FIBRAIGUA: Despliegue de redes de Fibra Óptica a...
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FIBRAIGUA: Despliegue de redes de Fibra Óptica a partir de las redes de suministro de Agua
Vilaseca i Vila, Joan – FIBRAIGUA | ATCA, S.L.
SUMARIO
FIBRAIGUA ofrece un servicio pionero en Cataluña, y en todo el Estado español, que permite
instalar el cableado de fibra óptica aprovechando la infraestructura de las canalizaciones de agua
potable. Utilizando la red de agua existente como recubrimiento exterior y alojando un microducto
dentro de esta infraestructura, se habilita un nuevo canal que permite introducir cableado de fibra
óptica de forma segura.
Este sistema es una solución pipe-in-pipe, en la que la fibra no entra en ningún momento en
contacto con el agua y el cableado es totalmente dieléctrico. Esta solución, homologada y
normalizada en Europa y los EE.UU., permite el despliegue de una red de fibra óptica por el
interior de la red de agua ya existente. Gracias al asesoramiento de nuestro equipo de expertos,
este sistema supone un avance en la optimización de galerías de servicios subterráneas.
Se trata de un sistema homologado que cumple las normativas WRAS, NSF/ANSI 61 y NSF/ANSI
372. Este sistema, implantado y patentado en el Reino Unido, permite aplicar fibra óptica en
Cataluña con un ahorro de espacio, tiempo y costes.
Nuestro equipo humano tiene un amplio bagaje en la gestión de redes de suministro de agua,
mecánica hidráulica e ingeniería vinculada al sector, ya que FIBRAIGUA está participada por
Abastaments, Tractaments i Control d'Aigües, S.L.
Colaboramos con ayuntamientos, consejos comarcales, empresas y particulares que tienen la
necesidad de hacer llegar la fibra óptica a lugares donde sería técnica, económica y/o
medioambientalmente demasiado costoso hacerlo por métodos tradicionales. Así pues,
convertimos en viables proyectos que hasta ahora eran imposibles. Aprovechando las tuberías de
agua existentes, conseguimos ser más rápidos, baratos, sostenibles y respetuosos con el entorno.
El primer caso de despliegue de telecomunicaciones por dentro de canalizaciones existentes de
agua potable en España fue el despliegue realizado en el municipio de Gurb, comarca de Osona
en Barcelona. Sobre dicho caso de éxito se hará un desarrollo y servirá para ejemplificar una
solución integral de red de telecomunicaciones, desde una red “troncal” hasta la distribución final
dentro de la vivienda del usuario.
PALABRAS CLAVE
Fibra óptica, telecomunicaciones, infraestructuras, innovación, infraestructura compartida, sin
zanja, fibraigua.
INTRODUCCIÓN
El propósito de la solución Atlantis Hydrotec de FIBRAIGUA es realizar una instalación sin zanja y
rápida de redes de telecomunicaciones. En concreto, tendido de fibra óptica utilizando la
canalización de agua potable existente en el subsuelo, como conducto. Infraestructuras
compartidas.
La próxima generación de banda ancha ultrarrápida requiere de un despliegue ubicuo de cableado
de fibra óptica. Ya que ésta tecnología ofrece de forma teórica un canal prácticamente ilimitado,
los avances sobre ésta tecnología persiguen materializar en la práctica éstos principios. Estamos
frente a la que parece ser una solución de presente, pero especialmente blindada para el futuro.
No obstante, es necesario instalar físicamente un nuevo cableado en grandes extensiones de
terreno y grandes cantidades de cable. Para ello, las sistemáticas tradicionales de instalación
tienen unos elevados costes: económicos, temporales, medioambiental, en el tránsito, etc. Éste
hecho, junto a la composición territorial, con grandes extensiones con baja densidad y una
orografía a menudo compleja, hace que el despliegue de redes de fibra óptica en gran parte del
territorio sea mucho más lento de lo esperado. Es necesario nuevas e innovadora técnicas que
reduzcan plazos, costes, afectaciones e impactos en el entorno; y esto pasa por no emplear
técnicas convencionales de obra civil.
