correa, el diámetro de la pluralidad de cables metálicos dispuestos en el interior de dicha correa y la velocidad de operación de dicha correa, así como una combinación entre los mismos.

En una realización preferida adicional, el sistema se caracteriza porque dicha red neuronal artificial se escoge del grupo formado por codificadores automáticos variacionales y redes neuronales generativas adversarias, así como una combinación entre las mismas. En otra realización preferida, el sistema se caracteriza porque dicho procesador se encuentra configurado para, en respuesta a determinar que la correa transportadora presenta al menos una falla, estimar una pérdida de tensión de dicha correa transportadora atribuidle a dicha falla, una ubicación lateral de dicha falla o la presencia de una o más segundas fallas dentro de un rango de longitud de dicha correa transportadora, así como una combinación entre los mismos. En una realización más preferida, dicho procesador se encuentra configurado para determinar una criticidad de dicha falla basándose en dicha pérdida de tensión de dicha correa transportadora atribuidle a dicha falla, en dicha ubicación lateral de dicha falla o en dicha presencia de una o más segundas fallas dentro de dicho rango de longitud de dicha correa transportadora, así como una combinación entre los mismos. En una realización aún más preferida, el procesador se encuentra configurado para disparar una alarma a un usuario en respuesta a la criticidad de la falla determinada, en donde dicha alarma se selecciona del grupo formado por alarmas luminosas, alarmas sonoras, vibración, notificación push, notificación vía email, notificación mediante sms, así como combinaciones entre los mismos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

La Fig. 1 ¡lustra una representación esquemática de una primera realización del sistema que es objeto de la presente invención.

La Fig. 2 ¡lustra una representación esquemática de una primera realización del carro que forma parte del sistema que es objeto de la presente invención.

La Fig. 3 ¡lustra una representación esquemática de una primera realización del conjunto formado por la estructura fija y el carro que forman parte del sistema que es objeto de la presente invención.

La Fig. 4 ¡lustra una vista esquemática de corte transversal de una primera realización del conjunto por el emisor de rayos X y la cámara sensible a rayos X cuando el sistema que es objeto de la presente invención se encuentra en uso. La Fig 5 ¡lustra un diagrama de bloques de una primera realización de un algoritmo de captura de imágenes que es ejecutado por el sistema que es objeto de la presente invención.

La Fig 6 ¡lustra un diagrama de bloques de una primera realización de un algoritmo de clasificación y reporte que es ejecutado por el sistema que es objeto de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

A continuación se describirá de manera detallada la invención, haciendo referencia para esto a las figuras que acompañan a la presente solicitud.

En un objeto de la presente invención, se proporciona un sistema (1 ) para la inspección de una correa transportadora (2) mediante rayos X, dicha correa transportadora (2) que comprende una pluralidad de cables metálicos (21 a, 21 b, 21 c) dispuestos de manera longitudinal en el interior de dicha correa y una ubicación de inspección de dicha correa, en donde el sistema (1 ) comprende, de manera esencial:

- una estructura fija (3) dispuesta en dicha ubicación de inspección de dicha correa transportadora (2);

- un carro (4) conectado de manera deslizable a dicha estructura fija (3), en donde dicha conexión permite un deslizamiento horizontal de dicho carro (4) con respecto a dicha estructura fija (3);

- un emisor de rayos X (5) montado en dicho carro (4) de manera desmontable;

- una cámara sensible a rayos X (6) montada en dicho carro (4) en una posición enfrentada a dicho emisor de rayos X (5), de forma tal que dicha correa (2) queda posicionada entre dicho emisor de rayos X (5) y dicha cámara sensible a rayos X (6); y

- un procesador (7) conectado operativamente a dicho emisor de rayos X (5) y a dicha cámara sensible a rayos X (6), dicho procesador (7) que se encuentra configurado para: o controlar la emisión de rayos X de dicho emisor de rayos X (5); o adquirir al menos una imagen en rayos X de dicha correa transportadora (2) desde dicha cámara sensible a rayos X (6) como respuesta a la emisión de rayos X de dicho emisor de rayos X (5); o comparar dicha al menos una imagen adquirida con una imagen de referencia; y o determinar si la correa transportadora (2) presenta al menos una falla como resultado de dicha comparación;

- en donde dicha imagen de referencia es obtenida a partir de un modelo de codificación que es ejecutado por dicho procesador (7), dicho modelo de codificación que se obtiene mediante el uso de una red neuronal artificial entrenada con imágenes en rayos X de correas transportadoras tanto en buen estado como con defectos.

