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Title:
SYSTEM, MINING VEHICLE AND METHOD FOR DETECTING AND MONITORING PARAPETS IN A MINING ENVIRONMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/082073
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to the field of mining technology, and in particular provides a system for detecting and monitoring parapets in a mining environment. The system comprises a LiDAR device, a positioning receiver, an inertial tilt sensor, a processor operatively connected to the LiDAR device, to the positioning receiver and to the inertial tilt sensor, and a radiofrequency transceiver operatively connected to the processor. The processor is configured to receive data from said LiDAR device, said positioning receiver and said inertial tilt sensor; obtain a distance to a parapet from said data of said LiDAR device; obtain a topography of said parapet from said data of said LiDAR device; obtain a tilt of said vehicle from said data of the inertial tilt sensor; obtain a position of said vehicle from said data of the positioning receiver; and transmit data corresponding to said distance, said topography, said tilt and said position to a remote server by means of said radiofrequency transceiver. The present invention further provides a mining vehicle and a method for detecting and monitoring parapets in a mining environment.

Inventors:
SEPÚLVEDA LEÓN GAGARIN ANIBAL (CL)
Application Number:
PCT/CL2023/050088
Publication Date:
April 25, 2024
Filing Date:
September 26, 2023
Export Citation:
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Assignee:
SEPULVEDA LEON GAGARIN ANIBAL (CL)
International Classes:
G08G1/16; B60W30/08; G01C7/04; G01C21/00; G01C21/34
Attorney, Agent or Firm:
SILVA ABOGADOS (CL)
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Claims:
REIVINDICACIONES

1. Un sistema de detección y monitoreo de pretiles para vehículos mineros, que comprende:

- un dispositivo LiDAR;

- un receptor de posicionamiento;

- un sensor de inclinación inercial ;

- un procesador conectado operativamente al dispositivo LiDAR, al receptor de posicionamiento y al sensor de inclinación inercial; y

- un transceptor de radiofrecuencia conectado operativamente al procesador; en donde el procesador está configurado para:

- recibir datos desde dicho dispositivo LiDAR, dicho receptor de posicionamiento y dicho sensor de inclinación inercial;

- obtener una distancia a un pretil a partir de dichos datos de dicho dispositivo LiDAR;

- obtener una topografía de dicho pretil a partir de dichos datos de dicho dispositivo LiDAR;

- obtener una inclinación de dicho vehículo a partir de dichos datos de sensor de inclinación inercial;

- obtener una posición de dicho vehículo a partir de dichos datos de receptor de posicionamiento; y

- transmitir datos correspondientes a dicha distancia, dicha topografía, dicha inclinación y dicha posición a un servidor remoto mediante dicho transceptor de radiofrecuencia.

2. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1 , que además comprende una interfaz de visualization conectada operativamente al procesador, en donde el procesador está adicionalmente configurado para desplegar dicha distancia al pretil, dicha topografía, dicha inclinación o dicha posición, así como una combinación entre las mismas, en dicha interfaz de visualization.

3. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1 , que además comprende medios de señalización de alarma conectados operativamente al procesador, dichos medios de señalización de alarma que se seleccionan del grupo formado por balizas, sirenas, vibradores, así como una combinación entre los mismos.

3. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1 , en donde dicho procesador está configurado para obtener dicha distancia mediante un algoritmo de aprendizaje de máquina previamente entrenado.

4. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1 , en donde dicho procesador está configurado para obtener dicha topografía mediante un algoritmo de aprendizaje de máquina previamente entrenado.

5. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1 , en donde dicho procesador está configurado para obtener dicha inclinación mediante un algoritmo de aprendizaje de máquina previamente entrenado.

6. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1 , que además comprende un sensor láser secundario conectado operativamente con el procesador.

7. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1 , en donde el procesador adicionalmente está configurado para determinar si existe un defecto en el pretil a partir de dicha topografía y para generar una alarma en respuesta a que se determine que existe un defecto en el pretil.

8. El sistema de acuerdo con la reivindicación 7, en donde el procesador está configurado para determinar que existe un defecto en el pretil si la altura de dicho pretil es menor que una altura umbral a lo largo de una longitud mayor que una longitud umbral.

9. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1 , en donde el procesador adicionalmente está configurado para generar una alarma si la inclinación de dicho vehículo es mayor que una inclinación umbral.

10. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1 , en donde dicho servidor remoto, dicho servidor remoto que está configurado para acceder, leer y escribir una base de datos en la cual se almacenan dichos datos correspondientes a dicha distancia, dicha topografía, dicha inclinación y dicha posición.

