Case study

Monitoring stanu technicznego konstrukcji łukowego mostu drogowego nad Kłodnicą w ciągu ul. Panewnickiej w Gliwicach

Głównym celem demonstracji była integracja systemu monitorowania stanu konstrukcji (SHM) z urządzeniami MR na skalę przemysłową.

W tym celu aby zintegrowano rzeczywisty system SHM z urządzeniami MR i modelem BIM w celu wizualizacji wyników SHM w MR.

Ponadto wyniki monitorowania zostaną wykorzystane do określenia przyczyn wyboczenia stalowych wieszaków i oceny wpływu tej nieprawidłowości na nośność mostu.

Podstawowymi zadaniami i elementami zagadnienia były:

  • Opracowanie planu SHM mostu na podstawie wyników analizy FE
  • Instalacja czujników bezprzewodowych zgodnie z opracowanym planem
  • Pomiar danych SHM przez trzy tygodnie
  • Implementacja modelu mostu w MR
  • Wizualizacja wyników SHM w MR przy użyciu HL

Cały system SHM tego mostu obejmuje następujące urządzenia.

  • Bramka komunikacyjna FlatMesh 3G służąca do komunikacji z bezprzewodowymi czujnikami i monitorem internetowym Sencieve WebMonitor
  • Jednego czujnika automatycznego szczelinomierza do pomiaru przemieszczenia wzdłużnego
  • Jednego czujnika pochyłomierczego do pomiaru kąta obrotu pokazującego obrót mostu w 3 osiach
  • Jednego optycznego czujnika przemieszczenia do pomiaru przemieszczenia pionowego i obrotu w środku pomostu, wraz z ugięciem płyty nośnej

Analiza FE Elementów Skończonych wykazała, że temperatura jest głównym parametrem wpływającym na pracę mostu, więc dla każdego czujnika uwzględniono również odczyty pomiarów temperatury na pokładzie.

Wymienione wyżej czujniki przekazują zdalnej i automatycznie dane do platformy zarządzania danych Webmonitor. 

Pomiar temperatury przez wszystkie czujniki

Pomiar przemieszczenia za pomocą LD i CM

Obrót pomostu mostu w osi x przez TM i LD

Obrót pomostu mostu w osi y przez TM i LD

Jednak najważniejszym aspektem tej demonstracji była integracja SHM z platformą Mixed Reality , zaprojektowanej i wykonanej przez studentów Politechniki Śląskiej. Połączenie to jest nawiązywane za pomocą urządzenia HL, które służy do wizualizacji danych SHM w MR. Poza samą wizualizacją, oferuje również inteligentne możliwości monitorowania stanu, w których inspektorzy mostów mogą jednocześnie oglądać wirtualne i rzeczywiste modele mostów. W ten sposób dane z inspekcji mostu mogą być pobierane i udostępniane z terenu mostu. Co więcej, narzędzie do współpracy HL pozwala kilku partnerom zdalnie dołączyć do inspekcji mostu i pomóc inspektorowi mostu w podejmowaniu decyzji dotyczących kwestii zdrowotnych mostu na miejscu. Wdrożenie mostu w MR pokazano na rysunku 5 przy użyciu HL.

Eksperyment ten zbadał możliwości inteligentnego monitorowania stanu konstrukcji mostów przy użyciu aplikacji AR/MR oraz sprytnego łączenia danych matematycznych wraz z empirycznymi pomiarami monitoringowymi, dostarczanymi do modelu BIM w sposób ciągły, automatyczny i zdalny.

W ten sposób badania te próbują stworzyć centrum różnych rozwijających się dziedzin, takich jak SHM, BIM, AI i AR oraz integrować je z najnowocześniejszymi narzędziami pomiarowo-diagnostycznymi dostępnymi na rynku.