Sistema de Auscultación y Monitorización

Auscultación y monitorización

Para empujes de puentes, falsos túneles, túneles, áreas de afectación por obras, etc.

El objetivo del proyecto es cubrir las necesidades de Auscultación en el control de empujes de puentes, falsos túneles, túneles, áreas de afectación por obras, etc., con la más alta tecnologia del momento, Trimble S8, software de monitorización, software de análisis., de manera centralizada para la monitorización de aproximadamente 120 prismas. Desde un centro de control se analizará y gestionará todo el funcionamiento de las estaciones así como  las tareas de monitorización. Habrá un responsable para el mantenimiento del sistema, quién deberá conocer el funcionamiento y controlar todo el sistema, haciendo, también,  inspecciones periódicas en la ubicación de los equipos. Es fundamental y necesario que tanto, las estaciones, prismas, comunicación, tendido eléctrico, estén limpios y operando óptimamente.

UN SISTEMA BÁSICO DE AUSCULTACIÓN CONSTA DE LOS SIGUIENTES ELEMENTOS:

1 Estación Total Trimble S8 de 1”
1 Ordenador portátil con software de monitorización, proceso de datos y acceso remoto.
1 Radio 2.4 GHz modelo  de Trimble.
1 PCMCIA 3G para conexión a internet de banda ancha.
Todo el equipo adicional de prismas, fuentes, alimentación, ordenadores, tarjetas comunicación, etc.

TRIMBLE S8

La estación total Trimble® S8 es la estación total más avanzada de Trimble. Diseñada para lograr un rendimiento inigualable en aplicaciones topográficas y especializadas, la Trimble S8 ofrece una precisión angular de 1” y una precisión MED de 1 mm + 1 ppm, además de varias características para mejorar la eficiencia y productividad.Principales características Lo último en plataformas de estación total de Trimble con flexibilidad para más aplicaciones. Mayor cantidad de oportunidades para su empresa con un soporte de sistema completo para tareas de ingeniería especializada, tal como el control. Tecnología MagDrive para lograr la máxima velocidad y eficiencia. La tecnología MultiTrack™ ofrece la opción de rastreo pasivo y activo

Software
El software instalado para la monitorización, la administración y el acceso de los datos se realiza mediante tres programas diferentes:
Monitor Software :El software de monitorización permite las conexión a las estaciones totales vía conexión USB o vía radio. Pueden controlarse varias estaciones a la vez, pero en este caso la monitorización no puede hacerse de manera simultánea y el acceso a cada estación se realiza de manera secuencial.
Servidor FTP: para la descarga de archivos de monitorización procesados o con datos en bruto. El servidor puede configurarse con diferentes usuarios para restringir el acceso a los diferentes tipos de datos dependiendo de los privilegios asignados a cada usuario. Software de acceso remoto: para la administración remota del equipo y la reconfiguración de la monitorización cuando sea preciso.

Radio 2.4 GHz de Trimble
En las instalaciones en las que no es posible colocar un ordenador portátil próximo a la estacion total y realizar la conexión vía cable USB, la única solución es utilizar un enlace por radio. La conexión se realiza a una frecuencia de 2.4 GHz y en los casos en los que pueden existir problemas de cobertura debido a la distancia o a la ubicación de la estación se utilizan antenas con una ganancia superior. 

PCMCIA 3G con conexión a Internet:
La utilización de una tarjeta o router 3G proporciona una conexión permanente a internet y permite la descarga por parte de los usuarios de ficheros de monitorización y el acceso remoto al sistema para su administración sin ningún  tipo de restricción.

MONITOR SOFTWARE (Software de Monitorización Trimble)

