Cómo elegir una cámara de inspección subacuática para uso industrial

Existen varias aplicaciones industriales en las que se pueden emplear cámaras de inspección subacuáticas. Los distintos lugares necesitan diferentes tipos de cámaras para obtener los mejores resultados en términos de imágenes y trabajo realizado. Tanto si se quiere comprobar una obstrucción de agua como la erosión en el interior de estructuras acuáticas masivas, las cámaras de inspección subacuáticas son excelentes para reducir el riesgo para las personas. Estas cámaras también nos ayudan a realizar inspecciones a distancia ahorrando dinero y esfuerzo humano. 

Pero elegir la cámara de inspección adecuada no es fácil porque la mayoría de nosotros o las compramos por primera vez o no sabemos realmente qué características buscar. El sector vende especificaciones, pero la mayoría de las inspecciones fracasan por la falta de adecuación al entorno. Por ejemplo, una cámara de inspección subacuática 4K es inútil en agua con una visibilidad de hasta 1 metro o medio metro. Sin embargo, una cámara económica funcionaría perfectamente en una perforación despejada. La verdad oculta es que la mayoría de las inspecciones industriales se producen en condiciones de baja visibilidad y no en aguas abiertas.

Estas cámaras no son baratas, así que no querrás malgastar tu dinero en un producto que no funciona. Por eso, este artículo trata más bien de evitar equivocarse de cámara, asegurándose primero de que entiende sus necesidades y, después, de elegir la cámara adecuada para la tarea en cuestión. Hablemos primero un poco de las posibles aplicaciones en las que se suelen utilizar las cámaras de inspección subacuática.

Comprender el uso industrial

Los entornos industriales submarinos suelen ser impredecibles, sucios y a menudo inaccesibles para los seres humanos. Se necesitan cámaras específicas para adentrarse en ellos y comprobar diversos aspectos, como la corrosión o las grietas en las estructuras, el entorno en la base o la acuicultura. Pueden utilizarse para comprobar pozos de sondeo y presas. Las cámaras de consumo están diseñadas para momentos, mientras que las cámaras industriales están diseñadas para funcionar continuamente durante horas. Las condiciones industriales suelen ser más duras. Las cámaras son propensas a la exposición química, la acumulación de hendiduras y la bioincrustación (el crecimiento de organismos en la lente con el paso del tiempo). 

El uso puede incluir presas, plataformas en alta mar, inspecciones de cascos, comprobaciones de hélices, infraestructuras portuarias y tanques industriales. Puede haber cientos e incluso miles de aplicaciones, y cada tipo requerirá una cámara con las especificaciones adecuadas. Esto es lo que vamos a tratar en este artículo. 

El tipo de cámara variará en función de su finalidad. Por ejemplo, si desea una vigilancia continua en un solo lugar, le convendrá una buena cámara subacuática. En otros casos, cuando la zona de inspección es más estrecha, será más adecuada una cámara de caída. Los ROV (vehículos teledirigidos) pueden utilizarse cuando hay que ir muy profundo y donde los buzos no pueden llegar por motivos de profundidad o seguridad. Las cámaras industriales están diseñadas para fines distintos a las cámaras de consumo. Verás que estas cámaras se diseñan teniendo en cuenta estos elementos.

  • Resistencia a la presión (pozos profundos, submarinos)
  • Larga transmisión por cable sin pérdida de señal
  • Resistencia a la corrosión (agua salada)
  • Facilidad de mantenimiento (reparaciones modulares, no sustituciones)

Tipos de cámaras de inspección subacuática

No existe un único tipo de cámara para inspecciones subacuáticas. En función de sus aplicaciones, especificaciones y precios, puede elegir entre una gran variedad de cámaras. A continuación se indican las más populares.

