Жоғары дәлдікті инклинометрлерді қолдану

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-техникалық
құрылыстарды құрылыспен және эксплутация жасаумен
сүйемелденеді, мысалы, биік ғимараттар (400 м және 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 және олардың
орнықтылығын қалай салу кезеңінде қойылатын талаптарды
қамтамасыз етуге шарттар күрт өсіп отыр. Бұл айтылған
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 және У осьтері);

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

Бұрыштың еңістігін анықтау дәлдігі бойынша: техникалық; дәл;

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 алуға негізделген. Мятник өзегі диэлектрикалық
азотты өткізгішті ортаға орналастырылған. Маятник екі электродтың арасында
Архимедтің үш спиралімен ілулі тұр. Аспаптың орналасуына байланысты маятник
өзінің бастапқы жағдайын өзгертеді, сол үшін екі электрод пен маятник арасындағы
сыйымдылық та өзгереді. Сыйымдылық деректері сыйымдылық-жиіліктік генератор
көмегімен жиілікке айналады. Жиіліктер, жиілік айырмашылықтары немесе
олардың байланысы инклинометрдің көлбеу бұрышы туралы бастапқы ақпарат
болып табылады. МИИГАиК геодезиялық метерология лабораториясында
жүргізілген зерттеулер бұл инклинометрлердің жоғары, іс жүзінде, көлбеу бұрышты
өлшеуде секундтық дәлдікпен жұмыс 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-ұзыныдығы 1987 м, ені 28,5м,
пилондар биіктігі 226 м.
Көпірдің құрылу аумағында ауа-райы қолайсыз: қалың туман, жиі кенеттен жауын-
шашындар, 15-20 м/с желдер, бұлттылықтың төменгі шекарасы және 70-80 м биіктікте
орналасқан.
«Институт Гипростроймост — Санкт-Петербург» ЖАҚ-мен тіректер көлбеу бақылау
кешені (ККНО) мен мониторингтің бағдарлама-методикасы (ПММ) құрылған болатын.
ККНО құрамына кіретін құрығылар:
•Геотехникалық көлбеу датчиктері бар жоғары дәлдікті Nivel 220
инклинометрі;
•Бетонды қабаттың жоғарғы бөлігіндегі температураны қадағалауға

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 және

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

дайындауға арналған бағдарламалар;
•энергияны үнемдеуге арналған аспаптар.
Nivel 220 сандық инклинометрлері +60, +130, +175 м пилона жағында, У
осі көпір осі бойымен сай болатындай орнатылды. ККНО жүйесі пилона
өзегінің қондырмаларының орнатылуын, аралық құрылыстың ұзындығының
бетон қоспасымен төселуін, ванттық тростардың орнатылуын бақылап отырды.
Барлық инклинометрлер локальды сеть арқылы геодезиялық деректерді
алатын серверге біріктірілді. Деректерді ала жиілігі мақсатқа байланысты
алынып отырды. Максимальды жиілік – 10 секундта 1 рет.
ККНО ның ядросы бірнеше модульден тұратын GeoMoS бағдарламасы еді.
GeoMoS Monitor – белгілі бағдарламалық уақытта датчик аппаратураларына

сұраныс жіберіп отырады, деректерді геотехникалық мәліметтерін жинау
серверіндеді SQL мәліметтер базасында сақтайды;
GeoMoS Analyzer – анализдеу, өңдеу және алынған мониторинг
мәліметтерін графикалық түрде бейнелейді;
GeoMoS Web – стандартты веб-браузерлер арқылы 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 жоғары

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

Ұқсас жұмыстар

Деформацияның автоматтандырылған геодезиялық мониторинг жүйесіндегі сандық инклинометрлер

Электронды теодолит

Жалпы түрдегі функцияның кері салмағы

Лазерлік сканерлеу. 3D Лазерлік сканерлеу және 3D Модельдеу

Зерттеудің мақсаты

Геодезиялық құралдардың техникалық сипаттамасы. Теодолит

Теодолиттердің жане нивелирдің жіктелуі туралы ақпарат

Нивелирлер мен теодолиттердың жіктелуі

Геодезиялық құралдардың техникалық сипаттамасы

Қателер теориясы

Пәндер