ES2364257B1 - STRUCTURAL MONITORING SYSTEM. - Google Patents
STRUCTURAL MONITORING SYSTEM. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2364257B1 ES2364257B1 ES201030003A ES201030003A ES2364257B1 ES 2364257 B1 ES2364257 B1 ES 2364257B1 ES 201030003 A ES201030003 A ES 201030003A ES 201030003 A ES201030003 A ES 201030003A ES 2364257 B1 ES2364257 B1 ES 2364257B1
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- module
- wireless
- application
- data
- state
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn - After Issue
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000007726 management method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000006266 hibernation Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000013500 data storage Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 10
- 238000013480 data collection Methods 0.000 claims description 6
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 5
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000010365 information processing Effects 0.000 claims description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 claims description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000007958 sleep Effects 0.000 claims 3
- ZPUCINDJVBIVPJ-LJISPDSOSA-N cocaine Chemical compound O([C@H]1C[C@@H]2CC[C@@H](N2C)[C@H]1C(=O)OC)C(=O)C1=CC=CC=C1 ZPUCINDJVBIVPJ-LJISPDSOSA-N 0.000 claims 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 10
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 1
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000012631 diagnostic technique Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 238000012916 structural analysis Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M5/00—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings
- G01M5/0033—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings by determining damage, crack or wear
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M5/00—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings
- G01M5/0041—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings by determining deflection or stress
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04Q—SELECTING
- H04Q9/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
Sistema de monitorización estructural basado en la aplicación de la tecnología inalámbrica vinculada a una pasarela de conexión (2) y conectado a una estación de gestión, almacenamiento y procesado de la información (3), con al menos un dispositivo inalámbrico (1), con al menos un sensor (11), un módulo de adquisición y conversión analógico-digital (16), un módulo de control (12) y adquisición de datos, un software (14) de control, un módulo de almacenamiento de datos (13), un módulo de comunicaciones (15) inalámbrica, un módulo de gestión de energía (17), fuentes de alimentación (18), y que comprende un módulo de recolección y transformación de energía mecánica (19) del ambiente para recargar las fuentes de alimentación (18), y donde el módulo de gestión de energía (17) dispone de un dispositivo de regulación (17?) que coloca los diferentes módulos del dispositivo (1) en estado de hibernación cuando no se transmiten o reciben datos.Structural monitoring system based on the application of wireless technology linked to a connection gateway (2) and connected to an information management, storage and processing station (3), with at least one wireless device (1), with at least one sensor (11), an analog-digital acquisition and conversion module (16), a control module (12) and data acquisition, a control software (14), a data storage module (13) , a wireless communications module (15), an energy management module (17), power supplies (18), and comprising a mechanical energy collection and transformation module (19) of the environment to recharge the power supplies (18), and where the energy management module (17) has a regulation device (17?) That places the different modules of the device (1) in hibernation state when no data is transmitted or received.
Description
siones y complicados entramados de cables sobre las siones and complicated network of cables on the
Sistema de monitorización estructural. Structural monitoring system.
Objeto de la invenciónObject of the invention
La presente invención trata de un sistema de monitorización estructural, especialmente diseñado para patrimonio histórico construido, basado en la aplicación de la tecnología inalámbrica de comunicación, que mejora las técnicas existentes. The present invention deals with a structural monitoring system, specially designed for built historical heritage, based on the application of wireless communication technology, which improves existing techniques.
El sistema comprende una red formada por una pluralidad de sensores de diversos tipos, distribuidos estratégicamente, los cuales se adaptan para su integración en dispositivos inalámbricos de comunicación. Estos sensores analizarán continuamente diferentes parámetros estructurales y transmitirán estos datos a una unidad central donde se almacena y procesa toda la información recibida, teniendo dicho sistema gran flexibilidad en la distribución e importantes ahorros de energía, dotándole de mayor autonomía que los sistemas actuales. Antecedentes de la invención The system comprises a network formed by a plurality of sensors of various types, strategically distributed, which are adapted for integration into wireless communication devices. These sensors will continuously analyze different structural parameters and will transmit this data to a central unit where all the information received is stored and processed, said system having great flexibility in distribution and significant energy savings, giving it greater autonomy than current systems. Background of the invention
Entre los múltiples aspectos que supone la conservación y rehabilitación de construcciones, uno de ellos es indiscutiblemente la evaluación del estado de la construcción desde el punto de vista estructural, su eficiencia estática, el estado de degradación y deterioro, la evolución en el tiempo y la necesidad o no de establecer intervenciones de consolidación. Among the many aspects involved in the conservation and rehabilitation of constructions, one of them is indisputably the evaluation of the state of the construction from the structural point of view, its static efficiency, the state of degradation and deterioration, the evolution in time and the need or not to establish consolidation interventions.
La complejidad de estas construcciones cuyos materiales y técnicas constructivas en general prácticamente han desaparecido en el uso actual, supone que las intervenciones de rehabilitación estructural de las construcciones históricas sea una tarea difícil y peculiar alejada de lo que sería un proceso constructivo más o menos convencional. The complexity of these constructions whose construction materials and techniques in general have practically disappeared in the current use, supposes that the interventions of structural rehabilitation of the historical constructions are a difficult and peculiar task far from what would be a more or less conventional construction process.
Por otra parte, los costes de mantenimiento e intervención son muy elevados y así mismo no es en absoluto computable el coste que podría suponer en algunos casos la pérdida de cualquier obra perteneciente al Patrimonio Arquitectónico e Histórico. Los recursos que pueden destinarse en este esfuerzo por la sociedad no son ilimitados y es por eso que en muchos países dotados de un patrimonio histórico elevado se destinen recursos a la investigación y puesta a punto de técnicas de investigación y diagnóstico que permitan conocer con costes razonables el estado de estas obras, y que permitan establecer intervenciones que sena verdaderamente necesarias y con el menor coste. On the other hand, the maintenance and intervention costs are very high and the cost that could in some cases be the loss of any work belonging to the Architectural and Historical Heritage is not at all computable. The resources that can be allocated in this effort by society are not unlimited and that is why in many countries endowed with a high historical heritage resources are allocated to research and development of research and diagnostic techniques that allow knowing with reasonable costs the state of these works, and that allow to establish interventions that are truly necessary and with the lowest cost.
Los sistemas convencionales de monitorización estructural se basan en sistemas de adquisición de datos cableados que registran los datos proporcionados por un conjunto de sensores distribuidos en puntos determinantes de la estructura. Los tipos de sensores más utilizados son inclinómetros, cintas de convergencia, fisurómetros, sensores de temperatura, humedad, etc. Estos sistemas implican una gran cantidad de sensores, cientos de metros de cables y un sistema multicanal de grabación. Los costes asociados a estos sistemas son muy elevados y el impacto de la monitorización en las estructuras patrimoniales a nivel visual es elevado. Asimismo, los soportes necesarios para la sujeción del cable pueden llegar a ocasionar daños en zonas sensibles del edificio. Conventional structural monitoring systems are based on wired data acquisition systems that record the data provided by a set of sensors distributed at determining points of the structure. The most commonly used types of sensors are inclinometers, convergence tapes, fi nanometers, temperature, humidity sensors, etc. These systems involve a large number of sensors, hundreds of meters of cables and a multichannel recording system. The costs associated with these systems are very high and the impact of monitoring on heritage structures at a visual level is high. Also, the necessary supports for the cable clamping can cause damage to sensitive areas of the building.
