Sistemas anticolisão: conheça as soluções e seus componentes

A busca pela segurança operacional em pátios de mineração é um fator de grande importância para evitar acidentes e garantir o bem-estar dos colaboradores, e uma das grandes soluções para isso é a implantação do sistema CAS (Collision Avoidance System).

No nosso artigo, você vai saber mais sobre a implantação de sistemas anticolisão e seus componentes, incluindo anticolisão entre máquinas, anticolisão com pilha por radar e mapeamento.

Anticolisão com pilha por radar

O sistema de anticolisão com pilha por radar protege a lança das máquinas contra colisões com a pilha de material. Radares instalados nas laterais da lança realizam varreduras verticais de 360°, medindo distâncias em intervalos de 0,9°. Essas leituras são processadas pela RPU (Remote Processing Unit) para gerar sinais de redução de velocidade e intertravamento dos movimentos de translação, giro e elevação.

Anticolisão com pilha por mapeamento

O sistema de anticolisão com pilha via mapeamento é executado pela RPU embarcada e utiliza “sensores laser virtuais” criados em um ambiente 3D. Esses sensores são posicionados estrategicamente para calcular a distância entre a máquina e a pilha mapeada.

Lasers virtuais.

Os sensores são distribuídos em várias partes da recuperadora para proteção abrangente:

  • Proteção esquerda e direita da roda (elevação);
  • Proteção da passarela esquerda (elevação);
  • Proteção da roda ligada e desligada (giro);
  • Proteção do giro esquerdo e frente/ré passarela esquerda;
  • Proteção lateral da lança.

Esses sensores garantem que qualquer movimento potencialmente perigoso seja imediatamente intertravado, mantendo a segurança das operações.

Proteção da roda de caçambas e da passarela

Para a roda de caçambas, o sistema parametriza distâncias específicas para alarme, redução de velocidade e bloqueio de movimento, dependendo se a roda está ligada ou desligada. Além disso, ângulos de giro são monitorados para evitar colisões durante o movimento.

A proteção da passarela utiliza o conceito de Bounding Box, delimitando caixas virtuais que envolvem a estrutura da passarela. Qualquer leitura do radar que identifique um ponto dentro dessas caixas aciona o intertravamento, prevenindo colisões com a passarela durante giro ou elevação.

Bounding Box para proteção da lateral da passarela com medição pelo radar.

Região de calibração e procedimento de calibração

A região de calibração é uma linha que delimita o contorno da roda de caçambas. Leituras feitas pelo radar são comparadas com essa linha, com valores negativos indicando distâncias menores (para dentro da pilha) e positivos para maiores (para fora da pilha). Durante a recuperação, as leituras dos radares são usadas para ajustar a posição dos sensores e calibrar as medições, garantindo precisão na detecção de colisões.

Região de calibração do scanner radar.

Anticolisão entre máquinas

Este sistema anticolisão é fundamental para a proteção contra colisões entre máquinas operando no pátio da mina. Ele funciona por meio da verificação das distâncias entre retas externas que delimitam a região de proteção ao redor de cada máquina. Com essas informações, é possível calcular a menor distância entre as máquinas e gerar sinais de intertravamento que regulam seus movimentos.

Níveis de intertravamento

Existem três níveis de intertravamento no sistema anticolisão, identificados por diferentes cores:

  • Alarme (verde): indica uma proximidade que requer atenção, mas não impede o movimento.
  • Redução de velocidade (amarelo): reduz a velocidade das máquinas ao se aproximarem de uma zona de perigo.
  • Bloqueio do movimento (vermelho): interrompe completamente o movimento para evitar colisões.

Os bits de intertravamento são enviados aos controladores nas máquinas, que ajustam automaticamente os movimentos com base nas distâncias calculadas.

Região de segurança temporária

Além das zonas de proteção permanente, o sistema permite configurar regiões de segurança temporárias via interface 3D. Por exemplo, ao posicionar um guindaste, uma área de segurança pode ser definida temporariamente, bloqueando qualquer máquina que se aproxime. Após o término da operação, essa região temporária pode ser removida, liberando os intertravamentos.

Ambiente 3D sinalizando os bloqueios de movimentos do sistema anticolisão entre máquina e região temporária.

Estudo de caso: implementação de sistemas anticolisão entre máquinas na Mina de Conceição em Itabira (MG)

A implementação do sistema anticolisão entre máquinas na Mina de Conceição em Itabira (MG) representa um avanço significativo na segurança operacional.

Em março de 2024, foram realizadas as primeiras validações do sistema de anticolisão entre máquinas para os cenários de colisão mapeados entre a nova recuperadora RC1510C01 e a recuperadora 26ER7004. Conforme os resultados obtidos nos testes simulados, o resultado em campo foi um grande sucesso.

Foto do teste de validação do sistema anticolisão entre máquinas. Cenário do contrapeso da RC1510CC01 com a lança da ER7004.

A equipe envolvida seguiu o procedimento elaborado com segurança e respeito a todas as premissas da atividade: máquina sendo movimentada com velocidade reduzida, colaboradores presentes em campo para validação visual, colaboradores remotos acompanhando o sistema de supervisão, o ambiente 3D, que sinaliza a distância entre as máquinas e a coleta de evidências dos testes realizados.

A integração de tecnologias avançadas, como interfaces 3D e sensores laser virtuais, demonstra o compromisso da mina com a inovação e a excelência operacional.

Os sistemas de anticolisão entre máquinas, com pilha por radar e mapeamento proporcionam uma proteção robusta contra acidentes, assegurando a integridade dos equipamentos e a segurança dos operadores. Entre em contato conosco e saiba como implementar essas soluções na sua empresa!

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