Casos de estudio

El proyecto piloto ArchiSense se implementó en 2017–2018 en uno de los puentes de la ciudad de Nizhny Novgorod. Se convirtió en la primera etapa de pruebas prácticas para el concepto de monitoreo de infraestructura digital y la fundación de la plataforma ArchiSense. En ese momento, se utilizaron sensores de terceros, y el objetivo principal era desarrollar y probar un núcleo de software propiedad para la recogida y análisis de datos.

El sitio estaba equipado con sensores de tensión, temperatura y vibración instalados en los giradores primarios, soporte, y cerca de la superficie del techo. El sistema recogió datos a intervalos de minutos, formando setes de datos de serie de tiempo y visualizando las lecturas en la interfaz prototipo ArchiSense. El objetivo del experimento era entender cómo integrar correctamente los datos de diferentes tipos de sensores y garantizar una transmisión estable de datos en tiempo real.

Durante seis meses de seguimiento continuo, se recopiló un conjunto de datos sustancial que cubrió variaciones de defección bajo las cargas de tráfico, fluctuaciones de temperatura de las estructuras de acero y características de frecuencia de vibraciones. El análisis comparativo mostró que el comportamiento dinámico del puente permaneció dentro de los límites aceptables, pero ciertos apoyos mostraron una mayor sensibilidad a los cambios de temperatura, proporcionando preciosas insights para inspecciones programadas.

Al final del proyecto, se compiló un informe analítico - el primero para describir sistemáticamente la viabilidad de crear un doble digital de una estructura de ingeniería basada en las mediciones de campo. Esta experiencia definió la arquitectura del futuro sistema ArchiSense, incluyendo la estructura de módulo de adquisición de datos, los algoritmos de filtración y la lógica de procesamiento de señales.

Tareas y soluciones clave durante el proyecto:

• Integración de datos de 12 sensores de diferentes fabricantes en un sistema unificado de almacenamiento y análisis
• Desarrollo de una interfaz de software básica para la visualización gráfica y la correlación de los parámetros
• Modelación de variaciones diarias y sesionales de carga para establecer un rango normal de funcionamiento para la estructura
• Preparación de recomendaciones para el departamento de ingeniería de la ciudad para optimizar los horarios de inspección y control de apoyo

El proyecto de puente en Nizhny Novgorod se convirtió en la base para futuras implementaciones. Demostró que incluso con sistemas sensores heterogéneos, se podría construir un sello de monitoreo digital estable. Desde este proyecto, la metodología ArchiSense comenzó a tomar forma - desde protocolos de calibración hasta la arquitectura de análisis basado en la nube. Desde ese momento, el sistema comenzó a evolucionar como un producto tecnológico independiente.

En 2020, el sistema ArchiSense se aplicó durante la construcción de una casa residencial de familia única en el asentamiento Voyennosluzhashchiy, región de Moscú. El objetivo era monitorear el estado de la fundación, el lugar y el techo durante la construcción y la operación inicial.

Antes de comenzar la construcción, se instalaron acelerómetros y sensores de tensión para medir las micro-vibraciones y los movimientos del suelo durante el nivelamiento del sitio. El sistema capturó dinámicas de vibración durante la instalación y gradición de pilas de escudo. Estas lecturas demostraron que un crack en la fachada del edificio vecino no fue causado por terremotos actuales — análisis mostró que la deformación predó la construcción, mientras que las amplitudes de vibración durante los trabajos eran demasiado bajas para provocar nuevos daños.

Los sensores de estreno y temperatura se instalaron en la base para monitorear el comportamiento concreto después del deslizamiento. Las mediciones revelaron que el contratista había utilizado concreto de un grado inferior a lo especificado en el diseño. Con ArchiSense, era posible rastrear el ajuste y curar las condiciones de temperatura, confirmando que la estructura obtuvo una fuerza suficiente y no requirió reconstrucción - evitando potencialmente costosos recortes.

Se instaló un módulo de vigilancia separado en el techo.A petición del cliente, el sistema midió la deformación térmica y vibración del techo metálico standing-seam con paneles de sandwich.Esto permitió evaluar el comportamiento del techo en períodos calientes y fríos y ajustar los detalles de fasting para reducir las cargas de ruido bajo condiciones del viento.

Soluciones clave y resultados del proyecto:

• Accelerometros y sensores de tensión en el suelo para registrar micro-desplazamientos y vibraciones durante el nivelamiento del lugar
• Sensores de temperatura y tensión en la base para monitorear el ajuste y el desarrollo de fuerza concreta
• Módulos montados en el techo para analizar la expansión térmica de los paneles del mismo y las oscilaciones inducidas por el viento
• Generación de informes automática con visualización de la serie horaria y comparación del espectro de vibraciones

Como resultado, el propietario de la casa obtuvo datos fiables que confirman la ausencia de violaciones de construcción y evitan las reclamaciones legales de los vecinos. El sistema también ayudó a predecir una posible zona de arranque cerca de un pilar, permitiendo fortalecimiento localizado. El resultado fue reducido riesgo y ahorros significativos de costes al mismo tiempo que mantiene alta calidad de construcción.