En el contexto de la presente invención, se entenderá que dicha correa transportadora (2) puede comprender una pluralidad de cables metálicos (21 a, 21 b, 21 c) dispuestos de manera longitudinal en el interior de dicha correa. El número, calibre, separación o longitud de dichos cables metálicos (21 a, 21 b, 21 c) no limita el alcance de la presente invención. Adicionalmente, en algunas realizaciones preferidas, cada cable metálico (21 a, 21 b, 21 c) puede estar formado por una pluralidad de hebras y torones que, en conjunto, forman dicho cable metálico (21 a, 21 b, 21 c). En dichas realizaciones preferidas, el número de hebras o de torones que formen dicho cable metálico (21 a, 21 b, 21 c) no limita el alcance de la presente invención y puede depender de la naturaleza o parámetros de operación de la correa transportadora (2) que se desea inspeccionar.

En el contexto de la presente invención, sin que esto limite el alcance de la misma, se entenderá el término pluralidad como dos o más de los elementos a los que se hace referencia. El número y naturaleza de dichos elementos no limita el alcance de la presente invención en tanto sean dos o más. Por otra parte, los elementos que formen parte de la pluralidad pueden o no ser idénticos entre sí sin que esto limite el alcance de la presente invención.

La correa transportadora (2) comprende, además, una ubicación de inspección. En el contexto de la presente invención, sin que esto limite el alcance de la misma, se entenderá que dicha ubicación de inspección puede ser cualquier posición a lo largo de dicha correa que, durante su operación normal, no presente carga de material. De manera más preferida, sin que esto limite el alcance de la presente invención, dicha ubicación de inspección puede, además, ser una porción sustancialmente plana de la correa transportadora. En el contexto de la presente invención, se entenderá que una porción es sustancialmente plana si la desviación promedio de su superficie con respecto a su plano promedio es menor que un cierto valor umbral. Por ejemplo, y sin que esto limite el alcance de la presente invención, dicho valor umbral puede ser menor que 5 cm, más preferentemente menor que 1 cm y aún más preferentemente, menor que 1 mm.

En una realización preferida, sin que esto limite el alcance de la presente invención, dicha ubicación de inspección puede posicionarse de manera próxima a los tambores de cola o de cabeza de la correa transportadora (2).

Adicionalmente, la correa transportadora (2) puede comprender una o más porciones de empalmes de la pluralidad de cables metálicos (21 a, 21 b, 21c). Dichas porciones de empalme permiten el cierre de la correa transportadora (2) y, normalmente, presentan cables metálicos (21 a, 21 b, 21c) pertenecientes a una porción de la correa transportadora (2), por ejemplo y sin que esto limite el alcance de la presente invención, una porción izquierda, que se entrecruzan con cables metálicos (21 a, 21 b, 21 c) pertenecientes a otra porción de la correa transportadora (2), por ejemplo y sin que esto limite el alcance de la presente invención, una porción derecha.

El sistema (1 ) que es objeto de la presente invención comprende una estructura fija (3) dispuesta en la ubicación de inspección de la correa transportadora (2). La forma, dimensiones y materiales de dicha estructura fija (3) no limita el alcance de la presente invención y puede depender, por ejemplo y sin que esto limite el alcance de la presente invención, de la posición de la ubicación de inspección, de la forma y tamaño de la correa transportadora (2), de las limitaciones del terreno en el cual se instale el sistema (1 ) que es objeto de la presente invención, así como una combinación entre las mismas. Por ejemplo, y sin que esto limite el alcance de la presente invención, dicha estructura fija (3) puede construirse con materiales que se seleccionan del grupo formado por hierro, acero, madera, concreto, hormigón, aluminio, duraluminio, así como una combinación entre los mismos.