Etapa de Configuración y Entrenamiento. En esta etapa se realiza la configuración de las estaciones que van a intervenir en el proceso de monitorización. Se determina el tipo de conexión con la estación, si es via cable o via radio. Si la conexión es via radio debe también indicarse el numero de canal y el de identificador de red que debe coincidir con el canal y el identificador definido en la estación total. Se realiza también la configuración de la ventana de búsqueda de los prismas indicando angularmente el tamaño de la ventana y se puede indicar si se debe utilizar el sistema de seguimiento de prismas (AutoLock)  para realizar la lectura de los prismas. La etapa de entrenamiento engloba la medición de todos los prismas que se quieren monitorizar en cada estación. Cuando quiere añadirse un nuevo prisma el software realiza varias lecturas sobre el mismo para conseguir unos datos iniciales lo más precisos posibles. El visado de los prismas puede hacerse de manera manual utilizando los tornillos de movimiento servo o de manera automática utilizando un joystick virtual que incluye el software.
Una vez realizada la lectura al prisma podemos guardarlo e introducir algunos datos complementarios como son el tipo de prisma utilizado y su altura. También es posible indicar si queremos que durante la monitorización se realice también la lectura en círculo inverso. En cualquier momento podemos situarnos sobre un prisma ya medido utilizando la opción que incluye el programa para mover la estación a los prismas. Además, los prismas medidos pueden activarse y desactivarse para que sean monitorizados o no según la tarea a realizar. Etapa de Monitorización. Antes de iniciar la monitorización es posible indicar las estaciones que van a participar en el proceso, el número de ciclos que debe realizarse cada vez que se inicie el proceso y el tiempo que debe transcurrir entre cada monitorización. También es posible indicar las horas en las se habilita el proceso, ya que en algunos casos solo es posible realizar la monitorización en unas horas determinadas.
La monitorización se realiza estación a estación de manera consecutiva.
El proceso de lectura de los prismas es el siguiente:
1. Conexión con la estación
2. Movimiento de la estación hacia el prisma
3. Utilización del sistema automático de seguimiento de prisma (AutoLock).
4. En caso de no localizar el prisma, realizar una búsqueda dentro de la ventana definida en la configuración.
5. Lectura del siguiente prisma.

El software genera dos tipos de ficheros:
GKA: Estos ficheros son los que contienen todos los datos brutos referentes a la medición del prisma (ángulo horizontal y vertical, distancia geométrica, altura de prisma, etc.).
LOG: Estos ficheros contienen información detallada del proceso, es decir, indican las horas a las que se conecta a las estaciones, se realiza la medida de los prismas y los problemas que pueden surgir durante el proceso, como por ejemplo un error en la lectura de un prisma.

A partir de los ficheros GKA generados durante la monitorización y el fichero que contiene los datos de lectura de los prismas iniciales, se generan unos ficheros de salida con datos diferenciales de cada prisma. Este software monitoriza continuamente los ficheros GKA y cuando se modifica, se actualiza automáticamente el fichero de salida. Con los datos de salida puede realizarse un análisis estadístico.

SOFTWARE DE TRATAMIENTO DE DATOS

Análisis estadístico de los datos
Básicamente consiste en la comparación de las coordenadas de los prismas , leídos inicialmente , con las coordenadas de las lecturas realizadas posteriormente durante las 24 h del día.  Si hay unas diferencias que superen los márgenes establecidos, nos lo indica por pantalla, en los listados de lecturas y mediante los gráficos, además nos lo puede señalar a distancia, mediante mensajes enviados a uno o varios teléfonos.
Primeramente la estación toma las medidas de distancia geométrica, ángulo horizontal y vertical, de los prismas situados, en el interior y exterior del túnel, y con estos datos  se genera un fichero llamado (MPR).
De cada prisma se toma la lectura directa e inversa, y mediante unos cálculos (BESSEL), se halla las coordenadas reales de cada prisma (X-Y-Z), que serán los valores con los cuales se comparan las posteriores mediciones que se realizaran las 24 horas del día.
A partir de aquí, la estación va realizando una lectura directa y una inversa, de cada uno de los prismas, generando un fichero (GKA), que se va incrementando , lectura a lectura, y mediante cálculo (BESSEL), halla las coordenadas (X-Y-Z) .
Estos valores son comparados con los del fichero (MPR) y de aquí  se calculan los diferenciales de cada uno de los parámetros.
Si estos diferenciales superan los márgenes establecidos en la configuración (independiente para cada prisma y para cada parámetro X-Y-Z), en la pantalla de lecturas queda sobremarcado con otro color, la línea de los datos de lectura de dicho prisma, y en la lista de errores si no existía anteriormente se añade, y si ya existía un error de lectura de este mismo prisma,  se incrementa en la columna de su cantidad de errores.
A medida que se incrementa la cuenta de errores el color va oscureciendo en esa línea, y al alcanzar los 5 errores, el programa realiza una llamada a un teléfono para el envío de un mensaje indicando el nombre del prisma y el tipo de error, ya sea por lecturas fuera de márgenes, o por falta de lectura, por no localizar dicho prisma.
Si por el contrario un prisma que anteriormente había dado error al ser leído, ahora ya se puede leer , y la lectura es correcta , es borrado de la lista de errores.
Una salida gráfica de los datos para una fácil interpretación de los mismos se genera de forma automática, según configuraciones específicas de usuario.