Los grandes tenedores de activos, sean empresas privadas o administraciones públicas, se han lanzado a digitalizar sus instalaciones, comenzando en muchos casos por aquellas que, por su estado, requieren una actuación inmediata de renovación, modernización o actualización normativa.
La propia naturaleza de estos inmuebles o infraestructuras hace que el proceso de digitalización suponga un reto en sí mismo, ya que a la antigüedad del activo se suele sumar la falta de información de contraste para el desarrollo del modelo digital y la dificultad del acceso físico para el análisis o escaneado de algunas partes del edificio o de la infraestructura.
Usos del modelo digital
El primer paso para seleccionar el método de digitalización adecuado consiste en definir el uso al que se va a destinar. Entre las diferentes aplicaciones que se pueden dar hoy en día a un modelo digital, hay tres en particular que, por su utilidad, deben ser analizadas de manera individual.
Debemos entender, en primer lugar, si el modelo va a utilizarse como base para el reporte de datos asociados al activo, atendiendo tanto al nivel de detalle que debe alcanzar la información asociada al modelo, como los potenciales destinatarios del reporte y los usos que darán a los datos obtenidos.
En segundo lugar, debemos evaluar si el modelo se utilizará específicamente para la realización de simulaciones digitales de escenarios reales asociados a la operación del activo. En ese caso, será necesario evaluar los requerimientos de los softwares potenciales a utilizar.
Por último, debemos contemplar la posibilidad de utilizar el modelo digital como base del sistema de operación del activo, entendiendo que el software implementado deberá permitir operar en remoto para optimizar la eficacia y el tiempo de respuesta.
En todo caso, es clave para el éxito de la digitalización decidir desde una fase temprana para qué se va a utilizar el modelo y cuál es el nivel de complejidad que es necesario alcanzar.
La toma de datos en activos de difícil acceso
Una vez definido el uso que se va a dar al modelo digital, y aclarado el nivel de detalle necesario para desarrollarlo, existe un amplio espectro de técnicas y tecnologías que permiten alcanzar los resultados deseados en cada caso a unos costes competitivos.
Como ejemplo, la tecnología láser aplicada a la planimetría ha permitido desarrollar instrumentos de toma de datos más precisos y rápidos que los tradicionales. Es el caso del escáner láser 3D, capaz de generar modelos tridimensionales formados a base de puntos con coordenadas XYZ. Una técnica que, en el caso de las infraestructuras de difícil acceso, puede complementarse con sistemas fotogramétricos equipados en drones aéreos o acuáticos.
Los UAS (Unmanned Aircraft System) o drones proporcionan imágenes aéreas georreferenciadas con una inmediatez inalcanzable para los métodos de aerofotogrametría clásica, y además aportan datos más baratos y precisos, al tiempo que reducen los riesgos para el personal que, de otro modo, se vería obligado a operar sobre terrenos accidentados o inaccesibles. Los drones más avanzados disponen de un sistema dual de captación de datos gracias a la incorporación de varios sensores y cámaras, que permiten captar imágenes en el espectro visible (RGB a 4K) o datos LiDAR (Light Detection and Ranging), mientras otra cámara recoge información de termografía con radiometría, infrarrojos o multiespectral. De esta forma, la fotogrametría combinada con otras tecnologías permite crear modelos con una precisión milimétrica que suple las carencias de información disponible en edificios e infraestructuras antiguos, que en el mejor de los casos cuentan con documentación CAD.
En los trabajos con UAS, a diferencia de los sistemas convencionales de aerofotogrametría, los vuelos a baja cota (por debajo de los 400 pies de altura), permiten obtener imágenes y datos de calidad sin ocultaciones provocadas por las condiciones atmosféricas. Mediante el uso de drones, y con la combinación de imágenes georreferenciadas cenitales y oblicuas tomadas a baja cota con ellos, es posible capturar datos de elementos que no se obtienen correctamente con aerofotogrametría convencional, como taludes verticales, fachadas de construcciones, estructuras, tendidos aéreos y suelo cubierto por vegetación.
Los algoritmos utilizados para el procesado de las imágenes obtenidas con UAS emplean datos de pares estereoscópicos de centenares de fotografías tomadas desde los distintos ángulos para completar los rasgos ocultos, perdidos o distorsionados. La aerotriangulación es un modelo matemático basado en ecuaciones de colinealidad que incorpora gran cantidad de redundancias al proceso con el fin de dar robustez al sistema y obtener unos resultados de alta fiabilidad.
Como complemento a estas tecnologías aplicadas para la obtención de datos en áreas exteriores, y para la toma de datos en zonas interiores (galerías, túneles, cámaras de válvulas, equipos, etc.), se puede recurrir a técnicas de captura de datos con escáner láser 3D. Esta información se enlaza con la obtenida por los drones mediante una poligonal perimetral en cada zona de ubicación de la infraestructura, con señales perfectamente visibles para poder identificarlas en el escáner. Los modelos más avanzados apenas necesitan puntos de control, ya que son capaces de identificar automáticamente los puntos en común.
El resultado que se obtiene es una nube de puntos que, después de un proceso de ensamblado y tratamiento, son importados a una plataforma BIM para comenzar el proceso de modelado. La calidad y el nivel de detalle de los datos obtenidos será clave para que el modelo digital aporte el máximo valor en cada uno de los usos que se hayan definido como necesarios.
Por último resaltar que, en este tipo de instalaciones de difícil acceso, la correcta aplicación de estas u otras tecnologías de caracterización de la información por parte de los profesionales a cargo del proyecto es, si cabe, más importante que en otros casos para la obtención de los resultados finales esperados. La complejidad del entorno requiere una mayor y más correcta toma de decisiones técnicas que deben adaptarse en aras del objetivo final.
