CZ35053U1 - Zařízení pro měření stavu stavby - Google Patents

Zařízení pro měření stavu stavby Download PDF

Info

Publication number
CZ35053U1
CZ35053U1 CZ202138692U CZ202138692U CZ35053U1 CZ 35053 U1 CZ35053 U1 CZ 35053U1 CZ 202138692 U CZ202138692 U CZ 202138692U CZ 202138692 U CZ202138692 U CZ 202138692U CZ 35053 U1 CZ35053 U1 CZ 35053U1
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
accelerometer
building
measuring
condition
computing unit
Prior art date
Application number
CZ202138692U
Other languages
English (en)
Inventor
Petr KlokoÄŤnĂ­k
Petr Ing. Klokočník
Original Assignee
StatoTest s.r.o.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by StatoTest s.r.o. filed Critical StatoTest s.r.o.
Priority to CZ202138692U priority Critical patent/CZ35053U1/cs
Publication of CZ35053U1 publication Critical patent/CZ35053U1/cs

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M5/00Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings
    • G01M5/0008Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings of bridges
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M5/00Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings
    • G01M5/0033Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings by determining damage, crack or wear
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M5/00Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings
    • G01M5/0066Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings by exciting or detecting vibration or acceleration
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P15/0891Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values with indication of predetermined acceleration values

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)

