Введение
22 октября 2007 года в ходе планового осмотра Ворошиловского моста была обнаружена трещина, вследствие чего мост был закрыт для всех видов транспорта, а затем и для пешеходов на неопределённое время. Это увеличило нагрузку на два других моста и ещё больше обострило транспортную ситуацию в городе Ростов-на-Дону. До окончания 2016 года власти Ростова-на-Дону намерены реконструировать Ворошиловский мост. Проектная документация на реконструкцию моста в 1 квартале 2012 года должна быть представлена на государственную экспертизу, начало строительно-монтажных работ запланировано на 2013 год с завершением в 2016 году; общая стоимость работ оценивается в 6,5 млрд. руб.
Основной задачей мониторинга состояния конструкций подобного рода является своевременное выявление и предупреждение повреждений и прогнозирование износа. В отличии от человеческого глаза или регламентных периодических проверок, сверхточная электроника, работающая в непрерывном режиме, позволит “заметить” малейшие изменения в поведении моста или в его конструкции. Мониторинг состояния моста позволяет получить массивы данных, которые можгут использоваться в различных целях. Данные могут использоваться для получения информации о повреждениях, степени износа и оценки состояния моста в режиме реального времени, дать вовремя сигнал для проведения ремонтных или укрепительных работ, информировать о неожиданных происшествиях и управлять нормальной эксплуатацией моста, помогать соответствующим службам и ведомствам оперативно реагировать на возникающие или предполагаемые события. Так же эти данные могут использоваться в исследовательских целях по улучшению конструкций мостов и совершенствования строительных технологий.
Проблема или задача
Мониторинг состояния моста имеет несколько специфических особенностей:
- мост территориально распределен в пространстве;
- мост зачастую работает в сложных условиях окружающей среды и в это же время идет сбор данных о его состоянии;
- мониторинг – длительный процесс, протекающий удаленно, предполагающий минимальное участие обслуживающего персонала из-за конструктивных особенностей и неблагоприятных условий окружающей среды;
- мониторинг – непрерывный процесс, протекающий в режиме реального времени, когда происходит сбор и обработка огромного потока данных. Для сбора, обработки, оценки и извлечения нужной информации из этих данных применяются “умные” методики и технологии.
Перечисленные характеристики создают ряд специфичных особенностей и сложностей, которые учитываются при разработке автоматизированной Системы Мониторинга Состояния Конструкции Ворошиловского моста.
Учитывая жесткие условия окружающей среды, в которых будут работать станции мониторинга, они должны быть устойчивы к воздействию воды, влажности, пыли, ударов и химической эрозии, солей. Кроме того, по понятным причинам, станции должны работать с высокой степенью отказоустойчивости, надежностью и быть легки в обслуживании и доступны для ремонта. С учетом приведенных выше требований к станции идеальным решением является платформы NI cRIO. Работа станций предполагает работу 24 часа в сутки, 7 дней в неделю 365 дней в году.
Решение
Параметры, которые необходимо отслеживать в процессе мониторинга моста, можно разделить на три основные категории:
- Окружающая среда. Мост постоянно подвергается неблагоприятному воздействию окружающей среды: ветер, вода, перепады температуры, осадки и т.д. Эти факторы оказывают значительное влияние на функционирование моста.
- Техническое обслуживание. С точки зрения технического обслуживания должны быть под наблюдением такие факторы, как смещение или подтопление опор и моста, деформация и т.д.
- Аварийность. Динамические параметры моста имеют первостепенное значение в контексте последствий возможных аварий, происходящих на мосту.
Таким образом, основные параметры, которые будут подвергнуты мониторингу:
- Мониторинг окружающей среды:
- температура окружающей среды;
- ветер;
- эрозия;
- волны;
- осадки.
- Мониторинг статических и динамических характеристик:
- структурные деформации;
- структурные нагрузки;
- динамика конструкции;
- механические напряжения конструкций моста;
- смещение модулей моста;
- температура конструкции.
Заказчик
скрыто
Год проекта
2015
