ES2600452B1 - Method and system of predictive maintenance of buildings and structures. - Google Patents

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Abstract

Método y sistema de mantenimiento predictivo de edificios y estructuras, que prevé la instalación de una serie de sensores (S1, S2, S3, …, Sn) colocados en lugares estratégicos del edificio o de la estructura a controlar, en la cual o bien cada uno de los sensores está conectado mediante cableado a un nodo (NS) que está dotado de una antena de transmisión inalámbrica con un nodo central de comunicación (NC); o bien cada sensor (S1, S2) dispone de medios propios de comunicación inalámbrica y directamente transmite los datos recogidos a dicho nodo central de comunicaciones (NC); presentando cada nodo central una antena de salida que comunica los datos recibidos a un servidor (Serv) existente en un centro de datos (CD), al cual se conectan varios terminales de usuario (T1, T2, T3, …, Tn) para controlar y gestionar su edificio, que incluye una herramienta informática de predicción (HP), que en función de parámetros físicos y químicos que se miden en los sensores estima el comportamiento y deterioro de la estructura o edificio en el futuro, mediante algoritmos (Alg) que correlacionan los parámetros físico-químicos con los procesos patológicos que se pueden dar en función del tiempo.Method and system of predictive maintenance of buildings and structures, which provides for the installation of a series of sensors (S1, S2, S3, ..., Sn) placed in strategic places of the building or of the structure to be controlled, in which either each of the sensors is wired to a node (NS) that is equipped with a wireless transmission antenna with a central communication node (NC); or each sensor (S1, S2) has its own wireless communication means and directly transmits the collected data to said central communications node (NC); each central node presenting an output antenna that communicates the received data to an existing server (Serv) in a data center (CD), to which several user terminals (T1, T2, T3, ..., Tn) are connected to control and manage your building, which includes a computer prediction tool (HP), which, based on physical and chemical parameters measured in the sensors, estimates the behavior and deterioration of the structure or building in the future, using algorithms (Alg) that correlate the physicochemical parameters with the pathological processes that can be given as a function of time.

Description

Método y sistema de mantenimiento predictivo de edificios y estructuras. Method and system of predictive maintenance of buildings and structures.

Objeto de la invención Object of the invention

Como se afirmó en la reunión de Vataa, de la Comisión Europea, el patrimonio cultural es muy frágil. Los componentes físicos y tangibles de este patrimonio se ven amenazados por los demoledores estragos de las guerras y las catástrofes naturales o por los efectos, más silenciosos, de la contaminación, los insectos, las condiciones meteorológicas o los actos aislados de vandalismo. La conservación preventiva reduce estos riesgos y aminora el ritmo de deterioro de colecciones enteras y, por ello, es pieza fundamental de toda estrategia de conservación y un medio eficaz y económico de preservar la integridad del patrimonio cultural, reduciendo la necesidad de una intervención adicional sobre los objetos por separado. As stated at the Vataa meeting of the European Commission, cultural heritage is very fragile. The physical and tangible components of this heritage are threatened by the devastating ravages of wars and natural catastrophes or by the quieter effects of pollution, insects, weather conditions or isolated acts of vandalism. Preventive conservation reduces these risks and reduces the rate of deterioration of entire collections and, therefore, is a fundamental part of any conservation strategy and an effective and economical means of preserving the integrity of cultural heritage, reducing the need for additional intervention on objects separately.

Durante el desarrollo de la presente invención, se ha tenido presente esta resolución, si bien este proyecto ha ido más allá en la preservación del patrimonio cultural, incorporando relaciones predictivas en combinación con otras estrategias preventivas. During the development of the present invention, this resolution has been taken into account, although this project has gone further in the preservation of cultural heritage, incorporating predictive relationships in combination with other preventive strategies.

Antecedentes de la invención Background of the invention

Desde la resolución de la reunión de Vantaa de 2000 en España se puede observar un impulso institucional que se ha materializado a nivel legislativo, profesional y parcialmente organizativo, produciéndose los principales desarrollados en las instituciones museísticas, donde se desarrolla profesionalmente algún trabajo de conservación preventiva más elaborado gracias a la creación de departamentos con cometidos especificos en este ámbito. Pero además la aplicación del principio de conservación preventiva y predicti va no se puede restringir a la conservación de los bienes muebles de museos, archivos y bibliotecas, ya que la riqueza del patrimonio cultural español implica que una parte muy importante del mismo está constituida por bienes inmuebles, consistentes en edificios históricos con elementos singulares (pinturas murales, retablos···) y que contienen una cantidad importante de bienes muebles; monumentos; centros históricos; paisajes culturales; yacimientos From the resolution of the 2000 Vantaa meeting in Spain, an institutional impulse can be observed that has materialized at the legislative, professional and partially organizational level, producing the main ones developed in the museum institutions, where some preventive conservation work is developed more professionally developed thanks to the creation of departments with specific tasks in this area. But in addition the application of the principle of preventive and predictive conservation cannot be restricted to the conservation of movable property of museums, archives and libraries, since the wealth of Spanish cultural heritage implies that a very important part of it is constituted by assets buildings, consisting of historic buildings with unique elements (wall paintings, altarpieces ···) and containing a significant amount of movable property; monuments; historic centres; cultural landscapes; deposits

arqueológicos o cuevas con arte rupestre que no tienen recursos ni medios técnicos para desarrollar una estrategia de conservación preventiva. archeological or caves with rock art that have no resources or technical means to develop a preventive conservation strategy.

En la actualidad existe una gran variedad de sensores y equipos que miden la mayoría de los parámetros físicos y químicos más interesantes desde el punto de vista de la conservación de un edificio o monumento. La mayoría de estos equipos están pensados para inspeccionar edificios donde se aprecian daños y lesiones y donde es necesario realizar un estudio para una intervención correctiva. También se pueden encontrar sistemas para el seguimiento de un edificio basados en la colocación de sensores que pueden detectar vibraciones, cambios de longitud o de anchura de grietas y variables similares, y de transmitir la información de dichos sensores a través de un medio de comunicación; por ejemplo en el documento DE 29712838 se describe un sistema de esta naturaleza. Currently there is a wide variety of sensors and equipment that measure most of the most interesting physical and chemical parameters from the point of view of the conservation of a building or monument. Most of these equipment are designed to inspect buildings where damage and injuries are appreciated and where it is necessary to conduct a study for corrective intervention. You can also find systems for monitoring a building based on the placement of sensors that can detect vibrations, changes in length or width of cracks and similar variables, and transmit the information of said sensors through a means of communication; for example, in DE 29712838 a system of this nature is described.

El documento WO 2003016852 se refiere a un aparato para monitorizar dinámicamente estructuras en tiempo real, que comprende un equipo sensor de aceleración, un sistema de adquisición de datos y cálculo, un sistema de suministro de energia y un sistema de comunicación para informar permanentemente sobre los cambios sucedidos en la estructura monitoreada. Dicho aparato, a través de la medida de aceleración, deduce velocidades, desplazamientos y frecuencias de movimiento de la estructura para determinar el estado de la misma en todo momento. Adicionalmente, este aparato comprende un equipo receptor de comunicaciones y un equipo de almacenamiento, análisis y alarma con base en los datos enviados por este aparato formando un conjunto para el monitoreo dinámico de estructuras, que provee una información en tiempo real sobre el estado de las estructuras monitoreadas. WO 2003016852 refers to an apparatus for dynamically monitoring structures in real time, comprising an acceleration sensor, a data acquisition and calculation system, an energy supply system and a communication system for permanently informing about Changes occurred in the monitored structure. Said apparatus, through the acceleration measurement, deduces speeds, displacements and frequencies of movement of the structure to determine its state at all times. Additionally, this device comprises a communications receiver and storage, analysis and alarm equipment based on the data sent by this device forming a set for dynamic structure monitoring, which provides real-time information on the status of the monitored structures.

