La necesidad de monitorizar en detalle una infraestructura de forma sistemática (nivel de repetitividad alto), tanto de la propia infraestructura como su territorio de influencia, para obtener información detallada, precisa y en poco tiempo es en la actualidad una actividad estratégica para los organismos públicos o las empresas propietarias.
La posibilidad de utilizar UAS en la monitorización de grandes infraestructuras lineales es ya una realidad y con ella se abre un gran abanico de posibilidades hasta ahora inéditas en este ámbito; monitorización, cartografía y soporte a la gestión a partir del tratamiento inteligente de imágenes.
¿Por qué ahora se pueden abordar con garantía vuelos UAS para la monitorización de grandes infraestructuras lineales?
Pues básicamente un conjunto de desarrollos técnicos apoyados en la actual legislación (española y europea):
a) Drones de ala fija, con peso inferior a 4 kg y gran autonomía de vuelo (superior a 80 min), son perfectamente utilizables en vuelos en la modalidad BVLOS (vuelos más allá de la línea de visión) facilitando trabajos a 80-100 km de la base de operaciones del UAS;
b) El uso de telecomunicaciones 3G/4G (futuro 5G) supera las limitaciones propia de control por radio (distancia y orografía) situadas a unos pocos km del punto de lanzamiento y control del UAS.
Estas dos características permiten borrar de un plumazo las limitaciones preexistentes y nos abren técnicamente y mentalmente a plantear una nueva tipología de proyectos con UAS, superando el esquema del vuelo típico con dron, vinculando éste a una operación con un multicóptero en vuelo visual, tiempo de vuelo corto (entorno a los 30 min.) y sobre una superficie pequeña de pocas hectáreas.
Vuelos UAS para grandes infraestructuras, ¿En que usuarios y usos estamos pensando?
Redes ferroviarias y de carreteras de alta capacidad, redes eléctricas, oleoductos, conducciones de agua en alta y gas de cientos de km de recorrido y también grandes infraestructuras sensibles (puertos, aeropuertos) son las principales infraestructuras a las que va dirigido este tipo de soluciones.
Empresas de los sectores de las infraestructuras (viaria, ferroviaria) y de las utilities (hidrocarburos, gas, electricidad, agua), organismos públicos de planificación, ejecución y gestión, empresas concesionarias y de contratación de servicios e ingenierías y constructoras son sus usuarios principales.
Los UAS de “ala fija” permiten cubrir, a un coste razonable y tiempo reducido, muchas de las actividades de inspección que actualmente se ejecutan con otros procedimientos, la realización de nuevas actividades que antes no eran abordables y la inclusión de los datos obtenidos en los sistemas de información y gestión de los organismos responsables.
Los servicios UAS pueden ser sustitutivos y complementarios de otras tecnologías (inspección de campo, vuelo en helicóptero, imagen satélite de alta resolución). Ver por ejemplo, el proyecto momit.
La enumeración de usos potenciales es larga, podemos indicar aquellos usos principales:
- Gestión y control de las infraestructuras;
- Inspección de activos – detección temprana (detección de cambios e incidencias);
- Seguimiento de la ejecución de obras;
- Cartografía de la infraestructura y su actualización;
- Monitorización de la red y las instalaciones en situaciones de emergencia;
- Monitorización de riesgo geológico en sectores sensibles de la red;
- “Vegetation encroachment”.
Las dos principales temáticas en monitorización de infraestructuras
En la mayoría de los usos mencionados anteriormente, los productos básicos de la monitorización son del tipo “cartográfico” es decir se basan en la elaboración de cartografías temáticas (con gran detalle en resolución de imagen y precisión cartográfica), con una cierta repetitividad anual (vuelos UAS programados), que son inseridas en los sistemas de información de las empresas gestoras y que generalmente van acompañadas por informes de situación o de incidencias para cada una de las temáticas abordadas.
La naturaleza del producto (monitorización, detección de cambios y su cartografía) sobre una “realidad” cambiante, hace que este tipo de temática vaya a tener continuidad durante mucho tiempo.
Por otro lado, las capacidades actuales de las redes telefonía 3G/4G permiten la transmisión de datos e imágenes en tiempo real desde el UAS en operación (o flota de UASs) hacia los centros de control, facilitando no solo la generación de cartografías rápidas, sino también el tratamiento de las imágenes (video incluido) cruzado con otras bases de datos, como soporte estratégico para la toma de decisiones en directo en la gestión de las infraestructuras.
En este procesamiento no cartográfico de las imágenes tienen un rol especial los nuevos desarrollos vinculados a la visión por computador, inteligencia artificial, deep learning y big data. Ejemplos de este tipo de soluciones en tiempo real son las destinadas al control del tráfico o a la gestión de emergencias en las infraestructuras.
¿Solo infraestructuras lineales?
El uso de los drones de ala fija para la monitorización de grandes infraestructuras lineales y sus características (tipología de operación BVLOS en larga distancia, telecomunicaciones, transmisión de datos e imágenes y post proceso) son extrapolables a otros entornos que no son infraestructuras pero que comparten algunas características comunes, como son una gran longitud de recorrido y un área de influencia reducida situada a ambos márgenes de su recorrido.
Destacamos dos entornos, que por sus características (ambientales y territoriales) en la interfície entre procesos naturales y actividad humana también requieren, para su correcta gestión, de la realización de trabajos de inspección con una elevada repetitividad anual. Estamos hablando de la monitorización de la costa y de la red hidrográfica cuya responsabilidad de gestión recae en diversos organismos públicos (ministerios y departamentos de medio ambiente, confederaciones hidrográficas y departamentos de territorio y urbanismo).