Description

Zařízení pro měření stavu stavby
Oblast techniky
Technické řešení se týká oblasti vzdálené kontroly staveb, jako jsou mosty, lávky, střechy, věže, rozhledny, vysílače. Případně pak také montovaných staveb, jako jsou lešení, jeřáby nebo sloupy elektrického vedení. Především lze toto řešení využít u mostních konstrukcí, u kterých je vzdálený monitoring nej zásadnější.
Dosavadní stav techniky
V současném stavu techniky podléhají mosty či jiné stavby pravidelným revizím. Tyto revize jsou realizovány technikem na daném místě stavby. Problémem je vysoká nákladnost, a především omezený interval měření stavby. V této kontrole většinou dochází pouze k obhlídce stavby. Toto je velmi náchylné na lidskou chybu. Změny stavu mostu nejsou měřeny kontinuálně, ale jednou za čas. Typická prohlídka je prohlídka statikem, který obejde viditelné části stavby a provede pohledovou revizi. Při prohlídce by měly být objeveny například praskliny, koroze částí stavby nebo odchylka od náklonu. Je však patrné, že zaprvé k této kontrole dochází v dlouhých časových intervalech (např. jeden až dva roky) a zadruhé, že odchylka náklonu je pouze aktuální odchylkou, která nemusí reprezentovat stav stavby v dlouhodobém horizontu.
Některé nedostatky stavu techniky odstraňuje řešení známé z patentu US 9267862 Bl. Uvedený patent zveřejňuje řešení pro měření stavby pomocí zařízení, které zahrnuje senzory a je připojeno k počítači. Měření je prováděno měřicí jednotkou opatřenou tříosým akcelerometrem a dvouosým inklinometrem. Kdy dvouosý inklinometr měří náklon stavby a tříosý akcelerometr měří, zda dochází k zatížení vnějšími vlivy. Obdobná řešení jsou využívána pro kontinuální měření silně zatěžovaných staveb. Tato řešení však mají několik problémů. Předně je využití inklinometrů energeticky náročné a zároveň inklinometry dokáží měřit jen ve dvou osách. Přičemž ze stavu techniky známé inklinometry nemají dostatečnou přesnost pro měření malých odchylek. Z těchto důvodů je snímání pomocí těchto systémů prováděno několika zmíněnými měřicími jednotkami, což však značně zvyšuje finanční nákladnost.
Zároveň je v tomto řešení měření prováděno senzory, které jsou spojeny kabely s počítačem, který výsledky měření interpretuje. Tím dochází k několika problémům. Za prvé je řešení finančně náročné, protože je potřeba zajistit několik měřicích jednotek, kabelové propojení těchto jednotek a počítač, či výpočetní jednotku schopnou interpretovat výsledky. Toto vše je nutné mít umístěno v blízkosti stavby, je tedy třeba ještě zajistit napájení jak senzorů, tak počítače. Takto neúměrně nákladný systém je neaplikovatelný na menší stavby vzdálené od běžné zástavby, jako jsou například lávky, rozhledny, vysílače nebo mosty. Za druhé je problémem samotné propojení kabeláží, které je ovlivněno teplotou a vnějšími vlivy. V případě poškození části kabeláže může dojít k výpadku měřicí jednotky z důvodu přerušení přívodu elektrické energie nebo z důvodu přerušení kabelu, přes který komunikuje.
Podstata technického řešení
Výše uvedené nedostatky do jisté míry odstraňuje zařízení pro měření stavu stavby zahrnující kryt, v něm uložený první tříosý akcelerometr, které dále zahrnuje druhý tříosý akcelerometr, baterii, výpočetní jednotku a komunikační jednotku. Toto zařízení díky dvěma akcelerometrům umožňuje přesně využít první akcelerometr pro kontinuální snímání náklonu stavby (případně tedy z jeho záznamu vyčíst otřesy budovy) a zároveň v pravidelných intervalech měřit s velkou přesností druhým akcelerometrem. Zároveň je využitím baterie zajištěno samostatné napájení. A komunikační jednotka umožňuje odesílat naměřená data do vzdáleného počítače, či serveru.
-1 CZ 35053 UI
Výhodně je tato komunikační jednotka uzpůsobena pro bezdrátovou komunikaci. Konkrétně je pak z akcelerometrů vyčten směr tíhového zrychlení, a to ze známosti hodnot měření v každé ose měření akcelerometrů. Z těchto dat je následně určen náklon stavby.
S výhodnou se využívá, že zařízení dále zahrnuje snímač teploty. Tento snímač teploty je využíván pro kompenzaci snímaných veličin. Především při měření staveb jsou teplotní ovlivnění značná a je proto nutné nejen provádět korekci naměřených hodnot akcelerometrů, ale je také vhodné zjistit, zda na stavbu působí změna teploty.
