Simplemente conducir por la carretera le da una idea del estado actual de nuestra infraestructura:se está desmoronando y necesita reparación. Además de modernizar o reemplazar la infraestructura actual con nuevas construcciones y materiales, la nueva tecnología, como los sensores, ofrece a los inspectores una forma de mirar dentro de los sistemas de forma casi continua.

Pero el simple hecho de colocar un sensor en el costado de un puente no genera automáticamente ahorros de costos y un puente más seguro. En cambio, implementar estos sensores es costoso y depende de cómo una variedad de factores trabajan juntos para ser beneficiosos.

Investigadores del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental (CEE) de la Universidad Carnegie Mellon están estudiando el impacto de la información en la toma de decisiones para sistemas de infraestructura, aprovechando el trabajo anterior con el ex alumno de la CEE Milad Memarzadeh. En un artículo publicado recientemente en Monitoreo de salud de control estructural , El profesor de CEE Matteo Pozzi y Ph.D. El estudiante Shuo Li propuso un marco general que evalúa el beneficio de aplicar sistemas de detección y monitoreo a la infraestructura con base en la información que rodea al componente de infraestructura.

Imagina que eres un inspector de puentes y quieres saber qué está pasando dentro de la estructura. Los diferentes componentes del puente cambian de estado debido al envejecimiento y la degradación, por lo que existe incertidumbre sobre la condición actual de un componente y cómo se degradará con el tiempo. Un sensor o sistema de monitoreo proporcionaría un flujo de información que le brindaría esta información, y podría comprobar periódicamente el estado del componente con cierto nivel de precisión. Si se usa correctamente, el sistema podría evitar el colapso de un puente. Al mismo tiempo, También podría evitarle reparaciones innecesarias cuando el puente no lo necesite.

"No es tan obvio la cantidad de inversión que debería destinarse a los sensores, y cuánto debería destinarse a la modernización y el reemplazo, ", dijo Pozzi." Todavía es un trabajo en curso, evaluar qué estructuras deben ser monitoreadas y cuánto invertir en cada una de ellas ".

En un mundo perfecto, aplicaríamos sensores a cada sistema de infraestructura. Pero debido a que los recursos de financiamiento son limitados y los sistemas de detección pueden ser costosos de implementar y mantener, equipar cada puente con un sistema de detección no es la respuesta. Por lo tanto, es importante evaluar el valor real de la información que proporcionan los sensores.

El marco propuesto por Pozzi y Li encontró que hay varios factores clave que determinan el valor de la detección:qué tan rápido se degrada el componente, qué acciones puede tomar para hacer frente a la degradación, los costes económicos relacionados con el mantenimiento, el costo de las reparaciones, los costos relacionados con la falla o mal funcionamiento del sensor en sí, qué tan preciso es el sensor, con qué frecuencia los sensores le dan una respuesta, y qué tan rápido puede reaccionar a la información del sensor. Por ejemplo, si un sistema de detección proporciona información precisa pero el gerente no puede reaccionar rápidamente a la información para mitigar el problema a tiempo, Puede que no valga la pena el costo de tener sensores. Cuando los recursos son limitados y es complicado asignar fondos en sistemas de infraestructura complejos, el marco busca proporcionar una guía cuantitativa.

"Las inversiones en infraestructura pueden tener una recompensa significativa a través de la seguridad incremental y la reducción de la congestión y los problemas debido a la red de transporte, por ejemplo, ", dijo Pozzi." Entre estas inversiones, algunos podrían destinarse a modernizar o reemplazar componentes de infraestructura, y algunos también podrían asignarse a sensores. Nuestro marco está dirigido a entidades que tienen que controlar y garantizar la seguridad de un entorno construido, para ayudarlos a tomar decisiones importantes con respecto a nuestros sistemas de infraestructura ".