Centro de conocimiento / Sensores de seguridad

Infraestructura Geotécnica

Artículo

Sensores de seguridad

Sensores de seguridad

Visión general

Este artículo se publicó originalmente en https://www.eib.org/en/stories/remote-monitoring-system

Un deslizamiento de tierra que descarriló un tren da lugar a un nuevo enfoque en materia de seguridad, mientras una start-up española especializada en sistemas de monitorización remota se propone salvar vidas y adaptarse al cambio climático

La línea ferroviaria entre Lleida y La Pobla de Segur, en la escarpada zona al norte de Barcelona, atraviesa montañas y discurre por profundos desfiladeros. La línea constituye un enlace fundamental en una zona remota donde las carreteras locales rara vez discurren en línea recta.

El 12 de marzo de 2021, cuando el primer tren del día se adentraba en un túnel, se produjo un desprendimiento de tierra sin previo aviso. Al salir del túnel, el tren chocó contra un montón de rocas recién desprendidas y descarriló, justo al lado de un precipicio escarpado.

Afortunadamente, no hubo heridos. Sin embargo, la línea permaneció cerrada durante varias semanas y el tren tuvo que someterse a reparaciones exhaustivas y costosas.

Al comenzar las obras en las vías, Ferrocarrils de la Generalitat de Catalunya, la empresa operadora del ferrocarril, decidió probar algo nuevo.

La empresa contrató a una empresa con sede en Barcelona llamada Worldsensing para que instalara un sofisticado sistema de sensores y dispositivos inalámbricos de recopilación de datos que permitiera supervisar de forma continua las condiciones en el exterior del túnel.

El sistema incluye dispositivos que detectan cualquier movimiento en las grietas del acantilado que se eleva sobre la línea. Otros sensores supervisan las vías y las condiciones meteorológicas. Las temperaturas extremas, ya sea de calor o de frío, así como las lluvias intensas o la nieve, podrían afectar a la seguridad. Los datos se envían continuamente a una plataforma en la nube a través de una aplicación que se puede utilizar de forma remota, lo que permite emitir alertas tempranas en caso de peligro.

Los sistemas de monitorización remota tienen el potencial de salvar vidas y prolongar la vida útil de las infraestructuras críticas y civiles, como carreteras, vías férreas, puentes y túneles. A medida que el cambio climático aumenta la frecuencia de los fenómenos meteorológicos extremos, la importancia de estos sistemas no hace más que crecer.

Innovación en el «Internet de las cosas»

Albert Tortajada, responsable de infraestructuras de la empresa ferroviaria, afirma tener grandes esperanzas en el futuro de la monitorización inalámbrica en las tres líneas que gestiona en Cataluña.

«En el mundo ferroviario, la seguridad es lo primero», afirma. «Nuestra visión para los próximos años es que haya más sensores, más sistemas de vigilancia y una mayor transmisión de esos datos que permitan proteger a nuestros pasajeros y a nuestros trenes».

Worldsensing es pionera en el uso del «Internet de las cosas» para crear redes que recopilan y comparten datos sobre el estado de infraestructuras críticas y proyectos industriales a gran escala, como las explotaciones mineras. Pero sus redes se están utilizando incluso para supervisar lugares históricos y culturales, como un cementerio de Barcelona que sufrió un deslizamiento de tierra que destruyó tumbas en 2017.

La empresa establece la conectividad, a menudo en lugares remotos, y crea redes utilizando sus propios «edge devices», que recopilan datos de sensores de terceros de forma inalámbrica. Gracias a la transmisión por radio de bajo consumo y largo alcance (a menudo denominada LPWAN), las redes LoRA (de largo alcance) de Worldsensing pueden funcionar hasta 10 años sin necesidad de mantenimiento.

Marc Janeras es ingeniero del Instituto de Cartografía y Geología de Cataluña; este instituto colabora con la empresa ferroviaria para supervisar la seguridad de sus líneas. Participó en la planificación destinada a evitar otro accidente fuera del túnel. Tras la instalación de cables y vallas metálicas ancladas para evitar físicamente otro desprendimiento, Marc y otros ingenieros del Instituto colaboraron con Worldsensing para diseñar la solución de monitorización.

Afirma que se tardará aproximadamente un año en obtener los datos de referencia que les ayudarán a comprender el comportamiento «normal» del acantilado y a saber qué señales fuera de lo normal deben ser motivo de preocupación. En un plano más general, afirma que le entusiasma el potencial que tienen estos sistemas para tener un amplio impacto.

Protección de infraestructuras críticas

«El enfoque clásico es: “Vale, estudio una pendiente, evalúo la estabilidad y demás, y una vez terminado el trabajo, pasamos a otro lugar”», afirma. «Ahora, con estas redes de monitorización, estamos pasando de esa idea a una red global en la que podemos aprender de un proyecto y aplicar esos conocimientos a otro».

El Banco Europeo de Inversiones reconoció el potencial de las innovaciones de Worldsensing, que están cobrando especial importancia debido a los fenómenos meteorológicos extremos provocados por la crisis climática. El banco de la UE concedió a la empresa un préstamo de 10 millones de euros para seguir desarrollando su tecnología.

Ignasi Garcia-Milà Vidal, director de proyectos de innovación de Worldsensing, afirma que una de las principales ventajas de este tipo de soluciones es que, con el tiempo, reduce la necesidad de realizar lecturas y mediciones manuales, lo que supone un ahorro económico y una reducción de las emisiones de carbono derivadas del desplazamiento de equipos a lugares remotos. Pero también proporciona datos en tiempo real y mediciones más sofisticadas que suponen un cambio revolucionario, afirma.

«Gracias a estos dispositivos de bajo consumo del Internet de las cosas, ofrecemos la digitalización completa de todo un sector», afirma, «el de la monitorización geotécnica, geoespacial y estructural».