En 2021, el sistema ArchiSense fue implantado durante la construcción y seguimiento de un edificio minorista de un solo edificio de alrededor de 900 m2, situado en Balashikha (Autopista Shchyolkovskoye, Región de Moscú).

Los sensores ArchiSense se instalaron a principios de primavera, una vez terminados la cimentación y los muros. El sistema incluía sensores de desplazamiento, galgas extensométricas en las armaduras, acelerómetros y módulos de temperatura. Registraba las deformaciones y los micromovimientos a intervalos de un minuto. En las semanas siguientes al deshielo, detectó el levantamiento progresivo de una esquina de la cimentación, con un desplazamiento de unos 10 cm a lo largo de una diagonal.

Visualmente, el desplazamiento era menor y podría haber ido sin notación sin monitorización. Sin embargo, la análisis de serie de tiempo reveló aumentados estresos en la cinta concreta y distribución desigual de carga a través del marco. Detección temprana evitó la inclinación crítica y los posibles daños al vidrio de la fachada.

El ascenso fue causado por un congelación desigual y el desgaste del suelo en una zona angular, donde la capa de drenaje había sido compromisada. Basándose en los datos de ArchiSense, el equipo decidió abrir una sección de la base y ajustar la cumbre de arena. Además, la base se reforzó, y los sensores metálicos de Enso fueron integrados para monitorear los movimientos axiales y laterales.

Fases y resultados clave de la monitorización:

• Instalación de sensores de desplazamiento, gauges de tensión, acelerómetros y módulos térmicos a lo largo del perímetro de base
• Detección temprana de la subida de la base angular (~10 cm) antes de que la deformación visual se vuelva notable
• Diagnóstico de desigualdad y ajuste del subgrado con fortalecimiento de la zona localizada
• Monitorización de seguimiento de un año confirmando la estabilidad estructural y la ausencia de desplazamiento adicional

El sistema ArchiSense permaneció activo durante un año después de los trabajos correctivos. Los sensores mostraron lecturas estables sin signos de desplazamiento repetido o acumulación de estrés residual. Este caso se convirtió en un ejemplo claro de cómo el seguimiento continuo no sólo identifica problemas sino que también valida la eficacia de las soluciones de ingeniería.

Desde 2023, el sistema ArchiSense ha sido implantado en una torre de oficina de alto nivel en el distrito empresarial de Moscú-Ciudad. Este proyecto de gran escala implementa una arquitectura de seguimiento integral que cubre todo desde la base y el marco de carga hasta los sistemas de techo y utilidad. La implementación se lleva a cabo en etapas, con la integración progresiva de nuevos subsistemas y módulos sensores propiedad.

En la etapa actual, se instalan acelerómetros, sensores de vibración y gauges de desplazamiento para capturar el comportamiento dinámico bajo las cargas del viento y operativas. En la base, los módulos de temperatura y tensión analizan la redistribución de carga a través de las zonas portadoras. A lo largo de los niveles más bajos, los sensores de humedad y corrosión se montan para proporcionar una detección temprana de ingreso de humedad y posible degradación de concreto.

La siguiente etapa implica la integración de módulos desarrollados por ArchiSense para el control de humedad, temperatura y vibración dentro de los espacios, junto con un inteligente sistema de detección de microcrack. Se operará utilizando gauges de estrecho de alta sensibilidad y sensores ultrasonidos capaces de detectar el inicio de micro-deformaciones en elementos estructurales mucho antes de que aparezca daño visible.

El proyecto incluye la creación de un doble digital completo del edificio - un modelo 3D sincronizado con los flujos de datos sensores en vivo. El modelo refleja el estado de las estructuras, los sistemas MEP y los elementos subterráneos en tiempo real. Esto permite la gestión guiada por datos, la detección temprana de riesgos y la planificación de mantenimiento altamente precisa.

Características tecnológicas del proyecto:

• Accelerometros y sensores de vibración que rastrean las oscilaciones de la estructura de alta elevación bajo las cargas del viento
• Sensores de desplazamiento y tensión en el marco y la base para analizar la resolución y redistribución del estrés
• Sensores de humedad y corrosión en los niveles subterráneos para detectar huellas y fortalecimiento de degradación
• Modulo de detección de microcrack inteligente basado en las mediciones de ultrasonido y estrecho
• Construcción digital con visualización de datos en tiempo real en el modelo BIM

El proyecto Moscú-Ciudad marca un paso importante hacia la integración de monitoreo de ciclo completo - desde los parámetros subgrado hasta el estado de los sistemas MEP. Establece una base para nuevos estándares de seguridad de alto nivel y posiciones de las tecnologías ArchiSense para la implantación en proyectos de cualquier escala, incluyendo implementaciones internacionales.