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Ingeniería Civil + Drones, inspección estructural en inmuebles con riesgo sísmico

• Con los vehículos aéreos de detección e imagen para inspección de edificaciones e infraestructura, se hace accesible lo que es inaccesible.
• Se obtiene una valoración más certera y rápida de los inmuebles al menor costo.
• El INEEL cuenta con personal de investigación especialista en ingeniería estructural, geotécnica y sísmica que colabora con expertos en operación de drones: el binomio tecnológico de inspección para riesgo sísmico.

18 de octubre de 2017. Durante la emergencia por evento sísmico que se presentó en el Estado de Morelos y ante la premura por realizar los diagnósticos de forma eficaz, pero considerando los riesgos, así como los lugares de difícil acceso que representan inseguridad para el ser humano, surgen la creatividad e innovación mediante el uso de las nuevas tecnologías para apoyar las actividades de inspección de las estructuras afectadas. Es así como el Instituto Nacional de Electricidad y Energías Limpias (INEEL) buscó el apoyo e hizo trabajo conjunto con la empresa mexicana ARD Drones dedicada a la operación de drones, y que posee una gama de equipos de última generación. En una vinculación inédita de genuino apoyo social ambas empresas unieron sus conocimientos para ponerlos al servicio del pueblo y gobierno de Morelos. Realizaron inspecciones con drones operados por los expertos pilotos y dirigidos por los ingenieros civiles estructuristas especialistas en ingeniería estructural, geotécnica y sísmica: el binomio tecnológico de inspección para riesgo sísmico.

La evaluación de daños con drones marca una gran diferencia: da a los inspectores y evaluadores estructuristas las habilidades para planificar y ejecutar rápidamente los diagnósticos, la información obtenida ayuda a la toma de decisiones para la posible demolición, evacuación o reforzamiento, así como la determinación de la ayuda federal. Se cubren las áreas afectadas en menor tiempo y con mayor seguridad, proporcionando imágenes, datos y videos para orientar las prioridades de respuesta.

Todas las herramientas potencializan las capacidades de los ingenieros, los drones son un ejemplo de cómo se utilizan las nuevas tecnologías para la inspección y evaluación de lugares de difícil acceso por su altura, inaccesibilidad o porque las labores de inspección representan un alto riesgo para las personas, con estos equipos y el liderazgo técnico que dirige las maniobras, las actividades de inspección estructural obtienen una valoración más certera y rápida de los inmuebles al menor costo.

Para valorar y tomar decisiones acerca del estado en el que se encuentra alguna estructura posterior a la ocurrencia de un sismo o desastre natural, el binomio armado entre el operador del dron y el ingeniero civil estructurista forman el equipo ideal para realizar la inspección aérea con la que se llegan a lugares de difícil acceso, reduciendo tiempos y minimizando el grado de riesgo para el elemento humano. Este equipo puede apoyar en la supervisión de edificaciones siniestradas de todo tipo: antenas, tanques de almacenamiento, líneas de transmisión de energía, chimeneas, puentes, tuberías, silos de concreto, tuberías, techos de bodegas, afluentes fluviales, edificios y azoteas haciendo accesible lo que es inaccesible.

Del sobrevuelo con drones se obtienen imágenes y datos, así como la fotografía aérea de alta resolución georeferenciada (fotogrametría) que al procesarlas se obtienen principalmente ortomosaicos y modelos digitales 2D y 3D para la gestión de terreno y superficies (mapeo aéreo). Estos modelos se pueden importar a aplicaciones tipo CAD o GIS para realizar mediciones de superficie con diferentes grados de exactitud; a través de la ortofotografía aérea (fotografías rectificadas, corregidas geométricamente y georeferenciadas) se consiguen imágenes corregidas digitalmente (ortomosaicos en 2D de hasta 5cm por pixel) para conocer con exactitud distancias, dimensiones y volúmenes en terrenos, edificaciones e infraestructura.

Son varios los beneficios logrados a través de la utilización de drones en la inspección de infraestructura después de un sismo, por ejemplo, la creación de ortomapas en zonas donde la información catastral no está actualizada. Este fue el caso de Jojutla, se realizaron vuelos con dron para obtener fotogrametrías para la creación de ortomapas georeferenciados para obtener un mapa real del lugar con la finalidad de estudiar las zonas más afectadas por el sismo, localizar los edificios más dañados, tener información catastral real de los mismos, verificar puntos de riesgo por tanques de gas, y tener certidumbre de cuáles son las áreas reales de riesgo.

La experiencia en la aplicación de drones en esta emergencia sísmica incluyó la revisión de daños estructurales en Patrimonios históricos de Morelos, por ejemplo la revisión y sobrevuelo del Ex convento de Santo Domingo de Guzmán en Hueyapan, Morelos a petición del Instituto de Geografía de la UNAM, en el que se determinaron desde la perspectiva aérea, los daños a las estructuras y sus alrededores.

En Jojutla, los ingenieros estructurales en cooperación con Unmanned Works trabajaron para evaluar edificios dañados. Mediante imagen de video y fotografía en tiempo real obtenida de los drones, se facilitó y aceleró la evaluación de las estructuras de alto riesgo desde ángulos sólo visibles desde el aire. Esta experiencia mostró a los ingenieros el enorme valor que la tecnología de los drones puede aportar en situaciones de desastre, que de otra forma habría representado grandes riesgos y pérdida de valioso tiempo por el peligro que representa entrar en inmuebles dañados de los que no se tiene una idea real de su estado.

Otras inspecciones realizadas con drones en el municipio de Jojutla en infraestructuras que han resultado dañadas son las siguientes: la Antena de Telecomunicaciones de Telmex, de la cual, gracias a las imágenes y video obtenidos, se documentó en minutos el daño verificando que la estructura y los anclajes no tuvieran desperfectos o roturas.

Un caso importante a considerar fue el de las alertas de peligro de explosión o incendio por fuga de gas, para lo cual el Municipio solicitó un levantamiento lineal de unas de las zonas más afectadas con la finalidad de poder localizar puntualmente mediante ortomosaicos con georreferenciación de los tanques de gas (móviles y estacionarios), para conocer su situación real y así evitar posibles incendios y/o explosiones.

Adicionalmente, en colaboración con Protección Civil de Monterrey, arquitectos y geógrafos voluntarios, se realizó el monitoreo de puentes a través de un levantamiento fotográfico con drones de las estructuras del puente que une a la colonia Benito Juárez para verificar si había daños en su estructura o las viviendas colindantes. Debido al riesgo que representan las construcciones aledañas colapsadas dicho puente no se habría podido revisar sin la ayuda del dron, en cuestión de minutos se pudo ver a detalle que el puente no presentaba daños. La evaluación permitió que los expertos concluyeran que no representaba un riesgo y pudiera reabrirse.

Cuando la ciencia y la tecnología se unen para el beneficio social de la comunidad es cuando se expresan los más grandes valores humanos de los investigadores, el INEEL y ARD Drones trabajaron mano a mano en la emergencia preservando la integridad de los expertos en estructura y riesgo sísmico y ofreciendo la más ágil y certera valoración lo cual sin duda aporta grandes beneficios para la atención de nuestra comunidad.

Última actualización: jueves 09 de enero de 2020, 10:35 hrs.