Escudo de la Universidad Politécnica de Madrid

Escuela Técnica Superior de Ingenieros
en Topografía, Geodesia y Cartografía

Satélites para controlar los movimientos de los edificios en tiempo real y desde el móvil

Investigadores de la UPM, del Grupo SEMEPRO de la Escuela y de la UPV desarrollan un sistema de control del movimiento de edificios en tiempo real basado en técnicas de observación por satélite que permite enviar los datos directamente a un dispositivo móvil.

Conocer en tiempo real el movimiento de la estructura de un edificio es fundamental para gestionar los riesgos que les pueden afectar ante los diferentes fenómenos naturales. La mejora en las tecnologías de observación satelital GNSS, en el procesamiento de datos y en la telefonía móvil ha permitido la actualización y desarrollo de la metodología aplicada al control de la dinámica estructural en tiempo real y perfeccionado las herramientas de que disponen los investigadores para este fin. Un estudio desarrollado por la Universidades Politécnicas de Madrid (UPM) y de Valencia (UPV)  ha desarrollado un algoritmo que mejora el control del movimiento en tiempo real  de estructuras constructivas basado en técnicas de observación por satélite.

Mercedes Farjas, del Grupo de Investigación SEMEPRO: Seguridad y Mejora de Procesos, adscrito a la Escuela, y una de las autoras del trabajo explica “La investigación plantea el objetivo de crear e implementar un algoritmo de cálculo y control mediante redes geodésicas locales que aseguren la fiabilidad de los resultados y la visualización de los mismos en tiempo real mediante una App de telefonía móvil, con la posibilidad de implementar alarmas de prevención de siniestros.

Torre EspacioLos investigadores diseñaron una nueva metodología que aplicaron a la monitorización continua del edificio Torre Espacio (Cuatro Torres Business Area, Madrid) durante más de un año (entre mayo de 2014 y noviembre de 2015).

Se capturaron datos cada 5 segundos y se calculó el posicionamiento cada 25 segundos. Todos estos datos se visualizaron a través de un App en la que, en tiempo real, aparece la posición de cada una de las antenas GNSS ubicadas en la azotea de la Torre”, explica Mercedes.

El sistema de monitorización se configuró en Torre Espacio para asegurar un umbral de precisión esperable en cualquier desplazamiento de ±0,007 m. en desviación típica. 

Los condicionados impuestos en los algoritmos implementados aseguran un límite de precisión real del desplazamiento calculado de ±0,01 m, con una probabilidad de 0,999.

Estos resultados fueron presentados en Congreso CTBUH 2016 International Conference en Hong Kong, que se ocupa de las innovaciones relacionadas con la construcción de edificios de gran altura.

Un sistema más preciso y fiable

El sistema permite un control del movimiento, con más precisión y fiabilidad, y ello facilita el análisis científico y sistemático de la dinámica general de estructuras constructivas resultando  una interesante fuente de información extrapolable a proyectos constructivos nuevos.

* Interface Gráfica de Usuario: los círculos rojos, azul y verde representan la posición de las antenas 1, 2, 3 y 4. En este caso el sistema envía alertas automáticas cuando el desplazamiento es superior a 5 cm

“El algoritmo que hemos desarrollado mejora la gestión del riesgo ante fenómenos naturales, ya que, por ejemplo, es recomendable tener los datos de posición de un edificio después de un movimiento sísmico para verificar la estabilidad de la estructura, y su vuelta a la posición inicial”, aseguran.

Además, la evaluación continua del desplazamiento del edificio puede permitir comprobar que responde a los supuestos estructurales calculados en el proyecto de su diseño, representando un item más para su seguridad. “Las respuestas estructurales anómalas o no esperadas durante las fases de construcción, o en fase de explotación pueden ayudar a detectar problemas presentes y futuros y pueden suponer una mejora en el mantenimiento de la vida útil de la estructura”, añaden las investigadoras.

La posibilidad de seguir esta monitorización en tiempo real es otra de las grandes ventajas que plantea este sistema. “Esto nos permite mantener continuamente informado al cliente del estado de la obra en tiempo real con alta precisión y fiabilidad y enviarle alertas automáticas de peligro”, indican.

El algoritmo desarrollado por los investigadores de la UPM y la UPV ha resultado galardonado con el tercer premio en la fase regional de la Competición Europea de Navegación por Satélite otorgado por el GNSS europeo Agencia (GSA), la Agencia Espacial Europea (ESA), el Centro Aeroespacial Alemán (DLR) y el Ministerio Federal Alemán de Transporte e Infraestructura Digital (BMWi) en asociación con el Ministerio Federal de Asuntos Económicos y Energía (BMWi).

Noticia original UPM