Resumo Os programas de Monitoramento Dinâmico Estrutural (SHM, em inglês) desempenham uma tarefa essencial na área da engenharia civil, especialmente para avaliar as condições de segurança que envolvem grandes estruturas, como viadutos, pontes, estádios e edifícios altos. De fato, algumas dessas estruturas são monitoradas 24 horas por dia, 7 dias por semana, com o objetivo de prover medições dinâmicas que possam ser usadas para a identificação de problemas estruturais como, por exemplo, presença de fissuras, vibração excessiva, danos, entre outros. Os programas de SHM podem fornecer uma avaliação automatizada da integridade estrutural, processando dados de vibração obtidos de sensores conectados à estrutura. Frequentemente, o SHM usa sistemas com fio que geralmente são caros devido à necessidade de manutenção contínua e nem sempre são adequados para utilização em estruturas de acesso dificil. Por outro lado, os sistemas sem fio comerciais geralmente exigem altos custos de implementação. Portanto, este artigo propõe o uso de um sistema de monitoramento sem fio de baixo custo baseado no computador de placa única Raspberry Pi que reduz significativamente as despesas de implementação, mantendo a integridade dos dados. A comunicação sem fio é realizada em tempo real através de uma rede local sem fio, responsável pelo envio e recebimento de dados de vibração. O sistema proposto é validado comparando seus resultados aos de um sistema comercial com fio a partir de uma série de aplicações experimentais controladas. Os resultados sugerem que o sistema proposto é adequado para aplicações de SHM em estruturas de engenharia civil.
Abstract Structural Health Monitoring (SHM) programs play an essential task in the field of civil engineering, especially for assessing safety conditions involving large structures such as viaducts, bridges, stadiums, and tall buildings. In fact, some of these structures are monitored 24 hours a day, 7 days a week, to supply dynamic measurements that can be used for the identification of structural problems, e.g., presence of cracks, excessive vibration, damage, among others. SHM programs may provide automated assessment of structural health by processing vibration data obtained from sensors attached to the structure. Frequently, SHM uses wired systems, which are usually expensive due to the necessity of continuous maintenance and are not always suitable for sensing remote structures. Conversely, commercial wireless systems often demand high implementation costs. Hence, this paper proposes the use of a low-cost wireless sensing system based on the single board computer Raspberry Pi, which significantly reduces implementation expenses while keeping data’s integrity. The wireless communication is performed in real-time through a local wireless network, responsible for sending and receiving vibration data. The proposed system is validated by comparing its results with a commercial wired system through a series of controlled experimental applications. The results suggest that the proposed system is suitable for civil SHM applications.