Los drones en la obra civil: un recurso en expansión

Los drones en la obra civil: un recurso en expansión

(Artículo publicado en la Revista Obras Urbanas número 68)

En muy poco tiempo, el uso en actividades civiles de vehículos aéreos no tripulados, comúnmente conocidos como drones, ha pasado de ser una simple curiosidad a consolidarse como una alternativa poderosa para un sinfín de tareas. De los tipos de trabajos que tradicionalmente se han asociado con el uso de máquinas en la industria, y que se resumían en las cuatro D -en inglés: dull, dirty, dangerous, dear; es decir, tediosas, sucias, peligrosas y caras-, los drones pronto mostraron su extraordinario potencial en las dos últimas categorías. El empleo de drones hace tiempo que, como antes había sucedido en el ámbito militar, se reveló extraordinariamente útil en misiones civiles que comportan riesgo para las personas, o cuyo coste sería muy elevado o inasumible por medios tradicionales.

Bajo la denominación genérica de drones existen dos grandes tipos de aparatos: los de ala fija y los de ala rotatoria. Las ventajas de los primeros residen en su mayor autonomía y velocidad, en la menor huella sonora y en su versatilidad ante las circunstancias climáticas. Aunque estos pequeños aviones controlados a distancia se emplean satisfactoriamente en sectores como la minería o las grandes infraestructuras, lo cierto es que los multirrotores predominan en aplicaciones civiles. Ello se debe a la posibilidad que ofrecen de despegue y aterrizaje vertical, así como de permanecer en vuelo estacionario; su mayor maniobrabilidad y precisión y su tamaño reducido.

En cuanto a la operación, existen cuatro modos de pilotar estas aeronaves de forma remota: de mayor a menor intervención sobre los controles del aparato, están los modos manual, asistido, automático y autónomo. Si en el primero el piloto controla directamente todas las variables del vuelo –velocidad, altura, rumbo, etc.- en el modo autónomo se predetermina un plan de vuelo, y el dron lo ejecuta sin la intervención en ningún momento del piloto, incluso en situaciones de emergencia.

Con el desarrollo de la tecnología y el abaratamiento de estos dispositivos, los drones están mostrando una gran eficacia en relación a otros dos conceptos, que se sumaban las tradicionales 4 D: posibilidad y precisión. Es decir, actividades que de otra forma serían imposibles, como entrar en el interior de cavidades muy profundas, o que se benefician de la capacidad de estas máquinas para permanecer inmóviles en el espacio. Por otra parte, como veremos, su uso ha evolucionado; ya no se emplean sólo como soportes móviles para captar imágenes, sino que la posibilidad que ofrecen de portar diversos mecanismos se aprovecha para instalar en ellos un gran tipo de dispositivos, desde sensores que miden la calidad del aire, hasta dispositivos para esparcir semillas. Incluso, no cabe hablar sólo de vehículos aéreos, pues se está extendiendo el uso de drones submarinos para vigilar el estado de colectores de aguas residuales urbanas o de determinados puntos de los embalses.

En el ámbito de la ingeniería civil, los drones ofrecen un amplio abanico de posibilidades. Entre las aplicaciones más frecuentes está las cartográficas y topográficas. Los drones, dotados de dispositivos GPS, obtienen imágenes ortogonales o subortogonales, que luego son procesadas por medio de software especializado, como los Sistemas de Información Geográfica (SIG).

Otro uso cada vez más extendido es el del control y la evaluación de impactos de obras o de explotaciones de canteras o minería a cielo abierto. Hasta ahora, en estos trabajos se empleaban dos tipos de técnicas: la topografía clásica y la fotogrametría, en la que se emplean vehículos aéreos tripulados. Ambos procedimientos son costosos, tanto en dinero como en medios materiales, circunstancia que acaba redundando en su dispersión en el tiempo. El uso de drones, mucho más baratos y disponibles, ofrece la misma precisión que los métodos anteriores, pero permite un seguimiento continuo de la evolución de las obras. En la actualidad, la posibilidad de instalar en los drones no sólo cámaras fotográficas convencionales, sino, también, cámaras multiespectrales, térmicas, o, como veremos a continuación, la tecnología LiDAR, amplía exponencialmente los posibles usos de estos dispositivos.

