Które technologie są najczęściej wykorzystywane w monitorowaniu stanu konstrukcji (SHM) przy użyciu czujników?

Które technologie są obecnie najszerzej stosowane w SHM opartym na czujnikach?

Które technologie są najczęściej wykorzystywane w monitorowaniu stanu konstrukcji (SHM) przy użyciu czujników?
Które technologie są najczęściej wykorzystywane w monitorowaniu stanu konstrukcji (SHM) przy użyciu czujników?

Monitorowanie stanu konstrukcji (SHM) to technologia służąca do ciągłego lub okresowego monitorowania stanu, obciążenia i integralności strukturalnej konstrukcji. Za pomocą czujników można rejestrować zmiany drgań, odkształceń, naprężeń, kąta nachylenia i temperatury.

Systemy zarządzania jakością (SHM) są coraz częściej stosowane w mostach, tunelach, budynkach, turbinach wiatrowych, instalacjach przemysłowych, zbiornikach magazynowych i infrastrukturze . Celem jest wczesna identyfikacja odchyleń, lepsze planowanie konserwacji oraz poprawa bezpieczeństwa i dostępności konstrukcji.

Najczęściej stosowanymi technologiami czujników w SHM są:

  1. Tensometry.
  2. Akcelerometry i czujniki drgań.
  3. Inklinometry i czujniki kąta nachylenia.
  4. Czujniki przemieszczenia.
  5. Czujniki światłowodowe (siatka Bragga).
  6. Czujniki temperatury.
  7. Czujniki emisji akustycznej.
  8. Czujniki ultradźwiękowe.
  9. GNSS i systemy pomiarów geodezyjnych.
  10. Sieci czujników bezprzewodowych.

Wybór najlepszej technologii zależy od konstrukcji, pożądanego celu pomiaru, dokładności pomiaru, częstotliwości pomiaru i warunków środowiskowych.

WiSeNode oferuje technologię czujników bezprzewodowych i rozwiązania z zakresu przemysłowego internetu rzeczy, które umożliwiają integrację różnych typów czujników w jedną architekturę monitorowania.


Czym jest monitorowanie stanu konstrukcji oparte na czujnikach?

Monitorowanie stanu konstrukcji przy użyciu czujników polega na systematycznym pomiarze i analizie właściwości fizycznych konstrukcji.

Dzięki umieszczeniu czujników w strategicznych miejscach możliwe jest monitorowanie zmian, które mogą wskazywać na:

  • Rosnące obciążenie mechaniczne.
  • Niechciane wibracje.
  • Deformacje elementów konstrukcyjnych.
  • Przeniesienie fundamentów.
  • Nachylenie.
  • Zmęczenie materiału.
  • Wpływ temperatury
  • Możliwe pęknięcia.
  • Zmiany właściwości dynamicznych.
  • Pogorszenie stanu konstrukcyjnego.

System SHM zazwyczaj składa się z czujników, elektroniki pomiarowej, komunikacji danych, pamięci masowej danych oraz oprogramowania do analizy i wizualizacji.

Ważne: Czujniki SHM zazwyczaj mierzą zmiany fizyczne. Określenie rzeczywistych uszkodzeń strukturalnych wymaga odpowiedniej metody analizy, pomiarów referencyjnych oraz, w razie potrzeby, dodatkowej inspekcji.


Dlaczego SHM oparty na czujnikach staje się coraz ważniejszy?

Tradycyjnie konstrukcje poddaje się okresowym inspekcjom wizualnym. Chociaż inspekcje te pozostają ważne, nie zawsze dają wgląd w to, co dzieje się pomiędzy momentami inspekcji.

Monitorowanie oparte na czujnikach umożliwia:

  • Do monitorowania konstrukcji przez dłuższy czas.
  • Aby przeanalizować wzorce podatkowe.
  • Aby wykryć zmiany na wczesnym etapie.
  • Aby lepiej zaplanować konserwację.
  • Przeprowadzanie kontroli w sposób bardziej ukierunkowany.
  • Aby porównać historyczne dane pomiarowe.
  • Aby zbadać wpływ ruchu drogowego, wiatru i temperatury.
  • Pozostały okres użytkowania można lepiej ocenić w połączeniu z modelami strukturalnymi.

