Мониторинг деформации (также называемый деформационным обследованием ) — это систематическое измерение и отслеживание изменения формы или размеров объекта в результате напряжений, вызванных приложенными нагрузками. Мониторинг деформации — это основной компонент регистрации измеренных значений, которые могут использоваться для дальнейших вычислений, анализа деформации, профилактического обслуживания и сигнализации. [1]
Мониторинг деформаций в первую очередь связан с областью прикладной геодезии , но может также иметь отношение к гражданскому строительству, машиностроению, строительству и геологии. Измерительные приборы, используемые для мониторинга деформаций, зависят от области применения, выбранного метода и предпочтительного интервала измерений.
Измерительные приборы
Измерительные приборы (или датчики) можно разделить на две основные группы: геодезические и геотехнические датчики. Оба измерительных прибора можно легко объединить в современный мониторинг деформаций.
Геодезические измерительные приборы измеряют геопривязанные (относительно установленных местоположений за пределами зоны мониторинга) смещения или движения в одном, двух или трех измерениях. Это включает использование таких инструментов, как тахеометры , нивелиры , InSAR , [2] и приемники глобальной навигационной спутниковой системы .
Мониторинг деформаций может быть ручным или автоматическим. Ручной мониторинг деформаций — это работа датчиков или приборов вручную или ручная загрузка собранных данных с приборов мониторинга деформаций. Автоматический мониторинг деформаций — работа группы программных и аппаратных элементов для мониторинга деформаций, которая после настройки не требует вмешательства человека для функционирования.
Обратите внимание, что анализ деформаций и интерпретация данных, собранных системой мониторинга, в это определение не включены.
Автоматизированный мониторинг деформации требует, чтобы приборы общались с базовой станцией. Используемые методы связи включают:
Регулярность мониторинга и временной интервал измерений должны учитываться в зависимости от приложения и объекта мониторинга. Объекты могут подвергаться как быстрому, высокочастотному движению, так и медленному, постепенному движению. Например, мост может колебаться с периодом в несколько секунд из-за влияния движения и ветра, а также постепенно смещаться из-за тектонических изменений.
Регулярность : варьируется от нескольких дней, недель или лет для ручного мониторинга и непрерывно для автоматических систем мониторинга.
Интервал измерения : от долей секунды до часов.
Анализ деформации
Анализ деформации связан с определением того, является ли измеренное смещение достаточно значительным, чтобы гарантировать ответ. Данные о деформации должны быть проверены на статистическую значимость , а затем проверены на соответствие указанным пределам и рассмотрены, чтобы увидеть, подразумевают ли движения ниже указанных пределов потенциальные риски.
Программное обеспечение получает данные с датчиков, вычисляет значимые значения из измерений, записывает результаты и может уведомлять ответственных лиц в случае превышения порогового значения. Однако оператор-человек должен принимать взвешенные решения о надлежащем ответе на движение, например, независимая проверка посредством инспекций на месте, реактивный контроль, такой как структурный ремонт, и аварийное реагирование, такое как процессы отключения, процессы сдерживания и эвакуация с места.
^ Литература, под редакцией JFA Moore (1992). Мониторинг строительных конструкций . Blackie and Son Ltd. ISBN 0-216-93141-X , США и Канада ISBN 0-442-31333-0
^ Дай, Керен; Ли, Чжэньхун; Томас, Роберто; Лю, Госян; Ю, Бин; Ван, Сяовэнь; Чэн, Хайцинь; Чэнь, Цзяцзюнь; Стокамп, Джулия (декабрь 2016 г.). «Мониторинг активности мегаоползня Дагуанбао (Китай) с использованием интерферометрии временных рядов Sentinel-1 TOPS». Дистанционное зондирование окружающей среды . 186 : 501–513. Bibcode : 2016RSEnv.186..501D. doi : 10.1016/j.rse.2016.09.009 . hdl : 10045/58331 . ISSN 0034-4257.
