Dentro de la 1ª convocatoria IDEAS del fondo Puertos 4.0, eDrónica ha realizado el proyecto Batimetría Colaborativa (BatiCol). Este proyecto ha recibido financiación pública aportada por el Fondo “Puertos 4.0” de Puertos del Estado.
BatiCol plantea el concepto de un dispositivo de medición batimétrica colaborativa y de bajo coste. Los servicios que se han contemplado dependen fundamentalmente de la tecnología incorporada en la electrónica, por ejemplo: Incorporando un GPS Galileo y utilizando el equipo del barco, en cuyo caso es un sónar RayTheon V850, se realiza la batimetría. Para el procesamiento de datos se incorpora un microprocesador de bajo coste, que permite la implementación de sensores de calidad del agua, calidad del aire o variables meteorológicas. Con un módem 4G se envían los datos procesados a la nube de manera que sea posible la visualización de éstos en tiempo real.
La implementación de la idea comprende el desarrollo de un equipo electrónico con su tecnología asociada, de software y en la nube para implementar los servicios, y las comunicaciones asociadas. En la siguiente figura se representa el planteamiento de la idea.
Plataforma Hardware
Se ha diseñado la tecnología hardware asociada al dispositivo Baticol de acuerdo con la arquitectura que se muestra en el siguiente diagrama.
Esta arquitectura se ha planteado de manera que sea lo más versátil posible y permita la implementación de más sensores mediante una sencilla instalación y con actualizaciones de hardware. Para el prototipo que fue usado en la prueba de concepto, se han elegido asimismo componentes estándar y se ha minimizado la construcción de hardware propio.
El producto se ha construido sobre una caja comercial. La obtención y procesado de datos se realiza mediante el dispositivo “TopDAQ” desarrollado por eDrónica. Se recibe la posición mediante un GPS Ublox M9N con una precisión del rango de metros. La información de la profundidad puede ser suministrada por diferentes modelos de sónar, dando la flexibilidad de su implementación en una gran variedad de barcos. En los prototipos realizados uno utiliza un sónar “Ping Sonar Altimeter and Echosounder” y otro utiliza el sónar instalado en el barco de los Prácticos del Puerto de Santander, en este caso es el modelo Raytheon V850. El envío de datos a la nube se realiza mediante un módem 4G.
Plataforma Software
El sistema Baticol tiene un fuerte componente de software cuyo sistema permite la implementación de una amplia gama de dispositivos, incluyendo sistemas GPS, sónar, sensores de calidad del agua y calidad del aire.
El software procesa los datos obtenidos del sensor de profundidad y la posición del GPS, posteriormente la información es enviada a una base de datos en la nube.
Para la prestación de servicios, se han realizado desarrollos propios que pretenden demostrar algunos servicios posibles con esta plataforma. En la prueba de concepto se han validado la monitorización continua de la profundidad y la posición. El prototipo incorpora un GPS para la monitorización continua de la posición y una sonda para la medición de la profundidad. Los datos, medidos cada 5 segundos, se envían a la nube y es posible visualizar las medidas sobre un mapa de la zona, o realizar estadísticas y análisis avanzados.
Validación del Sistema
Durante el desarrollo de la idea BatiCol se han realizado pruebas para validar el comportamiento y la integración del dispositivo.
El 24 de febrero de 2022 se instaló la unidad batimétrica en uno de los barcos de los Prácticos de Santander, utilizando el dispositivo para verificar su funcionamiento. La prueba, realizada durante una de las operaciones de los Prácticos, fue exitosa. La obtención de datos a través del sónar incorporado en el barco y su posterior sincronización con el dispositivo GPS del prototipo.
Los datos de la batimetría realizada son subidos a la nube, son corregidos mediante software conociendo el estado de la marea en el momento de haber realizado la medición. De tal manera, una vez procesado este dato, es monitorizado a tiempo real junto a su histórico la batimetría real.
La Autoridad Portuaria de Santander proporcionó una batimetría obtenida de la forma tradicional (campaña batimétrica) que ha servido para comparar con los resultados obtenidos durante la prueba de concepto. La batimetría de referencia se realiza en una única zona a la entrada de la bahía de Santander, denominada “El Puntal”, que es la más problemática debido a la dinámica de sedimentos en la zona. Se ha realizado un corregistro de ambas batimetrías, pueden visualizarse ambas en la siguiente imagen, donde se observa que la batimetría de referencia abarca una zona restringida en la bocana de la bahía de Santander. Comparando ambas imágenes, se aprecia que en la batimetría de BatiCol presenta un perfil similar al de la batimetría de la bahía semejándose sus respectivos rangos de color. Un aspecto importante es que la densidad de medidas es menor con el enfoque propuesto, pero debe tenerse en cuenta que los datos obtenidos corresponden a unos 15 días de operación discontinua en un único barco.
Queremos dar las gracias al fondo Puertos 4.0 por la financiación para avanzar en esta idea, al Grupo de Ingeniería Fotónica de la Universidad de Cantabria por el asesoramiento y colaboración técnica, y especialmente, al Jefe del Dpto. de Actividades Corporativas del puerto de Santander y a los Prácticos de Santander por las facilidades ofrecidas para desarrollar y validar esta idea.