Desafío

Garantizar que las comunidades no estén sujetas a inundaciones es una preocupación creciente en un mundo donde el clima está cambiando. Más de 700 ciudades en todo el mundo tienen sistemas de alcantarillado combinados que podrían desbordarse en caso de una inundación severa, lo que resultaría en importantes riesgos para la salud y la infraestructura. Una de estas ciudades es Washington DC en los Estados Unidos, donde un sistema de alcantarillado obsoleto se estaba desbordando en el cercano río Anacostia.

Para evitar tales incidentes, la ciudad seleccionó a Lane Construction para construir un túnel de aguas profundas a gran escala llamado Túnel Noreste de Límite o NEBT. El NEBT es la sección más grande de varios tramos de túneles que forman parte de la Ley de Ríos Limpios de DC Water. El NEBT fue diseñado para conectar los sistemas de alcantarillado y reducir el desbordamiento de aguas pluviales en un 98%. Pero la excavación de un túnel con un diámetro de 23 pies a lo largo de cinco millas bajo áreas densamente urbanizadas no estuvo exenta de peligros. Para Lane Construction, era vital garantizar que el trabajo de tunelización se monitorizara de cerca para que cualquier riesgo pudiera identificarse y abordarse tempranamente.

Solución

Lane Construction contrató al proveedor de servicios de instrumentación y monitorización EnTech Engineering, que utilizó la solución de monitorización remota IoT de Worldsensing, suministrada por Specto Technology, para conectar una serie de sensores utilizados en el proyecto. La instrumentación instalada alrededor del proyecto de tunelización de cinco millas y $583 millones incluyó cuatro gateways inalámbricos, configurados para redundancia, cubriendo más de 280 ubicaciones de monitoreo y 16 inclinómetros inalámbricos conectados a estructuras alrededor del sitio.

Además, EnTech instaló 91 nodos de cuerda vibrante de un canal para leer piezómetros a lo largo del trazado del túnel y adyacentes a los pozos, y 176 nodos de cuerda vibrante de cinco canales para leer extensómetros multipunto y galgas extensométricas. Finalmente, la configuración incluyó 15 nodos analógicos para leer inclinómetros Entech previamente desplegados. Los gateways se instalaron discretamente en el vecindario local, se colocaron dentro de gabinetes y se equiparon con antenas de tres pies para una capacidad de monitorización inalámbrica óptima.

Todos los datos de los dispositivos edge se enviaron a la herramienta de gestión de conectividad (Connectivity Management Tool), la plataforma de gestión de red que ayudó a monitorizar el estado de todos los dispositivos y facilitó la integración con software de visualización de terceros.

“Todo en la solución es casi plug and play. Si hay algún aumento [en el presupuesto] al comprar equipo adicional, ahorrarás fácilmente en mano de obra. Worldsensing es fiable, es rápido y, por esa razón, puedes reducir muchos costos”.

Tyree Williams, Gerente de Ventas, Specto Technology

Beneficios

El uso de la solución de monitorización inalámbrica de Worldsensing eliminó la necesidad de abrir zanjas en la calzada, lo que en un entorno urbanizado como Washington DC “ahorra una enorme cantidad de dinero y tiempo”, según Tyree Williams, Gerente de Ventas de Specto Technology.

Y debido a que la solución de Worldsensing utiliza tecnología de largo alcance (LoRa) de alto rendimiento y bajo consumo de energía, sus capacidades inalámbricas se extienden hasta nueve millas con línea de visión. La red incluso puede captar señales a una milla de distancia de sensores ubicados bajo tapas de alcantarilla de acero. Además, “hubo menos mantenimiento porque la duración de la batería es muy larga”, dice Williams. “Incluso con la tasa de muestreo aumentada, puedes obtener hasta casi cinco años”.

El monitoreo fluido del proyecto ayudó a la tuneladora del NEBT a completar su trabajo según lo previsto en abril de 2021, poniendo a Washington DC en camino de mejorar la pureza del agua del Anacostia hasta un punto en el que pudiera usarse para nadar y pescar para 2030.

Ventajas

• La solución remota IoT cuenta con una amplia gama de integraciones de sensores que permiten el despliegue de una única red para casi todas las tecnologías de monitorización.
• La tecnología LoRa hace que sea rápido y fácil desplegar redes de monitorización incluso en áreas urbanizadas.
• La larga duración de la batería reduce la necesidad de mantenimiento y las costosas visitas al sitio.