11 . El sistema de acuerdo con la reivindicación 1 , que además comprende una carcasa que aloja a dicho dispositivo LiDAR, dicho receptor de posicionamiento, dicho un sensor de inclinación ¡nercial, dicho procesador y dicho transceptor de radiofrecuencia.

12. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1 , en donde dicho procesador está configurado para detectar una operación de retroceso de dicho vehículo y para activar la operación de dicho dispositivo LiDAR en respuesta a detectar dicha operación de retroceso.

13. Un vehículo minero, que comprende un sistema de detección y monitoreo de pretiles de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12.

14. El vehículo minero de acuerdo con la reivindicación 13, en donde dicho sistema se encuentra montado en una posición trasera de dicho vehículo.

15. El vehículo minero de acuerdo con la reivindicación 13, en donde el receptor de posicionamiento del sistema es un receptor de posicionamiento de dicho vehículo.

16. El vehículo minero de acuerdo con la reivindicación 13, en donde el sistema comprende una interfaz de visualizaton y porque dicha interfaz de visualization se posiciona en una cabina de conducción de dicho vehículo.

17. El vehículo minero de acuerdo con la reivindicación 13, que además comprende medios de señalización de alarma y porque dichos medios de señalización de alarma se posicionan en una cabina de conducción de dicho vehículo.

18. El vehículo minero de acuerdo con la reivindicación 13, en donde el procesador del sistema está configurado para detectar que existe un defecto en el pretil si la altura de dicho pretil es menor que una altura umbral a lo largo de una longitud mayor que una longitud umbral y porque dicha altura umbral es mayor o igual que la mitad de la altura de un neumático trasero de dicho vehículo.

19. El vehículo minero de acuerdo con la reivindicación 18, en donde dicha longitud umbral es mayor o igual que la mitad de una anchura trasera de dicho vehículo.

20. El vehículo minero de acuerdo con la reivindicación 13, que además comprende una tolva abatióle y porque el procesador del sistema se encuentra adicionalmente configurado para controlar la operación de dicha tolva abatióle en base a dicha distancia al pretil, dicha topografía, dicha inclinación o posición, así como de una combinación entre las mismas.

21. Un método para detectar y monitorear pretiles en un entorno minero, que comprende los pasos de:

- proporcionar un sistema que comprende: un dispositivo LiDAR; un receptor de posicionamiento; un sensor de inclinación inercial; un procesador conectado operativamente al dispositivo LiDAR, al receptor de posicionamiento y al sensor de inclinación inercial; y un transceptor de radiofrecuencia conectado operativamente al procesador;

- recibir, mediante dicho procesador, datos desde dicho dispositivo LiDAR, dicho receptor de posicionamiento y dicho sensor de inclinación inercial;

- obtener, mediante dicho procesador, una distancia a un pretil a partir de dichos datos de dicho dispositivo LiDAR;

- obtener, mediante dicho procesador, una topografía de dicho pretil a partir de dichos datos de dicho dispositivo LiDAR;

- obtener, mediante dicho procesador, una inclinación de dicho vehículo a partir de dichos datos de sensor de inclinación inercial;

- obtener, mediante dicho procesador, una posición de dicho vehículo a partir de dichos datos de receptor de posicionamiento; y

- transmitir datos correspondientes a dicha distancia, dicha topografía, dicha inclinación y dicha posición a un servidor remoto mediante dicho transceptor de radiofrecuencia.

22. El método de acuerdo con la reivindicación 21 , en donde dicha distancia se obtiene mediante un algoritmo de aprendizaje de máquina previamente entrenado.

23. El método de acuerdo con la reivindicación 21 , en donde dicha topografía se obtiene mediante un algoritmo de aprendizaje de máquina previamente entrenado.

24. El método de acuerdo con la reivindicación 21 , en donde dicha inclinación se obtiene mediante un algoritmo de aprendizaje de máquina previamente entrenado.

25. El método de acuerdo con la reivindicación 21 , que además comprende determinar, mediante el procesador, si existe un defecto en el pretil a partir de dicha topografía y generar, mediante el procesador, una alarma en respuesta a que se determine que existe un defecto en el pretil.

26. El método de acuerdo con la reivindicación 25, en donde el procesador determina que existe un defecto en el pretil si la altura de dicho pretil es menor que una altura umbral a lo largo de una longitud mayor que una longitud umbral.

27. El método de acuerdo con la reivindicación 21 , que además comprende generar una alarma, mediante dicho procesador, si la inclinación de dicho vehículo es mayor que una inclinación umbral.