GENERALIDADES
Las tuberías de suministro de agua, a nivel de infraestructura, presentan una nueva y perfecta
oportunidad para la difusión de las telecomunicaciones:
• Situadas en profundidad en el subsuelo, están bien protegidas y son resistentes.
• Una red de agua potable, mayoritariamente, abastece todos aquellos puntos en los que
viven o desarrollan actividad las personas. Exactamente los mismos puntos potenciales
de usuarios de una red de fibra óptica.
• Permite el tendido de tramos de gran distancia sin necesidad de realizar zanjas.
• La red de agua potable ya dispone de un conjunto de registros, arquetas, que alojan los
elementos propios de la misma: válvulas, reguladoras, descargas, ventosas,
contadores… Éstas pueden ser puntos muy interesantes para la difusión y distribución
de telecomunicaciones a la población.
• El conducto de telecomunicaciones queda acolchado por el agua de dentro la
canalización existente.
• El régimen normal de trabajo de la red es muy estable y las alteraciones, suelen ser
predictibles o panificables. Se reducen las problemáticas intrínsecas de emplear redes
de riego y alcantarillado.
• Permite una instalación de hasta 2 Km por día, siendo la metodología más rápida de
despliegue.
Figura 1: Infografía potenciales usos del uso de las canalizaciones existentes para alojar fibra óptica.
Para los propietarios de la infraestructura de suministro de agua de boca, así como los gestores y
operadores de la misma disponer de una red de telecomunicaciones que replique, parcial o
totalmente, la red existente. El uso interno puede ser variado y aportar un valor añadido:
• Conexión para sensores, telemetría, sistemas de control y aplicaciones SCADA.
• Recogida masiva de datos, Big Data e Internet of Things.
• CCTV de alta calidad para protección de los activos, prevención del crimen y el
terrorismo.
• Interconexión interna entre sedes, edificios o instalaciones.
• Reducción de los gastos generales de conectividad interna y externa.
• Detección de fugas y monitorización a tiempo real de la red de agua.
Una nueva oportunidad de negocio, con unos ingresos sustanciales, mediante al alquiler de
infraestructura, fibra oscura o ancho de banda. O ingresos no recurrentes por instalación:
• Municipios y entes locales.
• Operadores de infraestructura de telecomunicaciones.
• Operadores de servicio de telecomunicaciones.
• Aplicaciones para redes de sensorización u otras en el contexto de las SmartCities.
• Aplicaciones para privados.
Presenta una oportunidad inigualable de materializar el objetivo 2020 para la conexión de banda
ancha en cualquier punto del territorio. Así, como una forma no sólo de conseguir alcanzar dicho
objetivo sino de hacerlo en base a la sostenibilidad, la reducción del impacto medioambiental y al
entorno en general:
• Reducción de emisiones de CO2.
• Menos maquinaria pesada.
• Sin afectación al tráfico.
• Menor impacto a la ciudadanía.
• Sin impacto visual o ecológico.
Además, la solución de ‘pipe-in-a-pipe’ permite garantizar la seguridad del contenido de la misma.
Pues el elemento expuesto al agua de consumo, que circula por dentro las canalizaciones
existentes, no es otro que otra canalización y no un cable. Éste cable con su recubrimiento residirá
en el interior de la nueva canalización habilitada.
Éste hecho, no es menor, y va más allá de aspectos sanitarios. Garantiza una independencia de
operación de las telecomunicaciones respecto a la red de aguas. A la vez, que blinda al futuro la
inversión en infraestructura al ser posible reemplazar la fibra óptica sin impacto ni coste adicional,
frente a una hipotética y futurible mejora tecnológica en cuanto al cableado físico de
telecomunicaciones.
PRINCIPIOS DE IMPLEMENTACIÓN
El microducto está fabricado en polietileno de alta densidad, siendo éste un material comúnmente
usado en canalizaciones de agua potable y otros elementos en una red de agua potable. Sus
características y propiedades son ampliamente conocidas, pero es interesante incidir en el hecho
que emplear el mismo material de la canalización exterior (o uno de los posibles) en el nuevo
conducto que se alojará en el interior garantiza una vida útil de la nueva canalización superior a la
ya existente y en uso. Por consiguiente, repondremos antes la canalización de la red de suministro
antes que el nuevo canal de telecomunicaciones.
