Por: Carolina Vega / cvegaa@udec.cl
/ Fotografías: Gentileza FI UdeC
¿Qué hace un ingeniero civil informático trabajando en un proyecto relacionado con puentes? Mucho, porque si bien el también doctor en Ingeniería de Software Gonzalo Rojas trabaja habitualmente con otras disciplinas, nunca le había tocado hacerlo en obras civiles. La invitación llegó del entonces académico Fernando Cerda y se integró al proyecto “Plataforma de monitoreo estructural de puentes”.
Así, con Fernando Cerda como director del proyecto y Nicolás Ortega, ingeniero civil a cargo de la gestión del proyecto, Rojas inició un nuevo camino como director alterno en una investigación interdisciplinaria, donde el monitoreo de puentes tiene un fuerte componente informático, tanto en el desarrollo de plataforma software que capturen datos desde sensores, como su análisis posterior e implementación de algoritmos de machine learning para establecer algunas conclusiones respecto a los datos recabados.
“Surge este proyecto como una necesidad de complementar los métodos de inspección visual actualmente implementados en nuestro país, para favorecer la detección temprana de daños y un mantenimiento menos costoso que el que se realiza cuando el deterioro es evidente”, contextualiza Gonzalo Rojas.
¿De qué trata el proyecto?
Consiste en generar la base de documental y la plataforma de software que permita monitorear la integridad estructural de los puentes.Esto permite conocer aspectos claves y complementarios en el monitoreo de puentes a través de la integración de múltiples sensores, conectados a una computadora in situ, la cual acumula y transmite los datos en forma inalámbrica.
¿Qué información entrega?
Esta plataforma captura los datos y entrega distintos niveles de análisis. Estos son:
1.- Análisis en tiempo real: Entrega información de verificación del normal funcionamiento de los sensores instalados para, en caso de problemas, los especialistas puedan incorporar en ciclos de mantenimiento.
2.- Alertas en tiempo real: Indica cuando un dato es anormal, según la norma establecida, producto de cargas eventuales, como un exceso de peso o evento sísmico.
3.- Análisis de señales reciente: Se analiza estadísticamente, con visualizaciones como gráficos de línea o de barra e histogramas y hasta 14 días atrás, para caracterizar un poco más y en forma más pausada el comportamiento de la infraestructura de sensores y de mediciones en un período significativo y así establecer ciertas conclusiones.
INNOVACIÓN
Una de las innovaciones en el desarrollo de este software o plataforma, tiene relación con la incorporación de ciertos parámetros del método BIM (Building Information Model), que está tomando cada vez más relevancia en el ámbito de la Ingeniería Civil y será requerimiento obligatorio en proyectos públicos. Los modelos BIM, permiten caracterizar una obra civil a través de un conjunto de descriptores jerárquicos de estructuras, capas, materiales, etc. generando una visualización del puente en 3D. “Nuestra plataforma es de acceso abierto, por lo que pueden utilizarla especialistas tanto del Ministerio de Obras Públicas como investigadores nacionales y de otros países, entonces necesitamos el ambiente web y éste es demandante en términos de recursos para explorar una estructura 3D. Sin embargo, logramos filtrar esta estructura BIM rescatando los aspectos más relevantes para una exploración y actualmente podemos proveer una exploración no sólo de la estructura en 3D, sino también de los sensores que ahí se instalaron y podemos ver con una aproximación bastante cercana a la realidad dónde están instalados, su estado actual y otros datos”, puntualiza el investigador de la Facultad de Ingeniería.
De esta manera, la información de sensores y la revisión in situ permiten contar con información valiosa para un mejor y más económico mantenimiento. En este sentido, el director del proyecto, Fernando Cerda, destaca la positiva tendencia en incorporar estos temas en la construcción de nuevos puentes: “varias licitaciones actuales ya están incorporando el requisito de un sistema de monitoreo y es muy gratificante que la Dirección de Vialidad esté haciendo grandes esfuerzos para considerar el uso de instrumentación y de plataformas como las del proyecto”.
Y, por último, una funcionalidad muy importante es la posibilidad de realizar detección automática de posibles daños a partir de los datos recolectados. “Estamos utilizando modelos autoregresivos, que se trata de detectar anomalías más finas, a partir de comportamientos normales pasados del mismo sensor”, cuenta Rojas, quien además destaca que el proyecto incluye una metodología de instrumentación, propuesta que podría incorporarse prontamente en el Manual de Carreteras que rige la infraestructura vial de Chile.
¿Y que sigue ahora? El equipo está creando un procedimiento que permita incorporar fácilmente nuevos puentes a la plataforma, puesto que pronto se incorporará uno nuevo que será operado por los especialistas de la Dirección de Puentes del Ministerio de Obras Públicas.
Más información:
gonzalorojas@inf.udec.cl
