RU2683871C2 - Method and system of non-destructive monitoring constructions of structures and method and system for monitoring the location of structures based on such a method - Google Patents
Method and system of non-destructive monitoring constructions of structures and method and system for monitoring the location of structures based on such a method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2683871C2 RU2683871C2 RU2016106613A RU2016106613A RU2683871C2 RU 2683871 C2 RU2683871 C2 RU 2683871C2 RU 2016106613 A RU2016106613 A RU 2016106613A RU 2016106613 A RU2016106613 A RU 2016106613A RU 2683871 C2 RU2683871 C2 RU 2683871C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- data
- structures
- monitored
- structural element
- monitoring
- Prior art date
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 8
- 238000010276 construction Methods 0.000 title description 4
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 title description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 25
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 abstract description 25
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 14
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 6
- 239000002689 soil Substances 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 239000010438 granite Substances 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M7/00—Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к эксплуатации и строительству сооружений, в частности к системам, позволяющим следить за состоянием элементов конструкций, их местоположением, состоянием сооружений, включающих такие элементы, а также вести мониторинг местоположения сооружений, в которых установлена такая система, относительно заданной системы координат.The invention relates to the operation and construction of buildings, in particular to systems that allow you to monitor the state of structural elements, their location, state of structures, including such elements, as well as to monitor the location of structures in which such a system is installed relative to a given coordinate system.
В настоящее время известны системы, описанные в патентах RU 2140625 C1, RU 2163009 С2 и RU 2557343 С1, принцип работы которых основан на использовании микросейсмических данных. Эти системы позволяют вести наблюдение за вибрациями элементов конструкций и за счет системы математических алгоритмов делать вычисления, на основании которых можно делать выводы о состоянии как контролируемых элементов конструкции, так и всего сооружения.Currently known systems described in the patents RU 2140625 C1, RU 2163009 C2 and RU 2557343 C1, the principle of which is based on the use of microseismic data. These systems make it possible to monitor the vibrations of structural elements and, using a system of mathematical algorithms, to make calculations, on the basis of which conclusions can be drawn about the state of both the monitored structural elements and the entire structure.
Основными недостатками таких систем является невозможность наблюдения за медленными линейными и угловыми движениями элементов конструкций и самих сооружений.The main disadvantages of such systems is the impossibility of observing the slow linear and angular movements of the structural elements and the structures themselves.
Отсутствие таких данных не позволяет контролировать изменения в состоянии конструкции, которые происходят, например, при воздействии климатических условий, таких как увеличение циклов замораживания и оттаивания за год. Между тем, такие воздействия приводят к искажению геометрических форм элементов, например, изгибу или набуханию, что сказывается на их прочности. Или влиянию кратковременных динамических нагрузок, таких как прохождение поездов метрополитена под зданием, на геометрическое положение его элементов.The absence of such data does not allow to control changes in the state of the structure, which occur, for example, under the influence of climatic conditions, such as an increase in the cycles of freezing and thawing per year. Meanwhile, such effects lead to distortion of the geometric shapes of elements, for example, bending or swelling, which affects their strength. Or the influence of short-term dynamic loads, such as the passage of subway trains under the building, on the geometric position of its elements.
Известные системы не реагируют на медленное движение грунтов под сооружением, которое также приводит к смещению элементов конструкции. Особенно важен такой фактор в условиях плотной городской застройки с огромным множеством коммуникаций и подземных сооружений, расположенных как под зданием, так и в вблизи него.Known systems do not respond to the slow movement of soils under the structure, which also leads to the displacement of structural elements. This factor is especially important in the conditions of dense urban development with a huge variety of communications and underground structures located both under the building and in the vicinity of it.
В современном городе практически вся поверхность закрыта асфальтовым или гранитным покрытием. Это приводит к разжижению и размыванию грунтов, вследствие чего образуются карстовые ямы и начинают двигаться фундаменты зданий. Учитывая, что под зданиями находятся такие сооружения, как метрополитен, недопустимое смещение здания может привести к перераспределению нагрузки и обрушению его конструкций.In the modern city almost the entire surface is covered with asphalt or granite. This leads to the dilution and erosion of the soil, resulting in the formation of karst pits and begin to move the foundations of buildings. Considering that buildings such as the underground are located under buildings, inadmissible displacement of a building can lead to a redistribution of the load and collapse of its structures.
Известные системы не позволяют контролировать смещение элементов относительно их проектных положений. Особенно важен такой контроль в тоннелях в местах прохождения русел рек и обводненных грунтов.Known systems do not allow to control the displacement of elements relative to their design provisions. Such control is especially important in tunnels at the places where rivers and watered soils pass.
