Dam health monitoring with Virtual Reality

Pedro de Oliveira Rosa Alves Leitão

Key information

Authors:

Pedro de Oliveira Rosa Alves Leitão (Pedro de Oliveira Rosa Alves Leitão)

Supervisors:

Alfredo Manuel Dos Santos Ferreira Júnior (Alfredo Ferreira); Sérgio Martins Oliveira (Sérgio Bruno Martins de Oliveira)

Published in

03/09/2023

Abstract

A Monitorização da Integridade Estrutural (SHM) é uma área que está presente em vários campos da engenharia e visa acompanhar e avaliar em tempo real a robustez de estruturas, de modo a detetar falhas o mais cedo possível. Feita geralmente através de métodos tradicionais, ainda é necessário explorar a integração de tecnologias imersivas, tais como Realidade Virtual (VR) ou Realidade Aumentada (AR), nas tarefas de SHM, sendo esse o foco deste trabalho. Em particular, este trabalho visa estudar as consequências e a utilidade de aplicar VR na análise de dados relacionados com o controlo de segurança de barragens. Para isso, esta dissertação incluiu o estudo de trabalho relacionado envolvendo a aplicação de VR em diferentes campos da indústria da Arquitetura, Engenharia e Construção, nomeadamente na engenharia de estruturas, bem como em barragens. Um protótipo VR, chamado VRCabrilAnalysis, foi criado. Este protótipo permite a visualização de dados relacionados com a segurança da Barragem do Cabril, bem como a interação com os seus sensores. Este protótipo foi criado para contribuir para o desenvolvimento de aplicações que integram tecnologias imersivas no SHM de barragens. A usabilidade e aplicabilidade do VRCabrilAnalysis no campo de SHM foram avaliadas através de sessões de avaliação com utilizadores reais. Isto foi feito para obter dados que suportam esta pesquisa, sendo concluído posteriormente que VR consegue ser aplicada no controlo de segurança de barragens. Structural Health Monitoring (SHM) is an area that is present in various engineering fields and aims to follow and evaluate in real-time the strength of structures, to detect failures as soon as possible. Usually done through traditional methods, it still is necessary to explore the integration of immersive technologies, such as Virtual Reality (VR) or Augmented Reality (AR), in SHM tasks, being that the focus of this work. In particular, this work aims to study the consequences and the utility of applying VR in data analysis related to dam safety control. For that, this dissertation included the study of related work involving the application of VR in different fields of the industry of Architecture, Engineering, and Construction, namely in structural engineering, as well as in dams. A VR prototype, called VRCabrilAnalysis, was created. This prototype allows the visualization of data related to the safety of the Cabril Dam, as well as the interaction with its sensors. This prototype was created to contribute to the development of applications that integrate immersive technologies in the SHM of dams. The usability and applicability of VRCabrilAnalysis in the SHM field were evaluated through evaluation sessions with real users. This was done to gather data that supports this research, being later concluded that VR can be applied in dam safety control.