Las redes de sistemas inalámbricos son un campo en continuo desarrollo, relativamente nuevo, y que aun así ofrece un potencial de desarrollo muy amplio. El mercado actual demanda nuevos tipos de sistemas de monitorización estructural que sustituyan a estructuras, pudiendo causar daños irreversibles sobre ellas. Wireless system networks are a field in continuous development, relatively new, and yet offer a very broad development potential. The current market demands new types of structural monitoring systems that replace structures, causing irreversible damage to them.
La monitorización estructural es un concepto relativamente nuevo. El método convencional, utiliza un monitor conectado a una serie de sensores (inclinómetros, fisurómetros, cintas de convergencia, temperatura, etc.). Para el correcto análisis, el cableado debe conducirse sobre la estructura hasta la ubicación del sensor, lo cual obliga a realizar operaciones de enganche o anclaje sobre la estructura, fatigando de este modo la misma. Structural monitoring is a relatively new concept. The conventional method uses a monitor connected to a series of sensors (inclinometers, fi nanometers, convergence tapes, temperature, etc.). For the correct analysis, the wiring must be conducted on the structure to the location of the sensor, which forces to perform operations of hooking or anchoring on the structure, thus fatigueing it.
Muchos edificios patrimoniales han sido objeto de análisis estructural con el fin de realizar mantenimientos preventivos sobre la edificación, siendo estudiados bajo sistemas de monitorización complejos y susceptibles a la degradación debido a las condiciones ambientales. Many heritage buildings have been subject to structural analysis in order to carry out preventive maintenance on the building, being studied under complex monitoring systems and susceptible to degradation due to environmental conditions.
Cada vez se desean controlar más parámetros en cualquier monitorización, con lo que las instalaciones cableadas son cada vez más complicadas e implican un mayor número de sensores y mayor espacio. A fin de evitar los daños que ocasionan los entramados de cables, se han desarrollado algunos sistemas de monitorización estructural sin cables. Increasingly, it is desired to control more parameters in any monitoring, so wired installations are increasingly complicated and involve a greater number of sensors and greater space. In order to avoid the damage caused by cable trusses, some structural monitoring systems without cables have been developed.
Se conocen en el estado de la técnica diferentes sistemas de monitorización estructural. La patente US 5507188 describe un método y dispositivo para la detección y recopilación de datos sobre las estructuras de deformación estructural en el tiempo, para permitir el análisis de integridad de la estructura, la necesidad de reparación y/o reconstrucción. También la patente JP2002357486 trata de un sistema de control estructural a largo plazo provisto de un sensor para detectar el trabajo estructural de la estructura que se mide, un dispositivo de medición que procesa una señal de salida de la tensión del citado sensor almacenando los datos en una memoria, una fuente de alimentación y un sistema de comunicación inalámbrica. Different structural monitoring systems are known in the state of the art. US 5507188 describes a method and device for the detection and collection of data on structural deformation structures over time, to allow the analysis of structure integrity, the need for repair and / or reconstruction. The JP2002357486 patent also deals with a long-term structural control system provided with a sensor to detect the structural work of the structure being measured, a measuring device that processes an output signal from the voltage of said sensor by storing the data in a memory, a power supply and a wireless communication system.
La patente WO 2009/063523 describe un dispositivo de monitorización estructural que está destinado a ser instalado en una parte de la estructura, dentro o cerca de la región del mismo, donde al menos se mide un parámetro físico estructural. El dispositivo comprende medios para acoger y proteger parte del sistema, al menos un sensor de respuesta a un parámetro físico con relevancia estructural directa o derivados, al menos un sistema de respuesta del sensor, al menos un sistema de adquisición de datos, y por lo menos un sistema de almacenamiento de datos. Se caracteriza porque dispone de un microprocesador y un sistema de comunicación inalámbrica capaz de conectar, de manera directa e independiente, a una red de telecomunicaciones estándar, y al menos un sistema de gestión de energía capaz de proporcionar al menos una línea de alimentación ininterrumpida, una pluralidad de fuentes de energía, al menos dos baterías, y al menos un sensor específicamente destinado a permanecer permanentemente activo e impulsar la adquisición de sesiones de datos en la ocurrencia de fenómenos imprevisibles de oportuna relevancia estructural, y al menos un software de control. WO 2009/063523 describes a structural monitoring device that is intended to be installed in a part of the structure, within or near the region thereof, where at least one physical physical parameter is measured. The device comprises means for receiving and protecting part of the system, at least one response sensor to a physical parameter with direct structural relevance or derivatives, at least one sensor response system, at least one data acquisition system, and therefore less a data storage system. It is characterized in that it has a microprocessor and a wireless communication system capable of connecting, directly and independently, to a standard telecommunications network, and at least one energy management system capable of providing at least one uninterruptible power supply line, a plurality of energy sources, at least two batteries, and at least one sensor specifically intended to remain permanently active and drive the acquisition of data sessions in the occurrence of unforeseeable phenomena of timely structural relevance, and at least one control software.
Este sistema, sin embargo, a pesar de tener ventajas evidentes frente a los sistemas de monitorización cableados, presenta algunas limitaciones. Este dispositivo tiene un consumo de energía muy elevado, pues los sensores se encuentran en funcionamiento continuo, tanto en la trasmisión y adquisición de datos como cuando no realizan función alguna. Además, la toma de datos de los nodos de la red es independiente, de manera que se obtiene dicha información uno a uno. This system, however, despite having obvious advantages over wired monitoring systems, has some limitations. This device has a very high energy consumption, as the sensors are in continuous operation, both in the transmission and acquisition of data and when they do not perform any function. In addition, the data collection of the nodes of the network is independent, so that this information is obtained one by one.
Por otra parte, la instalación del sistema es complicada y laboriosa. Cada nodo está desarrollado para llevar a cabo una medición predeterminada, no sirviendo para medir cualquier otro parámetro. Es decir, un nodo de medición por ejemplo de la humedad, está previamente configurado para medir este parámetro, teniendo que localizar el posicionamiento apropiado para ello. On the other hand, the installation of the system is complicated and laborious. Each node is developed to carry out a predetermined measurement, not serving to measure any other parameter. That is, a humidity measuring node, for example, is previously configured to measure this parameter, having to locate the appropriate positioning for it.
