Деформацияның автоматтандырылған геодезиялық мониторинг жүйесіндегі сандық инклинометрлер

Презентация қосу

Деформацияның автоматтандырылған
геодезиялық мониторинг жүйесіндегі
сандық инклинометрлер
Аспирант Бренд Хиллер
Геодезия және картографияның Мәскеу
мемлекеттік университеті

Дайындаған: Ходжаева Рухсара
Тексерген: Қалдыбаев Азамат
Аннотация. Инженерлік құрылыстар мен
ғимараттардың деформациясы мониторинг процессін
автоматтандырудағы жоғары дәлдікті сандық
инклинометрлердің орны мен ролі, инклинометрді
деформация монитронгін жасауда қолданудағы
мемлекеттік және бүкіләлемдік тәжірибе жөнінде
қысқаша мәліметтер қарастырылады.
Кілт сөздер: сандық инклинометр,
деформацияның автоматтандырылған мониторингі.
Қазіргі ғылыми-техникалық және экономикалық даму
ауқымы бойынша орасан зор инженерлік-техникалы қ
құрылыстарды құрылыспен және эксплутация жасаумен
сүйемелденеді, мысалы, биік ғимараттар (400 м ж әне одан
биік), ірі бөгеттер, алып көпірлер және өте ұзын тоннельдер,
күрделі құрылымды ғимараттар мен құрылыстар және т.б.
Ондай техникалық және технологиялық күрделі жобаларды
іске асыру кезінде бақылау, пайдалану ж әне оларды ң
орнықтылығын қалай салу кезеңінде қойылатын талаптарды
қамтамасыз етуге шарттар күрт өсіп отыр. Бұл айтыл ған
санаттарда өзекті міндет болып тұрақты жұмыс істейтін,
деформациялардың геодезиялық мониторингінің
автоматтандырылған жүйесі (автоматизированной системы
геодезического мониторинга деформаций (АСГМД)) болып
табылады.
Жоғары дәлдікті инклинометрдің АСГМД-дегі орны мен
рөлі
Әртүрлі техникалық әдебиет көздері бойынша инклинометрлердің
бірнеше классификацияларын қарастырсақ болады:
Осьтер саны бойынша: бір осьтік (Х осі); екі осьті (Х ж әне У

осьтері); үш остьті (Х, У, Z осьтері).
Іс-әрекет принципі бойынша: маятникті; сұйықтықты;
гидроскопиялық.
Шығыс сигналдарының типі бойынша: аналогтық және санды қ.

Бұрыштың еңістігін анықтау дәлдігі бойынша: техникалы қ; д әл;

