Monitoreo de Vibraciones Estructurales con CompactRIO

El Reto

Crear un sistema de monitoreo para evaluar los niveles de vibración en dos edificios patrimoniales: Casa Central de la Universidad de Chile y Club de la Unión, ambos en la ciudad de Santiago de Chile, durante la etapa de construcción del proyecto “Línea 3: Obras en Accesos a Estación Universidad de Chile” de Metro Santiago. Se deben contrastar los niveles medidos con los máximos permitidos según la norma alemana DIN 4150-3:1999. Estas señales deben ser analizadas por el sistema de monitoreo, guardadas en archivo y deben alertar a la empresa que realiza las obras. Se requiere también un servicio web que muestre las señales de vibración «online».

 

La Solución

Se diseñó un sistema de medición de vibraciones utilizando un equipo CompactRIO 9063 con un módulo especializado para sonido y vibraciones NI 9230, ambos de la empresa National Instruments. Estas mediciones son adquiridas por la FPGA interna, y analizadas por la CPU que posee el CompactRIO. Además, esta señales se guardan en archivos .WAV en una unidad de almacenamiento externo, se promedian y se envían a un computador central para ser publicadas en un servicio web. Esta aplicación fue realizada en conjunto con la empresa Contador y Campos Ingenieros (www.contadorycampos.cl).

 

Descripción de la Solución

El sistema consiste de un monitoreo continuo de velocidad vibratoria, donde se evalua no sobrepasar los valores máximos de vibración definidos en la norma alemana DIN 4150-3-1999. El sistema de monitoreo instalado considera el registro continuo de niveles de velocidad de vibraciones en cada uno de los puntos de monitoreo. A su vez, los niveles vibratorios son comparados de manera continua con los máximos permisibles de acuerdo con los límites normativos evaluados.

El sistema considera el envío inmediato de alarma de exceso de niveles mediante e-mail a todos los interesados, con el fin de realizar la gestión y establecer el inicio de una oportuna acción de control.

I.- Equipos Remotos (instalados en terreno)

Cada uno de los edificios patrimoniales posee un CompactRIO con sus respectivos sensores triaxiales, para observar las vibraciones en los 3 ejes del edificio. Estas mediciones se envían a un computador central ubicado en oficinas del cliente.

Equipos:

  • Controlador embebido NI CompactRIO 9063.
  • Módulo de Sonido y Vibraciones modelo NI 9230.
  • 3 acelerómetros marca PCB, modelo 333B50 de 1000 mV/g de sensibilidad.
  • Router (www.ipfija.cl)
  • Router con conexión a internet.

II.- Equipo Local (análisis en oficina de CyC)

Los datos recibidos desde ambos cRIOs remotos son guarados en el disco duro del computador y guardados en una base de datos mySQL, para luego ser publicados en un servicio web.

Se usó el protocolo WebDAV para el envío de datos desde los equipos remotos y para recibirlos en el computador local. Tanto la aplicación local como la adquisición de datos en los equipos remotos fue desarrollada con LabVIEW Professional 2016.

El servicio web publica las gráficas en una dirección pública (hacer clic acá).

Se desarrolló además, una aplicación para la revisión de las vibraciones tomadas en los equipos remotos, seleccionando los archivos TDMS con sus respectivas fechas y valores promedios.

 

Acerca de SIDAC Ingeniería

SIDAC Ingeniería ofrece consultoría, apoyo técnico, diseño de soluciones y capacitación calificada, relacionados a productos de National Instruments, en especial de software LabVIEW. Desarrollamos proyectos en adquisición de datos, monitoreo a distancia, generación de reportes, pruebas automatizadas, y sistemas embebidos. Somos la única empresa en Chile certificada para impartir cursos de LabVIEW, y también podemos diseñar entrenamiento personalizado para sus necesidades. Contamos con las certificaciones CPI y CLD, de National Instruments.

 

Contacto

www.sidac.cl

contacto@sidac.cl

contacto@contadorycampos.cl

 

patricio.cortes

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