Qué es y cómo funciona el Sistema de Gestión de Puentes (BMS)
Cómo gestionar puentes e infraestructuras con la ayuda de un Sistema de Gestión de Puentes (BMS) y de sistemas digitales innovadores para el monitoreo y el mantenimiento
Los graves acontecimientos que a menudo afectan a la estabilidad de las obras viales y de infraestructuras vuelven a proponer la necesidad de organizar controles, análisis y verificaciones diarias sobre el estado de conservación de las obras.
El Sistema de Gestión de Puentes (BMS) es la solución adecuada para mejorar la seguridad de puentes e infraestructuras, permitiendo identificar eventuales problemas e intervenir rápidamente para prevenir accidentes o incluso derrumbes.
Para hacer esto es necesario:
- establecer un plan de monitoreo de las instalaciones;
- tener siempre actualizada la base de datos de la obra;
- disponer de modelos decisionales que prevean estrategias adecuadas de intervención y mantenimiento.
Todos estos aspectos se pueden controlar con la ayuda de un software de gestión de puentes. Con este tipo de sistema, se pueden gestionar los modelos 3D BIM de las obras, actualizar en tiempo real los datos y la información, gestionar los sensores IoT y planificar las actividades de los técnicos y operadores involucrados en todo el proceso.
¿Qué es un BMS?
Un sistema de gestión de puentes (abreviado como BMS en inglés por «Bridge Management System») es un conjunto de herramientas, metodologías y procesos utilizados para gestionar de manera efectiva y eficiente el mantenimiento y la gestión de puentes dentro de una infraestructura vial o ferroviaria. Los BMS son esenciales para garantizar la seguridad, durabilidad y funcionalidad de los puentes a largo plazo.
La importancia de los sistemas de gestión de puentes
Los puentes son infraestructuras fundamentales para garantizar la movilidad y la conexión entre diferentes zonas geográficas. Sin embargo, las condiciones climáticas pueden causar daños que comprometan la seguridad de los usuarios. Por lo tanto, es crucial monitorear constantemente el estado de los puentes y planificar el mantenimiento adecuado.
Componentes principales de un BMS
Un BMS incluye varios componentes principales, por ejemplo:
- una base de datos de información sobre puentes que incluya, por ejemplo, su ubicación, tipo de estructura, edad, estado de conservación, etc.
- herramientas de seguimiento y análisis para recopilar y evaluar datos sobre puentes.
- modelos decisionales para determinar prioridades y estrategias de mantenimiento.
Cómo funciona un sistema de gestión de puentes
Proceso de recopilación de datos
El proceso de recopilación de datos en un BMS implica el uso de diferentes técnicas de monitoreo e inspección, tales como:
- inspecciones visuales, en las que los ingenieros evalúan el estado de los puentes observándolos directamente.
- monitoreo instrumental, que utiliza sensores y dispositivos de medición para detectar cualquier deformación, corrosión o daño a la estructura del puente.
- inspecciones no destructivas, como termografía, ultrasonido o radiografía, utilizadas para detectar defectos internos sin dañar el puente.
Para obtener más información, lée también «Monitoreo de puentes: cómo administrar activos de infraestructura con IoT«.
Análisis de datos y decisiones de mantenimiento
Una vez recopilados los datos, es necesario analizarlos para identificar posibles problemas o áreas de degradación que requieran intervenciones de mantenimiento. El sistema también puede predecir la evolución de las condiciones del puente a lo largo del tiempo, basándose en modelos matemáticos e históricos. A partir de esta información, el BMS establece las prioridades de intervención y las estrategias de mantenimiento más adecuadas, teniendo en cuenta los costes y los recursos disponibles.
Para analizar los datos y construir una toma de decisiones consciente y eficiente, debes administrar la información con un software para la gestión de puentes que te ayude a:
- almacenar la información de forma ordenada;
- compartir los datos con todos los usuarios implicados;
- realizar actualizaciones en tiempo real;
- visualizar la información directamente en el modelo BIM;
- gestionar sensores IoT directamente desde el smartphone;
- disponer en la nube de modelos 3D, informes, análisis, etc.;
- construir y gestionar mapas GIS completos con modelos BIM;
- planificar las intervenciones y las operaciones de mantenimiento;
- realizar el seguimiento de las actividades y gestión de los problemas.
BMS: un ejemplo práctico
Ahora te mostraré brevemente cómo realizar un BMS.