Dla menedżerów infrastruktury krytycznej może to przyczynić się do opracowania strategii konserwacji opartej w większym stopniu na danych.


1. Tensometry do SHM

Tensometry należą do najczęściej stosowanych czujników służących do pomiaru lokalnych odkształceń konstrukcji.

Tensometr mierzy względną zmianę długości materiału pod obciążeniem.

Pod wpływem obciążenia elementu konstrukcyjnego następuje niewielkie odkształcenie. To odkształcenie zmienia rezystancję elektryczną tensometru.

Przy użyciu odpowiednich urządzeń elektronicznych pomiarowych zmiana ta jest przekształcana na wartość mierzoną, zwykle wyrażaną w mikroodkształceniach (µε).

Co mierzą tensometry?

  • Odkształcenie rozciągające.
  • Zniekształcenia kompresyjne.
  • Odkształcenie zginające.
  • Rozciąganie dynamiczne.
  • Obciążenie zmęczeniowe.
  • Lokalne zmiany napięcia.

Naprężenie można obliczyć na podstawie zmierzonego odkształcenia w określonych warunkach, wykorzystując właściwości materiału.

Toepassingen

Tensometry są stosowane do:

  • Konstrukcje mostowe
  • Stalowe konstrukcje nośne.
  • Turbiny wiatrowe
  • Żurawi.
  • Maszyny przemysłowe
  • Zbiorniki magazynowe.
  • Konstrukcje offshore.
  • Połączenia strukturalne.

Korzyści

  • Wysoka wrażliwość na drobne zniekształcenia.
  • Nadaje się do pomiarów statycznych i dynamicznych.
  • Kompaktowe czujniki.
  • Nadaje się do długoterminowego monitorowania.
  • Kompatybilny z bezprzewodowymi modułami pomiarowymi.

Pomiary szaf bezprzewodowych za pomocą WiSeNode

Przy zastosowaniu odpowiedniego bezprzewodowego modułu pomiarowego sygnały z czujników tensometrycznych mogą być zbierane i przesyłane do bramy.

Może to ograniczyć liczbę długich kabli sygnałowych i jest przydatne w przypadku konstrukcji, w których okablowanie jest trudne lub kosztowne.


2. Akcelerometry i czujniki drgań

Akcelerometry należą do najważniejszych czujników stosowanych w dynamicznym monitorowaniu stanu konstrukcji.

Akcelerometr mierzy przyspieszenia wywołane wibracjami lub ruchami konstrukcji.

Dane pomiarowe można wykorzystać do badania właściwości dynamicznych konstrukcji.

Co mierzą akcelerometry?

  • Przyspieszenie wibracji.
  • Częstotliwości wibracji.
  • Odpowiedź dynamiczna.
  • Zachowanie rezonansowe.
  • Zmiany częstotliwości naturalnych.
  • Wzory wibracji.

Przy zastosowaniu odpowiedniego przetwarzania sygnału możliwe jest również wyznaczenie przemieszczeń i prędkości, choć mogą wystąpić błędy pomiaru i dryft.

Toepassingen

Akcelerometry są szeroko stosowane w:

  • Mosty.
  • Wysoki budynek
  • Turbiny wiatrowe
  • Infrastruktura kolejowa.
  • Maszyny przemysłowe
  • Konstrukcje offshore.
  • Wieże.
  • Kominy.
  • Duże konstrukcje stalowe.

Dlaczego pomiary drgań są ważne?

Struktury mają charakterystyczne właściwości dynamiczne, takie jak częstotliwości własne i kształty fal.

Zmiany w tym zakresie mogą być spowodowane m.in. przez:

  • Zmiany sztywności.
  • Zmiana podatku.
  • Temperatura.
  • Masa.
  • Zmiany w połączeniach.
  • Możliwe uszkodzenia konstrukcyjne.

Dlatego pomiary drgań należy zawsze interpretować we właściwym kontekście.

Bezprzewodowe akcelerometry

Bezprzewodowe akcelerometry mogą lokalnie rejestrować dane pomiarowe i przesyłać je do centralnej bramy.

