3.4: Sensores para Evaluación de Condición de Inspección

También se pueden usar una variedad de pruebas para ayudar o reemplazar la inspección manual. Por ejemplo, se pueden obtener imágenes infrarrojas para ayudar a la inspección del techo, con áreas de alto flujo de calor que indican problemas de aislamiento. Las muestras de agua se pueden analizar para detectar una variedad de oligoelementos. Estos resultados de pruebas se pueden considerar para llegar a una calificación de evaluación de condición particular.

Un ejemplo de una evaluación automatizada de la condición basada en sensores es el Índice Internacional de Rugosidad (IRI) ampliamente utilizado para pavimentos. Este índice se basa en la variación vertical de una superficie de pavimento sobre una longitud particular del pavimento. Una mayor variación vertical representa pavimento más áspero y peor estado. El Índice Internacional de Rugosidad se calcula a partir de mediciones de profundidad láser y se reporta en unidades de longitud (de variación vertical) divididas por longitud de medición, como milímetros por metro. La Figura 3.6 muestra los valores típicos del Índice Internacional de Rugosidad para diferentes tipos de pavimentos y para diferentes tipos de pavimento. También se muestra en la Figura 3.6 una velocidad de uso típica para pavimentos de diferentes condiciones.

Figura 3.6 - Índice Internacional de Rugosidad. Fuente: Sayers, 1986. Redibujado y alterado por Autores.

Para un índice automatizado como el Índice Internacional de Rugosidad, un gerente quisiera saber cómo podría compararse el índice con las inspecciones manuales y cómo el índice podría correlacionarse con los costos del usuario (o en este caso, la comodidad del viajero). Afortunadamente, para el Índice Internacional de Rugosidad existe una buena correlación tanto con las inspecciones manuales como con la calidad de conducción reportada, siempre y cuando se realicen mediciones de rugosidad para todo el ancho de la superficie del pavimento.

También son posibles otros enfoques automatizados para la evaluación del estado del pavimento. En particular, las imágenes de video de las superficies de pavimento pueden analizarse mediante software para una evaluación directa del estado. Estos métodos hacen uso de sensores menos costosos en forma de cámaras de video y se basan en enfoques de reconocimiento de patrones para el peligro del pavimento. En muchos casos, se puede emplear una combinación de diferentes enfoques, con la inspección manual a menudo utilizada para la evaluación de alternativas de mantenimiento.

Se puede utilizar una variedad de otros sensores no destructivos para la inspección de componentes de infraestructura. La inspección visual se describe anteriormente, pero otras pueden incluir: Sensores de Penetrante Líquido, Magnético, Ultrasónico, Corriente de Falso y de Rayos X. La Figura 3.7 ilustra el uso de sensores ultrasónicos para identificar posibles fallas estructurales ocultas dentro de un componente como una viga o riel de construcción de acero.

Figura 3.7 - Inspección Ultrasónica de Estructuras. Fuente: Wikipedia Commons, 'Principio de pruebas ultrasónicas', By No se proporcionó autor legible por máquina. Romary asumió (basado en reclamos de derechos de autor). [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html), CC-BY-SA-3.0 (creativecommons.org/licencias/by- sa/3.0/) o CC BY 2.5 (http://creativecommons.org/licenses/by/2.5)], upload.wikimedia.org/wikiped... ipe.svg/330px- ut_principe.svg.png). Un Echo Temprano identifica un posible defecto como una grieta dentro de la estructura.

Cerraremos con algunos ejemplos de dispositivos y sensores utilizados para diferentes tipos de inspecciones de infraestructura.

• Los equipos e instalaciones de la planta de energía pueden inspeccionarse visualmente, pero los elementos de difícil acceso y la identificación de corrosión requieren sensores especiales. Las sondas de corrientes de Feddy, los robots de rastreo y los drones voladores pueden ayudar a los inspectores
• Siempre se recomienda la inspección periódica de cables metálicos para elevadores aéreos y líneas de transmisión (y a menudo requerida por la regulación). Si bien la inspección visual es el método tradicional de inspección, se pueden usar drones, dispositivos de medición y sensores para fallas internas.
• La inspección del tanque de almacenamiento se realiza de forma rutinaria. Sobre el suelo, los tanques se pueden observar manualmente, con orugas o con drones. Los tanques debajo del suelo se pueden inspeccionar desde el interior (como con las tuberías), pero la inspección exterior debajo del suelo es difícil.
• La inspección de rieles se puede realizar manualmente, pero generalmente se emplean sensores especializados para evaluar la geometría o los defectos ocultos. Los vehículos dedicados se utilizan comúnmente, pero ya hay equipos disponibles que pueden monitorear las condiciones del ferrocarril desde trenes que circulan regularmente.

• Las fugas de gas natural cuentan con sensores especializados que pueden ser portátiles o diseñados para vehículos. Dado que el gas natural (o metanol) es un potente gas de efecto invernadero, un nuevo énfasis en la inspección para la identificación y reparación de fugas es cada vez más frecuente e importante.