Figura 2: Microducto HDPE con camisa de acero alojando cableado de fibra óptica.
El microducto es hueco, incluso con el cableado de fibra óptica ya insertado sigue sin cubrir el
100% de la sección interior. Por consiguiente, el aire que completa la sección dotará de
flotabilidad positiva el conducto y hará que éste se aloje de forma estable en la parte superior de la
tubería de agua.
Las redes de abastecimiento tienen un conjunto de elementos y accesorios que seccionan la
misma: válvulas, contadores, depósitos y reguladoras de presión. Obviamente, no podemos poner
un conducto dentro de estos elementos ya que estaríamos inutilizándolos, así que lo que debemos
hacer es “bypassarlos”. Salir de la tubería antes del elemento, para volver a entrar después del
mismo.
Figura 3: “Bypass” de una válvula de compuerta.
Todos estos “break-in / break-out” a nivel de telecomunicaciones, se saldan con una fusión
estándar de la propia fibra. Y presentan una ventaja, son potenciales puntos para la distribución
de la fibra mediante “Split”. A menudo será necesario crear puntos de entrada-salida, con dicha
metodología para poder hacer la difusión en baja de las telecomunicaciones; sin que haya un
elemento hidráulico a salvar. Por cercanía de grupos de viviendas, zonas industriales o
comerciales, puntos de difusión de telefonía móvil, etc. Obviamente, esto es recomendable
hacerlo de forma planificada en la instalación inicial, a modo de previsión; no obstante, se puede
realizar a posteriori una vez hecho el despliegue inicial.
Las redes de suministro de agua potable pueden ser susceptiblemente distintas, en función del
territorio que abastecen: redes malladas, redes ramificadas o redes mixtas. Juntamente con la
orografía del entorno y distribución demográfica, serán factores que incidirán en las distancias
entre elementos a seccionar, y la posibilidad de establecer redundancias. Así, tendremos redes en
las que los tramos entre una entrada-salida y la siguiente, estén entre 1 y 2 Kms; mientras que en
otras situaciones estarán a decenas de metros. Así, requerirán de mayor cantidad de fusiones y
potenciales puntos de distribución de telecomunicaciones, aquellas zonas con mayor densidad de
población; por consiguiente, la red de aguas ya nos obligará a realizarlas. Evidenciando que una
red de telecomunicaciones y una de abastecimiento de agua potable tiene más semejanzas y
paralelismos que los potenciales puntos potenciales de prestación de servicio.
Cada uno de los registros de entrada-salida, expuestos anteriormente, requiere de una arqueta
con suficiente espacio para alojar el elemento hidráulico ya existente, como espacio suficiente
para colocar dos collarines estándar de toma simple (en carga o sin carga). En caso de que no
exista un punto de registro, a nivel hidráulico, se realizaría la pequeña obra civil correspondiente;
de igual forma, en aquellos casos que sea necesario “ensanchar” las existentes.
Figura 4: Tipos de arquetas.
Otra posibilidad pasa por hacer nuevas arquetas independientes de las existentes para la red de
aguas. Esto dependerá de la voluntad del gestor de aguas y los propietarios de dicha red, aunque
obviamente tiene un ligero sobrecoste en cuanto desempeño y costo.
A nivel de diseño previo al despliegue de la red y su planificación, también es importante
considerar que en casos en los que se realiza una instalación inicial del microducto y, a posteriori,
se realiza un soplado del cableado de fibra óptica trabajar con ángulos de 90, o más, grados
puede dificultar la tarea. Esto sucede, por ejemplo, en los antiguos codos de latón en diámetros
pequeños cuyo interior no tienen una curva suavizada sino un ángulo recto. Una buena praxis en
estos casos puede ser saltarlos, o hacer una instalación con el cableado pre-insertado en el
microducto.
CANALIZACIÓN E INFRAESTRUCTURA
La solución se puede desplegar en tuberías de cualquier material: HDPE, PVC, Acero, Fundición,
Fibrocemento, etc. Además, se puede trabajar en cualquier diámetro a partir de los 25mm y sin
límite superior. Obviamente, el dimensionado del microducto a emplear, por ejemplo, en una
canalización de 32 mm tiene una restricción en cuanto dimensionado (no superior a 5mm exterior)
para que no haya un impacto en el régimen normal de trabajo de la red de aguas.