Заявленная группа изобретений позволяет решить задачи при организации мониторинга большинства возможных изменений в конструкциях сооружений, а также создать системы глобального слежения за подвижками сооружений, в которых они установлены. Это позволит достичь таких технических результатов, как повышение безопасности эксплуатации зданий и сооружений, обеспечение возможности своевременного реагирования на изменения в конструкциях и их ремонта, сбор статистических данных о динамических нагрузках и подвижках грунтов для последующего их учета при проектировании.The claimed group of inventions makes it possible to solve problems in organizing the monitoring of most possible changes in the structures of structures, as well as to create global tracking systems for the movements of the structures in which they are installed. This will allow to achieve such technical results as improving the safety of buildings and structures, ensuring the possibility of timely response to changes in structures and their repair, collecting statistical data on dynamic loads and soil movements for their subsequent consideration in the design.
Заявленные технические результаты достигаются способом неразрушающего контроля состояния конструкций, включающим измерение параметров движения, по меньшей мере, части контролируемого элемента конструкции и съем информации о таких движениях. Информация поступает, по меньшей мере, от одного измерительного модуля, установленного на элементе конструкции, обеспечивающего возможность измерения угловых и линейных смещений контролируемого элемента, после чего полученные данные анализируют на соответствие заданным параметрам.The claimed technical results are achieved by a method of non-destructive monitoring of the state of structures, including the measurement of motion parameters, at least part of the monitored element of the structure and the collection of information about such movements. Information comes from at least one measuring module mounted on a structural element, providing the ability to measure angular and linear displacements of the monitored element, after which the data obtained is analyzed for compliance with the specified parameters.
Заданные параметры представляют собой допустимые значения смещения элемента.The specified parameters are valid element offset values.
В случае несоответствия полученных данных заданным значениям формируется сигнал, управляющий системой отключения устройства и/или устройств, вызывающих движение контролируемого элемента конструкции, и/или сигналом, управляющим системой оповещения о достижении заданных значений и/или превышении их, и/или системой закрытия доступа на сооружение, в котором контролируется элемент конструкции.In the event that the received data does not match the specified values, a signal is generated that controls the device shutdown system and / or devices causing the movement of the monitored structural element and / or a signal that controls the alert system of reaching the specified values and / or exceeding them, and / or the access control system structure in which the structural element is controlled.
По меньшей мере, один модуль устанавливают в том месте элемента конструкции, где возможно наибольшее движение элемента конструкции, или в том месте, где движение элемента конструкции вызовет наибольшие риски нарушения целостности этого элемента конструкции или сооружения, в котором использован этот элемент. Место установки модуля выбирается или прогнозируется с учетом возможных факторов воздействия и/или реальных факторов воздействия.At least one module is installed in the place of the structural element where the greatest movement of the structural element is possible, or in the place where the movement of the structural element causes the greatest risks to the integrity of this structural element or structure in which this element is used. The installation site of the module is selected or predicted taking into account possible impact factors and / or real impact factors.
Модулей устанавливают такое количество, которое позволяет контролировать все ответственные элементы конструкции или весь периметр контролируемого сооружения, или целостность всего сооружения, или смещение элемента конструкции или всего сооружения относительно земной поверхности или смещение элемента конструкции или всего сооружения относительно заданной системы координат.The modules establish such a quantity that allows you to control all critical structural elements or the entire perimeter of the monitored structure, or the integrity of the entire structure, or the displacement of the structural element or the entire structure relative to the earth's surface or the displacement of the structural element or the entire structure relative to a given coordinate system.
Данные поступают постоянно или в только случае изменения контролируемых параметров.Data is received continuously or only in case of changes in monitored parameters.
Линейные и/или угловые смещения элемента конструкции измеряют относительно заданной системы координат.Linear and / or angular displacements of a structural element are measured relative to a given coordinate system.
Заявленные технические результаты достигаются системой неразрушающего для контроля состояния конструкций, включающей, по меньшей мере, один инерциальный измерительный модуль, предназначенный для установки на контролируемый элемент конструкции, позволяющий измерить угловые и линейные перемещения, по меньшей мере, того места, в котором смонтирован этот модуль, и обеспечивающий возможность передачи снятых данных, блок приема данных, на который поступают данные от, по меньшей мере, одного измерительного модуля, блок анализа поступивших данных на соответствие заданным параметрам, блок формирования сигнала, управляющего системой отключения устройства и/или устройств, вызывающих движение контролируемого элемента конструкции, и/или сигналом, управляющим системой оповещения о достижении заданных значений и/или превышении их, и/или системой закрытия доступа по меньшей мере на часть сооружения, в котором контролируется, по меньшей мере, один элемент конструкции в случае достижения и/или превышения заданных параметров.The claimed technical results are achieved by a non-destructive system for monitoring the state of structures, including at least one inertial measurement module designed to be mounted on a monitored structural element, allowing to measure angular and linear movements of at least the place where this module is mounted, and providing the ability to transfer the captured data, the data receiving unit, which receives data from at least one measuring module, the analysis unit received g data for compliance with the specified parameters, a signal conditioning unit that controls the device shutdown system and / or devices that cause the movement of the monitored element of the structure, and / or a signal that controls the alert system of reaching and / or exceeding the set values and / or the access closure system at least part of the structure in which at least one structural element is controlled in case of achievement and / or exceeding of the specified parameters.
