Láminas de la comunicación técnica presentada en el 52º Congreso de Ingeniería Naval e Industria Marítima

Celebrado el 24 de octubre de 2013

Comunicación técnica presentada en el 52º Congreso de Ingeniería Naval e Industria Marítima

Celebrado el 24 de octubre de 2013

Presentación de JANUS SYSTEM en el 52 Congreso de Ingeniería Naval e Industria Marítima

Del 23 al 26 de octubre de 2013 en el HOTEL HUSA PRINCESA de Madrid, sito en la C/Princesa, 40.

En dicho Congreso participa nuestra empresa JANUS SYSTEMS que presenta el sistema Janus System-Sistema Experto en la Seguridad y la Eficiencia Energética de los Buques. La presentación correrá a cargo de Manuel Casal Pita, presidente y autor del citado sistema.

A continuación se muestra parte del programa del congreso

Presentación oficial de "Janus System - Sistema Experto para la Seguridad y la Eficiencia Energética de los Buques"

Presentación en el 52º Congreso de Ingeniería Naval e Industria Marítima, el próximo 24 de octubre de 2013, a las 9,30 horas, en el HOTEL HUSA PRINCESA, C/Princesa, 40 - 28008 Madrid

La presentación será realizada por MANUEL CASAL PITA, Presidente de JANUS SYSTEMS, S.L.


Se adjunta programa del 52º Congreso

 

Dos empresas gallegas idean un sistema para evitar naufragios de pesqueros

Publicado el 19-07-2013 en 

Janus System y Kafloat lanzan un mecanismo para mantener la estabilidad de las embarcaciones.

 

Una herramienta advierte de cualquier anomalía localizada mediante sensores y aporta soluciones para corregirla, mientras el buque permanece en flotación gracias a la instalación de ‘airbags’

 

La pérdida de estabilidad de los barcos es una de las principales causas de los naufragios. Ante esto, dos empresas gallegas se unieron para crear un sistema que mantenga el equilibrio de las embarcaciones. Una de ellas, Janus System, ha creado una herramienta electrónica que advierte de cualquier anomalía producida y localizada mediante una serie de sensores instalados en distintos puntos del buque, y aporta soluciones para establecer la normalidad.

La coruñesa Kafloat, por su parte, es la encargada de evitar que se produzca un siniestro si el barco pierde la estabilidad, gracias a la instalación de varios flotadores o airbags que permiten mantener el pesquero a flote a la espera de que llegue el rescate. Juntas, a través de este dispositivo conocido como Sistema Integral de Seguridad Marítima, las dos firmas de la comunidad esperan evitar casi la totalidad de los naufragios. Cuando se produce una avería en un buque, el patrón o capitán debe saber con exactitud la situación del pesquero, conocer las alternativas que tiene para corregirla y elegir la que resulte más adecuada.

Resolver estas dudas es la función del sistema electrónico Janus Fishing, ideado por la gallega Janus System, que funciona de forma interactiva para reducir al mínimo el tiempo necesario para aplicar el plan que propone. Gracias a varios sensores instalados en los barcos, el mecanismo muestra la descripción del volumen de agua a bombear o trasvasar y el tiempo mínimo necesario para la intervención. En caso de inundación, el sistema muestra los compartimentos afectados y el estado de los airbags activados.

De este modo, la nueva versión del Sistema Integral de Seguridad Marítima significa para los patrones una herramienta “potente, versátil, ágil, moderna y segura”, dado que -según informan sus creadores- cuenta con un sistema experto de respuesta de emergencia y apoyo a las decisiones que evita errores humanos, alerta en tiempo real de las anomalías que puede presentar un pesquero y aporta soluciones para corregirlas. Todo esto se refuerza con airbags que preservan la reserva de flotabilidad y estabilidad para evitar o retrasar el hundimiento del buque durante 24 horas. La encargada de poner en marcha el sistema de flotadores es la coruñesa Kafloat, que desde hace años trabaja en la mejora de esta idea. Ya en 2008, la por aquel entonces Consellería de Pesca -hoy Consellería do Mar- optó por instalar este sistema en el buque Serra do Courel, con el que opera el Servizo de Gardacostas.

Las ventajas del dispositivo desarrollado por las dos firmas, con el que esperan evitar el 95% de los hundimientos, van desde el cálculo preciso de todo tipo de condiciones a la evaluación de la estabilidad, y permite también comprobar la situación de la embarcación tras una avería. Basta con seguir las recomendaciones y activar los módulos de flotación. Las distintas flotas pesqueras gallegas se han visto expuestas a un buen número de naufragios o emergencias, que en algunas ocasiones provocaron víctimas mortales.

