Contexto

El monitoreo geotécnico de estructuras de presas es un pilar fundamental para la gestión de la seguridad en los proyectos hidroeléctricos. En Brasil, todavía prevalece la recolección manual de datos en muchos activos operativos. En este contexto, las centrales hidroeléctricas de Ilha Solteira y Jupiá, operadas por CTG Brasil, pasaron por un amplio proceso de modernización de su instrumentación, liderado por G5 Engenharia y G5 Instrumentos, y con énfasis en la automatización de una parte significativa de los sensores geotécnicos mediante la adopción de la tecnología Loadsensing.

La iniciativa resultó en uno de los mayores proyectos de automatización de presas jamás ejecutado en América del Sur, consolidando un cambio estratégico en el enfoque tecnológico. Se sustituyó la arquitectura originalmente prevista por una solución basada en comunicación LoRaWAN y módulos inalámbricos Loadsensing.

La modernización fue implementada en las centrales Ilha Solteira (capacidad instalada de 3.444 MW) y Jupiá (1.551 MW), que en conjunto forman el sexto mayor complejo hidroeléctrico del mundo. Las estructuras monitoreadas incluyen presas de tierra y concreto, abarcando zonas con galerías técnicas de difícil acceso, lo que refuerza la relevancia de adoptar sistemas autónomos e inalámbricos.

Solución

La arquitectura Loadsensing implementada comprende:

• Registradores de datos LS-G6-VW-1M (1 canal para cuerda vibrante).
• LS-G6-gateway con conectividad LoRa y NB-IoT para recopilar y almacenar los datos recogidos sobre el terreno.
• Integración directa con la plataforma de gestión de software a través de una API segura con sincronización periódica.

Además, dataloggers tradicionales con multiplexores cableados en la presa de hormigón. El sistema permite la adquisición continua de datos, con envío automático a la nube e interoperabilidad con los sistemas corporativos de CTG Brasil, permitiendo análisis en tiempo real, trazabilidad de las lecturas y respuesta rápida en caso de anomalías.

«La adopción de la tecnología Loadsensing en las centrales de Ilha Solteira y Jupiá representa un hito en la modernización de la instrumentación geotécnica en las presas brasileñas.»

Giovanni Carvalho Marquesi, Director Ejecutivo, G5 Engenharia, G5 Instrumentos

Beneficios

G5 desarrolló el proyecto en dos fases distintas: la fase conceptual, centrada en la definición técnica y la evaluación de soluciones; y la fase ejecutiva, que incluyó mediciones detalladas y pruebas con prototipos. Las soluciones variaron entre comunicación por radio, cableada y mixta, según el tipo de estructura (tierra u hormigón).

Durante la fase de diseño ejecutivo, se decidió sustituir el sistema inicialmente previsto —basado en dataloggers tradicionales con multiplexores cableados — por la tecnología Loadsensing para la presa de tierra. Esta transición se fundamentó en criterios de viabilidad técnica, seguridad operativa y optimización de costos.

Las principales ventajas técnicas de la solución Loadsensing son:

• Reducción en más de 12 km del cableado necesario en las estructuras supervisadas.
• Reducción del 30% del tiempo total de instalación y puesta en marcha.
• Mitigación de los riesgos operativos en espacios confinados y en altura.
• Mayor fiabilidad de las comunicaciones en zonas subterráneas.
• Escalabilidad y reconfiguración a distancia de los intervalos de lectura.

La estructura de transmisión de datos consistió en seis estaciones integradas mediante fibra óptica y radio, con conexión final al conmutador interno de CTG Brasil. El sistema se integró en la plataforma corporativa de seguridad de presas, con validación cruzada entre las lecturas automatizadas y los registros históricos manuales.

Ventajas

• Automatización robusta y adaptable en grandes estructuras de hormigón y tierra.
• Reducción significativa de la infraestructura civil y eléctrica.
• Integración total con la plataforma de software corporativa.
• Implementación con éxito llevada a cabo por G5 Engenhaira y G5 Instrumentos, con fuerte adhesión a los requisitos técnicos de CTG Brasil.

Con una tasa de lectura efectiva superior al 90 % y la adopción de un mantenimiento preventivo semestral, el sistema ha demostrado solidez y precisión. La Central Hidroeléctrica Ilha Solteira mantiene la recolección manual como medida de contingencia, pero reconoce el valor añadido de la automatización para la seguridad y la fiabilidad del monitoreo.
La experiencia adquirida en este proyecto abre camino para la replicación del modelo en otros emprendimientos hidroeléctricos, sirviendo como referencia técnica y operativa a nivel nacional e internacional