TSHMLowC4.0
Monitorización y diagnóstico de la salud de las estructuras de madera en el Patrimonio cultural a partir de técnicas dinámicas de bajo coste
Proyecto
Este proyecto da continuidad a varios anteriores desarrollados por el equipo, en la línea de desarrollar herramientas innovadoras que contribuyan a conocer la salud de las estructuras de madera integrantes del extenso Patrimonio cultural construido.
Se basa en la aplicación de tecnología microelectrónica de bajo coste (sensores MEMS) para el desarrollo de un dispositivo escalable, sensible a las vibraciones de las estructuras de madera y capaz, mediante algoritmos propios adecuadamente desarrollados, de establecer sistemas de autoaprendizaje y alarma, en un contexto de intercomunicación propio del Internet de las cosas (IoT). Incluye pruebas de validación en dos instalaciones experimentales demostradoras: un forjado de madera, ya construido en fases anteriores de la investigación en marcha y un edificio patrimonial real cedido por la entidad colaboradora Fundación Sª Mª La Real del Patrimonio histórico.
El equipo que lo desarrolla es de carácter fuertemente interdisciplinar, resultado de la convergencia natural de tres grupos con larga experiencia en sus respectivas especialidades; con la aportación adicional de dos investigadores de la UGR y la UPM.
Cuenta con apoyo explícito de dos importantes entidades: la Fundación Sª Mª La Real del Patrimonio histórico, de referencia internacional en el campo del Patrimonio cultural, y la Asociación Empresarial Innovadora para la Construcción Eficiente (AEICE), clúster empresarial orientado a la competitividad empresarial a través de la innovación. Ambos en disposición de trasladar el conocimiento a desarrollar al ámbito de la Industria 4.0.
Objetivo
El objetivo general del proyecto es el desarrollo de un sistema escalable de monitorización y diagnóstico de la salud de las estructuras de madera en el Patrimonio cultural a partir de su comportamiento dinámico, utilizando tecnología altamente innovadora escalable y de bajo coste, basada en sensores digitales tipo MEMS.
El sistema puede incorporar de forma embebida la capacidad de procesado, modelado, seguimiento y generación de alarmas in-situ sin necesidad de confiar estos cálculos a procesos externos.
Metodología
Grupo de Estructuras y Tecnología de la Madera
Aplicará sus conocimientos específicos sobre el comportamiento de la madera como material estructural, su caracterización y diagnóstico mediante métodos no destructivos y pseudo no destructivos, la influencia de las técnicas de conservación y restauración, durabilidad, etc. todo ello orientando a facilitar la toma de decisiones con criterios técnicos solventes sobre base científica.
Grupo de Procesado en Array
Responsable del diseño e implementación del sistema de medida y procesado que permita conocer el estado de la estructura. Esta tarea engloba los acelerómetros MEMS, los sistemas de adquisición basados en FPGA5, los sistemas de procesado autónomo embarcados y las comunicaciones entre los distintos sistemas distribuidos. Se atenderán a los distintos requerimientos de sincronización tanto en la fase de adquisición como en la de comunicación.
El grupo de Optimización Estructural del Instituto de Tecnologías Avanzadas de la Producción
Es el encargado de aplicar las distintas técnicas de análisis modal (operacional OMA o Experimental EMA) a las estructuras ligeras (forjados y cubiertas de madera) objeto del proyecto. Seleccionando las mejores formas de excitación (aparte de la propia excitación ambiental) para extraer la máxima información sobre el estado de la estructura. Aspectos como el posicionamiento óptimo de los sensores y de reducción de los modelos dinámicos podrán permitir embarcar rutinas de identificación en los propios equipos que registran.
Financiación