Параметры движения определяют как линейные и/или угловые смещения элемента конструкции, характеризующиеся временными трендами, амплитудами и частотами.Movement parameters are defined as linear and / or angular displacements of a structural element characterized by temporal trends, amplitudes, and frequencies.
Заданные параметры представляют собой допустимые значения смещения элемента.The specified parameters are valid element offset values.
По меньшей мере, один измерительный модуль устанавливают на ответственном элементе конструкции и/или, по меньшей мере, один измерительный модуль устанавливают в том месте элемента конструкции, в котором возможно наибольшее движение элемента конструкции и/или в том месте, где движение элемента конструкции вызовет наибольшие риски нарушения целостности этого элемента конструкции или сооружения, в котором использован этот элемент.At least one measuring module is installed on the critical structural element and / or at least one measuring module is installed at the location of the structural element where the greatest movement of the structural element is possible and / or at the place where the movement of the structural element causes the largest risks of violating the integrity of this element of the structure or structure in which this element is used.
Место установки модуля выбирается с учетом возможных факторов воздействия и/или реальных факторов воздействия.The installation site of the module is selected taking into account possible impact factors and / or real impact factors.
Модулей устанавливают такое количество, которое позволяет контролировать все ответственные элементы конструкции контролируемого сооружения или весь объем сооружения или целостность сооружения.The modules establish a quantity that allows you to control all the critical structural elements of the controlled structure or the entire volume of the structure or the integrity of the structure.
Блок анализа поступивших данных на соответствие заданным параметрам, обеспечивает возможность анализа информации, поступающей от нескольких модулей. При ее анализе учитывают погрешность показаний и/или дополнительные факторы, влияющие на параметры движения.The unit for analyzing the incoming data for compliance with the specified parameters provides the ability to analyze information from several modules. When analyzing it, one takes into account the error of indications and / or additional factors that influence movement parameters.
Данные в блок анализа поступают постоянно или в только случае изменения контролируемых параметров.Data in the analysis unit is received continuously or only in case of changes in the monitored parameters.
Данные от измерительного модуля передают по проводным и/или беспроводным каналам обмена информацией.Data from the measuring module is transmitted via wired and / or wireless communication channels.
Инерциальный измерительный модуль представляет собой комбинацию из трех гироскопов и трех акселерометров, жестко закрепленных на общем корпусе таким образом, что их оси чувствительности образуют взаимно ортогональные трехгранники.The inertial measurement module is a combination of three gyroscopes and three accelerometers rigidly mounted on a common body in such a way that their axes of sensitivity form mutually orthogonal trihedrons.
Гироскопы представляют собой лазерные гироскопы с вибрационной частотной подставкой или микромеханические гироскопы.Gyroscopes are laser gyroscopes with a vibrating frequency base or micromechanical gyroscopes.
Акселерометры представляют собой кварцевые акселерометры.Accelerometers are quartz accelerometers.
Сервисная электроника модуля обеспечивает его функционирование и предварительную обработку информации.The service electronics of the module ensures its functioning and preliminary processing of information.
Заявленные технические результаты достигаются способом слежения за местоположением сооружения, включающим измерение смещения контролируемого сооружения, входящего в состав сооружения, и съем информации о таких смещениях. Информация поступает, по меньшей мере, от одного измерительного модуля, установленного на элементе, входящем в состав сооружения, смещение которого указывает на смещение всего сооружения относительно первоначального положения в заданной системе координат, обеспечивающего возможность измерения линейных смещений относительно заданной системы координат, или обеспечивающего возможность измерения угловых смещений относительно заданной системы координат, или обеспечивающего возможность измерения линейных и угловых смещений относительно заданной системы координат, затем осуществляют обработку полученных данных с целью установления смещения сооружения относительно первоначального положения или относительно рядом расположенных сооружений или относительно заданных координат.The claimed technical results are achieved by the method of tracking the location of the structure, including the measurement of the displacement of the controlled structure, which is part of the structure, and the acquisition of information about such displacements. Information comes from at least one measuring module mounted on an element included in the structure, the displacement of which indicates the displacement of the entire structure relative to its original position in a given coordinate system, providing the ability to measure linear displacements relative to a given coordinate system, or allowing measurement angular displacements relative to a given coordinate system, or providing the ability to measure linear and angular displacements relative to but given coordinate system, and then, the processing of the data to determine the offset structures relative to the initial position or relative to adjacent structures or predetermined relative coordinates.