^ Пардо, Хуан Мануэль; Лосано, Антонио; Эррера, Херардо; Мулас, Хоакин; Родригес, Анхель (15 сентября 2013 г.). «Инструментальный мониторинг проседаний вследствие отбора подземных вод в городе Мурсия (Испания)». Экологические науки о Земле . 70 (5): 1957–1963. Бибкод : 2013EES....70.1957P. дои : 10.1007/s12665-013-2710-7. ISSN 1866-6280. S2CID 129563648.
^ Диас, Э.; Роблес, П.; Томас, Р. (октябрь 2018 г.). «Мультитехнический подход к оценке повреждений и укреплению зданий, расположенных на просадочных участках: пример 7-этажного здания из железобетона в Мурсии (юго-восточная Испания)». Инженерные сооружения . 173 : 744–757. Bibcode : 2018EngSt.173..744D. doi : 10.1016/j.engstruct.2018.07.031. hdl : 10045/77547 . ISSN 0141-0296. S2CID 115671942.
^ Мартинес Марин, Рубен; Силлерико, Элеонора; Эскерро, Пабло; Мархамало, Мигель; Эррера, Херардо; Дуро, Хавьер (05 августа 2015 г.). «Мониторинг оседания грунта в городских условиях: туннели М-30 под Мадридом (Испания): Мониторинг оседания земли в городских районах: туннели М-30 в городе Мадрид (Испания)». Инженерия и исследования . 35 (2): 30–35. doi : 10.15446/ing.investig.v35n2.46614. ISSN 2248-8723.
^ Пастор Хосе Луис; Томас, Роберто; Леттьери, Лука; Рикельме, Адриан; Кано, Мигель; Инфанте, Донато; Рамондини, Массимо; Ди Мартире, Диего (12 августа 2019 г.). «Интеграция данных из нескольких источников для исследования глубокого оползня, повлиявшего на мост». Дистанционное зондирование . 11 (16): 1878. Бибкод : 2019RemS...11.1878P. дои : 10.3390/rs11161878 . hdl : 10045/95884 . ISSN 2072-4292.
^ Томас, Роберто; Гарсия-Барба, Хавьер; Кано, Мигель; Санабрия, Маргарита П; Иворра, Сальвадор; Дуро, Хавьер; Эррера, Херардо (ноябрь 2012 г.). «Оценка ущерба от проседания готической церкви с использованием дифференциальной интерферометрии и полевых данных». Structural Health Monitoring . 11 (6): 751–762. doi : 10.1177/1475921712451953. hdl : 10045/55037 . ISSN 1475-9217. S2CID 112142102.
^ Томас, Роберто; Гарсиа-Барба, Хавьер; Кано, Мигель; Санабриа, Маргарита П; Иворра, Сальвадор; Дуро, Хавьер; Эррера, Херардо (ноябрь 2012 г.). «Оценка ущерба от просадки готической церкви с использованием дифференциальной интерферометрии и полевых данных». Структурный мониторинг здоровья . 11 (6): 751–762. дои : 10.1177/1475921712451953. hdl : 10045/55037 . ISSN 1475-9217.
^ Эррера, Г.; Альварес Фернандес, Мичиган; Томас, Р.; Гонсалес-Нисьеса, К.; Лопес-Санчес, Х.М.; Альварес Виджил, AE (сентябрь 2012 г.). «Судебно-медицинский анализ зданий, пострадавших в результате просадки горных работ, на основе дифференциальной интерферометрии (Часть III)». Инженерный анализ отказов . 24 : 67–76. doi :10.1016/j.engfailanal.2012.03.003. hdl : 20.500.12468/749 . ISSN 1350-6307.