1.Cámaras de caída

Estos son los tipos más básicos de cámaras de inspección subacuática. Funcionan con despliegue asistido por gravedad. Son ideales para pozos verticales y para la inspección de la base bajo el agua. Por ejemplo, si desea inspeccionar la corrosión alrededor de una barra abierta, estas cámaras pueden ser lo suficientemente buenas como para ahorrarle dinero y esfuerzos operativos. Son estupendas para inspecciones de pozos de sondeo, pozos y depósitos estrechos en los que la trayectoria de inspección es vertical. Sin embargo, la mayor limitación de estas cámaras es que no ofrecen inspección lateral. Sin embargo, hay algunas cámaras de caída que vienen con rotación de 360°. Por lo tanto, merece la pena comprobarlo antes de comprar.

2.Sistemas ROV (vehículos teledirigidos)

Los sistemas ROV tienen propulsión y control propios. Generalmente son manejados por humanos y pueden llegar a lugares lejanos donde los humanos no pueden ir. Dominan en la vigilancia de presas, la observación oceánica, el control de embalses y la mayoría de las demás aplicaciones submarinas. Los propulsores que incorporan les permiten realizar movimientos básicos y funciones como mantener la posición, virar y guiñar. Las mayores limitaciones de estas cámaras son el arrastre del cable, la latencia de la señal y los conocimientos de pilotaje necesarios. Sin embargo, si se tiene un área limitada que cubrir con una buena persona manejando esta cámara, puede ser una gran elección para cualquier escenario que requiera navegación, inspección de paredes laterales o cobertura de activos grandes y complejos.

El tamaño de las cámaras de los ROV puede variar, y pueden ser mucho más caras que las cámaras de bajada ordinarias.

3.Sistemas fijos de cámaras subacuáticas

Se trata de tipos más generales de cámaras subacuáticas. Se las puede imaginar como los CCTV submarinos. Suelen utilizarse en puertos y dársenas para vigilar la seguridad y las infraestructuras. También pueden utilizarse para la acuicultura y la vigilancia de residuos en estructuras de toma de agua. Se fabrican para obtener una claridad óptica a largo plazo y, por lo general, no se centran en una mayor resolución. Son resistentes a vibraciones y micromovimientos gracias a su montaje estable.

Dado que estas cámaras están siempre bajo el agua, es importante tener en cuenta aspectos especiales como la protección antiincrustante, el consumo de energía y la planificación del campo de visión. Es importante limpiarlas con regularidad para que no se obstruya la visión. 

4.Sistemas subacuáticos PTZ (Pan-Tilt-Zoom)

Pueden considerarse la versión mejorada o avanzada de las cámaras de descenso. Como su nombre indica, podemos hacer encuadres controlados sin desplegar un ROV. Podemos hacer zoom para obtener más detalles si la visibilidad lo permite. Sin embargo, como el conjunto de giro e inclinación requiere sellado y un índice de presión, es importante mantener el cuerpo asegurado.

Estas cámaras son ideales para estructuras de tamaño medio u otros lugares en los que no es necesario maniobrar. Pueden ser muy adecuadas para inspecciones desde un punto de montaje fijo (por ejemplo, paredes de tanques y zonas de admisión).

Factores a tener en cuenta al comprar una cámara de inspección subacuática para uso industrial

A continuación figuran los factores de compra más importantes centrados en el campo. Cada parámetro le ayudará a tomar la decisión final.

1.Clasificación de la profundidad (nivel del sistema, no sólo el cabezal de la cámara)

Todo el conjunto de la cámara debe tener clasificación de profundidad, y no sólo el cabezal de la cámara. Esto incluye la carcasa de la cámara, los conectores, la cubierta del cable, el aislamiento interno y los puntos de alivio de tensión. Por ejemplo, una microfuga en el conector provocará condensación y corrosión, lo que puede causar un fallo total más adelante. Es mejor aplicar un margen de seguridad de 1,5 veces sobre la profundidad máxima de trabajo. Para una profundidad máxima de trabajo de 50 metros, es bueno tener una cámara clasificada para 75 a 100 metros. Asegúrese de comprobar la certificación de la prueba de presión y no sólo las afirmaciones. 