Dokładność analiz dynamicznych zależy m.in. od synchronizacji, częstotliwości próbkowania i jakości danych.


3. Inklinometry i czujniki kąta nachylenia

Inklinometr mierzy kąt nachylenia lub pochyłości obiektu względem kierunku odniesienia.

Technologia ta jest powszechnie stosowana, gdy zachodzi potrzeba śledzenia powoli zmieniających się ruchów konstrukcyjnych.

Co mierzą czujniki nachylenia?

  • Kąt nachylenia.
  • Pochylanie.
  • Nachylenie.
  • Powolny obrót.
  • Zmiany w położeniu strukturalnym.

Toepassingen

  • Filary mostu.
  • Zabudowania.
  • Podwaliny
  • Murki oporowe.
  • Warcaby.
  • Wieże.
  • Zbiorniki magazynowe.
  • Obiekty przemysłowe.
  • Doły budowlane.

Dlaczego warto stosować czujniki nachylenia?

Niewielka zmiana kąta nachylenia może być sygnałem przemieszczenia lub odkształcenia konstrukcji.

Dzięki prowadzeniu pomiarów przez dłuższy okres można dostrzec trendy, które trudno rozpoznać podczas jednorazowej kontroli.

Bezprzewodowy pomiar nachylenia

Bezprzewodowy czujnik nachylenia może okresowo rejestrować kąt nachylenia i przesyłać go do systemu monitorującego.

Jest to szczególnie interesujące w przypadku długoterminowego monitorowania trudno dostępnych obiektów.


4. Czujniki przemieszczenia

Czujniki przemieszczenia mierzą zmiany położenia lub odległości pomiędzy dwoma punktami.

W ramach SHM służą one do rejestrowania względnych ruchów elementów konstrukcyjnych.

Szeroko stosowane technologie

  • Czujniki przemieszczenia LVDT.
  • Czujniki indukcyjne.
  • Laserowe czujniki odległości.
  • Enkodery liniowe.
  • Ultradźwiękowe czujniki odległości.
  • Radarowe czujniki odległości.

Toepassingen

  • Połączenia mostowe
  • Złącza dylatacyjne.
  • Konstrukcje nośne.
  • Monitorowanie pęknięć.
  • Podwaliny
  • Konstrukcje stalowe.
  • Konstrukcje betonowe.
  • Instalacje przemysłowe.

Co mogą pokazać czujniki ruchu?

Mogą wprowadzać widoczne zmiany w:

  • Szerokość spoiny
  • Względny ruch strukturalny.
  • Ugięcie.
  • Rozszerzalność cieplna.
  • Położenie elementów konstrukcyjnych.

Wybór odpowiedniej technologii odbywa się na podstawie zakresu pomiarowego, dokładności, sposobu montażu i warunków środowiskowych.


5. Czujniki światłowodowe (siatka Bragga światłowodowa)

Siatka Bragga (FBG) to technologia czujników optycznych stosowana między innymi do pomiaru naprężeń i temperatury.

W czujnikach FBG specjalna struktura jest wbudowana w światłowód, który odbija światło w określonym zakresie długości fal.

Gdy włókno jest naprężone lub zmienia się temperatura, odbita długość fali ulega zmianie.

Zalety czujników FBG

  • Wysoka czułość.
  • Brak sygnałów elektrycznych w punkcie pomiarowym.
  • Odporny na zakłócenia elektromagnetyczne.
  • Możliwość pomiaru wielu punktów na jednym włóknie optycznym.
  • Nadaje się do długich tras pomiarowych.
  • Interesujące w przypadku dużych projektów infrastrukturalnych.

Toepassingen

  • Mosty.
  • Tunele.
  • Warcaby.
  • Turbiny wiatrowe
  • Konstrukcje offshore.
  • Materiały kompozytowe.
  • Duże konstrukcje stalowe.

Systemy FBG z reguły wymagają specjalistycznego sprzętu do odczytu optycznego.

W przypadku niektórych projektów interesujące może okazać się połączenie pomiarów światłowodowych i bezprzewodowych czujników elektronicznych.


