לאחרונה בוצעו מס' פרויקטים בהם הותקנה מערכת ניטור המשולבת טכנולוגיה של החברות leica ו senceive.
מכשירי טוטאל סטיישן אוטומטיים של leica משמשים כבר עשרות שנים לניטור גיאודטי תלת ממדי של אזורים אורבניים, סכרים, גשרים ומבנים אשר נמצאים בסכנת התמוטטות, אם בשל איתני הטבע או בשל עבודות המערערות את ביסוסם.
חברת senceive, אשר המציאה מערכת ניטור אלחוטית ייחודית מסוגה שיתפה פעולה לאחרונה עם לקוחות המשתמשים במכשירי טוטאל סטיישן של leica במטרה להביא את כל הנתונים הנאספים באתר הניטור למערכת איסוף ובקרה אחת .
במאמר זה נציג מגוון שיקולים להרכבת מערכות ניטור שונות
ניטור תלת ממדי עם טוטאל סטיישן לעומת פיתרון Sencieve
בחירת שיטות ניטור כוללת סקירה שוטפת של איכות או סטטוס.
כאשר משתמשים במערכות ניטור בתעשיות הרכבת והבנייה הניטור בדרך כלל מערב נכסים מבניים וגיאוטכניים. ניתן לבצע פיקוח על מגוון רחב של נכסים, מסוללות עפר לגשרים, ויתכן שיהיה צורך בשיטות שונות מבחינת רמת הפירוט והעלות.
ישנן סיבות שונות לייצר ניטור מקיף לפרויקט שעשוי לכלול:
• תכנון מחזור החיים של הנכס ותחזוקה מונעת.
• ניתוח מגמות תנועה לאישור התנהגות ועיצוב מודל חיזוי.
• הכנת נהלי בטיחות.
• שמירה על מבנים קיימים ומתקנים סמוכים אחרים.
• הבטחה לבעלי העניין הרלוונטיים.
• הוספת ערך הנדסי לתוכנית.
לפני שמחליטים באיזו שיטת ניטור להשתמש בתוכנית ספציפית, יש מספר צעדים שצריך לעבור על מנת להתאים את מפרט הניטור לפרויקט.
עלינו להתחיל בהגדרת מטרת הניטור, שבדרך כלל תתאים לאחת הקטגוריות הנפוצות שלהלן:
איסוף יידע
קבלת ידע על התנהגות הנכסים
הערכת חומרה
איסוף נתונים לתכנון הטיפול בנכס
שימור
אישור סטטוס - הודעה על שינוי
מקרה ייחודי – תקופה זמנית לצורך תיקונים
ניהול
מדידת כיווני השקיעה, הפעלת התראות כאשר התנועה מעבר לטווח מסויים
השגחה במהלך עבודות זמניות
מעקב לפרק זמן קצר בעקבות חוסר יציבות פתאומי
על ידי הבנת מטרת הניטור והיישומים הדרושים נוכל לבחור בקלות את פתרון הניטור הרצוי.
השלב הבא הוא להתחיל לחפש את הפתרון המתאים ביותר לתכנית שיתן לנו את המידע הנדרש לניהול נכון של הנכס.
חלק מתהליך זה, אשר לעתים קרובות מתעלמים ממנו, שוקל את מעשיות הפתרון ביחס לפרויקט. לצורך כך עלינו לקחת בחשבון את הנקודות הבאות:
אמינות (חזרתיות ודיוק), זמינות, עלות, נגישות, זמן התקנה מינימלי, תנאי יציבות / אקלים, קלות השימוש, האם ניתן להפעיל בזמן העבודות באתר, אבטחה, מדידה ישירה, עיצוב ארגונומי מותנה, צריכת חשמל נמוכה, תקשורת, בטיחות
בפועל מאד לא סביר שפתרון כלשהו 'יקלע' לכל הפרמטרים השונים. עם זאת, לאחר שהבנתם היטב את סיבת הניטור והגדרת מטרה ברורה מלכתחילה, תאפשר לכם העדפה של פרמטרים מסוימים.
לדוגמה, אם הפרויקט נושא בסיכון גבוה פוטנציאלי, יש לתעדף את פרמטר 'אמינות הקריאות' גבוה למציאת הפתרון הטוב ביותר.
עלינו להגדיר ולהסכים מהן התוצאות והפעולות שאנו מצפים להן מפתרון הניטור. פעמים רבות מנהלי פרוייקט שוכחים לחשוב על זה מראש, ולאחר שהפרויקט התחיל נגרמת לעיתים קרובות אכזבה או בלבול.
