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  • Entidad
    Base Aérea Hill
  • Sector
    Defensa e Intelígencia
  • Ubicacíon
    Estados Unidos

La Base Aérea Hill, del Gobierno de los Estados Unidos, utiliza ArcGIS para gestionar imágenes térmicas infrarrojas

¿Cómo se comprueba la solidez de los techos y el sistema de servicios públicos de 1.300 edificios, repartidos en más de 10 millas cuadradas de una manera integral y rentable?

La Base Aérea Hill utiliza ArcGIS y un sinnúmero de imágenes térmicas de radiación infrarroja (IR) para identificar los techos y las redes de servicios públicos. La base, que forma parte del Comando para Material de la Fuerza Aérea (AFMC), se encuentra en el norte de Utah, cerca de la ciudad de Ogden. Muchas misiones operativas y de apoyo se encuentran aquí, incluyendo el mantenimiento de los Falcon F-16, el A-10 Thunderbolt II, y el avión Hércules C-130..

Objeto de la contratación

La Base Aérea Hill utiliza ArcGIS y un sinnúmero de imágenes térmicas de radiación infrarroja (IR) para identificar los techos y las redes de servicios públicos. La base, que forma parte del Comando para Material de la Fuerza Aérea (AFMC), se encuentra en el norte de Utah, cerca de la ciudad de Ogden. Muchas misiones operativas y de apoyo se encuentran aquí, incluyendo el mantenimiento de los Falcon F-16, el A-10 Thunderbolt II, y el avión Hércules C-130.

La base principal cubre 10.2 millas cuadradas, y sus edificios se utilizan para el mantenimiento de las aeronaves y sus actualizaciones, así como los medios técnicos y la capacitación del personal de vuelo en la base. Esta crítica infraestructura para el personal, así como los bienes y servicios tienen un valor de cientos de millones de dólares.

Muchos de los edificios de la base fueron construidos en la década de los cuarenta (1940). Como resultado del desgaste normal, esta infraestructura, que incluye un sistema de suministro de servicios públicos, se estaba deteriorando. Pocos datos confiables se habían almacenado con respecto al estado de estas instalaciones. A menudo se descubrían fallas en los techos, afectados por una fuga de agua o cuando el daño era lo suficientemente grande se descubría visualmente. Mantener la información de las instalaciones se limitaba a identificar y solucionar estos problemas costosos y además requerían de mucho tiempo.

Históricamente, el personal de la base Hill inspeccionó los techos de manera manual, pero la mano de obra y el dinero necesarios para llevar a cabo la revisión física de cada una de las construcciones y el tiempo que tomaba hacerlo, volvió el proceso totalmente impráctico. Por otra parte, el valor para la sustitución de todos los techos era algo totalmente imposible de realizar.

Descubrir Fallas en los Techos con Imágenes Termales Infrarrojas

Para encontrar una solución que les ayude a trabajar de forma más inteligente y eficiente, el personal de la base Hill personal recurrió al uso de ArcGIS. La mayoría de las bases aéreas de los Estados Unidos, tienen como estándar el uso de la tecnología SIG de Esri, y la base Hill, siendo un usuario de mucho tiempo, contaba con un licenciamiento que le permitía el uso del software ArcGIS en todas las áreas y procesos de la base, desde la manipulación de cartografía topográfica hasta la creación de cartas aeronáuticas.

Trabajando con un socio de negocios de Esri, la empresa Woolpert, Inc., con sede en Dayton, Ohio, y miembros del departamento de SIG de la base, tomaron los mapas topográficos de la base y le superpusieron imágenes aéreas de los edificios e instalaciones, incluyendo los 12 millones de pies cuadrados de techos. Aunque esto les proporcionó una representación visual de la ubicación de la infraestructura, el problema de costo-beneficio para encontrar los techos averiados y las tuberías con fugas, aun no se había resuelto.

"Pensamos que la incorporación de las imágenes infrarrojas térmicas en el mantenimiento de las instalaciones sería una solución eficiente para la identificación de nuestra infraestructura deficiente", dijo James Wright, director de GeoBase, 75 CEG/CEAO. [El programa GeoBase de la Fuerza Aérea admite el uso de tecnologías de la información geoespacial en las instalaciones de la Fuerza Aérea, así como el manejo del conocimiento para la gestión de los recursos corporativos.]

