RU2477454C1 - Способ контроля линейных и угловых отклонений от вертикального направления для дистанционного мониторинга антенно-мачтовых сооружений - Google Patents

Способ контроля линейных и угловых отклонений от вертикального направления для дистанционного мониторинга антенно-мачтовых сооружений Download PDF

Info

Publication number
RU2477454C1
RU2477454C1 RU2011133511/28A RU2011133511A RU2477454C1 RU 2477454 C1 RU2477454 C1 RU 2477454C1 RU 2011133511/28 A RU2011133511/28 A RU 2011133511/28A RU 2011133511 A RU2011133511 A RU 2011133511A RU 2477454 C1 RU2477454 C1 RU 2477454C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ams
linear
projections
monitoring
orthogonal axes
Prior art date
Application number
RU2011133511/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2011133511A (ru
Inventor
Игорь Валентинович Лысенко
Владимир Олегович Доронин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Инженерные системы и технологии, разработка и анализ" (ООО "ИСТРА")
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 Общество с ограниченной ответственностью "Инженерные системы и технологии, разработка и анализ" (ООО "ИСТРА") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Инженерные системы и технологии, разработка и анализ" (ООО "ИСТРА")
Priority to RU2011133511/28A priority Critical patent/RU2477454C1/ru
Publication of RU2011133511A publication Critical patent/RU2011133511A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2477454C1 publication Critical patent/RU2477454C1/ru

