Sensórica avanzada para infraestructuras: casos prácticos

En infraestructuras, los avances en algunos procesos de fabricación no han ido al mismo ritmo que en otros sectores (automoción, electrónica de consumo, telecomunicaciones…). Sin embargo, están en auge algunas tecnologías novedosas que permiten medir parámetros en la construcción para mejorar en eficiencia, ayudar en el mantenimiento, reducir tiempos y costes o dotar de mayor seguridad. El uso de sensórica avanzada, por ejemplo, es un escenario que puede contribuir a la aceleración de avances en el sector.

Sistemas IoT para la optimización de procesos

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  Witeklab es una consultora tecnológica que realiza desarrollos IoT basados en tecnología de sensores, transmisión inalámbrica de energía y datos en la nube. Utilizan un procesado en forma de algoritmos avanzados con aplicaciones en sectores diversos, además de sistemas de medida novedosos.  Una de sus áreas de especialización es la I + D + I en edificación, obra civil y grandes infraestructuras, industrias con necesidades muy específicas. La consultora ha desarrollado soluciones para cubrir estas necesidades, intentando aportar, además, valor añadido en sus distintos campos de actuación.

• Monsec: Se trata de un producto desarrollado conjuntamente con Smart Engineering (UPC spin-off) que ha dado lugar recientemente a un nuevo sistema integrado para la trazabilidad y el seguimiento de parámetros fisicoquímicos mediante chips con tecnología UHF, aplicable a elementos de hormigón. Esta solución para el seguimiento del fraguado del hormigón en proyectos de construcción registra parámetros clave en el interior del encofrado de forma automatizada y ofrece información precisa, en tiempo real, sobre la resistencia y la madurez del hormigón durante el proceso de fraguado. Al enviar los datos vía internet y presentarlos a través de una aplicación web, se permite el control a distancia del proceso de fraguado de un número ilimitado de proyectos de construcción. Además, este sistema facilita la evaluación del proceso de fraguado y ofrece un apoyo fiable a la dirección de los proyectos en la toma de decisiones para las intervenciones en el encofrado, basándose en datos reales.

Sensor Monsec. Fuente: Witeklab

• Trenchip: Consiste en una solución integral que permite marcar puntos concretos en zanjas y canalizaciones subterráneas mediante sensores pasivos, localizarlos posteriormente con precisión, registrar toda la información relativa a ellos, y mantenerla actualizada y siempre disponible en la nube. El sensor está basado en un diseño de antenas que permite una buena propagación de campos bajo circunstancias poco adecuadas para éstas, como es la ubicación bajo tierra o el hecho de estar envueltas por diferentes capas de materiales. Mientras una antena típica permite una propagación en espacio libre, donde existen unas permitividades de 1, con este método se consigue un óptimo compromiso entre adaptación al medio con permitividades entre 1 y 20 y la ganancia. Este sensor busca solucionar los principales problemas de la gestión de activos subterráneos: la fragmentación y poca transparencia de la información disponible, principalmente. Este hecho genera poca seguridad industrial en las actuaciones de campo. El uso de sensores RFID facilita la localización precisa de los activos marcados y proporciona mayor seguridad a la hora de reabrir las zanjas, mientras que el registro y procesado de datos en la nube garantiza la trazabilidad de la información relativa a los activos marcados.

Solución Trenchip. Fuente: Wiketlab

• Corrochip: Se trata de un sistema inteligente y autónomo que permite medir parámetros relacionados con el monitoreo de la salud estructural (SHM) como la corriente de corrosión, la velocidad de corrosión o la pérdida de sección, entre otros. Estos parámetros se pueden obtener gracias a las pruebas voltamperométricas (voltaje y amperaje) realizadas en sensores empotrados de superficie efectiva conocida, y gracias a una aproximación precisa al método de extrapolación de Tafel. Esta solución, además, puede automatizarse, y destaca por una larga esperanza de vida. Gracias a este sistema de mantenimiento predictivo las concesionarias a cargo del mantenimiento de puertos pueden ahorrar costos en comparación con otras estrategias de mantenimiento preventivo o correctivo. La técnica de medida de la corriente de corrosión, basada en una reinterpretación del método más robusto y extendido de extrapolación de Tafel, permite reducir considerablemente el tiempo de la medida, previniendo la polarización de los elementos metálicos y reduciendo los requerimientos energéticos. Estas, entre otras peculiaridades, permitieron a la consultora tecnológica diseñar un hardware específico que se conecta a una unidad central y realiza medias diarias sobre sensores embebidos. La principal diferencia entre el método de Tafel y otros métodos para monitoreo de corrosión empleados actualmente, como el método de resistencia de polarización lineal, es el grado de precisión que ofrece (gradiente de error solo de 2% contra 10-15%).

La corrosión es uno de los procesos más preocupantes relacionados con el deterioro de las armaduras embebidas en estructuras de hormigón. Fuente: Witeklab Fuente foto principal: Witeklab Autor: Ignasi Cairó Molins, PhD. CTO en Wiketlab