Tipo de conectorProfundidad adecuadaFiabilidadCosteCaso práctico
Estanqueidad básica (IP68)<30-50 mBajoBajoUso ligero o temporal
Conectores industriales estancos50-150 mMedioMedioInspección subacuática industrial general
Conectores submarinos / acoplables en húmedo150 m+AltaAltaOperaciones críticas en alta mar

La profundidad máxima a la que quieras llegar depende totalmente de dónde quieras emplear la cámara. La cuestión principal es que es mejor adquirir una cámara cuya profundidad nominal parezca excesiva. Nunca ignores la profundidad indicada ni intentes utilizar la cámara a una profundidad superior a la indicada. Una presión de agua superior a la nominal se filtrará en el interior del cuerpo y destruirá la cámara y sus componentes internos.

2.Calidad de imagen

La calidad de la imagen es el siguiente factor que decide por qué cámara de inspección subacuática decantarse. Aunque las imágenes subacuáticas dependen en gran medida de la claridad del agua, la luz y las partículas, es importante elegir una cámara con una calidad de imagen aceptable. Un sensor de mayor tamaño combinado con un buen rango dinámico le ayudará a conseguir vídeos de mejor calidad en comparación con un sensor de menor tamaño con mayor resolución.

La resolución está sobrevalorada en la mayoría de los casos porque en aguas turbias, la visibilidad puede ser inferior a 1 metro, y una mayor resolución no tendría ningún impacto en la calidad del vídeo. Por lo tanto, debes dar prioridad a una buena gestión del ruido y al contraste, no sólo a los megapíxeles. Un sensor de mayor tamaño captura más luz por píxel, lo que básicamente se traduce en una mejor calidad de imagen en comparación con un sensor más pequeño. Ten en cuenta esta tabla antes de tomar una decisión.

Tamaño del sensorCaso típicoRendimiento con poca luzNiveles de ruidoClaridad submarina real
1/3″ o inferiorCámaras económicasPobreAltaGranuloso, inutilizable en aguas turbias
1/2.8″Entrada industrialModeradoMedioAceptable en agua clara
1/1.8″Sistemas profesionalesBienBajoImágenes más nítidas en condiciones de baja visibilidad
1″ o mayorSistemas de gama altaExcelenteMuy bajoLa mejor claridad posible en condiciones difíciles

Las cámaras subacuáticas parten de 720p y llegan hasta la resolución 4K. El precio también variará en función de estas especificaciones. Por lo tanto, si quieres el mejor rendimiento en términos de retrodispersión con menos ruido, una resolución más alta es buena. Pero si sabe que va a trabajar principalmente en aguas turbias, incluso una cámara de menor resolución le proporcionará resultados similares.

3.Iluminación

La mayoría de los compradores de cámaras industriales subestiman la iluminación y se centran más en la resolución. Pero, en realidad, la iluminación decide si la cámara ve algo o lo bien que ve en aguas claras o turbias. El factor de iluminación más importante es la geometría del haz. Un haz estrecho (entre 10 y 30 grados) es ideal para un mayor alcance y para una inspección mejor enfocada, como grietas y juntas. Sin embargo, un haz más ancho, de más de 60 grados, cubrirá más, pero tendrá menor intensidad por unidad de superficie. 

La retrodispersión es otro concepto importante. Es la cantidad de partículas en suspensión que reflejan la luz hacia el objetivo. Aparece como nieve o neblina y puede afectar a la calidad general del vídeo. Si el agua tiene muchas partículas y refleja mucha luz, no serviría de nada más luz. En este caso, la iluminación de desplazamiento o los controles de atenuación serían importantes. Por tanto, asegúrese de que su cámara de inspección subacuática industrial cuenta con todas estas funciones de iluminación adicionales.

