La monitorización de puentes es una tarea crucial para garantizar la seguridad y la durabilidad de estas estructuras vitales. En un mundo donde la sostenibilidad se ha convertido en una prioridad, la implementación de sistemas de monitorización eficientes y ecológicos presenta varios desafíos complejos.
La importancia de la monitorización de puentes
Un sistema de monitorización integral ayuda a los ingenieros y operadores de puentes a comprender la integridad estructural, los límites de carga y la vida útil de los puentes. Este tipo de sistemas permite identificar problemas potenciales de manera temprana y tomar medidas para garantizar la seguridad del puente y prevenir daños mayores.
Desafíos en la monitorización sostenible
- Tecnología avanzada: La implementación de sensores y dispositivos de alta tecnología que puedan proporcionar datos precisos y en tiempo real es esencial. Sin embargo, estos dispositivos deben ser energéticamente eficientes y tener un impacto mínimo en el medio ambiente.
- Costes: La instalación y el mantenimiento de sistemas de monitorización avanzados pueden ser costosos. Es necesario encontrar un equilibrio entre la inversión inicial y los beneficios a largo plazo en términos de seguridad y sostenibilidad.
- Integración de datos: La recopilación de datos de múltiples fuentes y su integración en un sistema coherente y accesible es un desafío técnico significativo. Los datos deben ser precisos y estar disponibles para los ingenieros en tiempo real.
- Durabilidad y resistencia: Los dispositivos de monitorización deben ser capaces de resistir condiciones ambientales adversas y funcionar de manera fiable durante largos periodos.
Información adicional: La monitorización de puentes, la piedra angular de la infraestructura sostenible del mañana
Una infraestructura moderna nos permite organizar la movilidad de manera más sostenible, transportar bienes y mercancías de forma respetuosa con el clima y aprovechar las oportunidades que ofrece la digitalización. Prescindir de ella no es una opción.
Nuestra dependencia de infraestructuras seguras, como puentes y carreteras, está creciendo debido a la creciente complejidad e interconexión de nuestra sociedad y economía, entre otros factores. Las infraestructuras envejecidas requieren altos costes de mantenimiento y reemplazo. Con la urbanización y el crecimiento de la población, las demandas sobre estas infraestructuras están aumentando. También son posibles objetivos de amenazas, lo que subraya la necesidad de su seguridad y fiabilidad.
Los puentes juegan un papel esencial en el tráfico vial. Conectan ciudades y pueblos y se utilizan de diversas maneras. La monitorización avanzada de puentes se está volviendo cada vez más esencial para garantizar que los puentes puedan soportar las demandas que se les imponen y responder a posibles daños o deterioros en una etapa temprana.
Los puentes están sujetos a cargas continuas del tráfico, influencias ambientales o eventos naturales como terremotos. Una monitorización efectiva de puentes puede identificar problemas potenciales tempranos y tomar medidas para garantizar la seguridad del puente y prevenir daños mayores. Un sistema de monitorización integral ayuda a los ingenieros y operadores de puentes a comprender la integridad estructural, los límites de carga y la vida útil de los puentes. A menudo es necesario instalar la monitorización de puentes a posteriori. Hay muchos desafíos que superar.
Nuestra dependencia de infraestructuras seguras, como puentes y carreteras, está creciendo debido a la creciente complejidad e interconexión de nuestra sociedad y economía, entre otros factores. Las infraestructuras envejecidas requieren altos costes de mantenimiento y reemplazo. Con la urbanización y el crecimiento de la población, las demandas sobre estas infraestructuras están aumentando. También son posibles objetivos de amenazas, lo que subraya la necesidad de su seguridad y fiabilidad.
Desafíos típicos:
- Acceso limitado a puntos de medición e inspección: Un problema común son las condiciones estructurales como la mala accesibilidad de las juntas de acoplamiento, cables de soporte o grietas. Las rutas de cable complejas y largas para conectar todos los sensores de manera centralizada también forman parte de este problema. Aquí es donde un sistema de medición descentralizado resulta útil. Para ello, se debe instalar un cable de bus a través del cual se realiza la comunicación y se suministra energía a los módulos de medición individuales. Con los módulos de medición Q.series X, también se proporciona la robustez necesaria bajo condiciones difíciles como líneas ferroviarias electrificadas, gracias al aislamiento galvánico incorporado. Combinado con el controlador Q.station, la sincronización perfecta de las señales entre sí a largas distancias no es un problema. Para instalaciones muy complejas, los sensores cableados son una alternativa interesante para transmitir datos en el rango de kHz a largas distancias. Con solo unos pocos clics, los sensores se pueden integrar en la aplicación, y la adquisición y transmisión de datos de medición se resuelven de manera fiable. Además, al utilizar específicamente la energía cinética del mar, el Axial Skelter proporciona una fuente de energía constante y renovable, desplazando el uso de combustibles fósiles y contribuyendo a la neutralización del dióxido de carbono.
- Falta de conexión eléctrica disponible para los sensores y la adquisición de datos: Una situación desafiante es cuando no hay conexiones eléctricas disponibles para los sensores y la adquisición de datos. Se recomienda instalar la tecnología de medición como una solución fuera de la red. En este caso, se instala una unidad de almacenamiento de batería en el gabinete de control principal y se carga a través de un panel solar. Dependiendo de la ubicación y el diseño del sistema, los datos de medición también se pueden almacenar durante períodos más largos en invierno. Una solución similar, pero a menor escala, se puede utilizar para sensores inalámbricos. Esto se debe a que el beneficio es limitado si la batería debe cambiarse regularmente en lugares de difícil acceso.
- Conexión móvil restringida: La monitorización remota significa que no hay nadie en el sitio, y los datos de medición deben ser monitoreados y analizados desde la oficina o el centro de control. Una buena conexión de teléfono móvil es esencial para esto. Pero incluso la mejor conexión puede interrumpirse una vez, por lo que el controlador almacena todos los datos de medición de manera centralizada y los almacena en la nube. Tan pronto como se restablece la conexión, todos los datos de medición se transfieren automáticamente a la nube nuevamente, sin intervención del usuario y sin pérdida de datos.
- Análisis efectivo y visualización simple: El análisis efectivo y la visualización simple de los datos recopilados son otros desafíos importantes en la monitorización de puentes. Es necesario que los datos se puedan mostrar en la pantalla en tiempo real sin retraso, independientemente de la ubicación del usuario. Esto requiere una transmisión de datos fiable y rápida, así como potentes paneles de control basados en navegador.
Además, los datos recopilados deben ser evaluados utilizando algoritmos de análisis inteligentes para obtener información y conocimientos relevantes. Estos algoritmos deben ser capaces de verificar continuamente los datos y enviar alarmas inmediatas al cliente cuando se exceden los parámetros límite. De esta manera, se pueden detectar peligros potenciales o desviaciones de valores críticos temprano y tomar las medidas adecuadas. El desarrollo de tales funciones de análisis y alarma es un desafío técnico para garantizar el uso efectivo de los datos recopilados y crear valor añadido para el cliente. La fácil integración de algoritmos a través de Python, Jupyter Lab, etc., permite una realización rápida y orientada a objetivos de los objetivos del proyecto.
Soluciones innovadoras:
Empresas como Gantner están a la vanguardia en el desarrollo de soluciones de monitorización de puentes que abordan estos desafíos. Utilizando hardware y software avanzados, ofrecen métodos completos y fiables para asegurar la integridad y seguridad de los puentes.
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