Para estructurar operativamente un BMS, es necesario empezar de la realización de un mapa GIS en formato GeoJSON, utilizando un BIM-GIS software. Directamente en el mapa 3D, puedes insertar modelos BIM de las obras de infraestructura que deben supervisarse o gestionarse, creados con cualquier software BIM e importados después en formato IFC abierto.
También puedes digitalizar toda la instalación de sensores de monitoreo y asociar sus propiedades, características e información técnica. Toda la información se comparte en la nube y es fácilmente accesible para todos los interesados. El contexto espacial sobre el que se sitúa la infraestructura puede representarse de diferentes maneras y con grados de detalle heterogéneos para facilitar los análisis que se realicen también sobre el contexto de referencia. Se puede asociar información técnica y consultar los datos adjuntos a cada objeto del modelo. La cantidad de datos que se pueden gestionar es considerable y la herramienta BIM GIS permite tenerlo todo bajo control y actualizar los modelos a lo largo del tiempo.
IRBMS (Integrated Road and Bridge Management System)
Funciones principales del IRBMS
El IRBMS, o Integrated Road and Bridge Management System, es un sistema de gestión integrado que combina la gestión de puentes con la de carreteras. Las funciones principales de un IRBMS incluyen:
- planificación y programación de las actividades de mantenimiento de puentes y carreteras;
- análisis del estado de las infraestructuras y predicción de su deterioro a lo largo del tiempo;
- evaluación del impacto de las decisiones de mantenimiento en toda la red de carreteras y en la movilidad de los usuarios.
Ventajas del IRBMS
La adopción de un IRBMS ofrece varias ventajas, entre ellas:
- gestión más eficiente de los recursos, gracias a la posibilidad de planificar intervenciones de mantenimiento conjuntas para puentes y carreteras;
- una mejor evaluación de las prioridades de intervención, considerando el impacto en las infraestructuras y la movilidad de manera más completa;
- mayor flexibilidad en la gestión de las infraestructuras, gracias a la integración de diferentes herramientas y tecnologías.
IRBM Railway (Integrated Railway Bridge Management)
Características del IRBM Railway
El IRBM Railway es un sistema de gestión específico para los puentes ferroviarios, que integra los aspectos relacionados al mantenimiento de los puentes con la gestión de las redes ferroviarias. Entre las principales características del IRBM Railway, encontramos:
- posibilidad de supervisar y gestionar simultáneamente puentes y vías, teniendo en cuenta las especificidades de las infraestructuras ferroviarias;
- integración con sistemas de control del tráfico ferroviario y de planificación de los recursos;
- evaluación de los riesgos asociados al deterioro de los puentes ferroviarios, teniendo en cuenta las consecuencias para la circulación de los trenes y la seguridad de los viajeros.
Aplicación del IRBM Railway
Las empresas ferroviarias y las autoridades de mantenimiento de infraestructuras utilizan el IRBM Railway para planificar y programar el mantenimiento, supervisar el estado de los puentes ferroviarios y evaluar el impacto de las decisiones de mantenimiento en toda la red ferroviaria.
Bridge Alert Management System
¿Qué son los Bridge Alert Management System?
Los BAMS son sistemas de alarma y monitoreo de puentes en tiempo real, diseñados para detectar posibles situaciones de peligro y enviar notificaciones a las autoridades competentes. Estos sistemas utilizan una variedad de sensores y dispositivos de detección para monitorear continuamente el estado de los puentes e identificar cualquier anomalía o cambio significativo. Actualmente, también es posible integrar los sensores IoT a los modelos BIM para supervisar y monitorear cualquier alerta directamente desde el gemelo digital de la obra, utilizando una Plataforma IoT BIM.
Monitoreo de puentes | El caso del viaducto de Canalone
La seguridad de los puentes y el uso de los Bridge Alert Management System
Los Bridge Alert Management System ayudan a mejorar la seguridad de los puentes, lo que permite identificar cualquier problema e intervenir rápidamente para evitar accidentes o derrumbes. Además, estos sistemas proporcionan información valiosa para la planificación de las actividades de mantenimiento. Esto permite optimizar la asignación de recursos y reducir los costes a largo plazo.
Bridge Asset Management System
Gestión de activos de puentes
Un Bridge Asset Management System es un sistema de gestión de activos que se encarga de supervisar, evaluar y gestionar todo el ciclo de vida de los puentes, desde el diseño hasta la construcción, el mantenimiento y la sustitución. Este enfoque maximiza la vida útil y el valor de los activos, a la vez que reduce los costes y los riesgos asociados.
