Respuestas a sus preguntas sobre la televigilancia de puentes
Muchos de los puentes que conforman las infraestructuras críticas de Europa se construyeron en los años 50 y ahora están llegando al final de su vida útil. Por ello, el control de su integridad y seguridad estructural es cada vez más importante. Hacer que ese proceso sea lo más preciso y rentable posible es una prioridad. En un reciente seminario web sobre la monitorización remota de puentes por Internet de las Cosas (IoT), analizamos en profundidad cómo el Internet de las Cosas (IoT) está respondiendo a los retos de esta tarea crítica.
Moderada por Arnau Carbonell, Director de Ventas de Worldsensing, la sesión contó con la participación de Antonis Chrysovergis, Director de Proyectos de Monitorización de la Salud Estructural de mageba, y Victor Salinas Naval, Geofísico y Director de Proyectos de Worldsensing. Como era de esperar, este seminario web altamente informativo dio lugar a una amplia gama de preguntas de los asistentes en línea. Aquí están las principales preguntas y sus respuestas, y para más información sobre la monitorización de puentes no se pierda el webinar completo.
Preguntas
¿Qué avances hay en la medición de los elementos geotécnicos y de cimentación de los puentes?
¿Qué quiere decir IoT?
¿Necesita licencia para LoRa?
¿Podría la supervisión de la salud estructural sustituir algunas inspecciones visuales en los puentes y, en caso afirmativo, cómo?
¿Cuál es su tecnología preferida para la supervisión de puentes: LoRa WAN, Sigfox 0G o IoT aeroespacial?
¿Cómo se gestionan las limitaciones de carga útil de LoRa? ¿Hay un número máximo de registradores que pueden estar en la red?
¿Qué potencia y tamaño tienen el panel solar y las baterías utilizadas en Suiza? ¿Qué instalación utiliza para suministrar energía a la pasarela?
¿Podemos sustituir los sensores de cable por sensores basados en IoT? Y cuál es la comparación de precios entre ambos?
¿Puede determinar el sensor de tensión 3D en un punto concreto de la estructura?
¿Y el futuro de la vigilancia de las infracciones? Será por satélite, 5G o alguna otra tecnología?
En cuanto al coste y la eficacia del satélite conectado con la tecnología, ¿cree que puede llegar a ser viable o será una cuestión de precio?
¿Qué puede decirnos de la vigilancia dinámica?
¿Qué avances hay en la medición de los elementos geotécnicos y de cimentación de los puentes?
Víctor Salinas: Comprender los cimientos y el entorno geotécnico es muy importante, y podemos ofrecer muchos dispositivos que superan a los sensores geotécnicos típicos.
¿Qué quiere decir IoT?
Víctor Salinas: En términos generales, IoT significa Internet de las Cosas. Se refiere a la interconexión entre elementos, creando un conjunto que contiene sensores y software. IoT consiste en un conjunto de tecnologías interrelacionadas que se comunican entre sí. Pueden comunicarse con otros sistemas y proporcionar información relevante para el propietario. Esencialmente, es una red que recibe información de sensores, de forma automática y remota, y garantiza que los datos sigan los canales correctos a través de un software de procesamiento.
¿Necesita una licencia para LoRa?
Víctor Salinas: No. Lo que ofrecemos es perfecto para operar en este ancho de banda. Así que si nos compra a nosotros, tiene dispositivos listos para funcionar sobre el terreno, y están preparados para cumplir todas las normativas de los distintos países, tanto de emisión como de transmisión.
¿Podría la supervisión de la salud estructural sustituir algunas inspecciones visuales en los puentes y, en caso afirmativo, cómo?
Antonis Chrysovergis: Hemos visto que el uso de fisurómetros puede sustituir algunas visitas a los puentes. También tenemos el ejemplo de la monitorización de anclajes, en la que los ingenieros tenían que desplazarse al lugar y realizar mediciones hasta que instalamos el sistema inalámbrico. Por último, está el caso de la monitorización del desplazamiento de los apoyos. Con el sistema se puede ver el movimiento de los apoyos sin tener que ir al lugar a comprobar físicamente lo que está pasando.
Víctor Salinas: Puedes automatizar las visitas o recoger datos sin ir al campo. Pero también puedes utilizar los datos para estudiar cómo evolucionar del mantenimiento periódico al mantenimiento predictivo. Puedes repartir las visitas en periodos más largos, no estar obligado a hacer visitas si la situación no es crítica, y dar prioridad a otras estructuras.
¿Cuál es su tecnología preferida para la supervisión de puentes: LoRa WAN, Sigfox 0G o IoT aeroespacial?
Víctor Salinas: Los distintos protocolos y tipos de tecnología tienen pros y contras para la monitorización de puentes. LoRaWAN, que utilizamos nosotros, y Sigfox son bastante similares porque ambas son redes de área extensa de baja potencia. Preferimos utilizar LoRaWAN. Puede que para otras aplicaciones Sigfox tenga sentido, pero para aplicaciones geotécnicas o estructurales utilizamos LoRaWAN porque cuando compras una pasarela te conviertes en el propietario de la infraestructura en el área de cobertura.
En el caso de Sigfox, se depende de la tecnología de terceros del proveedor de servicios. No estoy seguro de entender la idea de IoT aeroespacial: quizá se refiera al IoT por satélite, que es bastante nuevo. Por ahora no tiene mucha cobertura, pero es una tecnología a la que prestar atención en el futuro porque tiene muchas posibilidades.
¿Cómo se gestionan las limitaciones de carga útil de LoRa cuando se supervisan puentes? Hay un número máximo de registradores que pueden estar en la red?