28. El método de acuerdo con la reivindicación 21 , en donde el sistema adicionalmente comprende dicho servidor remoto, y porque el método adicionalmente comprende acceder, leer y escribir, mediante dicho servidor remoto, una base de datos en la cual se almacenan dichos datos correspondientes a dicha distancia, dicha topografía, dicha inclinación y dicha posición.

29. El método de acuerdo con la reivindicación 21 , que además comprende detectar, mediante dicho procesador, una operación de retroceso de dicho vehículo y para activar la operación de dicho dispositivo LiDAR en respuesta a detectar dicha operación de retroceso.

Description:
SISTEMA, VEHÍCULO MINERO Y MÉTODO PARA DETECTAR Y MONITOREAR PRETILES EN UN ENTORNO MINERO

CAMPO DE APLICACIÓN

[0001 ]La presente invención se relaciona con el campo de las tecnologías para la minería, y en particular proporciona un sistema, vehículo minero y método para detectar y monitorear pretiles en un entorno minero.

ANTECEDENTES

[0002]En los entornos mineros, una operación sensible es la aproximación de un vehículo minero al borde de un botadero de descarga. Dichos botaderos, de acuerdo con la normativa chilena, requieren presentar un pretil que funcione como elemento de barrera para permitir una aproximación segura del vehículo minero al borde del botadero. En algunos casos, sin embargo, se verifica que, durante la operación, dichos pretiles no poseen una dimensión acorde con la normativa, por lo que la aproximación del vehículo al botadero se torna riesgosa. Adicionalmente, la detección de dichos pretiles defectuosos requiere detener la operación en el botadero para proceder con su mantenimiento o reparación.

[0003] En ciertos entornos, además, puede existir una debilidad en la compactación del terreno que se manifiesta como una inclinación excesiva cuando el vehículo se encuentra realizando operaciones en el entorno minero, causando pérdida de estabilidad durante la operación.

[0004]Debido a lo anterior, se requiere de una solución que permita automatizar la detección y monitoreo de pretiles en entornos mineros.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

[0005] En un primer objeto, se proporciona un sistema de detección y monitoreo de pretiles para vehículos mineros que comprende: un dispositivo LiDAR; un receptor de posicionamiento; un sensor de inclinación inercial; un procesador conectado operativamente al dispositivo LiDAR, al receptor de posicionamiento y al sensor de inclinación ¡nercial; y un transceptor de radiofrecuencia conectado operativamente al procesador; en donde el procesador está configurado para: recibir datos desde dicho dispositivo LiDAR, dicho receptor de posicionamiento y dicho sensor de inclinación ¡nercial; obtener una distancia a un pretil a partir de dichos datos de dicho dispositivo LiDAR; obtener una topografía de dicho pretil a partir de dichos datos de dicho dispositivo LiDAR; obtener una inclinación de dicho vehículo a partir de dichos datos de sensor de inclinación ¡nercial; obtener una posición de dicho vehículo a partir de dichos datos de receptor de posicionamiento; transmitir datos correspondientes a dicha distancia, dicha topografía, dicha inclinación y dicha posición a un servidor remoto mediante dicho transceptor de radiofrecuencia.

[0006]En un segundo objeto, se proporciona un vehículo minero que comprende un sistema de detección y monitoreo de pretiles del objeto anterior.

[0007] En un tercer objeto se proporciona un método para detectar y monitorear pretiles en un entorno minero que comprende los pasos de:

[0008]-proporcionar un sistema que comprende: un dispositivo LiDAR; un receptor de posicionamiento; un sensor de inclinación ¡nercial; un procesador conectado operativamente al dispositivo LiDAR, al receptor de posicionamiento y al sensor de inclinación ¡nercial; y un transceptor de radiofrecuencia conectado operativamente al procesador;

[0009]-recibir, mediante dicho procesador, datos desde dicho dispositivo LiDAR, dicho receptor de posicionamiento y dicho sensor de inclinación ¡nercial;

[0010]-obtener, mediante dicho procesador, una distancia a un pretil a partir de dichos datos de dicho dispositivo LiDAR;

[0011]-obtener, mediante dicho procesador, una topografía de dicho pretil a partir de dichos datos de dicho dispositivo LiDAR;

[0012]-obtener, mediante dicho procesador, una inclinación de dicho vehículo a partir de dichos datos de sensor de inclinación ¡nercial; [0013]-obtener, mediante dicho procesador, una posición de dicho vehículo a partir de dichos datos de receptor de posicionamiento; y

[0014]-transmitir datos correspondientes a dicha distancia, dicha topografía, dicha inclinación y dicha posición a un servidor remoto mediante dicho transceptor de radiofrecuencia.

DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

[0015]La figura 1 ¡lustra un diagrama esquemático de una primera realización del sistema que es objeto de la presente invención.

[0016] La figura 2 ¡lustra una vista esquemática de una primera interfaz gráfica de visualización de una realización del sistema que es objeto de la presente invención con el vehículo minero en una posición inicial y antes de operar el dispositivo LiDAR.

[0017] La figura 3 ilustra una vista esquemática de una primera interfaz gráfica de visualización de una realización del sistema que es objeto de la presente invención con el vehículo minero en una posición inicial y luego de comenzar la operación del dispositivo LiDAR.

[0018] La figura 4 ¡lustra una vista esquemática de una primera interfaz gráfica de visualización de una realización del sistema que es objeto de la presente invención con el vehículo minero en una primera posición intermedia y luego de comenzar la operación del dispositivo LiDAR.

[0019] La figura 5 ilustra una vista esquemática de una primera interfaz gráfica de visualización de una realización del sistema que es objeto de la presente invención con el vehículo minero en una segunda posición intermedia y luego de comenzar la operación del dispositivo LiDAR.

[0020] La figura 6 ilustra una vista esquemática de una primera interfaz gráfica de visualización de una realización del sistema que es objeto de la presente invención con el vehículo minero en una tercera posición intermedia y luego de comenzar la operación del dispositivo LiDAR. [0021] La figura 7 ¡lustra una vista esquemática de una primera interfaz gráfica de visualizaron de una realización del sistema que es objeto de la presente invención con el vehículo minero en una posición final luego de comenzar la operación del dispositivo LiDAR.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

[0022]La presente invención proporciona un sistema (100) de detección y monitoreo de pretiles para vehículos mineros (200) que comprende: -un dispositivo LiDAR (1 ); - un receptor de posicionamiento (2); un sensor de inclinación inercial (3); un procesador (4) conectado operativamente al dispositivo LiDAR (1 ), al receptor de posicionamiento (2) y al sensor de inclinación inercial (3); y un transceptor de radiofrecuencia conectado operativamente al procesador (2); en donde el procesador (2) está configurado para: recibir datos desde dicho dispositivo LiDAR (1 ), dicho receptor de posicionamiento (2) y dicho sensor de inclinación inercial (3); obtener una distancia a un pretil a partir de dichos datos de dicho dispositivo LiDAR (1 ); obtener una topografía de dicho pretil a partir de dichos datos de dicho dispositivo LiDAR (1 ); obtener una inclinación de dicho vehículo a partir de dichos datos de sensor de inclinación inercial (3); obtener una posición de dicho vehículo a partir de dichos datos de receptor de posicionamiento (2); y transmitir datos correspondientes a dicha distancia, dicha topografía, dicha inclinación y dicha posición a un servidor remoto (6) mediante dicho transceptor de radiofrecuencia.

[0023] En una realización preferida, sin que esto limite el alcance de la protección solicitada, el procesador puede estar configurado para obtener la topografía del pretil cuando la distancia entre el vehículo (200) y el pretil es menor que una primera distancia umbral preestablecida. En estas realizaciones preferidas, la primera distancia umbral preestablecida puede ser una distancia previamente programada en el procesador (4), o puede determinarse en función de otros factores. Por ejemplo, y sin que esto limite el alcance de la presente invención, dicha primera distancia umbral puede ser una fracción o un múltiplo de una longitud del vehículo minero (200). En una realización más preferida, sin que esto limite el alcance de la presente invención, dicha fracción de longitud puede ser un cuarto de la longitud. [0024] En otra realización preferida, sin que esto limite el alcance de la protección solicitada, el procesador puede estar configurado para obtener la inclinación del vehículo (200) cuando se cumple una condición previamente establecida. Por ejemplo, y sin que esto limite el alcance de la presente invención, dicha condición previamente establecida puede ser que el vehículo (200) se encuentre detenido o que su velocidad sea menor que un cierto valor umbral. En otros ejemplos de realización, dicha condición previamente establecida puede ser que la distancia entre el vehículo (200) y el pretil sea menor que una segunda distancia umbral preestablecida. En una realización más preferida, sin que esto limite el alcance de la protección solicitada, la segunda distancia umbral preestablecida puede ser una distancia previamente programada en el procesador (4), o puede determinarse en función de otros factores. Por ejemplo, y sin que esto limite el alcance de la presente invención, dicha segunda distancia umbral puede ser una fracción de una longitud del vehículo minero (200). En una realización más preferida, sin que esto limite el alcance de la presente invención, dicha fracción de longitud puede ser un décimo de la longitud.