El sistema propuesto en la patente WO 2009/ 063523 está en continuo funcionamiento, tratando de medir lo que pasa en cada momento en la estructura, destinado de este modo a una medición dinámica, y por tanto, sus sensores no descansan en ningún momento, con la gran cantidad de energía consumida que eso conlleva. Así, el dispositivo de gestión de energía controla las fuentes de alimentación para que estén en continuo funcionamiento y nunca se encuentren los nodos sin alimentación. The system proposed in the patent WO 2009/063523 is in continuous operation, trying to measure what happens at any moment in the structure, thus destined to a dynamic measurement, and therefore, its sensors do not rest at any time, with the large amount of energy consumed that entails. Thus, the energy management device controls the power supplies so that they are in continuous operation and nodes are never found without power.
En la invención que aquí se describe, se integra un módulo de gestión de energía pero con diferente función. Este módulo, además de gestionar y regular el consumo de cada uno de los módulos del sistema, coloca, siempre que es posible, y optimizando así el consumo, ciertos módulos en estado de hibernación, reduciendo el consumo notablemente, y dejando los dispositivos en estado “dormido”. Descripción de la invenciónIn the invention described herein, an energy management module is integrated but with a different function. This module, in addition to managing and regulating the consumption of each of the modules of the system, places, whenever possible, and thus optimizing the consumption, certain modules in a state of hibernation, reducing consumption significantly, and leaving the devices in a state "asleep". Description of the invention
La invención que se propone resuelve de forma plenamente satisfactoria la problemática anteriormente expuesta. Con ella se trata de abrir una nueva línea de investigación en los sistemas de monitorización estructural del patrimonio histórico construido, de modo que se eliminen los actuales problemas en los sistemas convencionales, cada vez más costosos y complicados, debido en gran medida por una parte, a la gran cantidad de cables necesarios para los distintos parámetros a medir, y por otra parte, al elevado consumo de energía e inconvenientes en la instalación y tomas de datos. The proposed invention solves in a fully satisfactory manner the problems set forth above. It is about opening a new line of research in the structural monitoring systems of the built historical heritage, so that the current problems in conventional systems, which are increasingly expensive and complicated, are eliminated, largely due on the one hand, to the large number of cables necessary for the different parameters to be measured, and on the other hand, to the high energy consumption and inconvenience in the installation and data connections.
De este modo, el objeto del sistema descrito es diseñar un sistema que permita mejorar las técnicas existentes para monitorizar el patrimonio histórico construido, aplicando para ello la tecnología inalámbrica de comunicación. Además, el sistema se basa en el ahorro de energía, pues un sistema inalámbrico de gran consumo energético está claramente limitado. El objetivo del sistema es limitar al máximo el consumo tanto del módulo de comunicaciones como de la electrónica asociada a la adquisición de datos. Para ello, los dispositivos entran en estado de hibernación cuando no están adquiriendo datos o transmitiendo información. Thus, the object of the system described is to design a system that allows improving existing techniques to monitor the historical heritage built, applying wireless communication technology. In addition, the system is based on energy savings, as a wireless system with high energy consumption is clearly limited. The objective of the system is to limit the consumption of both the communications module and the electronics associated with data acquisition to a maximum. To do this, the devices enter a state of hibernation when they are not acquiring data or transmitting information.
La mayor problemática de los sistemas actuales de monitorización es el número de cables. La dificultad deriva por un lado en dónde y cómo distribuir los cables y su posterior identificación. Incluso en monitorizaciones de pocos parámetros, el cableado siempre es un problema añadido al del propio diseño. Así, el sistema propuesto, en ausencia de cableado, evita estos inconvenientes, siendo un sistema distribuido de fácil instalación y configuración. The biggest problem of current monitoring systems is the number of cables. The difficulty derives from one side where and how to distribute the cables and their subsequent identification. Even in monitoring of few parameters, wiring is always a problem added to the design itself. Thus, the proposed system, in the absence of wiring, avoids these inconveniences, being a distributed system of easy installation and configuration.
La invención que se propone resuelve además la problemática asociada al consumo de energía y dificultades de instalación y toma de datos. Así, además de evitar el consumo energético elevado, desarrolla un algoritmo de trigger síncrono, donde el protocolo de red se ha diseñado para que la toma de datos se realice simultáneamente en todos los nodos de la red, que no se permite en el sistema descrito en la patente WO 2009/063523, donde la toma de datos es independiente en cada nodo. Esto es importante a la hora de procesar parte de la información que proporcionan los sensores, necesario para la extracción de conclusiones fiables. The proposed invention also solves the problem associated with energy consumption and installation and data collection difficulties. Thus, in addition to avoiding high energy consumption, it develops a synchronous trigger algorithm, where the network protocol has been designed so that data collection is performed simultaneously on all nodes of the network, which is not allowed in the described system in WO 2009/063523, where data collection is independent in each node. This is important when processing part of the information provided by the sensors, necessary for the extraction of reliable conclusions.
Además, el sistema descrito permite la reconfiguración de los nodos. Es un sistema flexible, pues el hardware se ha diseñado de manera que pueda ser compatible con diferentes tipos de sensores. De este modo, en una etapa previa se puede indicar al nodo la función que va a realizar. In addition, the described system allows the reconfiguration of the nodes. It is a flexible system, because the hardware has been designed so that it can be compatible with different types of sensors. In this way, at a previous stage you can indicate to the node the function you are going to perform.
El sistema de monitorización estructural que se describe comprende una pluralidad de sensores, tales como fisurómetros, inclinómetros, temperatura, humedad, y otros, distribuidos estratégicamente, los cuales se adaptan para integrarse en dispositivos inalámbricos de comunicación. Estos sensores analizarán continuamente diferentes parámetros estructurales y transmitirán esos datos a una unidad central de proceso donde se almacenan, procesan y analizan los datos recibidos. The structural monitoring system described comprises a plurality of sensors, such as fi nanometers, inclinometers, temperature, humidity, and others, strategically distributed, which are adapted to be integrated into wireless communication devices. These sensors will continuously analyze different structural parameters and transmit that data to a central processing unit where the received data is stored, processed and analyzed.
La información recogida por cada sensor es enviada desde cada nodo a un punto central, donde los datos son registrados. En la mayoría de los protocolos de comunicación inalámbrica, estos nodos se auto-organizan en la búsqueda de rutas de transmisión, realizando escaneos periódicos con el fin de asegurar una vía de comunicación con el nodo de almacenamiento de datos. Esta capacidad auto-organizativa permite desplazar los dispositivos espacialmente sin provocar pérdida de información. Cada uno de los dispositivos inalámbricos que conforman la red conoce toda la información de sus dispositivos vecinos, de modo que cuando un dispositivo recibe un paquete de información que no es para él -la dirección destino del paquete no corresponde con su propia dirección -el dispositivo lo reenvía a uno de sus dispositivos vecinos. Este proceso se repite hasta que el paquete alcanza su destino. Los dispositivos tienen información sobre cuál es la mejor ruta para llegar a un destino concreto, es decir, a qué dispositivo de la red deben enviarlo. The information collected by each sensor is sent from each node to a central point, where the data is recorded. In most wireless communication protocols, these nodes are self-organized in the search for transmission routes, performing periodic scans in order to ensure a communication path with the data storage node. This self-organizational capacity allows to move the devices spatially without causing loss of information. Each of the wireless devices that make up the network knows all the information from its neighboring devices, so that when a device receives a packet of information that is not for it - the destination address of the packet does not correspond to its own address - the device Forwards it to one of its neighboring devices. This process is repeated until the package reaches its destination. The devices have information about the best route to reach a specific destination, that is, to which device on the network they should send it.