El sistema que es objeto de la presente invención comprende, además, un carro (4) conectado de manera deslizable a la estructura fija (3), en donde dicha conexión permite un deslizamiento horizontal de dicho carro (4) con respecto a dicha estructura fija (3). La forma de dicho carro (4) no limita el alcance de la presente invención y puede depender, por ejemplo y sin que esto limite el alcance de la presente invención, de la posición de la ubicación de inspección, de la forma y tamaño de la correa transportadora (2), de las limitaciones del terreno en el cual se instale el sistema (1 ) que es objeto de la presente invención, así como de la forma y dimensiones de la estructura fija (3) a la cual se conecte dicho carro (4). Por otra parte, los materiales con lo que se construya dicho carro (4) no limitan el alcance de la presente invención y pueden seleccionarse, por ejemplo y sin que esto limite el alcance de la presente invención, del grupo formado por hierro, acero, madera, concreto, hormigón, aluminio, duraluminio, así como una combinación entre los mismos.

Los medios mediante los cuales se proporcione dicha conexión de manera deslizable entre el carro (4) y la estructura fija (3) no limitan el alcance de la presente invención, en tanto permitan el deslizamiento horizontal del carro (4) con respecto a la estructura fija (3). Por ejemplo, y sin que esto limite el alcance de la presente invención, dicho carro (4) puede conectarse de manera deslizable a la estructura fija (3) mediante medios de conexión que se seleccionan del grupo formado por ruedas, rieles, patines, esquíes, así como una combinación entre los mismos. Adicionalmente, el deslizamiento horizontal del carro (4) con respecto a la estructura fija (3) puede realizarse de manera manual o mediante al menos un actuador conectado operativamente a dicho carro (4) y a la estructura fija, de forma tal que dicho actuador proporciona el deslizamiento horizontal de dicho carro (4) con respecto a dicha estructura fija (3), sin que esto limite el alcance de la presente invención. En caso de que se proporcione al menos un actuador para proporcionar dicho deslizamiento horizontal, la naturaleza de dicho al menos un actuador no limita el alcance de la presente invención. Por ejemplo y sin que esto limite el alcance de la presente invención, el al menos un actuador puede seleccionarse del grupo formado por brazos hidráulicos, brazos neumáticos, actuadores de piñón y cremallera, motorreductores, cables, poleas, cabrestantes, actuadores de piñón y cadena, así como una combinación entre los mismos.

En una realización preferida, sin que esto limite el alcance de la presente invención, dicho carro (4) posee un brazo superior (41 ) y un brazo inferior (42), de tal forma que, cuando el sistema (1 ) que es objeto de la presente invención se encuentra normalmente en uso, la correa transportadora (2) queda posicionada entre dicho brazo superior (41 ) y dicho brazo inferior (42).

El sistema (1 ) que es objeto de la presente invención comprende, además, un emisor de rayos X (5) montado en el carro (4) de manera desmontable. Los medios mediante los cuales se proporcione dicho montaje desmontable no limitan el alcance de la presente invención. Por ejemplo, y sin que esto limite el alcance de la presente invención, dicho montaje de manera desmontable puede proporcionarse mediante conexiones roscadas, conexiones macho-hembra, rieles, así como una combinación entre los mismos. En aquellas realizaciones preferidas en las cuales el carro (4) comprende un brazo superior (41 ) y un brazo inferior (42), dicho emisor de rayos X puede montarse, por ejemplo y sin que esto limite el alcance de la presente invención, en dicho brazo superior (41 ).

La energía con la cual emita rayos X dicho emisor de rayos X (5) no limita el alcance de la presente invención, en tanto sea emisión en el rango de los rayos X. Por ejemplo, y sin que esto limite el alcance de la presente invención, dicho emisor de rayos X puede emitir rayos X con una energía de entre 1 ,6 fJ y 32 fJ (10 keV y 200 keV), lo que equivale a una longitud de onda en el vacío de entre aproximadamente 6 pm y aproximadamente 125 pm.

Por otra parte, la apertura del haz de emisión de rayos X no limita el alcance de la presente invención. Por ejemplo, y sin que esto limite el alcance de la presente invención, dicho emisor de rayos X (5) puede emitir rayos X con una apertura de haz de entre 60° y 100° por entre 5 ^o y 15 ^o . En una realización preferida, sin que esto limite el alcance de la presente invención, el sistema (1 ) que es objeto de la presente invención puede comprender medios de refrigeración conectados operativamente al emisor de rayos X (5). Dichos medios de refrigeración, por ejemplo y sin que esto limite el alcance de la presente invención, pueden ser enfriados por agua o por aire y pueden o no comprender un intercambiador de calor conectado térmicamente con el emisor de rayos X (5).