 

Presentación de JANUS FISHING en la jornada de la PTEPA

Presentación de JANUS FISHING - TECNOLOGÍA ESPAÑOLA PARA SALVAR BUQUES Y VIDAS EN LA MAR, en la Jornada de Oferta y Demanda Tecnológica de la Plataforma Tecnológica Española de la Pesca y la Acuicultura - PTEPA, el pasado 27 de junio de 2013 en la Sede de ANMAPE, Mercamadrid, Madrid.

 La presentación corrió a cargo de MANUEL CASAL PITA, Presidente de JANUS SYSTEMS, S.L.

Janus Fishing es un Sistema de apoyo a las decisiones para mantener el buque optimizado, ahorrar combustible, controlar la estabilidad y la resonancia paramétrica, y garantizar el confort de la tripulación evitando los molestos mareos. El sistema, optimiza el trimado dinámico del buque para garantizar el máximo rendimiento en todas las situaciones y condiciones. Encontrar el trimado óptimo sin la ayuda de la tecnología es un reto incluso para los más experimentados. Esto se debe a los cambios en el trimado en relación con las fuerzas dinámicas, tales como la velocidad, calado, puntal, alteraciones internas de peso, etc. Un buque inadecuadamente trimado consume más combustible y navega a menos velocidad, por lo que incluso pequeños ajustes pueden afectar sustancialmente al consumo. Siempre es conveniente optar por un sistema integrado Calculador de Carga-Control Dinámico del Buque (ahorro de combustible y estabilidad dinámica), porque con sistemas independientes el Calculador de Carga no tiene en cuenta las variables óptimas para ahorrar combustible a la hora de cargar el buque, teniendo después que ajustar los calados y escora a base de trasiegos de agua de lastre (caros).

Siempre hay diferencias significativas entre el trimado estático (buque parado) y el trimado dinámico (buque en movimiento). El Control Dinámico del Buque proporciona el trimado óptimo en relación con diferentes variables como el calado, potencia del motor, rumbo y velocidad. Estos datos son controlados por sensores a los que se aplica un filtrado que elimina los movimientos instantáneos de las vibraciones del casco (efecto del viento, olas, etc.), mientras que la potencia propulsora se obtiene normalmente de la automatización del motor de los buques. Con todo ello, el Calculador de Carga de Janus optimiza inicialmente el asiento mediante una distribución adecuada de la carga y luego lo ajusta una vez que se mide el trimado dinámico. Dependiendo del tipo de buque, así como el tipo y longitud de su recorrido, el ahorro medio en combustible está en torno al 10%. Como media, la recuperación de la inversión es de menos de 1 año.

En resumen, el sector marítimo ya dispone de una de las más modernas tecnologías informáticas. Trabajar en “La Nube” (cloud computing) es apoyarse en Internet como un medio de almacenamiento, comunicación y portabilidad, básicamente una plataforma on-line que se pone a disposición de los armadores para controlar todo lo que sucede en el buque (incidencias, cargas, consumos, etc.).  Anualmente en el mundo se producen unos 200 accidentes y la mayoría de los barcos implicados aguantan a flote entre 2 y 7 días. Un 90% de los zozobrados se pudieron haber salvado con la ayuda de un Sistema Experto, incluyendo el “Prestige”, y se hubiese evitado la catástrofe porque no se sabía qué hacer.

Gran parte de la vida operativa del buque se da en las olas donde puede encontrarse condiciones severas, y debe ser capaz de cumplir sus misiones de forma segura y económica, es decir, con buena maniobrabilidad y operatividad en todas las condiciones, garantizando siempre un buen desempeño. Los accidentes son provocados por muchas causas que fundamentalmente pueden resumirse en tres: Factores meteorológicos muy adversos e imprevistos (mar de popa, resonancia paramétrica, orzada, etc.); Incorrecta operativa del buque; y Modificación en la distribución de pesos sin un análisis de la estabilidad e inspección (llevar pesos altos, creación de superficies libres, desalojo de lastres fijos exigibles, etc., más habituales en pesqueros y yates)”. En condiciones extremas, el buque debe soportar condiciones dinámicas ambientales adversas que pueden hacer que sufra aceleraciones, flexiones, y/o torsiones, y aún en presencia de olas que lo sobrepasen deberá ser capaz de proseguir sin zozobrar. Sin embargo, los accidentes suelen estar desencadenados por una sucesión de los citados factores, siendo muy extraño que, por separado, sean los causantes. En todo caso, es la poca conciencia del riesgo la que da lugar a estas situaciones.

