La CHJ utiliza el sistema ORBCOMM para agilizar la toma de datos

Una de las innovaciones más recientes en la Confederación Hidrográfica del Júcar es la instalación de un modelo alternativo de comunicaciones, basado en la constelación de microsatélites de baja órbita terrestre, ORBCOMM, que vende GlobalcomINSA.

Publicado el 14 May 2002

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Los cuantiosos costes humanos, econmicos y sociales que comportan las crecidas obligan a incorporar medidas eficaces para su previsin, prediccin y control. Como explica Jrgen Fleitz, jefe de explotacin del sistema, dos cuestiones capitalizan esta problemtica por una parte, la bsqueda de una respuesta rpida desde las cuencas para conseguir tiempos ms cortos para poner en preaviso a la poblacin expuesta al riesgo y, por otra, la escasa disponibilidad de informacin en los momentos clave, como sucede en el caso de las famosas gotas fras.

A raz del revulsivo que supusieron las inundaciones de finales del ao 1982 en la costa Este espaola, diferentes administraciones pblicas empezaron a revisar y disear nuevos programas de prevencin. En lo referente a la previsin de las precipitaciones, la accin se centr en el desarrollo de proyectos para la explotacin de Sistemas Automticos de Informacin Hidrolgica (SAIH), como el que comenz a ejecutarse en la Confederacin Hidrogrfica del Jcar (CHJ).

Este SAIH constituye una red de recogida de datos de precipitacin y de control de los caudales circulantes que cubre el territorio adscrito a la CHJ con una extensin cercana a los 43.000 kilmetros cuadrados. Un mbito geogrfico sobre el que se ha desplegado una red de telemedida compuesta actualmente por ms de 120 puntos de toma de informacin.

Los datos captados por estos sensores se registran en los denominados puntos de control, gestionados por un PC industrial actualmente bajo MS-DOS, que transmiten su informacin va radio, satlite (sistema VSAT) o por cable, a cada uno de los diez puntos de concentracin existentes, cuyo fin es agrupar por reas un conjunto de puntos de control y, no menos importante, acortar la amplitud del barrido de los procesos de interrogacin-respuesta que realiza el Centro de Proceso de Cuenca (CPC), situado en la sede de la CHJ en Valencia.

En condiciones de normalidad, la sofisticada arquitectura tecnolgica del CPC, basada en servidores centrales SunFire de ltima generacin (actualmente en fase de implantacin), se encarga de recibir datos de hasta 2.061 variables diferentes cada cinco minutos, lo que supone un volumen de informacin prximo a los 3,5 Mbytes diarios. Estos datos se almacenan indiscriminadamente en unos ficheros secuenciales que peridicamente se pasan a CD-ROM para constituir el fichero histrico.

Sin embargo, no debemos olvidar que el fin principal de los proyectos SAIH es su utilidad como herramienta para la prevencin de avenidas. Para ello, el equipo de explotacin realiza un seguimiento continuo de las distintas magnitudes de control, supervisando la pluviometra y el estado de los embalses, cauces y canales, con el propsito de asegurar que no se han sobrepasado los umbrales preestablecidos. Una de las tareas ms importantes del personal de explotacin es la recopilacin de informacin histrica y el anlisis de los episodios registrados mediante modelos hidrolgicos e hidrulicos.

Para cumplir sus objetivos, el SAIH se compone de una red de transmisin de datos con una estructura ramificada en dos niveles. El primero de ellos, o red primaria, une el CPC con los puntos de concentracin, el segundo (red secundaria) es el encargado de enlazar a estos ltimos con los diferentes puntos de control. Esta divisin, explica Flitz, permite la interrogacin de todos los puntos con una frecuencia de cinco minutos, lo que no sera posible si los sensores se conectasen directamente con el centro de control de la Confederacin.

Todas las comunicaciones de la red secundaria se realizan por medio de radioenlaces, mientras que las de la red primaria utilizan seis enlaces va satlite (sistema VSAT provisto por Retevisin) y dos ms directos va cable. Adems, se ha configurado la posibilidad de sustituir las comunicaciones satlite por radioenlaces, con el fin de obtener una redundancia y, por tanto, una mayor garanta de seguridad en la transmisin de los datos.

La red de radio es monocanal y transmite en la banda UHF alta, con un ancho de banda de 3,1 KHZ.

Para la transmisin de datos va satlite se utiliza un sistema TDM/TDMA (multiplexacin por divisin en el tiempo) a 64 Kbps de hub compartido. Los equipos terminales son de tipo VSAT (Terminales de Muy Pequea Apertura) y se establecen dos enlaces satlite, uno en el sentido hub-VSAT con multiplexacin en el tiempo que es compartido por todas las estaciones remotas VSAT y, un segundo, en sentido VSAT-hub en modo de rfagas.

La actual configuracin de la red de comunicaciones, con sus altas prestaciones de seguridad para las comunicaciones por la redundancia de los enlaces VSAT, ha sido una de las mayores aportaciones a la funcionalidad del sistema. Como asegura Fleitz, hoy da puede afirmarse que las comunicaciones de datos entre los puntos de control y el Centro de Proceso de Cuenca funcionan con cuotas de fallo inferiores al 1 por ciento. Por otra parte, debemos aadir que los nuevos sistemas de adquisicin de datos disponen de una importante memoria de almacenamiento para recuperar cualquier dato, en el caso de fallar el sistema de comunicacin.

La innovacin ms importante que se ha realizado sobre el sistema SAIH tiene que ver con un sistema alternativo de comunicaciones, totalmente independiente del resto de la red del SAIH y de bajo coste, tanto en la instalacin como en los correspondientes al apartado de operacin y mantenimiento. Se trata del sistema ORBCOMM basado en las comunicaciones a travs de satlites de rbita baja.

La constelacin ORBCOMM est formada por 36 ingenios con capacidad de cobertura total. El sistema consiste en un equipo comunicador conectado va puerto serie a la estacin remota que enva, en caso de fallo del medio de comunicacin principal (radio terrestre), los datos registrados por determinados puntos de control que se consideran crticos, que a su vez los retransmite a la estacin terrena de ORBCOMM, situada en Italia. Desde ah se emite un mensaje de correo electrnico a travs de Internet que se recibe en el CPC.

El servicio tiene actualmente una cuota mensual por envo de 8 Kbytes de informacin por punto cercana a los 25 euros, uno de los motivos, junto a la cobertura global de la constelacin para hacerse con los servicios de GlobalconINSA frente a esta alternativa tenamos la opcin de utilizar terminales VSAT, pero el precio de stos es muy superior, en una relacin de 10 a 1, a la de los equipos comunicadores de ORBCOMM.

A partir de esta nueva reconfiguracin de la infraestructura de red del SAIH, las posibilidades tcnicas para la futura evolucin del sistema abarcan una amplia variedad de posibilidades.

Actualmente, las capacidades de integracin de estas soluciones se estn extendiendo hacia otras reas no contempladas hasta ahora por ejemplo, los SAIH se estn utilizando ya para aplicaciones de telemando, por las cuales pueden automatizarse tareas que se realizan manualmente como el cierre de compuertas de una acequia o la operacin de una vlvula, situando ambos dispositivos como un punto de control ms de la red. Por otra parte, los SAIH sirven tambin para aportar informacin relativa a la seguridad estructural de una presa o a la calidad del agua que transcurre por un ro. Las capacidades prcticamente son infinitas.

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Redacción RedesTelecom

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