BRPI0612856A2 - método e sistema para determinar condições de alarme - Google Patents

Abstract

METODO E SISTEMA PARA DETERMINAR CONDIçõES DE ALARME. Um método e um sistema para a determinação de condições de alarme de um talude sob inspeção, por meio do que um ou mais valores de estimativa de ameaça adimensionais são calculados para um ou mais períodos de tempo. O valor de estimativa de ameaça adimensioflal máximo calculado é selecionado e comparado com um valor de limite de alarme. Se o valor de estimativa de ameaça adimensional máximo exceder ao valor de limite de alarme, condições de alarme serão reguladas para indicarem que o talude sob inspeção está exibindo um movimento não seguro.

Description

MÉTODO E SISTEMA PARA DETERMINAR CONDIÇÕES DE ALARME

CAMPO DA INVENÇÃO

A invenção se refere a um método e a um sistema dedeterminação de condições de alarme. Em particular, emboranão exclusivamente, a invenção se refere a um método e a umsistema de determinação de condições de alarme no campo demonitoração de estabilidade de talude.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

A estabilidade de talude é uma questão critica desegurança e produção para minas a céu aberto, pedreiras,trabalhos de engenharia civil e similares. As falhasprincipais de parede podem ocorrer aparentemente sem aviso,causando perda de vidas, danos a equipamento e umaperturbação significativa no processo de mineração,resultando em perdas significativas na produtividade.

Os sinais reveladores de instabilidade de taludeincluem a abertura de fissuras na superfície de parede e nacrista, uma fissuração audível, sismicidade, mudanças nofluxo de água subterrânea e volume aumentado de escombros.É difícil interpretar estes sinais para ser capaz dedistinguir entre uma deformação esperada de terrenorecentemente escavado e eventos que levarão a uma falhacatastrófica do talude.

Há vários sistemas de monitoração de talude empregadospor locais de minas para monitoração do movimento detaludes, de modo a se prover uma reflexão acurada dascaracterísticas de movimento do talude monitorado. Estessistemas incluem o uso de extensômetros e medição dedistância eletrônica a laser, para a medição da deformaçãoda superfície de escavação e dilatação de fissurasaparecendo na crista ou na face do talude. Um especialistageotécnico pode interpretar, então, o padrão e o históricode movimento para melhoria da predição do processo de falhae para aconselhamento apropriado e estabilização tempestivaou ações de gerenciamento de segurança.

Os Requerentes proveram previamente um novo sistema demonitoração de talude publicado sob a PublicaçãoInternacional número WO 02/46790. Este sistema utilizadados de radar e visuais para a monitoração de uma área daface de taludes para a determinação do movimento de seçõesdiscretas da parede. Neste sistema, várias condições dealarme forma propostas envolvendo o processamento da áreaou uma magnitude de movimento de um talude ou qualquer umade suas derivadas no tempo e a comparação destes valorescom valores de deslocamento previamente definidos, de modoa se disparar um alarme.

Quase todos os taludes exibem uma faixa de tipos demovimento, antes de uma falha. Estes tipos de movimentoincluem (T. D. Sullivan, "Understanding pit slopemovements", Geotechnical Instrumentation and Monitoring inOpen Pit and Underground Mining, pp. 435-445, 1993):

1) movimentos regressivos levando à estabilidade,

2) movimentos progressivos levando ao colapso,

3) movimentos transitórios os quais combinam osmovimentos regressivos seguidos por progressivos, estick slip (aderência, deslizamento), que é um númerode movimentos regressivos/transgressivos normalmenteinduzidos por uma influência externa, tal como pancada dechuva, explosão ou mineração.

Nem todos estes movimentos constituem um aviso defalha "operacional". Por exemplo, movimentos regressivos oulineares em uma parede indicam que a parede está se movendoem direção à estabilidade. Para este caso, a minafreqüentemente funcionará sob um talude como esse, devido aum baixo risco de falha (à parte de um risco gerenciável derochas menores serem desalojadas da parede). Em contraste,movimentos progressivos são indicadores de falha. Contudo,mesmo nestas situações mais perigosas, o pessoal da minapode operar com segurança sob o talude nos estágiosiniciais de movimento. Finalmente, o stick slip requer umprocesso de mineração interativo, onde a mineração continuaaté que novos movimentos ocorram (freqüentemente, isto édevido à mineração), após o que a mina pára até o talude sereestabilizar.