Para el sector de la pesca, se ha diseñado un Sistema Experto único a nivel mundial destinado a salvar vidas humanas y buques. Esta tecnología española supondrá un antes y un después para la seguridad en la mar. El Sistema cuenta con la última tecnología en telecomunicaciones y envía señales de alarma en caso de riesgo, y es válido para todo tipo de barcos, y cuenta con el respaldo de la administración española (Dirección General de la Marina Mercante).

La empresa ha desarrollado un Sistema de fácil uso, potente, versátil, ágil y moderno conectado a sensores, capaz de realizar con rapidez y precisión los cálculos de ingeniería naval para evitar los errores humanos, alertar en tiempo real de las anomalías, y aportar soluciones para corregirlas. Nace con la voluntad de ser el primer sistema a nivel mundial, capaz de frenar la altísima zozobra de los pesqueros y yates, y el alto número de pérdidas de vidas humanas. Se prevé que evite hasta un 95% de los naufragios, y aún cuando la pérdida del buque sea irreversible avisará con antelación para que la tripulación pueda ponerse a salvo. Además, el sistema trabaja en “la nube” (Cloud Computing), es decir se apoya en Internet como un medio de almacenamiento, comunicación y portabilidad. Básicamente es una plataforma on-line que se pone a disposición de los armadores para controlar desde tierra todas las incidencias del pesquero, capturas de la pesca, consumos de combustible, etc. La tripulación es lo más importante en cualquier tipo de embarcación, y los pesqueros y yates son demasiado caros como para correr el riesgo de su pérdida. Por ello, dado la enorme cantidad de accidentes existentes en estos buques, es por lo que creemos que los patrones y/o armadores deben estar dispuestos a pagar un ínfimo sobrecosto en aumentar la seguridad de los mismos.

Según la UE, es imprescindible que las empresas pesqueras españolas y los yates incorporen medios tecnológicos para su modernización con respecto al resto de Europa y del mundo, tanto en la seguridad de los buques como en la eficiencia energética, ya que prácticamente utilizan los mismos medios que antaño. Aunque ha habido ciertas mejoras, la actividad de la pesca se encuentra a la cabeza de la siniestralidad laboral en España, y sigue siendo la actividad con la tasa de accidentes mortales más elevada, tanto en nuestro país como en el resto del mundo. También en el ámbito del recreo marítimo las cifras de siniestros son enormes y una de las principales causas de estos accidentes es la pérdida de estabilidad y sus problemas asociados, en situaciones que las tripulaciones desconocen cómo abordar. Cualquier avería producida por accidente puede dar lugar a inundaciones, y cualquier inundación por limitada que sea en sus comienzos puede ocasionar la pérdida del buque al disminuir la estabilidad.

En resumen, la más avanzada tecnología a disposición de las empresas y particulares a los que hace más competitivos aportándoles seguridad, agilidad, productividad y flexibilidad. El objetivo es lograr la homologación mundial del software de estabilidad y resistencia para pesqueros y yates, cubriendo parámetros que van más allá de los reglamentarios (por ejemplo, balance paramétrico/sincrónico, resistencia residual, etc.) y para los que no existe estándar internacional ni legislación al respecto.

La eficiencia energética o ahorro de combustible en buques de pesca

La pesca sigue siendo el método de producción de alimentos que requiere más intensidad de energía en el mundo, y depende casi totalmente del uso de motores de combustión interna que funcionan con derivados del petróleo. Los costos de los combustibles tienen una influencia creciente no sólo en los precios al consumidor, sino también en los ingresos netos de los pescadores y los armadores. Los buques de pesca utilizan, en su mayoría, motores diesel de cuatro tiempos y de velocidad media, normalmente turboalimentados. Este tipo de motores consumen en su mayoría gasóleo como combustible. La utilización del fuel pesado se limita al rango alto de potencias, normalmente en grandes arrastreros congeladores y está en desuso por sus mayores emisiones contaminantes. Debido a los altos precios de los combustibles es necesario ahorrar energía, y por ello es importante conocer a fondo los buques y sus limitaciones. Es necesario establecer una velocidad de crucero racional, la mínima necesaria para la correcta y segura realización de la actividad.

