Un sistema de monitoreo sin contacto, rápido y económico para detectar y clasificar patologías en el concreto, específicamente grietas y descascaramientos en estructuras de concreto armado, ganó el primer puesto del concurso nacional 'Desafío Bicentenario" en el Foro Virtual Nacional de estudiantes de Ingeniería Civil 2021.
La idea de Alex Casilla, Luis Espinola y Wilder Abad surgió debido a que gran parte de la infraestructura peruana está conformada por concreto armado y este suele fisurarse por distintos motivos como los constantes movimientos sísmicos. Por ello, decidieron explorar soluciones para el monitoreo de estas estructuras.
"No tendríamos idea que ganaríamos. Siendo un concurso de carácter nacional, esperábamos una competencia bastante dura no solo con los concursantes sino también con el nivel de exigencia en cada una de las fases del concurso", dijeron los jóvenes ganadores.
El funcionamiento del proyecto consiste en tres principales fases: la primera, en realizar la recolección de datos y entrenamiento de las arquitecturas de redes neuronales seleccionadas; en esta etapa se realiza un etiquetado para que la red pueda comparar sus predicciones con un patrón real y así ajustar sus parámetros.
La siguiente etapa es la validación; en este paso se ingresa una colección de datos diferente al de entrenamiento para medir el desempeño de la red luego del entrenamiento.
Finalmente, se seleccionan los algoritmos entrenados que presentan mejor desempeño para ser usados junto con una interfaz gráfica de usuario que permite usar las redes de manera intuitiva.
Las redes neuronales son modelos computacionales inspirados en el comportamiento de las neuronas humanas y tienen como objetivo resolver problemas por medio de algoritmos de aprendizaje que se basan en data existente.
"El proyecto decidió presentarse debido a que creemos en el gran potencial de aplicación en el proceso de monitoreo y diagnóstico de infraestructuras", manifestaron los estudiantes de la Universidad de Ingeniería y Tecnología - UTEC, quienes trabajaron bajo la asesoría del docente Luis Bedriñana.
El proceso de la competencia ‘Desafío Bicentenario’
El proyecto se inició hace un año en el curso de Proyecto Interdisciplinario III, una vez terminado el curso decidieron realizar mejoras y ajustes con ayuda de un asesor.
El concurso ‘Desafío Bicentenario’ consistió de dos fases; pero previa a estas, todos los que querían ser partícipes del concurso enviaron un pequeño resumen junto con el título de su investigación para filtrar los trabajos más interesantes. Una vez pasada esta etapa de inscripción llegaron a la primera fase. Se realizó un informe de la investigación donde se abordó el problema, la propuesta y los resultados obtenidos. Finalmente, en la segunda fase se realizó una presentación de la propuesta y una ronda de preguntas que demostraría el nivel de conocimientos en el tema.
El objetivo del proyecto es facilitar el monitoreo de las estructuras de concreto, específicamente con el análisis de las grietas y descascaramiento. Tradicionalmente se monitorean de forma ocular en la que un especialista analiza todo detalle de la estructura. Con el proyecto se ahorraría tiempo y se aseguraría la seguridad de estos especialistas para analizar lugares de difícil acceso.
Todavía no se testea el proyecto en una obra real, pero se logró testear en una versión antigua del proyecto, en la que se analizó adobe en vez de concreto. El testeo fue satisfactorio, usando imágenes de grietas y descascaramiento del santuario de Pachacámac, Acllawasi.
El siguiente paso
El proyecto presenta tres futuros pasos. En primer lugar, llegar a cuantificar el ancho de las grietas para poder determinar el nivel de daño de las patologías en concreto, esta información es fundamental para posteriores trabajos de mantenimiento. En segundo lugar, se busca procesar vídeos en lugar de imágenes, de tal forma que se pueda identificar y clasificar las patologías en tiempo real. Finalmente, la implementación de drones con la tecnología desarrollada en el proyecto es otro objetivo a futuro, ya que esto incrementaría la capacidad de recolección de la data de campo.
Durante la pandemia, el equipo mantuvo comunicación mediante medios virtuales, como Google Meet y Zoom.
(FIN) NDP/MPM
Publicado: 12/6/2021