虹科案例 | 建筑物邻近挖掘工地的结构健康监测

一、 前言

 

工程与建筑

行业<<<<

工程与建筑——建筑结构健康监测

摘要<<<<

在现代城市环境中，重型建筑施工常常必须在毗邻的邻近建筑和结构附近进行，而这些建筑和结构在挖掘和施工期间必须保持开放以供商业或居住使用。

传统的测量技术允许对位移进行+/-5mm的精度测量，但虹科Dimetix激光测距传感器技术允许在距离高达500米的范围内以±1毫米的精度进行测量，以便检测结构的任何移位或位移。

在如今高密度的建筑工地中，这些系统提供了更准确、更精确的方法，用于保护毗邻的建筑物和基础设施，防止因建筑施工而造成的损坏。

二、 挑战

Civionic Engineering & Consulting Inc.收到了一项独特的请求，需要测量三个自由度中的毫米级位移。该公司在华盛顿州设有办事处，被要求在三个月的时间内开发一个新的多轴、多传感器的结构健康监测系统。

在繁忙的体育综合场地中心，新的塔楼开发需要在距离三座现有桥墩仅几英尺的地方进行挖掘。开发商需要确保在新的高320英尺的综合商业/住宅开发的挖掘和建设期间，现有桥梁结构不发生任何位移。

现有桥梁结构的位移可能会产生灾难性的后果。结构的所有者希望在挖掘前建立一个高精度的测量系统，以便在挖掘和建设期间检测任何异常情况。

三、 解决方案

 

通过将3个Dimetix激光测距传感器与专业的高精度2D激光位置目标检测器相结合，Civionic Engineering & Consulting为客户提供了0.3毫米的激光读数精度和0.1毫米的检测器精度。

这些IP65防护等级的激光传感器配备了可选的加热器，以承受温度变化和恶劣的外部条件，并测量桥墩到体育场的横向位移，而检测器则测量横向和垂直位移。这些系统于2014年7月部署，并自那以后每天24小时、每周7天不间断地收集读数。

主要应用说明<<<<

-该结构健康监测系统实现了24/7的数据收集和观测，具有毫米级的精度，这是传统测量方法所无法达到的。

-精确的数据收集和监测使得体育场在挖掘和建设过程中保持运营。

-高密度建筑区域内的相邻建筑和基础设施得到了保护，免受损坏。

-在温度变化和恶劣外部条件下，对结构位移进行长距离监测。

-无需维护——没有易损动件或易断的电缆。

-经济、坚固、紧凑的设计。

四、 虹科Dimetix激光测距传感器

 

虹科Dimetix激光测距传感器坚固耐用，精度高，经济高效，并且易于集成到大多数客户的控制系统中。这些激光器是测量孔深度的理想选择，并具有以下关键特性：

1. 适用于大型设施的长测量范围

虹科Dimetix提供的激光器可以在0.05米到500米的范围内测量。

2. 小的测量光斑尺寸，便于瞄准较小的目标板

接近激光的光斑尺寸约为0.15英寸;在 2m 处仅长到约 100 英寸大小

3. 绝对位置准确性和高重复性

虹科Dimetix D系列激光传感器提供高达1毫米的绝对准确性和0.3毫米的重复性。Dimetix激光器是绝对的，无需像传统轮式编码器那样重新校准。

4. 可扩展温度范围

虹科Dimetix提供具有扩展温度范围的激光器，可覆盖-40°C到+60°C的范围。这对于户外起重机和高温轧机起重机非常有益，因为其温度要么非常低，要么非常高。

5. 与典型控制系统匹配的输出协议和接口

包括：各种通讯接口如SSI、RS-422/485、RS-232和2个数字输出。

此外，还可以选择工业以太网接口PROFINET、EtherNET/IP和EtherCAT

6. 全系列配件

• NEMA 4X 和防爆外壳
• 安装支架
• 电缆布线
• 显示器和过程仪表