Todas as medidas de movimento absolutas (deslocamento,velocidade, aceleração e outras derivadas no tempo) de umaparede dependem de muitos fatores, incluindo o tipo dedeslocamento, o tamanho da área em movimento, o tipo dematerial, os planos de fraqueza na parede, a complexidadedos planos de deslizamento, o histórico cronológico demovimentos, e as influências externas no sistema. Mesmo oângulo de visada do aparelho de monitoração influencia avelocidade atual aparente do movimento. Por exemplo, se oângulo de visada for de 60 graus a partir do vetor develocidade de movimento de parede, a velocidade medida seráde metade da velocidade real da parede. Em resumo,simplesmente usar uma medida de movimento absoluto paradisparar alarmes proporciona uma indicação limitada dorisco de falha associado ao talude sob consideração.

Um exemplo do risco pode ser demonstrado por um casoem que há um grande movimento de velocidade constante emuma primeira área do talude, em conjunto com um movimentode aceleração menor em uma segunda área do talude. Umalarme é aplicado pela região inteira a uma vez e meia omovimento atual na região grande. Embora os movimentos nasegunda área sejam menores, devido ao fato de eles estaremacelerando, essa região da parede tem maior probabilidadede ser perigosa.

Uma falha poderia ocorrer facilmente nesta segundaárea com a liberação de rochas da parede. Tudo isto poderiaocorrer sem o movimento na segunda área mesmo atingir osmovimentos de velocidade constante maiores na primeiraárea, desse modo o alarme de um aparelho de monitoração nãosoando. Geralmente, esta situação pode ser evitada ao seconfiar na experiência do pessoal geotécnico que tem umnível de conhecimento das condições do terreno do taludesob inspeção e o uso de múltiplos alarmes. Contudo, restauma situação difícil, com uma alta chance de os movimentosmenores serem perdidos.

Medidas mais confiáveis de estabilidade de paredeforam sugeridas, especificamente para a pós-análise defalhas de talude. Um dos métodos mais comuns é tentarestimar o tempo para falha. Há vários métodos paraestimativa disto, com Cruden et al. (D. M. Cruden e S.Masoumzadeh, "Accelerating Creep of the Slopes of a CoalMine", Rock Mechanics and Rock Engineering 20, pp. 123-135,1987) provendo uma boa descrição de cada um dos váriosmétodos. Os métodos incluem a lei de Saito, leisexponenciais, leis de potência, leis de Zavodni eBroadbent.Ryan et al (Τ. Μ. Ryan e R. D. Call, "Applications ofRock Mass Monitoring for Stabilitity Assessment of PitSlope Failure", Rock Mechanics, 221-228, 1992) tambéminvestigaram estes vários modelos de deslocamentoacelerando. A conclusão alcançada por Ryan et al. foi quemedidas de velocidade realmente deram alguma indicação detempo para falha, embora uma estimativa mais definitivafosse a relação da velocidade um dia antes para avelocidade dois dias antes. As técnicas descritas, contudo,se baseiam em uma entrada de usuário para se determinarquando o talude começou a se mover de uma maneiraprogressiva. Este método também não considera movimentos deparede mais rápidos, quando o tempo até uma falha é demenos de uma semana. Daí, o método contemplado éinadequado, já que as falhas de talude freqüentemente sãoocorrências rápidas, que podem ocorrer em uma questão dehoras a partir do primeiro movimento crítico.

Assim, embora os aparelhos de monitoração de talude datécnica anterior freqüentemente variem os níveis deacurácia de monitoração, é desejável prover um aparelho demonitoração de talude que possa determinar, de formaautomática e acurada, as condições de alarme com base nosdados de deslocamento registrados do talude sob inspeção,desse modo provendo um aviso de uma mudança com riscoassociado à estabilidade de um talude.

OBJETIVO DA INVENÇÃO

É um objetivo da invenção superar ou pelo menosaliviar um ou mais dos problemas acima e/ou prover aoconsumidor uma escolha útil ou comercial.

EXPOSIÇÃO DA INVENÇÃOEm uma forma, embora não precise ser a única ou defato a forma mais ampla, a invenção reside em um método dedeterminação de condições de alarme de um talude sobinspeção, o referido método incluindo as etapas de:

(i) cálculo de um ou mais valores adimensionais deestimativa de ameaça para cada um ou mais períodos detempo;

(ii) seleção de um valor de estimativa de ameaçaadimensional máximo a partir de um ou mais referidosvalores adimensionais de estimativa de ameaça calculados em (i) ;

(iii) comparação do valor de estimativa de ameaçaadimensional máximo com um valor de alarme de limite; e

(iv) regulagem de condições de alarme, se o valor deestimativa de ameaça adimensional máximo exceder ao valorde limite de alarme.