Todo capitán debe navegar en las mejores condiciones de maniobrabilidad, economía y seguridad para la tripulación y el buque. Para ello debe actuar sobre un conjunto de reglas a la hora de pilotar su navío y en especial deberá vigilar el trimado dinámico, que es el ángulo que forma el buque con el agua en la dirección de desplazamiento. Para optimizar el desplazamiento y lograr el máximo aprovechamiento propulsor dispone de un conjunto de ajustes sobre los elementos de propulsión, que manualmente no puede controlar. Los buques a menudo consumen exceso de combustible y de forma incómoda e insegura, al navegar con un trimado dinámico inadecuado. 

Antes de  zarpar deberá estimar las condiciones de la travesía, disponiendo la carga y los tripulantes para tal efecto. La única forma de variar el trimado sobre la marcha es moviendo la carga (en buques pequeños) o el lastre. Otro de los aspectos a tener en cuenta es que se puede levantar o bajar la proa dependiendo de las condiciones de navegación o de la carga. Además hay otros factores, tanto externos como internos, que harán variar esta condición ideal de navegación para que, con pequeños ajustes, se logre una situación óptima de navegabilidad. Entre los factores externos están las condiciones del agua (corrientes, oleaje, vientos) y entre los internos las variaciones en las condiciones de la carga y/o lastre. Existen varias técnicas para corregir el trimado, pero mediante agua de lastre el efecto directo será un aumento del desplazamiento. Las mejores opciones para optimizarlo son variar la distribución de pesos moviendo los equipos existentes y distribuir adecuadamente la carga, ya que en ambos casos no se requiere la adición de pesos. Como opción añadida, se puede corregir la distribución de pesos del buque mediante una configuración de llenado de los tanques, de forma que se logre el trimado óptimo deseado, sin superar nunca el desplazamiento. Pero para ello se necesita un Calculador de Carga

Lo esencial para reducir el consumo energético de un buque es reducir su resistencia al avance, para ello, además de mantener la hélice y la obra viva limpias, se debe evitar que la proa o la popa estén muy altas, sacar los elementos “inútiles” y distribuir bien los pesos. Esto último es esencial, porque repartir bien el peso del buque equilibra el casco y con ello habrá una menor resistencia al avance. Por ello, es esencial que los buques cuenten con sistemas informáticos que ayuden a equilibrar la carga del buque y además calculen en todo momento la velocidad óptima en función de las condiciones del agua, tanto desde el punto de vista de la seguridad marítima como desde la eficiencia energética.

El 90% del comercio mundial se realiza mediante los 70.000 barcos que componen el transporte marítimo internacional. El combustible ocupa el primer lugar en los costes, que suponen del 30 al 40% en un crucero, y del 50 al 60 % para la gran mayoría de los buques mercantes. Reducir el consumo de combustible en un 1% puede significar un ahorro anual de 40.000 euros para un granelero de tamaño medio, y 250.000 euros al año para un portacontenedores grande. Multiplicando estas cifras por 20, los ahorros potenciales en combustible y en emisiones de dióxido de carbono son astronómicos. Estos procesos de consumo de energía están presentes en todos los aspectos de funcionamiento del barco, e incluyen los sistemas de propulsión, iluminación, y el HVAC (calefacción, ventilación y aire acondicionado) de abordo, así como factores externos que influyen en el consumo de energía como el viento, olas, corrientes, trimado, maniobrabilidad del barco, ensuciamiento del casco, etc. Como resultado de este profundo conocimiento del funcionamiento del barco recogido y procesado por el software de Janus, los armadores y operadores del barco tendrán conocimiento acerca de dónde se consume cada gota de combustible, y si se utiliza de manera eficiente y óptima. Y más importante, este conocimiento crea conciencia sobre los procesos de consumo de energía y permite establecer referencias para poder definir los mejores modos de funcionamiento.