Descripción de la invención Description of the invention

La presente invención prevé establecer un sistema de conservación predictiva y preventiva del patrimonio cultural, actuando de forma proporcionada sobre su conservación, en el momento adecuado y controlando en todo momento el estado de conservación de los bienes materiales. Se trata de actuar de forma predictiva, conociendo previamente las causas del deterioro que se produce, en contra de lo que se hace actualmente, que es actuar de forma correctiva una vez que el daño es de importancia y representa un riesgo para las personas o para el propio bien , lo The present invention provides for a system of predictive and preventive conservation of cultural heritage, acting in proportion to its conservation, at the right time and controlling at all times the state of conservation of material goods. It is about acting in a predictive way, knowing previously the causes of the deterioration that occurs, contrary to what is currently done, which is to act correctively once the damage is of importance and represents a risk for people or for own good, what

que supone en la mayoría de los casos intervenciones de urgencia muy costosas en su análisis y su ejecución. which in most cases involves very expensive emergency interventions in their analysis and execution.

Otro de los aspectos destacables de la presente invención devienen de la imposibilidad practica con las técnicas actuales de realizar un control efectivo del estado de conservación del importante número de bienes inmuebles, edificios históricos y otros monumentos que existen a nivel global, ya que esto requeriría en muchas ocasiones acceder a zonas elevadas con medios auxiliares, tomas de muestras en elementos protegidos, ensayos destructivos, y otras metodologías invasivas sobre el patrimonio, y que estos estudios se realicen de forma periódica y con personal y medios adecuados. Con el sistema de la invención se consigue registrar de forma continuada, mediante redes de sensores, los parámetros físicoquímicos más interesantes para garantizar la preservación de los edificios históricos con valor cultural. Estos datos se transmiten desde los sensores de forma remota y se registran en un centro de datos, donde se analizan y se toman decisiones de intervención predictiva. Pero, en contraposición a la técnica empleada hasta la fecha, la presente invención se centra en obtener relaciones causa-efecto que faciliten la predicción de las alteraciones que se producen y desarrollar redes sensori ales adecuadas, que midan parámetros en continuo, para poder establecer programas de mantenimiento predictivo sobre el patrimonio monumental y edificatorio de nuestras ciudades. Another of the outstanding aspects of the present invention derives from the practical impossibility with the current techniques of carrying out an effective control of the state of conservation of the important number of real estate, historical buildings and other monuments that exist globally, as this would require in Many times access to elevated areas with auxiliary means, taking samples in protected elements, destructive tests, and other invasive methodologies on heritage, and that these studies are carried out periodically and with appropriate personnel and means. With the system of the invention it is possible to continuously register, by means of sensor networks, the most interesting physical-chemical parameters to guarantee the preservation of historical buildings with cultural value. This data is transmitted from the sensors remotely and recorded in a data center, where predictive intervention decisions are analyzed and made. But, in contrast to the technique used to date, the present invention focuses on obtaining cause-effect relationships that facilitate the prediction of the alterations that occur and develop adequate sensorial networks, which measure parameters continuously, in order to establish programs of predictive maintenance on the monumental and building heritage of our cities.

El sistema permite establecer correlaciones entre parámetros medibles y daños, lesiones o alteraciones que se dan con frecuencia en el patrimonio. Y es a partir de estas correlaciones cuando el sistema predice cual va ser el estado del edificio en función del tiempo, las propias características del inmueble, del medioambiente que lo rodea y otros factores. The system allows correlations between measurable parameters and damages, injuries or alterations that occur frequently in equity. And it is from these correlations that the system predicts the state of the building as a function of time, the characteristics of the property itself, the surrounding environment and other factors.

Otro elemento destacable es que con esta invención se pueden crear herramientas útiles para que la Administración pública y otros propietarios de inmuebles históricos, de forma que puedan disponer de un sistema de control y gestión en continuo del estado del edificio, estableciendo programas de mantenimiento predictivo-preventivo en función de los datos arrojados por las redes sensoriales. Another notable element is that with this invention useful tools can be created so that the Public Administration and other owners of historic buildings, so that they can have a continuous control and management system of the state of the building, establishing predictive maintenance programs. preventive depending on the data thrown by sensory networks.

En resumen, con la invención se pretende romper de manera disruptiva con la actual filosofía de tratamiento y conservación del patrimonio monumental en las ciudades, centrando los esfuerzos en la predicción de los defectos que potencialmente pueden aparecer y dotando a los técnicos con herramientas de medición, visualización y análisis para predecir el comportamiento futuro del edificio In summary, with the invention it is intended to break in a disruptive manner with the current philosophy of treatment and conservation of monumental heritage in cities, focusing efforts on the prediction of defects that can potentially appear and providing technicians with measuring tools, visualization and analysis to predict the future behavior of the building

o bien a conservar. Or keep.

Descripción de las figuras Description of the figures

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente: To complement the description that is being made and in order to facilitate the understanding of the characteristics of the invention, a set of drawings is attached to the present specification in which, for illustrative and non-limiting purposes, the following has been represented:

La figura 1 muestra un diagrama de bloques funcionales de un sistema simplificado de seguimiento de edificios realizado de acuerdo a la presente invención. Figure 1 shows a functional block diagram of a simplified building tracking system carried out in accordance with the present invention.

La figura 2 representa un diagrama de bloques de la extensión de este sistema a un grupo de edificios. Figure 2 represents a block diagram of the extension of this system to a group of buildings.

La figura 3 muestra esquemáticamente las principales secuencias del método. entre las que se encuentra la aplicación de los algoritmos de predicción de cada proceso patológico al que puede estar sometido cada edificio en seguimiento. Figure 3 schematically shows the main sequences of the method. Among which is the application of the prediction algorithms of each pathological process to which each building may be subject to monitoring.

Realización preferente de la invención Preferred Embodiment of the Invention

El sistema de mantenimiento predictivo de edificios y estructuras de la presente invención es capaz de correlacionar factores fisicos y quimicos a los que está expuesto el edificio con los daños y procesos patológicos que se pueden producir en el futuro a consecuencia de estos factores. The predictive maintenance system of buildings and structures of the present invention is capable of correlating physical and chemical factors to which the building is exposed to the damages and pathological processes that may occur in the future as a result of these factors.

Este sistema consta de una red de sensores (81, 82, 83, ... , 8n) colocados en lugares estratégicos del edificio histórico o de la estructura a controlar, que incluye: fisurómetros, clinometros, termohigrometros, acelerómetros, tensómetros, medidores de PH , analizadores ambientales, etc., que miden ciertos factores f isicoquímicos del edificio y del ambiente que lo rodea. Estos datos son interpretados de manera automatizada por el sistema para predecir cuál será el comportamiento del edificio en el futuro, anticipándose a daños y lesiones que se pueden producir. This system consists of a network of sensors (81, 82, 83, ..., 8n) placed in strategic places of the historic building or of the structure to be controlled, which includes: physiometers, clinometers, thermohygrometers, accelerometers, tensometers, gauges PH, environmental analyzers, etc., which measure certain physicochemical factors of the building and the surrounding environment. These data are interpreted in an automated way by the system to predict what the building's behavior will be in the future, anticipating damages and injuries that may occur.

