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Uno de los colaboradores del proyecto instala un sensor en un edificio y otro sostiene un móvil con la aplicación Sensorial Kit:: JV.A.
Una aplicación extremeña que predice daños en edificios

Una aplicación extremeña que predice daños en edificios

Una empresa extremeña crea una red sensorial que se instala en estructuras y mide factores físico-químicos para anticipar lesiones como grietas y humedades

Álvaro Rubio

Miércoles, 27 de enero 2016, 11:20

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El 26 de diciembre de 2012 gran parte de la histórica Puerta de Trinidad, ubicada en el Parque de la Legión de Badajoz, se vino abajo. Cuatro meses después los técnicos de la Universidad de Extremadura confirmaban el riesgo de derrumbe de la Facultad de Medicina tras las grietas aparecidas en varias aulas. Un año más tarde, arcos y estructuras de ladrillo, de varios siglos de antigüedad, se destrozaron en el conjunto de casas medievales de la capital pacense, en la plaza San José del casco antiguo. Todos esos hechos son solo un ejemplo del deterioro de algunos edificios en la región extremeña, una de las razones que han llevado a tres profesionales del sector de la ingeniería a ponerse manos a la obra para crear una aplicación que evite situaciones como esa.

Se trata de José Pérez, ingeniero industrial; María Paz Caballero, ingeniera agrónoma, y Aurelio Sanabria, ingeniero de caminos. Juntos han creado Sensorial Kit, una herramienta que se instala en estructuras de edificios y de forma inalámbrica mide factores físicoquímicos para anticiparse a futuras lesiones o daños. A través de fisurómetros, clinómetros, termohigrómetros, acelerómetros, tensómetros, medidores de PH o analizadores ambientales pueden predecir cuál será el comportamiento del edificio en el futuro.

«Queremos preservar en contraposición al concepto de reparar, porque eso tiene asociado un daño ya irreversible», destaca Pérez, quien apunta que pueden medir aperturas y cierres de fisuras, inclinaciones de muros, pilares y elementos estructurales, la temperatura y humedad ambiental, así como la del terreno, los asentamientos, las tensiones y deformadas en elementos e incluso aspectos como la contaminación atmosférica o el nivel de PH, muy dañino para determinados materiales.

Que midan este tipo de factores no es lo novedoso, lo innovador de su idea es la anticipación, en definitiva, la capacidad de predecir y prevenir. Para ello, el método está formado por sensores que miden parámetros y están conectados a placas electrónicas distribuidas estratégicamente en el edificio. Son estas placas las que transmiten los datos a un nodo central, que más tarde los envía a un servidor vía wifi, GPRS o 4G. «Eso ya dependerá de la estructura y sus características», apunta Caballero.

Con todo eso, el usuario, desde cualquier parte del mundo, puede acceder con sus contraseñas a sus instalaciones a través de una aplicación web instalada en un servidor VPS. De esta forma controlará el estado de su edificio o estructura y recibirá avisos o señales de emergencia. Para que eso suceda, dicho edificio debe estar configurado con sus correspondientes algoritmos. Si es así, la aplicación avisaría al usuario o al profesional en el caso de que exista un peligro. De este modo, determinaría si hay que actuar de urgencia o si hay que hacer un mantenimiento preventivo de algún tipo.

Para que funcione correctamente el sistema, se requiere un estudio previo de cada edificio en el que se establezcan correlaciones y algoritmos de predicción.

En Extremadura

Auscultia, empresa que lleva a cabo este proyecto, nació con la idea de inspeccionar el nivel de seguridad de estructuras, así como su estado de conservación. A partir de esa base, consideró que era necesario anticiparse a posibles daños en edificios históricos que por el coste de mantenimiento están olvidados, cerrados o deteriorados, un aspecto que en Extremadura puede tener un amplio campo de actuación si se tiene en cuenta que en la región hay 256 bienes inmuebles culturales protegidos, según el Ministerio de Educación, Cultura y Deporte.

El otro ámbito es el de la obra civil, o lo que es lo mismo, la disciplina que emplea conocimientos de cálculo, mecánica, hidráulica y química para encargarse del diseño, construcción y mantenimiento de las infraestructuras emplazadas en el entorno, incluyendo carreteras, ferrocarriles, puentes, canales y presas, entre otras construcciones.