Cuando un nodo vecino al que se iba a enviar el paquete de información cae y deja de funcionar, el dispositivo elige otro de sus vecinos para reenviarle los datos. De esta manera, si el diseño de la instalación es adecuado, la red es inmune a fallos en dispositivos concretos de la red. Las tablas de rutas de los dispositivos se actualizan, y se evita enviar información a través del dispositivo que ha fallado. When a neighboring node to which the information packet was to be sent falls and stops working, the device chooses another of its neighbors to resend the data. In this way, if the installation design is adequate, the network is immune to failures in specific network devices. The route tables of the devices are updated, and it is avoided to send information through the device that has failed.
Asimismo, esta capacidad de auto-organización permite que la red de sensores sea escalable. La escalabilidad es muy importante debido a la naturaleza de los escenarios donde los dispositivos pueden ser instalados. Por un lado, hace posible el incremento del área monitorizada simplemente añadiendo nodos sin la necesidad de una configuración especial, ya que serán incorporados a la red dinámicamente. Por otro lado, el hecho de que uno de los dispositivo falle o sea retirado de la red no implica pérdida de información, ya que la información de la red es transmitida por rutas alternativas, lo cual representa una gran ventaja cuando se compara con diseños centralizados o redes en estrella. Also, this self-organization capability allows the sensor network to be scalable. Scalability is very important due to the nature of the scenarios where devices can be installed. On the one hand, it makes it possible to increase the monitored area simply by adding nodes without the need for special configuration, since they will be dynamically incorporated into the network. On the other hand, the fact that one of the devices fails or is removed from the network does not imply loss of information, since the information on the network is transmitted by alternative routes, which represents a great advantage when compared to centralized designs. or star networks.
El sistema propuesto permite emplear la cantidad de dispositivos apropiada para cada caso concreto. Asimismo, no es necesario conectar todos los dispositivos que conforman la red simultáneamente, es decir, que la red se puede ampliar poco a poco. Para ello, al conectar un nuevo dispositivo, éste envía un mensaje a todos los miembros de la red, en el que anuncia su presencia, de modo que las tablas de direcciones de los dispositivos se actualizan considerando a partir de este momento un nuevo dispositivo en la red. Por seguridad podría configurarse la red para que solamente admita nuevos dispositivos en la red cuando el administrador da permiso en el software de configuración de red. The proposed system allows to use the appropriate number of devices for each specific case. Also, it is not necessary to connect all the devices that make up the network simultaneously, that is, that the network can be expanded gradually. To do this, when connecting a new device, it sends a message to all the members of the network, in which it announces its presence, so that the address tables of the devices are updated considering from now on a new device in the net. For security, the network could be set to only support new devices on the network when the administrator gives permission in the network configuration software.
La red es además reconfigurable, pudiendo cambiar remotamente desde el software de control y configuración opciones como la frecuencia de muestreo, rangos de tensión de entrada, tipo de sensor conectado, valores de conversión de magnitudes, tensión de alimentación del sensor, etc. Estas opciones se pueden configurar para cada dispositivo de la red y en cualquier momento. The network is also reconfigurable, being able to remotely change from the control and configuration software options such as the sampling frequency, input voltage ranges, type of connected sensor, magnitude conversion values, sensor supply voltage, etc. These options can be set for each device on the network and at any time.
Los anchos de banda que proporcionan este tipo de redes son muy variados y están directamente relacionados con el consumo de los dispositivos. Cuanto mayor es el ancho de banda requerido, mayor es el consumo energético demandado por el dispositivo. The bandwidths that provide this type of networks are very varied and are directly related to the consumption of the devices. The greater the bandwidth required, the greater the energy consumption demanded by the device.
Una de las características comunes a este tipo de redes es el medio de alimentación que utilizan. Normalmente, los dispositivos se alimentan mediante baterías, que permiten su ubicación en lugares poco accesibles donde no existe la posibilidad de corriente eléctrica. La duración de estas baterías suele ser limitada. Con el fin de optimizar el consumo, los dispositivos de la red de sensores no emiten continuamente, sino que permanecen “dormidos” la mayor parte del tiempo. En el estado “dormido”, el consumo de la parte del nodo que gestiona las comunicaciones es muy reducido, llegando a alcanzar corrientes de unos pocos microamperios. El nodo sólo se “despierta” en respuesta a alguna petición que le llega por radio debido a algún evento preprogramado, normalmente temporizadores que lo activan para realizar alguna labor y volver al estado “dormido” inmediatamente. Los dispositivos de una red óptimamente diseñada pueden funcionar años sin reemplazar las baterías. One of the characteristics common to this type of networks is the power supply they use. Normally, the devices are powered by batteries, which allow their location in poorly accessible places where there is no possibility of electric current. The life of these batteries is usually limited. In order to optimize consumption, the devices in the sensor network do not emit continuously, but remain "asleep" most of the time. In the "sleeping" state, the consumption of the part of the node that manages communications is very small, reaching currents of a few microamps. The node only "wakes up" in response to a request that arrives on the radio due to some preprogrammed event, usually timers that activate it to perform some work and return to the "sleeping" state immediately. Devices in an optimally designed network can operate for years without replacing batteries.
Una de las posibilidades que ofrece el sistema propuesto es su alimentación totalmente autónoma. Las baterías que utiliza -pilas, pequeñas baterías de móviles o similares-se recargarán a través de las vibraciones ambientales. El sistema transformaría en energía eléctrica estas vibraciones ambientales mediante el uso de materiales piezoeléctricos. Esta energía recogida del ambiente se utiliza para recargar las baterías del dispositivo, por lo que no habría que recargarlas externamente. Esto haría que el sistema fuera totalmente autónomo. One of the possibilities offered by the proposed system is its totally autonomous feeding. The batteries you use - batteries, small cell phone batteries or the like - will be recharged through environmental vibrations. The system would transform these environmental vibrations into electrical energy through the use of piezoelectric materials. This energy collected from the environment is used to recharge the device's batteries, so they should not be recharged externally. This would make the system totally autonomous.
