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9/8/2012

Desarrollan la red de sensores de fibra óptica más larga que existe para monitorizar grandes infraestructuras de modo remoto

Montserrat Fernández Vallejo, ingeniera de telecomunicación por la UPNA, ha desarrollado experimentalmente en su tesis doctoral diferentes redes de sensores de fibra óptica para monitorizar de modo remoto grandes infraestructuras. En concreto, ha logrado desarrollar la red más larga existente hasta el momento —alcanza 250 kilómetros— con capacidad de multiplexación, (la que permite combinar dos o más canales de información en un solo medio de transmisión).

El desarrollo tecnológico en el campo de la comunicación a distancia ha permitido abrir nuevas líneas de investigación y multitud de aplicaciones prácticas. Entre ellas, tiene especial relevancia la monitorización de infraestructuras inteligentes o de grandes dimensiones, para lo que resultan de gran utilidad las redes de sensores. Según explica Montserrat Fernández, “con la monitorización remota, podemos analizar una estructura o grandes infraestructuras como plataformas marinas desde una estación central, localizada a decenas o cientos de kilómetros de la infraestructura, a la que los sensores envían la información sin necesidad de una fuente de alimentación”. Ese registro permite obtener medidas de parámetros estructurales o ambientales, observar estados críticos, dar el mantenimiento adecuado y prevenir posibles accidentes.

La fibra óptica es un medio de transmisión empleado habitualmente en redes de datos. Consiste en un hilo muy fino de vidrio o materiales plásticos por el que se envía la luz que representa los datos transmitidos. El sensor de fibra óptica es un dispositivo capaz de detectar variaciones de un parámetro gracias al cambio que este produce en algunas de las características de la luz. La red de sensores está formada por el conjunto de sensores colocados directamente o muy cerca de la infraestructura que se pretende evaluar.

Retos abordados

La tesis Contribution to the development of optical networks for fiber Optics sensors using fiber lasers (Contribución al desarrollo de redes de sensores de fibra óptica utilizando láseres de fibra) ha sido dirigida por el catedrático Manuel López-Amo Sainz, del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica de la UPNA, y ha obtenido la máxima calificación, apto cum laude, con Mención de Doctor Europeo.

En su investigación, Montserrat Fernández ha abordado los tres principales retos que presentan las redes ópticas de sensores: multiplexar sensores en una única red, asegurar un servicio continuado ante un posible fallo en la red y permitir la monitorización remota.

En este trabajo ha desarrollado también la red más larga hasta el momento con capacidad de multiplexación, que alcanza los 250 kilómetros. La multiplexación permite simplificar los sistemas y su coste. “Con la multiplexación —señala la investigadora—, por un lado compartimos un mismo medio de transmisión para emitir la información procedente de los diferentes sensores y, por otro, compartimos también el emisor y el receptor”. En el caso de las redes remotas de fibra óptica, es la propia fibra la que hace de medio de transmisión: los sensores envían la información a través de ella y en la estación central se trata toda la información recibida.

Las principales aplicaciones de las redes de sensores de fibra óptica están relacionadas con casos en los que la estructura que hay que monitorizar es muy costosa económicamente (oleoductos, líneas de tensión), cuando hay peligro de pérdidas humanas (plantas nucleares, almacenes de productos químicos, puentes, presas, etc.) o cuando se requiere tener controlado un perímetro.

Montserrat Fernández Vallejo terminó sus estudios de Ingeniería de Telecomunicación en la Universidad Pública de Navarra en 2008. Desde entonces ha trabajado como ayudante y colaboradora de proyectos en el Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica. Ha realizado dos estancias investigadoras en la Università degli studi di Parma (Italia), en 2009, y en el Institute of Photonic Technology (Jena, Alemania), en 2010.

Su tesis doctoral ha dado lugar a 15 artículos en revistas internacionales de impacto, 12 contribuciones en conferencias internacionales y 3 contribuciones en conferencias estatales.

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Dirección de Internet
www.unavarra.es
Referencias
M. Fernandez-Vallejo, D. Olier, A. Zornoza, R. A. Perez-Herrera, S. Diaz, C. Elosua, C. Bariain, A. Loayssa, and Manuel Lopez-Amo, “46 km long Raman amplified hybrid double-bus network with point and distributed Brillouin sensors,” IEEE Sensors Journal, Vol. 12, No. 1, art. no. 5737748, pp. 184-188, 2012.
M. Fernandez-Vallejo and M. Lopez-Amo, “Fiber-optic networks for remote sensing,” Sensors, 12, 3929-3951, 2012.
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