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области определения состояния несущих конструкций антенно-мачтовых сооружений (АМС), оперативного оповещения об изменении их состояния, предупреждения возникновения чрезвычайных ситуаций и может быть использовано в автоматизированных системах мониторинга безопасности несущих конструкций в процессе эксплуатации зданий и сооружений. Способ включает обработку параметров прибора, фиксирующего линейные и угловые отклонения от вертикального положения АМС, в качестве которого используют трехосный акселерометр, закрепленный на АМС. Регистрируют проекции линейного ускорения на три ортогональные оси акселерометра, по меньшей мере, для двух последовательных сеансов измерения, а линейные и угловые отклонения от вертикального положения антенно-мачтовых сооружений вычисляют по результатам выделения и анализа поступательной составляющей динамических характеристик поступательно-колебательного движения АМС, вычисленных с учетом величин упомянутых проекций линейного ускорения. Изобретение обеспечивает проведение контроля вертикальности АМС с любой периодичностью с автоматической регистрацией. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к области определения состояния несущих конструкций антенно-мачтовых сооружений, оперативного оповещения об изменении их состояния, предупреждения возникновения чрезвычайных ситуаций и может быть использовано в автоматизированных системах мониторинга безопасности несущих конструкций в процессе эксплуатации зданий и сооружений.
Известен способ определения устойчивости зданий и сооружений (патент РФ на изобретение №2245531), включающий возбуждение колебаний испытуемого объекта на собственных частотах воздействием на него последовательности ударных импульсов малой амплитуды, измерение колебаний с помощью установленных на объекте датчиков, определение динамических характеристик объекта, экспериментальное определение значений поверхностной прочности, и/или объемной прочности, и/или параметров армирования элементов конструкции объекта, и/или осадки, и/или сдвига, и/или крена объекта, и/или глубины залегания фундамента, и/или его поверхностной прочности, и/или его объемной прочности, и/или период собственных колебаний грунта под объектом, и/или вокруг него, измеренный, по меньшей мере, по первому тону колебаний, и/или логарифмический декремент их затухания, и/или уровень грунтовых вод, сравнение полученных экспериментальных значений с данными теоретических моделей, рассчитанных для данной конструкции объекта и материалов изготовления, и определение устойчивости зданий и сооружений методом экспертных оценок.
Возможности способа ограничиваются контролем параметров, позволяющих оценивать изменение прочности несущих конструкций, а также необходимостью привлечения экспертов для оценки. Способ не обеспечивает связь оценок изменения прочности с опасностью аварий в режиме реального времени и не может быть использован в системе предупреждения аварий.
Также известен способ дистанционного контроля и диагностики состояния конструкций и инженерных сооружений (патент РФ на изобретение №2247958), характеризующийся использованием ЭВМ в качестве пункта контроля и обработки информации. Согласно способу производят программный опрос датчиков (измерительных преобразователей), установленных в местах диагностирования конструкции, полученную информацию преобразуют, оцифровывают и передают на пункт контроля, где сигналы регистрируют и сравнивают их с заранее зафиксированными значениями, в качестве которых используют данные метрологической аттестации, проведенной перед началом эксплуатации, а по отклонению поступивших сигналов судят о наличии изменений контролируемых параметров. Способ позволяет осуществлять постоянный контроль за состоянием конструкции и в любой момент времени получать информацию о ее состоянии.
Оценка по данным метрологической аттестации не позволяет судить о степени опасности изменений контролируемых параметров. Возможности способа ограничиваются контролем параметров, позволяющих судить об изменении надежности несущих конструкций. Способ не обеспечивает возможности использования в системе предупреждения аварий в режиме реального времени. К недостаткам данного способа следует отнести необходимость осуществления запроса информации с целью ее вывода на носитель.
Известен также способ контроля состояния элементов строительных конструкций (патент РФ №2327105), основанный на осуществлении опроса датчиков, установленных в местах диагностирования конструкции, преобразовании полученной с датчиков информации и ее передаче на пункт контроля, который выполнен в виде компьютера с программным обеспечением, где осуществляют регистрацию и сравнение полученной информации с заранее введенными в память компьютера фиксированными величинами, формировании условного изображения контролируемого объекта, повторяющего его конструкцию. При этом на условном изображении объекта в местах, соответствующих реальному расположению датчиков, размещают цветные метки-индикаторы, выводят упомянутое изображение с метками-индикаторами на экран компьютера, обеспечивая постоянную связь упомянутых меток-индикаторов с датчиками, а в качестве фиксированной величины для каждого датчика используют полученное путем предварительных расчетов предельно допустимое значение измеряемого параметра. Результаты опроса датчиков и результаты сравнения последней принятой с них информации отражают в реальном времени через цвет меток-индикаторов и его смену на условном изображении объекта. По цвету индикаторов судят об исправности датчиков и состоянии конструкции.
Недостатком данного способа является низкая вероятность выявления предаварийных и аварийных ситуаций из-за отсутствия возможности пересчета предельно допустимых значений измеряемых параметров, обусловленной старением конструкций и воздействием внешних физических факторов.
Возможности способа ограничиваются контролем величин, позволяющих оценивать изменение состояния элементов строительных конструкций. Способ не обеспечивает оценку степени опасности изменения значений измеряемых параметров с опасностью аварий в режиме реального времени и не может быть использован в системе предупреждения аварий.