Измерительный модуль представляет собой инерциальный модуль, состоящий из, по меньшей мере, одного гироскопа.The measurement module is an inertial module consisting of at least one gyroscope.
Измерительных модулей установлено столько, что обеспечивается контроль положения сооружения в пространстве.Measuring modules installed so much that provides control of the structure in space.
Заявленные технические результаты достигаются системой слежения за местоположением сооружения, включающей, по меньшей мере, один инерциальный измерительный модуль, предназначенный для установки, по меньшей мере, на одном элементе, входящим в состав сооружения, смещение которого указывает на смещение всего сооружения относительно первоначального положения в заданной системе координат, обеспечивающего возможность измерения линейных смещений относительно заданной системы координат, или обеспечивающего возможность измерения угловых смещений относительно заданной системы координат, или обеспечивающего возможность измерения линейных и угловых смещений относительно заданной системы координат, и обеспечивающий возможность передачи снятых данных, блок приема данных, на который поступают данные, по меньшей мере, от одного измерительного модуля, блок анализа поступивших данных, обеспечивающий обротку поступивших данных с целью установления смещения сооружения относительно первоначального положения или относительно рядом расположенных сооружений или относительно заданных координат.The claimed technical results are achieved by a tracking system for the location of the structure, including at least one inertial measurement module designed to be installed on at least one element within the structure, the offset of which indicates the displacement of the entire structure relative to the initial position in the coordinate system, providing the ability to measure linear displacements relative to a given coordinate system, or providing the ability to measure angular displacements relative to a given coordinate system, or providing the ability to measure linear and angular displacements relative to a given coordinate system, and providing the ability to transfer captured data, the data receiving unit, which receives data from at least one measuring module, the incoming data analysis unit, providing the wrapping of incoming data in order to establish the displacement of the structure relative to the initial position or relative to nearby structures or relative to adanny coordinates.
Измерительные модули устанавливают, по меньшей мере, на двух рядом стоящих сооружениях.Measuring modules are installed in at least two adjacent structures.
Блок анализа поступивших данных, обеспечивает возможность анализа данных поступающих от нескольких измерительных модулей.The unit of analysis of the incoming data, provides the ability to analyze data from several measuring modules.
Данные от измерительного модуля передают по проводным и/или беспроводным каналам обмена информацией.Data from the measuring module is transmitted via wired and / or wireless communication channels.
Инерциальный измерительный модуль представляет собой комбинацию из трех гироскопов и трех акселерометров жестко, закрепленных на общем корпусе, таким образом, что их оси чувствительности образуют взаимно ортогональные трехгранники.The inertial measurement module is a combination of three gyroscopes and three accelerometers rigidly mounted on a common body, so that their sensitivity axes form mutually orthogonal trihedrons.
Гироскопы представляют собой лазерные гироскопы с вибрационной частотной подставкой или микромеханические гироскопы.Gyroscopes are laser gyroscopes with a vibrating frequency base or micromechanical gyroscopes.
Акселерометры представляют собой кварцевые акселерометры.Accelerometers are quartz accelerometers.
Сервисная электроника модуля обеспечивает его функционирование и предварительную обработку информации.The service electronics of the module ensures its functioning and preliminary processing of information.
Фиг. 1 - Схема системы неразрушающего контроля состояния конструкций.FIG. 1 - Scheme of the system of non-destructive monitoring of the state of structures.
Изобретение осуществляют следующим образом.The invention is as follows.
На ответственные элементы конструкции сооружения, в местах, где вероятны наибольшие подвижки или искажения, устанавливают инерциальные измерительные модули, каждый из которых включает:The inertial measurement modules are installed on the critical structural elements of the structure, in the places where the greatest shifts or distortions are likely, each of which includes:
- акселерометры,- accelerometers,
- гироскопы,- gyros,
- сервисную электронику, обеспечивающую их работу,- service electronics, ensuring their work,
- блок обработки данных, осуществляющий определение параметров линейного и углового движения (амплитуды и частоты);- data processing unit, which determines the parameters of linear and angular motion (amplitude and frequency);
- блок передачи данных и/или индикации, который осуществляет передачу информации в систему контроля в случае использования модуля в системе и/или индикации проведенных измерений в случае использования модуля как автономного средства контроля. Такие модули позволяют получать данные об угловых и линейных смещениях элемента, на который они установлены, относительно его первоначального положения в заданной системе координат.- a data transmission and / or indication unit that transfers information to the monitoring system in the case of using the module in the system and / or indicating the measurements taken in the case of using the module as an autonomous control device. Such modules allow to obtain data on the angular and linear displacements of the element on which they are installed, relative to its initial position in a given coordinate system.
