Embedded system for monitoring wood made infrastructures

Abstract

Starting from a context in which sustainable construction and the efficient use of natural resources are being promoted more every day, the COMPOP project appears where it is intended to develop new composite materials for construction combining laminated poplar wood (Glulam) and reinforcing it with carbon fiber. The COMPOP project has been active for a few years and has reached a stage in which they want to demonstrate the effectiveness of these new materials in real constructions. With this, the need arises to monitor the stresses supported by these structures that are still in the prototype phase. This Final Degree Project aims to develop a device that meets this need, that is, it measures the stresses that each beam of a structure supports and analyzes these data, checking that the deformations suffered are within the operating margin at all times. The development and implementation of this project is performed following methodologies of Systems Engineering, giving realism and getting the student closer to professional techniques, widely recognized in the job market. Furthermore, the complexity and multidisciplinary scope of this Bachelor’s Thesis allows covering not only the different specialties of the Bachelor in Telecommunication Engineering but also acquiring knowledge and transversal abilities from other fields of the Engineering, such as Mechanical or Building Engineering. Besides specific software of each of the mentioned areas, advanced techniques of machining, manufacturing or characterization of different devices, among others, have been analyzed and applied.

Partiendo de un contexto en el que cada día se fomenta más la construcción sostenible y el uso eficiente de los recursos naturales, aparece el proyecto COMPOP donde se pretende desarrollar nuevos materiales compuestos para construcción combinando madera laminada de chopo (Glulam) y reforzándolo con fibra de carbono. El proyecto COMPOP lleva activo unos cuantos años y ha llegado a una fase en la que se quiere demostrar la eficacia de estos nuevos materiales en construcciones reales. Con ello surge la necesidad de monitorizar los esfuerzos que soportan estas estructuras que están aún en fase de prototipo. Este Trabajo Final de Grado pretende desarrollar un dispositivo que cubra esta necesidad, es decir que mida los esfuerzos que soportan cada viga de una estructura y analice esos datos comprobando que en todo momento las deformaciones sufridas están dentro del margen de operación. El desarrollo e implementación de este proyecto se lleva a cabo siguiendo metodologías de Ingeniería de Sistemas, dotándolo de realismo y acercando al alumno a técnicas profesionales de amplio reconocimiento en el mercado de trabajo. Asimismo, la complejidad y ámbito multidisciplinar de este Trabajo Fin de Grado le permite cubrir, no sólo las diferentes especialidades del Grado de Ingeniería de Telecomunicación, sino también adquirir conocimientos y habilidades transversales o específicos de otros campos de la Ingeniería, como la Mecánica o la Edificación. Así, además de software especialista de cada uno de los campos mencionados, se han analizado y aplicado técnicas avanzadas de mecanizado, fabricación (soldadura utilizando técnicas de reflow) o caracterización de diferentes dispositivos, entre otros.