Design of a structural health monitoring system based on energy harvesting

Abstract

[ES] Este documento recopila el procedimiento para la realización del Trabajo de Final del Grado en Ingeniería Electrónica Industrial y Automática, que se basa en el diseño de un sistema de Medición de la Salud Estructural de un puente.

Con la mejora de las nuevas tecnologías, los ingenieros de todo el mundo investigan formas más eficientes de mejorar el comportamiento y la resistencia de todas sus construcciones. En este caso, el control de la salud de estructuras es una forma muy interesante de mantener en buena forma todas las construcciones usadas cada día y tanto comprobar su integridad como redefinir los límites hasta los que pueden ser llevadas. Especialmente en estructuras de uso diario, hemos tenido la oportunidad de comprobar que la mayoría de las costosas reparaciones que han tenido que ser llevadas a cabo podrían haber sido facilmente evitadas con un análisis periópdico de sus partes principales y de su reación al desgaste normal.

El objetivo de este proyecto es el de diseñar un sistema de Medición de la Salud Estructural para controlar permanentemente la tensión de los cables del puente atirantado "Assut de l¿Or", situado en el antiguo cauce del río Turia, en la ciudad de València (España). Este sistema está basado en el concepto del "energy harvesting" en lo que a alimentación eléctrica concierne, y con el propósito de eliminar toda costosa comunicación cableada en mente, todos los datos recogidos por el conjunto de sensores del puente podrán ser recuperados de forma inalámbrica.

[EN] This document collects the undergraduate thesis project of the Degree in Industrial Electronics and Automation Engineering, which is based on the design of a Structural Health Measurement system for a bridge. With the improvement of new technologies, engineers around the world have been trying to create the most efficient ways to improve the performance of all their creations. In this case, the control of structure’s health is a very interesting way of maintaining the good shape of all the civil structures that are used every day and checking their integrity as well as redefining the limits to which they can be held. Specially with everyday use structures, we have had the opportunity to realise that many of the high cost works that have been carried on could have been easily prevented by periodically checking their main parts and their reaction to normal wear and tear. The aim of this project is to design a Structural Health Monitoring system for the permanent control of the tension in the cables of the Assut de l’Or cable-stayed bridge situated on the Turia river gardens in the city of València (Spain). This system is based on the "energy harvesting" as far as power supply is concerned, and with the purpose of eliminating all costly wired connections , all the data from the different parts of the system will be available for wireless retrieval.