Recursos adicionais da presente invenção tornar-se-ãoevidentes a partir da descrição detalhada a seguir.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Para ajudar na compreensão da invenção e para permitirque uma pessoa versada na técnica ponha a invenção emefeito prático, as modalidades preferidas da invenção serãodescritas a título de exemplo com referência aos desenhosassociados, onde:

a FIG. 1 mostra um esquema de bloco de um sistema demonitoração de talude de acordo com uma modalidade dapresente invenção;

a FIG. 2 mostra um método de monitoração de talude deacordo com um aspecto da presente invenção;

a FIG. 3 mostra um método de determinação de condiçõesde alarme fazendo parte do método mostrado na FIG. 2;

a FIG. 4A mostra um gráfico de deslocamento de umtalude sob inspeção com respeito ao tempo;

a FIG. 4B mostra o gráfico de deslocamento de umtalude sob inspeção mostrado na FIG. 4A juntamente com umgráfico de estimativa de velocidade instantânea do talude;

a FIG. 5A mostra um gráfico de deslocamento de umtalude com respeito ao tempo demonstrando as curvas deaceleração típicas antes de uma falha;

a FIG. 5B mostra um outro gráfico de deslocamento deum talude com respeito ao tempo demonstrando as curvas deaceleração típicas antes de uma falha;

a FIG. 6A mostra um gráfico de deslocamento de umtalude com respeito ao tempo;

a FIG. 6B mostra um gráfico de deslocamento do taludesob inspeção na FIG. 6A por um primeiro período de tempo; ea FIG. 6C mostra um gráfico de deslocamento do taludesob inspeção na FIG. 6A por um segundo período de tempo.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

O sistema e o método de determinação de condições dealarme de acordo com a presente invenção provêem umaestimativa de ameaça calculada a partir de dados dedeslocamento registrados do talude com respeito ao tempopara alertar o pessoal de uma possível ocorrência de falhade talude. A estimativa de ameaça provida pelo método epelo sistema da presente invenção é independente de taludepelo fato de permitir que alarmes de falha sejam iniciados,sem a exigência de o pessoal geotécnico regular valores delimite específicos de talude de deslocamento com respeitoao tempo para um talude em particular. Além disso, aestimativa de ameaça é independente do ângulo devisualização em relação à parede, e também é independenteda direção do movimento da parede.

A FIG. 1 mostra um esquema de blocos de um sistema demonitoração de talude 100 de acordo com uma modalidade dapresente invenção. 0 sistema de monitoração de talude 100compreende um módulo de monitoração 110 em comunicação comum módulo de processamento 12 0 e um armazenamento de dados130 em comunicação com o módulo de processamento 120. Osistema de monitoração de talude ainda compreende um módulode determinação de alarme 14 0 em comunicação com o módulode processamento 120 e um aparelho de alarme 150 emcomunicação com o módulo de determinação de alarme 14 0.

O módulo de monitoração 110 é na forma de qualqueraparelho de monitoração de talude conhecido capaz dedetectar um movimento em uma parede de um talude.Preferencialmente, o módulo de monitoração 110 é na formade um módulo de radar em conjunto com um módulo visual, demodo a se detectar um movimento de uma parede de talude sobinspeção. Opcionalmente, o módulo de monitoração 110 podeser na forma de uma pluralidade de extensômetros, aparelhosde medição de distância eletrônicos a laser ou similares.

O módulo de processamento 120 está em comunicação como módulo de monitoração 110 e recebe dados de posição detalude brutos detectados pelo módulo de monitoração 110. Omódulo de processamento 12 0 interpreta os dados brutosrecebidos pelo módulo de monitoração 110 e traduz estesdados brutos em dados de deslocamento para o talude sobinspeção. Preferencialmente, o módulo de processamento 120é na forma de um software operando em hardware, de modo arealizar a função discutida brevemente acima. Uma pessoaversada na técnica prontamente identificará que o módulo deprocessamento 120 pode ser na forma de um software operandoem um dispositivo de computação pessoal padrão ou,opcionalmente, ser um hardware proprietário disposto pararealizar esta função.

O armazenamento de dados 130 é na forma de um banco dedados, conforme é conhecido na técnica, e é capaz de terdados logicamente armazenados nele e recuperados a partirdali. Preferencialmente, o armazenamento de dados 130 éimplementado via um software sendo executado em um hardwareapropriado.

