Gonzalez 2011a

rWLab (Remote Wave Laboratory) és el nom que rep el primer laboratori d’ones remot del món.Ha estat dissenyat i desenvolupat al Laboratori d’Enginyeria Marítima (LIM) de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), conjuntament amb el Centre Internacional d’Investigació dels Recursos Costaners (CIIRC), a partir de l’expertesa i el coneixement acumulats per tots dos centres en més de quinze anys de recerca en el camp de l’enginyeria marítima.

Aquest nou laboratori s’orienta tant a treballs de recerca com a docència, i ha de permetre la realització a distància de treballs experimentals a escala, amb models reduïts, en un canal d’ones i corrents.

Els avantatges i les innovacions que presenta l’rWLab enfront dels laboratoris tradicionals són diversos. En destaquen els costos associats a aquest tipus d’instal·lacions i el fet de posar infraestructures de recerca a l’abast de tothom.

En concret, el treball realitzat ha consistit a convertir una instal·lació experimental, del tipus canal d’onatge, en una plataforma per a docència, recerca i difusió del coneixement, tot aprofitant els grans avantatges que avui en dia ofereixen les tecnologies de la informació. La base sobre la qual s’ha realitzat la implementació és el canal d’ones d’escala reduïda anomenat CIEMito, les característiques del qual s’especifiquen més endavant.

Aquest treball ha estat possible gràcies a les aportacions econòmiques del LIM i del CIIRC, així com als ajuts concedits per l’Escola Tècnica Superior d’Enginyers de Camins, Canals i Ports de Barcelona (ETSECCPB) de la UPC, dins del programa de subvencions per a la millora d’equipaments docents 2007-2008, i pel Departament d’Enginyeria Hidràulica, Marítima i Ambiental (DEHMA), de la UPC, dins del seu pla estratègic. Aquests ajuts han permès adquirir equipament i disposar de la col·laboració d’un estudiant de la Facultat d’Informàtica de Barcelona (FIB) que ha estat desenvolupant part de l’rWLab dins el seu projecte final de carrera.

L’experiència assolida amb l’rWLab servirà per desenvolupar i ampliar les capacitats i usos dels laboratoris remots cap a instal·lacions de més gran complexitat i dimensions, com pot ser el canal de gran escala CIEM (Canal d’Investigació i Experimentació Marítima) de la UPC. Durant aquest curs, l’rWLab està en fase de proves. Els estudiants del DEHMA, a l’ETSECCPB, han iniciat una primera fase pilot per detectar aspectes a millorar i corregir-los.

La previsió és estendre-hi l’accés a la resta de la comunitat universitària, tant dins com fora de la UPC, i més endavant a altres centres docents, per exemple instituts de secundària, etc. Una altra aplicació directa és el seu futur ús com a eina docent a l’Open Course Ware.

L’rWLab ha participat en el Projecte “Recerca i Innovació en Metodologies d’Aprenentatge” (RIMA) de la UPC, dins del Grup d’Interès de Laboratoris Virtuals i Remots (GiLABViR). Pel que fa a l’àmbit internacional, el LIM/UPC participa actualment en el Projecte “Remote Access to Data and Experiments (RADE)” de la xarxa europea HYDRALAB, que té com a objectiu facilitar l’accés remot als experiments que es duguin a terme a les instal·lacions de recerca de la xarxa.

• rWLab
• Topologia de l’rWLab
• Característiques
• Disposició i imatges de les càmeres de seguiment
• Algunes imatges del CIEMito
• CIEMito
• Assaig al CIEMito
• Característiques del CIEMito
• Vista de l’interior del CIEMito
• Autors

rWLab

L’rWLab

L’rWLab forma part d’un portal de coneixement, amb el mateix nom, basat en l’experimentació amb models físics a escala reduïda dins de l’àmbit de l’enginyeria marítima. El propòsit d’aquest portal és servir de “contenidor” dels laboratoris virtuals i remots que es puguin anar desenvolupant a partir d’aquesta iniciativa, així com de tots els continguts i eines necessàries per assolir un coneixement profund i acurat dels mètodes i tecnologies emprades en l’experimentació a escala, sigui mitjançant la simulació, l’experimentació o l’estudi. Amb aquesta idea, el portal ofereix eines i recursos, tant als seus gestors com als usuaris, per realitzar la gestió i supervisió de l’rWLab (alta de persones usuàries, assignació d’horaris, etc.), i facilita tota la informació necessària per dur a terme els treballs a distància (documentació, avaluació, xat, etc.).

Topologia de l’rWLab

Topologia de l’rWLab

Característiques

A diferència d’altres laboratoris remots, el que es planteja és l’accés a una instal·lació de recerca que es caracteritza per l’elevat impacte visual del seu funcionament. Precisament, amb la intenció d’incidir sobre aquest aspecte, s’ha escollit, per al laboratori remot, un equipament basat en un sistema de càmeres d’alta resolució, distribuïdes al llarg del CIEMito, que proporcionen a la persona usuària informació visual completa i acurada.

Disposició i imatges de les càmeres de seguiment

Disposició i imatges de les càmeres de seguiment

Algunes imatges del CIEMito

Algunes imatges del CIEMito

CIEMito

El CIEMito és una eina capaç de proporcionar suport de qualitat a la docència i a la recerca en el camp de l’enginyeria marítima i costanera, i esdevé, per les seves especials característiques, el complement perfecte al canal d’onatge de gran escala CIEM.

Tots dos formen part de les infraestructures experimentals del CIEMLab (ciemlab.upc.edu), dins del Laboratori d’Enginyeria Marítima (LIM) de la UPC. El disseny i desenvolupament del CIEMito, dut a terme en la seva totalitat dins del LIM, ha suposat un interessant repte tecnològic on s’han transferit el coneixement i l’experiència acumulats en l’ús del CIEM en els darrers quinze anys.

Assaig al CIEMito

Assaig al CIEMito

Característiques del CIEMito

El CIEMito fa 18 m de longitud total. Presenta una secció útil de 0,38 m d’amplada i 0,56 m d’alçada, i un calat màxim de 0,36 m. Té una estructura de suport formada per perfils metàl·lics de secció quadrada, laminats en fred. Les parets i el fons són de vidre temperat de 5+5 mm de gruix. Els dos extrems del CIEMito disposen de pous de 0,20 m de diàmetre, que permeten l’ompliment i el buidat del canal i la recirculació controlada de l’aigua mitjançant un sistema de generació de corrents. També hi ha un dipòsit de 3 m³, i un sistema propi de bombatge i filtrat que en permet l’autonomia d’ús i la independència respecte de la resta d’instal·lacions.

L’onatge es genera amb una pala del tipus pistó que es posa en moviment gràcies a un actuador lineal d’1 m de carrera màxima amb una velocitat de resposta d’1,6 m/s. La capacitat teòrica màxima per a un calat de 0,36 m correspon a una onada d’1,7 s de període i 0,28 m d’alçada. El programari de generació emprat, que permet la producció d’onatge regular o irregular, i la reproducció de sèries temporals, ha estat desenvolupat al LIM/UPC.

Vista de l’interior del CIEMito

Vista de l’interior del CIEMito

Autors

Redactat per: Marga Torre i Daniel González Marco

Per saber-ne més: Agustín Sánchez-Arcilla, Xavier Gironella i Cobos, Joaquim Sospedra Iglesias i Daniel González Marco