Cada uno de los sensores (81, 82, 83, ... , Sn), o bien está conectado mediante Each of the sensors (81, 82, 83, ..., Sn), or is connected by

cableado a un nodo (NS) que está dotado de una antena de transmisión inalámbrica, preferentemente vía Wifj o Bluetooth con un nodo central de comunicación (NC); o bien dispone de medios propios de comunicación inalámbrica y directamente transmite los datos recogidos a dicho nodo central de comunicaciones (NC). Cada nodo de sensores (NS) es una placa electrónica adecuada para recibir e interpretar las medidas de los sensores y proporcionar el valor de la medida en su magnitud; esta placa incorpora un módulo de comunicación de forma inalámbrica hacia un nodo central (NC) para transmitir los valores medidos mediante Wifi, Bluetooth Low Energy, ZIGBEE, 4G, GPRS, SIGFOX, etc. wired to a node (NS) that is equipped with a wireless transmission antenna, preferably via Wifj or Bluetooth with a central communication node (NC); or it has its own means of wireless communication and directly transmits the collected data to said central communications node (NC). Each sensor node (NS) is an electronic board suitable for receiving and interpreting the measurements of the sensors and providing the value of the measurement in its magnitude; This board incorporates a communication module wirelessly to a central node (NC) to transmit the measured values via Wifi, Bluetooth Low Energy, ZIGBEE, 4G, GPRS, SIGFOX, etc.

El citado nodo central de comunicaciones (NC) físicamente está constituido por un ordenador, Tablet, Raspberry, o un equipo de similares característícas, capaz de procesar los datos recibidos de los sensores y de transmitirlos a un centro de datos (CD), a efectos de lo cual está provísto por un lado de una antena de recepción de las señales de los distintos nodos (NS) o sensores (S1, S2) con tecnología propia adecuada para realizar la transmisión través de Wifi y por otro lado de una antena de salida que comunica los datos entre el nodo central de comunicación (NC) y el servidor (Serv) externo al edificio, mediante una comunicación Wifi o mediante GPR8 o 4G si el edificio no cuenta con conexión a internet. The aforementioned central communications node (NC) is physically constituted by a computer, Tablet, Raspberry, or a device of similar characteristics, capable of processing the data received from the sensors and transmitting them to a data center (CD), for the purpose which is provided on the one hand with an antenna for receiving the signals of the different nodes (NS) or sensors (S1, S2) with its own technology suitable for transmitting via Wifi and on the other hand an output antenna that communicates the data between the central communication node (NC) and the server (Serv) external to the building, by means of Wifi communication or by GPR8 or 4G if the building does not have an internet connection.

En una estructura alternativa, por ejemplo cuando el número de sensores es mínimo o están todos ellos concentrados en un único nodo de sensores (NS) es factible dotar a dicho nodo de medios de transmisión vía Wifi o mediante GPRS o 4G directamente con el centro de datos (CD), aglutinando en este caso el nodo de sensores (NS) las funciones del nodo central de comunicación (NC). También es factible en aquellos casos en los que se montan sensores dotados de un sistema de comunicación inalámbrica propia (en la figura 1 los sensores 81 y 82) eliminar el nodo de sensores (NS) y establecer directamente la comunicación entre los sensores con el nodo central de comunicaciones (NC). In an alternative structure, for example when the number of sensors is minimal or they are all concentrated in a single sensor node (NS) it is feasible to provide said node with transmission means via Wifi or via GPRS or 4G directly with the center of data (CD), in this case the sensor node (NS) brings together the functions of the central communication node (NC). It is also feasible in those cases where sensors equipped with their own wireless communication system (in Figure 1, sensors 81 and 82) are installed, to eliminate the sensor node (NS) and directly establish communication between the sensors with the node communications center (NC).

El centro de datos (CD) incluye un servidor (Serv) donde se almacena y procesa la información transmitida por el nodo central (NC) de cada edificio en mantenimiento predictivo. A este servidor se conectan varios terminales de usuario (T1 , T2, T3, ... , Tn), Tablet, Smartphone, pe, etc., preferentemente a través de Internet de forma que los usuarios pueden controlar el estado de su edificio o estructura desde cualquier parte del mundo con conexión a internet y recibir avisos o señales de emergencia. Esta conexión se efectúa preferentemente a través de una aplicación web por medio de la cual el usuario tiene acceso al control y gestión de su edificio y a la base de datos, permitiéndole configurar su red de sensores, su sistema de alerta, periodicidad de la medida, visualizar los datos de los sensores en tablas o gráficas, analizar el modelo 3D de su edificio y conocer el comportamiento futuro de su edificio a partir del módulo de predicción. Este software está alojado en plataforma web para su acceso desde cualquier parte del mundo con conexión a Internet, para Tablet, 8martphone, PC, etc. The data center (CD) includes a server (Serv) where the information transmitted by the central node (NC) of each building in predictive maintenance is stored and processed. Several user terminals (T1, T2, T3, ..., Tn), Tablet, Smartphone, pe, etc. are connected to this server, preferably via the Internet so that users can control the status of their building or structure from anywhere in the world with internet connection and receive notices or emergency signals. This connection is preferably made through a web application through which the user has access to the control and management of his building and the database, allowing him to configure his sensor network, his alert system, periodicity of the measurement, visualize the sensor data in tables or graphs, analyze the 3D model of your building and know the future behavior of your building from the prediction module. This software is hosted on a web platform for access from anywhere in the world with an Internet connection, for Tablet, 8martphone, PC, etc.

Así mismo en el servidor (8erv) existente en el centro de datos (CD) se implementa una herramienta informática de predicción (HP), que en función de parámetros físicos y químicos que miden los sensores es capaz de estimar como se va a comportar y deteriorar la estructura o edificio en el futuro. Esto se hace mediante algoritmos (Alg) que correlacionan los parámetros físico-químicos medidos con los procesos patológicos que se pueden dar en función del tiempo, de la tipología edificatoria o estructural, materiales empleados, geometría, estado actual de deterioro etc. Estos algoritmos de correlación se introducen en el software y también el sistema de alerta y de gestión predictiva de edificios para los usuarios. Likewise, in the server (8erv) existing in the data center (CD), a computer prediction tool (HP) is implemented, which, depending on the physical and chemical parameters measured by the sensors, is able to estimate how it will behave and deteriorate the structure or building in the future. This is done through algorithms (Alg) that correlate the measured physicochemical parameters with the pathological processes that can be given as a function of time, building or structural typology, materials used, geometry, current state of deterioration etc. These correlation algorithms are introduced into the software and also the warning and predictive building management system for users.

Todos los datos recibidos por el servidor (8erv) se ordenan y almacenan en una base de datos. Igualmente, los resultados de los estudios previos se ordenan y se introducen en la misma base de datos del edificio controlado. All data received by the server (8erv) is sorted and stored in a database. Likewise, the results of previous studies are ordered and entered in the same database of the controlled building.

El método de mantenimiento predictivo de edificios y estructuras requiere de una fase previa de implantación en la cual: The predictive maintenance method of buildings and structures requires a previous phase of implementation in which:

se instala la red de sensores (81, 82, 83, ... , 8n) colocados en lugares the sensor network is installed (81, 82, 83, ..., 8n) placed in places

estratégicos del edificio o de la estructura a controlar, se instala la red de strategic of the building or structure to be controlled, the network of

nodos de sensores (N8), de nodos centrales de comunicaciones (NC), así sensor nodes (N8), central communications nodes (NC), as well

como el centro de datos (CD) y en el servidor (8erv) las herramientas as the data center (CD) and on the server (8erv) the tools

informáticas predictivas (HP) y de acceso a los usuarios; y computer predictive (HP) and user access; Y

se efectúa un estudio de cada edificio para establecer las correlaciones y los a study of each building is carried out to establish the correlations and

algoritmos de predicción, ya que cada edificio y proceso patológico tiene su prediction algorithms, since each building and pathological process has its own

propio algoritmo, que se calcula para cada caso concreto utilizando los conocimientos científicos y técnicos que se conocen para cada proceso patológico, ya que estos obedecen a leyes físico-químicas concretas y conocidas. Este algoritmo se introduce en el software de control y es el encargado de evaluar en continuo cual es la velocidad de avance del deterioro, si el proceso es estable o si puede estimarse una evolución negativa, si la estructura está en riesgo de inestabilidad, o si el proceso puede producir un daño irreversible, significativo y costoso en el futuro si no se toman medidas. own algorithm, which is calculated for each specific case using the scientific and technical knowledge that is known for each pathological process, since these obey specific and known physicochemical laws. This algorithm is introduced in the control software and is in charge of continuously evaluating the rate of progress of the deterioration, if the process is stable or if a negative evolution can be estimated, if the structure is at risk of instability, or if The process can produce irreversible, significant and costly damage in the future if no action is taken.

