Systemy monitorowania konstrukcji inżynierskich

Firma Adaptronica sp. z o.o. oferuje systemy monitorowania konstrukcji inżynierskich takich jak mosty, wiadukty, wieże i hale przemysłowe. Spółka opracowuje i instaluje systemy dedykowane do pomiaru, rejestracji, analizy sygnału i transmisji danych. Wdraża układy umożliwiające nadzór wielkości obrazujących stan konstrukcji np. wartości drgań, ugięć, wychyleń i odkształceń oraz parametrów środowiskowych, takich jak temperatura, wilgotność i ciśnienie atmosferyczne. Systemy te zapewniają zarówno lokalną rejestrację sygnałów pomiarowych w celu archiwizacji, jak również ciągły, zdalny podgląd parametrów, uzyskanych w wyniku analizy pomierzonych wielkości. Dla zapewnienia niezawodnej i długotrwałej pracy Adaptronica sp. z o.o. wykorzystuje podzespoły renomowanych marek światowych takich jak Bruel&Kjaer czy National Instruments. W zależności od potrzeb i oczekiwań klienta, system jest zawsze konfigurowany indywidualnie.

shm_wiadukt.png
Rys. 1 Wiadukt kolejowy w Hucie Zawadzkiej

Przykładem systemu, zaimplementowanym przez firmę na obiekcie inżynierskim, jest system monitorowania przyspieszeń drgań wieszaków wiaduktu kolejowego w Hucie Zawadzkiej (rys. 1). W projekcie wykorzystano przetworniki firmy Bruel & Kjaer, kontroler i karty pomiarowe firmy National Instruments i moduł transmisji bezprzewodowej dostarczony przez firmę Telium.

Przyjęto następujące parametry systemu pomiarowego:

  • zakres częstotliwości mierzonych przyspieszeń 0.5-100 Hz,
  • zakres amplitud mierzonych przyspieszeń ± 5 g,
  • pomiar przyspieszeń w trzech kierunkach,
  • pomiar temperatury i wilgotności,
  • bezprzewodowy przesył danych pomiarowych,
  • odporność na 12-to godzinne zaniki zasilania.

Czujniki zamontowane zostały w sposób nieinwazyjny na wieszakach mostu. Przewody pomiarowe umieszczono w peszlach, które łącznie z aluminiowymi obudowami, przykręconymi do wieszaków, zapewniły przetwornikom drgań klasę szczelności IP 65

Przebiegi czasowe przyspieszeń przechowywane były w pamięci lokalnej przez okres jednego miesiąca. Co pięć minut wybrane wyniki analizy pomiarów, takie jak wartości maksymalne i średnie (RMS) przesyłane były na serwer.

Wraz z systemem dostarczono interfejs użytkownika (rys. 2) umożliwiający:

  • przeglądanie historii sygnałów pomiarowych zarówno w dziedzinie czasu jak i częstości,
  • obserwację zmian monitorowanych parametrów,
  • badanie korelacji wielkości mechanicznych z wielkościami środowiskowymi
  • kontrolę systemu

shm_program.png
Rys. 2 Widok interfejsu użytkownika wraz z przykładowym sygnałem pomiarowym drgań wieszaka wiaduktu kolejowego zarejestrowany podczas przejazdu pociągu (przebieg przyspieszeń drgań w funkcji czasu, widmo sygnału)