O módulo de determinação de alarme 14 0 está emcomunicação com o módulo de processamento 12 0 e,preferencialmente, é na forma de um módulo de softwaresendo executado em um hardware apropriado. Adicionalmente,o módulo de determinação de alarme 14 0 está em comunicaçãooperativa com o armazenamento de dados 13 0, e utiliza ométodo da presente invenção, de modo a determinar seexistem condições de alarme em relação à estabilidade dotalude sob inspeção, conforme será discutido em maioresdetalhes abaixo.

Será prontamente evidente para uma pessoa versada queo módulo de processamento 120, o armazenamento de dados 130e o módulo de determinação de alarme 14 0 podem serimplementados em um dispositivo de computação pessoalpadronizado. Opcionalmente, cada um dentre o módulo deprocessamento 12 0, o armazenamento de dados 130 e o módulode determinação de alarme 14 0 pode estar localizado emdispositivos de computação geograficamente separados comuma comunicação entre cada módulo facilitada por meio deparadigmas de computação distribuídos conhecidos. Maisainda, será apreciado que o módulo de processamento 120 e omódulo de determinação de alarme 140 podem fazer parte deuma plataforma de software única com os módulos 120 e 140sendo separações lógicas dos atributos funcionais do mesmoprograma.

O método de determinação de condições de alarme deacordo com a presente invenção envolve uma análise de dadosde deslocamento para a face do talude sob inspeção comrespeito ao tempo, para a provisão de uma estimativa deameaça adimensional.

A FIG. 2 mostra um método 200 de monitoração de taludede acordo com um aspecto da presente invenção. O métodocomeça com o módulo de processamento 120 recebendo dados deposição brutos a partir do módulo de monitoração 110 emrelação ao talude sob inspeção (etapa 210) . O módulo deprocessamento 120 traduz estes dados de posição brutos emdados de deslocamento por unidade de tempo com respeito aotalude sob inspeção (etapa 220), e armazena esta informaçãono armazenamento de dados 13 0 (etapa 230).

O módulo de determinação de alarme 140 então secomunica com o armazenamento de dados 130, de modo adeterminar se, com base nos dados de deslocamento porunidade de tempo armazenados no armazenamento de dados 130pelo módulo de processamento 120, existem condições dealarme (etapa 240). A etapa 240 será discutida em maioresdetalhes abaixo. Caso existam condições de alarme (etapa250), então, o módulo de determinação de alarme 140 iniciaum procedimento de alarme (etapa 260). Preferencialmente, aetapa 260 envolve a atuação de uma combinação de um ou maismecanismos de alarme no aparelho de alarme 150.

Por exemplo, o aparelho de alarme 150 pode iniciar umacombinação de sinais de alarme auditivos, visuais outáteis, de modo a alertar o pessoal de um evento deinstabilidade de talude. Opcionalmente, o aparelho dealarme 150 inclui um módulo de comunicação capaz detransmitir uma mensagem de alerta para uma ou maisentidades relevantes, de modo a alertar estas entidadesquanto ao evento de instabilidade de talude.

Caso condições de alarme não existam (etapa 250) ,então, o módulo de processador de novo recebe dados deobservação brutos a partir do módulo de monitoração 110(etapa 210).

Será apreciado que as etapas 210 a 23 0 podem correr emparalelo com a etapa 260, quando as condições de alarmeforem identificadas na etapa 240. Como tal o sistema demonitoração de talude 100 'da presente invenção continua amonitorar o talude sob inspeção durante um possível eventode falha de talude.

Mais ainda, a etapa 24 0 opcionalmente pode seriniciada em intervalos com tempo regulado e não executada acada vez que dados de posição brutos forem observados pelomódulo de monitoração 110.

A FIG. 3 mostra o método de determinação de condiçõesde alarme mostrado na etapa 24 0 na FIG. 2 em maioresdetalhes. A etapa 240 é descrita no contexto de cálculo deuma estimativa de ameaça adimensional com base em umatomada de dados de velocidade no começo e no fim de umperíodo de tempo e provendo-se uma relação destes valores.Será apreciado que a presente invenção pode ser aplicada aocálculo de estimativas de ameaça adimensionais com base emqualquer derivada de tempo dos dados de deslocamentocalculados na etapa 220.

Mais ainda, será apreciado que, como esta relação écalculada a partir de uma relação de derivadas no tempo dedados de movimento, com efeito, ela está calculando o nívelde curvatura de um gráfico de derivada de tempo de dados demovimento em relação ao tempo. Como tal, a adaptação de umacurva exponencial a estes dados também pode ser usada parao cálculo deste valor de estimativa de ameaça adimensional.