Una vez más, el paralelismo entre la capacidad de la red de aguas y la de telecomunicaciones
vuelve a ser tangible. El tamaño de las canalizaciones existentes para abastecer la población con
el servicio de agua potable, nos fijará un máximo de sección a ocupar con el nuevo conducto. A su
vez, éste dimensionado condicionara la cantidad de fibras a tender. Vemos que el dimensionado
de la red existente cubre las necesidades de la actividad real en el territorio en cuanto a garantía
de servicio de suministro de agua potable, por consiguiente también se cubrirá en cuánto a banda
ancha de telecomunicaciones.
La gama de productos, que comparten un mismo principio, trabajan sobre elementos estándar de
mecánica hidráulica. Éste hecho hace que los montajes en función de la tipología de canalización
existente se adapten al material de uso habitual: accesorios electro-soldables, con brida de acero,
dos cuerpos de metal, brida plástica, dos cuerpos de plástico, etc. Teniendo en cuenta
consideraciones como que las perforaciones en la canalización existente en ningún caso deben
sobrepasar el 50% de su diámetro.
Figura 5: Toma simple estándar con prototipo M-Series.
La mayor parte de redes de abastecimiento están integradas por tubería PN16, puede trabajar en
una presión de hasta 16 bars. Los accesorios que permitirán garantizar la estanqueidad y fijar el
nuevo conducto, mediante tomas simple, están validados hasta los 25 bars. Así, éste no supondrá
en ningún caso un problema.
Para realizar la instalación, se hace uso de la fuerza del agua para el rápido tendido de la red de
telecomunicaciones. Por éste motivo, es importante disponer de una velocidad de flujo mínima de
0,5 m/s. Pudiendo incrementar el régimen normal de la red, durante la instalación, haciendo uso
de descargas, hidrantes, depósitos u otros elementos que nos permitan aumentar la velocidad del
flujo. No obstante, tener grandes velocidades superiores a los 4 m/s también puede suponer una
desventaja por una notable turbulencia interna.
Figura 6: Infografía proceso de instalación T-Series.
Otro factor importante, es el trazado de las canalizaciones. Cuanto más recta sea, mayor será la
velocidad de instalación por simplificación y reducción de coeficiente de fricción.
La solución es adecuada para agua potabilizada, agua en crudo y para agua residual; siempre y
cuando la corrosión del fluido permita trabajar en polietileno de alta densidad y no haya sólidos
duros que puedan impactar en el microducto dañándolo o erosionándolo por estrés. Cumple con
normativa sanitaria para su uso en agua potable de redes de suministro, a nivel internacional:
WRAS, NSF/ANSI 61 y NSF/ANSI 372.
GURB, UN CASO DE ÉXITO
Contexto
Gurb es un municipio de la comarca de Osona (Barcelona), colíndate con Vic y Manlleu. Tiene una
gran extensión de territorio, aproximadamente 52 Km2. Y una población total de 2.500 habitantes,
aproximadamente 1.100 viviendas, industrias, granjas y otras edificaciones. La distribución de las
mismas se agrupa en su mayor parte en un núcleo urbano y alrededor de 400 edificaciones
diseminados repartidos de este a oeste en la zona norte del territorio municipal.
La zona urbana ya disponía de conexión de banda ancha e incluso algunas de las casas rurales
cercanas a una de las autovías principales; a partir del despliegue existente básicamente
realizado en aéreo aprovechando los antiguos postes de madera que sostenían el cableado de
cobre.
Figura 7: Mapa con el despliegue inicial de T-Series y M-Series.
Detrás había una necesidad de conectividad de fibra óptica en toda la zona diseminada y existía
una voluntad política por parte del Ayuntamiento de mitigar dicho agravio, entre los residentes en
la zona más urbana y el resto de conciudadanos, respecto a la posibilidad de tener banda ancha
de telecomunicaciones.