Este algoritmo (Alg) dispone de un módulo de comunicación con el usuario, que le transmite informes, avisos, alertas y programas de mantenimiento predictivo con evaluaciones técnico-económicas de los resultados. This algorithm (Alg) has a communication module with the user, which transmits reports, warnings, alerts and predictive maintenance programs with technical-economic evaluations of the results.

Una vez implantado el sistema, el método de evaluación y cuantificación del daño se basa en aplicar el algoritmo de predicción de cada edificio sobre los datos variables (V) medidos por el nodo central de comunicación (NC) que a recibido de las medidas tomadas por los sensores y sobre una serie de valores constantes (C), que principalmente son datos recogidos en el estudio previo efectuado en el edificio Once the system is implemented, the damage assessment and quantification method is based on applying the prediction algorithm of each building on the variable data (V) measured by the central communication node (NC) that has been received from the measurements taken by the sensors and on a series of constant values (C), which are mainly data collected in the previous study carried out in the building

o estructura, como pueden ser las características del terreno. geometría, daños or structure, such as the characteristics of the land. geometry, damage

iniciales, características de los materiales, etc. Este algoritmo calcula la predicción (Am) en el tiempo (t) del proceso patológico observado, que puede ser un valor, una tendencia, una velocidad de deterioro, un grado escalable de inestabilidad, un ratio de seguridad, etc., en función del número (m) de procesos patológicos a controlar, del número de constantes (i) que influyen en el proceso patológico a controlar, y del número de variables U) que influyen en el proceso patológico a controlar; en términos generales la fórmula es la siguiente: initials, material characteristics, etc. This algorithm calculates the prediction (Am) in time (t) of the pathological process observed, which can be a value, a trend, a rate of deterioration, a scalable degree of instability, a safety ratio, etc., based on the number (m) of pathological processes to be controlled, the number of constants (i) that influence the pathological process to be controlled, and the number of variables U) that influence the pathological process to be controlled; In general terms the formula is as follows:

Al resultado de este algoritmo (An) se le aplica un factor de ajuste de la correlación (Ka), que compara el valor teórico que da el algoritmo con un valor real medido, que es objeto de un proceso de realimentación en las primeras etapas de medida para garantizar un ajuste próximo al valor 1. A correlation adjustment factor (Ka) is applied to the result of this algorithm (An), which compares the theoretical value given by the algorithm with a measured real value, which is subject to a feedback process in the early stages of measure to ensure an adjustment close to value 1.

Finalmente, la evaluación y cuantificación del daño se efectúa comparando el valor de Am, una vez ajustado, con los valores umbrales e indicadores de riesgo, Finally, the evaluation and quantification of the damage is carried out by comparing the value of Am, once adjusted, with the threshold values and risk indicators,

permitiendo establecer y medir las relaciones existentes entre los factores (causas) y los efectos (alteraciones) que se producen en el edificio o estructura en mantenimiento, a partir del registro de los parámetros que miden los sensores, su estudio y análisis, determinando además los mecanismos físicos y químicos que se están produciendo entre estos factores y sus efectos sobre el estado de conservación del patrimonio. allowing to establish and measure the relationships between the factors (causes) and the effects (alterations) that occur in the building or structure under maintenance, from the recording of the parameters measured by the sensors, their study and analysis, also determining the physical and chemical mechanisms that are occurring between these factors and their effects on the state of conservation of heritage.

Para cada factor de agresión se establece una escala de daño potencial que puede producir en elementos o edificios en función del nivel de exposición que se detecte Y de las características intrínsecas del edificio. La escala de daños se establece en función del deterioro irreversible que produzca sobre los elementos y el grado en el que acelera el deterioro de los bienes . For each aggression factor, a scale of potential damage is established that can occur in elements or buildings depending on the level of exposure detected and the intrinsic characteristics of the building. The damage scale is established based on the irreversible deterioration that it produces on the elements and the degree to which the deterioration of the goods accelerates.

En contraposición con lo que se hace actualmente, que es actuar de forma correctiva, la presente invención se centra en obtener relaciones causa-efecto que faciliten la predicción de las alteraciones que se producen y desarrollar redes sensoriales adecuadas, que midan parámetros en continuo, para poder establecer programas de mantenimiento predictivo sobre el patrimonio monumental y edificatorio de nuestras ciudades. In contrast to what is currently done, which is to act correctively, the present invention focuses on obtaining cause-effect relationships that facilitate the prediction of alterations that occur and develop appropriate sensory networks, which measure parameters continuously, to to be able to establish predictive maintenance programs on the monumental and building heritage of our cities.

Ejemplo de aplicación de la invención para un número " m" de procesos patológicos diferentes Example of application of the invention for a number "m" of different pathological processes

Se aplica el método mantenimiento de mantenimiento predictivo a una iglesia del siglo XV compuesta con muros de mampostería, bóvedas y contrafuertes, con muros de contención para un semisótano en zona de la capilla. Se encuentra ubicada en un terreno con arcillas expansivas y se ha empleado un mortero con alto contenido en sales. Existen además zonas de ladrillo cerámico en varias de las fachadas. Para ello se van a medir las siguientes variables, mediante los correspondientes sensores: The predictive maintenance maintenance method is applied to a 15th-century church composed of masonry walls, vaults and buttresses, with retaining walls for a semi-basement in the chapel area. It is located in a land with expansive clays and a mortar with a high salt content has been used. There are also ceramic brick areas in several of the facades. For this, the following variables will be measured, using the corresponding sensors:

1) Temperatura y humedad exterior (termohigrómetros, etc.). 1) Outside temperature and humidity (thermohygrometers, etc.).

2) Temperatura y humedad interior (termohigrómetros, etc.). 2) Indoor temperature and humidity (thermohygrometers, etc.).

3) Temperatura de paredes de fachada (sondas y medidores de contacto) . 3) Temperature of facade walls (probes and contact meters).

4) Humedad en el terreno (sondas. piezómetros. etc.). 4) Humidity in the ground (probes. Piezometers. Etc.).

5) Humedad en muros (sondas, etc.). 5) Moisture in walls (probes, etc.).

6) Precipitaciones (pluviómetros). 6) Precipitation (rain gauges).

7) Apertura y cierre de fisuras existentes (fisurometros). 7) Opening and closing existing fissures (fisurometers).

8) Detectores de presencia. 8) Presence detectors.

9) Inclinación de muros y contrafuertes (clinómetros, medidor desplazamiento, 9) Inclination of walls and buttresses (clinometers, displacement meter,

etc.). etc.).

10) Contaminación atmosférica (partículas en suspensión (PM10 y PM2,5), 10) Air pollution (suspended particles (PM10 and PM2.5),

dióxido de azufre (802), óxidos de nitrógeno (NO y N02), monóxido de sulfur dioxide (802), nitrogen oxides (NO and N02), monoxide

carbono (CO), benceno (C6H6) y ozono (03)). carbon (CO), benzene (C6H6) and ozone (03)).

11) Vibraciones al paso de vehículos. 11) Vibrations when passing vehicles.

12) Velocidad del viento (Anemómetros). 12) Wind speed (Anemometers).

