Плановые и внеплановые обследования промышленных дымовых труб в среднем проводятся раз в 3–5 лет. Этого не всегда достаточно для своевременного выявления различных разрушений и негативных факторов. Проблему можно решить с помощью системы мониторинга и специальных датчиков, дающих полное представление о техническом состоянии объекта в режиме реального времени.
В СМИ регулярно появляются сообщения об авариях на ТЭЦ, связанных с разрушением высотных дымовых труб. Причины самые разные — несоблюдение правил эксплуатации, воздействие окружающей среды и прочие факторы. Так, в апреле 2021 года в Барнауле обрушилась верхняя часть второй дымовой трубы ТЭЦ-2.
По данным портала «Толк», в 2020 году трубу исследовала экспертная организация и вынесла заключение, из которого следует, что объект может прослужить ещё 17 лет. Мы не знаем других подробностей, но даже добросовестное исследование, проводимое раз в 5 лет, не гарантирует устойчивость и безопасную эксплуатацию промышленных труб. Для решения данной проблемы можно использовать стационарную систему мониторинга, которая с помощью датчиков и анализа данных будет контролировать состояние трубы в режиме реального времени и позволит выявить негативные тенденции на раннем этапе.
Примером такой системы для мониторинга состояния промышленных объектов является программная платформа SODIS Building M, подключённая к комплексу датчиков и вспомогательному оборудованию. Используемые методы сбора информации и набор датчиков будут зависеть от выбранной схемы мониторинга и контролируемых параметров. Для измерений параметров напряжённо-деформированного состояния железобетонных элементов используются струнные датчики деформации. Для мониторинга динамических характеристик трубы (период и декремент) на объекте устанавливается сеть акселерометров. Величина отклонения трубы от вертикали может измеряться с помощью наклономеров, автоматических дальномеров или даже приёмником ГНСС (Глобальной навигационной спутниковой системы). Неравномерность осадки фундамента можно отслеживать с помощью поверхностного наклономера, скважинного датчика осадки, гидростатической нивелирной системы и гидравлического датчика осадки.
Итого, в зависимости от потребностей заказчика, система мониторинга может использоваться для контроля деформаций трубы, отслеживания состояния основания и фундаментов, мониторинга динамических характеристик и для контроля крена объектов.
Мониторинг осадки фундамента
Осадка фундамента трубы контролируется комбинированным методом (рис. 1). Для измерения относительной осадки в основании трубы устанавливается цепочка гидронивелиров. Для получения абсолютной осадки дополнительно устанавливаются скважинные датчики осадки (скважинный экстензометр). В дополнение к скважинным датчикам возможно использование гидравлической системы контроля осадки.
Рис. 1
Мониторинг крена
Для определения крена трубы используются поверхностные датчики наклона. Прибор устанавливается на поверхность трубы в защитном кожухе (рис. 2).
Рис. 2
Мониторинг напряжений
Для данного показателя потребуется струнный датчик деформации. Прибор устанавливается на поверхность в подготовленные отверстия с помощью эпоксидной смолы (рис. 3).
Рис. 3
Динамический мониторинг
Подключённые к платформе SODIS Building M акселерометры позволяют в режиме онлайн осуществлять динамический мониторинг для отслеживания амплитуды колебаний трубы и определения частотного состава колебаний (рис. 4).
Рис. 4
Варианты размещения сервера
Существует три основных варианта установки системы мониторинга. Один из них предполагает размещение сервера данных на территории объекта и интеграцию системы в АСУ. При этом экспертная поддержка может осуществляться сторонней уполномоченной компанией c помощью удалённого доступа через интернет.
Второй вариант предполагает установку сервера в офисе экспертной организации, осуществляющей мониторинг и экспертную поддержку. В этом случае для других пользователей доступ к данным мониторинга предоставляется через интернет. В экстренных случаях сообщения о тревоге отправляются через СМС/email. Удобство для специализированных организаций в том, что система может быть расширена и масштабирована на другие объекты.
Также есть возможность разместить данные на облачном сервере «СОДИС Лаб» с доступом для всех пользователей через интернет. В остальном всё будет работать также, как во втором варианте.
О системе SODIS Building M и облачной платформе SODIS.IO
Программный комплекс SODIS Building M предназначен для оценки деформационного состояния сооружений на основе данных от различных источников. К системе могут быть подключены датчики любых производителей, в том числе отечественных. Платформа зарегистрирована в реестре отечественного ПО и используется на большом количестве объектов, например, на небоскрёбах делового центра «Москва-Сити».
Для ряда проектов оптимальным является развёртывание системы мониторинга с использованием облачного сервиса. В этом случае всё необходимое программное обеспечение установлено на серверах «СОДИС Лаб», расположенных на территории России. Такой вариант реализации системы позволяет удалённо проводить мониторинг технического состояния объектов капитального строительства без необходимости инвестировать в полноценную ИТ-инфраструктуру. Решение используется в процессе строительства московского жилого квартала «Амурский парк», которое осуществляет ГК «ПИК».
