Cuando usar sistemas GNSS para auscultación

Mirando por la ventana, mi hijo estaba describiendo el nuevo Skyline de Milán. Me llamó impresionado por cómo está cambiando rápidamente en los últimos años y me explicó que se terminó la construcción de un rascacielos y que se había iniciado uno nuevo. Describió cómo los edificios son altos y tienen diferentes formas modernas; uno que parece estar girando sobre sí mismo y otro dibujando una curva en el cielo.

Le expliqué, cómo el rápido desarrollo de los instrumentos de medición y posicionamiento está ayudando a construir estas infraestructuras de una manera rápida y segura.

Auscultación de estructuras con GNSS

La auscultación estructural con estaciones totales es más común y más conocida que con otros sensores espaciales, y por una buena razón: las estaciones totales son una excelente opción en la mayoría de las situaciones, dada su capacidad para controlar cientos de puntos desde una sola posición, en tiempo real y con gran precisión.

Sin embargo, hay muchos proyectos de auscultación complejos, como los rascacielos en Milán, que requieren el uso de las capacidades únicas de los sistemas GNSS, solo o en combinación con una estación total o con otros sensores geotécnicos.

La auscultación GNSS es a veces la única opción, porque puede usarse en todas las condiciones climáticas, no requiere línea de visión y los receptores GNSS actualizan la posición 3D continuamente sin necesidad de referencias que tengan que ser visibles. Veamos algunos ejemplos en los que se usa el GNSS para auscultación:

• En el control de deslizamientos de tierra, donde una estación total podría tener que colocarse en una ubicación que en sí misma es inestable, se puede colocar un receptor sobre un prisma cerca e incluirlo en el cliclo de medición de la estación total. Esto proporciona una excelente verificación de la posición absoluta del punto medido y de la red general. Lea cómo la auscultación GNSS en tiempo real ayudó a la gestión del riesgo de deslizamientos de tierra en Columbia Británica, Canadá.
  
  
• En la construcción de edificios altos, es muy importante construir verticalmente con precisión. Si la verticalidad de la construcción es incorrecta, el edificio no puede resistir una carga vertical y lateral de manera segura. Por lo tanto, el edificio no puede mantenerse vertical y mantener una condición saludable. Los sistemas de auscultación GNSS se utilizan para obtener coordenadas precisas y fiables durante todo el proceso de construcción que no se ven influenciadas por el movimiento del edificio.

Dependiendo de lo que necesite controlar, puede usar un tipo diferente de procesamiento y software / servicio GNSS para obtener la precisión e información deseadas de las observaciones GNSS. La principal diferencia radica en el tipo de procesamiento que se aplicará a la observación.

Leica Geosystems desarrolló un procedimiento, utilizando observaciones GNSS combinadas con medidores de inclinación (sensores de inclinación de precisión), para obtener coordenadas fiables en la parte superior del encofrado auto-trepante del rascacielos. Las estaciones totales robóticas de Leica Geosystems visualizan esos puntos, o Active Control Points (ACP), para estacionarse y orientarse en cada una de las plantas.

Tiempo Real GNSS (RTK) para aplicación en Auscultación.

El posicionamiento en tiempo real (RTK) es una técnica relativa que le dará una posición 3D del punto auscultado y a la velocidad elegida. Se necesitan de estaciones de referencia en un área estable para calcular la posición de los puntos.

La auscultación en tiempo real a alta velocidad también es una especialidad del RTK; por ejemplo, el movimiento de un puente en la mitad del mismo se puede medir con velocidades de hasta 50 Hz, con tanta precisión que podemos saber cuándo un camión está cruzando el puente y en qué dirección circula.

Post Procesamiento GNSS para aplicación en Auscultación

El post proceso es una técnica de procesamiento GNSS bien conocida que utiliza más tiempo observación y proporciona la posición 3D del punto que se está auscultando. Para esta técnica de alta precisión, siempre se requiere una estación de referencia en una posición estable. La auscultación GNSS es tan común como con estaciones totales en presas, puentes, áreas de deslizamientos de tierras y minas a cielo abierto, donde no se esperan movimientos rápidos. Aun así, poder medir movimientos relativamente pequeños durante meses, puede ser valioso.

Las plataformas de perforación offshore son un gran ejemplo; rara vez tienen problemas, pero el seguimiento del movimiento en comparación con el lecho marino puede ser increíblemente útil para su funcionamiento y seguridad. Sin referencias estables disponibles en el entorno, las estaciones totales no son de mucha utilidad. Dado que la medición de la posición en tiempo real no es tan crítica en proyectos como este, se puede proporcionar información útil con solo unos pocos receptores. En el caso de una plataforma offshore, la medición de la subsidencia requiere de una línea base muy larga con una estación de referencia estable.

En este caso, un software comercial quizás no sea suficiente para procesar líneas base tan largas. En este caso, la solución es utilizar el servicio de auscultación Leica CrossCheck y beneficiarse de nuestro equipo de soporte en Heerbrugg, que preparará la configuración del procesamiento utilizando software científico y modelos de última generación. Se proporcionan resultados diarios al usuario en una plataforma web dedicada donde también se pueden descargar e integrar con otros softwares para un análisis más detallado. El principal beneficio de esta solución es que no se requiere experiencia ni infraestructura.

Soluciones Autónomas para aplicación en Auscultación

Leica Geosystems ha implementado la primera solución de auscultación GNSS autónoma del mundo a bordo de un receptor autónomo llamada Leica VADASE desarrollada en asociación con la Universidad de Roma, La Sapienza. El nuevo Velocity and Displacement Autonomous Solution Engine, o VADASE, proporciona una solución a los movimientos rápidos de diversas estructuras naturales y artificiales. Al proporcionar información procesada en tiempo real, esta solución autónoma transmite datos de velocidad y desplazamiento a una alta frecuencia.

Diseñando un Sistema de Auscultación Efectivo

La efectividad de un sistema de auscultación GNSS depende de la calidad de los receptores; el diseño general de los ciclos de medición y el software. Idealmente las aplicaciones han de tener configuraciones tanto en tiempo real como posprocesadas; publicación de alertas automáticas por correo electrónico, web y mensajes de texto; e incluir datos de redes RTK disponibles y/o estaciones de referencia de alta calidad. El software GNSS Spider de Leica Geosystems es un ejemplo de un sistema que ofrece estas capacidades.

En resumen, si la auscultación estructural es parte del plan de negocios de su empresa, no asuma que solo la estación total es el único equipo necesario. En muchos casos, las redes de auscultación que incluyen receptores GNSS o están compuestas en su totalidad por receptores GNSS son la solución más apropiada y rentable.