! Для внутреннего использования в ООО «М2М телематика» ! Автоматизированная система контроля деформаций и смещений Москва, 2013 Мониторинг сооружений автодорожной. - презентация

1 ! Для внутреннего использования в ООО «М2М телематика» ! Автоматизированная система контроля деформаций и смещений Москва, 2013 Мониторинг сооружений автодорожной инфраструктуры

2 ! Для внутреннего использования в ООО «М2М телематика» ! 2 Актуальность создания системы Создание автоматизированной системы контроля деформаций и смещений объектов дорожной инфраструктуры и прилегающих геомассивов Масштаб сети федеральных автомобильных дорог Стратегическая важность сложных инженерных сооружений Сложные природно-климатические условия Повышение интенсивности транспортных потоков Износ объектов дорожной инфраструктуры Высокие затраты на устранение возможных последствий, вызванных разрушениями инженерных сооружений, риск гибели людей, а также существенный экономический ущерб вследствие временного прекращения движения на поврежденном участке дорог, требуют применения средств и систем дистанционного мониторинга с возможностью раннего местоопределения дефектов на объектах автодорожной инфраструктуры.

3 ! Для внутреннего использования в ООО «М2М телематика» ! 3 Цели и задачи создания системы Основные задачи автоматическое определение (в реальном времени и в постобработке) параметров положения, движения, колебаний (трехмерных деформаций), напряженно-деформированного состояния объекта дорожной инфраструктуры; автоматическое формирование сигналов о достижении элементами конструкции объекта дорожной инфраструктуры предельных (заданных) параметров состояния, автоматическая выдача диспетчеру и внешним потребителям информации о технико-эксплуатационном состоянии контролируемых объектов. Цели создания системы Повышение оперативности реагирования на изменения состояния сложных инженерных сооружений и прилегающих геомассивов за счет автоматизации их мониторинга на основе комплексного применения технологий высокоточной спутниковой навигации и контроля геотехнического состояния.

4 ! Для внутреннего использования в ООО «М2М телематика» ! 4 Стадии создания системы Федеральное дорожное агентство в плановом порядке разрабатывает инновационные перспективные методы и средства автоматизированного контроля состояния сложных инженерных сооружений и геомассивов на основе использования современных навигационных, телеметрических и телекоммуникационных технологий

5 ! Для внутреннего использования в ООО «М2М телематика» ! 5 Объекты автоматизации и контроля 1. Инженерный корпус хостинского тоннеля. 2. Хостинская эстакада. 3. Верхнее подпорное сооружение (а/д М27 Джубга- Сочи км ). 4. Нижнее подпорное сооружение (а/д М27 Джубга- Сочи км ) Все пилотные объекты функционируют как единый опытный участок – фрагмент многообъектовой локальной сети За период ОЭ – 3 месяца оборудование подтвердило свои точностные характеристики Получено тиражируемое решение для построения ведомственной АСУ мониторинга объектов Все пилотные объекты функционируют как единый опытный участок – фрагмент многообъектовой локальной сети За период ОЭ – 3 месяца оборудование подтвердило свои точностные характеристики Получено тиражируемое решение для построения ведомственной АСУ мониторинга объектов

6 ! Для внутреннего использования в ООО «М2М телематика» ! 6 Основные элементы системы Состав системы позволяет полноценно контролировать большинство факторов, влияющие на объекты контроля Аппаратно-программный комплекс диспетчерского пункта Инженерная инфраструктура 10 км. кабальных трасс (2,5 км – волоконно-оптических линий, более 3 км линий электропередач, более 3-х км соединительных линий) Технологический контур измерений смещения, деформаций, напряженности элементов сооружения > 120 точек контроля, 6 скважин, 9 шурфов Технологический контур определения местоположения по сигналам ГЛОНАСС/GPS 19 точек контроля Технологический контур измерения параметров состояния окружающей среды 1 метеостанция2 камерыТехнологический контур контроля оперативной обстановки Технологический контур формирования поправок позиционирования по сигналам ГЛОНАСС/GPS. 1 базовая станция

7 ! Для внутреннего использования в ООО «М2М телематика» ! 7 Аппаратно-программный комплекс диспетчерского пункта Основные задачи: Сбор, хранение и представление информации о состоянии контролируемых объектов Сигнализация о возникновении происшествий Поддержка действий диспетчера в соответствии с возникшей обстановкой на контролируемых объектах Предоставление данных видеоконтроля состояния элементов конструкции контролируемых объектов. Аппаратно-программный комплекс диспетчерского пункта – основной инструмент эксплуатирующей организации для автоматизированного постоянного достоверного мониторинга состояния контролируемых объектов и анализа процессов, происходящих с ним

8 ! Для внутреннего использования в ООО «М2М телематика» ! 8 Технологический контур определения местоположения по сигналам ГЛОНАСС/GPS Состав: 1.Локальная базовая станция 2.Измерительные станции-роверы (19 станций роверов) 3.Навигационное вычислительное устройство Точностные характеристики: определение смещений объектов контроля дорожной инфраструктуры в реальном масштабе времени 2-3 см определение смещений объектов контроля дорожной инфраструктуры в постобработке – 4-5 мм Оборудование контура устанавливается на всех объектах контроля и обеспечивает измерение смещений точек контроля в абсолютных величинах одновременно по трем взаимно перпендикулярным осям с потенциальной ошибкой в несколько миллиметров. Обеспечивает возможность комплексирования с другими контурами контроля, работу в реальном времени независимо от времени суток и погодных условий. Оборудование контура устанавливается на всех объектах контроля и обеспечивает измерение смещений точек контроля в абсолютных величинах одновременно по трем взаимно перпендикулярным осям с потенциальной ошибкой в несколько миллиметров. Обеспечивает возможность комплексирования с другими контурами контроля, работу в реальном времени независимо от времени суток и погодных условий.

