Система мониторинга инженерных конструкций

В нашей огромной стране постоянно строятся здания и другие строительные объекты, которые поражают своей массивностью и величием. Ввиду своих больших размеров строительные конструкции имеют бесчисленное множество опорных и несущих колонн, балок и т.д. Основными несущими элементами большепролетного покрытия являются строительные фермы, работающие на сжатие и изгиб, монолитная железобетонная опора, полукольцевая балка, играющая роль опорного элемента ферм, также монолитные железобетонные колонны и т.п.

С годами в зданиях появляются скрытые дефекты, прогибы несущих конструкций, что в свою очередь подвергает опасности жизни людей, находящихся в сооружении.

Предварительные и периодические измерения физических и технических характеристик позволяют вовремя принять меры по ремонту и усилению конструкций, адаптации здания под новые условия эксплуатации или новые нагрузки.

Для обеспечения надежной и безопасной эксплуатации здания на всех стадиях «жизненного цикла» достаточно создать систему мониторинга измерений напряженно-деформированного состояния.

Система на основе нашего оборудования создается для обеспечения безопасности эксплуатации сооружений на основе результатов периодических и натурных измерений деформации, напряжения и усилий, сравнение результатов с предыдущими измерениями, анализа динамики изменения состояния несущих и опорных конструкций.

С помощью системы возможно осуществить геодезический и тензометрический контроль. Геодезический контролирует величину прогиба и не совмещения верхнего и нижнего поясов. Тензометрический осуществляет контроль напряжений и усилий в постройке. Результаты периодических измерений и определений напряжений и усилий позволяет выявить расхождения в измеренных усилиях опор несущей конструкции.

Система мониторинга инженерных конструкций обеспечивает:

• постоянная обработка и передача данных
• формирование сообщений о чрезвычайных ситуациях
• прогнозирование и предупреждение аварий
• автоматизация всех процессов
• регистрация и сохранение данных об аварийных ситуациях

Система соответствует требованиям:

• ГОСТ 31937-2011 «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния»;
• ГОСТ Р 22.1.12-2005 «Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Структурированная система мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений (СМИС)»;
• ГОСТ 53778-2010 «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния»;
• ГОСТ Р 53964-2010 «Вибрация. Измерения вибрации сооружений. Руководство по проведению измерений»;
• ГОСТ Р 54859-2011 «Здания и Сооружения. Определение параметров основного тона собственных колебаний»;
• СП 13-102-2003 «Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений».

Как работает СМИК

Как известно, мониторинг конструкций проводится по таким параметрам как: напряженно-деформированное состояние, уклоны и изгибы конструктивных элементов, ускорения и вибрации, линейные перемещения.

Мониторинг сложных инженерных построений начинается с определения параметров, которые зависят от части сооружения, каким нагрузкам подвергаются те или иные элементы. Тем самым СМИК позволит фиксировать любое отклонение от расчетных параметров в режиме реального времени. Далее объект оснащается системой мониторинга с возможностью сбора данных, диспетчеризации и наблюдения. Основной функцией СМИК является обработка данных и передачи предупреждающих сигналов оператору или же отправки сигналов тревоги в специальные службы.

Основными узлами системы являются сейсмоприемники ВС 1313, датчики угла наклона и тензорезисторы. Сейсмоприемники (динамическая диагностика) преобразовывают параметры вибрации, тензодатчики (статическая диагностика) предупреждают о появляющихся трещинах в здании, датчики наклона (статическая диагностика) позволяют фиксировать положение сооружения. Сейсмический регистратор ZET 048 принимает аналоговые сигналы с первичных преобразователей, оцифровывает и передает данные на АРМ оператора. Также СМИК оснащается сервером для сохранения информации и для дальнейшей обработки и анализа за любой период проведения измерений. Программное обеспечение ZETLab позволяет управлять всеми функциями системы, использовать различные алгоритмы обработки, визуализировать полученные данные, фиксировать датчики вышедшие из строя, проводить математический анализа на основе полученных параметров, оповещать оператора об ошибках и тревогах и т.п.

Использование, разработанного на нашем предприятии, оборудования позволяет осуществлять измерения с высокой точностью и минимальными погрешностями, учитывать государственные стандарты защиты, применять неограниченное количество измерительных каналов и обновлять информацию за минимальное время.

Полезные ссылки

• Интеллектуальные датчики напряженно деформированного состояния: тензодатчики+ZET 7010 ( ZET 7110) — для статических измерений, ZET 7111 для динамических измерений и инклинометры
• Сейсмоприемники
• Сейсморегистратор (сейсмостанция)
• Преобразователи интерфейсов ZET 7076/ZET 7176
• Программное обеспечение ZETLab