Con ayuda de estas variables se pueden estudiar los siguientes procesos patológicos: With the help of these variables, the following pathological processes can be studied:

A) Movimientos de la cimentación Se producen movimientos en la cimentación como consecuencia de cambios de humedad significativos de la capa activa de arcillas expansivas. Para predecir el comportamiento de la cimentación, se deberá calcular la presión de hinchamiento de las arcillas, el porcentaje de estas en el terreno y los cambios de humedad que se producen a cota de cimentación como consecuencia de las precipitaciones y de la climatología. Esta patología suele producir fisuras en los muros que van aumentando en cada ciclo estacional. Se puede predecir la pérdida de rigidez de los muros a futuro estimando el aumento de fisuración que se produce en cada ciclo estacional. Para ello se emplean las variables (1) y (4). A) Foundation movements There are movements in the foundation as a result of significant moisture changes in the active layer of expansive clays. To predict the behavior of the foundation, the swelling pressure of the clays, the percentage of these on the ground and the humidity changes that occur at the foundation level as a result of rainfall and weather conditions must be calculated. This pathology usually produces fissures in the walls that are increasing in each seasonal cycle. You can predict the loss of stiffness of the walls in the future by estimating the increase in cracking that occurs in each seasonal cycle. For this, variables (1) and (4) are used.

B) Desplomes de muro en semisótano Se producen desplomes de muros en semisótano, por la acción de cargas horizontales, aumento de cargas, disminución de la rigidez de muros por fisuración, movimientos de la cimentación, humedad en muros, perdidas de masa de muros, etc. Los sensores de humedad y el control de las fisuras del muro nos proporcionan datos de cómo varía la rigidez del muro para soportar las acciones horizontales sobre este. Los muros pueden perder masa (lo que les hace perder rigidez), como consecuencia de la contaminación atmosférica y ciertas alteraciones biológicas. Se emplean las variables (4), (6) Y (9). B) Semi-basement wall collapses Semi-basement wall collapses, due to horizontal loads, increased loads, reduced stiffness of cracking walls, foundation movements, moisture in walls, loss of wall mass, etc. The humidity sensors and the control of the cracks in the wall provide us with data on how the stiffness of the wall varies to support horizontal actions on it. Walls can lose mass (which causes them to lose stiffness), as a result of air pollution and certain biological alterations. Variables (4), (6) and (9) are used.

C) Desplomes de muros de fachada y contrafuertes. C) Crashes of facade walls and buttresses.

Se producen desplomes de muros de fachada y contrafuertes, por la acción de cargas horizontales, como viento, aumento de cargas en las bóvedas como consecuencia de desechos de palomas, disminución de la rigidez de muros por fisuración, movimientos de la cimentación, humedad en muros, perdidas de masa de muros, etc. Los sensores de humedad y el control de las fisuras del muro nos proporcionan datos de cómo varía la rigidez del muro para soportar las acciones horizontales sobre este, principalmente de viento y sobrecarga de las bóvedas. El nivel de seguridad irá variando en función de cómo lo hagan las acciones horizontales en relación a la disminución de capacidad resistente del muro. Los muros pueden perder masa (lo que les hace perder rigidez), como consecuencia de la contaminación atmosférica y ciertas alteraciones biológicas. Se emplean las variables (1), (5), (7), (9), (10) Y (12). Collapses of façade walls and buttresses occur, due to the action of horizontal loads, such as wind, increase of loads in the vaults as a result of pigeon debris, decrease of the stiffness of cracking walls, foundation movements, moisture in walls , loss of mass of walls, etc. The humidity sensors and the control of the fissures of the wall provide us with data on how the stiffness of the wall varies to withstand the horizontal actions on it, mainly wind and overload of the vaults. The level of security will vary depending on how the horizontal actions do in relation to the decrease of the wall's resistant capacity. Walls can lose mass (which causes them to lose stiffness), as a result of air pollution and certain biological alterations. Variables (1), (5), (7), (9), (10) Y (12) are used.

D) Eflorescencias en muros. Las eflorescencias son una forma de alteración que consiste en la cristalización de sales de diversa naturaleza en la superficie de las fábricas, debido a fenómenos de migración y evaporación de agua conteniendo sales solubles. Tienen una relación directa con la exposición a la lluvia de las fachadas y las condiciones climáticas. Se emplean las variables (1) Y (12). D) Efflorescences on walls. Efflorescences are a form of alteration that consists in the crystallization of salts of diverse nature on the surface of factories, due to phenomena of migration and evaporation of water containing soluble salts. They have a direct relationship with the exposure to the rain of the facades and the climatic conditions. Variables (1) and (12) are used.

E) Arenización, erosión, pulverización, alveolización de las fachadas. Pueden producirse por la cristalización de sales en los poros de los materiales transportados por el agua. Las presiones ejercidas por la cristalización de las sales solubles en el interior de los poros o microporos de la piedra, ladrillo y mortero pueden originar la desintegración de la estructura del material que las contiene, sobre todo en aquellos materiales con mayor abundancia de microporos, dando lugar a diferentes formas de deterioro fisico-quimico (especialmente alveolización y arenización). Se emplean las variables (1), (2), (3), (5), (6) Y (10). E) Sand, erosion, spraying, alveolization of facades. They can be produced by the crystallization of salts in the pores of water transported materials. The pressures exerted by the crystallization of the soluble salts inside the pores or micropores of the stone, brick and mortar can cause the disintegration of the structure of the material that contains them, especially in those materials with greater abundance of micropores, giving place to different forms of physical-chemical deterioration (especially alveolization and arenization). Variables (1), (2), (3), (5), (6) Y (10) are used.

F) Fisuración de fachadas por acción del hielo. La transformación parcial o total en hielo, del agua contenida en el interior de los poros y fisuras de los materiales (piedra, ladrillos y morteros), supone un incremento de volumen que genera tensiones internas, que a su vez provocan nuevas fisuras que finalmente conducen en repetidos ciclos de hielo-deshielo, a la exfoliación, fisuración y eventual rotura del material. Se puede estimar la perdida de F) Fissuring of facades by ice action. The partial or total transformation into ice of the water contained inside the pores and fissures of the materials (stone, bricks and mortars), represents an increase in volume that generates internal tensions, which in turn cause new fissures that eventually lead in repeated cycles of ice-thaw, to exfoliation, cracking and eventual breakage of the material. You can estimate the loss of

material en el tiempo en función de las condiciones climatológicas y de exposición ambiental de la fachada. Se emplean las variables (1), (2), (3), (5), (6) Y (10). material over time depending on the weather conditions and environmental exposure of the facade. Variables (1), (2), (3), (5), (6) Y (10) are used.

G) Alteraciones biológicas. Entre los agentes bióticos de mayor incidencia destacan: las bacterias, algas, hongos, líquenes, musgos, plantas superiores y animales. El deterioro que producen en las fábricas de piedra, es tanto físico (fracturas y disgregación), como químico. Los microorganismos (bacterias y hongos), producen ácidos orgánicos. La penetración de las raíces de plantas y árboles a través de fisuras y puntos débiles da como resultado fuerzas de expansión que incrementan la fisuración y el deterioro. Los excrementos de palomas, por ejemplo, contienen ácido bórico, entre otros tipos de ácido, que puede reaccionar con los carbonatos del soporte. Estos organismos necesitan una determinada temperatura y humedad para su crecimiento y desarrollo, por lo que se pueden establecer zonas más propensas a su aparición e impacto. Se emplean las variables (1), (2), (3), (5), (6) Y (10). G) Biological alterations. Among the biotic agents with the highest incidence are: bacteria, algae, fungi, lichens, mosses, higher plants and animals. The deterioration they produce in stone factories is both physical (fractures and disintegration), as well as chemical. Microorganisms (bacteria and fungi) produce organic acids. The penetration of the roots of plants and trees through fissures and weaknesses results in expansion forces that increase cracking and deterioration. Pigeon droppings, for example, contain boric acid, among other types of acid, which can react with carbonates in the support. These organisms need a certain temperature and humidity for their growth and development, so that areas more prone to their appearance and impact can be established. Variables (1), (2), (3), (5), (6) Y (10) are used.