Na etapa 241, a significância do movimento no taludepor um período de tempo é determinada. Por exemplo, se omovimento no começo do período de tempo for nulo e, houveum movimento no fim do período de tempo, a relação destesvalores tomados se aproximará do infinito. Mais ainda, háuma quantidade limitada de ruído em qualquer sistema demonitoração de talude. Como tal, em situações em que não háum movimento real da parede, este valor de ruído podeafetar de forma não realista a estimativa de ameaçaadimensional.

Como tal, na etapa 241, o módulo de determinação dealarme 14 0 compara a leitura de velocidade no fim da escalade tempo em relação a um limite de velocidade pré-definidopor usuário. Por exemplo, o limite de usuário pode serregulado imediatamente acima dos erros totais do sistema doaparelho de monitoração. Se a velocidade no fim do períodode tempo estiver abaixo do limite de velocidade pré-definido por usuário, nenhum alarme será regulado (etapa242), e o método 200 continua em laço.Se a velocidade no fim do período de tempo estiveracima do limite pré-definido por usuário, o método 240continuará. Na etapa 243, o módulo de determinação dealarme 140 calcula o período de tempo pelo qual aestimativa de ameaça adimensional é calculada. Este períodode tempo pode ser pré-regulado para uso do cálculo develocidade inicial na partida do sistema de monitoração detalude 100 e a estimativa de velocidade mais recente para ocálculo do valor de avaliação de ameaça adimensional.

Opcionalmente, o período de tempo pelo qual o valor deestimativa de ameaça é calculado pode ser um período detempo arbitrário regulado pelo usuário, tal como uma hora,um dia, ou qualquer outro período de tempo definível porusuário.

Preferencialmente, o módulo de determinação de alarme140 calcula uma série de um ou mais períodos de tempo aolongo dos quais valores de estimativa de ameaçaadimensionais serão calculados. Adequadamente, cada períodode tempo tem o mesmo tempo de fim, que é o tempo atual noqual a avaliação está sendo feita, e tempos de começodiferentes. Por exemplo, dois períodos de tempo podem serusados pelo módulo de determinação de alarme, o primeiroperíodo de tempo selecionado tendo um tempo de começo 2horas antes do tempo atual, e o segundo período de temposelecionado tendo um tempo de começo 6 horas antes do tempoatual.

Daí, na etapa 243, o módulo de determinação de alarme140 determina um ou mais períodos de tempo com um valor deestimativa de ameaça adimensional em separado a sercalculado para cada período de tempo.Um valor de estimativa de ameaça adimensional então écalculado ao longo de cada um dos períodos de tempo (etapa244) determinados na etapa 243. A estimativa de ameaçaadimensional máxima então é identificada (etapa 246) apartir de um ou mais valores de estimativa de ameaçaadimensionais calculados na etapa 244.

Este valor de estimativa de ameaça adimensional máximoselecionado então é comparado em relação a um valor delimite de ameaça definido por usuário (etapa 247) e, se ovalor de estimativa de ameaça adimensional máximo excederao valor de limite definido por usuário, então, condiçõesde alarme serão reguladas (etapa 248) e o método 200continuará, conforme descrito previamente.

O método de determinação de condições de alarme dapresente invenção não necessariamente provê uma estimativaquanto ao tempo para falha de um talude sob inspeção, nemprovê de fato uma indicação que um talude sob inspeçãonecessariamente falhará. Ao invés disso, o método dapresente invenção provê uma indicação quanto à mudança nadinâmica de um talude sob inspeção, de modo que o pessoaltécnico possa avaliar o risco associado à mudança nadinâmica, de modo a determinar se ele é seguro para que asoperações continuem.

A FIG. 4A mostra um gráfico de deslocamento comrespeito ao tempo de um talude sob inspeção. As curvas dedeslocamento mostradas representam deformação até e após umevento de falha de talude. Conforme visto, a deformaçãototal foi em torno de 100 a 170 mm em várias regiões daparede.

A FIG. 4B mostra um gráfico da velocidade instantânea(ou taxa em mm/h) com respeito ao tempo, em conjunto comuma curva de deslocamento para uma seção de uma face dotalude sob inspeção. É claro a partir do gráfico que aolongo das 24 horas antes da falha, a velocidade da seção dotalude sob inspeção aumentou mais de 7 vezes, de 4 mm/hpara 30 mm/h.