Известно устройство контроля состояния конструкции здания или инженерного строительного сооружения (патент РФ №2327105), содержащее пункт контроля, характеризующийся использованием компьютера, измерительные преобразователи, размещенные в местах диагностирования конструкции, связанный с ними блок предварительной обработки сигналов, включающий плату аналого-цифрового преобразователя, и средства связи блока предварительной обработки сигналов с упомянутым компьютером, выполненным с возможностью опроса измерительных преобразователей, приема и регистрации сигналов, содержащих измерительную информацию, и с возможностью сравнения упомянутой информации с заранее внесенными в его память фиксированными величинами, снабженное средствами наглядного представления информации, включающими выведенное на экран компьютера условное изображение контролируемой конструкции и цветные метки-индикаторы, размещенные на упомянутом изображении в соответствии с размещением измерительных преобразователей и выполненные с возможностью отражения в реальном времени посредством своего цвета и его изменения исправности соответствующего измерительного преобразователя и результатов сравнения последней принятой с него информации, при этом компьютер выполнен с возможностью одновременного со сменой цвета метки-индикатора вывода на экран дополнительных сведений о типе и исполнении элемента конструкции, на котором размещен соответствующий упомянутой метке-индикатору измерительный преобразователь.
Также известна система мониторинга технического состояния зданий и сооружений (патент РФ на полезную модель №66525), содержащая блок ударного устройства, блок вибродатчиков, блок обработки и выходной информации, блок измерения ускорений колебаний объекта, и/или блок измерения скоростей колебаний объекта, и/или блок измерения амплитуд колебаний объекта, и/или блок измерения наклонов, и/или блок измерения прогибов, и/или блок измерения напряжений, и/или блок измерения нагрузок, и/или блок измерения абсолютной и неравномерной осадки, и/или блок контроля трещин, стыков и швов, и/или блок измерения геодезических параметров, и блок градации выходной информации.
Недостатком этой системы является отсутствие возможности непрерывного функционирования, отсутствие возможности прямого измерения собственных частот колебаний несущих конструкций, конструктивных элементов зданий и сооружений, отсутствие возможности мониторинга и отображения данных об изменении состояния несущих конструкций, конструктивных элементов зданий и сооружений в режиме реального времени, отсутствие блока передачи информации внешним потребителям через информационные сети и/или каналы связи, осуществление посредством блока ударного устройства только импульсного (ударного) динамического воздействия на конструктивные элементы.
Известен способ планово-предупредительного контроля физического состояния зданий и сооружений (Патент РФ на изобретение №2163009, МПК 7 G01M 7/02, 2001), включающий определение динамических характеристик объекта по измерениям под воздействием вибрации его колебаний, отличающийся тем, что физическое состояние объекта определяют путем измерения микроколебаний объекта под воздействием микросейсмического фона естественного и техногенного происхождений, в условиях которого находится обследуемый объект, или под воздействием управляемого источника вибраций посредством группы периодически последовательно перемещаемых по схеме наблюдений трехкомпонентных вибродатчиков и одновременно идентичным трехкомпонентным вибродатчиком в фиксированной опорной точке, расположенной на обследуемом объекте или вблизи него, при этом на основании первичного детального инструментального неразрушающего инженерно-сейсмологического обследования здания или сооружения определяют исходные параметры динамических характеристик, отображающие исходное физическое состояние объекта в целом и отдельных его блоков, узлов и элементов, посредством последующих плановых периодических подобных обследований определяют стабильность или скорость и направление изменения во времени параметров динамических характеристик объекта, выявляют аномалии в параметрах динамических характеристик, оценивают влияние выявленных изменений и аномалий параметров динамических характеристик на физическое состояние объекта и получают инструментальные данные для квалифицированной оценки физического состояния здания или сооружения и техническое обоснование для своевременного ремонта, реконструкции или сноса объекта.
Общим недостатком всех упомянутых выше технических решений является то, что они основаны на анализе записей виброграмм (регистрируются результаты измерений ускорений в точках установки акселерометров, проводятся их прямые преобразования Фурье, выделяются основные собственные частоты (причем не алгоритмически, а вручную), вычисляются периоды, декременты собственных колебаний, которые затем сравниваются с проектными значениями, случайная природа измерений при этом не учитывается. Отсутствует возможность выделения и контроля вертикальности сооружения в качестве главенствующего параметра устойчивости конструкции.
В настоящее время контроль вертикальности АМС проводится средствами геодезического мониторинга (путем проведения геодезических угловых измерений). Порядок проведения данных работ определен, например, в следующих документах.
1. Инструкция по эксплуатации антенных сооружений радиорелейных линий связи/ Министерство связи СССР // ГЛАВСВЯЗЬПРОЕКТ. Государственный Союзный Проектный Институт. Утверждена Министерством связи СССР 14 января 1980 г.
2. СТ-011-3 Приложение 4. Требования к проведению геодезического контроля антенных опор / ОАО «Мобильные телесистемы» (разработана для ОАО «МТС» на основе (1).
Очевидным недостатком указанного контроля является то, что при заданной периодичности - минимум два раза в год, контроль вертикальности АМС в межповерочный период не проводится.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является:
обеспечение проведения контроля вертикальности АМС с любой периодичностью (от непрерывного мониторинга до любого вида периодического) с автоматической регистрацией и отображением результатов, а также выдачей аварийных сигналов без вмешательства человека-оператора;
обеспечение, при использовании результатов промежуточных вычислений (амплитуды и частоты основного тона и наиболее значимых обертонов собственных колебаний), организации также и дистанционного контроля технического состояния элементов конструкции АМС;
требуется гораздо меньших трудовых и материальных затрат (по предварительным оценкам 30-50 тыс. рублей на одно АМС за 10-15 лет эксплуатации против 2000-2700 тыс. рублей за единичный контроль АМС).