[0025] En aquellas realizaciones en las cuales se establece tanto una primera distancia umbral preestablecida como una segunda distancia umbral preestablecida, dicha primera distancia umbral y dicha segunda distancia umbral pueden o no ser la misma distancia sin que esto limite el alcance de la presente invención.

[0026]En el contexto de la presente invención, sin que esto limite el alcance de la misma, se entenderá como dispositivo LiDAR (1 ) a un dispositivo o conjunto de elementos que permite determinar la distancia desde un emisor láser a un objeto o superficie utilizando un haz láser pulsado. Por ejemplo y sin que esto limite el alcance de la presente invención, dicho dispositivo LiDAR puede generar una nube de puntos, cada uno con una correspondiente distancia, mediante el direccionamiento del haz láser.

[0027] En el contexto de la presente invención, sin que esto limite el alcance de la misma, se entenderá como receptor de posicionamiento (2) a un dispositivo o conjunto de elementos que permite obtener una posición del vehículo minero (200). El correspondiente sistema de posicionamiento puede ser global o local, así como una combinación entre los mismos, sin que esto limite el alcance de la presente invención. Además, dicho sistema de posicionamiento puede ser un sistema de posicionamiento en interior o en exterior sin que esto limite el alcance de la presente invención. Por ejemplo y sin que esto limite el alcance de la presente invención, dicho sistema de posicionamiento puede ser un sistema de posicionamiento satelital (GNSS), tales como GPS, Galileo, Glonass o Beidou. En otras realizaciones preferidas, dicho sistema de posicionamiento puede ser un sistema de posicionamiento mediante triangulación Wi-Fi.

[0028]En el contexto de la presente invención, sin que esto limite el alcance de la misma, se entenderá como sensor de inclinación inercial a un dispositivo que mide e informa acerca de la velocidad, orientación y fuerzas gravitacionales de un aparato, usando una combinación de acelerómetros y giróscopos.

[0029]En una realización preferida, el sistema (100) puede comprender una interfaz de visualization (7) conectada operativamente al procesador (4) y el procesador (4) puede estar adicionalmente configurado para desplegar dicha distancia al pretil, dicha topografía, dicha inclinación o dicha posición, así como una combinación entre las mismas, en dicha interfaz de visualization (7).

[0030]En otra realización preferida, el sistema (100) puede comprender medios de señalización de alarma (8) conectados operativamente al procesador (4), dichos medios de señalización de alarma (8) que se seleccionan del grupo formado por balizas, sirenas, vibradores, así como una combinación entre los mismos.

[0031 ]En una realización preferida adicional, dicho procesador (4) puede estar configurado para obtener dicha distancia mediante un algoritmo de aprendizaje de máquina previamente entrenado. La arquitectura específica de dicho algoritmo de aprendizaje de máquina, así como la naturaleza de los datos utilizados para su entrenamiento no limitan el alcance de la presente invención. Para determinar la distancia entre el vehículo (200) y el pretil, por ejemplo y sin que esto limite el alcance de la protección solicitada, los algoritmos de inteligencia artificial pueden encontrarse previamente entrenados con un conjunto de datos etiquetados correspondientes a un dispositivo LiDAR, en donde dichos datos corresponden a diferentes distancias entre un vehículo (200) y un pretil. Adicionalmente, los datos etiquetados pueden incluir un indicador que da cuenta de si el pretil se encuentra en buen estado o defectuoso, así como el tipo de defecto en la topografía del pretil. Para esto, el algoritmo de inteligencia artificial puede poseer una arquitectura que se selecciona del grupo formado por redes neuronales, redes neuronales convolucionales, redes neuronales convolucionales recurrentes, árboles de decisión, así como una combinación entre los mismos.