Výhodně zahrnuje výpočetní jednotka paměť, přičemž v paměti je uložena maximální hodnota reprezentující stav prvního akcelerometrů, přičemž výpočetní jednotka je uzpůsobena k odeslání varování, kdy je hodnota reprezentující stav prvního akcelerometrů větší než ta uložená v paměti výpočetní jednotky. Takovéto uzpůsobení výpočetní jednotky umožňuje zajistit okamžité zaslání výstrahy v případě náhlého přetížení stavby. Například nárazu stavebního stroje do budovy nebo nadměrnému větrnému namáháni mostu či lešení.
S výhodou je první akcelerometr připojen k 12bitovému převodníku a druhý akcelerometr je připojen k alespoň 20bitovému převodníku. V některých případech může být první akcelerometr přímo opatřen 12bitovým převodníkem a druhý akcelerometr přímo opatřen alespoň 20bitovým převodníkem. První akcelerometr, který je určen pro kontinuální měření náklonu, dokáže s nižší přesností a taktéž nižší spotřebou energie provádět měření kontinuálně. Naopak druhý akcelerometr pak při vyšší spotřebě a s vyšší přesností dokáže provádět měření náklonu v předem daných diskrétních intervalech (případně mimo tyto intervaly na vyžádání výpočetní jednotkou). Měření náklonu pomocí druhého akcelerometrů je tímto vysoce přesné, s přesností na 0,001°.
Výhodně se využívá, že výpočetní jednotka je uzpůsobena pro kontinuální měření pomocí prvního akcelerometrů a zároveň je uzpůsobena pro měření pomocí druhého akcelerometrů v předem daných intervalech.
S výhodou je výpočetní jednotka uzpůsobena pro zjištění směru tíhového zrychlení z prvního akcelerometrů a zároveň je uzpůsobena pro zjištění směru tíhového zrychlení z druhého akcelerometrů. Tímto je výhodně snížen objem odesílaných dat, kdy není nutné odesílat všechny naměřené surové hodnoty a ty následně vyhodnotit centrálním výpočetním zařízením (vzdáleným počítačem, serverem nebo cloudem).
Výhodně je první akcelerometr MEMS senzor a druhý akcelerometr je MEMS senzor. MEMS senzory mají tu výhodu, že jsou dostatečně přesné a zároveň mají nízkou hmotnost.
Výhodně jsou první akcelerometr, druhý akcelerometr a snímač teploty, komunikační jednotka komunikačně a elektricky spojeny s výpočetní jednotkou. Pro správnou funkci zařízení je výhodné, aby první akcelerometr a druhý akcelerometr byly mechanicky spojeny s krytem. A to ať už přímo nebo nepřímo, například umístěním akcelerometrů na desku plošných spojů a její následné spojení s krytem zařízení. Takovéto spojení by mělo být výhodně co nejtužší.
S výhodou se využívá, že kryt zahrnuje fixační prvek pro uchycení ke stavbě. Fixační prvek pro uchycení ke stavbě je s výhodou proveden jako permanentní magnet uchycený k jedné ze stěn krytu nebo šroubové spojení. Šroubovým spojením může být kterýkoliv z následujících prvků: dřík opatřený závitem nebo otvor opatřený závitem. Případně může být šroubové spojení provedeno jako otvor, do kterého lze vložit šroub. Tento otvor je například proveden v krytu neboje proveden v tvarovém plechu, který ční ze zbytku krytu. Šroub tímto otvorem prochází a následně může být přišroubován do otvorů nebo hmoždinek nebo přímo do konstrukce stavby (například závrtný šroub do dřeva).
Výhodně se využívá, že komunikační jednotka je uzpůsobena pro bezdrátový přenos dat do vzdáleného výpočetního zařízení. Především může být komunikační jednotkou LoRaWan modul,
- 2 CZ 35053 UI
NB-IoT modul, či jiný LPWAN modul. Alternativně může být komunikační jednotka provedena jako modul umožňující satelitní přenos dat. Alternativně je komunikační jednotka provedena jako GSM modul, Bluetooth modul nebo Zigbee modul. Tyto jednotky mají nízkou spotřebu a jsou schopné přenášet data do vzdáleného počítače, serveru nebo cloudu, kde jsou přístupná uživateli přes rozhraní člověk-stroj.
Objasnění výkresů
Podstata technického řešení je dále objasněna na příkladech jeho uskutečnění, které jsou popsány s využitím připojených výkresů, kde na:
obr. 1 je schematicky znázorněno zařízení pro měření stavu stavby dle tohoto technického zařízení, obr. 2 je znázorněn schematicky znázorněno zařízení pro měření stavu stavby dle tohoto technického zařízení s periferními snímači, obr. 3 je znázorněno schematicky propojení zařízení pro měření stavu stavby a vzdálených výpočetních zařízení.
Příklady uskutečnění technického řešení
Uvedená uskutečnění znázorňují příkladné varianty provedení technického řešení, která však nemají z hlediska rozsahu ochrany žádný omezující vliv. Uskutečnění technického řešení je popsáno na příkladném provedení s odkazem na výkresy.
Předmětem technického řešení j e zařízení 5 pro měření stavu stavby, a to především pak pro měření náklonu stavby. Náklon stavby může sloužit odborníkovi jako relevantní informace o stavu stavby, především jím lze při kontinuálním měření zjistit aktuální zatížení stavby, změnu při zvýšené teplotě, náhlý výkyv, ale taktéž existenci prasklin či jiných vzniklých defektů stavby.
Zařízení 5 pro měření stavu stavby je schematicky vyobrazeno na obr. 1. Zařízení 5 pro měření stavu stavby zahrnuje výpočetní jednotku 3, první akcelerometr 1, druhý akcelerometr 2, komunikační jednotku 4, snímač 6 teploty a baterii 8. Všechny tyto součásti jsou umístěny v krytu 7.
Výpočetní jednotka 3 dle tohoto příkladného provedení zahrnuje alespoň procesor a paměť. Paměť slouží k ukládání naměřených dat, uložení softwaru nutného pro měření a vyhodnocení dat či ovladačů komunikační jednotky 4. Procesorem je výhodně více jádrový procesor, který umožňuje vypínat jednotlivá výpočetní jádra pro zajištění minimální spotřeby při běhu na baterie 8. Při požadavku na vyšší výpočetní výkon jsou zapnuta potřebná jádra procesoru, přičemž při nižších požadavcích na výpočetní výkon je v provozu jen omezený počet jader.
První akcelerometr 1 je tříosý akcelerometr, přičemž je výhodně proveden jako MEMS senzor. První akcelerometr 1 je určen pro kontinuální snímání náklonu stavby, z tohoto důvodu je první akcelerometr 1 připojen k 12bitovému převodníku. Alternativně může být se stejným efektem první akcelerometr J. opatřen 12bitovým převodníkem. Tímto je zajištěna nižší spotřeba akcelerometrů, za cenu nižší přesnosti.
Druhý akcelerometr 2 je tříosý akcelerometr, přičemž je výhodně proveden jako MEMS senzor. Druhý akcelerometr 2 je určen pro snímání náklonu stavby v diskrétních intervalech (například co 15 minut), z tohoto důvodu je druhý akcelerometr 2 připojen k alespoň 20bitovému převodníku. Alternativně může být se stejným efektem druhý akcelerometr 2 opatřen 20bitovým převodníkem.
-3CZ 35053 UI
Tímto je zajištěna vyšší přesnost měření, za cenu vyšší spotřeby akcelerometru. Měření náklonu pomocí druhého akcelerometru 2 je tímto vysoce přesné, s přesností až na 0,001°. Minimálně s přesností na 0,01°.
Snímač 6 teploty je proveden například jako odporový kovový snímač, odporový polovodičový snímač, termoelektrický snímač nebo polovodičový snímač s PN přechodem a slouží pro kompenzaci snímaných veličin z akcelerometrů. Výhodně je snímač 6 teploty proveden jako dioda nebo tranzistor. Naměřená teplota slouží ke kalibraci hodnot z akcelerometrů 1, 2, případně také může naměřená teplota sloužit jako jedna z měřených veličin stavu stavby.
Komunikační jednotka 4 je provedena jako LoRaWan modul, NB-IoT modul, či jiný LPWAN modul. Alternativně může být komunikační jednotka 4 provedena jako modul umožňující satelitní přenos dat. Alternativně je komunikační jednotka 4 provedena jako GSM modul nebo Bluetooth modul nebo Zigbee modul. Komunikační jednotka 4 je upravena pro komunikaci se vzdáleným výpočetním zařízením 9. V některých provedeních, především pro kritickou infrastrukturu, lze využít kombinaci více komunikačních modulů například kombinaci LWAN modulu a modulu umožňujícím satelitní přenos dat nebo GSM modulu nebo Bluetooth modulu nebo Zigbee modulu.
