“Bridge Monitoring es una aplicación fundamental para garantizar la seguridad de las personas que cruzan. Un puente, de hecho, no solo está sujeto a excavaciones o manipulación del suelo proporcionada por la actividad humana, sino también a la acción del agua alrededor de los pilares. Uno de los principales problemas que tuvimos que desarrollar este sistema fue la presencia de muchos nodos de medida con diferentes puntos cada uno; en el caso de los sistemas cableados, esto también implica la presencia de muchos cables que pasan a un lado del puente. Para este caso, tenemos diferentes sensores inteligentes como acelerómetros, sensores de temperatura e inclinómetros: todos conectados a nuestra interfaz inalámbrica. NI203 con radio SigFox es una interfaz de baja potencia inalámbrica que permite el funcionamiento de la batería por largo tiempo y la interacción inteligente entre sensores, dispositivos, y el portal de la nube.
PROPÓSITO
Next Industries es un desarrollador y fabricante italiano de sistemas de adquisición de datos, cuyos productos también se ocupan de la aplicación de monitoreo estructural. La compañía es joven, nació en 2014, pero ya tiene experiencia en aplicaciones geotécnicas. Por eso, cuando se le pidió que se ocupara del sistema de monitoreo de un puente, aceptó el desafío con su personal calificado y con las tecnologías más modernas que existen ahora en el mercado.
Una planificación correcta es la base de un exitoso monitoreo de puente, la función principal de la adquisición de datos es asegurar la longevidad de la estructura, también la seguridad así como la intervención oportuna en caso de daño.
En primer lugar, tuvimos que decidir qué dispositivos se adaptaban mejor a la aplicación y encontramos algunos tipos de sensores:
–Un acelerometro, utilizado para monitorear vibraciones
–Un potenciómetro Lineal, utilizado para monitorear la posición y el movimiento de las juntas de expansión
–Sensores de temperatura
–Inclinómetros, utilizados para monitorear el grado y la inclinación
El medidor de deformación es también una herramienta útil, pero decidimos no usarla, ya que necesita ser empotrada en el hormigón para que funcione correctamente y para monitorear el proceso de curado, por lo que debe colocarse durante la construcción.
Entonces, tuvimos que enfrentar el problema de muchos nodos de medida con diferentes puntos de medida cada uno. En el caso de los sistemas cableados, esto implica la presencia de muchos cables que dejan de lado el puente con el riesgo de aumento de posibilidad de falla y de introducción de ruido, degradando así la señal del sensor. Una única solución de datalogger como punto de concentración resulta obsoleta.
Con el fin de proponer soluciones de monitorización buenas y adecuadas, tuvimos que tener en cuenta los parámetros críticos para todo el sistema de monitorización (sensores e interfaz)
-Precisión (consistencia), exactitud (corrección), resolución y ausencia de deriva
-Durabilidad, bajo consumo de energía para grabaciones sin supervisión de larga duración
-Fase de lecturas, para una rápida interpretación y presentación de datos.
Next Industries es la segunda compañía italiana con un dispositivo Sigfox-ready; Gracias a la unión entre las tecnologías de Next y Sigfox, es posible construir redes inalámbricas con dispositivos “inteligentes” siempre encendidos y envío de datos en pequeñas cantidades. Exactamente lo que necesitábamos para completar con éxito nuestro trabajo.
El NI203 con radio SigFox es una interfaz de baja potencia inalámbrica que permite el funcionamiento de la batería a largo tiempo y la interacción inteligente entre los sensores, dispositivos, y el portal de la nube. Next Industries proporcionó a este cliente 3 canales de sensores inteligentes que fueron ajustados para enviar 3 adquisiciones a través de la conexión Sigfox cada 2 horas, y que han permitido un monitoreo preciso del puente.
Se colocó un dispositivo Sigfox NI203 en cada nodo de medida con el fin de monitorear cada articulación, pilar y viga. Todos estos datos grabados han sido almacenados y mostrados a través del portal web IoT Cloud de Next Industries, que también permite las alarmas de correo y el análisis de datos junto con el control en tiempo real de dispositivos de campo. Una de las características más apreciadas de este Portal es la posibilidad de crear diferentes cuadros de mando y personalizarlos a través de widgets como: Gauge, Combinación de indicadores, Inclinómetros, Líneas Gráficas, Histogramas, Tablas, Mapas (para geolocalizar sensores / sistemas daq), Imágenes.
Gracias al uso de NI203 SigFox, obtuvieron los siguientes resultados:
-Uso de sensores inteligentes: dispositivos “inteligentes” siempre encendidos y con conexión inalámbrica -Cortes cortos y ordenados
-Inscripción de radio barata
-No hay infraestructura de radio a ser construida, con mejor impacto en el paisaje y reducción de costos
-Cloud / capacidades personales del servidor para facilitar la lectura de datos
-Las baterías duraderas
– Selección amplia de sensores compatibles (4..20mA, Ratiométrico, Alambre Vibrante, 0-10V, NTC, TC, RS485 Modbus) que, convirtiéndose en SMART, permiten una recogida más precisa y automatizada de datos medioambientales con menos ruido erróneo entre la información grabada
– Alta resolución y precisión para medidas más fiables
La principal característica de esta solución es la posibilidad abierta de utilizar el mismo sistema de monitoreo y control en una amplia variedad de ambientes, incluyendo el agua inteligente, el medio ambiente, la exploración y un gran número de otras aplicaciones científicas.”