Herramientas y tecnologías utilizadas
Los sistemas de gestión de activos utilizan varias herramientas y tecnologías para recopilar, analizar y administrar información sobre puentes, que incluyen:
- software BIM-GIS (Geographic Information System) para el mapeo y la localización de puentes;
- sensores y dispositivos de supervisión para recopilar datos sobre el estado y el rendimiento de los puentes;
- software de análisis y modelado para la evaluación de riesgos, la previsión del deterioro y la planificación de las actividades de mantenimiento.
Un modelo de optimización dinámica para el Bridge Management System
La optimización dinámica es un enfoque matemático y computacional que tiene como objetivo encontrar la solución óptima para un problema a lo largo del tiempo. Todo esto, teniendo en cuenta las variaciones de las condiciones y las variables en juego. Por lo tanto, dentro de los sistemas de gestión de puentes, la optimización dinámica se puede utilizar para determinar las estrategias de mantenimiento más eficaces y eficientes, teniendo en cuenta la evolución de las condiciones de los puentes y los recursos disponibles.
Implementación del modelo
Un modelo de optimización dinámica para el Sistema de Gestión de Puentes puede implementarse utilizando algoritmos y técnicas de programación matemática, como la programación lineal, la programación dinámica o métodos heurísticos. El modelo toma como input los datos del puente, los recursos disponibles y las restricciones operativas, y devuelve decisiones óptimas de mantenimiento, teniendo en cuenta el impacto en las condiciones del puente, los costes y la seguridad de los usuarios.
Los sistemas de gestión de puentes (BMS) son esenciales para garantizar la seguridad, durabilidad y funcionalidad a largo plazo de los puentes. Mediante la integración con otras tecnologías y sistemas, como el IRBMS, el IRBM Railway, los Bridge Alert Management System y los Bridge Asset Management System, se puede lograr una gestión más eficiente y sostenible de la infraestructura de puentes. Además, la adopción de modelos de optimización dinámica puede contribuir a mejorar aún más las decisiones de mantenimiento y la gestión de recursos.
Nuevos desarrollos en el campo de los sistemas de gestión de puentes
Inteligencia Artificial y BMS
Actualmente, la inteligencia artificial está revolucionando muchas industrias, y el campo de los BMS no es la excepción. La adopción de técnicas de aprendizaje automático y algoritmos evolutivos puede mejorar la capacidad de analizar datos de puentes y predecir su deterioro con el tiempo. Además, la inteligencia artificial ayuda a optimizar las decisiones de mantenimiento y la gestión de activos, teniendo en cuenta un mayor número de variables y escenarios posibles.
Sistemas avanzados de monitorización de puentes
Los avances en la tecnología de sensores y dispositivos de monitoreo permiten recopilar cada vez más información precisa y confiable sobre los puentes. Por ejemplo, el uso de drones para inspecciones visuales o la adopción de sensores inalámbricos para el monitoreo instrumental puede reducir los costes y el tiempo de la recopilación de datos. Estas innovaciones tecnológicas contribuyen a mejorar la calidad y la eficacia de los BMS. Además, los convierte en herramientas aún más valiosas para la gestión de los puentes.
Sostenibilidad y sistemas de gestión de puentes
La sostenibilidad es una cuestión crucial en la gestión de las infraestructuras, y los BMS pueden desempeñar un papel fundamental en este ámbito. Al adoptar estrategias de mantenimiento basadas en el análisis del ciclo de vida y la reducción del impacto ambiental, los BMS promueven una gestión más sostenible de los puentes. Además, la integración con los sistemas de gestión ambiental y de evaluación del impacto ambiental ayuda a controlar y mitigar los efectos de las actividades de mantenimiento en el medio ambiente y en las comunidades locales.
Por lo tanto, los Bridge Management System representan un instrumento fundamental para garantizar la seguridad y la duración de los puentes en el tiempo. La evolución de las tecnologías y la integración BIM-GIS, como la inteligencia artificial, los sistemas de seguimiento avanzados y la sostenibilidad, ofrecen nuevas oportunidades para mejorar aún más la eficacia y la eficiencia de los BMS. Invertir en la investigación y el desarrollo de nuevas soluciones y metodologías en este campo es esencial para garantizar un futuro más seguro y sostenible para nuestros puentes.
