Axpo monitoriza la presa de Limmernsee a 1857 metros de altitud mediante IoT

es.wedoany.com Noticia: Axpo ha desplegado sensores alimentados por batería basados en LoRaWAN en la presa de Limmernsee (Limmernsee dam) y, con la ayuda de la plataforma IoT akenza, introduce los datos de monitorización en un modelo de simulación por elementos finitos para predecir el proceso de envejecimiento del hormigón de la presa a medida que se expande y contrae estacionalmente.

Muchas infraestructuras energéticas europeas se construyeron antes de la aparición de las técnicas modernas de monitorización y no se diseñaron con sensores ni interfaces de datos previstos, pero deberán seguir funcionando de forma segura en el futuro. Los operadores se enfrentan así a un viejo problema: cómo monitorizar estructuras remotas, de difícil acceso y con un coste de cableado elevado. El método tradicional son las inspecciones manuales, en las que los ingenieros acuden al emplazamiento, leen los datos manualmente y se marchan. Cuando los datos llegan al informe ya están obsoletos, y los ingenieros tienen que volver a desplazarse para obtener la siguiente lectura. Riesgos como el envejecimiento del hormigón, la fatiga de materiales y las tensiones térmicas se acumulan lentamente, y las inspecciones puntuales pasan por alto estos cambios. Lo que se necesita son datos continuos, con el mínimo esfuerzo posible y procedentes de lugares que nunca se diseñaron para proporcionarlos.

Tecnologías de red de área amplia de baja potencia (LPWAN) como LoRaWAN eliminan los obstáculos. Los sensores alimentados por batería pueden transmitir pequeños paquetes de datos a varios kilómetros de distancia, y una sola puerta de enlace puede cubrir todo el emplazamiento. No se necesitan cables ni líneas eléctricas, lo que es especialmente importante en lugares como el cuerpo de una presa. Los sensores consumen muy poca energía, una sola batería puede durar años y, tras la instalación, el operador prácticamente no tiene que ocuparse de ellos.

Sin embargo, los sensores son solo la mitad de la respuesta. Los paquetes de datos brutos no son más que bytes, a menos que exista un sistema capaz de decodificarlos y dotarlos de contexto entre cada dispositivo y cada emplazamiento. Procesarlos manualmente o construir ese sistema por cuenta propia es un proyecto para el que la mayoría de los equipos de ingeniería no tiene tiempo. Plataformas IoT como akenza se encargan de esta labor: reciben datos de cualquier tecnología de conectividad, como LoRaWAN, MQTT o redes celulares, los convierten en valores estructurados y los enrutan a paneles de control, bases de datos o herramientas de análisis. Dado que la plataforma es neutral desde el punto de vista tecnológico, los operadores no quedan atados a un único proveedor de conectividad o hardware durante el ciclo de vida del proyecto.

Axpo, el mayor productor de energías renovables de Suiza, ha adoptado exactamente este enfoque en la presa de Limmernsee. Esta presa de arco tiene 146 metros de altura y 370 metros de longitud, está situada a 1.857 metros de altitud en los Alpes y tiene una capacidad de almacenamiento de 92 millones de metros cúbicos; forma parte de la central hidroeléctrica reversible de Linth-Limmern (Linth-Limmern pumped storage plant).

El proyecto de investigación llevado a cabo por Axpo utiliza la simulación por elementos finitos para comprender cómo envejece el hormigón de la presa a medida que se expande y contrae estacionalmente. La simulación requiere entradas continuas de radiación solar global, velocidad y dirección del viento, temperatura del aire y temperatura superficial, variables que impulsan la temperatura del propio hormigón. Axpo instaló sensores alimentados por batería en puntos fijos distribuidos por toda la presa, y una sola puerta de enlace LoRaWAN cubre toda la estructura, por lo que no fue necesario instalar múltiples estaciones en un terreno tan accidentado. Cada lectura se decodifica, normaliza y contextualiza en akenza, y después fluye hacia el modelo de simulación de Axpo, proporcionando entradas para predicciones precisas a largo plazo sobre cómo envejece la estructura.

La instalación completa de los sensores estuvo operativa en una sola jornada laboral, y conectar los sensores a la nube solo llevó unos minutos. Para una estructura de este tamaño y en un lugar tan remoto, se trata de un plazo que la mayoría de los operadores de infraestructuras no se atrevería a prever.

Limmernsee es solo uno de los varios proyectos de monitorización hidrológica que Axpo opera en los Alpes a través de akenza. Para los operadores que gestionan grandes cantidades de infraestructuras de difícil acceso, la experiencia tiene tanto que ver con los plazos como con la tecnología. Un caso de uso de monitorización estructural no tiene por qué implicar una hoja de ruta de digitalización de varios años. La combinación adecuada de sensores de baja potencia, conectividad flexible y una plataforma capaz de entender los datos basta para poner en marcha una monitorización continua en días en lugar de años. Muchas infraestructuras energéticas europeas se acercan a una fase en la que este tipo de monitorización ya no es opcional.