Title

DESENVOLVIMENTO DE SOFTSENSOR PARA ESTIMATIVA DE VOLUME DE PILHA A PARTIR DE BALANÇAS DE CORREIA COM CALIBRAÇÃO POR TOPOGRAFIA

DEVELOPMENT OF A SOFTSENSOR FOR STOCKPILE VOLUME ESTIMATION USING BELT SCALE DATA AND TOPOGRAPHIC CALIBRATION

Authorship

HERINGER, ANATELLI ANNE FAGUNDES; SILVA, LUCAS TÚLIO FERNANDES DA; SILVA, RICARDO RODRIGUES DA; VALADARES, CÉZAR INOCÊNCIO SANTIAGO; GUIMARÃES, CLAUDINEI ROBERTO; MORAIS, GUSTAVO DE OLIVEIRA; ALMEIDA, ALESSANDRA PRATA DE

HERINGER, ANATELLI ANNE FAGUNDES

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SILVA, LUCAS TÚLIO FERNANDES DA

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VALADARES, CÉZAR INOCÊNCIO SANTIAGO

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GUIMARÃES, CLAUDINEI ROBERTO

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MORAIS, GUSTAVO DE OLIVEIRA

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ALMEIDA, ALESSANDRA PRATA DE

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DOI

10.5151/2594-5335-42294

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Abstract

Este trabalho apresenta o desenvolvimento e a aplicação de um softsensor para estimativa do volume de pilhas de material a granel, utilizando dados de balanças integradoras instaladas nas correias de entrada e saída. A solução se baseia no princípio do balanço de massa e realiza a conversão da massa acumulada em volume por meio da densidade aparente estimada. Para mitigar os efeitos da variação de umidade, foi adotada uma rotina de recalibração a partir de levantamentos topográficos realizados a cada 15 dias. Os resultados demonstraram erro médio absoluto inferior a 7% e disponibilidade operacional superior a 99%. A ferramenta foi integrada ao sistema SCADA da planta, permitindo monitoramento em tempo real, emissão de alertas e suporte à tomada de decisão. O modelo mostrou-se robusto, de baixo custo e replicável para outras pilhas de estocagem, alinhando-se aos princípios da Indústria 4.0.

THIS STUDY PRESENTS THE DEVELOPMENT AND APPLICATION OF A SOFTSENSOR FOR ESTIMATING THE VOLUME OF BULK MATERIAL STOCKPILES USING DATA FROM INTEGRATIVE BELT SCALES INSTALLED AT THE PILE’S INPUT AND OUTPUT CONVEYORS. THE SOLUTION IS BASED ON MASS BALANCE PRINCIPLES AND ESTIMATES THE ACCUMULATED VOLUME THROUGH AN APPARENT DENSITY MODEL. TO COMPENSATE FOR VARIATIONS IN MATERIAL MOISTURE, A RECALIBRATION ROUTINE BASED ON TOPOGRAPHIC SURVEYS WAS PERFORMED EVERY 15 DAYS. FIELD TESTS SHOWED A MEAN ABSOLUTE ERROR BELOW 7% AND OPERATIONAL AVAILABILITY ABOVE 99%. THE SOFTSENSOR WAS INTEGRATED INTO THE PLANT'S SCADA SYSTEM, ENABLING REAL-TIME MONITORING, ALARM GENERATION, AND OPERATIONAL DECISION SUPPORT. THE SYSTEM PROVED TO BE ROBUST, COST-EFFECTIVE, AND REPLICABLE TO OTHER STORAGE PILES, SUPPORTING INDUSTRY 4.0 INITIATIVES

Keywords

Softsensor, Volume de pilha, Balanço de massa, Densidade aparente.

Softsensor, Stockpile volume, Mass balance, Bulk density