La vigilancia de túneles es una parte importante de la ingeniería. En Estados Unidos, por ejemplo, los túneles representan un mercado valorado en 5.000 millones de dólares, en el que participan más de 700 empresas. En Alemania, por su parte, se construyeron 190 kilómetros de nuevos túneles en 2018. Estas obras son especialmente complejas por el riesgo de derrumbes, desprendimientos de rocas, inundaciones y otros peligros. De ahí que tenga sentido que las empresas de ingeniería y construcción adopten tecnología de monitorización de última generación. Sin embargo, una de las mejores opciones aún no se ha adoptado.
Esta es una de las principales conclusiones de un seminario web de Worldsensing sobre la monitorización de túneles, en el que participaron Alexandre Cosentino, ingeniero de gestión de proyectos de GKM Consultants, y María Navarro Alonso, ingeniera de la oficina técnica de Worldsensing. En una encuesta realizada entre el público, se puso de manifiesto que solo el 23% de los asistentes utilizaba tecnologías de monitorización basadas en LoRa, un protocolo de comunicaciones de bajo consumo y largo alcance especialmente adecuado para la monitorización de túneles. Otro 14% de los encuestados no estaba seguro de la tecnología en uso en sus operaciones.
«La monitorización de la construcción de túneles puede hacerse de varias formas, mediante sistemas manuales o automáticos, que pueden ser cableados o inalámbricos», explica Navarro. «Centrándonos en la tecnología inalámbrica, hay varias tecnologías que pueden ser adecuadas según el tipo de proyecto».
Opciones de vigilancia del túnel
Entre ellas están las tecnologías basadas en redes de área local (LAN), como ZigBee, Bluetooth y WiFi. Se aplican sobre todo a proyectos en los que la comunicación inalámbrica solo es necesaria para distancias cortas, de hasta 100 metros, lo que descarta su uso en grandes proyectos de construcción de túneles. Otra opción es utilizar tecnologías celulares como 3G y 4G. Éstas pueden alcanzar distancias más largas y permiten recoger datos con frecuencia, pero consumen mucha energía.
Esto limita el tiempo durante el cual los sensores que funcionan con baterías pueden trabajar sobre el terreno, a menos que los datos de los sensores sólo se envíen esporádicamente -por ejemplo, una vez al día-, lo que reduce la capacidad del equipo de ingeniería para supervisar el entorno del túnel en tiempo real. Las tecnologías celulares también dependen de la disponibilidad de redes públicas de telefonía móvil y de tener línea de visión con una torre de telefonía, lo que puede ser difícil de conseguir durante la construcción de un túnel.
LoRa, por su parte, «se basa en la tecnología del Internet de las Cosas y aborda los problemas de las tecnologías LAN y celular en cuanto a alcance y consumo de energía», explica Navarro. «Con esta tecnología de red de área amplia y bajo consumo se pueden transmitir datos a grandes distancias necesitando muy poca energía».
Por qué la estrella LoRa es lo mejor para la vigilancia
La familia de productos de Worldsensing, que comprende edge devices, comunicaciones y gestión de redes, se basa en la tecnología LoRa y es compatible con una amplia gama de sensores geotécnicos, geoespaciales y estructurales. Los equipos son robustos, fiables y fáciles de configurar, lo que los hace ideales para entornos de construcción difíciles. Las redes Worldsensing utilizan topologías en estrella para optimizar el uso energético de edge devices.
Las redes pueden basarse en una arquitectura únicagateway utilizando el software CMT Edge (Connectivity Management Tool) de Worldsensing, con transferencia de datos de sensores a un único gateway y envío a sistemas de terceros en caso necesario. Alternativamente, es posible montar arquitecturas multigateway utilizando CMT Cloud. «Esta arquitectura aporta muchas ventajas», afirma Navarro. «Disminuye el riesgo de pérdida de datos, simplifica la gestión e implica más capacidad de procesador».
Para saber más, vea el seminario web ahora.