Con esas dos premisas, a los creadores de esta iniciativa se les ocurren numerosos ejemplos. «A corto plazo, podríamos usar Sensorial Kit para controlar la estabilidad de determinados muros o la posibilidad de que aparezcan fisuras en edificios públicos. Reparar una grieta puede llegar a costar hasta 200.000 euros, un dinero que no habría que gastarse si nos anticipamos al problema o simplemente si determinamos con anterioridad si realmente es necesaria esa reparación», matiza Sanabria, especializado en obra civil que especifica que «en ese sector hay mucho trabajo hecho de instrumentación y monitorización».

La idea la comparten estos tres extremeños que confían en las posibilidades de su creación. «Actualmente, nos viene muy bien que haya un parque de edificios grande y antiguo. A nosotros la crisis nos ha cogido con pocas infraestructuras y estamos creciendo de manera sostenible», confiesan antes de destacar las características principales de su nueva herramienta.

Es un sistema sensorial inalámbrico. Utilizan sensores específicos con una amplia versatilidad en las comunicaciones sin cables. Están trabajando, entre otros, con Bluetooth Low Energy para que la comunicación pueda efectuarse de forma sencilla con la mayoría de terminales como smartphones y tablets.

Además, pueden acceder a muchos de los edificios e infraestructuras en zonas sin conexión eléctrica y sin Internet. Sus dispositivos pueden transmitir a través de GPRS/4G los datos al centro de control.

Respecto a los sensores, son técnicos y precisos, ya que aportan fundamentos de medición contrastada, que se han utilizado de forma tradicional para el análisis de infraestructuras, pero con modificaciones que mejoran en gran medida sus prestaciones energéticas.

Se caracteriza por ser un sistema sencillo de instalar, que no lleva cables, con un software que detecta los sensores conectados en cada parte del edificio y los configura automáticamente. «Los sistemas tradicionales necesitan complejas instalaciones con cables de datos, transmisores, configuraciones de red y sistemas de comunicaciones complejos», explica José Pérez.

Fases del proyecto

El proyecto de Sensotrial Kit lo empezaron a desarrollar hace dos años y sus frutos se vieron tras conseguir financiación a través de Agrotech, un programa impulsado por la Junta de Extremadura para solicitar ayudas de hasta 50.000 euros destinadas a activar y madurar iniciativas alineadas con los retos identificados para dar respuesta a los principales desafíos de la región.

En total, el Gobierno regional destinó cinco millones de euros a esta convocatoria que respalda nuevos proyectos innovadores y de base tecnológica desde su gestación y para acelerar su proceso de maduración. «Con nuestra participación en ese programa pudimos hacer el prototipo», comentan.

Sin embargo, han tenido que incluir financiación propia y han presentado su idea a Instrumento Pyme, un programa de la Comisión Europea que pretende fomentar la innovación para proporcionar los conocimientos necesarios para que la sociedad haga frente a los desafíos y retos para su desarrollo pleno.

También han solicitado ayuda en Neotec, una convocatoria gestionada por el Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI) que financia la puesta en marcha de nuevos proyectos empresariales que requieran el uso de tecnologías o conocimientos desarrollados a partir de la actividad investigadora.

Con esta última solicitud, pretenden desarrollar sensores con autonomía energética. Quieren conseguir un bajo consumo y apuestan por centrarse en la energía solar y la electromagnética como principales fuentes.

Si todo sale según sus previsiones y les conceden esas ayudas, la iniciativa será una realidad que actualmente cuenta con un prototipo físico que les está sirviendo para hacer pruebas. De hecho, ya lo están probando en algunos edificios de la capital pacense que se encuentran en mal estado.

Su objetivo es que en el periodo de un año se pueda comercializar en el mercado nacional. Quieren vender el producto tanto a profesionales relacionados con la conservación del patrimonio como a usuarios particulares. «Con nuestra gama doméstica, queremos que cualquier persona pueda colocar el sensor en su casa y analizar si determinada grieta está afectando al edificio», explican.

No descartan el salto al mercado internacional y para ello ya cuentan con acuerdos establecidos con diferentes empresas en México y con una filial extremeña en Perú con la que mantienen contacto.

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