Esto supone un gran avance en el campo de la monitorización estructural ya que se aportan grandes ventajas respecto a los sistemas convencionales de análisis. La implantación de tecnologías inalámbricas de comunicación supone una notable reducción del impacto de la instalación de los sistemas de monitorización estática en los edificios patrimoniales respecto a los tradicionales sistemas de monitorización cableados. Asimismo, se prevé una reducción de los costes de monitorización debido a la eliminación del cableadoyala reducción del tiempo necesario para llevar a cabo la instalación. La flexibilidad en la distribución espacial de los sensores es otra de las mejoras que introduce esta técnica, puesto que en numerosas ocasiones no es factible el uso de cableado por razones estéticas o por ser localizaciones de difícil acceso. Además, el sistema propuesto de fácil instalación, configuración y mantenimiento, además de poder disponer de plena autonomía y alta fiabilidad, consigue gran ahorro de energía cuando no se está transmitiendo o adquiriendo datos. This represents a breakthrough in the field of structural monitoring because they provide great advantages over conventional analysis systems. The implementation of wireless communication technologies represents a significant reduction in the impact of the installation of static monitoring systems in heritage buildings compared to traditional wired monitoring systems. Likewise, a reduction in monitoring costs is expected due to the elimination of the wiring and the reduction of the time required to carry out the installation. The flexibility in the spatial distribution of the sensors is another improvement that this technique introduces, since in many occasions the use of wiring is not feasible for aesthetic reasons or because they are difficult to reach locations. In addition, the proposed system of easy installation, configuration and maintenance, in addition to having full autonomy and high reliability, achieves great energy savings when data is not being transmitted or acquired.
Así, el sistema propuesto dispone de una pluralidad de sensores que se integran en cada uno de los dispositivos de la red inalámbrica de monitorización, con un módulo de conversión analógico digital, pues la mayoría de los sensores utilizados son analógicos, con sus correspondientes etapas de adecuación de señal y alimentación del sensor. Thus, the proposed system has a plurality of sensors that are integrated in each of the devices of the wireless monitoring network, with a digital analog conversion module, since most of the sensors used are analog, with their corresponding stages of Signal adequacy and sensor supply.
Los nodos-sensores, una vez integrados, se implementan en una tarjeta electrónica como medio de soporte y conexión. Al mismo tiempo, se crea un firmware o dispositivo de control intermedio para los nodos que gestiona su funcionamiento desde una unidad central. Se desarrolla un algoritmo de enrutamiento imprescindible para el funcionamiento del sistema, en función de la red escogida. Esta red puede ser tipo mesh, donde los dispositivos se comunican entre sí sin necesidad de pasar a través de un nodo central de coordinación o direccionamiento. Los algoritmos de enrutamiento diseñados se basan en la posibilidad de modificar las rutas dinámicamente con el fin de buscar caminos alternativos en caso de avería de algún dispositivo de la ruta. También se diseñarán algoritmos para gestionar adecuadamente la pérdida de datos y retransmisión de tramas. Así mismo, se desarrollan algoritmos de gestión óptima del consumo, tanto de los sensores como de la electrónica de comunicación, que controlan la actividad de los nodos y la adecuan a esta aplicación concreta. The sensor nodes, once integrated, are implemented in an electronic card as a means of support and connection. At the same time, a fi rmware or intermediate control device is created for the nodes that manage its operation from a central unit. An essential routing algorithm is developed for the operation of the system, depending on the chosen network. This network can be mesh type, where the devices communicate with each other without the need to pass through a central coordination or addressing node. The routing algorithms designed are based on the possibility of dynamically modifying routes in order to find alternative paths in the event of a breakdown of a device on the route. Algorithms will also be designed to properly manage data loss and frame retransmission. Likewise, algorithms for optimal consumption management are developed, both of the sensors and of the communication electronics, which control the activity of the nodes and adapt it to this specific application.
Una aplicación software se desarrolla en un ordenador, que realizará un análisis estadístico de los parámetros de red y genera informes sobre su funcionamiento. Para dotar al ordenador de la capacidad de conectarse a la red de monitorización, se adapta uno de los nodos, modificando su firmware con el objetivo de que funcione como un interfaz de red. Descripción de los dibujosA software application is developed on a computer, which will perform a statistical analysis of the network parameters and generate reports on its operation. To provide the computer with the ability to connect to the monitoring network, one of the nodes is adapted, modifying its fi rmware in order to function as a network interface. Description of the drawings
Para completar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de la realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente: To complete the description that is being made and in order to help a better understanding of the characteristics of the invention, according to a preferred example of the practical realization thereof, a set of drawings is accompanied as an integral part of said description. where for illustrative and non-limiting purposes, the following has been represented:
La Figura 1 .-muestra un esquema de una posible realización preferente de un dispositivo inalámbrico Figure 1 shows a diagram of a possible preferred embodiment of a wireless device
(1) del sistema de monitorización de la invención. (1) of the monitoring system of the invention.
La Figura 2.-muestra un esquema de la red de sensores del sistema de monitorización inalámbrico de la invención. Realización preferente de la invenciónFigure 2.- shows a diagram of the sensor network of the wireless monitoring system of the invention. Preferred Embodiment of the Invention
La invención que aquí se describe consiste en un sistema de monitorización estructural, especialmente diseñado para patrimonio histórico construido. Este sistema utiliza la tecnología inalámbrica para su desarrollo, de modo que elimina gran cantidad de cables que pueden dañar la estructura y que dificultan la instalación del propio sistema. Además, el sistema dispone de dispositivos que le permiten un gran ahorro de energía, como un módulo de captación de energía mecánica de las vibraciones en las inmediaciones del dispositivo. Esta energía mecánica es transformada en energía eléctrica mediante el uso de dispositivos que basan su funcionamiento en el efecto piezoeléctrico y se usa para recargar la batería que alimenta tanto al sensor como al dispositivo de comunicación. Además, es un sistema totalmente flexible, permitiendo la introducción de nuevos sensores y evitando las rutas de comunicación problemáticas por fallos en el sensor The invention described here consists of a structural monitoring system, specially designed for built historical heritage. This system uses wireless technology for its development, so that it eliminates a large number of cables that can damage the structure and make it difficult to install the system itself. In addition, the system has devices that allow great energy savings, such as a module for capturing mechanical energy from vibrations in the immediate vicinity of the device. This mechanical energy is transformed into electrical energy through the use of devices that base its operation on the piezoelectric effect and is used to recharge the battery that feeds both the sensor and the communication device. In addition, it is a fully flexible system, allowing the introduction of new sensors and avoiding problematic communication paths due to sensor failures.
o similares. or similar.