Затем полученные данные от модулей, входящих в систему мониторинга, передаются на сервер, где осуществляют их обработку на условие соответствия заданным значениям, которые представляют собой данные о проектном положении элемента и недопустимом отклонении элемента от проектного положения.Then, the received data from the modules included in the monitoring system is transmitted to the server, where they are processed for compliance with the specified values, which are data about the design position of the element and unacceptable deviation of the element from the design position.
Если данные разняться, то система реагирует на такое несоответствие и формируются сигналы, характеризующие текущее состояние объекта контроля и оповещающие о необходимости ремонта, а в случае недопустимого отклонения - об эвакуации людей. Может быть внедрена система, блокирующая доступ на аварийный объект или на часть этого объекта.If the data is different, the system responds to such a discrepancy and signals are generated that characterize the current state of the control object and notify about the need for repair, and in case of unacceptable deviation - about the evacuation of people. A system may be implemented that blocks access to the emergency facility or to a part of this facility.
Пример реализации инерциального измерительного модуля.An example implementation of an inertial measurement module.
Инерциальный измерительный модуль представляет собой комбинацию из трех гироскопов, например, лазерных с вибрационной частотной подставкой ЛГ-1, и трех акселерометров, например, кварцевых типа АК-15, жестко закрепленных на общем корпусе, таким образом, что их оси чувствительности образуют взаимно ортогональные трехгранники. Сервисная электроника модуля обеспечивает его функционирование и предварительную обработку информации.The inertial measurement module is a combination of three gyroscopes, for example, laser with an LG-1 vibrating frequency base, and three accelerometers, for example, quartz-type AK-15, rigidly mounted on a common case, so that their axes of sensitivity form mutually orthogonal trihedra . The service electronics of the module ensures its functioning and preliminary processing of information.
Однако могут быть использованы и другие типы гироскопов и акселерометров, например, микромеханические. Тип гироскопов и акселерометров определяется необходимой точностью измерений и стоимостью системы.However, other types of gyroscopes and accelerometers can be used, for example, micromechanical. The type of gyroscopes and accelerometers is determined by the required measurement accuracy and the cost of the system.
Следует отметить, что существующие методы и средства контроля позволяют только констатировать факт уже произошедших изменений, а не само постепенное или резкое смещение элементов конструкций относительно проектного положения и их целостность. Это приводит к значительным трудовым и финансовым затратам при ремонте и эксплуатации таких конструкций. Кроме того, в настоящее время, инспекция конструкций проходит по времени, которое определено нормативными актами. Такой контроль не позволяет своевременно реагировать на изменения в конструкции здания или сооружения произошедшие, например, под воздействием климатический условий (в настоящее время в Москве циклы замораживания-оттаивания за год постоянно увеличиваются) или под воздействием ЧС (ураган, взрывная волна и т.п.).It should be noted that the existing methods and means of control allow only to state the fact of the changes that have already occurred, and not the very gradual or abrupt displacement of structural elements relative to the design position and their integrity. This leads to significant labor and financial costs in the repair and operation of such structures. In addition, at present, the inspection of structures takes place according to the time, which is defined by regulatory acts. Such monitoring does not allow for timely response to changes in the structure of a building or structure that have occurred, for example, under the influence of climatic conditions (currently in Moscow freeze-thaw cycles are constantly increasing over the year) or under the influence of an emergency (hurricane, blast wave, etc.). ).
Использование заявленной системы позволит осуществить мониторинг ресурса конструкции, что позволит отойти от существующей системы контроля по времени, установленному нормативными актами, и внедрить систему объективного контроля на основании фактического состояния конструкций. Это снизит эксплуатационные расходы, трудозатраты и повысит безопасность зданий и сооружений.The use of the claimed system will allow monitoring the life of the structure, which will allow departing from the existing control system in time established by regulatory acts and introduce an objective control system based on the actual state of the structures. This will reduce operating costs, labor costs and increase the safety of buildings and structures.
Особенно актуальна эта проблема в условиях современно мегаполиса, когда контроль состояния сооружений возложен на управляющие компании, добросовестная работа которых взывает сомнения. Такая система позволит проверяющим органам снимать показания, записанные в память электронного носителя информации с защищенным доступом, и принимать решения о выборе наказания компании нарушителю на основании объективных данных, которые можно учитывать в судебном разбирательстве.This problem is particularly relevant in the conditions of the modern metropolis, when the control of the state of the facilities is entrusted to management companies whose diligent work causes doubts. Such a system will allow inspection bodies to take readings recorded in the memory of an electronic storage medium with secure access, and make decisions about the choice of the company's punishment to the offender on the basis of objective data that can be taken into account in court proceedings.