6. Czujniki temperatury

Pomiary temperatury stanowią istotną część wielu systemów SHM.

Konstrukcje rozszerzają się i kurczą pod wpływem zmian temperatury. Może to powodować odkształcenia niezwiązane bezpośrednio z uszkodzeniami.

Po co mierzyć temperaturę?

Dane dotyczące temperatury są pomocne w:

  • Kompensacja pomiarów odkształceń.
  • Interpretacja przemieszczeń.
  • Analiza obciążenia cieplnego.
  • Porównanie wpływów sezonowych.
  • Badania nad zachowaniem materiałów.
  • Korekta niektórych anomalii czujnika.

Toepassingen

  • Mosty.
  • Konstrukcje betonowe.
  • Konstrukcje stalowe.
  • Zbiorniki magazynowe.
  • Turbiny wiatrowe
  • Instalacje przemysłowe.

Z tego powodu czujniki temperatury często łączy się z czujnikami tensometrycznymi, czujnikami nachylenia i czujnikami przemieszczenia.


7. Czujniki emisji akustycznej

Emisja akustyczna to technologia służąca do rejestrowania krótkotrwałych fal sprężystych generowanych przez procesy zachodzące w materiale.

Myśleć o:

  • Wzrost pęknięć.
  • Lokalne pęknięcie materiału.
  • Zjawiska tarcia.
  • Niektóre procesy zmęczeniowe.

Jak działa emisja akustyczna?

Czułe czujniki umieszczane są na konstrukcji i rejestrują sygnały o wysokiej częstotliwości.

Analizując te sygnały można badać aktywne zdarzenia.

Toepassingen

  • Naczynia ciśnieniowe.
  • Zbiorniki magazynowe.
  • Mosty.
  • Konstrukcje kompozytowe.
  • Rurociągi przemysłowe.
  • Konstrukcje offshore.

Emisja akustyczna może być przydatna przy badaniu uszkodzeń, jednak wymaga specjalistycznej analizy sygnału i rozróżniania odpowiednich sygnałów od szumu otoczenia.


8. Czujniki ultradźwiękowe

Metody pomiaru ultradźwiękowego wykorzystują fale dźwiękowe o częstotliwościach przekraczających zakres słyszalny dla człowieka.

W monitorowaniu konstrukcji techniki ultradźwiękowe stosuje się między innymi do badania właściwości materiałów i ewentualnych anomalii wewnętrznych.

Toepassingen

  • Pomiar grubości ścianki.
  • Badanie korozji.
  • Badanie pęknięć.
  • Kontrola spoin.
  • Badania betonu.
  • Inspekcja rurociągów.
  • Kontrola zbiornika magazynowego.

Różnica między emisją ultradźwiękową a akustyczną

Podczas badania ultradźwiękowego sygnał dźwiękowy jest zazwyczaj aktywnie wprowadzany do materiału.

Emisja akustyczna rejestruje sygnały pochodzące z samego materiału.

W zależności od zastosowania dostępne są specjalistyczne systemy ultradźwiękowe umożliwiające ciągły monitoring.


9. GNSS i systemy pomiarów geodezyjnych

W przypadku dużych konstrukcji i infrastruktury do pomiaru przemieszczeń można stosować systemy GNSS.

GNSS to skrót od Global Navigation Satellite System (Globalny System Nawigacji Satelitarnej).

Dzięki odpowiednim odbiornikom i technikom korekcji możliwe jest monitorowanie ruchów konstrukcji przez dłuższy czas.

Toepassingen

  • Duże mosty.
  • Warcaby.
  • Wysoki budynek
  • Osunięcia ziemi.
  • Podwaliny
  • Duże projekty infrastrukturalne.

GNSS okazuje się szczególnie interesujący, gdy zachodzi potrzeba określenia przemieszczeń bezwzględnych lub względnych na dłuższych dystansach.

W przypadku bardzo małych lokalnych zniekształceń często bardziej odpowiednie są inne technologie czujników.


10. Sieci czujników bezprzewodowych (WSN)

Sieć czujników bezprzewodowych to sieć bezprzewodowych modułów pomiarowych, które zbierają dane i komunikują się z centralną bramą.