Así pues, el sistema de monitorización descrito se basa en la aplicación de la tecnología inalámbrica, vinculado a una pasarela de conexión (2) con la red de telecomunicaciones y conectada a una estación de gestión, almacenamiento y procesado de información (3). Un esquema de red de sensores se observa en la Figura 2. Los dispositivos (1) distribuidos en la estructura a analizar se comunicarán de manera inalámbrica con la pasarela de conexión (2), que podrá realizar copias de toda la información recibida. Asimismo, esta pasarela de conexión (2), situada en la estructura monitorizada, funcionará como interfaz con capacidad de retransmitir toda la información proporcionada por la red de sensores (11) a una estación de gestión, almacenamiento y procesado de la información (3) que podrá estar en un lugar muy distante a la estructura. De esta manera, toda la gestión y procesado de la información, así como la configuración de la red o la detección de incidencias o fallos en el sistema podrá realizarse remotamente. La conexión entre la pasarela de conexión (2) y la estación de gestión, almacenamiento y procesado de la información (3) podrá realizarse por multitud de métodos de comunicación de largo alcance, entre ellos conexión a Internet, UMTS, GPRS. Thus, the monitoring system described is based on the application of wireless technology, linked to a gateway (2) with the telecommunications network and connected to a management, storage and information processing station (3). A sensor network scheme is shown in Figure 2. The devices (1) distributed in the structure to be analyzed will communicate wirelessly with the connection gateway (2), which can make copies of all the information received. Likewise, this connection gateway (2), located in the monitored structure, will function as an interface with the ability to relay all the information provided by the sensor network (11) to a management, storage and information processing station (3) which may be in a very distant place to the structure. In this way, all the management and processing of the information, as well as the configuration of the network or the detection of incidents or failures in the system can be done remotely. The connection between the connection gateway (2) and the information management, storage and processing station (3) can be carried out by a multitude of long-range communication methods, including Internet connection, UMTS, GPRS.
La topología de la red de sensores (11) es tipo “malla”, con lo que aunque algunos dispositivos (1) dejaran de funcionar, siempre sería posible encontrar una ruta alternativa para enviar información desde un dispositivo concreto a la pasarela de conexión (2). The topology of the sensor network (11) is a “mesh” type, so even if some devices (1) stopped working, it would always be possible to find an alternative route to send information from a specific device to the connection gateway (2 ).
El sistema de monitorización que aquí se describe comprende al menos un dispositivo inalámbrico (1), disponiendo cada uno de los dispositivos inalámbricos (1) que se dispongan de al menos un sensor (11) para monitorización de diversos parámetros de la estructura. Estos sensores (11) se encuentran distribuidos estratégicamente, y se centran en la medición sobre todo de magnitudes no dinámicas, como humedad, temperatura, inclinación de muros, etc. La colocación de cada sensor (11) es específica para cada caso concreto, decidiéndose dicha colocación a través de un estudio previo por un experto en la materia, teniendo en cuenta factores como el tipo de estructura, ya sea torre, iglesia, chimenea, etc., y de los daños que se deseen monitorizar, como daños en la base, cúpula, en algún muro concreto, o cualquier otro. The monitoring system described herein comprises at least one wireless device (1), each of the wireless devices (1) having at least one sensor (11) available for monitoring various parameters of the structure. These sensors (11) are strategically distributed, and focus on the measurement of non-dynamic quantities, such as humidity, temperature, slope of walls, etc. The placement of each sensor (11) is specific for each specific case, said placement being decided through a prior study by an expert in the field, taking into account factors such as the type of structure, be it tower, church, chimney, etc. ., and of the damages that are wanted to monitor, like damages in the base, dome, in some concrete wall, or any other.
Así pues, el dispositivo inalámbrico (1) del sistema descrito, además de comprender al menos un sensor (11) para la monitorización de diferentes parámetros de la estructura, comprende, al menos los siguientes elementos, entre otros: Thus, the wireless device (1) of the described system, in addition to comprising at least one sensor (11) for monitoring different parameters of the structure, comprises at least the following elements, among others:
- --
- un módulo de adquisición y conversión analógico-digital (16) de la señal proveniente del sensor (11) que toma la señal analógica que procede de los diferentes tipos de sensores (11) que se conectan al sistema y realiza la conversión analógico-digital, an analog-digital acquisition and conversion module (16) of the signal from the sensor (11) that takes the analog signal that comes from the different types of sensors (11) that are connected to the system and performs the analog-digital conversion,
- --
- un módulo de control (12) y adquisición de datos que gestiona el funcionamiento del dispositivo inalámbrico (1) configurando y controlando el módulo de comunicaciones (15), gestionando los comandos recibidos, y configurando y controlando el módulo de adquisición y conversión analógico-digital (16) recogiendo la información proveniente de los sensores (11), a control module (12) and data acquisition that manages the operation of the wireless device (1) by configuring and controlling the communications module (15), managing the commands received, and configuring and controlling the analog-digital acquisition and conversion module (16) collecting the information coming from the sensors (11),
- --
- un software (14) de control, a control software (14),
- --
- un módulo de almacenamiento de datos (13), a data storage module (13),
- --
- un módulo de comunicaciones (15) inalámbrica, que gestiona todo el protocolo de comunicaciones, direccionamiento, enrutamiento de paquetes, reenvío de tramas, etc. a wireless communications module (15), which manages the entire communications protocol, addressing, packet routing, frame forwarding, etc.
- --
- una pluralidad de fuentes de alimentación (18), a plurality of power supplies (18),
- --
- un módulo de gestión de la energía (17), que gestiona y regula el consumo de cada uno de los módulos del sistema. an energy management module (17), which manages and regulates the consumption of each of the modules in the system.
Cada dispositivo inalámbrico (1) comprende además, un módulo de recolección y transformación de energía mecánica (19) que utiliza la energía del ambiente para recargar las fuentes de alimentación (18). El dispositivo (1) capta las vibraciones ambientales y las transforma en energía eléctrica mediante el uso de materiales piezoeléctricos. Así, esta energía se utiliza para recargar las baterías del dispositivo (1), por lo que nunca habría que reponerlas, obteniendo un dispositivo totalmente autónomo. Each wireless device (1) also includes a mechanical energy collection and transformation module (19) that uses the energy of the environment to recharge the power supplies (18). The device (1) captures the environmental vibrations and transforms them into electrical energy through the use of piezoelectric materials. Thus, this energy is used to recharge the batteries of the device (1), so it should never be replaced, obtaining a fully autonomous device.
Además, el módulo de gestión de energía (17) dispone de un dispositivo de regulación (17’) que coloca los diferentes módulos del dispositivo (1) en estado de hibernación cuando no se transmiten o reciben datos, activándose solamente en respuesta a alguna petición y reduciendo notablemente el consumo, dejando el dispositivo (1) en estado dormido el resto del tiempo. In addition, the energy management module (17) has a regulation device (17 ') that places the different modules of the device (1) in hibernation state when data is not transmitted or received, being activated only in response to a request and significantly reducing consumption, leaving the device (1) asleep for the rest of the time.
Para optimizar su consumo, los dispositivos inalámbricos (1) permanecen en estado “dormido” la mayor parte del tiempo, de cómo que su consumo es muy reducido. El dispositivo inalámbrico (1) sólo se “despierta” en respuesta a alguna petición que le llegue por radio, cualquiera preprogramado o similar. Estos dispositivos de regulación (17’) para la gestión de energía se pueden materializar en temporizadores. To optimize their consumption, the wireless devices (1) remain in a "sleeping" state most of the time, of how their consumption is very reduced. The wireless device (1) only "wakes up" in response to any request that arrives on the radio, either pre-programmed or similar. These regulation devices (17 ’) for energy management can be realized in timers.