В случае, если система устанавливается на такие элементы как фундамент или несущие колонны, обеспечивается возможность регистрации данных о смещениях здания относительно первоначального положения. Это указывает на то, что произошли подвижки грунтов. Соответственно, если есть такая возможность, то необходимо принять меры по усилению грунта или перераспределению нагрузки от здания, путем внесения изменений в конструкцию здания или исключению фактора, вызывающего такие нагрузки, например, хождение высокоскоростного лифта, а если нет, то демонтировать здание. Причем данные о средствах, вызывающих возникновения нагрузок, также косвенно регистрируются системой, т.к. путем несложных алгоритмов определяется характер динамических воздействий от каждого средства.In case the system is installed on such elements as the foundation or supporting columns, it is possible to record data on the displacements of the building relative to the initial position. This indicates that ground movements have occurred. Accordingly, if there is such an opportunity, then it is necessary to take measures to strengthen the ground or redistribute the load from the building, by making changes in the structure of the building or by eliminating the factor causing such loads, for example, going to a high-speed elevator, and if not, dismantling the building. Moreover, the data on the means causing the load are also indirectly recorded by the system, since the nature of the dynamic effects of each tool is determined by simple algorithms.
Внедрение такой системы актуально, например, для таких объектов как МГУ или «Алые паруса», т.к. такая система позволит с высокой точностью регистрировать ускорение сползания комплекса к реке. Обладание такими сведениями позволит своевременно увеличивать мощность работы холодильных установок, расположенных под такими проблемными объектами.The introduction of such a system is important, for example, for such objects as Moscow State University or “Scarlet Sails”, since Such a system will allow to accurately register the acceleration of the complex’s creeping towards the river. Possession of such information will allow in a timely manner to increase the capacity of the refrigeration units located under such problem objects.
В настоящее время в Москве есть недостроенные объекты, которые невозможно довести до конца из-за отсутствия данных о возможных динамических воздействиях на конструкцию и их интенсивности. Система обеспечивает возможность получения данных о внешних динамических воздействиях, таких как ветровые возмущения и вибрация от проходящего транспорта, что особенно актуально в местах прохождения трамвайных путей и линий метрополитена. Причем система может одновременно накапливать данные о нагрузках, воздействующих на элемент, и геометрических искажениях контролируемых элементов и сооружений. На основании анализа этих данных формируются данные о кратковременных, среднесрочных и постоянных нагрузках, которые влияют на состояние элементов в этом районе. Учет таких данных при городском планировании и проектировании зданий позволит создать более надежную городскую систему и спланировать более комфортные условия для проживания жителей.Currently in Moscow there are unfinished objects that can not be completed due to the lack of data on the possible dynamic effects on the structure and their intensity. The system provides the ability to obtain data on external dynamic influences, such as wind disturbances and vibration from passing vehicles, which is especially important in places where tram tracks and subway lines pass. Moreover, the system can simultaneously accumulate data on the loads acting on the element and geometric distortions of the elements and structures being monitored. Based on the analysis of these data, data are generated on short-term, medium-term and permanent loads that affect the state of the elements in the area. Accounting for such data in urban planning and building design will create a more reliable urban system and plan more comfortable living conditions for residents.
Кроме того, установка такой системы в подземных сооружениях позволит вести мониторинг за ее местоположением в пространстве, что обеспечит своевременное реагирование на смещения стыковочных узлов, например, таких, как коммуникационные отверстия или соединение мест переходов в подземных сооружениях.In addition, the installation of such a system in underground structures will allow monitoring of its location in space, which will ensure timely response to the displacement of docking points, such as communication holes or connecting transition points in underground structures.
Следует отметить, что все вышеперечисленные показатели система способна регистрировать постоянно и одновременно. Т.е. получаемый массив данных позволит постоянно наблюдать за происходящими изменениями. Это позволит реагировать на любую внештатную ситуацию в масштабах всего города и осуществлять прогноз последствий, вызванных внештатными ситуациями. Не говоря уже о том, что массив получаемой информации может быть использован для создания глобальной системы мониторинга за состоянием городских построек, с учетом влияния транспортных систем и других факторов, а также улучшить систему городского планирования, т.к. будут учтены воздействия, влияющие на комфортные условия нахождения в сооружениях людей.It should be noted that the system is able to register all of the above indicators continuously and simultaneously. Those. The resulting dataset will allow you to constantly monitor changes. This will make it possible to react to any emergency situation on a city-wide scale and carry out a forecast of the consequences caused by emergency situations. Not to mention the fact that the array of information received can be used to create a global system for monitoring the state of urban buildings, taking into account the influence of transport systems and other factors, as well as improve the system of urban planning, because Impacts affecting the comfortable conditions of people in buildings will be taken into account.