Указанный технический результат достигается тем, что способ контроля линейных и угловых отклонений от вертикального направления для дистанционного мониторинга антенно-мачтовых сооружений (АМС), включающий обработку параметров прибора, фиксирующего линейные и угловые отклонения от вертикального положения АМС, характеризуется тем, что в качестве прибора используют трехосный акселерометр, закрепленный на АМС, регистрируют проекции линейного ускорения на три ортогональные оси акселерометра, по меньшей мере, для двух последовательных сеансов измерения, а линейные и угловые отклонения от вертикального положения антенно-мачтовых сооружений вычисляют по результатам выделения и анализа поступательной составляющей динамических характеристик поступательно-колебательного движения АМС, вычисленных с учетом величин упомянутых проекций линейного ускорения.
Кроме того, при выделении и анализе поступательной составляющей динамических характеристик поступательно-колебательного движения АМС, сначала вычисляют амплитудочастотные характеристики проекций линейного ускорения по трем ортогональным осям методом прямого преобразования Фурье для обоих зарегистрированных сеансов, затем последовательно определяют полные вариации амплитудочастотных характеристик проекций линейного ускорения по трем ортогональным осям для зарегистрированных сеансов, вычисляют полные вариации проекций линейного ускорения по трем ортогональным осям при помощи обратного преобразования Фурье полных вариаций их амплитудочастотных характеристик, определяют проекции относительного перемещения АМС на три ортогональные оси за время, прошедшее от предыдущего сеанса к последующему, двойным интегрированием полных вариаций проекций линейного ускорения по трем ортогональным осям методом трапеций определяют относительное изменение углов отклонения АМС от вертикального положения за время, прошедшее от предыдущего сеанса к последующему, и вычисляют проекции абсолютного линейного отклонения АМС от вертикальности на горизонтальную плоскость.
Кроме того, после вычисления значений линейных и угловых отклонений осуществляют контроль текущего состояния АМС путем сравнения их с нормативными допусками, а измеренные проекции линейного ускорения фиксируют для использования в последующем плановом сеансе измерения и дистанционном мониторинге с передачей результатов контроля по каналу связи к удаленному диспетчерскому пункту.
Кроме того. при осуществлении контроля текущего состояния АМС путем сравнения значений линейных и угловых отклонений с нормативными допусками формируют сигнала тревоги при невыполнении любого из выражений:
Figure 00000001
Figure 00000002
где xj, yj - линейные отклонения,
Figure 00000003
- угловое отклонение,
h0 - высота установки прибора на АМС.
Кроме того, при определении проекции относительного перемещения АМС на три ортогональные оси за время, прошедшее от предыдущего сеанса к последующему, на участке возможного отсутствия измерительной информации используют ее линейную модель, учитывающую динамику изменения ускорений от предыдущего сеанса к последующему.
На фиг.1 представлена блок-схема системы для реализации способа.
На блок-схеме показан блок трехосного инерциального цифрового измерительного устройства 1 (прибор - трехосный акселерометр), сигнал с которого поступает на блок прямого преобразования Фурье 2, сигнал с которого поступает на вход запоминающего устройства 3 и суммирующее устройство 4, второй вход которого связан с выходом запоминающего устройства 3. С выхода суммирующего устройства 4 сигнал поступает на вход блока обратного преобразования Фурье 5, чей сигнал поступает на входы блока двойного интегрирования 6 и блока вычисления угловых поправок 7, с выходов блока двойного интегрирования 6 и блока вычисления угловых поправок 7 сигналы поступают на разные входы блока вычислений отклонения от вертикальности 8, сигналы с которого поступают на вход блока допускового контроля отклонений 9 для последующего мониторинга и формирования сигнала тревоги.
Способ дистанционного мониторинга АМС заключается в реализации следующей последовательности операций:
1) регистрация измерений проекций линейного ускорения на три ортогональные оси инерпиального цифрового измерительного устройства (трехосного акселерометра), установленного на АМС, в двух последовательных сеансах измерений с номерами j-1 и j соответственно, между которыми, возможно, отсутствует измерительная информация;
2) вычисление амплитудочастотных характеристик проекций линейного ускорения по трем ортогональным осям (методом прямого преобразования Фурье) для обоих зарегистрированных сеансов (номера j-1 и j соответственно);
3) определение полных вариаций амплитудочастотных характеристик проекций линейного ускорения по трем ортогональным осям для зарегистрированных сеансов (j-того и j-1-го);
4) вычисление полных вариаций проекций линейного ускорения по трем ортогональным осям при помощи обратного преобразования Фурье полных вариаций их амплитудочастотных характеристик;
5) определение проекций относительного перемещения АМС на три ортогональные оси за время, прошедшее от предыдущего сеанса к последующему, двойным интегрированием полных вариаций проекций линейного ускорения по трем ортогональным осям методом трапеций, причем на участке возможного отсутствия измерительной информации используется ее линейная модель, учитывающая динамику изменения ускорений от предыдущего сеанса к последующему;
6) определение относительного изменения углов отклонения АМС от вертикального положения за время, прошедшее от предыдущего сеанса к последующему, и вычисление проекций абсолютного линейного отклонения АМС от вертикальности на горизонтальную плоскость.
7) контроль текущего состояния АМС путем сравнения вычисленных значений линейных и угловых отклонений с нормативными допусками;
8) регистрация измерений проекций линейного ускорения на три ортогональные оси инерциального цифрового измерительного устройства (трехосного акселерометра), установленного на АМС, в последующем плановом сеансе и повторение п.п.2 - 8 и т.д.
Системы координат (СК), используемые в способе.
Система координат прибора (ПСК) Oxyz, правая прямоугольная: ось Ox направлена вдоль горизонтальной оси прибора в сторону разъема, ось Oz перпендикулярна оси Ох и направлена к земле, ось Oy дополняет систему до правой тройки.
Геодезическая система координат (ГСК) Ox'y'z', правая прямоугольная:
направление оси Oz' совпадает с направлением вектора ускорения силы тяжести g (определяется по пузырьковому уровню теодолита), оси Ох' и Оу' перпендикулярны оси Oz' и ориентированы относительно элементов конструкции АМС (в направлении данных осей средствами геодезического мониторинга оцениваются отклонения АМС от вертикальности х, у).
Для однозначного толкования результатов геодезического и дистанционного мониторинга необходимо проводить их сравнение в единой СК. Кроме того, отклонения АМС от вертикальности на момент начала дистанционного мониторинга х0, у0 используются в качестве начальных условий для интегрирования уравнений динамики АМС в точке установки прибора.