Este nuevo software Janus cambia radicalmente la forma de gestionar la velocidad, el empleo de los motores y el consumo de combustible. Es una herramienta de apoyo que posibilita a la tripulación lograr el perfil de velocidad óptimo para cada viaje, permitiendo a los barcos mantener un rendimiento constante y llegar a los puertos justo en el tiempo deseado. Está llamada a ser la única solución en el mercado que combina información en tiempo real sobre las condiciones del mar con datos previamente calculados, permitiendo a los operadores navegar constantemente al perfil de velocidad óptimo. Demuestra un ahorro energético potencial de un 7% simplemente ajustando la velocidad y añadiendo las optimizaciones en la propulsión los buques pueden alcanzar ahorros en combustible de hasta un 10%. El periodo de amortización es de menos de un año. El software Janus, se convertirá en elemento clave en la seguridad de los buques y en el plan de eficiencia energética (SEEMP) recomendado por la Organización Marítima Internacional (OMI). El Sistema Janus incluye instrumentación y dispositivos de control que aportan información a la tripulación y a los navieros (oficiales superiores o de gestión en tierra), para que puedan tomar decisiones y gestionar la flota en tiempo real.

La velocidad económica es la velocidad óptima donde un buque obtiene su mejor eficiencia, por lo que unas revoluciones altas suponen un mayor consumo de combustible. Las variables que afectan a la velocidad de un buque son principalmente la potencia y el desplazamiento, y dicha potencia depende de sus caballos y del desplazamiento. Si un buque aumenta su velocidad por encima de su velocidad económica, el consumo de combustible se disparará de manera exponencial. Por ejemplo, si se reduce la velocidad en 1 nudo en un buque que navega a 13 nudos, esa reducción de un 7% de velocidad va a generar un ahorro de combustible del 15%. En este caso el factor es de 2:1 y varía en cada buque, dependiendo de su eslora, desplazamiento y potencia. La gran competencia existente por la captura y venta del producto, hace que se intente llegar a caladero lo antes posible para poder ser los primeros en faenar en cierta zona, o bien, ser el primer buque en llegar a puerto a la vuelta. Estos estigmas provocan que se omita dicha medida, priorizando la facturación, lo que lleva a consumos elevados y por lo tanto a costes elevados que reducen los beneficios.

Consumos de gasóleo por pesquería

(Fuente: IDEA y Conclusiones de auditorías energéticas realizadas por CETPEC en 2009 y 2010)

Pesquería	Consumo promedio anual (litros de combustible)
Arrastre Gran Sol	814.000
Arrastre litoral	444.000
Palangre de fondo (Gran Sol)	358.000
Cerco	54.000
Artes menores	28.000
Lanchas de marisqueo	6.000

La potencia de trabajo de los motores de propulsión se elige pensando en lograr velocidades de propulsión idóneas. Para aumentar la velocidad del buque se incrementan las revoluciones por minuto y la carga del motor, por lo que en consecuencia se incrementa el consumo de combustible. Una velocidad próxima a la máxima alcanzable por el buque implica un incremento exponencial del consumo respecto al aumento de la velocidad (como consecuencia del aumento de la resistencia al avance). Se ha demostrado que la velocidad “a tope” es siempre perjudicial, porque crecen más los costes que los ingresos. Se recomienda como premisa fundamental que el motor opere entre el 80% y el 90% de su potencia nominal, para lograr el mejor rendimiento posible.

Ventajas del sistema Janus

•  Ayuda a establecer el rumbo y la velocidad más adecuados.
• Avisa cuando hay riesgo y activa las alarmas ante un inminente peligro (“centinela”), al controlar las operaciones de la tripulación o debidas a algún percance (olas, viento, etc.).
• Aporta Respuestas de Emergencia y Apoyo a las Decisiones (“experto”), para evitar la pérdida de vidas humanas y la zozobra del buque.
• Permite conocer y controlar desde tierra todas las incidencias del buque, así como los movimientos de carga, etc.
• Auxilia en operaciones tales como: despegue y aterrizaje de aeronaves, izado de objetos con grúas, etc.
• Establece índices de confort (previene el mareo) y distribuye el buque en zonas en función de su confortabilidad.
• Precisión de cálculos.
• Gran comodidad y facilidad de manejo al ser intuitivo por su interpretación a simple vista. Hace fácil lo que es difícil.
• Seguridad, porque todo dato almacenado en la nube al estar encriptado impide las copias ilegales del software y de las cargas del buque.
• Facilita las modificaciones, actualizaciones, etc., puesto que no hay que desplazarse a un puerto.

Con el Control Dinámico:

• Ayuda a establecer el rumbo y la velocidad más adecuados.
• Permite conocer y controlar desde tierra todos los consumos de combustible.
• Reduce de emisiones al controlar la eficiencia energética del buque.
• Optimiza el ahorro de combustible: media del 10%, siguiendo las recomendaciones.
• Aumenta el rendimiento del buque por una mejor utilización de la maquinaria.