יש הרבה הגדרות שצריך להסכים לגביהן ולהגדיר אותן אשר אלה יכולות להיות חלק חשוב מהפרויקט:
העברת נתונים
גיבוי מערכת
אימות נתונים
התראה והתרעה
עדכוני מערכת
שינויים בדגימה
אם נוכל לדון ולשקול את כל ההיבטים הללו תחילה, תוך ייעוץ עם מומחים בניטור, נוכל לבחור את הפתרון הטוב ביותר עבור כל פרויקט. בשוק של ימינו ישנם כמה פתרונות שזמינים בכל הקשור לניטור מבני וגיאוטכני, כאשר לכל אחד מהם יש נקודות חוזק וחולשה. עם זאת, ההיבט החשוב ביותר של כל מערכת הוא להבטיח את ההתאמה שלה לפרויקט, וזה נעשה על ידי הבנה מדוע אנו מנטרים את הסביבה בה פרסנו אותה.
סוגי פתרונות
ניטור תלת ממדי באמצעות טוטאל סטיישן
ניטור תלת-ממדי יכול להתבצע באופן ידני או אוטומטי (מרחוק) והוא ככל הנראה צורת הניטור הנפוצה ביותר בעולם. המערכת פועלת באמצעות טואל סטיישן כדי לפקח על מטרה או מטרות שהותקנו על הנכס. ניתן להשתמש בטוטאל סטיישן כאשר הוא מוגדר ברשת קואורדינטות מוחלטת או יחסית וזאת על מנת לבצע מדידות חוזרות של נקודה אחת בשלושה מישורי כיוון (X,Y,Z). ממערכת יחידה ניתן לעקוב אחרי מספר רב של נקודות ועם הציוד הנכון ניתן להשיג דיוק של +/- 1 מ"מ או טוב ממנו.
הסיבות לפופולריות של שיטת השימוש בטוטאל סטיישן :
שימוש נוסף בציוד הזמין למודדים
ההנחה שפלט תלת ממדי של נקודה נתונה עוזר לנו להבין את התמורות החלות בנכס.
ההנחה שהמיקום הגאוגרפי של הנכס עוזר לנו בניתוח התמורות החלות בנכס.
הגרסה הידנית והאוטומטית של ניטור תלת מימד בעזרת טוטאל סטיישן יכולה לספק פתרון ניטור מעולה למגוון רחב של תשתיות. עם זאת השימוש בשיטה זו הפך לברירת מחדל, כאשר למעשה אינה בהכרח תמיד השיטה הטובה ביותר.
ניטור ידני בטוטאל סטיישן Manual 3D Monitoring
יתרונות
▪ מיקום קואורדינטות x, y, z מתואם עם התנועה המוחלטת
▪ ביטול שגיאת מיקום / הגדרה
▪ בדיקות תחזוקה ובדיקות חזותיות שניתן לבצע באתר
חסרונות
▪ גישה לוגיסטית / הגנה / RAMS
▪ מגבלה של תדירות הקריאה בהתאם לכמות הביקורים באתר.
▪ מאפשר מעקב בדיוק גבוהה בכפוף להקפדה על בקרה מקצועית
ניטור בטוטאל סטיישן אוטומטי
יתרונות
▪ מיקום קואורדינטות x, y, z מתואם עם תנועה מוחלטת
▪ ביטול שגיאת מיקום / הגדרה
▪ קריאות מחזוריות לפי שעה, ממוצע סטטיסטי
▪ דיוק פוטנציאלי בתת-מ"מ
▪מאפשר ביצוע ללא ביקור בשטח
חסרונות
▪ דורש תשתיות חשמל ותקשורת
▪ נדרשת הזמנה מראש לפני תחילת העבודות כדי לבסס ערכים נומינליים.
▪ תחזוקה שוטפת של האתר - ניקוי מנסרות ומטרות.
▪ נדרשות מטרות מרוחקות, מחוץ לאזור ההשפעה לייחוס.
▪ נדרש ציוד מידידה ומחשוב לניהול מרחוק.
▪ קיים סיכון גבוה לגניבה של הציוד.
▪ מכיוון שהמדידות מבוצעות בפרקי זמן קבועים מראש ניתן להחמיץ רישום של תנועות גדולות בזמן אמת.
חשוב להסביר כי השימוש בטוטאל סטיישן אוטומטי (ATS) במקום המכשיר ידני נולד מהצורך בניטור באזורים הקשים לגישה. יש מגוון רחב של דגמים ויצרנים של מערכות טוטאל סטיישן שיעניקו יתרונות ספציפיים נקודתיים, אחד לעומת השני.
יש להטיל ספק במעשיות של התקנת ציוד מעין זה במקומות בהם יש קושי אמיתי בחיבור לרשת החשמל והאינטרנט.
