La plataforma tecnológica portátil monitorea el volumen de las existencias de material a granel con un método oportuno y rentable

Los ingenieros civiles de la Universidad de Purdue han desarrollado un sistema portátil totalmente automatizado para estimar el volumen de existencias de suministros a granel como sal y otros materiales utilizados en aplicaciones industriales, de carreteras y agrícolas.

El Departamento de Transporte de Indiana (INDOT) apoyó la investigación a través de su Programa Conjunto de Investigación de Transporte. Se publicó un artículo sobre la innovación en la revista revisada por pares Sensores remotos.

La gestión de las pilas de almacenamiento es importante en el mantenimiento de carreteras, que utiliza sal para descongelar las carreteras y mantener el flujo de tráfico seguro, y en otras aplicaciones. Las agencias gubernamentales están cada vez más interesadas en rastrear las reservas para evaluar su impacto ambiental, incluidos los efectos sobre la vegetación al costado de las carreteras y la salinidad del agua superficial. La sal y la arena también pueden afectar la durabilidad del pavimento.

Jeremy McGuffey, gerente de operaciones de invierno en todo el estado de INDOT, dijo que el departamento tiene casi 120 edificios de almacenamiento de sal en todo el estado y que la mayoría de las ubicaciones estiman visualmente el volumen.

«Esto es intrínsecamente incorrecto y variará de persona a persona», dijo McGuffey. «Si señalo una pila de piedra en el suelo, ¿podría otra persona decirme con precisión el volumen de esa piedra basándose solo en la vista?

«Hay algunas ubicaciones que utilizan equipos de inspección para tomar medidas en función del tamaño exterior (la altura y el ancho) de la pila de materiales, pero no tienen en cuenta la profundidad. Muchos de nuestros edificios están llenos de sal durante todo el año y no hay forma de llegar a la parte de atrás de la pila para determinar cuánto mide».

Los métodos tradicionales para medir las pilas de almacenamiento utilizan procedimientos de inspección de campo que duran varias horas y exponen a las cuadrillas de inspección a condiciones peligrosas. La tecnología LiDAR moderna, o tecnología de detección de luz y rango, es más segura y confiable, pero su rendimiento máximo se limita a un escaneo bien planificado y esquemas de procesamiento de datos complejos cuando se trata de sitios interiores grandes.

La tecnología de informes y monitoreo de sal, o SMART, fue creada por Ayman Habib, profesor de ingeniería civil Thomas A. Page, y Darcy Bullock, profesor de ingeniería civil de la familia Lyles, ambos de la Escuela de Ingeniería Civil Lyles de Purdue.

Habib dijo que SMART integra modalidades de detección de grado de consumo de imágenes y unidades LiDAR para adquirir datos de almacenamiento en menos de 10 minutos por instalación, incluso en situaciones ambientales desafiantes.

«SMART también utiliza una estrategia innovadora de procesamiento de datos que puede manejar estos datos para una evaluación precisa del volumen de las reservas, así como proporcionar un registro visual de la instalación mapeada en forma de nubes de puntos coloreadas», dijo Habib.

SMART es más preciso, más rentable y más seguro que las tecnologías comerciales tradicionales para estimar el volumen de existencias de materiales a granel.

«La tecnología estima el volumen con menos del 1% de error y cuesta menos de $10,000; las tecnologías existentes cuestan más del doble», dijo Habib. «También permite una adquisición de datos práctica, rápida y segura. Algunas tecnologías tradicionales requieren que un operador suba la pila de almacenamiento, lo que conduce a una adquisición de datos prolongada e insegura».

McGuffey dijo que SMART ya ha traído resultados positivos a INDOT.

«Con el sistema que desarrollamos con Purdue, primero se resuelven las dimensiones vacías del edificio y luego se puede calcular fácilmente el volumen de la pila de sal. El sistema LiDAR hace rebotar la luz en la pila millones de veces para recopilar la información que necesitamos para determinar el volumen», dijo McGuffey. «La otra gran ventaja es que este sistema está mayormente automatizado y la única interacción humana real es la instalación inicial y luego la limpieza periódica».

Habib dijo que los próximos pasos en el desarrollo de SMART son empaquetar el sistema para que pueda montarse permanentemente en una instalación de almacenamiento para permitir la recopilación automatizada de datos, fortalecer su capacidad para trabajar en instalaciones de almacenamiento con techos abovedados y mejorar el valor de la datos conduciendo puntos coloreados.