Kryt 7 je proveden jako vodotěsná a prachotěsná schránka. Kryt 7 může být proveden z různých materiálů, například z plastu, kovu nebo kompozitu. Kryt 7 může být proveden z více částí a zahrnuje dále mezi jednotlivými částmi těsnění, které je provedeno například z gumy. Kryt 7 dále zahrnuje fixační prvek pro uchycení ke stavbě. Fixační prvek pro uchycení ke stavbě je s výhodou proveden jako permanentní magnet uchycený k jedné ze stěn krytu 7 nebo šroubové spojení. Šroubovým spojením může být kterýkoliv z následujících prvků: dřík opatřený závitem nebo otvor opatřený závitem. Případně může být šroubové spojení provedeno jako otvor, do kterého lze vložit šroub. Tento otvor je například proveden v krytu 7 nebo je proveden v tvarovém plechu, který ční ze zbytku krytu 7. Šroub tímto otvorem prochází a následně může být přišroubován do otvorů ve stavbě opatřených závity, do hmoždinek nebo přímo do konstrukce stavby (například závrtný šroub do dřeva). V alternativním provedení může být jako fixační prvek využito lepidlo či oboustranná lepicí páska.
Jednotlivé součástí zařízení 5 pro měření stavu stavby jsou spojeny s krytem 7. Spojení je buďto přímé, nebo nepřímé (tedy přes další součástky). Pro správnou funkci zařízení 5 pro měření stavu staveb je výhodné, aby první akcelerometr! a druhý akcelerometr 2 byly mechanicky spojeny s krytem 7. A to ať už přímo nebo nepřímo, například umístěním akcelerometrů 1, 2 na desku plošných spojů a její následné spojení s krytem 7 zařízení.
První akcelerometr 1, druhý akcelerometr 2 a snímač 6 teploty a komunikační jednotka 4 komunikačně a elektricky spojeny s výpočetní jednotkou 3. Toto propojení může být provedeno libovolnou topologií (přičemž na obrázku je vyobrazena topologie hvězdicová). Alternativně může být topologie kruhová nebo stromová, případně sběmicová.
Zapojení baterie 8 může být provedeno tak, jak je vyobrazeno na obr. 1, tedy že jednotlivé senzory a komunikační jednotka 4 jsou připojeny k baterii 8 přes výpočetní jednotku 3. Odborníkovi je patrné, že jednotlivé senzory, nebo komunikační jednotka 4mohou být připojeny k baterii 8 přímo.
Baterie 8 je provedena jakoukoliv z následujících technologií: olověná, nikl-kadmiová, nikl-metal hydridová, nikl-železná, nikl-zinková, stříbro-zinková, lithium-iontová, lithium polymerová, lithium-železo-fosfátová, sodíkovo-sírová, sodíkovo-chlorid nikelnatá nebo alkalická. Baterie 8 může být dobíjena, například pokud je kryt 7 opatřen fotovoltaickým článkem.
Zařízení 5 pro měření stavu stavby funguje následovně, výpočetní jednotka 3 je uzpůsobena pro kontinuální měření pomocí prvního akcelerometru 1 a zároveň je uzpůsobena pro měření pomocí druhého akcelerometru 2 v diskrétních intervalech. Tedy první akcelerometr ! měří kontinuálně, přičemž výpočetní jednotka 3 je uzpůsobena pro zpracování signálů ze senzorů. Mezi tyto senzory
-4CZ 35053 UI patří první akcelerometr 1, druhý akcelerometr 2 a snímač 6 teploty (alternativně můžou být připojeny další senzory).
Princip měření náklonu spočívá v prvním akcelerometru 1, který, pokud na něj nepůsobí další zrychlení, měří velikost a směr vektoru tíhového zrychlení. Statistickými metodami je vyhodnoceno, zda na první akcelerometr 1 nepůsobí další vibrace a zrychlení. Vyšší frekvence vibrací, než odpovídá vzorkovací frekvenci, jsou potlačeny aktivováním frekvenčního filtru přímo na čipu. Takto je měřeno kontinuálně (potažmo v nepřetržité smyčce), výhodně jsou tato měření zapisována s časovou značkou, kdy v paměti výpočetní jednotky 3 je uložen čas a naměřená hodnota směru vektoru zrychlení.
Princip měření náklonu u druhého akcelerometru 2, který, pokud na něj nepůsobí další zrychlení, měří velikost a směr vektoru tíhového zrychlení. Statistickými metodami je vyhodnoceno, zda na druhý akcelerometr 2 nepůsobí další vibrace a zrychlení. Vyšší frekvence vibrací, než odpovídá vzorkovací frekvenci, jsou potlačeny aktivováním frekvenčního filtru přímo na čipu. Takto je měřeno v diskrétních intervalech, například co 15 minut nebo na popud výpočetní jednotky 3. Výhodně jsou tato měření zapisována s časovou značkou, kdy v paměti výpočetní jednotky 3 je uložen čas a naměřená hodnota směru vektoru zrychlení.
Obdobně je výhodně kontinuálně prováděno měření pomocí snímače 6 teploty. Výhodně jsou tato měření zapisována s časovou značkou, kdy v paměti výpočetní jednotky 3 je uložen čas a naměřená hodnota teploty, či hodnota reprezentující teplotu.