Для совмещения СК Oxyz с СК Ox'y'z' требуется выполнить два последовательных поворота:
1-й поворот против часовой стрелки вокруг линии узлов - перпендикуляра к плоскости zOg(z') - на угол αz:
Figure 00000004
Figure 00000005
Figure 00000006
1-й поворот задается матрицей
Figure 00000007
2-й поворот против часовой стрелки вокруг оси Oz'(g) на угол αx:
Figure 00000008
Figure 00000009
2-й поворот задается матрицей
Figure 00000010
В дальнейшем будет полагаться, что начальная поправка
Figure 00000011
к углу αx будет определяться в ходе начальной установки прибора совместно с геодезическим подразделением.
Таким образом, матрица перехода от СК Oxyz к СК Ox'y'z' Ax'←X2×А1 определится следующим образом:
Figure 00000012
Таким образом, нам понятно, как получить начальные условия, с какой матрицей работать.
Техническое решение позволяет идентифицировать динамические характеристики колебаний АМС в диапазоне частот [f0, fN-1], соответствующем частоте регистрации информации.
Амплитуда и фаза колебаний АМС, соответствующие одним и тем же частотам, на различных этапах мониторинга не совпадают. Именно разность АЧХ и ФЧХ колебаний содержат информацию о динамике поступательного движения АМС от этапа к этапу мониторинга в точке установки прибора.
Результирующее колебание-разность
ΔW(t)=A·sin(ωt+φ),
где А и φ определяются по правилам сложения колебаний
Figure 00000013
Figure 00000014
знак A1 при этом изменяется на противоположный, а φ1 заменяется на φ1+π. Формирование сигнала тревоги.
Критические значения линейных отклонений АМС от вертикальности представлены в СТ-011-3 Приложение 4. Требования к проведению геодезического контроля антенных опор (0,001 высоты).
Следовательно, нормальному состоянию АМС на j-м этапе мониторинга соответствует выполнение неравенства
Figure 00000015
Соответственно для углового отклонения
Figure 00000016
так как tg(206,28 угл.сек)=0,001.
Для формирования сигнала тревоги может использоваться одно из двух условий с учетом суммарной инструментальной, вычислительной и методической погрешности и требуемого уровня доверительной вероятности.
Начальные условия
1) Фурье-образы последовательностей
Figure 00000017
,
Figure 00000018
,
Figure 00000019
на интервале [t0, tN-1]j-1·j - номер этапа мониторинга, номер j-1 соответствует этапу мониторинга, предшествующему текущему. Значения
Xj-1(t)=Rej-1(X(t))+Imj-1(X(t))
хранятся в базе данных системы мониторинга вспомогательного оборудования (например, в ЭВМ удаленного диспетчерского пункта) (3 массива по 100 комплексных чисел).
2)
Figure 00000020
,
Figure 00000021
угловые отклонения АМС от вертикальности, зафиксированные на j-1 этапе мониторинга в ГСК αx0, αz0 определяются в ходе установки прибора одновременно с линейными отклонениями x0, y0 по результатам геодезического мониторинга и уточняются при плановом и неплановом его проведении. Все текущие значения
Figure 00000022
Figure 00000023
и xj, yj хранятся в базе данных системы мониторинга вспомогательного оборудования для графического отображения и статистического анализа.
Измерительная информация
3) Проекции линейного ускорения в точке установки прибора на оси ПСК
Figure 00000024
,
Figure 00000025
,
Figure 00000026
на интервале [t0, tN-1]j.
Консервативная информация
4) h0 - высота установки прибора на АМС.
5) Δαx0 - начальная поправка к углу αx0, определяемая относительно базовых направлений, используемых на АМС, совместно с геодезическим подразделением.
Алгоритм обработки результатов мониторинга АМС
1) Построение Фурье-образов последовательностей
Figure 00000027
,
Figure 00000028
,
Figure 00000029
для текущего j-го этапа мониторинга:
Figure 00000030
где
Figure 00000031
В формуле (8) положено, что дискретным отсчетам зарегистрированных данных по времени t на интервале [t0, tk]j соответствуют индексы
Figure 00000032
2) Определение полных вариаций j-го и j-1-го этапов мониторинга, соответствующих частотам fn:
Figure 00000033
Вариации ΔXj(t) содержат информацию о перемещении АМС в ПСК.
3) Построение последовательности (обратное преобразование Фурье ΔXj(t)):
Figure 00000034
Двойное интегрирование последовательностей (10) методом трапеций
Figure 00000035
Figure 00000036
Идентификатор t текущего дискретного отсчета времени в формуле (10) эквивалентен дискретному номеру отсчета (t=0,1…N-1), в формуле (11) - физическому отсчету времени в пределах текущего этапа мониторинга (отсчет ведется от t0=0).
4)
Figure 00000037
- последовательность (10) относительных
изменений ускорений за время, прошедшее от j-1-го до j-го этапа мониторинга. Средние значения
Figure 00000038
используются в формулах (1), (3) для вычисления приращений углов
Figure 00000039
,
Figure 00000040
за данное время. При этом в качестве g используется
Figure 00000041
5)
Figure 00000042
- последнее значение полученной последовательности (11) перемещений АМС в ПСК за время, прошедшее от j-1-го до j-го этапа мониторинга. Данное значение принимается за искомое перемещение АМС в ПСК.
6) Пересчет перемещений из ПСК в ГСК с использованием матрицы (5):
Figure 00000043
7) Вычисление текущих значений линейных и угловых параметров:
Figure 00000044
8) Контроль текущего состояния АМС с использованием условий (6), (7).
Дополнительно будут использоваться уже ранее разработанные алгоритмы мониторинга состояния строительных сооружений и оценки метрологической надежности прибора.
На участке возможного отсутствия измерительной информации используют ее линейную модель, например, в следующем виде:
1. На j-1-м интервале [t0,tk]j-1 находим:
Figure 00000045
Figure 00000046
2. На j-м интервале [t0,tk]j находим:
Figure 00000047
Figure 00000048
3. За начало отсчета принимаем
Figure 00000049
.
4. Находим оценки коэффициентов уравнения прямой
Figure 00000050
, проходящей через точки
Figure 00000051
и
Figure 00000052
:
Figure 00000053
Figure 00000054
.
5. Оценка перемещения на интервале времени
Figure 00000055
(«дыра»):
Figure 00000056
Так для каждой координаты.
Таким образом, в предлагаемом способе достигается технический результат, заключающийся в обеспечении проведения контроля вертикальности АМС с любой периодичностью с автоматической регистрацией и отображением результатов, а также выдачей аварийных сигналов без вмешательства человека-оператора; обеспечении, при использовании результатов промежуточных вычислений (амплитуды и частоты основного тона и наиболее значимых обертонов собственных колебаний), организации также и дистанционного контроля технического состояния элементов конструкции АМС при одновременном значительном упрощении и удешевлении контроля.