WSN nie jest odrębną zasadą pomiaru fizycznego, lecz technologią komunikacyjną umożliwiającą łączenie różnych typów czujników.

Sieć bezprzewodowa SHM może na przykład składać się z:

  • Moduły tensometryczne.
  • Akcelerometry.
  • Czujniki nachylenia.
  • Czujniki temperatury.
  • Czujniki przemieszczenia.
  • Bramy bezprzewodowe
  • Oprogramowanie w chmurze.
  • Analiza i systemy alarmowe.

Dlaczego warto korzystać z sieci czujników bezprzewodowych?

W tradycyjnych systemach SHM często stosuje się długie kable sygnałowe.

W przypadku dużych konstrukcji koszty okablowania, instalacji i konserwacji mogą być znaczne.

Systemy bezprzewodowe mogą zapewnić następujące korzyści:

  • Mniej okablowania.
  • Szybsza instalacja.
  • Elastyczne rozmieszczenie czujników.
  • Prostsza rozbudowa.
  • Monitorowanie miejsc trudno dostępnych.
  • Centralne gromadzenie danych.
  • Integracja z platformami Przemysłowego Internetu Rzeczy.

Jakie wymagania musi spełniać bezprzewodowy system SHM?

Ważne kwestie, które należy wziąć pod uwagę, to:

  • Zasięg bezprzewodowy.
  • Niezawodność komunikacji danych.
  • Czas pracy baterii.
  • Częstotliwość pobierania próbek.
  • Synchronizacja czasu.
  • Przechowywanie danych.
  • Cyberbezpieczeństwa.
  • Odporność środowiskowa.

W przypadku pomiarów drgań o wysokiej częstotliwości mogą obowiązywać wyższe wymagania niż w przypadku okresowych pomiarów temperatury lub kąta nachylenia.


Która technologia czujnika SHM jest najbardziej odpowiednia?

Najlepsza technologia zależy od tego, co chcesz mierzyć.

technologia czujnikówKluczowa wartość pomiaruTypowe zastosowanie
TensometryRozciąganie i deformacjaMosty, konstrukcje stalowe
akcelerometryWibracje i przyspieszenieMosty, wieże, turbiny wiatrowe
InklinometryKąt nachyleniaBudynki, fundamenty
Czujniki przemieszczeniaOdległość i podróżePołączenia, elementy konstrukcyjne
Czujniki światłowodowe FBGStojak i temperaturaGłówna infrastruktura
Czujniki temperaturyTemperaturaKompensacja termiczna
Emisja akustycznaWydarzenia akustyczneBadanie pęknięć i materiałów
Czujniki ultradźwiękoweOdpowiedź ultradźwiękowaKontrola grubości ścianek i materiału
GNSSPozycja i ruchMosty, tamy, wysokie budynki
Bezprzewodowe sieci czujnikówBezprzewodowy transfer danychRozproszone sieci monitorowania SHM

W wielu praktycznych projektach SHM tensometry, akcelerometry, inklinometry i czujniki temperatury stanowią solidną podstawę. Jednak właściwa kombinacja zależy od monitorowanych mechanizmów awarii i oczekiwanych wyników pomiarów.


Jak bezprzewodowy system SHM współpracuje z WiSeNode?

Rozwiązanie bezprzewodowego systemu zarządzania treścią (SHM) można zbudować z czujników, modułów pomiarowych, bramek i centralnej platformy danych.

Krok 1 – Umieszczanie czujników

Czujniki montuje się w strategicznych miejscach, na przykład na:

  • Dźwigary mostowe
  • Kolumny.
  • Podwaliny
  • Połączenia stalowe.
  • Turbiny wiatrowe
  • Przemysłowe konstrukcje nośne.

Krok 2 – Zbierz dane pomiarowe

Czujniki rejestrują na przykład odkształcenia, drgania, kąt nachylenia lub temperaturę.

Krok 3 – Bezprzewodowa transmisja danych

Odpowiedni bezprzewodowy moduł pomiarowy przesyła dane pomiarowe do bramy.