Seguidamente, del ejemplo anterior, vamos a determinar un primer valor para la predicción (An) en el proceso patológico de un muro que recibe acciones horizontales de empujes de tierras. Next, from the previous example, we are going to determine a first value for the prediction (An) in the pathological process of a wall that receives horizontal earthworks actions.

Son muchos los muros que sufren inestabilidad al vuelco a lo largo del tiempo como consecuencia de acciones horizontales variables, que sufren derivadas principalmente de empujes del terreno. Este proceso suele manifestarse mediante desplomes del fuste del muro y la aparición de grietas. Esta patología se da con mucha frecuencia en murallas, iglesias, y edificaciones antiguas, cuando no existía el hormigón armado. También es frecuente en estructuras de hormigón armado, por los mismos motivos mencionados. There are many walls that suffer instability to overturn over time as a result of variable horizontal actions, which suffer mainly from land thrusts. This process is usually manifested by collapsing the shaft of the wall and the appearance of cracks. This pathology occurs very often in walls, churches, and old buildings, when reinforced concrete did not exist. It is also common in reinforced concrete structures, for the same reasons mentioned.

Las constantes que intervienen en este proceso son las siguientes: The constants involved in this process are the following:

--
H: Altura del muro. H: Wall height.

--
Z: Dimensiones de la cimentación. Z: Foundation dimensions.

--
E: Módulo de elasticidad del material constituyente del muro. E: Modulus of elasticity of the constituent material of the wall.

1: Momento de inercia de la sección transversal. 1: Moment of inertia of the cross section.

--
cp: Ángulo de rozamiento interno del terreno. -Ys: Densidad seca del material del terreno. -a: Ángulo del paramento del muro con la horizontal. cp: Angle of internal friction of the ground. -Ys: Dry density of the ground material. -a: Angle of the wall facing with the horizontal.

-ti; Ángulo de rozamiento muro-terreno. -p, Angulo del talud del terreno. -es: Coeficiente de seguridad a vuelco>1 -you; Wall-terrain friction angle. -p, Terrain slope angle. -en: Tipping safety coefficient> 1

5 Por su parte, las variables que intervienen en el proceso son las siguientes: -Ya: Densidad aparente del material del terreno (depende de la humedad) -e: Cohesión del terreno (depende de la humedad) -h%: Humedad que contiene el terreno. Sensor de medida (capacitivos, 5 On the other hand, the variables involved in the process are the following: -Ya: Apparent density of the soil material (depends on the humidity) -e: Cohesion of the ground (depends on the humidity) -h%: Humidity it contains the land. Measurement sensor (capacitive,

piezómetros, etc.) 10 -O: Desplome del muro. Sensor de medida (Clinómetros, medidores desplazamiento, etc.). -Dp: Desplome permanente, que se mantiene una vez retirada la carga que lo ha producido. -Lm: Litros por metro cuadrado en el terreno. Sensor de medida 15 (Pluviómetro, etc.). piezometers, etc.) 10 -O: Wall crash. Measurement sensor (Clinometers, displacement meters, etc.). -Dp: Permanent crash, which is maintained once the load that produced it has been removed. -Lm: Liters per square meter on the ground. Measurement sensor 15 (Rain gauge, etc.).

El algoritmo que interviene en este proceso de cálculo de empujes es el siguiente: El empuje activo se resuelve aplicando la teoria de Coulomb. Los valores de la presión horizontal y vertical en un punto del trasdós situado a una profundidad z se 20 calculan como: Ph = Ya .Z· Ah -2· c'¡¡:;· cosó; Pv = Ya . Z· Av The algorithm involved in this process of calculation of thrusts is the following: The active thrust is solved by applying Coulomb's theory. The values of the horizontal and vertical pressure at a point of the transdos located at a depth z are calculated as: Ph = Ya .Z · Ah -2 · c'¡¡:; · cosó; Pv = Ya. ZAv

Siendo, Being,

sen2(a + (j)) Ah = 1 sen2 (a + (j)) Ah = 1

~========--l'2 ~ ======== - l'2

sen2a [1 + sen(p + ó)sen(p -P) senCa o)senCa + p) sen2a [1 + sen (p + ó) sen (p -P) senCa o) senCa + p)

Av = AhcotgCa -o) Av = AhcotgCa -o)

z: profundidad del terreno z: depth of ground

(j): Ángulo de rozamiento interno del terreno. (j): Angle of internal friction of the ground.

a: Angulo del paramento del muro con la horizontal. a: Wall angle of the wall with the horizontal.

25 ó: Ángulo de rozamiento mura-terreno. 25 or: Wall-ground friction angle.

p, Angulo del talud del terreno. p, Terrain slope angle.

La deformada elástica en cabeza de muro (flecha) y el giro que producirá el estado de cargas anterior es: The elastic deformation in the wall head (arrow) and the rotation that the previous load state will produce is:

F = ~Ph",C'ocZoc=_H~J.c-H_' 30· E· ¡ F = ~ Ph ", C'ocZoc = _H ~ J.c-H_ '30 · E · ¡

,-,Ph,-,C"Z.,-=_H".J'-;.c'H,--3 , -, Ph, -, C "Z., - = _ H" .J '- ;. c'H, - 3

e = -24. E./ e = -24. AND./

Siendo, Being,

F: Deformada elástica teórica en cabeza de muro, para la presión del 5 terreno. F: Theoretical elastic deformation in wall head, for the pressure of the 5 terrain.

8: Angulo teórico girado para la presión del terreno. 8: Theoretical angle rotated for ground pressure.

En las fórmulas anteriores, existen 2 valores que varían en función de la humedad en el terreno, estos son la densidad aparente y la cohesión del material: In the previous formulas, there are 2 values that vary depending on the humidity in the soil, these are the apparent density and cohesion of the material:

Ya = fChOfoJ Ya = fChOfoJ

e = fChOfoJ e = fChOfoJ

Estas 2 funciones dependen de la humedad del terreno y son determinantes para 10 conocer cual está siendo el empuje real del terreno en cada instante, por lo que inicialmente se introducirán en el sistema mediante un ajuste de correlación con la These 2 functions depend on the humidity of the terrain and are decisive to know what the real thrust of the terrain is at each moment, so that they will initially be introduced into the system through an adjustment of correlation with

humedad, utilizando valores obtenidos mediante ensayos desde el 0% de humedad hasta terreno saturado (Al menos 3 ensayos). humidity, using values obtained through tests from 0% humidity to saturated soil (at least 3 tests).

En el momento de poner el sistema a funcionar, los sensores comenzarán a At the time of operating the system, the sensors will begin to

15 registrar valores de precipitaciones, humedad del terreno, deformada y giro del muro. Estos valores se compararán continuamente con la deformada elástica teórica (F) y el ángulo de giro (8), y en función de esta comparación el sistema decide entre varias alternativas: 15 record values of rainfall, soil moisture, deformation and rotation of the wall. These values will be continuously compared with the theoretical elastic deformation (F) and the angle of rotation (8), and based on this comparison the system decides between several alternatives:

1) La deformada y giro registrados por los sensores son de valores próximos a la 1) The deformation and rotation recorded by the sensors are values close to the

20 teórica (F, 8) para los distintos niveles de humedad registrados. La estructura está comportándose en régimen elástico, deformándose proporcionalmente a los empujes, que varían en función de la humedad como hemos comentado anteriormente. No se ha iniciado el proceso de inestabilidad por vuelco. 20 theoretical (F, 8) for the different humidity levels recorded. The structure is behaving in an elastic regime, deforming proportionally to the thrusts, which vary depending on the humidity as we have commented previously. The roll unstability process has not started.