[0032] En una realización preferida, dicho procesador (4) puede estar configurado para obtener dicha topografía mediante un algoritmo de aprendizaje de máquina previamente entrenado. La arquitectura específica de dicho algoritmo de aprendizaje de máquina, así como la naturaleza de los datos utilizados para su entrenamiento no limitan el alcance de la presente invención. Para determinar la topografía del pretil, por ejemplo y sin que esto limite el alcance de la protección solicitada, los algoritmos de inteligencia artificial pueden encontrarse previamente entrenados con un conjunto de datos etiquetados correspondientes a un dispositivo LiDAR, en donde dichos datos corresponden a pretiles en buen estado y pretiles defectuosos. Adicionalmente, los datos etiquetados como defectuosos pueden incluir un indicador que da cuenta del tipo de defecto en la topografía del pretil. Para esto, el algoritmo de inteligencia artificial puede poseer una arquitectura que se selecciona del grupo formado por redes neuronales, redes neuronales convolucionales, redes neuronales convolucionales recurrentes, árboles de decisión, así como una combinación entre los mismos

[0033] En otra realización preferida, dicho procesador (4) puede estar configurado para obtener dicha inclinación mediante un algoritmo de aprendizaje de máquina previamente entrenado. La arquitectura específica de dicho algoritmo de aprendizaje de máquina, así como la naturaleza de los datos utilizados para su entrenamiento no limitan el alcance de la presente invención. Para determinar la inclinación del vehículo (200), por ejemplo y sin que esto limite el alcance de la protección solicitada, los algoritmos de inteligencia artificial pueden encontrarse previamente entrenados con un conjunto de datos etiquetados correspondientes a un sensor de inclinación inercial, en donde dichos datos corresponden a diferentes inclinaciones del vehículo (200). Adicionalmente, los datos etiquetados pueden incluir un indicador que da cuenta de si el vehículo (200) está detenido o en movimiento, así como la velocidad de movimiento del vehículo (200). Para esto, el algoritmo de inteligencia artificial puede poseer una arquitectura que se selecciona del grupo formado por redes neuronales, redes neuronales convolucionales, redes neuronales convolucionales recurrentes, árboles de decisión, así como una combinación entre los mismos.

[0034]En una realización preferida, el sistema puede comprender, adicionalmente, un sensor láser secundario (9) conectado operativamente con el procesador (4). Dicho sensor laser secundario cumple la función de ser un respaldo en caso de que el dispositivo LiDAR presente algún fallo.

[0035] En una realización preferida, dicho procesador (4) adicionalmente puede estar configurado para determinar si existe un defecto en el pretil a partir de dicha topografía y para generar una alarma en respuesta a que se determine que existe un defecto en el pretil. Por ejemplo, y sin que esto limite el alcance de la protección solicitada, el procesador (4) puede estar configurado para determinar que existe un defecto en el pretil si la altura de dicho pretil es menor que una altura umbral a lo largo de una longitud mayor que una longitud umbral. Dicha altura umbral puede ser una altura previamente programada en el procesador (4), o puede determinarse en función de otros factores. Por ejemplo, y sin que esto limite el alcance de la presente invención, dicha altura umbral puede ser una fracción de una altura de un neumático, por ejemplo un neumático trasero, del vehículo minero (200). En una realización más preferida, sin que esto limite el alcance de la presente invención, dicha fracción de altura puede ser la mitad de la altura. De manera análoga, dicha longitud umbral puede ser una longitud previamente programada en el procesador (4), o puede determinarse en función de otros factores. Por ejemplo, y sin que esto limite el alcance de la presente invención, dicha longitud umbral puede ser una fracción de una anchura del vehículo minero (200). En una realización más preferida, sin que esto limite el alcance de la presente invención, dicha fracción de anchura puede ser la mitad de la anchura.

[0036] En una realización preferida, el procesador (4) puede, adicionalmente, estar configurado para generar una alarma si la inclinación del vehículo (200) es mayor que una inclinación umbral. Dicha inclinación umbral puede ser una inclinación previamente programada en el procesador (4), o puede determinarse en función de otros factores sin que esto limite el alcance de la presente invención.

[0037]En una realización preferida, el sistema puede comprender, adicionalmente, el servidor remoto (5) y dicho servidor remoto (5) puede estar configurado para acceder, leer y escribir una base de datos (6) en la cual se almacenan dichos datos correspondientes a dicha distancia, dicha topografía, dicha inclinación y dicha posición.

[0038]En una realización preferida, el sistema puede comprender, adicionalmente, una carcasa que aloja a dicho dispositivo LiDAR (1 ), dicho receptor de posicionamiento (2), dicho sensor de inclinación inercial (3), dicho procesador (4) y dicho transceptor de radiofrecuencia. La forma, dimensiones y materiales de dicha carcasa no limita el alcance de la presente invención.