Krok 4 – Centralne przetwarzanie danych

Brama udostępnia dane lokalnemu systemowi lub platformie chmurowej, w zależności od wybranej architektury.

Krok 5 – Analiza i wizualizacja

Dane pomiarowe mogą być wykorzystywane do:

  • Wykresy.
  • Analiza trendów
  • Granice alarmowe.
  • Porównania historyczne.
  • Raporty.
  • Analizy konserwacyjne.

Krok 6 – Decyzje dotyczące konserwacji

Na podstawie trendów, wartości granicznych i oceny konstrukcji możliwe jest bardziej precyzyjne planowanie przeglądów i prac konserwacyjnych.


Zastosowania monitorowania stanu konstrukcji

SHM dla mostów

W mostach często stosuje się łączone akcelerometry, czujniki tensometryczne, czujniki temperatury i czujniki przemieszczenia.

Pozwala to na zbadanie obciążeń, drgań i ruchów konstrukcyjnych.

SHM dla budynków

W budynkach czujniki nachylenia i akcelerometry można stosować w celu monitorowania przechyłów, drgań i ruchów konstrukcyjnych.

SHM dla turbin wiatrowych

Turbiny wiatrowe są narażone na zmienne obciążenia wynikające z siły wiatru, obrotów i warunków pracy.

Czujniki można stosować w celu monitorowania drgań, odkształceń i obciążeń dynamicznych.

SHM dla konstrukcji przemysłowych

W przypadku instalacji przemysłowych SHM może być interesujące ze względu na:

  • Żurawi.
  • Zbiorniki magazynowe.
  • Konstrukcje stalowe.
  • Instalacje transportowe.
  • Platformy.
  • Duże fundamenty maszynowe.

SHM dla tuneli i zapór

W tunelach i zaporach możliwe jest monitorowanie przemieszczeń, temperatury, odkształceń i kąta nachylenia.

Pod tym względem różne technologie czujników mogą się wzajemnie uzupełniać.


Integracja SHM z przemysłowym IoT

Łącząc SHM z Przemysłowym Internetem Rzeczy (IIoT), dane pomiarowe mogą być udostępniane centralnie.

Możliwa architektura składa się z:

Czujnik → bezprzewodowy moduł pomiarowy → brama → sieć lokalna lub chmura → panel i analiza

W zależności od zastosowania dane mogą być integrowane z:

  • Oprogramowanie do zarządzania aktywami.
  • Systemy zarządzania konserwacją.
  • SCADA.
  • Bazy danych przemysłowych.
  • Platformy analityczne.
  • Cyfrowe bliźniaki.

Dostępne opcje integracji zależą od wybranego sprzętu, protokołów komunikacyjnych i oprogramowania.


Niestandardowe rozwiązania SHM

Nie ma dwóch takich samych struktur.

Aby uzyskać dobre rozwiązanie SHM, należy odpowiedzieć na następujące pytania:

  • Którą strukturę należy monitorować?
  • Które z możliwych mechanizmów uszkodzeń lub awarii są istotne?
  • Jakie wartości pomiarowe są potrzebne?
  • Ile punktów pomiarowych jest potrzebnych?
  • Jaka dokładność jest wymagana?
  • Jak często należy wykonywać pomiary?
  • Czy pożądany jest monitoring ciągły czy okresowy?
  • Czy czujniki są umieszczone na zewnątrz?
  • Czy zasilanie bateryjne jest konieczne?
  • Jaki zasięg sieci bezprzewodowej należy pokonać?
  • Czy należy generować alarmy?
  • Czy konieczna jest integracja z istniejącym oprogramowaniem?

WiSeNode może pomóc w wyborze odpowiedniej architektury czujnika bezprzewodowego.


Bezpieczeństwo, niezawodność i jakość danych

W przypadku niezawodnego monitorowania stanu konstrukcji, czujnik nie jest jedynym istotnym czynnikiem.

Jakość całego łańcucha pomiarowego decyduje również o tym, czy dane będą użyteczne.