En otra realización preferida, sin que esto limite el alcance de la presente invención, el sistema (1 ) que es objeto de la presente invención puede comprender un blindaje primario (8) que se encuentra montado en el carro (4). En caso de proporcionarse, dicho blindaje primario (8) se encuentra dispuesto de forma tal que cubre al emisor de rayos X (5). Además, sin que esto limite el alcance de la presente invención, el blindaje primario (8) posee una abertura de forma tal que coincide con un haz de emisión de rayos X del emisor de rayos X (5).

El sistema (1 ) que es objeto de la presente invención comprende, además, una cámara sensible a rayos X (6) montada en el carro (4) en una posición enfrentada al emisor de rayos X (5). De esta forma, cuando el sistema (1 ) que es objeto de la presente invención se encuentra normalmente el uso, la correa transportadora (2) que se desea inspeccionar queda posicionada entre dicho emisor de rayos X (5) y dicha cámara sensible a rayos X (6).

El rango de energías de rayos X en la cual dicha cámara sensible a rayos X (6) puede funcionar no limita el alcance de la presente invención y puede depender, por ejemplo, del rango de emisión del emisor de rayos X (5). Por otra parte, los medios mediante los cuales se proporcione dicha sensibilidad a rayos X no limita el alcance de la presente invención y pueden utilizarse cualesquiera medios conocidos para una persona normalmente versada en la materia. Por ejemplo, y sin que esto limite el alcance de la presente invención, dicha cámara sensible a rayos X (6) puede comprender una superficie escintiladora y una cámara óptica conectada operativamente a dicha superficie escintiladora. De esta manera, cuando los rayos X interactúan con la superficie escintiladora, la superficie escintiladora genera luz en el rango visible en respuesta a dicha interacción, la que es luego capturada por la cámara óptica. La cámara sensible a rayos X (6) puede montarse de manera desmontable o no desmontable al carro (4) sin que esto limite el alcance de la presente invención. En una realización preferida, la cámara sensible a rayos X (6) puede montarse en dicho carro (4) de manera desmontable. En esta realización preferida, los medios mediante los cuales se proporcione dicho montaje desmontable no limitan el alcance de la presente invención. Por ejemplo, y sin que esto limite el alcance de la presente invención, dicho montaje de manera desmontable puede proporcionarse mediante conexiones roscadas, conexiones macho-hembra, rieles, así como una combinación entre los mismos. En aquellas realizaciones preferidas en las cuales el carro (4) comprende un brazo superior (41 ) y un brazo inferior (42), dicha cámara sensible a rayos X puede montarse, por ejemplo y sin que esto limite el alcance de la presente invención, en dicho brazo inferior (42).

En una realización preferida, sin que esto limite el alcance de la presente invención, el carro (4) puede presentar, adicionalmente, un blindaje de plomo (43) que se dispone de forma tal que la cámara sensible a rayos X (6) queda posicionada entre el emisor de rayos X (5) y dicho blindaje de plomo (43). De esta manera, por ejemplo y sin que esto limite el alcance de la presente invención, es posible evitar la dispersión secundaria de rayos X que no son capturados por la cámara sensible a rayos X (6).

El sistema que es objeto de la presente invención comprende, además, un procesador (7) conectado operativamente al emisor de rayos X (5) y a la cámara sensible a rayos X (6), dicho procesador (7) que se encuentra configurado para:

- controlar la emisión de rayos X de dicho emisor de rayos X (5);

- adquirir al menos una imagen en rayos X de dicha correa transportadora (2) desde dicha cámara sensible a rayos X (6) como respuesta a la emisión de rayos X de dicho emisor de rayos X (5);

- comparar dicha al menos una imagen adquirida con una imagen de referencia; y

- determinar si la correa transportadora (2) presenta al menos una falla como resultado de dicha comparación; La imagen de referencia es obtenida a partir de un modelo de codificación que es ejecutado por dicho procesador (7), dicho modelo de codificación que se obtiene mediante el uso de una red neuronal artificial entrenada con imágenes en rayos X de correas transportadoras tanto en buen estado como con defectos. En una realización preferida, sin que esto limite el alcance de la presente invención, la red neuronal artificial puede escogerse del grupo formado por codificadores automáticos variacionales y redes neuronales generativas adversarias, así como una combinación entre las mismas.

Los métodos específicos que el procesador (7) utilice para adquirir la al menos una imagen en rayos X no limitan el alcance de la presente invención y puede utilizarse cualquier método conocido para una persona normalmente versada en la materia.

