Sistema de mantenimiento predictivo de presas, basado en el desarrollo de su gemelo digital
Datos
Acrónimo: TWIN-DAM
Referencia: CPP2021-008474
Socios: Universidad Politécnica de Valencia (UPV) e Instituto Tecnológico y de Energías Renovables, S.A (ITER).
Duración: 01/10/2022 – 30/09/2025
Presupuesto: 607.084,40 €
Co-Financiación: Colaboración Público Privada 2021. Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2021-2023. Ministerio de Ciencia e Innovación. Proyecto CPP2021-008474 financiado por MCIN/AEI /10.13039/501100011033 y por la Unión Europea NextGenerationEU/ PRTR.
Resumen del proyecto
Las grandes presas retienen grandes volúmenes de agua, por lo que fenómenos como una construcción deficiente, los desastres naturales, el sabotaje, la falta de mantenimiento y la afluencia extrema de agua pueden ser catastróficos para los asentamientos e infraestructuras río abajo. Según estudios realizados por el Banco Mundial, la conservación adecuada de las infraestructuras requiere una inversión anual de alrededor del 2% del valor de sus activos, lo que equivaldría a 600 millones de euros.
El objetivo de este proyecto es desarrollar un sistema innovador de mantenimiento predictivo de bajo coste, aplicable a presas de gravedad ya construidas, basado en el monitoreo y diagnóstico de diferentes parámetros clave, como son:
- ubicación de las fugas;
- caracterización y origen de las vibraciones;
- y movimientos experimentados por la propia presa.
En base a estos datos, y mediante el desarrollo del Modelo de Elementos Finitos de la presa y técnicas de Inteligencia Artificial (IA) se pretende predecir el comportamiento estructural futuro de la presa para poder aplicar una filosofía de mantenimiento predictivo.
La solución diagnosticará la salud estructural de la presa a través de diferentes sensores 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 de subsistemas de hardware de medición de parámetros en tiempo real.
- Diseño y desarrollo de un subsistema de software que permita implementar filosofías de mantenimiento predictivo en la presa.
- 3Diseño y desarrollo de subsistemas de comunicación inalámbrica de alto rendimiento y bajo coste.
- Desarrollo y validación de prototipos en un entorno operativo real.
Una vez validado el primer prototipo, se desarrollará una Plataforma Digital y se diseñará un prototipo con un “empaquetado” más robusto para poder validar el sistema en un entorno más agresivo, como una presa real. Este prototipo industrial se instalará en una presa y los datos recopilados y procesados serán accesibles a través de la Plataforma Digital para probar completamente sus capacidades y ventajas operativas.
Derivado de los objetivos definidos, la principal innovación del proyecto es la posibilidad de obtener diagnósticos predictivos del estado estructural de la presa monitoreada. El sistema de bajo coste propuesto permite monitorizar cualquier tipo de presa y elaborar modelos predictivos sobre la evolución de sus parámetros estructurales, pudiendo implementar una filosofía de mantenimiento predictivo.
El proyecto TWIN-DAM (CPP2021-008474), coordinado por el Área de Tecnología del ITER, tendrá una duración de 36 meses y está financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación y la Agencia Estatal de Investigación (10.13039/501100011033) y por la Unión Europea en el marco de del Plan de Recuperación de la UE Next Generation EU y del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia de España (PRTR).