жоғары дәлдікті.
Құрылыстардың тұрақтылығын анықтайтын негізгі өлшенетін,
жоғары дәлдәкті инклинометрмен өлшенетін, параметрлердің бірі -
зерттелетін объектінің тік (көлденең) жазықтықта көлбеу бұрышы болып
табылады. Микроэлектроника, қашықтық өңдеу және мәліметтерді
сандық түрде алатын өлшеу нәтижелерін беру (тасымалдау)
құралдарының дамуы жоғары дәлдікті инклинометр құру мүмкіндіктерін
жаратты. Жоғары дәлдікті инклинометрлер интеграцияланған АДСМ-нің
маңызды құрамдық бөлігі болып есептелінеді.
Маятниктік және сұйықтық принципімен
жұмыс істейтін сандық инклинометрдің
жұмыс істеу принципі
«Leica Geosystems» (Швейцария)
фирмасының NIVEL 220
инклинометрінің жұмыс істеу принципі
сұйықтық бетінің Жердің гравитациялық
өрісінде көлденең жағдайын сақтау
қабілетіне негізделген. Аспаптың қисаюы
кезінде сұйықтықтардың еркін беті мен
ампулалар түбі сұйықтықтық клин
құрайды, оған кіріс сәулесін сынуын
сұйықтық клин негізіне φ = 2 θ(n ‒ 1)
бұрышында бағытталады, бұл жерде n-
сұйықтық сыну индексі. θ = φ (n ‒1)
формулада сұйықтық сыну индексі n =1,5
болса, онда φ′ сыну бұрышы φ еңіс
(қисаю) бұрыштың жартысына тең
болады. Сұйықтық оптикалық клинге екі
ретті сынудан, құлайтын сәуленің
сұйықтық жоғарғы көлденең бетінен
шағылуынан, сәуленің бағыты 2φ′ =φ
бұрышына өзгереді.
«Wyler AG» (Швейцария) фирмасының ZEROMATIC 2/2 маятникті инклинометрі
ақпаратты "конденсаторлы" түрде алу ға негізделген. Мятник өзегі диэлектрикалы қ
азотты өткізгішті ортаға орналастырылған. Маятник екі электродты ң арасында
Архимедтің үш спиралімен ілулі тұр. Аспаптың орналасуына байланысты маятник
өзінің бастапқы жағдайын өзгертеді, сол үшін екі электрод пен маятник
арасындағы сыйымдылық та өзгереді. Сыйымдылы қ деректері сыйымдылы қ-
жиіліктік генератор көмегімен жиілікке айналады. Жиіліктер, жиілік
айырмашылықтары немесе олардың байланысы инклинометрді ң к өлбеу б ұрышы
туралы бастапқы ақпарат болып табылады. МИИГАиК геодезиялы қ метерология
лабораториясында жүргізілген зерттеулер бұл инклинометрлерді ң жо ғары, іс
жүзінде, көлбеу бұрышты өлшеуде секундтық дәлдікпен ж ұмыс істейтінін
көрсетті.
Жоғары дәлдікті инклинометрлерді қолдану
Бурдж- Халифа – 828 метрлік әлемдегі ең
зәулім ғимарат. Ғимараттың формасы
сталагмитке ұқсас. Ғимараттар
конструкциялар жағдайын бақылау үшін 8
екі осьтік NIVEL220 сандық
инклинометрлер -15, +72, +152, +261, +385
метр және т.б. биіктіктерде темір бетонды
конструкциямен мұнара тіреуіштерде,
мұнара орталық бөлігінде тіркелген қатты
ядро қабырғаларында орнатылды.
Инклинометрлер компьютермен
басқарылып, нақты уақытта 1 Гц жиілікте
порт арқылы көлбеулік мәліметтерін беріп
отыратын сымды желілермен біріктірілді.
Мамандандырылған бағдарламамен
датчиктерден қажетті деректерді таңдап
алып отырды.
Датчиктердің орналасқан
биіктіктерін біле отырып және
көлбеулікті өлшеу арқылы
ғимараттың жоғарғы бөлігінің
белгілі период аралығында
вертикалдан ауытқуы
анықталды. Екі Nivel (ID1 және
ID2) инклинометрлерінің екі
минут аралығындағы
көрсеткіштері 6-суретте
келтірілген. Ордината бойынша
инклинометрдің көлбеу
бұрышының көрсеткіштері.

Барлық датчиктерден алынып біріккен интеграцияланған деректер
ғимараттың жоғарғы бөлігінің жлбалық көрсеткіштерде негізгі ығысуын
көрсетеді. Кез-келген уақытта қашықтан 10 мм дәлдікке дейін
конструкциялардың жоғарғы бөлігінің жағдайы анықталып отырды.
Бұндай өлшеудегі дәлдік пен тұрақтылыққа әрбір инклинометрді
калибрлеу арқылы жетті.
Золотой рог шығанағынан өтетін ванттық көпір- ұзыныды ғы 1987 м, ені 28,5м,
пилондар биіктігі 226 м.
Көпірдің құрылу аумағында ауа-райы қолайсыз: қалы ң туман, жиі кенеттен жауын-
шашындар, 15-20 м/с желдер, бұлттылықтың төменгі шекарасы ж әне 70-80 м биіктікте
орналасқан.
«Институт Гипростроймост — Санкт-Петербург» ЖА Қ-мен тіректер к өлбеу ба қылау
кешені (ККНО) мен мониторингтің бағдарлама-методикасы (ПММ) құрыл ған болатын.
ККНО құрамына кіретін құрығылар:
•Геотехникалық көлбеу датчиктері бар жоғары дәлдікті Nivel 220
инклинометрі;
•Бетонды қабаттың жоғарғы бөлігіндегі температураны қада ғалау ға

