Desarrollo e implementación de un sistema de monitorización estructural en entorno LabView para un modelo reducido de puente para laboratorio

Abstract

RESUMEN: La evolución de la tecnología computacional, así como la capacidad de poder elaborar sensores cada vez más pequeños se han unido a la necesidad de vigilar estructuras que se encuentran en un estado de deterioro que puede llegar a ser un peligro físico para las personas y para la red de infraestructuras en la que esté integrada la misma. Por estos motivos la Monitorización Estructural (SHM) se considera una herramienta debe ser altamente considerado también para futuras implantaciones de estructuras por su ahorro en el coste de mantenimiento y por la mayor capacidad para gestionar las estructuras de forma segura. El objetivo del conjunto de trabajos planteados por Tecnalia es elaborar un sistema de monitorización estructural (Structrure Health Monitoring) que permita obtener los datos de una estructura mediante sensores, enviarlos al dispositivo correspondiente para tratarlos y almacenarlos; y posteriormente dar los avisos pertinentes a los encargados en la gestión de puentes en caso de que ocurra un evento excepcional. Para este cometido se ha elaborado un programa mediante LabVIEW que permita recoger y analizar estos datos del puente a escala que posee Tecnalia en sus instalaciones y sea capaz de analizar los datos y dar aviso automáticamente cuando detecte valores fuera de rango. En un futuro se complementará este trabajo con la obtención de imágenes de video para poder observar lo ocurrido en el momento de la alarma, así como para analizar el tráfico existente en la estructura, lo que se conoce como “Weigh in motion”. Este trabajo se enmarca dentro del programa “AULA TECNALIA” mediante el cual se establece una colaboración entre la Escuela y Tecnalia con el objetivo de elaborar varios trabajos fin de máster bajo la tutorización de la empresa. Tecnalia es el primer centro de investigación aplicada y desarrollo tecnológico del estado y posee un importante departamento de investigación en Infraestructuras.

ABSTRACT: The evolution of computer technology, as well as the ability to develop ever smaller sensors, has combined with the need to monitor structures that are in a state of deterioration that can become a physical danger to people and to the infrastructure network in which they are integrated. In view of its usefulness, it should also be highly considered for future implementations of structures because of its savings in maintenance costs and the greater capacity to manage the structures safely. The aim of the set of works proposed by Tecnalia is to draw up a structural monitoring system (Structrure Health Monitoring) that will make it possible to obtain data on a structure by means of sensors, send them to the corresponding device to process and store them; and subsequently give the relevant warnings to those in charge of managing the bridges in the event of an event occurring that goes beyond the established parameters. The present work is in charge of the first part of the process, the data are obtained from the sensors and later they will be treated and in case an event occurs they will be stored and a warning will be sent so that the data can be analyzed in search of a possible failure in any of the bridge elements. For this purpose, a programme has been developed using LabVIEW to collect and analyse this data from the bridge to scale that Tecnalia has at its installations and which is capable of analysing the data and automatically warning when it detects values out of range. In the future, this work will be complemented by obtaining video images to be able to observe what happened at the time of the alarm, as well as to analyse the existing traffic in the structure, which is known as "Weigh in motion". This work is part of the "AULA TECNALIA" programme through which a collaboration is established between the School and Tecnalia with the aim of drawing up various end-of-master's projects under the tutorship of the company. Tecnalia is the leading centre for applied research and technological development in Spain and has an important research department for infrastructures.