Utilizando-se o método da presente invenção, em umtempo de 4 horas antes do evento e usando um valor delimite de ameaça de 2 e uma escala de tempo de 2 horas, ovalor de estimativa de ameaça adimensional calculado naetapa 244 é de aproximadamente 2,75, e, usando-se umperíodo de tempo de 12 horas, o valor de estimativa deameaça adimensional calculado na etapa 244 é deaproximadamente 2,2. Daí, o valor de estimativa de ameaçaadimensional de 2,75 seria selecionado na etapa 24 6, o queestá além do valor de limite de 2 e, daí, condições dealarme seriam reguladas na etapa 248.

A FIG. 5A e a FIG. 5B mostram gráficos adicionais osquais demonstram o método de relação de velocidade decálculo de um valor de estimativa de ameaça adimensionalpara várias curvas. Todas estas curvas claramente indicammovimentos significativos, e foram exibidas em um períodode tempo apropriado para apreciação da curva dedeslocamento. Para cada uma destas curvas, um valor deestimativa de ameaça adimensional de 1,5 proveria pelomenos três horas de aviso de falha.

Como resultado, se uma relação de velocidade fosseusada para a determinação do valor de estimativa de ameaçaadimensional, então, valores de limite adimensionaistípicos seriam regulados na faixa entre 1,5 e 2,5. Um valorde 1,5 indica que a velocidade aumentou mais de 50% pelodado período de tempo, e um valor de 2,5 indica um aumentode 150%. Para valores mais baixos do que isto,provavelmente há uma chance alta de alarme falso.

As FIG. 6A a 6C demonstram a dependência do tempo dedeterminação do valor de estimativa de ameaça adimensional.Para cada falha, a taxa de progressão de deslocamentos atéuma falha é diferente. Isto depende de vários fatores,variando dos planos de fratura e da quantidade de materiala influências externas sobre a parede. Como resultado, seestimativas de ameaça adimensionais forem calculadas em umperíodo de tempo regulado, os movimentos de parede poderãonão parecer ser uma ameaça, devido ao período de tempo sercurto demais ou longo demais. O resultado é um possíveldiagnóstico ruim de uma parede instável.

A FIG. 6A mostra o perfil de deslocamento pleno parauma falha típica. Deslizamentos anteriores ocorreram notalude, indicados pelo número de referência 602, antes dosprecursores finais para uma falha, indicados pelo número dereferência 603. Isto complica o algoritmo de determinaçãode alarme, desse modo sendo desejável apenas fazer aavaliação por um período de tempo mais curto. Para esteexemplo, dois períodos de tempo, 6 00A e 600B, sãoselecionados na etapa 243, de modo a se calcular aestimativa de ameaça adimensional.

A Fig. 6B mostra o gráfico de deslocamento para operíodo de tempo 600A. Para este período de tempo, umacurva de aceleração clara pode ser vista, com a velocidadefinal de 4 a 5 vezes maior do que a velocidade inicial e,daí, o método da presente invenção produz um valor deavaliação de ameaça adimensional de 4 a 5 na etapa 244.

Em contraste, a FIG. 6C mostra um gráfico para operíodo de tempo 60OB. Neste período de tempo, a paredeparece estar se movendo a uma velocidade constante e, daí,o valor de estimativa de ameaça adimensional calculado naetapa 244 é de aproximadamente 1. Daí, na etapa 246, ovalor de estimativa de ameaça adimensional calculado para operíodo de tempo 6OOA seria selecionado e comparado emrelação ao valor de limite para se determinar se condiçõesde alarme devem ser reguladas.

O exemplo acima destaca que, embora o método dapresente invenção possa ser empregado com sucesso usando-seum período de tempo único, em uma forma preferida, umasérie de períodos de tempo é selecionada na etapa 243,embora sempre se mantendo o tempo final no período de tempocomo o tempo atual ou o tempo da última medição demovimento de talude. Os valores de estimativa de ameaçaadimensionais são calculados para cada um dos períodos detempo e o valor de estimativa de ameaça adimensional máximoé comparado em relação ao valor de limite para sedeterminar se condições de alarme devem ser reguladas.

