Desafío

Todas las vías ferroviarias deben ser cuidadosamente monitorizadas para garantizar la integridad de las estructuras que soportan trenes pesados y de alta velocidad. Esto es especialmente importante en infraestructuras históricas y envejecidas como el puente de Hawarden — un puente ferroviario sobre el río Dee en Gales.

Inaugurado en agosto de 1889, el puente de Hawarden fue originalmente el puente giratorio más grande del Reino Unido. Su sección central podía girar 90 grados, permitiendo el paso seguro de barcos de gran altura por el río. Para 1960, el tráfico fluvial fue cesando gradualmente y el tramo móvil del puente giratorio fue soldado.

Con el paso de los años, el movimiento frecuente del puente de Hawarden entre sus posiciones abierta y cerrada había provocado tensiones operativas en la mampostería de sus estribos. Para la década de 2000, se había degradado aún más debido a las duras condiciones — principalmente el agua salada y el clima — a las que había estado expuesto desde su inauguración.

En 2009, se determinó que las grietas en la mampostería del puente de Hawarden eran únicamente de carácter estético. No obstante, el operador del puente tenía interés en aumentar la frecuencia de monitorización mediante equipos automatizados para garantizar la integridad continua del puente, especialmente ante la creciente preocupación por cuestiones como el cambio climático y el envejecimiento de las infraestructuras.

Solución

Dado que el puente es accesible al público, el operador decidió no utilizar estaciones totales, ya que podrían haber sido objeto de vandalismo. En su lugar, optaron por equipos robustos de Worldsensing. La instalación comprende:

- 6 inclinómetros triaxiales LS-G6-TIL90-X / WiSOS480 inalámbricos
- 3 medidores de fisuras
- 2 dataloggers
- Un gateway alimentado por batería y energía solar, instalado a unos 200 metros del puente, en una ubicación fuera del alcance del público.

Los datos del sistema de monitorización se transmiten cada seis horas desde el gateway, vía red móvil 4G, a la herramienta de gestión de conectividad de Worldsensing, CMT Edge. Desde allí, la empresa puede evaluar en tiempo real el rendimiento de la red y de sus dispositivos.

Los datos procesados desde CMT se transmiten mediante comunicaciones seguras cifradas de extremo a extremo con AES de 128 bits a un software de visualización de datos que forma parte del portafolio de Infrastructure IoT de Bentley. Este software alojado en la nube ofrece acceso remoto instantáneo a los datos de los sensores del puente de Hawarden y proporciona información detallada sobre su estado actual. Con alarmas y notificaciones personalizadas, los ingenieros pueden ser notificados de inmediato si las lecturas de los sensores se encuentran fuera del rango normal.

Beneficios

El sistema de monitorización utilizado en el puente de Hawarden ha demostrado ser una solución robusta y fiable para monitorizar la salud estructural del puente. A nivel de dispositivo, la tecnología de Worldsensing empleada es discreta pero resistente, y con las nuevas baterías de litio-manganeso puede funcionar hasta 25 años sin necesidad de mantenimiento.

En cuanto al despliegue de software, la combinación de CMT integrado con el software de visualización proporciona a la empresa de monitorización una solución completa de gestión de red y datos, con una interfaz de usuario dedicada para controlar el rendimiento de la red y una herramienta robusta de visualización de datos para evaluar en todo momento la salud estructural del puente.

Aunque se llevarán a cabo revisiones trimestrales, contar con esta tecnología evita el gasto de realizar evaluaciones manuales más frecuentes del puente y proporciona actualizaciones más regulares de las que serían rentables mediante visitas presenciales.

Ventajas

• La monitorización inalámbrica elimina la necesidad de visitas regulares al sitio, reduciendo el costo de la monitorización.
• Dispositivos discretos con carcasas robustas minimizan la probabilidad de daños por vandalismo.
• La alimentación por batería permite que los dispositivos funcionen durante años sin necesidad de mantenimiento.
• Un software de visualización versátil permite crear correlaciones y alertas críticas tanto para los datos de inclinación como para los del medidor de fisuras.