Primera Fase
El objetivo era tender una red de fibra óptica que uniera los extremos más orientales y
occidentales del municipio, siendo iluminada des de la red existente desplegada por aéreo. En
cada uno de los extremos hay escuelas rurales y garantizar la conectividad de banda ancha en
dichos equipamientos municipales era una prioridad.
Además, ésta red conseguiría cubrir longitudinalmente más de 15 Kms acercando la red de fibra
óptica a distancias viables para la conexión del resto de población diseminada en el entorno rural.
Tabla 1: Especificaciones primera fase.
Titularidad canalización Municipal
Solución T-Series
Distancia tramo mínima 225 m
Distancia tramo máxima 1.800 m
Distancia total 15,3 Km
Tiempo instalación 3 meses
Cantidad de fibra óptica 24
Diámetro ext. microducto 10 mm
Diámetro tubería (mm) 110 | 125 | 150 | 200 | 250
Material tubería Fosa |PVC | PE | Fibrocemento
Segunda Fase
Con el punto de partida del despliegue anterior, ahora era posible conectar toda la población
residente en la zona rural y diseminada. Por consiguiente, si en el primer despliegue se hacía uso
de las canalizaciones de titularidad municipal de la red de distribución, ahora era necesario
conectar dicha red principal con cada potencial usuario de telecomunicaciones.
Figura 8: Detalle de capilaridad de la red empleando las acometidas.
Para ello, las acometidas de cada abonado de agua hacia éste punto a punto. Trabajando
después de contador se conseguiría entrar hasta dentro de los hogares, saliendo justo antes de la
llave de paso interior de cada propiedad.
Figura 9: Infografía conexión empleando la acometida privada de la red de agua potable.
Tabla 2: Especificaciones segunda fase.
Titularidad canalización Privada
Solución M-Series
Distancia tramo mínima 50 m
Distancia tramo máxima 800 m
Total instalaciones 30
Tiempo instalación 1 acometida/día
Cantidad de fibra óptica 2 | 4
Diámetro ext. Microducto 5 mm
Diámetro tubería 25 | 32 | 40 | 50 | 53 | 75
Material tubería PVC | PE
CONCLUSIÓN
La solución FIBRAIGUA – Atlantis Hydrotec técnicamente permite tender una red de
telecomunicaciones que replique la red existente de agua potable, con independencia del contexto
y la tipología de canalización existente.
El objetivo de nuestra solución es la de hacer viables proyectos que por metodologías más
convencionales, en cuanto a implementación de redes de fibra óptica, no son viables por motivos
técnicos, económicos, medioambientales u otros. Así, se garantiza que en cualquier punto donde
haya suministro de agua por canalización es posible hacer llegar la conexión de banda ancha.
Alrededor de 80% del territorio lo conforman zonas rurales, diseminadas o con baja demografía y
gran extensión de terreno; seguramente por otras vías nunca será posible un despliegue. Además,
de ser una solución que se integra de forma nativa con cualquier otra metodología de tender fibra
o redes ya consolidadas, pues todo el material de telecomunicaciones es estándar.
Compartir infraestructuras entre distintos servicios, es una innovación a nivel técnico por
sistemática de instalación y producto; pero especialmente en la ruptura de un modelo de gestión
de infraestructuras. La racionalización de las infraestructuras y avanzar hacia modelos más
sostenibles, pasa por un uso compartido de las mismas que nos aporta:
- Menor impacto ambiental.
- Ahorro de tiempo en el despliegue e instalación.
- Bajo impacto en el tráfico de la zona.
- Sin uso de maquinaria pesada.
- Instalación no expuesta a condiciones climáticas volátiles.
- Reducción de costos.
- Ahorro.
No obstante, dota de complejidad y abre nuevas vías de explotación de los servicios que
comparten una misma infraestructura. La supresión de los agravios tecnológicos entre la
ciudadanía por lugar de residencia y mitigar el éxodo por gap tecnológico hacia grandes ciudades,
bien parece que lo justifica más allá de los beneficios anteriormente citados.
CONTACTO
Joan Vilaseca i Vila FIBRAIGUA C. Santiago Ramón y Cajal, 60. Vic (08500 – Barcelona) +34 686 465 351 [email protected]