Výpočetní jednotka 3 v pravidelných intervalech odesílá zmíněná uložená data z měření pomocí komunikační jednotky 4 do vzdáleného výpočetního zařízení 9. Vzdáleným výpočetním zařízením 9 je například cloud 12, počítač, mobilní telefon nebo server. Propojení zařízení 5 pro měření stavu staveb, cloudu 12 a vzdálených výpočetních zařízení 9 je schematicky vyobrazeno na obr. 3. Zde je zařízení 5 pro měření stavu stavby propojeno přímo s každým ze vzdálených výpočetních zařízení 9. A alternativně jsou všechny prvky propojeny přes cloud 12. Zpětná komunikace (tedy do zařízení 5 pro měření stavu stavby) se používá pro parametrizaci a aktualizaci zařízení 5 pro měření stavu staveb.
Výhodně pak výpočetní jednotka 3 zahrnuje v paměti uloženou maximální hodnotu reprezentující stav prvního akcelerometru 1 (například stav reprezentující změnu vektoru tíhového zrychlení, ať už maximální výchylku nebo rychlostní gradient změny), přičemž výpočetní jednotka 3 je uzpůsobena k odeslání varování, kdy je hodnota reprezentující stav prvního akcelerometru 1 větší než ta uložená v paměti výpočetní jednotky 3. Takovéto uzpůsobení výpočetní jednotky 3 umožňuje zajistit okamžité zaslání výstrahy v případě náhlého přetížení stavby. Například nárazu stavebního stroje do budovy nebo nadměrnému větrnému namáháni mostu či lešení. Varování je výhodně odesláno na vzdálené výpočetní zařízení 9.
Cloud 12 nebo jiné ze vzdálených výpočetních zařízení 9 je výhodně uzpůsoben pro zpracování a vizualizaci naměřených dat. Výhodně pak je možné využít, že hodnoty náklonu ve stupních jsou z přijatých hodnot vektoru tíhového zrychlení vypočteny pomocí trigonometrických funkcí.
Výhodně je předávání naměřených dat odesláno ze zařízení 5 pro měření stavu stavby do cloudu 12. Na cloudu 12 je umístěno prostředí, které je například založeno na technologiích Microsoft® Azure: SQL, IOT HUB, Blob. Prostředí zajištuje přenos a další zpracování dat ze zařízení 5 pro měření stavu stavby i posílání upozornění zákazníkům systému. Zařízení 5 pro měření stavu stavby má přiřazeno informaci identifikující toto zařízení, přičemž v databázi cloudu 12 jsou ktéto informaci identifikující konkrétní zařízení 5 pro měření stavu staveb přiřazeny například jednotlivé měřicí body, stavby nebo uživatele.
-5CZ 35053 UI
Každý uživatel může mít více přístupových jmen. Cloud 12 dále může zahrnovat software, který umožňuje vytváření reportů a statistik za požadovaný čas, korelaci hodnot napříč čidly a časovými úseky, například Microsoft® Power BI.
Hodnoty středního zrychlení v jednotlivých osách prvního akcelerometru 1 a druhého akcelerometru 2 jsou kompenzovány na teplotní vlivy pomocí polynomu třetího řádu. Konstanty pro kompenzaci teplotního vlivu se zjišťují kalibrací zařízení 5 pro měření stavu stavby pomocí měření souboru hodnot v teplotní komoře pro každý z akcelerometrů 1, 2 samostatně, a to ve více polohách, případně jsou takto kalibrovány další senzory.
Na kompenzované hodnoty tíhového zrychlení se aplikuje pomocí maticového součinu kalibrace na nepřesnosti kolmosti a průběhu měření akcelerometrů. Kalibrace a výpočet korekčních matic se provádí napolohováním zařízení 5 pro měření stavu stavby do šesti základních kolmých poloh s použitím přesného broušeného hranolu.
Druhé příkladné provedení je vyobrazeno na obr. 2. Toto příkladné provedení je v podstatě stejné a funguje na totožném principu jako předcházející příkladné provedení, ale dále zahrnuje periferní senzory, které nejsou nutně umístěny v krytu 7 zařízení 5 pro měření stavu stavby.
Na obrázku je vyobrazen tenzometr 10, který může dále výhodně měřit napětí na konkrétním místě stavby. A dále také zahrnuje dilatometr 11, který měří lineární roztažnost. Uvedené senzory dále zvyšují komplexnost měření, přičemž s naměřenými daty se pracuje na stejném principu jako u dat z akcelerometrů 1, 2 a snímače 6 teploty. Zařízení 5 pro měření stavu stavby dále může zahrnovat i senzor vlhkosti (nevyobrazený), který může být umístěn uvnitř krytu 7 nebo vně krytu 7.
Průmyslová využitelnost
Výše popsané zařízení pro měření stavu stavby je možné využít u všech typů staveb. Případně jej lze dále využít u jeřábů, lešení a dalších montovaných staveb.

