InicioConocimientoUtilizando tecnología de navegación inercial para mapeo 3D, localización y gestión de tuberías subterráneas

Utilizando tecnología de navegación inercial para mapeo 3D, localización y gestión de tuberías subterráneas

En las últimas dos décadas, se han logrado avances significativos en la calidad y la aplicación de la tecnología de navegación inercial dirigida al mapeo de tuberías y conductos subterráneos.

Reducir es pionera y líder mundial en el desarrollo de sistemas de mapeo de tuberías subterráneas especialmente diseñados. Las soluciones de mapeo Ductrunner de Reduct pueden mapear tuberías y conductos con un diámetro interno (ID) mínimo de 30 mm/1.25”, independientemente del material o el tipo de utilidad. Debido a que todos los dispositivos registran datos de forma autónoma, no es necesario realizar un seguimiento desde arriba, bastará con las coordenadas de entrada y salida.

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La tecnología de navegación inercial puede proporcionar soluciones en varios niveles. Los propietarios de servicios públicos pueden prescribirlo para obtener datos precisos de construcción nueva y existente para su plataforma GIS. Del mismo modo, los propietarios de servicios públicos pueden usarlo como una herramienta de diligencia debida para verificar la precisión de las tuberías y conductos que adquieren de terceros. Los contratistas, por otro lado, pueden usarlo para reducir el riesgo de instalación al verificar la forma de un conducto de datos existente antes de colocar un cable de alimentación o de datos.

La gama Ductrunner cubre tuberías de 30 mm de diámetro interior y más

Antecedentes

¡Localización! Esa es la principal preocupación cuando se trata de operaciones, mantenimiento y rehabilitación de infraestructura subterránea. La mayoría de los operadores de tuberías están invirtiendo fuertemente en Sistemas de Información Geográfica (SIG) de última generación para almacenar datos relacionados con la red, incluido XYZ. Sin embargo, la calidad de los datos XYZ que eventualmente llenarán la plataforma GIS a menudo es inexacta debido a:

  1. Envejecimiento o falta de información.
  2. La profundidad es a menudo desconocida.
  3. Hace referencia a puntos de referencia sobre el suelo que ya no existen.
  4. Los datos originales no eran digitales.
  5. Se utiliza una multitud de escalas y sistemas de coordenadas, lo que hace que el intercambio de datos sea muy ineficiente.
  6. Imposibilidad de mapear infraestructuras instaladas mediante Tecnologías sin Zanja, como cruces de ríos, debajo de edificios, etc.

Por lo tanto, el riesgo de que las costosas plataformas GIS se llenen de datos XYZ inexactos y de bajo valor es alto, pero el valor de una plataforma GIS está directamente relacionado con la calidad de los datos que contiene.

El principal problema suele ser que no hay una etiqueta de precisión adjunta a los datos almacenados en las plataformas GIS y, como resultado, la calidad de todos los datos se reduce al mínimo común denominador. Los datos de baja precisión aumentan significativamente el riesgo de daños futuros.

Hay tres momentos eficientes en el ciclo de vida de una tubería, en la instalación inicial, durante el mantenimiento o durante la rehabilitación. Obtener la fecha exacta de construcción directamente después de la instalación inicial es, con mucho, el momento más fácil y, por lo tanto, más económico.

La razón de esto es que la tubería es accesible, las longitudes de los segmentos son razonables y la tubería está limpia o sin cables. Sin embargo, la realidad es que los requisitos precisos según construcción, particularmente para la instalación sin zanjas (HDD, túneles, etc.), por lo general faltan en las especificaciones, por lo que el según construcción a menudo no es más que lo planificado o "según lo deseado". .

Introducción a la tecnología de navegación inercial

Las sondas de navegación inercial suelen contener una gama de sensores inerciales, como giroscopios, acelerómetros y magnetómetros. Tradicionalmente, la navegación inercial se desarrolló para las industrias aérea, marítima y de defensa, pero hoy en día se pueden encontrar en aplicaciones como sistemas GPS y teléfonos inteligentes.

El objeto de una sonda de navegación inercial es medir con frecuencia la tasa de cambio angular de su eje central (es decir, cambios en Rumbo (acimut), Cabeceo (inclinación) y Balanceo. La distancia se mide para dar longitud a los ángulos vectoriales resultantes de modo que se puede crear un perfil tridimensional.

Las sondas basadas en la tecnología DuctRunner de Reduct funcionan de forma autónoma, no se requiere un cable de datos atado ni un seguimiento de la superficie. Como resultado, las tuberías y conductos se pueden mapear a cualquier profundidad y cruzar cualquier terreno.

