Desarrollo de un prototipo electrónico orientado a la medición de granulometría de mineral en fajas transportadoras de chancado primario basado en procesamiento digital de imágenes

Abstract

El prototipo desarrollado propone un sistema de medición de granulometría (P80) de rocas en fajas transportadoras en minería sin interrumpir la operación y optimizando el uso de equipamiento electrónico para su funcionamiento. En la actualidad existen opciones comerciales similares que requieren de una inversión considerable de dinero y espacio para la solución completa tanto en campo como en sala de servidores computacionales. Las operaciones mineras pequeñas que no pueden costear estos requerimientos optan por usar la forma manual que obliga la detención del proceso para obtener las muestras de rocas y luego trasladarlas a un laboratorio geotécnico que brinde un valor de P80 con el que se pueda tomar decisiones operativas. Además del impacto económico que representa la detención del proceso, los resultados llegan a destiempo y podrían ocasionar errores en las decisiones operativas. El prototipo desarrollado implementa una cámara, iluminación controlada y el uso de algoritmos de procesamiento de imágenes ejecutados en un computador de placa reducida. Las muestras son obtenidas por la cámara y las imágenes son procesadas con algoritmos de segmentación como el de cuenca hidrográfica y una secuencia de transformaciones morfológicas de erosión y dilatación para obtener los tamaños de rocas identificadas. Finalmente se usa el modelo de linealización de Rosin-Rammler para obtener el valor de P80 y presentarlo en una pantalla táctil e interactiva al alcance del operador. Los resultados obtenidos con este prototipo tienen una precisión del 89% con respecto a los resultados emitidos por un laboratorio geotécnico y una tasa de éxito de 91.3%.

The prototype developed proposes a granulometry (P80) measurement system for rocks in mining conveyor belts without interrupting the operation and optimizing the use of electronic equipment for its operation. Currently there are similar commercial options that require a considerable investment of money and space for the complete solution both in the field and in the computer server room. Small mining operations that cannot afford these requirements choose to use the manual method that requires to stop the process to obtain rock samples and then transport them to a geotechnical laboratory that provides a value of P80 with which operational decisions can be made. In addition to the economic impact of stopping the process, the results arrive untimely and could cause errors in operational decisions. The developed prototype implements a camera, controlled lighting and the use of image processing algorithms executed on a single-board computer. The samples are obtained by the camera and the images are processed with segmentation algorithms such as the watershed and a sequence of morphological transformations of erosion and dilation to obtain the sizes of the identified rocks. Finally, the Rosin-Rammler linearization model is used to obtain the value of P80 and present it on an interactive touch screen within the operator's reach. The results obtained with this prototype have an accuracy of 89% with respect to the results issued by a geotechnical laboratory and a success rate of 91.3%.