ניטור גיאוטכני באמצעות חיישנים
בעבר נעשה שימוש רחב בחיישני ניטור למדידת פרמטרים ספציפיים בשוק המבני והגיאוטכני שעוצבו לאיסוף מידע על:
החלקה / תנועה, יישוב / הכבדה, מפלס מי תהום, לחץ פיזיומטרי, לחצי כדור הארץ, עומסים מבניים, מסננים, לחות קרקע, תנועה, הטיה, סידוק, טמפרטורה
השימוש בחיישנים נפוץ במקומות בהם בו ניטור תלת-ממד אינו נגיש, או שימוש בחיישנים לצד מערכת ניטור תלת-ממדית. מקובל למצוא מספר שיטות ניטור שונות בכל אתר בהתאם לגודלו ולמורכבותו.
דוגמה למדידת מדרגות מתחת לפני הקרקע וניטור תנועת פני השטח
לאחרונה יש שימוש נרחב בחיישנים, ושימוש במערכת ידנית נעשה כגיבוי למערכת מבוססת החיישנים הראשית. הסיבות לכך הן שהניטור הופך לכלי נפוץ יותר ולכן משקיעים מחשבה בסוג המערכת שתבחר.
המערכות האלחוטיות של Senceive
השימוש בחיישני הטייה וחיישני מיקום אלחוטיים משמשים לאחרונה בסביבות מסוגים שונים לאיסוף המידע הרלוונטי בפרוייקטים שונים.
מנהלי עבודה רבים מוצאים את החיישנים האלחוטיים של senceive כפתרון הגיוני לאחר הגדרת מטרת הניטור בתחילת התהליך.
החיישנים המובילים בעולם והפלטפורמות האלחוטיות של Senceive מאפשרות להתקין פתרון ניטור במהירות ובקלות. החיישנים מספקים אמינות, איתנות ורזולוציה גבוהה.
חיישן הטייה תלת צירי עם מד מרחק (ODS)
יתרונות
▪ מהיר מאוד וקל להתקנה
▪ אין צורך בתשתית חשמל / תקשורת
▪ חיי סוללה של 10-15 שנים.
▪ אין צורך בתחזוקה שוטפת.
▪ דיוק קריאות גבוה ± 0.0005 ° (± 0.009 מ"מ / מ)
▪ מייתר את הצורך בביקורים תכופים באתר.
▪ אין בנתוני המדידה משום חשיפה של מידע מהותי אודות הנכס המנוטר.
▪ מתאים למסילות רכבת
חסרונות
▪ השינויים הנמדדים אינם גיאוגרפיים.
▪ כשכל כך קל להתקין, קל לטעות.
ההבדל העיקרי בתפוקת המידע בין השיטות השונות, הוא שמעקב תלת ממדי יכול להציע מידע גיאוגרפי מרחבי, והשימוש בחיישנים בוחן רק שינוי יחסי.
עם זאת, הבנת מטרת הניטור מראש מלמדת אותנו שמדידות מוחלטות אינן תמיד נחוצות לפרויקט.
לסיכום
השימוש בניטור בתחומים רבים ושונים, אך בעיקר בענף הבנייה והרכבות, הופך לכלי יותר ויותר נפוץ לצורך הניהול השוטף של הפרויקטים. המפתח לניהול כזה הוא השקפה רחבה על כל התוכנית, ומה הערך המוסף שתורמים הניטור והפיקוח.
בדרך כלל פרוייקטי ניטור פנו לניטור תלת ממד באמצעות טוטאל סטיישן כברירת מחדל, וההחלטה אם להשתמש בטוטאל סטיישן אוטומטי או ידני התקבלה לפי ההשפעות או הסיכונים.
עם זאת, השימוש בפתרונות אלחוטיים מספק פתרון פרקטי יותר, חזק, אמין וחסכוני שאינו חושף מידע חסוי אודות הנכס.
ביישומים שונים, כמו מנהרות, גשרים, מסילת ברזל, חפירות, קירות תומכים וכו', חיישנים אלחוטיים יכולים לספק מערכת התראה הרבה יותר מדויקת ומתוזמנות.
המיקום הגאוגרפי שמספק טוטאל סטיישן ידני או אוטומטי, לא יסולא בפז ויכול להיות הפתרון הטוב ביותר לפרויקטים מסוימים. לעתים קרובות הוא נדרש בפרויקטים של בניית ישובים, אך הם יעילים יותר כמערכת משנית לפתרון התראה הפועל 24/7.
הבנת הפרויקט עצמו והסביבה אותה אנו עתידים לנטר חשובים ביותר להקצאת הפתרון המתאים. המערכת האלחוטית של Senceive מספקת פשטות, מאפשרת התקנת חיישנים וניהול הניטור בקלות יחסית, ומחזור החיים הארוך שלה פירושו שתוכל להחזיק מעמד לכל אורך חיי הפרויקט.