Инфраструктурные объекты

Телекоммуникации

Охрана периметра

Инфраструктурные объекты в сложных геологических условиях

Протяженные объекты

По вопросам сотрудничества

Почта по всем вопросам

info@ufd-is.ru

Служба технической поддержки

Волна-СМИК

Волна-СМИК

Распределенная система мониторинга технического состояния инженерных конструкций
Система предназначена для мониторинга и обнаружения несанкционированного проникновения путем регистрации сенсорами сейсмических и вибрационных сигналов

Полное описание


Система предназначена для обеспечения безопасной эксплуатации мостов, туннелей, гидротехнических сооружений, взлетно-посадочных полос, сложных строительных конструкций и иных инфраструктурных объектов, к которым предъявляются особые требования по надёжности их эксплуатации.


Основная задача системы — это предиктивный контроль и раннее обнаружение опасных процессов, которые могут привести к аварии. Цель — не допустить аварийного состояния. В зависимости от комплектации система может решать следующие задачи:

— мониторинг деформаций балок, опор, арок мостовых сооружений

— мониторинг деформаций сводов туннелей

— мониторинг деформаций платин (бетонных или грунтовых)

— мониторинг деформаций взлетно-посадочной полосы

— мониторинг деформаций сложных инженерных конструкций

— построение 3D модели основания/тела инфраструктурного объекта и контроль отклонения от проектного положения

— обнаружение гололедообразования на взлетно-посадочной полосе

— мониторинг напряженно-деформированного состояния


В составе решения набор аппаратуры и необходимого программного обеспечения для фиксации изменений физических параметров (деформаций, температуры), аналитика для обработки этих данных в режиме реального времени и математические модели объектов для анализа ситуации и своевременного оповещения о нештатной ситуации.


Волоконно-оптические сенсоры отличаются по своей конструкции в зависимости от назначения (деформационный, температурный), метода монтажа, типа грунтов, физических диапазонов изменения/измерения параметров. Конкретный тип сенсора определяется на этапе проекта.

Набор необходимого оборудования, состав программных продуктов определяется задачей и проектом. Стандартная система настройки системы позволяет гибко настраивать системы на любых участках, а также определять различный набор контролируемых параметров на разных участках. Более того, учитывая, что система унифицирована со стандартными одномодовыми волокнами, используемыми в традиционных волоконно-оптических сетях связи, есть возможность выбирать и ставить под контроль только необходимые участки, а имеющиеся или строящиеся системы волоконно-оптической связи использовать как транспорт. Так же это работает и наоборот, дополнительные волокна в кабеле-сенсоры могут быть использованы как резервный канал связи.


Набор нескольких инструментов на уровне различных физических принципов (деформационных, температурных), программных модулей позволяет с высокой вероятностью обнаружить нештатное событие. Адаптивные пороги и система автоматической подстройки дают возможность подстраиваться под изменяющиеся условия на объекте, а также учитывать дневные и сезонные изменения. Таким образом, система не требует в течение всего периода эксплуатации подстройки системы и дополнительных эксплуатационных затрат.


В систему ещё на этапе проектирования закладывается математическая модель объекта, модель его поведения и критические показатели, при которых система должна информировать оператора.


Принцип действия


Принцип работы температурной/деформационной системы основан на регистрации распределения параметров Вынужденного Рассеяния Мандельштама-Бриллюэна (ВРМБ) вдоль оптического волокна сенсора.


ВРМБ в оптическом волокне возникает в результате взаимодействия излучения с акустическими волнами гигагерцового диапазона Дифрагирующий на такой решетке оптический сигнал испытывает доплеровский сдвиг по частоте, поскольку сама решетка движется со скоростью звука. Скорость звука в материале сердцевины кварцевого световода напрямую связана с плотностью материала и зависит как от его температуры, так и от внутреннего механического напряжения (деформации). В результате величина частотного сдвига Бриллюэновского резонанса несет информацию о температуре и деформации в точке рассеяния. Это важная составляющая применяемой технологии (в отличие от других волоконных технологий типа Рамановского рассеяния), так как искомые параметры зависят не от амплитуды сигнала, а от изменения частоты, что гарантирует независимость от внешних факторов, старения волокна и обеспечивает долговременную стабильную работу. Высокий уровень оцифровки получаемых данных (каждые 50 см) позволяет получить эквивалент сотен тысяч тензометров и термометов вдоль контролируемого объекта, а высокий уровень электроники позволяет получить высокую чувствительность на уровне электрических датчиков.


В качестве кабеля-сенсора рекомендованы к использованию Сенсоры волоконно-оптические типа ФОСД, ФОСТ. Основная особенность данных сенсоров, в отличие от традиционных волоконно-оптических кабелей — это их конструкция и материалы. В отличие от телекоммуникационных волоконно-оптических кабелей, где основная задача защитить оптическое волокно от внешних механических, климатических и других факторов, в сенсоре задача — эти воздействия передать. Причем, передать их нужно с известной передаточной характеристикой, которая не изменяется по длине, во времени и во всем климатическом диапазоне температур. Только такие сенсоры позволяют эффективно работать системе и обеспечивают стабильно высокие характеристики.


Максимальная протяжённость до 160 км
Количество каналов 1-24
Точность локализации 2-5 метров
Разрешение 1 метр
Габариты от 5U (зависит от комплектации)
Потребление от ___ (зависит от комплектации)
Климатика -60..+60°С
Срок службы сенсоров 25 лет
Протокол обмена API, ModBus