[0039] En otra realización preferida, dicho procesador (4) puede estar configurado para detectar una operación de retroceso de dicho vehículo (200) y para activar la operación de dicho dispositivo LiDAR (1 ) en respuesta a detectar dicha operación de retroceso. Dicha detección puede realizarse, por ejemplo y sin que esto limite el alcance de la presente invención, mediante dicho sensor de inclinación inercial. Sin embargo, en otras realizaciones preferidas, dicho procesador (4) puede recibir una indicación de retroceso del vehículo minero (200), por ejemplo, cuando se ha seleccionado una marcha atrás.

[0040]La presente invención proporciona, además, un vehículo minero (200) que comprende un sistema (100) de detección y monitoreo de pretiles de la presente invención. Todas las opciones previamente descritas para el sistema (100) de manera individual son aplicables al sistema formando parte del vehículo minero (200), sin que esto limite el alcance de la presente invención.

[0041] En una realización preferida, dicho sistema (100) puede encontrarse montado en una posición trasera de dicho vehículo (200). [0042] En otra realización preferida, el receptor de posicionamiento (2) del sistema (100) puede ser un receptor de posicionamiento de dicho vehículo (200).

[0043]En una realización preferida adicional, el sistema (100) puede comprender una interfaz de visualización (7) y dicha interfaz de visualization (7) puede posicionarse en una cabina de conducción de dicho vehículo (200).

[0044]En otra realización preferida, el sistema (100) puede comprender medios de señalización de alarma (8) y dichos medios de señalización de alarma (100) pueden posicionarse en una cabina de conducción de dicho vehículo.

[0045]En una realización preferida, el vehículo minero (200) puede comprender, adicionalmente, una tolva abatióle. En esta realización preferida, el procesador (4) del sistema (100) puede estar configurado para controlar la operación de dicha tolva abatióle en base a dicha distancia al pretil, dicha topografía, dicha inclinación o dicha posición, así como de una combinación entre las mismas.

[0046] En un tercer objeto de la presente invención, se proporciona un método para detectar y monitorear pretiles en un entorno minero, que comprende los pasos de:

[0047]-proporcionar un sistema (100) que comprende: un dispositivo LiDAR (1 ); un receptor de posicionamiento (2); un sensor de inclinación inertial (3); un procesador (4) conectado operativamente al dispositivo LiDAR (1 ), al receptor de posicionamiento (2) y al sensor de inclinación inertial (3) ; y un transceptor de radiofrecuencia conectado operativamente al procesador (4);

[0048]-recib¡r, mediante dicho procesador (4), datos desde dicho dispositivo LiDAR (1 ), dicho receptor de posicionamiento (2) y dicho sensor de inclinación inertial (3);

[0049]-obtener, mediante dicho procesador (4), una distancia a un pretil a partir de dichos datos de dicho dispositivo LiDAR (1 );

[0050]-obtener, mediante dicho procesador (4), una topografía de dicho pretil a partir de dichos datos de dicho dispositivo LiDAR (1 ); [0051]-obtener, mediante dicho procesador (4), una inclinación de dicho vehículo (200) a partir de dichos datos de sensor de inclinación inercial ;

[0052]-obtener, mediante dicho procesador (4), una posición de dicho vehículo (200) a partir de dichos datos de receptor de posicionamiento; y

[0053]-transmitir datos correspondientes a dicha distancia, dicha topografía, dicha inclinación y dicha posición a un servidor remoto (5) mediante dicho transceptor de radiofrecuencia.

[0054] En una realización preferida, el método puede, adicionalmente, comprender el paso de determinar, mediante el procesador (4), si existe un defecto en el pretil a partir de dicha topografía y generar, mediante el procesador, una alarma en respuesta a que se determine que existe un defecto en el pretil. En esta realización preferida, el procesador (4) puede determinar que existe un defecto en el pretil si la altura de dicho pretil es menor que una altura umbral a lo largo de una longitud mayor que una longitud umbral.

[0055] En una realización preferida, el método puede, adicionalmente, comprender el paso de generar una alarma, mediante dicho procesador (4), si la inclinación de dicho vehículo (200) es mayor que una inclinación umbral.

[0056]En una realización preferida, el método puede, adicionalmente, comprender el paso de detectar, mediante dicho procesador (4), una operación de retroceso de dicho vehículo (200) y para activar la operación de dicho dispositivo LiDAR (1 ) en respuesta a detectar dicha operación de retroceso.

[0057] De acuerdo con la descripción previamente detallada es posible obtener sistema (100), vehículo minero (200) y método para detectar y monitorear pretiles en un entorno minero que permite superar las deficiencias del estado de la técnica. Debe entenderse que las diferentes opciones previamente descritas para características técnicas diferentes del sistema (100), del vehículo minero (200) y/o del método de la presente invención pueden combinarse entre sí, o con otras opciones conocidas para una persona normalmente versada en la materia, de cualquier manera prevista sin que esto limite el alcance de la presente solicitud.

