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Monitorización de salud estructural en edificios

La monitorización de la salud estructural en edificios es un método basado en sensores que recogen datos que posteriormente son procesados e interpretados. La finalidad es conocer en profundidad las condiciones y el estado de la estructura, así como llevar a cabo acciones preventivas o correctivas de mantenimiento para aumentar la seguridad y garantizar su conservación.

Monitorización de estructuras y grietas en tiempo real

El sistema consiste en la colocación de sensores en puntos estratégicos a lo largo de una estructura para detectar la presencia y ubicación de algún daño generado como consecuencia de seísmos, eventos impredecibles o por su uso normal, la comunicación de los mismos y el análisis posterior de los resultados.

Las mediciones del sistema, basado en tecnología IoT, se realiza en espacios de tiempo muy reducidos, lo que permite disponer en tiempo real de información para agilizar la toma de decisiones al momento en el que se trabaja.

A tenor de las lesiones existentes y/o futuras que puedan suponer un peligro para la estabilidad de los inmuebles o generar daños a los usuarios, se instalan sensores en los puntos de interés para:

  • Medir las vibraciones, ya que estas pueden afectar al comportamiento en servicio de la estructura, con un acelerómetro.
  • Medir los desvíos sobre la vertical con un inclinómetro.
  • Determinar los movimientos de las estructuras mediante la apertura de grietas existentes con un fisurómetro lineal.
  • Medir otros para la toma de decisiones, como la temperatura y la humedad, ya que pueden influir en la aparición o la presencia de dilataciones, corrosión, mohos u óxidos.
  • Transmitir e interpretar los datos con un datalogger.

Sistema de adquisición de datos y comunicaciones

El datalogger es el encargado de recoger el dato medido y enviárselo mediante su conexión a internet a un a un servicio un servicio Internet mediante protocolos estándar de comunicaciones M2M como REST, MQTT a través de que se encarga de guardarlo en una base de datos para su posterior consulta. El periodo de envío de los datos se puede ajustar según las indicaciones del cliente.

La flexibilidad del firmware desplegado permite la integración directa de los equipos con cualquier tipo de plataforma IoT o centro de control, tanto basado en la nube como local, mediante protocolos de comunicaciones (formato de mensajes, protocolos de comunicaciones y transporte, redes M2M) completamente adaptados a cada caso de uso.

Las comunicaciones se realizan de forma inalámbrica con los diferentes módulos de comunicaciones opcionales de los que disponemos en ENVIRA IoT, con tecnologías como 3g, 4G, LORA® y próximamente Narrow-Band.

Visualización y análisis de datos

Los datos recopilados por los sensores son transmitidos a la plataforma ENVIRA DS, que permite visualizar la información de manera gráfica o descargarlos para su posterior análisis con otras herramientas.

Este sistema de monitorización de salud estructural facilita la supervisión a distancia con datos precisos, pudiendo evaluar la información almacenada y actuar con previsión sobre las grietas. De hecho, se puede configurar un sistema de alarmas para que, en caso de que se detecte la superación de las mediciones umbrales o porcentajes definibles, se envíe un aviso a través de email o SMS a los usuarios del sistema.

En la Gráfica 1 se indica el punto exacto donde se encuentran los sensores de un edificio sometido a monitorización de la salud estructural.

En la Gráfica 2 se observa las posibilidades de configuración de parámetros que ofrece la plataforma de explotación de datos.

Con estos datos se consigue:

  • Monitorización de las estructuras y edificaciones a tiempo real.
  • Establecer tendencias de comportamiento de las fisuras estudiadas.
  • Aumento de la seguridad y de la integridad estructural.
  • Detección de anomalías a tiempo.
  • Reducción de los costes operativos de mantenimiento.
  • Mejor conservación preventiva del patrimonio.
  • Integración con estrategias de refuerzo estructural.

Aplicaciones de la monitorización estructural

Este sistema de control de grietas se puede aplicar en cualquier tipo de edificación, ya sea:

  • Edificios residenciales.
  • Edificios de uso público.
    • Hospitales.
    • Estadios deportivos.
    • Centros escolares.
    • Museos.
    • Cines.
    • Hoteles.

Ventajas

Solución abierta e integrable con desarrollos externos en cualquier capa (a nivel dispositivo, conectividad, CLOUD o aplicación de usuario).

Permite número ilimitado de dispositivos que pueden incluirse en ampliaciones futuras.

Datos de alta fiabilidad y disponibilidad en tiempo real.

Sistema personalizable.

Total adaptación e integración a diferentes tipos de edificación.

Creación de histórico de datos.

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