Claims (5)

1. Способ контроля линейных и угловых отклонений от вертикального направления для дистанционного мониторинга антенно-мачтовых сооружений (АМС), включающий обработку параметров прибора, фиксирующего линейные и угловые отклонения от вертикального положения АМС, характеризующийся тем, что в качестве прибора используют трехосный акселерометр, закрепленный на АМС, регистрируют проекции линейного ускорения на три ортогональные оси акселерометра, по меньшей мере, для двух последовательных сеансов измерения, а линейные и угловые отклонения от вертикального положения антенно-мачтовых сооружений вычисляют по результатам выделения и анализа поступательной составляющей динамических характеристик поступательно-колебательного движения АМС, вычисленных с учетом величин упомянутых проекций линейного ускорения.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при выделении и анализе поступательной составляющей динамических характеристик поступательно-колебательного движения АМС сначала вычисляют амплитудно-частотные характеристики проекций линейного ускорения по трем ортогональным осям методом прямого преобразования Фурье для обоих зарегистрированных сеансов, затем последовательно определяют полные вариации амплитудно-частотных характеристик проекций линейного ускорения по трем ортогональным осям для зарегистрированных сеансов, вычисляют полные вариации проекций линейного ускорения по трем ортогональным осям при помощи обратного преобразования Фурье полных вариаций их амплитудно-частотных характеристик, определяют проекции относительного перемещения АМС на три ортогональные оси за время, прошедшее от предыдущего сеанса к последующему, двойным интегрированием полных вариаций проекций линейного ускорения по трем ортогональным осям методом трапеций, определяют относительные изменения углов отклонения АМС от вертикального положения за время, прошедшее от предыдущего сеанса к последующему, и вычисляют проекции абсолютного линейного отклонения АМС от вертикальности на горизонтальную плоскость.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что после вычисления значений линейных и угловых отклонений осуществляют контроль текущего состояния АМС путем сравнения их с нормативными допусками, а измеренные проекции линейного ускорения фиксируют для использования в последующем плановом сеансе измерения и дистанционном мониторинге с передачей результатов контроля по каналу связи к удаленному диспетчерскому пункту.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что при осуществлении контроля текущего состояния АМС путем сравнения значений линейных и угловых отклонений с нормативными допусками формируют сигнала тревоги при невыполнении любого из выражений:
Figure 00000057
;
Figure 00000058

