Sistema de alimentación para red de sensores acelerómetros tipo MEMS bajo el concepto de energy Harvesting, orientados al monitoreo de salud estructural.

Abstract

Este proyecto se enfocó en el diseño de un sistema de alimentación para una red de sensores acelerómetros tipo MEMS, destinados al monitoreo de la salud estructural, utilizando el concepto de captura de energía (Energy Harvesting). Para el alcanzar este objetivo, el desarrollo de la investigación se dividió en tres fases. En la primera fase, se llevó a cabo una evaluación de diversas fuentes de energía aprovechables, presentando una matriz comparativa de fuentes de energía y sus mecanismos de recolección, resaltando sus ventajas y limitaciones para aplicaciones viales. La investigación sugirió que la energía solar fotovoltaica se destacara como una opción prometedora para alimentar los sensores MEMS.

En cuanto al diseño, este incluyo el uso de la plataforma Arduino cuya ventaja principal es la simplicidad en la programación y la alta capacidad de integración con los componentes adicionales necesarios para el desarrollo del sistema que permitan cumplir con los requisitos energéticos específicos de los sensores MEMS. En este sentido el diseño del sistema de carga solar se basó en las especificaciones estándar de salida USB, utilizando un panel solar y baterías de litio con capacidades optimizadas para una mayor autonomía. La distribución del circuito se dividió en bloques clave para garantizar un suministro eléctrico estable y eficiente. Se realizó una programación detallada en Arduino para permitir la interconexión inalámbrica y la visualización de datos en tiempo real a través de ThingSpeak, facilitando el monitoreo remoto del sistema de carga diseñado. Los resultados de las pruebas mostraron que la batería de litio seleccionada proporcionaba una capacidad práctica significativa y una duración de descarga prolongada. Además, se implementó una función de carga y descarga para optimizar el rendimiento y la vida útil del sistema. Aunque la versión gratuita de ThingSpeak presentó algunas limitaciones, se destacó su papel crucial en la supervisión efectiva del sistema de energía solar.