9 ! Для внутреннего использования в ООО «М2М телематика» ! 9 Технологический контур измерений смещения, деформаций, напряженности элементов сооружения Датчики угла наклона – 30 шт. Диапазон: - ±10°, Точность: 0.001°. Датчик температуры - 30 шт Диапозон: от - 40 С° до +60 С° Точность: С° Датчики линейных перемещений - 60 шт Диапозон: 0-80 мм Точность: 0.1 мм Предназначены для измерения линейных, угловых перемещений элементов конструкции сооружений и температуры в местах установки Оборудование контура устанавливается на противооползневых стенках и обеспечивает измерения низкодинамичных и высокодинамичных процессов смещений элементов конструкций объектов контроля относительно друг друга.

10 ! Для внутреннего использования в ООО «М2М телематика» ! 10 Технологический контур измерений смещения, деформаций, напряженности элементов геомассивов Инклинометры скважинные – 30 шт Диапазон: до 100 мм Точность: 0.1 мм Датчик уровня грунтовых вод – 1 шт. Диапозон: до 100 кПа Точность: 0.1 кПа Датчики давления грунта – 9 шт Диапозон: до 700 кПа Точность: 0,1 кПа Предназначены для измерения смещений прилегающих геомассиов и их воздействия на сооружения дорожной инфраструктуры Оборудование контура устанавливается на прилегающих геомассиве верхнего подпорного сооружения и обеспечивает измерение низкодинамичных деформационных процессов воздействия на сооружения объектов дорожной инфраструктуры.

11 ! Для внутреннего использования в ООО «М2М телематика» ! 11 Технологический контур контроля оперативной обстановки Технологический контур измерения параметров состояния окружающей среды Предназначен для видеонаблюдения за объектом контроля и измерения параметров окружающей среды Видокамеры – 2 шт Угол обзора – ° Разрешение – 600 телевизионных линий Метеостанция – 1 шт. Диапазон измерения температур : - 50 С° до +60 С° Точность измерения температуры: 0.3 С° Диапазон измерения давления: гПа Точность измерения давления: 0,5 гПа Диапазон измерения относительной влажности воздуха: 0-100% Точность измерения относительной влажности: 3%

12 ! Для внутреннего использования в ООО «М2М телематика» ! 12 Основные результаты. Навигационный контур Период наблюдений: – Состояние объектов на : 1.Нижнее подпорное сооружение – норма 2.Верхнее подпорное сооружение – норма 3.Эстакада- норма Точностные характеристики: точность определения смещения объектов (в реальном времени) – 2-3 см точность определения смещения объектов (в режиме постобработки) – 5 мм количество достоверных данных на суточном интервале не менее 96% В январе 2013 зафиксировано относительное смещение контролируемых точек на нижнем и верхнем подпорном сооружениях в пределах мм по результатам постобработки данных. По результатам опытной эксплуатации была подтверждена возможность применения технологий спутникового навигации на основе ГЛОНАСС/GPS в системах контроля деформаций и смещений объектов дорожной инфраструктуры.

13 ! Для внутреннего использования в ООО «М2М телематика» ! 13 Основные результаты. Контур измерительного оборудования Период наблюдений: – Интервал опроса оборудования: Верхнего подпорного сооружения – 20 мин. Нижнего подпорного сооружения – 10 мин; Точностные характеристики: Точность измерения смещений – 0,05 мм Точность измерения углов – 0,001° В январе 2013 зафиксированы подвижки геомасива прилегающего к верхнему подпорному сооружению в пределах 7 мм. По результатам опытной эксплуатации был подтвержден синергетический эффект комплексного использования навигационных технологий с геотехническим оборудованиям, позволяющий повысить достоверность и точность контролируемых параметров.

14 ! Для внутреннего использования в ООО «М2М телематика» ! 14 Преимущества и эффект от создания системы Прогнозирование изменений состояния сооружений Переход от системы планово-предупредительных работ к эксплуатации по состоянию Снижение затрат на диагностику состояния сооружений (особенно удаленных) Оперативный мониторинг состояния сооружений, в т.ч. в реальном времени Создаваемое комплексное решение повысит эффективность эксплуатации сложных инженерных сооружений в автомобильном хозяйстве и прогнозирования возникновения критических состояний элементов инфраструктуры. Снижение затрат эксплуатирующей организации при оценке напряженно-деформированного состояния сооружений (15%)* Снижение затрат при проведении ремонтно- восстановительных работ (15%)* КЛЮЧЕВЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА ЭФФЕКТ СОЗДАНИЯ СИСТЕМЫ *Экспертное заключение Института системного анализа РАН

15 ! Для внутреннего использования в ООО «М2М телематика» ! 15 Перспективы развития проекта Экспериментальная отработка и комплектование типовых конфигураций объектового измерительного оборудования для различных объектов контроля Развитие методического обеспечения и математического аппарата оценки состояния контролируемых объектов на основе комплексного использования применяемого измерительного оборудования Разработка отраслевых методических документов, определяющих требования к автоматизированным системам контроля состояния инженерных сооружений и геомассивов автодорожного комплекса Проведение исследований новых (побочных) применений создаваемой системы (например, контроль массы проезжающего транспорта (за счет измеряемых колебаний контролируемого полотна) с его идентификацией посредством системы видеонаблюдения) Создан уникальный экспериментальный полигон для отработки программно-технических комплексов, математических моделей и методического аппарата по автоматизированному мониторингу объектов дорожного хозяйства. Созданный задел подлежит дальнейшему развитию и использованию в интересах Федерального дорожного агентства Тиражирование системы на другие объекты дорожной инфраструктуры федеральных автомобильных дорог