La información recogida por cada sensor (11) es enviada al módulo de control del dispositivo (12), donde los datos son registrados. Los dispositivos inalámbricos (1) se auto-organizan en la búsqueda de rutas de transmisión, realizando escaneos periódicos con el fin de asegurar una vía de comunicación con la estación de gestión (3) para el almacenamiento y procesado de datos. Esta capacidad auto-organizativa permite desplazar los nodos espacialmente sin provocar pérdida de información. The information collected by each sensor (11) is sent to the device control module (12), where the data is recorded. The wireless devices (1) self-organize in the search for transmission routes, carrying out periodic scans in order to ensure a means of communication with the management station (3) for the storage and processing of data. This self-organizational capacity allows moving the nodes spatially without causing loss of information.
Además, esto hace que la red de sensores (11) sea escalable y reconfigurable. Hace posible el incremento del área monitorizada simplemente añadiendo dispositivos inalámbricos (1) sin la necesidad de una configuración especial, ya que serán incorporados a la red dinámicamente. Por otro lado, el hecho de que un dispositivo inalámbrico (1) falle o sea retirado de la red no implica pérdida de información, ya que la información de la red es transmitida por rutas alternativas. In addition, this makes the sensor network (11) scalable and reconfigurable. It makes it possible to increase the monitored area simply by adding wireless devices (1) without the need for special configuration, since they will be dynamically incorporated into the network. On the other hand, the fact that a wireless device (1) fails or is removed from the network does not imply loss of information, since the information on the network is transmitted by alternative routes.
Para adaptar los sensores (11) adecuados en cada sistema de monitorización que se pretenda llevar a cabo, se debe desarrollar el software apropiado. Así el software de control (14) del sistema dispone de un módulo de conversión analógico-digital (16) como interfaz dispositivo inalámbrico (1) de red-sensor (11), comprendiendo la adecuación de la señal y la alimentación del sensor (11). To adapt the appropriate sensors (11) in each monitoring system that is intended to be carried out, the appropriate software must be developed. Thus, the control software (14) of the system has an analog-to-digital conversion module (16) as a wireless device (1) network-sensor interface (11), comprising the adequacy of the signal and the sensor supply (11 ).
Además, el software de control (14) dispone de un dispositivo de control intermedio para los dispositivos inalámbricos (1). Este dispositivo de control intermedio se descarga en el módulo de control (12) de los dispositivos inalámbricos (1), y gestionará su funcionamiento. Así, la toma de datos de los dispositivos inalámbricos (1) se realiza de manera simultánea en todos ellos a través de un algoritmo de trigger síncrono implementado en el dispositivo de control intermedio. In addition, the control software (14) has an intermediate control device for wireless devices (1). This intermediate control device is downloaded into the control module (12) of the wireless devices (1), and will manage its operation. Thus, the data collection of the wireless devices (1) is carried out simultaneously in all of them through a synchronous trigger algorithm implemented in the intermediate control device.
El software (14) de control puede disponer además de un dispositivo de seguridad para la admisión The control software (14) may also have a security device for admission
o rechazo de nuevos dispositivos inalámbricos (1) en la red, de modo que sea el administrador el que de permiso al software (14) para la configuración de una nueva red. or rejection of new wireless devices (1) in the network, so that it is the administrator who gives permission to the software (14) for the con fi guration of a new network.
En este sistema de monitorización, además de eliminar los problemas asociados a los cables de dificultad de instalación, deterioro de estructuras y otros, así como ventajas en ahorro de energía y capacidad autónoma, permite la implantación de los dispositivos inalámbricos con el mínimo impacto visual posible, camuflándolos bajo una caja de protección de bajo impacto visual, adecuada a la estructura en estudio. In this monitoring system, in addition to eliminating the problems associated with cables of installation difficulty, deterioration of structures and others, as well as advantages in saving energy and autonomous capacity, it allows the implantation of wireless devices with the minimum possible visual impact , changing them under a low visual impact protection box, appropriate to the structure under study.
Claims (6)
- 2. 2.
- Sistema de monitorización estructural, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el software (14) de control dispone de un dispositivo de seguridad para la admisión o rechazo de nuevos dispositivos inalámbricos (1) en la red. Structural monitoring system, according to previous claims, characterized in that the control software (14) has a security device for the admission or rejection of new wireless devices (1) in the network.
- 3. 3.
- Sistema de monitorización estructural, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el software (14) de control del sistema comprende un dispositivo de control intermedio, descargado en el módulo de control (12) y adquisición de datos, que gestiona el funcionamiento de los dispositivos inalámbricos (1), de modo que la toma de datos de los dispositivos inalámbricos (1) se realiza simultáneamente en todos ellos a través de un algoritmo de trigger síncrono implementado en el dispositivo de control intermedio. Structural monitoring system according to previous claims, characterized in that the system control software (14) comprises an intermediate control device, downloaded into the control module (12) and data acquisition, which manages the operation of the wireless devices ( 1), so that the data collection of the wireless devices (1) is carried out simultaneously in all of them through a synchronous trigger algorithm implemented in the intermediate control device.
- 4. Four.
- Sistema de monitorización estructural, según reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de regulación (17’) de la gestión de la energía de las fuentes de alimentación es un temporizador. Structural monitoring system, according to claim 1, characterized in that the regulation device (17 ') of the power management of the power supplies is a timer.
- 5. 5.
- Sistema de monitorización estructural, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los dispositivos inalámbricos se encuentran camuflados bajo una caja de protección de bajo impacto visual. Structural monitoring system according to previous claims, characterized in that the wireless devices are camouflaged under a low visual impact protection box.
