Волоконно-оптические датчики для строительного мониторинга
Использование волоконно-оптических измерительных систем в строительном мониторинге - вещь довольно заурядная в Европе и США. Однако в России в этом направлении делаются первые шаги. С точки зрения качества производимых датчиков и волоконно-оптических технологий эти шаги далеко не робкие.
Главная трудность, сопровождающая становление мониторинга на базе волоконной оптики, - это осознание необходимости мониторинга как такового на стройплощадке. Не вдаваясь в описание всех преимуществ, которые резко выдвинули волоконно-оптические датчики в лидеры контрольных систем для строительного мониторинга, отметим, что лучшим аргументом в пользу выбора таких датчиков являются качество и надежность, продемонстрированные ими на строительных объектах.
Сегодня датчики, установленные на вышеописанных объектах, могут дать еще один пласт информации, важный для оценки технического состояния здания. Речь идет о том, что реальный опрос каждого датчика давления в грунте или датчика деформации фактически осуществляется более 200 раз в секунду. Только после дополнительной математической обработки полученного массива "сырого" сигнала электронный блок заносит итоговое текущее значение в массив накопления данных.
При соответствующей оценке возможности выделения полезного сигнала на фоне шума и обеспечения заданной точности можно "поручить" датчику регистрировать не только давление или деформацию в контрольной точке, но и "сообщать" о вибрациях грунта, фундамента или колонны в режиме "on-line".
Причем датчики, которые сегодня установлены в железобетоне, не требуют извлечения или подсоединения к дополнительному оборудованию. Расширить границы получаемой информации за счет регистрации колебаний грунта или какого-либо конструктивного элемента можно при помощи корректировки программы опроса и обработки полученного сигнала.
Предварительные оценки показали, что вибрации, характерные для высотных зданий (до 1 Гц), вполне укладываются в границы, которые может охватить волоконно-оптический датчик. Работы в этом направлении ведутся и в ближайшее время система мониторинга напряженно-деформированного состояния сооружения будет дополнена важнейшим инструментом для оценки сейсмической устойчивости здания, а также контроля карстовых пустот в грунте.