Claims (11)

1. Zařízení (5) pro měření stavu stavby, zahrnující kryt (7), vněm uložený první tříosý akcelerometr (1), a vyznačující se tím, že dále zahrnuje druhý tříosý akcelerometr (2), baterii (8), výpočetní jednotku (3) a komunikační jednotku (4), přičemž první akcelerometr (1) a druhý akcelerometr (2) jsou komunikačně spojeny s výpočetní jednotkou (3).
2. Zařízení (5) pro měření stavu stavby podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále zahrnuje snímač (6) teploty.
3. Zařízení (5) pro měření stavu stavby podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že výpočetní jednotka (3) dále zahrnuje paměť, přičemž paměť je uzpůsobena pro uložení maximální hodnoty reprezentující stav prvního akcelerometrů (1), přičemž výpočetní jednotka (3) je uzpůsobena k odeslání varování, kdy je hodnota reprezentující stav prvního akcelerometrů (1) větší než ta uložená v paměti výpočetní jednotky (3).
4. Zařízení (5) pro měření stavu stavby podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že první akcelerometr (1) je připojen k 12bitovému převodníku a druhý akcelerometr (2) je připojen k alespoň 20bitovému převodníku.
5. Zařízení (5) pro měření stavu stavby podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že první akcelerometr (1) je MEMS senzor a druhý akcelerometr (2) je MEMS senzor, přičemž výpočetní jednotka (3) je uzpůsobena pro kontinuální měření pomocí prvního akcelerometrů (1) a zároveň je uzpůsobena pro měření pomocí druhého akcelerometrů (2) v diskrétních intervalech, přičemž výpočetní jednotka (3) je uzpůsobena pro zjištění směru tíhového zrychlení z prvního akcelerometrů (1) a zároveň je uzpůsobena pro zjištění směru tíhového zrychlení z druhého akcelerometrů (2).
6. Zařízení (5) pro měření stavu stavby podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že první akcelerometr (1), druhý akcelerometr (2) a komunikační jednotka (4) jsou komunikačně a elektricky spojeny s výpočetní jednotkou (3).
7. Zařízení (5) pro měření stavu stavby podle kteréhokoli z nároků 2 až 6, vyznačující se tím, že snímač (6) teploty je komunikačně a elektricky spojen s výpočetní jednotkou (3).
8. Zařízení (5) pro měření stavu stavby podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že první akcelerometr (1) a druhý akcelerometr (2) jsou mechanicky spojeny s krytem (7).
9. Zařízení (5) pro měření stavu stavby podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že kryt (7) zahrnuje fixační prvek pro uchycení ke stavbě.
10. Zařízení (5) pro měření stavu stavby podle nároku 9, vyznačující se tím, že fixační prvek pro uchycení ke stavbě je proveden jako permanentní magnet, uchycený k jedné ze stěn krytu (7), nebo šroubové spojení.
11. Zařízení (5) pro měření stavu stavby podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že komunikační jednotka (4) je uzpůsobena pro bezdrátový přenos dat do vzdáleného výpočetního zařízení (9).
CZ202138692U 2021-03-30 2021-03-30 Zařízení pro měření stavu stavby CZ35053U1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ202138692U CZ35053U1 (cs) 2021-03-30 2021-03-30 Zařízení pro měření stavu stavby

