Высокоточные инклинометры серии Leica Nivel200 (Nivel210/Nivel220)

Мониторинг крупных, сложных или потенциально опасных инженерных объектов становится все более актуальной задачей при их строительстве или эксплуатации. Геодезический мониторинг позволяет периодически или непрерывно в автоматическом режиме отслеживать положение контрольных точек, находящихся внутри или в непосредственной близости от активной зоны деформаций. Такие измерения дают возможность оценить силу воздействия на объект того или иного внешнего фактора, определить величину, направление и вид деформации (сдвиг, изгиб, кручение и т. п.), а также скорость протекающих процессов, предупредить о выходе величин деформаций за заданные границы, оценить риски, присущие объектам мониторинга. Все это позволяет не только своевременно выявлять и предотвращать негативные воздействия внешних факторов во время строительства или эксплуатации объекта, но и при относительно невысоких затратах на мониторинг обеспечивает существенное уменьшение потенциальных финансовых потерь при возникновении отклонений от проектных параметров.

Как правило, в системах геодезического мониторинга используются различные типы геодезических, геотехнических и специальных приборов и датчиков (электронные тахеометры, приемники GNSS, инклинометры измерители наклона, термометры, тензометрические датчики и т. п.) с соответствующим программным обеспечением. При выборе типов и параметров инструментов для формирования системы мониторинга важно представлять диапазоны частот и амплитуд деформаций исследуемого объекта, а также характеристики факторов внешнего воздействия. Иными словами необходимо выбрать оптимальную частоту и пределы измерений для достижения поставленной цели.

Состав систем геодезического мониторинга инженерных объектов, предлагаемых компанией Leica Geosystems (Швейцария)

Описание: http://www.gisa.ru/pic/art/gis38460.jpg

Рис. 1. Инклинометр Leica Nivel200 имеет максимальную точность измерения наклона 0,001 mrad, что эквивалентно линейному отклонению 1 мм на 1 км расстояния, и точность измерения температуры до 0,1 С. Пределы измерения углов составляют 3,0 mrad, минимальное время измерения 0,33 с

Первые комплексы оборудования и программных продуктов в качестве составляющих систем для геодезических измерений компания Leica Geosystems разработала и внедрила в 1992 г. Постоянно совершенствуя системы мониторинга, компания накопила значительный опыт по наблюдению за состоянием как природных, так и антропогенных объектов в разных странах мира. Обычно в состав систем геодезического мониторинга, предлагаемых компанией Leica Geosystems, входят электронные автоматизированные тахеометры, приемники спутникового позиционирования и высокоточные измерители наклона инклинометры.
Высокоточные датчики наклона (инклинометры)

Работа высокоточных инклинометров серии Leica Nivel200 (Nivel210/Nivel220) основана на принципах оптоэлектроники. Приборы позволяют одновременно измерять углы наклона исследуемых объектов по двум осям и температуру в точке установки. Инклинометр Leica Nivel200 имеет максимальную точность измерения наклона 0,001 mrad, что эквивалентно линейному отклонению 1 мм на 1 км расстояния, и точность измерения температуры до 0,1 С. Пределы измерения углов составляют 3,0 mrad, минимальное время измерения 0,33 с. Непрерывное получение данных в режиме реального времени и их обработка поддерживаются специализированным программным обеспечением Leica GeoMoS и Leica GNSS QC.

Инклинометры серии Leica Nivel200 применяются для контроля состояния таких строительных конструкций и инженерных сооружений, как мачты, пилоны, плотины, мосты, высотные здания, опоры линий электропередачи, тоннели, а также промышленного и технологического оборудования, т. е. там, где нужна высокоточная оперативная информация о величине наклона и его направлении. Основное назначение инклинометров Leica Nivel200 контроль изменения углового положения в пространстве (наклон) исследуемой конструкции.

Применение инклинометров
Как отмечалось выше, применение высокоточных инклинометров Leica Nivel200 наиболее целесообразно в составе систем геодезического мониторинга наряду с приемниками спутникового позиционирования ГЛОНАСС/GPS, тахеометрами, приборами геотехнического контроля состояния объектов (тензометры и т. п.) и специализированным программным обеспечением Leica GNSS QC и Leica GeoMos. Суть совместного использования геодезических датчиков, базирующихся на различных физических принципах получения информации, в том, что их измерения дополняют друг друга, значительно уменьшая возможность ошибки. Варианты установки высокоточных инклинометров Leica серии Nivel200 на зданиях и инженерных сооружениях должны выбираться на основе общего решения конструкторов и строителей об оптимальном числе точек контроля деформаций конструкций. При этом инклинометры могут устанавливаться как одиночно, так и объединяться в специализированную сеть.

На фотографии приведен один из вариантов установки высокоточных инклинометров на опорах моста.

Описание: http://www.gisa.ru/pic/art/gis38461.jpg

Рис. 2. Информация от сети инклинометров, установленных на конструкции моста, поступает в компьютер, который проводит обработку полученных данных и передает их для дальнейшего анализа. Возможна установка двух сетей инклинометров: одна ориентирована на измерение деформации пролетов (прогиб), а другая на измерение смещения (наклон) опор

Информация от сети инклинометров, установленных на конструкции моста, поступает в компьютер, который проводит обработку полученных данных и передает их для дальнейшего анализа. Возможна установка двух сетей инклинометров: одна ориентирована на измерение деформации пролетов (прогиб), а другая на измерение смещения (наклон) опор.

Для моста, оборудованного системой непрерывного мониторинга на базе инклинометров Nivel 200, существует возможность диагностики состояния как в статическом режиме, так и в динамическом (во время прохождения транспорта). После фиксации максимальных отклонений от проектных величин с учетом веса проходящего транспорта можно рассчитать реальные модули упругости (жесткости) конструкции в целом и ее отдельных элементов.
Leica Geosystems