Desenvolvimento e avaliação metrológica de sistema de monitoramento da estabilidade de grandes estruturas com tecnologia IoT

Abstract

O emprego de sistemas de medição para o monitoramento remoto de estruturas predi- ais é uma prática bastante disseminada em países desenvolvidos, no que se costuma designar como Structural Health Monitoring (SHM). Sensores são instalados ao longo da estrutura para medir deslocamentos e esforços que possam indicar a deteriora- ção da sua estabilidade. As informações são utilizadas para a geração de relatórios, diagnósticos e alarmes que auxiliem nas ações de manutenção que assegurem a confi- abilidade operacional dessas estruturas a um custo racional. No Brasil, infelizmente essa prática ainda é uma exceção destinada a muitos poucos casos, predominando inspeções visuais esporádicas nas estruturas, e muitas ações de reparo emergencial a custos elevadíssimos, quando não ocorrem interrupção operacional por colapso das estruturas, em muitos casos com pessoas feridas e mortas. O advento da internet e dos dispositivos conectados a ela, Internet of Things (IoT), tem aberto muitas possibilidades de monitoramento em inúmeras aplicações, e a área de estruturas prediais pode ser grandemente beneficiada por novos sensores e novas tecnologias de comunicação e processamento de dados. Diversos sistemas têm sido desenvolvidos para tornar prática a implementação de soluções de monitoramento usando a internet, abrindo um grande campo para o desenvolvimento de soluções inovadoras para problemas na área de estruturas prediais. Este trabalho trata do desenvolvimento e validação metrológica de uma aplicação de IoT voltada para o monitoramento de estruturas prediais. O trabalho desenvolvido em parceria com a Logicae, uma empresa de tecnologia de Santa Catarina, procurou desenvolver a engenharia de aplicação de uma solução de IoT para o monitoramento de deslocamentos em estruturas com vistas a avaliar a sua estabilidade operacional. Um módulo de coleta de dados inteligente da empresa foi utilizado e, em torno dele, uma solução de monitoramento foi configurada, construída e avaliada em condições de laboratório. Os resultados encontrados permitem afirmar que o sistema demonstra excelente potencial para emprego na finalidade proposta.The application of measurement system for remote monitoring of building is very dis- seminated in developed countries, in which they are called Structural Health Monitoring (SHM). Sensors are installed along the structure to measure displacements and strains that could indicate the deterioration of its stability. The info are used to generate reports, diagnostics and alerts that helps in the actions of maintenace which ensure the opera- tional reliability of those structures by saving costs. Unfortunately, in Brazil, this practice still is a exception destinated to few cases, prevailing casual visual inspections in the buildings and a lot of emergency repair by expansive costs, when not buildings are interdicted because of structural collapses, in which a lot of cases end up with people wounded or casualties. With the advance of the internet and connected devices, the Internet of Things (IoT) has opened a lot of possibilities of monitoring in countless applications and the Structural Buildings sector can benefit greatly with new sensors and technologies of communi- cation and data processing. Several systems have been developed to facilitate the implementation of monitoring solutions using the internet, opening great opportunities of innovative solutions to Structures Buildings. This essay deals with the development and metrological validation of an IoT application for the monitoring of building structures. Developed in partnership with a tech company from the state of Santa Catarina, Brazil, this work had the goal to create an the planning to applicate the equipment of IoT for the monitoring of displacements in structures in order to evaluate its operational stability. A module of smart data collect was used and around it a monitoring solution was configured, built and evaluated in laboratorial conditions. The results shows that the system has excellent potential to be applied in the proposed purpose.