Ważne kwestie, które należy wziąć pod uwagę, to:

  • Prawidłowy montaż czujnika.
  • Kalibrowanie.
  • Kompensacja temperatury.
  • Częstotliwość pomiarów
  • Synchronizacja czasu.
  • Monitorowanie baterii
  • Wykrywanie utraty danych.
  • Bezpieczny transfer danych.
  • Okresowa kontrola systemu.
  • Walidacja limitów alarmowych.

W przypadku zastosowań, w których bezpieczeństwo ma kluczowe znaczenie, SHM musi stanowić część szerszej strategii kontroli i konserwacji.


Serwis i konserwacja systemów SHM

Sieci czujników bezprzewodowych również wymagają okresowych przeglądów.

Możliwe zadania obejmują:

  • Kontrola czujnika.
  • Kontrola elementów mocujących.
  • Sprawdzanie stanu baterii.
  • Sprawdzanie połączeń bezprzewodowych.
  • Kontrola bramy.
  • Kalibracja lub weryfikacja.
  • Aktualizacje oprogramowania.
  • Weryfikacja danych pomiarowych.
  • Analiza awarii.
  • Rozbudowa punktów pomiarowych.

Właściwa konserwacja pomaga zapewnić ciągłość i niezawodność systemu monitorowania.


Dlaczego warto wybrać WiSeNode i DEXMAN?

WiSeNode koncentruje się na technologii czujników bezprzewodowych i rozwiązaniach Przemysłowego Internetu Rzeczy (IIoT) dla zastosowań przemysłowych i infrastrukturalnych.

Dzięki połączeniu wiedzy technicznej firm DEXMAN i Bienfait możliwe jest udzielenie wsparcia w zakresie:

  • Dobór czujników SHM.
  • Bezprzewodowe moduły pomiarowe.
  • Pomiary odkształceń.
  • Pomiary drgań.
  • Pomiary kąta nachylenia.
  • Monitorowanie temperatury.
  • Rozwiązania bramkowe.
  • Zbieranie danych.
  • Integracja z istniejącymi systemami.
  • Porady techniczne.
  • Niestandardowe architektury czujników.

Dzięki temu możliwe jest opracowywanie rozwiązań SHM bazujących na czujnikach, które są zgodne ze strukturą, celami pomiarowymi i środowiskiem operacyjnym.


Często zadawane pytania dotyczące SHM opartego na czujnikach

Co oznacza SHM?

SHM to skrót od Structural Health Monitoring (Monitoring Stanu Struktury). Polega on na monitorowaniu stanu i zachowania konstrukcji za pomocą czujników, zbieraniu danych i analizie.

Które czujniki są najczęściej używane w SHM?

Powszechnie stosowanymi czujnikami są tensometry, akcelerometry, inklinometry, czujniki przemieszczenia i czujniki temperatury. Do zastosowań specjalistycznych wykorzystuje się również czujniki światłowodowe, ultradźwiękowe i emisji akustycznej.

Który czujnik nadaje się do monitorowania mostów?

W przypadku mostów często stosuje się kombinację akcelerometrów, tensometrów oraz czujników temperatury i przemieszczenia. Właściwy wybór zależy od konstrukcji i pożądanego celu pomiaru.

Jaka jest różnica pomiędzy tensometrem a akcelerometrem?

Tensometr mierzy lokalne odkształcenie materiału. Akcelerometr mierzy przyspieszenie i drgania konstrukcji.

Czym jest bezprzewodowy system SHM?

Bezprzewodowy system SHM zbiera dane pomiarowe za pomocą czujników i bezprzewodowych modułów pomiarowych i przesyła je do bramy lub centralnego systemu monitorującego.

Czy SHM może wykryć uszkodzenia strukturalne?

SHM może mierzyć zmiany, które mogą wskazywać na uszkodzenie. Do wiarygodnego określenia uszkodzenia wymagane są odpowiednie metody analityczne i często dodatkowe inspekcje.

Czy bezprzewodowy SHM jest dokładny?

Bezprzewodowy system SHM może być dokładny, gdy czujniki, elektronika pomiarowa, kalibracja, synchronizacja i komunikacja są prawidłowo zestrojone z aplikacją.

Czy czujniki SHM mogą działać na bateriach?