4.Movilidad

Como hemos comentado antes, las cámaras de caída simple apenas tienen movilidad porque se limitan a colgar de su cable. Sin embargo, si quieres hacer paneos o zooms dentro del agua, es bueno optar por cámaras con movimiento de 360 grados. Los ROV también pueden ser fantásticos si te los puedes permitir. Los ROV también tienen diferentes configuraciones, como 2, 4 o 6 propulsores. Más propulsores significa simplemente más movimiento, mientras que un ROV sencillo de 2 propulsores puede moverse hacia delante y hacia atrás con capacidades de giro limitadas. 

5.Cable

El cable de su cámara define su calidad de señal, alcance y movilidad. Es fácil ignorar la calidad, el tipo y el peso del cable, pero afecta a la mayoría de las aplicaciones de la cámara. Un buen cable debe tener un diseño flotante, resistencia a la abrasión y puntos de conexión y alivio de tensión adecuados.

El cable de fibra óptica tiene mayor ancho de banda y menor pérdida de señal. Son ideales para vídeos de larga distancia y alta calidad. Pero son más frágiles y aumentan el precio de la cámara.

Los cables de cobre son más comunes, baratos y resistentes. Sin embargo, la señal se degrada en distancias más largas y tienen un ancho de banda limitado para señales de alta resolución. Por tanto, si se trata de una cámara de baja resolución para operaciones a poca distancia, un cable de cobre será suficiente. Pero en las cámaras de gama alta, suele venir por defecto un cable de fibra.

6.Sistema eléctrico

Existen dos tipos principales de sistemas de alimentación en las cámaras de inspección subacuática: a pilas y con cable. Ahora bien, en las aplicaciones industriales, estas cámaras tienen que funcionar durante periodos más largos, y probablemente no querrá meterse en los líos de la carga de baterías. Para inspecciones más largas, los sistemas con cable son estupendos, ya que proporcionan alimentación continua a la cámara desde la superficie. Sin embargo, añaden complejidad de cables y arrastre dentro del agua.

Los sistemas alimentados por batería tienen una gran movilidad y no tienen limitaciones de cables de alimentación, pero su autonomía es limitada. Por lo tanto, depende del tiempo que vayas a utilizar la cámara y de si estás de acuerdo con la gestión adicional de los cables y la resistencia que conlleva.

7.Durabilidad

La elección del material y el diseño del sellado de su cámara de inspección subacuática decidirán su durabilidad. Por lo general, estas cámaras se utilizan en entornos difíciles, por lo que es importante comprobar su durabilidad antes de tomar una decisión. Existen tres tipos principales de materiales utilizados en estas cámaras.

  • Acero inoxidable
  • Aluminio (anodizado)
  • Plástico

Los cuerpos de acero inoxidable son pesados y caros, pero muy resistentes a la corrosión. Los diseños de aluminio son mucho más ligeros y baratos, pero vulnerables a daños internos si se estropea el revestimiento. Los cuerpos de plástico son resistentes a la corrosión, pero su resistencia estructural es menor.

8.Sensores

Un sensor de imagen es una cosa. Tenemos el tipo de sensor más popular, que es un sensor de imagen CMOS, mientras que algunos modelos más antiguos tienen un sensor CCD. La función del sensor de imagen es convertir la luz en una imagen digital o vídeo. Pero las cámaras de inspección industrial están equipadas con otros sensores para facilitar la inspección bajo el agua en distintos entornos. Algunos de estos sensores adicionales que hay que tener en cuenta son los siguientes.

Sensor de presión: Medir la presión del agua para estimar la profundidad.

Sensor de temperatura: Mide la temperatura del agua, ayudando con la contaminación térmica y el sobrecalentamiento de los equipos.

Sensor de orientación: Útil en el seguimiento de la inclinación, rotación y movimiento de la cámara.

Sensor Sonar: Utiliza ondas sonoras para “ver” en condiciones de visibilidad escasa o nula. 

Estos sensores son adicionales, y la mayoría de las cámaras subacuáticas no dispondrán de todos ellos. Pero cuando vas a conseguir lo mejor de lo mejor, todos estos sensores mejoran la funcionalidad de tu cámara y te ofrecen ventajas sobre las normales.

