monitoramento ambiental em minas subterrâneas: A série WISE Intelligent IIoT Edge Controller da ICP DAS recebe informações de temperatura, umidade, velocidade e direção do vento e qualidade do ar detectadas pelos data loggers da série DL e pelas estações meteorológicas DLW. A série WISE também obtém dados de vazamento de líquido, vazão e qualidade da água via módulos iSN, medidores de vazão e sensores de qualidade de água.
Introdução: monitoramento ambiental em minas subterrâneas
Minas subterrâneas escuras e com ventilação inadequada frequentemente acumulam gases tóxicos. Para garantir a segurança no ambiente de trabalho, é imprescindível implantar boa ventilação, drenagem e iluminação antes de iniciar operações e manutenções. Além disso, atividades de mineração e processamento mineral geram poluentes como metais pesados e drenagem ácida de mina, que contaminam recursos hídricos e solos locais. Historicamente, o monitoramento da qualidade ambiental nem sempre foi acessível, aumentando a frequência de acidentes.
Construindo o ambiente de trabalho mais seguro em minas subterrâneas: solução holística
A demanda por monitoramento ambiental em minas subterrâneas é alta na Austrália. Este estudo de caso demonstra como a solução de monitoramento ambiental da ICP DAS permite monitorar concentrações gasosas, detectar vazamentos líquidos, acompanhar sistemas de drenagem e controlar qualidade de água em estações de bombeamento, visando a máxima segurança operativa.
Arquitetura do sistema
A arquitetura do projeto divide-se em três partes principais:
- Monitoramento de qualidade do ar e ambiental
- Monitoramento de recursos hídricos (estações de bombeamento, medição de vazão, pH e metais)
- Gerenciamento em nuvem e visualização (IoTstar)
Monitoramento de qualidade do ar e sensores empregados
Para monitoramento de qualidade do ar em galerias e áreas adjacentes, o cliente instalou:
- DLW-1243 Mini Weather Station — detecção de CO, CO2 e NH3;
- DLW-1200 Mini Weather Station — medição de direção/velocidade do vento, temperatura e umidade;
- DL-303-IP65 Data Logger — CO, CO2, temperatura e umidade (LCD touch, até 450.000 registros armazenáveis);
- DL-1050 Data Logger — medição de O2, temperatura e umidade.
Os módulos DLW/DL suportam protocolos Modbus RTU, Modbus TCP e MQTT, além de interfaces físicas RS-485, Ethernet e suporte a PoE, permitindo integração com HMI/SCADA e controladores IIoT.
Detecção de vazamento líquido
Para monitoramento de vazamentos em túneis e pontos críticos de drenagem foram instalados:
- CA-LLD-DP100 Liquid Leakage Probe — sonda com dois eletrodos na base que exige contato simultâneo com líquido para completar circuito e gerar alarme;
- iSN-104 Liquid Leak Detection Module — módulo para transmitir o status da sonda ao controlador via Modbus RTU.
Monitoramento de recursos hídricos (pump station)
Na estação de bombeamento adjacente às minas foram instalados medidores de vazão e sensores de qualidade de água para medir vazão, pH e concentrações de metais (Cu, As, Zn, Cd etc.). Os dados são encaminhados a um segundo WISE-5231 Intelligent IIoT Edge Controller via Modbus RTU para controle de bomba conforme necessidade local. Em caso de anomalia em nível ou qualidade da água, o WISE-5231 aciona o alarme ALM-Horn-MRTU-BR Piezo Transducer Alarm Siren e envia notificações.
Controladores e lógica local
Foram utilizados dois controladores WISE-5231. Um coleta dados ambientais e de vazamento líquido; o outro monitora vazão e qualidade na estação de bombeamento. A série WISE executa lógica IF‑THEN‑ELSE embutida para ações automáticas, cálculos, agendamento e envio de alertas via e‑mail, Line/WeChat/SMS. Ambas as unidades transmitem dados ao centro de controle por Modbus TCP, ativam sirenes e equipamentos correlatos em caso de anomalia e oferecem recuperação de dados via data logger interno para evitar perda de dados.
Visualização em nuvem e integração — IoTstar
O cliente instalou o software de gestão em nuvem IoTstar no centro de controle. O serviço de Dashboard permite construir painéis personalizados e compartilháveis para monitoramento remoto e controle. O Report Service gera relatórios estatísticos exportáveis em PDF/Excel e possibilita busca e revisão de históricos.
Displays industriais e notificações no local
Para exibição local de dados e alertas, utilizou‑se o display iKAN-116-IP65 Industrial LED Display, compatível com ASCII/Unicode, suporta Modbus para integração com PLC/HMI/SCADA, e apresenta mensagens em 7 cores com armazenamento de até 128 mensagens gerais e 20 de emergência (IP65 para uso externo).
Monitoramento de temperatura de mancais de correias transportadoras (wireless)
O aquecimento de mancais de rolos em correias transportadoras indica desgaste por atrito e acúmulo de poeira. Monitorar temperatura permite avaliar desgaste, programar manutenção preventiva e evitar paradas não planejadas ou incêndios.
A solução wireless emprega módulos iWSN-3020 (dois canais termopar) operando em 433 MHz. Características relevantes:
- Suporta 16 canais RF e 4 IDs de grupo (até 64 sub‑redes 433 MHz).
- Alimentação por bateria lithium descartável; gabinete IP65; montagem por adsorção magnética para reduzir cabeamento.
- Coleta periódica de dados para concentradores iWSN-200, encaminhados ao WISE-5231 e ao centro de controle.
Observação: os módulos iWSN são comercializados apenas na Ásia (iWSN Series available in Asia only).
Benefícios operacionais e de manutenção
- Interfaces RS-485, Ethernet e PoE em DLW/DL permitem integração flexível com HMI/SCADA.
- Sistemas de ventilação positiva/negativa nas mini‑estações DLW melhoram a precisão das medições em ambiente aberto/turbulento.
- Proteção IP54 e conectores à prova d’água (RS-485/Ethernet com PoE) garantem funcionamento em ambientes severos.
- Filtros substituíveis (fan filter) em DLW/DL reduzem tempo e custo de manutenção.
- DL-300 (LCD touch) suporta UTF-8, mensagens multilíngues e integração via Modbus, web ou App móvel (iAir App).
- WISE facilita edição de lógica via interface web sem necessidade de programação avançada; suporta placas XV-board para expansão DI/DO.
Conclusão
Todas as atividades de mineração — extração, britagem, empilhamento, processamento, carregamento e transporte — produzem poluentes que afetam a qualidade do ar e a água. Regulamentações ambientais exigem monitoramento contínuo. A solução ICP DAS demonstra flexibilidade de implementação (DLW/DL/iSN/WISE/iKAN/IoTstar), viabilizando monitoramento preciso de gases, vazamentos líquidos e parâmetros hídricos para maximizar eficiência produtiva, reduzir poluição e atender metas de ESG.
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Para mais informações sobre a solução e especificações técnicas detalhadas, visite o site da ICP DAS ou entre em contato com o distribuidor local.