где xj, yj - линейные отклонения;
Figure 00000059
- угловое отклонение;
h0 - высота установки прибора на АМС.
5. Способ по п.2, отличающийся тем, что при определении проекции относительного перемещения АМС на три ортогональные оси за время, прошедшее от предыдущего сеанса к последующему, на участке возможного отсутствия измерительной информации используют ее линейную модель, учитывающую динамику изменения ускорений от предыдущего сеанса к последующему.
RU2011133511/28A 2011-08-10 2011-08-10 Способ контроля линейных и угловых отклонений от вертикального направления для дистанционного мониторинга антенно-мачтовых сооружений RU2477454C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011133511/28A RU2477454C1 (ru) 2011-08-10 2011-08-10 Способ контроля линейных и угловых отклонений от вертикального направления для дистанционного мониторинга антенно-мачтовых сооружений

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011133511/28A RU2477454C1 (ru) 2011-08-10 2011-08-10 Способ контроля линейных и угловых отклонений от вертикального направления для дистанционного мониторинга антенно-мачтовых сооружений

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011133511A RU2011133511A (ru) 2013-02-20
RU2477454C1 true RU2477454C1 (ru) 2013-03-10

Family

ID=49119756

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011133511/28A RU2477454C1 (ru) 2011-08-10 2011-08-10 Способ контроля линейных и угловых отклонений от вертикального направления для дистанционного мониторинга антенно-мачтовых сооружений

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2477454C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2626069C1 (ru) * 2016-02-17 2017-07-21 Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" Способ контроля состояния антенно-мачтовых сооружений

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2163009C2 (ru) * 1999-01-06 2001-02-10 Селезнев Виктор Сергеевич Способ планово-предупредительного контроля физического состояния зданий и сооружений
RU2166732C1 (ru) * 2000-03-21 2001-05-10 Ачильдиев Владимир Михайлович Цифровой измеритель уклонов
WO2001097497A2 (en) * 2000-06-16 2001-12-20 Beniamino Negri Remote control system to monitor in real time the static and/or ambient and safety conditions of structures, particularly buildings
RU2227899C1 (ru) * 2003-06-17 2004-04-27 Доронин Владимир Олегович Способ измерения уклонов и цифровой измеритель для его осуществления
RU66525U1 (ru) * 2006-12-11 2007-09-10 Михаил Андраникович Шахраманьян Система мониторинга технического состояния зданий и сооружений
RU2327105C2 (ru) * 2006-05-23 2008-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "Батиз" Способ контроля состояния конструкции здания или инженерно-строительного сооружения и устройство для его осуществления
WO2009121377A1 (en) * 2008-04-01 2009-10-08 Structural Data, S.L. System and procedure for the real-time monitoring of fixed or mobile rigid structures such as building structures, aircraft, ships and/or the like
RU2371691C1 (ru) * 2008-04-22 2009-10-27 Анатолий Алексеевич Сперанский Способ мониторинга машин и сооружений