2) La deformada y giro registrados por los sensores son valores muy diferentes a los teóricos (F,8) para los distintos niveles de humedad registrados. En este caso, pueden ocurrir 2 cosas: 2) The deformation and rotation recorded by the sensors are very different values from the theoretical ones (F, 8) for the different humidity levels recorded. In this case, 2 things can happen:

i. El modelo teórico no se ajusta a la realidad. Se comprobará que sigue un modelo elástico diferente, comparando pares de datos humedaddeformada registrados en instantes diferentes. Si en diferentes instantes las deformadas registradas de un mismo nivel de humedad del terreno son iguales entre sí, el modelo sigue un comportamiento elástico diferente al teórico. Se creará un modelo teórico mediante ajuste de correlación entre la humedad registrada (h%) y la deformación medida (D). i. The theoretical model does not fit reality. It will be verified that it follows a different elastic model, comparing pairs of humidity data recorded at different times. If at different times the recorded deformations of the same level of soil moisture are equal to each other, the model follows an elastic behavior different from the theoretical one. A theoretical model will be created by adjusting the correlation between the recorded humidity (h%) and the measured deformation (D).

ii. Se producen deformaciones (D) mayores en instantes posteriores para los mismos niveles de humedad. Esto es debido a que el muro ha girado para un determinado nivel de humedad (como hemos visto el empuje es función de la humedad del terreno) y se ha producido una deformación permanente (D permanente), aunque posteriormente puede volver a comportarse siguiendo un modelo elástico. En este caso, el sistema avisa al usuario para que tome medidas y compara el desplome permanente con ii. Higher deformations (D) occur in subsequent moments for the same humidity levels. This is due to the fact that the wall has turned for a certain level of humidity (as we have seen the thrust is a function of the humidity of the ground) and there has been a permanent deformation (permanent D), although later it can behave again following a model elastic. In this case, the system alerts the user to take measurements and compares the permanent crash with

el desplome máximo permitido (1) Y vuelve a calcular el ajuste por correlación entre la humedad registrada (h%) y la deformación medida (D), teniendo en cuenta la deformación permanente registrada. Si se siguen produciendo nuevas deformaciones permanentes, el sistema sigue actuando, ajustando el modelo de forma iterativa, hasta que la deformación medida por el sensor (D), alcanza el valor del desplome máximo permitido y emite un aviso de emergencia al usuario para que tome medidas urgentes. the maximum permitted collapse (1) And recalculates the adjustment by correlation between the recorded humidity (h%) and the measured deformation (D), taking into account the permanent deformation recorded. If new permanent deformations continue to occur, the system continues to operate, adjusting the model iteratively, until the deformation measured by the sensor (D), reaches the maximum allowed collapse value and issues an emergency warning to the user to take urgent measures.

El desplome máximo permanente es definido por el usuario, y puede ser un valor máximo de Dp o un factor de velocidad 11::. Se establece en función de la importancia de la construcción y del nivel de seguridad que se desee alcanzar. The maximum permanent crash is defined by the user, and can be a maximum value of Dp or a speed factor 11 ::. It is established based on the importance of the construction and the level of security that you want to achieve.

Entre las ventajas que se obtienen con este sistema cabe destacar que permite controlar la deformación del muro en todo momento, comprobando el comportamiento elástico. En el caso de producirse deformaciones permanentes, se puede actuar sobre las causas que las han producido (falta de mantenimiento de mechinales, entrada de agua en el trasdós, nuevas sobrecargas que requieren refuerzos, etc.). El sistema ha registrado los valores de humedad para los que se han producido deformaciones permanentes, por lo que estas medidas deben ir encaminadas a garantizar niveles de humedad admisibles. Permite comprobar la Among the advantages obtained with this system, it is worth mentioning that it allows to control the deformation of the wall at all times, checking the elastic behavior. In the case of permanent deformations, it is possible to act on the causes that have produced them (lack of maintenance of mechinales, entry of water into the trasdos, new overloads that require reinforcements, etc.). The system has registered the humidity values for which permanent deformations have occurred, so these measures must be aimed at guaranteeing permissible humidity levels. Lets check the

5 bondad de las correcciones que se practiquen en el muro para garantizar la estabilidad a vuelco (eliminación de las causas de entrada de agua, drenajes, mantenimiento, etc.), pues el sistema se vuelva a ajustar una vez retornado al comportamiento elástico. 5 Goodness of the corrections that are made in the wall to guarantee the stability to overturn (elimination of the causes of water entry, drainage, maintenance, etc.), because the system is adjusted again after returning to the elastic behavior.

10 La predicción (Am) en este caso de estudio, es el valor de D que se producirá a futuro en función de la frecuencia del nivel de precipitación (Lm), que produce a su vez un nivel de humedad (h%) en el terreno, que afecta a los empujes. Estos empujes pueden producir deformaciones elásticas o deformaciones permanentes, en función de esta humedad. El sistema ha ido registrando los valores de 10 The prediction (Am) in this case study is the value of D that will be produced in the future depending on the frequency of the precipitation level (Lm), which in turn produces a humidity level (h%) in the terrain, which affects the thrusts. These thrusts can produce elastic deformations or permanent deformations, depending on this humidity. The system has been recording the values of

15 deformación permanente que se produce para distintos estados de humedad, por lo que puede estimar el desplome, elástico y permanente, que se produce en un instante t del tiempo teniendo en cuenta la predicción meteorológica por estaciones. 15 permanent deformation that occurs for different states of humidity, so you can estimate the crash, elastic and permanent, that occurs in an instant t of time taking into account the weather forecast by seasons.

Claims (3)