В случае внедрения такой системы в большинство городских сооружений появится возможность снижения стоимости и материалоемкости строительства на основе определения реального коэффициента запаса прочности.If such a system is introduced into most urban structures, it will be possible to reduce the cost and material consumption of construction based on the determination of the real safety factor.
При создании системы связи между системами, установленными в разных городах, возможно измерение подвижек земной коры. Не исключена вероятность, что глобальная система мониторинга за подвижками контролируемых объектов будет способствовать прогнозированию землетрясений.When creating a communication system between systems installed in different cities, it is possible to measure the movements of the earth's crust. It is possible that the global monitoring system for the movements of the controlled objects will contribute to the prediction of earthquakes.
С помощью такой системы можно контролировать геометрическое положение элементов оборудования и машин, например, башенных кранов и аттракционов. Такой контроль позволит своевременно реагировать на нештатную ситуацию из-за чрезмерного их отклонения или внешнего воздействия.With the help of such a system, it is possible to control the geometrical position of elements of equipment and machines, for example, tower cranes and amusement rides. Such monitoring will allow to respond in a timely manner to an abnormal situation due to their excessive deviation or external influence.
Система применима для мониторинга зданий и сооружений, мостов, строительных кранов, аттракционов, военных объектов, объектов тепло-, газо-, электроснабжения, ядерных станций, плотин и других объектов.The system is applicable to monitoring buildings and structures, bridges, construction cranes, amusement rides, military facilities, heat, gas, electricity, nuclear power plants, dams and other facilities.
Возможности предлагаемой системы не исчерпываются приведенным перечнем и сейчас изучены только те, которые были выявлены в процессе анализа существующих систем мониторинга состояния конструкций.The capabilities of the proposed system are not exhausted by the above list and now only those that have been identified in the process of analyzing existing systems for monitoring the condition of structures have been studied.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016106613A RU2683871C2 (en) | 2016-02-25 | 2016-02-25 | Method and system of non-destructive monitoring constructions of structures and method and system for monitoring the location of structures based on such a method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016106613A RU2683871C2 (en) | 2016-02-25 | 2016-02-25 | Method and system of non-destructive monitoring constructions of structures and method and system for monitoring the location of structures based on such a method |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018116948A Division RU2018116948A (en) | 2018-05-08 | 2018-05-08 | SYSTEM FOR OBSERVING THE PROVISION OF STRUCTURAL ELEMENTS |
| RU2018141523A Division RU2018141523A (en) | 2018-11-26 | 2018-11-26 | METHOD AND SYSTEM OF NON-DESTRUCTIVE CONTROL OF THE CONDITION OF THE STRUCTURES AND METHOD AND SYSTEM OF TRACKING THE LOCATION OF CONSTRUCTIONS BASED ON SUCH METHOD |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016106613A RU2016106613A (en) | 2017-08-30 |
| RU2683871C2 true RU2683871C2 (en) | 2019-04-02 |
Family
ID=59798703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016106613A RU2683871C2 (en) | 2016-02-25 | 2016-02-25 | Method and system of non-destructive monitoring constructions of structures and method and system for monitoring the location of structures based on such a method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2683871C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109612667A (en) * | 2019-01-09 | 2019-04-12 | 上海卫星工程研究所 | The in-orbit end displacement method and system of satellite flexible appendage is recognized using gyro data |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2204712C2 (en) * | 2001-06-28 | 2003-05-20 | Саратовский государственный технический университет | System for determination of face hole parameters |
| RU2320963C2 (en) * | 2004-06-17 | 2008-03-27 | ЗАО "Газприборавтоматикасервис" | Mode of mounting axles of mobile object |
| RU83617U1 (en) * | 2009-02-06 | 2009-06-10 | Олег Сергеевич Волков | SAFETY MONITORING SYSTEM OF CARRYING STRUCTURES, STRUCTURAL ELEMENTS OF BUILDINGS, STRUCTURES IN REAL TIME |
| RU2496124C1 (en) * | 2012-08-15 | 2013-10-20 | Открытое акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (ОАО "Российские космические системы") | System for high-precision monitoring of displacements of engineering structures |
| RU2557343C1 (en) * | 2014-04-02 | 2015-07-20 | Андрей Михайлович Шахраманьян | Method of determining signs and location of place of change of stressed-deformed state of buildings, structures |
