GENESI: Seguridad de por vida para las infraestructuras públicas

Investigadores europeos han desarrollado un sistema sensor inalámbrico capaz de vigilar la seguridad de las grandes infraestructuras. De este modo, el sistema podría no solo salvar vidas en infraestructuras cuando envejezcan, sino también reducir sus costes de construcción.

Las edificaciones pueden verse afectadas por terremotos, corrimientos de tierras o defectos de construcción originales. Su derrumbe, en ocasiones catastrófico y con coste de vidas humanas, podría evitarse si en su construcción se instalasen sensores de alerta temprana.

Los investigadores del proyecto financiado con fondos europeos GENESI se propusieron dar con una solución al reto que supone la protección de infraestructuras de primer orden, sobre todo las de uso intenso como puentes o monumentos históricos, y diseñaron una red inalámbrica de sensores (WSN) con la que vigilar parámetros de salud estructural.

«Lo ideal es contar con sensores que duren tanto como la estructura, lo cual puede ser decenas o incluso cientos de años», explica la profesora Chiara Petrioli de la Universidad La Sapienza de Roma, coordinadora del proyecto. «Este era el reto técnico al que nos enfrentábamos. También descubrimos que podíamos instalar las redes de sensores durante los trabajos de construcción para poder corregir los diseños en caso necesario y proteger a los trabajadores de la obra».

En comparación con otras tecnologías, las redes de sensores de GENESI resultan baratas de instalar y mantener y, además, no son intrusivas. Al contar con baterías, también pueden instalarse en zonas apartadas en las que se carezca de suministro eléctrico y no dejan de funcionar aunque la red eléctrica no esté operativa, por ejemplo tras un terremoto.

El metro de Roma y un viaducto suizo

La tecnología se validó en dos emplazamientos de construcción: la nueva línea B1 del metro de Roma y el Pont de la Poya sobre el Río Saane, en Friburgo (Suiza).

En el caso del metro se instalaron segmentos de hormigón del recubrimiento final del túnel dotados con sensores de GENESI justo al lado de la tuneladora para medir en tiempo real parámetros como la tensión, la temperatura y la deformación.

Los datos se transmitieron mediante protocolos propietarios de bajo consumo energético, 3G e Internet a un panel de control y alerta supervisado por ingenieros y geólogos adscritos al proyecto. Estos profesionales pudieron comprobar así si los trabajos de perforación suponían un riesgo para la seguridad de los trabajadores y los pasajeros del metro, una prioridad para el equipo.

La red es más fácil, rápida y barata de instalar y mantener que los sistemas tradicionales de sensores conectados por cables y, con la intención de conseguir una vigilancia del túnel duradera y eficiente desde el punto de vista energético una vez entre en servicio, se proporcionó parte de la energía necesaria mediante microturbinas que se activan con el viento generado por el paso de los trenes.

Durante la construcción del puente suizo se utilizaron unos veinticinco sensores que midieron parámetros como la tensión en los pilares, el desplazamiento de los apoyos y datos relativos al viento, la temperatura y el nivel del agua.

«Resultó de gran utilidad debido a la presencia de múltiples fuentes de incertidumbre en cuanto al diseño, la planificación y la construcción», afirma Holger Wörsching, ingeniero de Solexperts AG, empresa de medición suiza asociada a GENESI. «Cuando se desplazó el puente para salvar el vano, consultamos los datos sobre los procesos de deformación y torsión y así se comprobó que las cargas eran las adecuadas».

Otras aplicaciones

En Solexperts plantean múltiples posibilidades para esta tecnología y ahora están procediendo a su instalación en el túnel de acceso a una central hidroeléctrica en Innertkirchen y una vía ferroviaria alpina vulnerable a los corrimientos de tierras.

Wsense, empresa derivada de GENESI con una plantilla de seis empleados, estudia la instalación de una versión en miniatura del sistema GENESI para controlar los numerosos monumentos públicos del patrimonio italiano. Wsense colabora con el Ministerio de Patrimonio Cultural de este país en otra aplicación sorprendente, la delicada tarea de transportar obras de arte de un museo a otro.

A través del 7PM se invirtió cerca de 2 millones de euros en GENESI. El proyecto estuvo activo desde abril de 2010 hasta agosto de 2013 y en él participaron sietesocios de cuatro países.

(European Commission, CORDIS)