REIVINDICACIONES 1.-Método de mantenimiento predictivo de edificios y estructuras, que requiere de una fase de implantación en la cual se instala una red de sensores (81 , 82, 83, ... , Sn) colocados en lugares estratégicos del edificio o de la estructura a controlar, también se instala los elementos de comunicaciones necesarios (NS, NC) para transmitir los registros de dichos sensores a un centro de datos (CD), en el que se dispone de al menos un servidor (Serv) que incorpora una aplicación de acceso a los usuarios y unas herramientas informáticas de cálculo, comprendiendo este método una fase previa en la que se efectúa un estudio de cada edificio en la que se establecen las correlaciones y los algoritmos de predicción y se miden los valores de ciertas constantes en relación al terreno, geometría, daños iniciales, tipo de los materiales, u otras características propias de cada caso concreto, y se introduce este algoritmo en el software de control; caracterizado por que la fase de evaluación y cuantificación del daño se basa en aplicar el algoritmo de predicción de cada edificio sobre los datos variables (V) medidos por la red de sensores (81 , 82, 83, ... , Sn) y sobre una serie de valores constantes (C) que se han determinado en la fase previa efectuada en el edificio o estructura para el que se trata, a fin de determinar un primer valor para la predicción (An) en el tiempo del proceso patológico observado: Am = F ( e" e2, e3, . e¡; V" V2, V3, ... Vi) x Kam, que es 1.-Method of predictive maintenance of buildings and structures, which requires an implementation phase in which a network of sensors (81, 82, 83, ..., Sn) installed in strategic places of the building or of the building is installed. structure to be controlled, the necessary communications elements (NS, NC) are also installed to transmit the records of said sensors to a data center (CD), in which there is at least one server (Serv) that incorporates an application of access to users and computing tools of calculation, this method comprising a previous phase in which a study is carried out of each building in which the correlations and prediction algorithms are established and the values of certain constants are measured in relation to to the terrain, geometry, initial damages, type of materials, or other characteristics specific to each specific case, and this algorithm is introduced in the control software; characterized in that the damage assessment and quantification phase is based on applying the prediction algorithm of each building on the variable data (V) measured by the sensor network (81, 82, 83, ..., Sn) and on a series of constant values (C) that have been determined in the previous phase carried out in the building or structure for which it is treated, in order to determine a first value for the prediction (An) in the time of the observed pathological process: Am = F (e "e2, e3,. E¡; V" V2, V3, ... Vi) x Kam, which is función del número (m) de procesos patológicos a controlar, del número de constantes (i) que influyen en el proceso patológico a controlar y del número de variables U) que influyen en el proceso patológico a controlar; a cuyo valor se le aplica un factor de ajuste de la correlación (Ka) que compara el valor teórico que proporciona el algoritmo con un valor real medido, que es objeto de un proceso de realimentación en las primeras etapas de medida para garantizar un ajuste próximo al valor 1; Y finalmente se compara el valor de resultado de aplicar el algoritmo una vez ajustado, con los valores umbrales e indicadores de riesgo, para establecer y medir las relaciones existentes entre los factores (causas) y los efectos (alteraciones) que se producen en el edificio o estructura en mantenimiento, a partir del registro de los parámetros que miden los sensores (81, 82, 83, ... , Sn). function of the number (m) of pathological processes to be controlled, the number of constants (i) that influence the pathological process to be controlled and the number of variables U) that influence the pathological process to be controlled; at which value a correlation adjustment factor (Ka) is applied that compares the theoretical value provided by the algorithm with a measured real value, which is subject to a feedback process in the first measurement stages to ensure a close adjustment to the value 1; And finally, the result value of applying the algorithm once adjusted, with the threshold values and risk indicators, is compared to establish and measure the relationships between the factors (causes) and the effects (alterations) that occur in the building or maintenance structure, from the recording of the parameters measured by the sensors (81, 82, 83, ..., Sn). 2.-Método, según la reivindicación anterior, caracterizado por que para cada factor de agresión se establece una escala de daño potencial que puede producir en elementos o edificios en función del nivel de exposición que se detecte y de las características intrínsecas del edificio, estableciéndose dicha escala de daños en función del deterioro irreversible que produzca sobre los elementos y el grado en el que acelera el deterioro del edificio o estructura en mantenimiento. 2. Method according to the preceding claim, characterized in that for each aggression factor a scale of potential damage is established that can occur in elements or buildings depending on the level of exposure that is detected and the intrinsic characteristics of the building, establishing said scale of damage based on the irreversible deterioration that it produces on the elements and the degree to which it accelerates the deterioration of the building or structure under maintenance. 3.-Sistema de mantenimiento predictivo de edificios y estructuras, que prevé la instalación de una serie de sensores (81, 82, 83, ... , Sn) colocados en lugares estratégicos del edificio o de la estructura a controlar, así como de una serie de dispositivos de comunicaciones necesarios para transmitir los registros de dichos sensores a un centro de datos en el que se dispone de al menos un servidor (Serv) que incorpora una aplicación de acceso a los usuarios de dichos datos y opcionalmente una herramienta informática de cálculo, caracterizado por que comprende: 3.-System of predictive maintenance of buildings and structures, which provides for the installation of a series of sensors (81, 82, 83, ..., Sn) placed in strategic places of the building or of the structure to be controlled, as well as of a series of communications devices necessary to transmit the records of said sensors to a data center where at least one server (Serv) is available that incorporates an application for access to the users of said data and optionally a computer tool for calculation, characterized in that it comprises: una serie de sensores (S1, S2, S3, ... , Sn) colocados en lugares estratégicos del edificio o de la estructura a controlar, formada por fisurómetros, clinometros, termohigrometros, acelerómetros, tensómetros, medidores de PH , analizadores ambientales , o aparatos similares que miden factores físico-químicos del edificio y del ambiente que lo rodea; en la cual o bien cada uno de los sensores (S3, S4, ... ) está conectado mediante cableado a un nodo (NS) que está dotado de una antena de transmisión inalámbrica con un nodo central de comunicación (NC); o bien cada sensor (S1 , S2) dispone de medios propios de comunicación inalámbrica y directamente transmite los datos recogidos a dicho nodo central de comunicaciones eNC); un nodo central de comunicaciones (NC) constituido por un equipo capaz de procesar los datos recibidos de los sensores y de transmitirlos a un centro de datos (CO), a efectos de lo cual está provisto por un lado de una antena de recepción de las señales de los distintos nodos (NS) o sensores (S1 , S2) y por otro lado de una antena de salida que comunica los datos entre este nodo central de comunicación (NC) y un servidor (Serv) existente en dicho centro de datos (CO); un centro de datos (CO) que incluye al menos un servidor (Serv) donde se almacena y procesa la información transmitida por el nodo central (NC) de cada edificio en mantenimiento predictivo, al cual se conectan varios terminales de usuario (T1, T2, T3, ... , Tn), preferentemente a través de Internet, a fin de controlar y gestionar su edificio, así como una herramienta informática de predicción (HP), que en función de parámetros físicos y químicos que mide la red de sensores (S1 , S2, S3, ... , Sn) estima el comportamiento y deterioro de la estructura o edificio en el futuro, mediante algoritmos (Alg) que correlacionan los parámetros físico-químicos medidos con los procesos patológicos que se pueden dar en función del tiempo a series of sensors (S1, S2, S3, ..., Sn) placed in strategic places of the building or of the structure to be controlled, consisting of physiometers, clinometers, thermohygrometers, accelerometers, tensometers, PH meters, environmental analyzers, or similar devices that measure physical-chemical factors of the building and the surrounding environment; in which either each of the sensors (S3, S4, ...) is wired to a node (NS) that is equipped with a wireless transmission antenna with a central communication node (NC); or each sensor (S1, S2) has its own wireless communication means and directly transmits the collected data to said central eNC communications node); a central communications node (NC) consisting of a device capable of processing the data received from the sensors and transmitting them to a data center (CO), for which purpose it is provided on one side of an antenna for receiving the signals of the different nodes (NS) or sensors (S1, S2) and on the other hand of an output antenna that communicates the data between this central communication node (NC) and an existing server (Serv) in said data center ( CO); a data center (CO) that includes at least one server (Serv) where the information transmitted by the central node (NC) of each building in predictive maintenance is stored and processed, to which several user terminals (T1, T2 are connected) , T3, ..., Tn), preferably through the Internet, in order to control and manage your building, as well as a computer prediction tool (HP), which depending on physical and chemical parameters measured by the sensor network (S1, S2, S3, ..., Sn) estimates the behavior and deterioration of the structure or building in the future, using algorithms (Alg) that correlate the measured physico-chemical parameters with the pathological processes that can occur depending on weather 5 4.-Sistema, según la reivindicación 3, caracterizado por que cada nodo de sensores (NS) es una placa electrónica adecuada para recibir e interpretar las medidas de los sensores (83, ... , Sn) y proporcionar el valor de la medida en su magnitud, que incorpora un módulo de comunicación de forma inalámbrica hacia un nodo central (NC). 5. System according to claim 3, characterized in that each sensor node (NS) is an electronic board suitable for receiving and interpreting the measurements of the sensors (83, ..., Sn) and providing the value of the measured in its magnitude, which incorporates a communication module wirelessly to a central node (NC). 10 5.-Sistema, según cualquiera de las reivindicaciones 3 o 4, caracterizado por que incluye una base de datos en la que todos 105 datos recibidos por el servidor (Serv) se ordenan y almacenan, conjuntamente con los resultados de los estudios previos del edificio controlado. 10. System according to any of claims 3 or 4, characterized in that it includes a database in which all 105 data received by the server (Serv) are ordered and stored, together with the results of previous studies of the controlled building 15 6.-Sistema, segun cualquiera de las reivindicaciones 3 o 5, caracterizado por que en una estructura alternativa el nodo de sensores (NS) está dotado de medios de transmisión directamente con el centro de datos (CD), aglutinando en este caso las funciones de comunicación del nodo central de comunicación (NC) con el centro 6. System according to any of claims 3 or 5, characterized in that in an alternative structure the sensor node (NS) is provided with transmission means directly with the data center (CD), in this case agglutinating the communication functions of the central communication node (NC) with the center 20 de datos (CD). 20 data (CD).
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