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2163009C2 (ru) * 1999-01-06 2001-02-10 Селезнев Виктор Сергеевич Способ планово-предупредительного контроля физического состояния зданий и сооружений
RU2166732C1 (ru) * 2000-03-21 2001-05-10 Ачильдиев Владимир Михайлович Цифровой измеритель уклонов
WO2001097497A2 (en) * 2000-06-16 2001-12-20 Beniamino Negri Remote control system to monitor in real time the static and/or ambient and safety conditions of structures, particularly buildings
RU2227899C1 (ru) * 2003-06-17 2004-04-27 Доронин Владимир Олегович Способ измерения уклонов и цифровой измеритель для его осуществления
RU2327105C2 (ru) * 2006-05-23 2008-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "Батиз" Способ контроля состояния конструкции здания или инженерно-строительного сооружения и устройство для его осуществления
RU66525U1 (ru) * 2006-12-11 2007-09-10 Михаил Андраникович Шахраманьян Система мониторинга технического состояния зданий и сооружений
WO2009121377A1 (en) * 2008-04-01 2009-10-08 Structural Data, S.L. System and procedure for the real-time monitoring of fixed or mobile rigid structures such as building structures, aircraft, ships and/or the like
RU2371691C1 (ru) * 2008-04-22 2009-10-27 Анатолий Алексеевич Сперанский Способ мониторинга машин и сооружений

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2626069C1 (ru) * 2016-02-17 2017-07-21 Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" Способ контроля состояния антенно-мачтовых сооружений

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011133511A (ru) 2013-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2636412C2 (ru) Система и способ определения перемещений и колебаний подвижных структур
US10670493B2 (en) Safety diagnosis system for structure
CN208721024U (zh) 一种基于微波干涉的二维面形变监测系统
Yi et al. Recent research and applications of GPS based technology for bridge health monitoring
RU2413193C2 (ru) Способ мониторинга безопасности несущих конструкций, конструктивных элементов зданий и сооружений и система для его осуществления
CN108050964A (zh) 一种基于微波干涉的二维面形变监测方法及系统
KR20080021300A (ko) 라이다를 이용한 구조물 건전성 진단방법
WO2017031064A1 (en) Apparatus and methods for monitoring movement of physical structures by laser deflection
Owerko et al. Investigation of displacements of road bridges under test loads using radar interferometry–case study
Zinno et al. Structural health monitoring (SHM)
Alamdari et al. Non-contact structural health monitoring of a cable-stayed bridge: Case study
Gastineau et al. Bridge health monitoring and inspections–a survey of methods
JP7375156B2 (ja) 計測システム、計測方法および間隔決定方法
JP2019052467A (ja) 計測システムおよび計測方法
Zarate Garnica et al. Monitoring structural responses during load testing of reinforced concrete bridges: A review
RU2496124C1 (ru) Система высокоточного мониторинга смещений инженерных сооружений
RU2477454C1 (ru) Способ контроля линейных и угловых отклонений от вертикального направления для дистанционного мониторинга антенно-мачтовых сооружений
KR102232918B1 (ko) 실시간 인공지능 기반 건물 상태진단 시스템의 침하감지기
Bogusz et al. GNSS-based multi-sensor system for structural monitoring applications
RU2767263C1 (ru) Способ комплексной оценки показателей, определяющих техническое состояние трубопроводных систем, и система мониторинга для его реализации
RU2672532C2 (ru) Способ мониторинга технического состояния строительных объектов и система мониторинга технического состояния строительных объектов
Vestli et al. Case studies on structural health monitoring of offshore bottom-fixed steel structures
RU2705934C1 (ru) Способ контроля антенно-мачтовых сооружений
RU2626391C1 (ru) Способ мониторинга технического состояния объектов повышенной опасности
RU2683369C2 (ru) Способ и система контроля состояния конструкций

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130811

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20150327

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180811