La precisión de la medición depende de varios factores. En primer lugar, la calidad de la sonda y el software de procesamiento de datos. En segundo lugar, el nivel al que se alinea la sonda dentro de la tubería.

Cuanto mejor sea la alineación, más preciso será el resultado. Se recomienda el uso de espaciadores centralizadores para obtener una alineación óptima, pero no siempre es posible desde el punto de vista operativo. Por ejemplo, una tubería de aguas residuales envejecida tiende a tener muchas conexiones y juntas laterales mal ajustadas que pueden impedir que los centralizadores pasen sin problemas. En esos casos, es operativamente más eficiente hacer funcionar la sonda a lo largo del revés de la tubería.

Un tercer factor que afecta la precisión operativa es la habilidad del equipo operativo. Los sistemas Reduct tienen muchos algoritmos incorporados para detectar errores e inconsistencias, pero depende de los operadores seguir los procedimientos operativos recomendados y evaluar los datos registrados. Las conclusiones o el manejo incorrectos pueden afectar la precisión.

Aunque no se puede garantizar la precisión operativa, las precisiones alcanzables son del orden de 1'/2000' en XY (plano horizontal) y 1”/4000 en Z (profundidad).

Posicionamiento en el mercado

Las soluciones basadas en la navegación inercial son una adición precisa y valiosa a la variedad de tecnologías de mapeo disponibles en la actualidad. Es cierto que solo se pueden usar cuando se dispone de una tubería o conducto vacío o con agua, pero dentro de ese segmento son, con mucho, la tecnología más efectiva.

La mayoría de los sistemas de mapeo no giroscópicos requieren personal para rastrear la ruta de una tubería, utilizando un sistema de baliza o un radar de penetración terrestre para mapear los servicios públicos. Sin embargo, ninguno de estos sistemas obtiene la medida exacta de la línea central de la tubería. Además, los sistemas basados ​​en balizas pueden medir hasta una profundidad limitada y son muy susceptibles a las interferencias electromagnéticas, lo que los vuelve prácticamente inútiles en áreas densamente canalizadas o cerca de vías férreas y líneas eléctricas.

Aspectos operativos

La eficiencia operativa es un factor clave para que el mercado adopte nuevas tecnologías. Debido a su alta tasa de registro (100 Hz), las sondas DuctRunner pueden viajar hasta 6' por segundo. Por ejemplo, un equipo capacitado podrá completar el mapeo de una perforación direccional horizontal de 2,000 pies de largo en solo una hora.

Mapeo de una tubería de servicio

Otro beneficio muy importante de los sistemas de mapeo basados ​​en navegación inercial es que son insensibles a la interferencia electromagnética y, por lo tanto, pueden usarse cerca de cables eléctricos, vías de tren y otras fuentes de perturbaciones electromagnéticas.

En el caso de Reduct, la salida de datos se basa en una plataforma abierta. El usuario puede guardar datos en formato xlsx, csv, script de AutoCad, kmz o xml en la frecuencia de punto deseada. Esto significa que los resultados de la medición se pueden cargar sin problemas en todas las plataformas GIS de uso común.

Reducir en África

Los problemas con la calidad de los datos de ubicación de las tuberías subterráneas son más o menos los mismos en todo el mundo, y África no es una excepción. Durante los últimos tres años, Reduct ha participado en varias ferias comerciales africanas para evaluar la disposición de los propietarios de servicios públicos, reguladores y contratistas para llevar la calidad de los datos de la infraestructura subterránea en general y los datos de posición en particular a un nivel superior.

“Creemos que los planes de inversión actuales, los desarrollos en la gestión de activos y la regulación en el continente africano ofrecen una oportunidad emocionante”. dice Otto Ballintijn, CEO de Reduct NV, "Sin embargo, también nos damos cuenta de que el continente africano es enorme y, por lo tanto, estamos en busca de distribuidores locales elegibles para comercializar y respaldar nuestras soluciones para garantizar el mejor servicio posible a nuestros clientes".

Ya sea que desee obtener datos exactos de construcción, realizar la debida diligencia en la compra de una tubería o ducto, o reducir el riesgo de instalación de cables, la navegación inercial puede ayudar. La verificación independiente según construcción es esencial para los propietarios y operadores de tuberías, y no deben aceptar nada menos que la mejor información. El daño directo y consecuente a una tubería, particularmente aquellos instalados por métodos sin zanja, es muy costoso de reparar y evitar solo algunos como resultado de datos XYZ precisos justifica el esfuerzo de mapeo.

Por último, si, como operador de servicios públicos, desea que su plataforma GIS se llene de datos de alta calidad dentro de 30 años, debe comenzar a recopilar datos de alta calidad hoy.

 

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