Мониторинг гидротехнических сооружений

Согласно Методике геодезического мониторинга технического состояния высотных и уникальных сооружений, разработанной по заданию Департамента градостроительной политики, развития и реконструкции города Москвы, мониторинг объектов необходимо проводить на постоянной основе. Все промышленные объекты испытывают деформационные нагрузки различной природы. Деформации могут быть не видны невооруженным глазом, и в некоторых случаях могут привести к непоправимым последствиям, в том числе обрушениям объектов. По этой причине все чаще возникает необходимость мониторинга критически важных, высотных или имеющих историческую или архитектурную ценность объектов. Традиционные методы мониторинга зачастую страдают одним из двух недостатков (а иногда и двумя сразу):

• Наблюдения недостаточно точны и лежат в пределах нескольких сантиметров;
• Наблюдения проводятся с длинным периодом (раз в месяц, квартал или полугодие).

С помощью частого периодического или даже непрерывного наблюдения за объектом и его отдельными элементами можно контролировать поведение структурных деформаций объекта и избежать возможных катастрофических последствий. Развертывание системы мониторинга на основе программного комплекса Trimble 4D Control позволяет дополнить существующие инструменты наблюдения за вашим объектом в режиме реального времени. Наиболее эффективным методом мониторинга является автоматизированный контроль состояния объекта в реальном времени благодаря совмещению методов спутникового, оптического и геотехнического наблюдения. В программном комплексе Trimble 4D Control успешно реализована концепция единого неразрывного анализа всех аспектов поведения объекта мониторинга путем приведения измерений различного типа к единой хронологической шкале.

Принципы работы системы мониторинга

Система мониторинга состоит из оптических (роботизированные тахеометры), спутниковых (ГНСС-приемники) и геотехнических (различные датчики) средств наблюдения за объектом. Тахеометры, располагаемые на неподвижных площадках в пределах прямой видимости объекта, выполняют съемку места установки отражателей, закрепленных на отдельных элементах конструкции объекта, по заданному расписанию. Периодичность сеансов наблюдения задается при настройке проекта и может варьироваться от 5 минут до 24 часов. Для постоянного контроля положения объекта мониторинга на нем устанавливаются спутниковые приемники, а в непосредственной близости от объекта, с учетом обеспечения неподвижности, размещается референцная станция. Это позволяет вести постоянный круглосуточный мониторинг внезапных сдвигов и смещений в конструкции объекта или всего объекта по отношению к окружающей среде с высокой частотой и геодезической точностью. Если существует необходимость сбора дополнительной информации об объекте, на объект могут быть установлены разного рода датчики (акселерометры, тензометры, датчики уклона, пьезометры, метеостанции и прочие), данные с которых накапливаются регистраторами. Собираемая датчиками информация по каналам связи передается на сервер программного комплекса Trimble 4D Control, который производит фильтрацию, анализ, оценку, визуализацию и при необходимости оповещение специалистов о превышении заданных пороговых значений по электронной почте и мобильной связи (SMS-сообщения).

Гибкий подход к решению ваших задач

Реализация проекта мониторинга вашего объекта предполагает полностью индивидуальный подход, при котором имеются возможности успешно сочетать мощь и функционал системы с разумной стоимостью ее компонентов. Программный комплекс Trimble 4D Control доступен в трех вариантах исполнения, позволяющих развернуть систему мониторинга на вашем объекте в зависимости от условий проекта и целесообразности. Комплект 1 обеспечивает проведение в режиме постобработки анализа данных, получаемых от тахеометров с помощью полевых контроллеров; Комплект 2 дает возможность анализировать данные, полученные с тахеометров в режиме реального времени и данных, полученных от спутниковых ГНСС-приемников в режиме постобработки; Комплект 3 позволяет получать данные от тахеометров и ГНСС-приемников в режиме реального времени.

Совместимое оборудование

Сферы применения систем мониторинга

• Добывающие отрасли – решения мониторинга Trimble могут применяться в открытых карьерах и шахтах для мониторинга бортов, тоннелей, оседаний и отвалов.
• Строительство – наблюдение за деформациями в строениях и сооружениях, находящихся в непосредственной близости к строительным площадкам. Вы можете наблюдать за смещениями выемок и насыпей; а также объектов, строительство которых не завершено.
• Эксплуатация сооружений – наблюдение за деформациями плотин, мостов, строений и других искусственных сооружений.
• Транспорт – мониторинг объектов транспортной инфраструктуры, выемок и насыпей, железных дорог. Вы также можете следить за состоянием строений, расположенных вблизи транспортных коридоров в процессе их строительства и эксплуатации.
• Коммунальное хозяйство – наблюдение за состоянием трубопроводов, инфраструктуры передачи, производства и хранения.
• Строительство и эксплуатация тоннелей – наблюдение за деформациями строящихся и эксплуатируемых тоннелей, а также за оседанием поверхности над прокладываемыми участками.
• Геотехнические работы - мониторинг склонов и стенок плотин и дамб, наблюдение за участками, подверженными сходу оползней и оседаниям грунтов, отвалами, мониторинг тектонического движения пород и деформаций естественных природных объектов.

Система мониторинга позволит успешно решить задачи:

• Слежение за поведением и деформациями объекта, его составных частей;
• Сбор информации о состоянии объекта; накопление достаточных сведений позволяет прогнозировать те или иные события в ходе наблюдения за объектом;
• Своевременное оповещение ответственных лиц и подразделений о превышении заданных пороговых значений;
• Предоставление максимально полной информации о состоянии того или иного элемента объекта в определенный момент времени.

Экономическая эффективность систем мониторинга

Системы мониторинга относятся к тому типу инфраструктурных проектов, оценить экономическую эффективность которых весьма затруднительно, поскольку объем сэкономленных ресурсов можно вычислить лишь после успешного предотвращения катастрофы. Тем не менее, аналитическая система, позволяющая специалистам определять тенденции в поведении деформаций объектов и способная генерировать предупреждения и сигналы тревоги о превышении допустимых показателей на объекте, позволяет заблаговременно принять меры для предотвращения или минимизации последствий необратимых деформаций.