Uma extensão desta invenção é usar a estimativa deameaça adimensional como o valor em uma imagem espacial 2Dde movimentos de parede. É conhecido na técnica anteriorusar deslocamento ou qualquer uma de suas derivadas notempo na imagem espacial 2D (por exemplo, a FIG. 4A) paraindicar um movimento de um talude sob inspeção, mas istocausa problemas com a sensibilidade de palheta de coresquando partes diferentes da parede estão se movendo porquantidades diferentes e taxas diferentes. Por exemplo, umaárea grande de uma parede poderia ter movido 100 0 mm comuma velocidade constante, mas uma área pequena da paredepoderia ter movido 10 mm com aceleração aguda. Caso omáximo da palheta de cores da imagem espacial 2D fosseregulado alto, o movimento de área pequena não seriaexibido. Caso o máximo da palheta de cores da imagemespacial 2D fosse regulado baixo, a área grande develocidade constante para aceleração seria perdida.Contudo, uma imagem espacial 2D usando a estimativa deameaça adimensional da presente invenção exibiriacaracterísticas de movimento de ambas as áreas de parede ecodificaria por cores a área de parede com maior ameaça(por exemplo, maior estimativa de ameaça adimensional) dequeda de rocha. Uma outra vantagem da imagem de estimativade ameaça é sua independência do ângulo de visada com aparede, e também sua independência da direção do movimentode parede, já que os erros se cancelam quando a relação étomada.

O método e o sistema da presente invenção provêem umaestimativa de ameaça adimensional que pode ser usada paraalertar às partes relevantes para a probabilidade de umevento de instabilidade de talude, por meio do quecondições de alarme não são associadas a limites sendoexcedidos com base em deslocamento ou qualquer uma de suasderivadas no tempo. Como tal, o método e o sistema dapresente invenção são capazes de identificarem de formamais acurada movimentos não seguros de talude com um métodoque é independente de geometria e menos dependente dascaracterísticas específicas da parede de talude sobinspeção.Por todo o relatório descritivo, o objetivo foidescrever a invenção sem limitação da invenção a qualquermodalidade ou coleção especifica de recursos. As pessoasversadas na técnica relevante podem perceber variações dasmodalidades específicas que, não obstante, caem no escopoda invenção.

Será apreciado que várias outras mudanças emodificações podem ser feitas na modalidade descrita, semse desviar do conceito inventivo e do escopo da invenção.

Claims (22)

1. Método de determinação de condições de alarme de umtalude sob inspeção, o método caracterizado pelo fato deincluir as etapas de:(i) cálculo de um ou mais valores de estimativa deameaça adimensionais para cada um de um ou mais períodos detempo, cada um de um ou mais valores de estimativa deameaça adimensionais sendo calculado com base em dados demovimento com respeito a pelo menos uma porção do taludesob inspeção;(ii) seleção de um valor de estimativa de ameaçaadimensional máximo a partir de um ou mais referidosvalores adimensionais de estimativa de ameaça calculados em(i) ;(iii) comparação do valor de estimativa de ameaçaadimensional máximo com um valor de alarme de limite; e(iv) regulagem de condições de alarme, se o valor deestimativa de ameaça adimensional máximo exceder ao valorde limite de alarme.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de cada referido período de tempoter um tempo de começo e um tempo de fim, o tempo de fim decada período de tempo sendo o mesmo ponto no tempo e otempo de começo de cada período de tempo sendo um pontodiferente no tempo.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de cada referido valor deestimativa de ameaça adimensional ser calculado tomando-seuma relação de dados de velocidade do talude sobconsideração em um tempo de fim de um respectivo período detempo com dados de velocidade do talude sob consideração emum tempo de começo do referido período de tempo.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de cada referido valor deestimativa de ameaça adimensional ser calculado tomando-seuma razão de uma derivada de tempo de dados de deslocamentoregistrados para o talude sob consideração em um tempo defim de um respectivo período de tempo com uma derivada detempo de dados de deslocamento registrados para o taludesob consideração em um tempo de começo do respectivoperíodo de tempo.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de cada referido valor deestimativa de ameaça adimensional ser calculado pelo ajustede uma curva exponencial a um gráfico de uma derivada detempo de dados de movimento do talude sob inspeção contra otempo.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de um valor de estimativa de ameaçaadimensional ser calculado para cada um de pelo menos doisperíodos de tempo para a provisão de pelo menos doisreferidos valores de estimativa de ameaça adimensionais.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de ainda incluir a etapa dedeterminar se dados de velocidade do talude sobconsideração em um tempo de fim de um período de tempo sãomaiores do que uma velocidade significativa, antes docálculo de um valor de estimativa de ameaça adimensionalpara aquele período de tempo.

8. Método, de acordo com a reivindicação 6,caracterizado pelo fato da velocidade significativa serpredeterminada por um usuário.

9. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de cada valor de estimativa deameaça adimensional ser calculado pelo ajuste de uma curvaexponencial a um gráfico de uma derivada de tempo de dadosde movimento do talude sob inspeção contra o tempo.

10. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de ainda incluir a etapa deiniciação de um ou mais procedimentos de alarme, secondições de alarme forem reguladas na etapa (iv).

11. Método, de acordo com a reivindicação 10,caracterizado pelo fato de os procedimentos de alarmeenvolverem a iniciação de uma combinação de um ou maisdentre sinais de alarme auditivos, visuais ou táteis.

12. Método, de acordo com a reivindicação 10,caracterizado pelo fato dos procedimentos de alarmeenvolverem a comunicação de uma mensagem de alarme para umaentidade relevante.

13. Sistema de determinação de condições de alarme deum talude sob inspeção, o sistema caracterizado pelo fatode compreender:um módulo de monitoração para a detecção de ummovimento em pelo menos uma porção do talude sob inspeção;um armazenamento de dados em comunicação operativa como módulo de monitoração para armazenamento de dados demovimento processados com respeito ao movimento detectadodo talude sob inspeção;um módulo de determinação de alarme em comunicaçãooperativa com o armazenamento de dados, o módulo dedeterminação de alarme configurado para calcular um ou maisvalores de estimativa de ameaça adimensionais com base nosdados de movimento processados armazenados no armazenamentode dados e regulando condições de alarme, se pelo menos umados valores de estimativa de ameaça adimensionaiscalculados exceder a um valor de limite de alarme.

14. Sistema, de acordo com a reivindicação 13,caracterizado pelo fato de ainda compreender um aparelho dealarme em comunicação com o módulo de determinação dealarme, o aparelho de alarme sendo atuado se condições dealarme forem reguladas pelo módulo de determinação dealarme.

15. Sistema, de acordo com a reivindicação 14,caracterizado pelo fato do aparelho de alarme iniciar umacombinação de um ou mais sinais auditivos, visuais outáteis, se condições de alarme forem reguladas pelo módulode determinação de alarme.

16. Sistema, de acordo com a reivindicação 14,caracterizado pelo fato do aparelho de alarme incluir ummódulo de comunicação para comunicação de uma mensagem dealerta para uma entidade relevante, se condições de alarmeforem reguladas pelo módulo de determinação de alarme.

17. Sistema, de acordo com a reivindicação 13,caracterizado pelo fato do módulo de monitoração estar naforma de um módulo de radar para a detecção de movimento empelo menos uma porção do talude sob inspeção.

18. Sistema, de acordo com a reivindicação 13,caracterizado pelo fato do módulo de comunicação de alarmecalcular pelo menos dois valores de estimativa de ameaçaadimensionais, cada valor de estimativa de ameaçaadimensional sendo calculado por um período de tempo quetem o mesmo tempo final e tempos de começo diferentes.

19. Sistema de monitoração de talude, caracterizadopelo fato de compreender:um módulo de monitoração na forma de um módulo deradar que registra dados de radar com respeito a um taludesob inspeção;um módulo de processamento que recebe os dados deradar e realiza um processamento interferométrico nos dadosde radar para a provisão de dados de movimento processadoscom respeito ao talude sob inspeção;um armazenamento de dados para o recebimento e oarmazenamento dos dados de movimento processados;um módulo de determinação de alarme em comunicaçãooperativa com o armazenamento de dados, o módulo dedeterminação de alarme configurado para calcular um ou maisvalores de estimativa de ameaça adimensionais com base nosdados de movimento processados armazenados no armazenamentode dados e regulando condições de alarme, se pelo menos umdos valores de estimativa de ameaça adimensionaiscalculados exceder a um valor de limite de alarme.

20. Sistema de monitoração de talude, de acordo com areivindicação 19, caracterizado pelo fato do módulo deprocessamento ainda ser configurado para produzir mapas deinterferência a partir dos dados de radar, os mapas deinterferência indicativos de um movimento no talude sobconsideração.

21. Sistema de monitoração de talude, de acordo com areivindicação 19, caracterizado pelo fato de aindacompreender um módulo visual para registro de pelo menosuma imagem visual do talude sob consideração.

22. Sistema de monitoração de talude, de acordo com areivindicação 21, caracterizado pelo fato do módulo deprocessamento ainda ser configurado para produzir mapas deinterferência a partir de dados de radar, os mapas deinterferência indicativos de um movimento no talude sobconsideração, o módulo de processamento configurado pararealizar um registro coordenado para alinhar os referidosmapas de interferência e pelo menos uma referida imagemvisual.