арналған STS жоғары дәлдікті термодатчиктері;
•Vaisala WXT-520 датчик базасындағы метеостанция;

•Сымсыз және сымды байланыс арналары;

•Геотехникалық және метеорологиялық ақпараттарды жинау

серверлері;
•Серверлерде орнатылған өлшеніп жатқан ақпараттарды жинау ж әне

анализдеуге арналған бағдарламалық жабдық;
•Метомәліметтер мен геотехникалық өлшеулердің web-пара қшасын

дайындауға арналған бағдарламалар;
•энергияны үнемдеуге арналған аспаптар.
Nivel 220 сандық инклинометрлері +60, +130, +175 м пилона жа ғында, У осі
көпір осі бойымен сай болатындай орнатылды. ККНО ж үйесі пилона өзегіні ң
қондырмаларының орнатылуын, аралық құрылысты ң ұзынды ғыны ң бетон
қоспасымен төселуін, ванттық тростарды ң орнатылуын ба қылап отырды.
Барлық инклинометрлер локальды сеть ар қылы геодезиялы қ деректерді
алатын серверге біріктірілді. Деректерді ала жиілігі ма қсат қа байланысты
алынып отырды. Максимальды жиілік – 10 секундта 1 рет.
ККНО ның ядросы бірнеше модульден тұратын GeoMoS ба ғдарламасы еді.
GeoMoS Monitor – белгілі ба ғдарламалы қ уа қытта датчик аппаратураларына

сұраныс жіберіп отырады, деректерді геотехникалы қ м әліметтерін жинау
серверіндеді SQL мәліметтер базасында са қтайды;
GeoMoS Analyzer – анализдеу, өңдеу ж әне алын ған мониторинг
мәліметтерін графикалық түрде бейнелейді;
GeoMoS Web – стандартты веб-браузерлер ар қылы мониторинг
мәліметтеріне қол жеткізуін қамтамасыз етіп отырады.
ККНО жүйесінің жұмыс істеу сапасына мамандар мен құрылысшылар
өздерінің оң бағаларын берді.
Қорытынды

Қазіргі заманғы геодезиялық аспаптармен (электронные
тахеометры, қабылдау ГНСС) өлшеудің жоғары дәлдігі және
автоматтандыру дәрежесі тәжірибе жүзінде дәлелденді.
Деформацияның геодезиялық әдістермен автоматтандырылған
мониторинг үшін алынған өлшеу нәтижелердің дұрыстығы,
деректерді әр түрлі байланыс каналдары арқылы беру мүмкіндігі
жалпыға бірдей мойындалған. Бұл тұжырымға дәлдігі жоғары
цифрлық инклинометрлергеде жатқызуға болады.
Жүргізілген есептеулер мен шетелдік тәжирібелер жо ғары

дәлдікті сандық инклинометрлерді деформацияларды мониторинг
жасау мен оларды автоматтандыруда дербес немесе АСГМД мен
бірге пайдалануға болатынын көрсетті.

Ұқсас жұмыстар

Жоғары дәлдікті инклинометрлерді қолдану

Credo бағдарламалық жүйелері, мүмкіншіліктері

Құрылыс құралымдарын монтаждау ерекшеліктері

СӨЖ ЭЛЕКТРОНДЫҚ ТАХЕОМЕТР

Графикалық деректер қорын басқару жүйесі

ЭЛЕКТРОНДЫ НИВЕЛИР

ГАЖ - бен жұмысты ұйымдастыру

ГАЖ бағдарламалары

Гаусс-Крюгер проекциясы

Сандық карта

Пәндер