Подсистема СМИК

Мониторинг крена здания и смещения точек элементов

Высотные здания и сооружения в наше время не редкость. Однако, несмотря на все плюсы использования данных конструкций, они относятся к категории объектов градостроительства повышенной опасности, и требуют постоянного мониторинга технического состояния.

Высотные здания наиболее интенсивно воздействуют на грунтовый массив в их основании. При возникновении неравномерной осадки грунтов основания или нарушении в работе конструкции, будут наблюдаться изменения пространственных характеристик здания: отклонение от вертикали, смещение конструктивных элементов и т.д.

Подсистема СМИК «Мониторинг крена здания и смещения элементов» предназначена для своевременного выявления крена несущих элементов объектов, который может повлечь за собой перевод объекта в ограниченно работоспособное или аварийное состояние.

Подсистема мониторинга крена и смещения

Подсистема построена на базе цифровых датчиков ZET 7X54 и ZET 7140-S и обеспечивает контроль за наклоном, а также за смещением элементов конструкции относительно друг друга.

Цифровые инклинометры располагают на элементах (перекрытия, несущие стены, несущие элементы кровли, консольные элементы и т.п.), изменение наклона которых следует контролировать. А цифровые датчики перемещения рекомендуется устанавливать в наиболее вероятных местах появления смещения элементов конструкции друг относительно друга.

Основные характеристики

Контролируемый параметр Смещение Смещение Наклон
Тип модуля/цифрового датчика ZET 7140-S + ВС 701-17 ZET 7080-I + REFTEK
ZET 7180-I + REFTEK
ZET 7054
ZET 7154
Единица измерения мкм мм градус
Диапазон измерений -2500…+2500 1…200 -15…+15
Минимально регистрируемое изменение 5 0,05 0,01
Минимальный уровень ALARM 50 1 0,12

В процессе работы подсистема «Мониторинг крена здания и смещения точек элементов» сравнивает регистрируемые значения с установленными пороговыми значениями для предупредительного и предаварийного уровней, и в случае детектирования превышений пороговых значений формирует соответствующие сигналы «Предупреждение» (на графике отображаются границами бежевого цвета) либо «Опасность» (на графике отображаются границами красного цвета).

Показания инклинометров ZET 7X54 по оси X с отображением пороговых значений в программном обеспечении ZETLAB
Показания инклинометров ZET 7X54 по оси Y с отображением пороговых значений в программном обеспечении ZETLAB

Сигналы со всех типов датчиков по интерфейсу Ethernet передаются на промышленный компьютер УСИ (при его наличии) и далее на сервер, где архивируются в базе данных. Для каждого из регистрируемых сигналов производится сравнение с уровнями пороговых значений, в случае превышения которых формируются сигналы оповещения диспетчера.

Уровни пороговых значений (предельные значения крена сооружений и смещений элементов конструкции относительно друг друга) рассчитываются в соответствии с нормативной документацией на конкретный вид сооружения: СП 52-101-2003, СП 63.13330.2012, СП 16.13330.2011, СП 20.13330.2011, СП 43.13330.2012, СП 22.13330.2011.

Для контроля угла наклона на рынке представлено достаточно много двухкоординатных измерителей. Приведём сравнительный анализ наиболее популярных инклинометров (измеритель угла наклона ИН-Д3 и инклинометры цифровые СМИК. БСГ)  с цифровыми инклинометрами ZET 7X54.

Инклинометры цифровые СМИК. БСГ

Цифровые инклинометры СМИК. БСГ
Изготовитель ЗАО НИИ «СМИС»

Цифровые инклинометры ZET 7X54
Изготовитель ООО «ЭТМС»

Измерители угла наклона двухкоординатные ИН-Д3

Измерители угла наклона ИН-Д3
Изготовитель ЗАО «НТП «Горизонт»

Все устройства предназначены для измерения углов наклона и наклонных перемещений объектов по двум координатным осям, внесены в Государственный реестр средств измерений, имеют цифровой выход и точные характеристики.

Однако наряду со всеми представленными устройствами цифровые инклинометры ZET 7X54 имеют ряд преимуществ:

  • реализована функция метрологического самоконтроля — проверка и оценка метрологических характеристик осуществляется непосредственно на месте измерения датчика, демонтаж не требуется;
  • светодиодная индикация устройства — позволяет производить диагностику работоспособности и исправности датчиков визуально на месте эксплуатации;
  • функция «Установка в нулевое положение» позволяет установить датчик в ноль на каждой из осей, тем самым предупреждая критический наклон платформы по заданной координате.

Данные об изменении пространственных и геометрических характеристик показывают только конечный результат деформации конструкции, но не отражают реального процесса развития этих деформаций и изменения состояния грунтов основания объекта. Поэтому целесообразно использовать данную подсистему в качестве дополнения к системе мониторинга инженерных конструкций.