Antonis Chrysovergis: El sistema depende del número de nodos y de la velocidad de adquisición de datos que se desee. Tenemos sistemas con 25 nodos y adquisición de datos como parte de un programa experimental. Eso proporciona una medición cada minuto y funcionó bien. Depende del protocolo.
Víctor Salinas: Tenemos que centrarnos en dos dimensiones cuando hablamos de las limitaciones de la red. La primera es el número de LoRas y la segunda es la frecuencia con la que se reciben datos. Puedes tener una red pequeña que proporcione información nueva cada 30 segundos, por ejemplo. En ese caso, la limitación en el número de nodos que puedes tener es mayor. Pero si estás recogiendo mediciones con nuestro sistema, los parámetros de tu red pueden aumentar mucho.
Con nuestra arquitectura multipuerta, se pueden admitir más sensores porque se dispone de más puertas de enlace. Por supuesto, hay que diseñar bien la red, pero puedes tener hasta 500 sensores para vigilar los puentes, que no está nada mal.
¿Qué potencia y tamaño tienen el panel solar y las baterías utilizadas en Suiza? ¿Qué instalación utiliza para suministrar energía a la pasarela?
Victor Salinas: Era tal vez un panel solar de medio metro cuadrado, y una batería que puede permanecer inactiva o sin carga durante un período prolongado de tiempo. La batería era de 12 voltios, más pequeña que la de un coche. No tuvimos ningún problema con esa combinación. Por supuesto, a veces había nieve y durante algunas semanas el sistema estaba desconectado hasta que se iba la nieve. Entonces la pasarela se ponía en marcha sola y empezábamos a recibir mediciones de nuevo.
¿Podemos sustituir los sensores de cable por sensores basados en IoT? Y cuál es la comparación de precios entre ambos?
Victor Salinas: Tenemos muchos protocolos, así que me referiré al protocolo LoRa. El protocolo LoRa no permite realizar mediciones rápidas, digamos a 100 hercios, así que tiene algunas limitaciones. No puedo decir mucho sobre la comparación de precios. Cuando se supera el número de sensores, el sistema inalámbrico resulta más barato, pero no puedo dar una respuesta exacta. Dependería del alcance y del tipo de empresa a la que se aplicara. Y habría que tener en cuenta si es necesario realizar mediciones con mucha regularidad.
¿Puede determinar el sensor de tensión 3D en un punto concreto de la estructura?
Víctor Salinas: Worldsensing suministra tecnología para un proveedor de conectividad. Así que centramos nuestros esfuerzos en ofrecer la mejor conectividad para los sensores geotécnicos y técnicos. Nuestro objetivo es proporcionar datos puros al software de terceros, que puede procesar esos datos.
Antonis Chrysovergis: Preparamos los datos para entregarlos a terceros para su procesamiento, así que la respuesta debe ser no, no estamos proporcionando eso para el tensor de estrés. Pero lanzaremos algunas soluciones interesantes en el futuro, que pondrán inteligencia dentro del dispositivo de borde para capturar, procesar y enviar los datos a través de LoRa.
¿Y el futuro de la vigilancia de las infracciones? Será por satélite, 5G o alguna otra tecnología?
Victor Salinas: Nadie lo sabe con seguridad, pero podemos ver que la tecnología LoRa está en muy buena forma. Así que en el futuro, parece que va a aumentar su popularidad. Y en cuanto al mantenimiento de la estructura, si tienes que confiar en algo en el espacio, es seguro que tienes que confiar en tu proveedor de servicios. Puede que el servicio sea bueno y funcione bien, pero con LoRa tú eres el propietario.
Esto será importante en el futuro a la hora de considerar la 5G y la comunicación por satélite.
Antonis Chrysovergis: Creo que la gente busca un sistema estable que pueda suministrar datos en un horizonte temporal de años. Normalmente, cuando instalas demasiados ordenadores, uno falla o se desconecta, o le pasa algo al disco duro. Y cuando eso ocurre tienes que recorrer 500 kilómetros sólo para cambiar un cable, por ejemplo. Creo que la tendencia futura es hacia las mediciones estables y las mediciones estáticas, en las que se puede ver la evolución de la tensión y las grietas a lo largo de los años.
Al fin y al cabo, esto es lo importante para ti, esta es la información que quieres.
En cuanto al coste y la eficacia del satélite conectado con la tecnología, ¿cree que puede llegar a ser viable o será una cuestión de precio?
Víctor Salinas: Ahora mismo la cobertura y los precios no son los mejores, pero la tendencia es hacia precios más baratos y mejor cobertura. Así que supongo que en el futuro va a ser posible hacer una migración eficiente. Pero yo diría que el coste del mantenimiento o la propiedad de la infraestructura va a ser diferente dependiendo de las soluciones.
¿Qué puede decirnos de la vigilancia dinámica?
Victor Salinas: Ahora mismo, LoRa no es capaz de transmitir la cantidad de datos que necesitarías para bandas dinámicas, vibratorias o extensométricas, por ejemplo. Pero si podemos establecer algunos parámetros clave, podemos procesar estos datos en el nodo, y esto llegará en el futuro. Ahora estamos lanzando un sistema basado en lo que llamamos datos por excepción.
Se trata de la detección de eventos, lo que significa que se realiza un seguimiento dinámico y, cuando ocurre algo, enviamos la información y una alerta casi en tiempo real para advertir al usuario de que algo ha sucedido con la estructura. Esto se centra más en la estabilidad de un terraplén o talud, pero este tipo de cosas también pueden afectar a estructuras como puentes.