Las Imágenes infrarrojas térmicas muestra el calor y con frecuencia se presentan como una imagen en escala de grises. Los tonos de gris indican diferencias en la temperatura y la emisividad (es decir, la capacidad de emitir energía por radiación) de los objetos en la imagen. Normalmente, los objetos en una imagen infrarroja térmica que se visualizan con un color más claro son los más cálidos y los que se ven más oscuros son más fríos. Las imágenes termográficas muestran las firmas de calor únicas producidas por las diferentes condiciones ambientales en los materiales físicos. Por ejemplo, al observar las imágenes térmicas, es posible ver cómo las tuberías enterradas de agua fría refrescan la superficie sobre la línea.

Las zonas húmedas de los materiales del techo tienen unas características térmicas que las distinguen. El calor latente, causado por el sol que brilla en los techos durante el día, queda atrapado en la masa de agua de esas zonas. El calor en esas zonas es mayor que el calor absorbido por aislamiento seco o sustrato del techo. Como el techo se enfría después del atardecer, las zonas húmedas de aislamiento del techo y otros materiales continúan irradiando calor, calor que puede ser detectado y su firma capturada con material térmico.

Procesamiento Eficiente de la Imagen

"Las imágenes termales infrarrojas, prometieron un importante ahorro potencial de costos, ya que es mucho más barato reparar un techo antes de que falle", explicó Wright. Una de las razones de este ahorro de costos es la mano de obra. Los datos de toda la instalación se pueden recoger en una sola noche en vez de el tiempo necesario para inspeccionar los 1.300 edificios de forma individual. Además, la información sobre los edificios con tejados en múltiples niveles pueden ser recogidos fácilmente utilizando información térmica infrarroja, a diferencia de los métodos de estudio con base en tierra que requieren personal para acceder a cada nivel de la azotea.

El personal de la compañía Woolpert, realizo una serie de vuelos sobre la base con un avión de ala fija. Las imágenes termicas infrarrojas se almacenan y utilizan en la misma forma que otros tipos de datos raster, así que no hay requisitos especiales necesarios para ver, analizar y almacenar estos datos en ArcGIS.

Una vez recogidas, las imágenes raster son procesadas con ArcGIS y se entregan en un conjuntos de datos georreferenciados que se integran con los datos SIG existentes que se utilizan en la base. El personal puede gestionar los diferentes recursos de imagen existentes, como las imágenes térmicas de infrarrojos, fotografías aéreas y cualquier otro formato existente dentro de ArcGIS. Esto simplifica la gestión de imágenes y flujos de trabajo.

Las imágenes son almacenadas en mosaic datasets. Los mosaicos originales son georeferenciados y proyectados al vuelo al sistema de coordenadas seleccionado por el usuario, al momento mismo en que este accede a las imágenes, reduciendo los requerimientos de almacenamiento debido a que estas múltiples versiones de las imágenes no se almacenan. Esto es una ventaja cuando se trata de archivos grandes como archivos de imágenes térmicas infrarrojas, que fueron capturados en una resolución de ocho pulgadas por pixel.

ArcGIS se utilizó para analizar las imágenes térmicas infrarrojas y para calcular la probabilidad de que la filtracion de agua o fugas produjera una falla en los techos de los edificios. Más que una simple imagen de daños en el techo, las imágenes proporcionan datos reales para el análisis. "Nos gusta utilizar las imágenes, ya que no se reinterpretan y mantienen toda la información original, por lo que es una opción perfecta para el análisis, tales como la extracción de características, clasificación, adecuación, y medición", dijo Daniel Michalec, especialista en aplicaciones en Woolpert.

Datos e informes generados a partir de este análisis permitió determinar las necesidades de personal para techos y priorizar cada edificio. Órdenes de trabajo fueron creadas entonces basados en el análisis y entró en el sistema de orden de trabajo utilizados en el Sistema Automatizado de Ingeniero Civil de la Fuerza Aérea (ACES).

Ahorro de Costos

Además de los deterioros de los techos, con las imágenes térmicas infrarrojas, se encontraron áreas con sistemas de servicios públicos muy antiguos que se están volviendo cada vez más volátiles. Fugas de las tuberías de vapor son fácilmente identificables en las imágenes como líneas blancas. Debido a que las imágenes raster son geográficamente precisas, estos lugares de servicios públicos pueden ser identificados, estudiados o digitalizados, y luego se cargan en ArcGIS. Esto elimina la necesidad de costos para buscar líneas de mal funcionamiento. "Con el inventario de techos usando imágenes térmicas infrarrojas nos ahorramos dinero en comparación con la evaluación tradicional, techo manual," dijo Wright. Para más información sobre cómo se usan SIG en la gestión de las instalaciones, visite www.esri.com/fm.


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