^ Дай, Керен; Ли, Чжэньхун; Томас, Роберто; Лю, Госян; Ю, Бин; Ван, Сяовэнь; Чэн, Хайцинь; Чэнь, Цзяцзюнь; Стокамп, Джулия (декабрь 2016 г.). «Мониторинг активности мегаоползня Дагуанбао (Китай) с использованием интерферометрии временных рядов Sentinel-1 TOPS». Дистанционное зондирование окружающей среды . 186 : 501–513. Bibcode : 2016RSEnv.186..501D. doi : 10.1016/j.rse.2016.09.009 . hdl : 10045/58331 . ISSN 0034-4257.
^ Fernández, J.; Yu, T.-T.; Rodrı́guez-Velasco, G.; González-Matesanz, J.; Romero, R.; Rodrı́guez, G.; Quirós, R.; Dalda, A.; Aparicio, A.; Blanco, MJ (июнь 2003 г.). «Новая система геодезического мониторинга на вулканическом острове Тенерифе, Канарские острова, Испания. Сочетание методов InSAR и GPS». Journal of Volcanology and Geothermal Research . 124 (3–4): 241–253. Bibcode : 2003JVGR..124..241F. doi : 10.1016/S0377-0273(03)00073-8.
^ Томас, Роберто; Маркес, Иоланда; Лопес-Санчес, Хуан М.; Дельгадо, Хосе; Бланко, Пабло; Майорки, Хорди Х.; Мартинес, Моника; Эррера, Херардо; Мулас, Хоакин (октябрь 2005 г.). «Картирование проседания грунта, вызванного чрезмерной эксплуатацией водоносного горизонта, с использованием усовершенствованной дифференциальной SAR-интерферометрии: тематическое исследование Vega Media на реке Сегура (юго-восток Испании)». Дистанционное зондирование окружающей среды . 98 (2–3): 269–283. Бибкод : 2005RSEnv..98..269T. дои : 10.1016/j.rse.2005.08.003. ISSN 0034-4257.
^ "Циклоп". Sixense . Получено 3 декабря 2022 г. .
Литература, Б. Глисич и Д. Иноди (2008). Волоконно-оптические методы для мониторинга состояния конструкций . Wiley. ISBN 978-0-470-06142-8
Литература, Джон Данниклифф (1988,1993). Геотехнические приборы для мониторинга эксплуатационных характеристик . Wiley. ISBN 0-471-00546-0
Дальнейшее чтение
American Surveyor, Elevated Monitoring (стр. 6–12) Архивировано 03.03.2016 на Wayback Machine
Боццано, Франческа; Чиприани, Иван; Маццанти, Паоло; Престининци, Альберто (2011). «Модели смещения оползня, пострадавшего от деятельности человека: выводы из наземного мониторинга InSAR». Природные опасности . 59 (3): 1377. Bibcode : 2011NatHa..59.1377B. doi : 10.1007/s11069-011-9840-6. S2CID 52085843.
Крупнейший в Северной Америке медный рудник, автоматизированная интегрированная система мониторинга рудника. Архивировано 03.03.2016 на Wayback Machine
Использование радара устойчивости склона (SSR) при управлении опасностями, связанными с неустойчивостью склона, бюллетень AusIMM, январь/февраль 2008 г.
Применение и ограничения автоматизированных моторизованных тахеометров Дуглас С. Рой, PE, M.ASCE и Пьер Гувен, AMASCE
The American Surveyor (октябрь 2007 г.) - круглосуточный мониторинг конструкций. Архивировано 03.03.2016 на Wayback Machine.
Мониторинг открытых горных разработок с использованием комбинированных спутниковых приемников GNSS и роботизированных тахеометров
Инженерные решения с Trimble 4D Control, Trimble Survey Controller, Trimble S8 Total Station Белая книга, Trimble 2007
Достижения в области RTK и постобработки данных с использованием одночастотного GPS
Nachweis von Turmbewegungen mit einem Multisensorsystem
Мониторинг мостов Гонконга в режиме реального времени Кинематические пролеты The Gap
FIG 2001 - Разработка программного обеспечения для современных систем мониторинга