Canal de Panamá bajo la lupa tecnológica con investigación liderada por la UTP

Con el propósito de abordar los desafíos asociados con la inspección y el mantenimiento de la infraestructura de acero que rodea el Canal de Panamá, ingenieros de la Universidad Tecnológica de Panamá (UTP) desarrollaron una metodología no destructiva que utiliza teledetección hiperespectral e inteligencia artificial (IA) para la detección de corrosión en las infraestructuras críticas del país.

Se trata del proyecto de investigación “Desarrollo de una metodología de inspección estructural no destructiva mediante imágenes hiperespectrales y aprendizaje automático”, el cual fue liderado por el Dr. Fernando Arias, docente e investigador de la Facultad de Ingeniería Eléctrica de la UTP y miembro del Grupo de Investigación en Tecnologías Avanzadas de Telecomunicación y Procesamiento de Señales (GITTS).

“El objetivo central del proyecto era aplicar técnicas de aprendizaje automático y visión por computadora al análisis de imágenes hiperespectrales para realizar inspecciones estructurales remotas y no destructivas en infraestructuras críticas, como puentes, tanques de almacenamiento, líneas de transmisión, entre otras”, explicó Arias.

Para esta investigación colaboraron los doctores Edson Galagarza, Mayteé Zambrano y Carlos Medina, el Mgtr. Carlos Plazaola y el estudiante Ezequiel Jaramillo, de las Facultades de Ingeniería Eléctrica e Ingeniería Mecánica.

La teledetección hiperespectral es una tecnología que utiliza sensores para capturar y analizar un amplio rango de longitudes de onda del espectro electromagnético, permitiendo de esta forma la identificación precisa de materiales y procesos basados en sus firmas espectrales únicas.

Previamente a este proyecto, los ingenieros establecieron la capacidad de la tecnología hiperespectral para la detección remota no invasiva de imperfecciones en los cascos de los buques, lo cual permitió la construcción de un repositorio de datos espectrales de productos de corrosión en acero naval y el desarrollo de la infraestructura tecnológica necesaria para su utilización.

“Este proyecto expandió esta línea de trabajo a la inspección estructural de las infraestructuras críticas que rodean el Canal de Panamá. Al mejorar la eficiencia y precisión del monitoreo y mantenimiento de infraestructura, se puede mejorar la seguridad humana, reducir los costos y robustecer el desarrollo económico del sector logístico. Con esta innovadora metodología, podremos fortalecer los procesos de inspección del acero estructural en general”, indica el Dr. Arias, quien también es investigador asociado al CEMCIT AIP.

Como parte de la investigación se construyó un diccionario de datos de las mediciones de la progresión espectral de la corrosión en el acero estructural.

Asimismo se desarrolló algoritmos de aprendizaje automático para la identificación y la clasificación de las imperfecciones en las superficies metálicas.

Finalmente se validaron la eficacia de los algoritmos desarrollados en mediciones tomadas en pruebas de campo.

Entre los principales resultados se destacó la validación de los algoritmos a través de pruebas en condiciones de corrosión acelerada en laboratorio y en pruebas de estructuras en campo.

Adicionalmente, se desarrollaron algoritmos basados en tecnología de desmezclado espectral con el objetivo de identificar compuestos químicos específicos asociados a distintos grados de degradación mecánica en acero estructural.

“Sin embargo, el trabajo de investigación debe continuar explorando diversas variables, tales como la influencia sobre el proceso de corrosión de diversos contaminantes presentes en el ambiente”, aclaró el miembro del Sistema Nacional de Investigación (SNI) de Panamá.