| RU2566427C1 (en) * | 2014-08-06 | 2015-10-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" | Method of determination of temperature dependences of scaling factors, zero shifts and array of orientation of axes of sensitivity of laser gyroscopes and pendulum accelerometers as part of inertial measuring unit at bench tests |
-
2016
- 2016-02-25 RU RU2016106613A patent/RU2683871C2/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2204712C2 (en) * | 2001-06-28 | 2003-05-20 | Саратовский государственный технический университет | System for determination of face hole parameters |
| RU2320963C2 (en) * | 2004-06-17 | 2008-03-27 | ЗАО "Газприборавтоматикасервис" | Mode of mounting axles of mobile object |
| RU83617U1 (en) * | 2009-02-06 | 2009-06-10 | Олег Сергеевич Волков | SAFETY MONITORING SYSTEM OF CARRYING STRUCTURES, STRUCTURAL ELEMENTS OF BUILDINGS, STRUCTURES IN REAL TIME |
| RU2496124C1 (en) * | 2012-08-15 | 2013-10-20 | Открытое акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (ОАО "Российские космические системы") | System for high-precision monitoring of displacements of engineering structures |
| RU2557343C1 (en) * | 2014-04-02 | 2015-07-20 | Андрей Михайлович Шахраманьян | Method of determining signs and location of place of change of stressed-deformed state of buildings, structures |
| RU2566427C1 (en) * | 2014-08-06 | 2015-10-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" | Method of determination of temperature dependences of scaling factors, zero shifts and array of orientation of axes of sensitivity of laser gyroscopes and pendulum accelerometers as part of inertial measuring unit at bench tests |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109612667A (en) * | 2019-01-09 | 2019-04-12 | 上海卫星工程研究所 | The in-orbit end displacement method and system of satellite flexible appendage is recognized using gyro data |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2016106613A (en) | 2017-08-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Yi et al. | Experimental assessment of high-rate GPS receivers for deformation monitoring of bridge | |
| Guzman-Acevedo et al. | GPS, accelerometer, and smartphone fused smart sensor for SHM on real‐scale bridges | |
| CN102434209B (en) | Monitoring method of impact of tunnel excavation on adjacent existing structures | |
| CN106840381A (en) | A kind of method of testing of blasting vibration attenuation effect | |
| CN104401360A (en) | Multi-means fusion-based safety real-time monitoring method and multi-means fusion-based safety real-time monitoring system for railway track system | |
| KR20100112277A (en) | Method for measuring remote automatic of construction using radio sensor network and system thereof | |
| KR101828520B1 (en) | Integrated monitoring system and the method for dangerous weak structure using the integrated triggering of electrical resistivity monitoring and earthquake data, and drone images | |
| CN107727737A (en) | One kind excavates the unknown geological structure activation recognition methods of underground engineering under Unloading Effect | |
| Pereira et al. | Modal identification of concrete dams under natural excitation | |
| US20200249118A1 (en) | Systems and methods for measuring structural element deflections | |
| CN119049251A (en) | Ship lock structure safety dynamic monitoring model and intelligent early warning method and system | |
| Skibniewski | Web-based real time bridge scour monitoring system for disaster management | |
| Moschas et al. | High accuracy measurement of deflections of an electricity transmission line tower | |
| CN114370853A (en) | Monitoring system, monitoring method and monitoring terminal for differential settlement of high-speed railway | |
| RU2683871C2 (en) | Method and system of non-destructive monitoring constructions of structures and method and system for monitoring the location of structures based on such a method | |
| CN108267306A (en) | Subway engineering antidetonation suspension and support anti-seismic performance exception localization method | |
| Chen et al. | Condition assessment on thermal effects of a suspension bridge based on SHM oriented model and data | |
| CN115853030A (en) | Integrated intelligent monitoring system and method for operating subway adjacent to deep foundation pit project | |
| RU190750U1 (en) | MODULE OF REMOVING INFORMATION ON THE POSITION OF THE ELEMENT OF THE DESIGN FOR THE SYSTEM OF MONITORING THE CONDITION OF THE ELEMENTS OF THE CONSTRUCTION | |
| Kaloop et al. | Performance assessment of bridges using short-period structural health monitoring system: Sungsu bridge case study | |
| RU2683369C2 (en) | Method and system for monitoring structure conditions | |
| CN119935076A (en) | A surface subsidence monitoring system and method | |
| CN119507984A (en) | A method and system for locating abnormal stress areas of surrounding rocks in mining disturbance areas | |
| RU2698419C1 (en) | System for monitoring high-speed highway artificial structures | |
| Bogusz et al. | GNSS-based multi-sensor system for structural monitoring applications. |