El Perú posee una cantidad invaluable de monumentos históricos que son vulnerables a altos
niveles de actividad sísmica. En cuanto a su conservación, la mayor parte del esfuerzo de
restauración gira entorno a daños visualmente detectables como, por ejemplo, trabajos de
resanación estética. Estos esfuerzos resultan insuficientes para asegurar la integridad
estructural del monumento a largo plazo. Por otro lado, el monitoreo de salud estructural es un
método no invasivo que utiliza sensores de aceleración junto con algoritmos de análisis modal
para obtener y analizar los parámetros dinámicos de una estructura y detectar daños a lo largo
del tiempo.
La primera parte de la presente tesis se basa en la implementación de una estación remota de
monitoreo de salud estructural (MSE) en la Iglesia San Juan Bautista de Huaro en Cusco, junto
con integrantes del grupo de investigación “Ingeniería y Patrimonio PUCP” y bajo el
financiamiento de FONDECYT (Proyecto - ID 349/316 - 222-2015). La implementación, consta
de tres etapas principales: i) Adquisición/Centralización de los datos de aceleración, ii)
Procesamiento/Almacenamiento para obtener los parámetros dinámicos, y iii) Visualización de
los resultados desde cualquier dispositivo con acceso de internet. El último punto se presenta
con mayor detalle por ser la tarea específica designada. Para ello, se configuró un servidor web
de “Amazon Web Services” para alojar los parámetros dinámicos en una base de datos y
graficarlos en una plataforma web. De esta manera, se logró compartir diez meses de
información de monitoreo con la comunidad científica en el congreso internacional de análisis
estructural SAHC 2018. Además, en base a los incidentes más trascendentales durante la
operación del sistema completo de MSE, se proponen recomendaciones para
implementaciones futuras. La segunda parte de la tesis es el diseño e implementación de un
nodo sensorial de aceleración como herramienta alternativa para aplicaciones de MSE con el
uso de redes inalámbricas de sensores. En base a la experiencia ganada en la primera etapa
del trabajo y una revisión exhaustiva del estado del arte, se determinaron los requisitos y
seleccionaron los componentes electrónicos necesarios para el diseño e implementación del
nodo sensorial inalámbrico. Se programó un microcontrolador MSP432 con ADC de 14 bits para
adquirir y procesar las señales de un micro acelerómetro analógico LIS344ALH, y se empleó
un transmisor RF Xbee S2C para la comunicación inalámbrica. Algunos de los resultados del
diseño e implementación del nodo son: i) Adquisición de señales de aceleración con una
resolución máxima de 1 mg gracias al diseño propio de una tarjeta de acondicionamiento de
señales, ii) Identificación local de las frecuencias fundamentales de vibración asociadas a la
señal de ingreso mediante el procesamiento de la FFT en el nodo sensorial, y iii) Comunicación
inalámbrica efectiva de los datos de aceleración hasta una distancia de 30 metros.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:PUCP/oai:tesis.pucp.edu.pe:20.500.12404/14753 |
| Date | 15 August 2019 |
| Creators | Fosca Gamarra, David |
| Contributors | Castañeda Aphan, Benjamín |
| Publisher | Pontificia Universidad Católica del Perú, PE |
| Source Sets | Pontificia Universidad Católica del Perú |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | info:eu-repo/semantics/bachelorThesis |
| Format | application/pdf |
| Rights | Atribución-NoComercial-CompartirIgual 2.5 Perú, info:eu-repo/semantics/openAccess, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/pe/ |
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