Sistema de mantenimiento predictivo de la presa basado en el desarrollo de su modelo gemelo
Detalles
Acrónimo: TWIN-DAM
Referencia: CPP2021-008474
Socios: Universitat Politecnica de Valencia and Instituto Tecnológico y de Energías Renovables.
Duración: 01/10/2022 – 30/09/2025 (36 months)
Presupuesto: 607.084 €
Cofinanciación: Convocatoria de Líneas Estratégicas 2022. Plan Estatal de Investigación Científica, Técnica e Innovación 2021-2023. Ministerio de Ciencia e Innovación. El proyecto CPP2021-008474 está financiado por el MCIN/AEI (10.13039/501100011033) y por el programa NextGenerationEU/PRTR de la Unión Europea.
Descripción general del proyecto
Dado que las presas retienen grandes volúmenes de agua, una construcción deficiente, los desastres naturales, los sabotajes, la falta de mantenimiento y la afluencia extrema de agua pueden ser catastróficas para los asentamientos e infraestructuras río abajo. Según estudios del Banco Mundial, la conservación adecuada de la infraestructura requiere una inversión anual de alrededor del 2% del valor de sus activos, lo que equivaldría a 600 millones de euros.
Por consiguiente, el objetivo de este proyecto es desarrollar un sistema innovador y de bajo coste de mantenimiento predictivo para presas de gravedad construidas, basado en la monitorización y el diagnóstico de varios parámetros clave. Para ello, el sistema podrá determinar los siguientes parámetros:
- ubicación de fugas;
- caracterización y origen de las vibraciones; y
- movimientos experimentados por la presa.
Con base en estos parámetros, el sistema realizará un procesamiento avanzado de datos mediante el desarrollo del Modelo de Elementos Finitos de la presa y técnicas de Inteligencia Artificial (IA) para predecir el comportamiento estructural futuro de la presa bajo los parámetros medidos y poder aplicar una filosofía de mantenimiento predictivo.
La solución diagnosticará la salud estructural de la presa a través de su instrumentación y el desarrollo de un gemelo digital para predecir el mantenimiento necesario para su óptimo funcionamiento.
Los OBJETIVOS ESPECÍFICOS a alcanzar son los siguientes:
Diseño y desarrollo del subsistema hardware de medición de parámetros en tiempo real.
Diseño y desarrollo de un subsistema software que permita la implementación de filosofías de mantenimiento predictivo en la presa.
Diseño y desarrollo de un subsistema de comunicación inalámbrica de bajo coste y alto rendimiento.
Desarrollo y validación de prototipos en un entorno operativo real.
Tras la validación del primer prototipo, se desarrollará una Plataforma Digital y se diseñará un prototipo empaquetado más robusto para poder validar el sistema en un entorno más agresivo, como una presa real. Este prototipo empaquetado industrial se instalará en una presa y los datos recopilados y procesados serán accesibles a través de la Plataforma Digital para probar plenamente sus capacidades y ventajas operativas.
Derivada de los objetivos definidos, la PRINCIPAL INNOVACIÓN del proyecto es la posibilidad de obtener diagnósticos predictivos del estado estructural de la presa monitorizada. El sistema de bajo coste propuesto permite monitorizar cualquier tipo de presa y elaborar modelos predictivos sobre la evolución de sus parámetros estructurales, implementando así un enfoque de mantenimiento predictivo.
El proyecto TWIN-DAM (CPP2021-008474), coordinado por el área de Tecnología del ITER, está financiado por el MCIN/AEI (10.13039/501100011033) y por el programa NextGenerationEU/PRTR de la Unión Europea.
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