LiDAR (Light Detection And Ranging) es un sistema de medición aérea por medio de un sensor activo monocromático. Las aplicaciones de LiDAR son múltiples, pero se ha demostrado especialmente efectivo en el ámbito forestal. Con este sistema se pueden medir tanto la altura de los árboles, como el volumen de su copa, el índice de masa foliar, etc. Desde mediados de los años 90 del pasado siglo, esta técnica se ha venido empleando para la realización de inventarios forestales, de mapas de vegetación y de pendientes, para la identificación de especies, la captación de CO2, la clasificación de áreas deforestadas o para el seguimiento de incendios forestales. Hasta ahora, se empleaban vehículos aéreos tripulados convencionales, que resultan eficaces, pero cuyo coste es considerable. El desarrollo de drones capaces de llevar pesos cada vez mayores abre nuevas oportunidades para la aplicación de esta tecnología.

La capacidad de los sistemas aéreos controlados de forma remota – (SARP), denominación en la que también se encuadran los drones- para llegar a lugares de difícil acceso y acercarse mucho al objetivo, los hace especialmente idóneos como herramienta para el mantenimiento de líneas eléctricas de alta tensión. La experiencia está demostrando que pueden sustituir en la mayoría de labores que hasta ahora se venían desarrollando a pie o con helicópteros. Entre las primeras está la inspección intensiva de líneas, que requiere que operarios se encaramen a los apoyos que sujetan los cables, con el consiguiente riesgo de caídas. En el resto de tareas, los drones son útiles sustitutos de los helicópteros; para la inspección aérea de líneas, para las labores de topografía, para obtener imágenes de manera rápida en caso de emergencia, para el transporte de cargas ligeras e, incluso, para el tendido de cables, ya que el cable piloto es mucho más ligero que el conductor. Economía de costes, reducción de riesgos y versatilidad, son, de nuevo, las razones que favorecen el empleo de drones en el mantenimiento de líneas eléctricas. Un uso que, sin duda, aumentará en la medida de que se vayan solucionando algunas de las limitaciones en materia de fiabilidad y autonomía de trabajo que aún existen.

Otro campo en el que los drones están mostrando su utilidad es el de la termografía infrarroja. Con esta técnica se pueden localizar puntos calientes en los edificios y prevenir averías; la posibilidad que ofrecen los drones de situar la cámara termográfica en perpendicular al objeto produce imágenes, y por tanto, brinda datos, que hasta el momento eran imposibles de obtener. Además, la termografía mediante drones se puede aplicar para analizar las cubiertas de los edificios desde un punto de vista energético, para estudiar el efecto isla de calor de áreas urbanas, o el estado del aislamiento de las redes de distribución de frío y calor. La diversidad de posibles usos en las ciudades es enorme.

El gran potencial que posee esta tecnología ha hecho que grandes empresas constructoras hayan creado sus propias divisiones de drones, tanto para dar servicios internos a otros departamentos, como para ofrecerlo a clientes externos. Una de esas empresas es ACCIONA Service, que cuenta con la habilitación oficial de la AESA (Agencia Estatal de Seguridad Aérea) para ofrecer un servicio de grabaciones aéreas con drones. Entre los servicios que presta está el de topografía, el seguimiento de obras o, en el ámbito de la comunicación, la realización de grabaciones de eventos, de vistas aéreas de promociones inmobiliarias, reportajes audiovisuales y seguimiento de noticias o actividades deportivas.

Otro sector en el que el uso de drones puede tener un amplio desarrollo es el del ciclo integral del agua. Entre las posibles aplicaciones en este campo están la inspección de la red visitable de colectores de saneamiento y alcantarillado, así como las inspecciones en espacios confinados (tanques de tormenta, galerías, grandes pozos, resaltos, etc.). Igualmente, se pueden emplear en el mapeado de la cuenca fluvial, en el estudio de la pérdida de capacidad de almacenamiento de embalses utilizando drones aéreos y también submarinos, como ya se ha mencionado; en la vigilancia de la calidad de agua de ríos y vertidos, en la gestión eficiente del agua de riego o en la monitorización del estado de los cultivos.

Como es lógico, en una empresa que tiene en la producción de energía una de sus actividades más importantes, los drones juegan un papel relevante en la vigilancia de sus redes eléctricas, aplicación de la que ya se ha hablado, y en la supervisión de sus plantas generadoras. En este apartado habría que hacer una mención especial al uso de drones en la inspección de las palas de los aerogeneradores. La posibilidad de acercar la cámara a corta distancia de esas enormes estructuras resulta especialmente útil para detectar posibles grietas, desperfectos o efectos de la corrosión.

A modo de resumen: los modernos drones ofrecen un amplio abanico de posibilidades en la obra civil. Su versatilidad, facilidad de uso, economía y precisión los convierten ya en una opción claramente ventajosa respecto a procedimientos tradicionales.

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