Por ejemplo, y sin que esto limite el alcance de la presente invención, la Figura 5 ¡lustra esquemáticamente diagrama de bloques de una primera realización de un algoritmo de captura de imágenes. Tal como se mencionó previamente, el procesador (7) se encuentra conectado operativamente al emisor de rayos X (5) y a la cámara sensible a rayos X (6). A su vez, el procesador (7) puede controlar la emisión de rayos X por parte del emisor de rayos X (5) y la captura de imágenes (501 ) por parte de la cámara sensible a rayos X (6). Una vez que la imagen es capturada, el procesador (7) puede normalizar (502) la imagen. Dicha normalización (502) puede realizarse, por ejemplo y sin que esto limite el alcance de la presente invención, a nivel de fila, a nivel de columna o a nivel de imagen completo sin que esto limite el alcance de la presente invención. Cualquier método de normalización de imágenes conocido para una persona normalmente versada en la materia puede ser utilizado sin que esto limite el alcance de la presente invención. Por ejemplo, y sin que esto limite el alcance de la presente invención, cada imagen, fila o columna, puede dividirse por el máximo valor posible de acuerdo a la profundidad de color de las imágenes (por ejemplo. 255 para 8 bits o 4095 para 12 bits). Este paso permite, de manera ventajosa y sin que esto limite el alcance de la presente invención, tomar en cuenta las diferencias de radiación a lo ancho de la correa por la geometría del emisor y receptor.

En una realización preferida y sin que esto limite el alcance de la presente invención, el procesador (7) puede estar configurado para preprocesar la imagen, en donde dicho preprocesamiento comprende segmentar la imagen en una pluralidad de segmentos correspondientes a diferentes características de la imagen y realizar la normalización

(502) sobre cada uno de dichos segmentos definidos. En una realización más preferida, sin que esto limite el alcance de la presente invención, el procesador (7) puede estar configurado para aplicar un filtro de reducción de ruido en la al menos una imagen, previo a la segmentación. Cualquier opción del filtro de reducción de ruido conocida para una persona normalmente versada en la materia puede utilizarse sin que esto limite el alcance de la presente invención. Por ejemplo, y sin que esto limite el alcance de la presente invención, es posible aplicar filtros lineales, tales como filtros FIR, IIR o Gausianos, así como filtros no lineales, tales como Wavelets, Non-Local Means, o una combinación entre los mismos.

Con posterioridad a la normalización (502), la imagen obtenida puede almacenarse

(503) de manera local para su procesamiento de manera local, o bien ser replicada

(504) y enviada a un almacenamiento remoto o a un almacenamiento en nube (505) para su posterior procesamiento.

Por otra parte, los métodos específicos que el procesador utilice para comparar la imagen obtenida (602) con la imagen de referencia (604) no limitan el alcance de la presente invención. Por ejemplo y sin que esto limite el alcance de la presente invención, la Figura 6 ¡lustra un diagrama de bloques de una primera realización de un algoritmo de clasificación y reporte que es ejecutado por el sistema (1 ) que es objeto de la presente invención.

En esta realización preferida, sin que esto limite el alcance de la presente invención, la imagen obtenida (602) puede ser recuperada desde un almacén remoto (601 ), por ejemplo un almacenamiento en nube, y ser alimentada a un auto-encoder (603). En respuesta a la alimentación de la imagen obtenida (602), el auto-encoder (603) obtiene la imagen de referencia (604). Esto, a su vez, perm ite comparar (605) la imagen obtenida (602) con la imagen de referencia (604).

En una realización preferida, sin que esto limite el alcance de la presente invención, es posible que la comparación (605) sea una comparación con un resultado binario, en la cual se obtiene un resultado de si la imagen obtenida (602) presenta alguna falla en comparación con la imagen de referencia (604). Sin embargo, en una realización preferida y sin que esto limite el alcance de la presente invención, el procesador (7) puede determinar, en un paso posterior, un conjunto de fallas probables (606) presentes en la imagen obtenida (602). Por ejemplo, y sin que esto limite el alcance de la presente invención, una vez que se ha determinado que la imagen obtenida (602) presenta una falla, es posible alimentar la imagen obtenida a un clasificador (607) basado en redes neuronales, que ha sido previamente entrenado con imágenes de correas transportadoras etiquetadas, en donde cada etiqueta corresponde al tipo de fallo que presenta la imagen de correa transportadora. De esta manera, por ejemplo y sin que esto limite el alcance de la presente invención, el clasificador (607) puede obtener un valor de probabilidad de que la imagen obtenida (602) presente un tipo de falla particular. En una realización preferida, sin que esto limite el alcance de la presente invención, el clasificador (607) puede entrenarse nuevamente luego de cada uso, generando un aprendizaje en el sistema a medida que nuevas fallas son detectadas.