Adecuación de la cámara al trabajo

Como hemos comentado antes, elegir la cámara de inspección subacuática adecuada para cualquier fin industrial depende más de conocer sus necesidades que de elegir simplemente la especificación correcta. Veamos qué puede esperar de cada cámara y dónde será más adecuada.

Caso prácticoQué priorizar
Inspección de pozosProfundidad + longitud del cable + iluminación
Inspección en alta marROV + sonar + cámara PTZ
Agua sucia o turbiaSónar > resolución
Inspección estructuralMedición láser + zoom

¿Cómo se realiza la búsqueda y el seguimiento con las cámaras de inspección submarina industrial?

El proceso de utilización de cámaras subacuáticas en distintas aplicaciones industriales variará mucho en función del entorno. Pero algunas fases pueden utilizarse en casi todos los tipos de inspecciones.

1.Fase de despliegue y búsqueda

En las inspecciones industriales subacuáticas, por lo general se conoce el objetivo y la zona en la que se desea desplegar la cámara. No se trata de exploraciones aleatorias, sino de despliegues guiados en aguas abiertas, presas y estructuras marinas. En función de la zona, el presupuesto y la experiencia, puede utilizar carretes de cable, orugas robóticas o ROV. Es posible que desee utilizar iluminación externa si la visibilidad es casi nula. La mayoría de las cámaras subacuáticas tienen matrices de LED alrededor del objetivo para que pueda utilizarlas.

Dependiendo de su cámara, podrá manejarla como desee. Esto incluirá girar el cabezal de la cámara o hacer zoom sobre los defectos sospechosos. Las cámaras de alta definición pueden ser necesarias para inspeccionar juntas, soldaduras, grietas y obstrucciones.

2.Control y maniobra 

Se necesitará un experto o una persona con conocimientos suficientes para manejar la cámara subacuática. Las distintas cámaras tendrán controles diferentes, por lo que aprenderlos es importante para obtener los mejores resultados.

3.Control en tiempo real

El operador de la cámara verá la señal en directo en el DVR y manejará la cámara a través del controlador proporcionado. Los datos en pantalla varían en función de los sensores del sistema. Incluso en las cámaras más baratas, obtendrá una señal de vídeo en directo, pero en las cámaras avanzadas, también obtendrá otros datos como profundidad, temperatura, longitud del cable, orientación y controles de iluminación. Si lo desea, también puede grabar o marcar el tiempo de la señal de vídeo. Sin embargo, algunas cámaras pueden utilizarse para comprobar estructuras submarinas y, en ese caso, la grabación puede no ser necesaria.

4.Captura y registro de datos

Si los datos son necesarios para la supervisión fuera de línea o el mantenimiento de registros, el operador puede capturarlos y guardarlos en un medio de almacenamiento a largo plazo. Los operadores pueden añadir anotaciones y utilizar otras funciones del DVR para grabar y reproducir. Algunos sistemas integran índices de profundidad, distancia y temperatura en la grabación de vídeo.

5.Control continuo  

Una de las principales diferencias entre la vigilancia submarina industrial y la habitual es que la vigilancia habitual. En algunos casos, es posible que tenga que instalar cámaras de forma permanente en algunos lugares. Pero, en el caso de las cámaras, se requiere que tengan alimentación constante o baterías de mayor duración en caso de que sean de naturaleza portátil. 

Conclusión

Elegir una buena cámara de inspección subacuática para cualquier uso industrial es bastante fácil. Asegúrese de elegir una cámara con un índice de profundidad que supere las condiciones de trabajo reales, una iluminación que se adapte a entornos de baja visibilidad y un sistema de cableado que no se degrade a mitad de una inspección. El tipo de cámara y otras especificaciones variarán en función de su aplicación y de la zona en la que vaya a desplegarla. Al final, la cámara adecuada es la que funciona bien para sus necesidades específicas, en lugar de tener una larga hoja de especificaciones.

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