Monitoreo de la salud estructural de puentes atirantados

El desafío

El monitoreo estructural inalámbrico de puentes atirantados requiere sistemas de sensores sofisticados y confiables. Estos dispositivos detectan daños estructurales y evalúan el desempeño de la estructura. Posteriormente, los datos de monitoreo se pueden utilizar para modificar un modelo de elementos finitos de fuerzas internas. Para monitorear la salud estructural de un puente, se requieren numerosos sensores de diversos tipos, y es fundamental sincronizarlos en red. Las redes cableadas, utilizadas tradicionalmente, son demasiado costosas de instalar y mantener, y su construcción requiere mucho tiempo.

En cuanto a los requisitos para el monitoreo de la salud estructural (SHM), lo primero que cabe mencionar es un sistema de sensores con un amplio rango de frecuencia. Este sistema debe ser capaz de medir la tensión de los cables y monitorear los pilones, los cables y el tablero. Además, debe poder detectar cambios en estos parámetros que puedan afectar la integridad estructural del puente.

A juzgar por esto, el principal desafío consistía en sustituir la red de sensores cableados para el monitoreo estructural del puente por una red de sensores inalámbricos robusta y menos costosa con capacidades similares.

La Solución

Para enfrentar este desafío, Compañía de Consultores de Ingeniería Dongil Se ha desarrollado un nodo sensor inteligente capaz de recopilar y procesar señales de diversos sensores y transmitir los resultados mediante comunicación LoRa. El sistema está diseñado para el monitoreo a largo plazo de puentes atirantados. Su implementación es sencilla y permite una gestión de datos eficiente. Las funciones principales del sistema son la identificación de daños y la evaluación de su estado. El sistema de monitoreo determina la ubicación, el grado y la tasa de daño, y evalúa exhaustivamente los efectos de cada daño en la estructura.

La creación de una solución tan eficaz ha sido posible gracias al despliegue Puerta de enlace macro IoT TEKTELIC KONA Con los nodos de sensores inteligentes, el KONA Macro IoT Gateway se ajustaba perfectamente a los requisitos mencionados, ya que es una puerta de enlace para exteriores robusta y de alto rendimiento, con una carcasa reforzada de grado operador y opciones de implementación versátiles.

Para organizar el monitoreo estructural de puentes con cables, se instalaron gateways KONA Macro IoT directamente en los cables y muros del puente. Se trata de un gateway LoRaWAN compacto y económico, que ofrece una solución a un desafío persistente en el ámbito de la ingeniería civil. Compañía de Consultores de Ingeniería Dongil en asociación con TEKTELICO ha logrado construir con éxito una red de sensores inalámbricos LoRa para Bridge SHM, que funciona con bajos costos operativos e incluso supera a sus contrapartes cableadas.

Conclusión

La monitorización inalámbrica del estado estructural de un puente atirantado requiere el uso de módulos sensores para supervisar su funcionamiento. Estos dispositivos registran las condiciones actuales del puente, incluyendo su entorno operativo y los diferentes factores que afectan a su seguridad. Los datos de monitorización se utilizan posteriormente para tomar decisiones de mantenimiento y prever posibles problemas.

El mayor logro de esta colaboración es la importante reducción de costes al utilizar una solución inalámbrica. Se sustituye la red de sensores cableados existente por un nodo de sensor inteligente totalmente inalámbrico. Puerta de enlace macro IoT TEKTELIC KONADongil Engineering Consultants Co. ahorró más del 50 % del costo en comparación con el gasto anterior en soluciones cableadas. Esta solución inteligente contribuyó significativamente a aumentar la eficiencia del proceso de monitoreo.

El sistema actual se compone de nodos de sensores inteligentes inalámbricos que detectan vibraciones en el puente causadas por cargas ambientales y de tráfico. Los datos se recopilan y analizan en tiempo real, lo que permite determinar la operatividad de un puente de gran envergadura. Esta solución constituye un ejemplo destacado de una nueva tecnología para el monitoreo estructural de cables.