En una realización preferida, sin que esto limite el alcance de la presente invención, el tipo de falla puede seleccionarse del grupo formado por interrupción de uno o más cables metálicos, corte de uno o más cables metálicos, o desalineación de uno o más cables metálicos, torcimiento de uno o más cables metálicos, desplazamiento lateral de uno o más cables metálicos y pérdida de superficie de transporte de la correa transportadora, así como una combinación entre los mismos.

En una realización preferida, sin que esto limite el alcance de la presente invención, el procesador (7) puede estar configurado para determinar todas las posiciones de la correa transportadora (1 ) que presentan al menos una falla; y para identificar un tipo de falla presente en cada posición mediante la aplicación del clasificador basado en redes neuronales (607).

En una realización preferida, sin que esto limite el alcance de la presente invención, el procesador (7) puede estar configurado para, en respuesta a determinar que la correa transportadora (2) presenta al menos una falla, estimar una pérdida de tensión (608) de dicha correa transportadora (2) atribuidle a dicha falla, una ubicación lateral de dicha falla o la presencia de una o más segundas fallas dentro de un rango de longitud de dicha correa transportadora (2), así como una combinación entre los mismos.

Por ejemplo, y sin que esto limite el alcance de la presente invención, el procesador (7) puede estar configurado para determinar una criticidad de la falla basándose en la pérdida de tensión de la correa transportadora (2) que es athbuible a la falla, en la ubicación lateral de la falla o en la presencia de una o más segundas fallas dentro del rango de longitud de la correa transportadora, así como una combinación entre los mismos.

En un ejemplo de realización, sin que esto limite el alcance de la presente invención, el procesador puede estar configurado para determinar que un cierto número de cables cortados reviste una criticidad baja, media o grave. En otro ejemplo de realización, sin que esto limite el alcance de la presente invención, el procesador puede estar configurado para determinar que un cierto porcentaje de cables cortados reviste una criticidad baja, media o grave. En otro ejemplo de realización, sin que esto limite el alcance de la presente invención, el procesador puede estar configurado para determinar que una distancia a un empalme de una falla reviste una criticidad baja, media o grave. En otro ejemplo de realización, sin que esto limite el alcance de la presente invención, el procesador puede estar configurado para determinar que una falla en un empalme reviste una criticidad grave. En otro ejemplo de realización, sin que esto limite el alcance de la presente invención, el procesador puede estar configurado para determinar que una distancia a un borde de la correa de una falla reviste una criticidad baja, media o grave.

En respuesta a determinar la criticidad de la falla, el procesador (7) puede estar configurado para disparar una alarma a un usuario. Dicha alarma puede seleccionarse del grupo formado por alarmas luminosas, alarmas sonoras, vibración, notificación push, notificación vía email, notificación mediante sms, así como combinaciones entre los mismos.

Adicionalmente, sin que esto limite el alcance de la presente invención, el procesador (7) puede estar configurado para determinar un número de cables metálicos (21 a, 21 b 21 c) que se dispone en el interior de la correa transportadora (2) a partir de la al menos una imagen en rayos X. En esta realización preferida, sin que esto limite el alcance de la presente invención, el procesador (7), puede, además, configurarse para obtener la imagen de referencia basándose en la determinación del número de cables metálicos (21 a, 21 b, 21 c).

En otras realizaciones preferidas, sin que esto limite el alcance de la presente invención, el procesador (7) puede estar configurado para determinar un espesor de la correa transportadora (2) a partir de la al menos una imagen en rayos X. En esta realización preferida, sin que esto limite el alcance de la presente invención, el procesador (7), puede, además, configurarse para obtener la imagen de referencia basándose en el espesor de la correa transportadora (2).