Tak. Wiele bezprzewodowych modułów czujników może działać na bateriach. Czas pracy baterii zależy między innymi od częstotliwości pomiarów, transferu danych i zużycia energii.

Czy możliwy jest ciągły monitoring?

Tak. W zależności od wybranego sprzętu i architektury pomiarowej, pomiary mogą być wykonywane w sposób ciągły lub okresowy.

Jakie czujniki są stosowane do monitorowania pęknięć?

Do monitorowania pęknięć można stosować m.in. czujniki przemieszczeń, czujniki tensometryczne, czujniki światłowodowe oraz specjalistyczne techniki akustyczne lub ultradźwiękowe.

Która technologia SHM jest odpowiednia dla turbin wiatrowych?

Akcelerometry, tensometry i czujniki temperatury są powszechnie stosowane do analizy drgań, odkształceń i obciążeń dynamicznych.

Czy SHM można połączyć z platformą chmurową?

Tak. Dane pomiarowe mogą być przesyłane do platformy chmurowej za pośrednictwem bram i odpowiednich połączeń komunikacyjnych w celu wizualizacji i analizy.

Jakie są zalety sieci czujników bezprzewodowych?

Sieci czujników bezprzewodowych redukują konieczność stosowania długich kabli i ułatwiają instalację oraz rozbudowę rozproszonych punktów pomiarowych.

Czy WiSeNode może łączyć różne typy czujników?

W zależności od wybranych modułów pomiarowych i interfejsów, w ramach jednej architektury monitorowania bezprzewodowego możliwe jest łączenie różnych typów czujników.

Ile kosztuje system SHM?

Koszty zależą od liczby punktów pomiarowych, typu czujników, dokładności pomiaru, technologii komunikacyjnej, instalacji, oprogramowania i pożądanych możliwości analizy.


Porady dotyczące technologii SHM opartej na czujnikach i technologii czujników bezprzewodowych

Czy chcesz monitorować most, budynek, turbinę wiatrową, obiekt przemysłowy lub inną krytyczną infrastrukturę za pomocą czujników?

WiSeNode i DEXMAN pomagają w doborze odpowiednich technologii do monitorowania stanu konstrukcji , w tym tensometrów, akcelerometrów, inklinometrów i bezprzewodowych sieci czujników.

Zajmujemy się całościowym rozwiązaniem pomiarowym: od doboru czujników i elektroniki pomiarowej, po bezprzewodową transmisję danych, bramy i integrację z centralnym systemem monitorowania.

Skontaktuj się z firmą WiSeNode lub DEXMAN, aby uzyskać porady techniczne na temat bezprzewodowych czujników SHM i dostosowanych rozwiązań monitorujących.


Dexman

My w Dexman wiemy lepiej niż ktokolwiek inny, że najważniejsze są właściwe informacje. Bo jeśli pomiar jest nieprawidłowy, rozwiązanie nie będzie dla Ciebie przydatne. Dotyczy to nie tylko rozwiązań, które oferujemy, ale również sposobu, w jaki się komunikujemy. W Dexman stawiamy na jakość, obsługę i zorientowanie na rozwiązania. Ważne jest, aby podawać prawidłowe informacje, proponować dobre rozwiązania i być wobec siebie szczerym.

Dexman to dostawca szerokiej gamy czujników tensometrycznych , platform wagowych , wag paletowych , wag dźwigowych , czujników siły , mierników momentu obrotowego , wzmacniaczy pomiarowych , czujników ciśnienia i czujników przemieszczenia . Oferujemy zarówno wersje standardowe, jak i komponenty na zamówienie oraz kompletne rozwiązania wagowe. W większości przypadków wybór odpowiednich komponentów rozpoczyna się od kompleksowego doradztwa.

Działamy między innymi w następujących sektorach: offshore, lotnictwo i kosmonautyka, logistyka, rolnictwo, żywność i farmacja. Dziękujemy za zainteresowanie produktami i usługami Dexman. Z niecierpliwością czekamy na możliwość skorzystania z naszych usług.

Kontakt

Jeśli chcesz uzyskać więcej informacji lub ofertę, skontaktuj się z nami.