Desarrollo de un modelo de procesamiento de imágenes capturadas por drones para automatizar la interpretación del diseño geométrico de caminos mineros.

Abstract

Contexto: En la minería, los costos de transporte de material, los cuales se pueden listar en: la inversión en activos tales como camiones y/o caminos mineros; la mantención y el consumo de insumos para el uso de estos mismos, representan en promedio entre el 40% y 50% del costo total en minas profundas de rajo abierto. Por la significancia de estos costos, las empresas tienen principal preocupación en el estudio de la optimización de la productividad y disminución de los costos asociados al transporte. Dentro de los costos listados, la condición de un camino minero puede afectar significativamente el desempeño de la operación de una mina a rajo abierto. Es por lo anterior, que es sumamente importante contar con la claridad suficiente para mantenerlos en su mejor estado posible. Sin embargo, determinar la frecuencia de mantención de un camino minero y/o cuándo sacar uno de estos de servicio para reconstruirlos, puede ser difícil. Esto, principalmente por la presencia de diversos factores que afectan su desempeño, como por ejemplo, la resistencia a la rodadura, variable que representa una resistencia al movimiento de los camiones respecto al piso, y que al aumentar, lo que esta asociado a un deterioro del estado del camino, provoca una disminución de la velocidad máxima que pueden alcanzar los camiones y aumenta considerablemente el consumo de combustible. Lamentablemente, hasta hace poco, las formas de controlar y cuantificar esta variable son escasas, costosas y difíciles de realizar, además de que pueden ser completamente arbitrarias. Necesidades: Con la finalidad de contar con una alternativa innovadora, en apoyo a la definición de planes óptimos de mantención, actualmente se trabaja en el Protocolo para obtener diseño geométrico y funcional de una carpeta de rodado para identificar el diseño geométrico y funcional de caminos mineros mediante el análisis de fotografías captadas por drones con cámaras de alta resolución. Dentro del desarrollo de este protocolo, se cuenta con que el proceso de identificación del diseño geométrico se efectúa de forma manual mediante el uso de la herramienta de recorte de fotografías en los programas Qgis y/o Argis. Tareas: Por lo cual se busca generar una herramienta automatizada y optimizada en la interpretación geométrica de los caminos que permita un futuro análisis eficaz del diseño funcional de estos. Objetivos: El objetivo principal, es diseñar un modelo de programación que permita el análisis de fotografías tomadas por drones de la vista superior de una mina a rajo abierto para identificar de forma inmediata qué porción de cada fotografía corresponde a un camino minero, con el fin de optimizar el proceso para obtener el diseño geométrico y funcional de estos, apoyando el desarrollo de una nueva alternativa para definir la resistencia a la rodadura. Metodología: El plan de trabajo se resumen en: definir el tipo de herramientas y metodologías de procesamiento de imágenes e identificar cuáles de las características definidas anteriormente son posibles de obtener mediante estas; Recopilar, clasificar y limpiar los datos (imágenes) para trabajar con el modelo de programación; Crear un modelo que permita obtener los resultados esperados y por último la Validación del modelo y sus resultados. Resultados Esperados: Se obtiene un modelo capaz de procesar imágenes e identificar en primera instancia si corresponde a un camino minero o no. Conclusiones: Modelo el cual permite pasar de un tiempo de recorte de una fotografía de entre 5 y 10 minutos a un tiempo de 2,5 segundos en promedio. Destacando de igual manera que no es totalmente limpio en el proceso de recorte de cada fotografía. Trabajos Futuros: Por lo mismo es un modelo que requiere de una mayor optimización en cada parte de este, pero que a su vez abre camino al uso de otras herramientas y/o tecnologías como el uso de redes neuronales.