Sin embargo, en otras realizaciones preferidas y sin que esto limite el alcance de la presente invención, es posible proporcionar una interfaz de usuario conectada operativamente con dicho procesador (7). En esta realización preferida, sin que esto limite el alcance de la presente invención, el procesador (7) puede estar configurado para :

- recibir uno o más parámetros de la correa transportadora (2) desde la interfaz de usuario;

- obtener la imagen de referencia basándose en los uno o más parámetros de la correa transportadora (2); y

- generar un resultado de la detección (609) para su despliegue en dicha interfaz de usuario.

Por ejemplo, y sin que esto limite el alcance de la presente invención, los uno o más parámetros de la correa transportadora (2) pueden seleccionarse del grupo formado por la longitud, ancho y espesor de dicha correa transportadora (2), el número de cables metálicos (21 a, 21 b, 21 c) dispuestos en el interior de dicha correa transportadora (2), el diámetro de la pluralidad de cables metálicos (21 a, 21 b, 21 c) dispuestos en el interior de dicha correa y la velocidad de operación de dicha correa transportadora (2), así como una combinación entre los mismos. En una realización preferida, sin que esto limite el alcance de la presente invención, una valla de separación rodea a la correa transportadora (2), por ejemplo para evitar accesos no autorizados a la correa transportadora (2). En esta realización preferida, por ejemplo y sin que esto limite el alcance de la presente invención, el sistema (1 ) puede comprender, además, un blindaje secundario de rayos X que incluye al menos una lámina plomada y que se monta en dicha valla de separación.

El sistema (1 ) que es objeto de la presente invención puede, por ejemplo y sin que esto limite el alcance de la presente invención, detectar los tipos de daños indicados a continuación; y para cada una de éstos, adicionalmente, puede realizar un análisis predictivo inmediato para evaluar el riesgo y probabilidad de que se produzcan fallas en la correa trasportadora (2).

- Estado de empalmes: detección y verificación de integridad de empalmes (sellos, elongaciones, desplazamientos, sopladuras)

- Medición de rajadura: medición de tamaño y posición de los cortes producidos en la superficie de la correa trasportadora,

- Estado de superficie: detección de cables sobresalidos, objetos extraños, falta de goma, daños en cantos.

De manera ventajosa, sin que esto limite el alcance de la presente invención, mediante el sistema (1 ) que es objeto de la presente invención, es posible obtener los siguientes beneficios:

- Instalación y operación con correa transportadora en movimiento, es decir, no requiere maniobras de detención del sistema trasportador para la ejecución de ensayos de monitoreo.

- Menores tiempos de ejecución del ensayo de monitoreo, al no ser necesarias maniobra de detención del sistema transportador.

- Equipo móvil de rayos-x es instalado y operado sin la necesidad de utilizar equipos de levante, tales como grúas u otros.

- Reduce exposición al riesgo de las personas al disminuir la interacción con maquinaria pesada y no requerir maniobra de detención y puesta en marcha del transportador. - Sistema compacto y a medida de acople a la correa trasportadora permite su ¡mplementación en transportadores con espacio limitado (E.g. túneles u otros).

- Obtención, procesamiento de información, y reportes automáticos y en tiempo real.

- Almacenamiento y procesamiento de información en la “nube” generando data para mejorar “inteligencia del trasportador”, actualizando patrones para detección y análisis de fallas.

- Sistema de procesamiento computacional basado en algoritmos clasificadores, capaces de detectar anomalías a partir de un conjunto de ejemplos conocidos además de ejemplos que el sistema no ha visto anteriormente. De esta forma, por ejemplo al ejecutar un monitoreo por primera vez, el sistema es capaz de determinar el estado de una correa sin necesariamente conocer su estado previo.

El sistema (1 ), por ejemplo y sin que esto limite el alcance de la presente invención, permite detectar:

- Estado de empalmes: detección y verificación de la integridad de empalmes (perdida de adherencia entre cables y goma, elongaciones, desplazamientos de cables, construcciones erróneas, cortes totales o parciales de cables).

- Estado de los cables en tramos de la cinta, detectando, daños en cables (cortes parciales o totales), perdida de adherencia entre cables y goma, medición de tamaño y posición de los daños en los cables y su ubicación, tomando como referencia el empalme más cercano y su distancia al canto menor de la cinta.

- Estado de la goma en la cinta, con medición de espesor y falta de goma, igualmente tomando como referencia el empalme más cercano y su distancia al canto menor de la cinta.