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ202138692U CZ35053U1 (cs) 2021-03-30 2021-03-30 Zařízení pro měření stavu stavby

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ35053U1 true CZ35053U1 (cs) 2021-05-06

Family

ID=75900581

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ202138692U CZ35053U1 (cs) 2021-03-30 2021-03-30 Zařízení pro měření stavu stavby

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ35053U1 (cs)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ309836B6 (cs) * 2022-06-21 2023-11-22 Univerzita Hradec Králové Způsob monitorování stavu mostní konstrukce a zařízení pro monitorování stavu mostní konstrukce

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ309836B6 (cs) * 2022-06-21 2023-11-22 Univerzita Hradec Králové Způsob monitorování stavu mostní konstrukce a zařízení pro monitorování stavu mostní konstrukce

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11255989B2 (en) Building integrity assessment system
JP2666926B2 (ja) 衝撃検出装置
JP2004502161A (ja) 構造疲労および使用を監視するための方法および装置
RU2454632C2 (ru) Способ контроля состояния силоизмерительного устройства, силоизмерительное устройство и силоизмерительный модуль
KR101543368B1 (ko) 건축 및 토목구조물용 하이브리드 센서 및 이를 이용한 상태 진단시스템
CZ35053U1 (cs) Zařízení pro měření stavu stavby
Malik et al. Low cost internet of things platform for structural health monitoring
BR102015026489B1 (pt) plataforma de pesagem de animal e processo de pesagem de animal
JP2001338382A (ja) 計測装置及びモニタリングシステム
CN116929624B (zh) 一种螺栓轴力监测装置、方法、设备及介质
CN206893070U (zh) 窨井盖状态检测装置
SK9386Y1 (sk) Zariadenie na meranie stavu stavby
JP2001338381A (ja) 物理量収集システム及び構造物
CN215114832U (zh) 具有冗余设计的数字称重传感器
CN209400009U (zh) 幕墙监控传感装置
RU58521U1 (ru) Устройство для подвески люльки на подъемнике с контролем веса люльки
KR101155109B1 (ko) 휴대형 기울기 측정 장치
Perotti et al. Latest development in advanced sensors at Kennedy Space Center (KSC)
Buttarazzi et al. Smart Sensor Box: a real implementation of devices network for Structural Health Monitoring
CN205879242U (zh) 基于雷达原理的结构体健康传感模块
Sindhanaiselvi et al. Implementation of building stability analyzer with earthquake detection using simple MEMS pressure sensor
CN213714258U (zh) 一种倾角挠度监测系统
CN209945543U (zh) 检测系统及电子设备
US20230392973A1 (en) Intelligent digital load cell transducer
CN214621458U (zh) 一种语音控制的智能振动传感器

Legal Events

Date Code Title Description
FG1K Utility model registered

Effective date: 20210506