[0058]En lo sucesivo, se describirán ejemplos de realización de la presente invención. Debe entenderse que dichos ejemplos se describen con el fin de proporcionar un mejor entendimiento de la presente invención, pero de ninguna manera limitan el alcance de la protección solicitada. Adicionalmente, detalles de características técnicas especificadas en ejemplos diferentes pueden combinarse entre sí, o con otras realizaciones preferidas previamente descritas, de cualquier manera prevista sin que esto limite el alcance de la presente invención.

EJEMPLO 1 : SECUENCIA DE USO DEL SISTEMA

[0059]Las Figuras 2 a 7 ¡lustran una secuencia de uso de una primera realización del sistema (100) que es objeto de la presente invención. Además, se observa como inserto una ilustración de la posición del vehículo minero correspondiente a cada figura.

[0060]La figura 2 ¡lustra una vista esquemática de una primera interfaz gráfica de visualización de una realización del sistema que es objeto de la presente invención con el vehículo minero en una posición inicial y antes de operar el dispositivo LiDAR. Tal como se observa, la interfaz gráfica de usuario muestra un mapeo del terreno en el cual se encuentra el vehículo minero.

[0061 ]En la figura 3, el vehículo minero está en la posición inicial de la figura 2, pero el dispositivo LiDAR ha comenzado su operación, lo que se ¡lustra esquemáticamente mediante la banda que se muestra en el centro de la imagen.

[0062]En la figura 4, el vehículo minero está en una primera posición intermedia. En este caso, si bien el sistema puede obtener una distancia entre el vehículo y el pretil, dicha distancia es mayor que la máxima distancia medible, lo que se expresa mediante el círculo en líneas segmentadas en la posición inferior izquierda de la imagen. [0063]En la figura 5, el vehículo minero está en una segunda posición intermedia. En este caso, la distancia entre el vehículo y el pretil es igual a la máxima distancia medióle, por lo que la interfaz muestra dicha distancia en la posición inferior izquierda de la imagen.

[0064]En la figura 6, el vehículo minero está en una tercera posición intermedia. En este caso, la distancia entre el vehículo y el pretil es menor que la máxima distancia medióle, por lo que la interfaz muestra dicha distancia en la posición inferior izquierda de la imagen

[0065]En la figura 7, el vehículo minero ya ha llegado al pretil. En este caso, la distancia entre el vehículo y el pretil se muestra como igual a 0 en la posición inferior izquierda de la imagen. Además, la imagen muestra la altura de dos puntos del pretil, medidos desde el nivel del suelo en el que se encuentra el vehículo minero.

EJEMPLO 2: CONSIDERACIONES DE DISEÑO

[0066] La aproximación del vehículo minero (200) al pretil de un botadero, así como su posterior operación, puede dividirse en tres etapas en las cuales el sistema (100) debe obtener las mediciones de sensor, así como su correspondiente análisis y procesamiento.

[0067]En una primera etapa, que se denomina acuitamiento, el vehículo minero realiza su aproximación hacia el pretil. Esta etapa tiene una duración máxima estimada de 20 a 30 segundos y, en dicho tiempo, el sistema debe ser capaz de realizar un análisis en línea de la corona y manto del pretil, determinar en línea la distancia entre el vehículo y el pretil, determinar la inclinación del vehículo en línea y activar cualquier alarma que sea necesaria. Esta etapa culmina con la detención del vehículo en la proximidad del pretil.

[0068]En una segunda etapa, que se denomina de levante, el vehículo realiza el levantamiento de la tolva con el contenido que se quiere descargar en el botadero. Esta etapa tiene una duración mínima estimada de 25 segundos y, en dicho tiempo, el sistema debe ser capaz de determinar en línea la inclinación del vehículo y activar cualquier alarma que sea necesaria. Esta etapa culmina con la total descarga del contenido de la tolva en el botadero.

[0069]En una tercera etapa, que se denomina de retiro, el vehículo realiza el descenso de la tolva desde la posición elevada en la que se encontraba al final de la etapa anterior. Esta etapa tiene una duración mínima estimada de 14 segundos y, en dicho tiempo, el sistema debe ser capaz de determinar en línea la inclinación del vehículo y activar cualquier alarma que sea necesaria. Esta etapa culmina con el repliegue total de la tolva.