- Categoría Category
- Documentos citados Reivindicaciones afectadas Documents cited Claims Affected
- Y Y
- US 2007093974 A1 (HOOGENBOOM CHRISTOPHER L) 26.04.2007, párrafos [0008-0014]; figuras 1-3. 1-5 US 2007093974 A1 (HOOGENBOOM CHRISTOPHER L) 04.24.2007, paragraphs [0008-0014]; Figures 1-3. 1-5
- Y Y
- US 2009243433 A1 (DIRR JOE et al.) 01.10.2009, párrafos [0007-0044]; figura 1. 1-5 US 2009243433 A1 (DIRR JOE et al.) 01.10.2009, paragraphs [0007-0044]; Figure 1. 1-5
- A TO
- WO 2009063523 A2 (BASTIANINI FILIPPO) 22.05.2009, página 4, línea 55 – página 6, línea 46; figuras 1-3. 1-5 WO 2009063523 A2 (BASTIANINI FILIPPO) 05.22.2009, page 4, line 55 - page 6, line 46; Figures 1-3. 1-5
- A TO
- US 5507188 A (SVATY JR KARL J) 16.04.1996, todo el documento. 1-5 US 5507188 A (SVATY JR KARL J) 04.04.1996, the whole document. 1-5
- A TO
- JP 2002357486 A (NIPPON KOKAN KK et al.) 13.12.2002, Resumen de la base de datos WPI. Recuperado de EPOQUE. 1-5 JP 2002357486 A (NIPPON KOKAN KK et al.) 13.12.2002, Summary of the WPI database. Recovered from EPOQUE. 1-5
- A TO
- "The importance of sleep mode in ZigBee/802.15.4 applications" (CHRIS BAUMANN). BiCMOS Products Business Unit, Atmel Corp. 11.09.2006 Recuperado de Internet, URL:http://www.powerdesignindia.co.in/STATIC/PDF/200609/PDIOL_2006SEP11_PMNG_IND_TA_01.pdf 1 "The importance of sleep mode in ZigBee / 802.15.4 applications" (CHRIS BAUMANN). BiCMOS Products Business Unit, Atmel Corp. 11.09.2006 Recovered from the Internet, URL: http: //www.powerdesignindia.co.in/STATIC/PDF/200609/PDIOL_2006SEP11_PMNG_IND_TA_01.pdf one
- Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud Category of the documents cited X: of particular relevance Y: of particular relevance combined with other / s of the same category A: reflects the state of the art O: refers to unwritten disclosure P: published between the priority date and the date of priority submission of the application E: previous document, but published after the date of submission of the application
- El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº: This report has been prepared • for all claims • for claims no:
- Fecha de realización del informe 14.04.2011 Date of realization of the report 14.04.2011
- Examinador J. Calvo Herrando Página 1/4 Examiner J. Calvo Herrando Page 1/4
- Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986) Novelty (Art. 6.1 LP 11/1986)
- Reivindicaciones Reivindicaciones 1-5 SI NO Claims Claims 1-5 IF NOT
- Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986) Inventive activity (Art. 8.1 LP11 / 1986)
- Reivindicaciones Reivindicaciones 1-5 SI NO Claims Claims 1-5 IF NOT
- Documento Document
- Número Publicación o Identificación Fecha Publicación Publication or Identification Number publication date
- D01 D01
- US 2007093974 A1 (HOOGENBOOM CHRISTOPHER L) 26.04.2007 US 2007093974 A1 (HOOGENBOOM CHRISTOPHER L) 04/26/2007
- D02 D02
- US 2009243433 A1 (DIRR JOE et al.) 01.10.2009 US 2009243433 A1 (DIRR JOE et al.) 01.10.2009
- D03 D03
- WO 2009063523 A2 (BASTIANINI FILIPPO) 22.05.2009 WO 2009063523 A2 (BASTIANINI FILIPPO) 05/22/2009
- D04 D04
- US 5507188 A (SVATY JR KARL J) 16.04.1996 US 5507188 A (SVATY JR KARL J) 04/16/1996
- D05 D05
- JP 2002357486 A (NIPPON KOKAN KK et al.) 13.12.2002 JP 2002357486 A (NIPPON KOKAN KK et al.) 13.12.2002
- D06 D06
- "The importance of sleep mode in ZigBee/802.15.4 applications" (CHRIS BAUMANN). 11.09.2006 "The importance of sleep mode in ZigBee / 802.15.4 applications" (CHRIS BAUMANN). 11.09.2006
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201030003A ES2364257B1 (en) | 2010-01-05 | 2010-01-05 | STRUCTURAL MONITORING SYSTEM. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201030003A ES2364257B1 (en) | 2010-01-05 | 2010-01-05 | STRUCTURAL MONITORING SYSTEM. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2364257A1 ES2364257A1 (en) | 2011-08-30 |
| ES2364257B1 true ES2364257B1 (en) | 2012-08-27 |
Family
ID=44370702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES201030003A Withdrawn - After Issue ES2364257B1 (en) | 2010-01-05 | 2010-01-05 | STRUCTURAL MONITORING SYSTEM. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2364257B1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2445243A1 (en) * | 2012-07-27 | 2014-02-28 | Sergio TEJERA PALOMAR | Autonomous wireless analyser |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5421204A (en) * | 1993-06-08 | 1995-06-06 | Svaty, Jr.; Karl J. | Structural monitoring system |
| JP2002357486A (en) * | 2001-06-04 | 2002-12-13 | Nkk Corp | Stress monitoring system |
| US20070093974A1 (en) * | 2005-10-20 | 2007-04-26 | Hoogenboom Christopher L | Remote configuration of a sensor for monitoring the structural integrity of a building |
| ITBO20070756A1 (en) * | 2007-11-16 | 2009-05-17 | Filippo Bastianini | DEVICE FOR MONITORING THE HEALTH STATUS OF STRUCTURES |
| US20090243433A1 (en) * | 2008-04-01 | 2009-10-01 | Joe Dirr | Apparatus, system and method for converting vibrational energy to electric potential |
-
2010
- 2010-01-05 ES ES201030003A patent/ES2364257B1/en not_active Withdrawn - After Issue
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2364257A1 (en) | 2011-08-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9167516B2 (en) | System and method for wireless sensor networks | |
| Schiller et al. | Scatterweb-low power sensor nodes and energy aware routing | |
| Li et al. | Study on precision agriculture monitoring framework based on WSN | |
| WO2010028135A3 (en) | Passive and active wireless building management system | |
| US20150043411A1 (en) | Gateway system for sensor network and driving method thereof | |
| JP5816545B2 (en) | Wireless sensor system | |
| US20130107761A1 (en) | Cost Optimization of Wireless-Enabled Metering Infrastructures | |
| US11172423B2 (en) | Solar-powered access point for load balancing network traffic across backhaul networks | |
| Brzoza-Woch et al. | Embedded systems in the application of fog computing—Levee monitoring use case | |
| Watthanawisuth et al. | Microclimate real-time monitoring based on ZigBee sensor network | |
| WO2011122816A3 (en) | Techniques for managing devices not directly accessible to device management server | |
| D'Arienzo et al. | Estimation of the energy consumption of mobile sensors in WSN environmental monitoring applications | |
| CN103945425A (en) | Topology optimization method and nodes in wireless sensor network | |
| ES2364257B1 (en) | STRUCTURAL MONITORING SYSTEM. | |
| JP5057287B2 (en) | Communication system, center device and terminal device used in the communication system | |
| Kollias et al. | Seasonally aware routing for thermoelectric energy harvesting wireless sensor networks | |
| Chethan et al. | Sustainable forest management techniques | |
| WO2015009138A3 (en) | A system and method for managing sleeping mode of wireless nodes in a wireless sensor network | |
| Esmaeili et al. | IoT based scheduling for energy saving in a wireless ecosystem | |
| JP6887965B2 (en) | Wireless sensing devices and methods | |
| Kollias et al. | Energy Harvesting in Smart Building Sensing: Overview and a Proof-of-Concept Study | |
| He et al. | Why are long-term large-scale sensor networks difficult? lessons learned from greenorbs | |
| Higuera et al. | Autonomous and interoperable smart sensors for environmental monitoring applications | |
| Zhang et al. | Culturebee-a fully wireless monitoring and control system for protecting cultural heritage | |
| Dinh et al. | Implementation and performance analysis for energy harvesting-based wireless sensor networks |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2364257 Country of ref document: ES Kind code of ref document: B1 Effective date: 20120827 |
|
| FA2A | Application withdrawn |
Effective date: 20130206 |