Integracja precyzyjnych dylatometrów hallotronowych oraz tachimetrów zrobotyzowanych dla ciągłego monitorowania przemieszczeń budowli

• Autorzy: Mirek G. , Lenda G.

Warianty tytułu

EN

Integration of precise Hall-effect dilatometers and robotized total stations for continuous monitoring of displacements of buildings

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Opracowanie przedstawia propozycję systemu pomiarowego służącego do ciągłego monitorowania przemieszczeń obiektów budowlanych. W jego skład wchodzi zespół dylatometrów hallotronowych wykonujących pomiary względne, sterujących równocześnie pracą tachimetrów zrobotyzowanych wykonujących automatyczne obserwacje do ustalonych na obiekcie punktów. Realizowana jest w ten sposób synchronizacja czasowa pomiarów względnych oraz bezwzględnych. Pomiary tachimetryczne wykonywane są w momencie zarejestrowania przemieszczeń względnych o określonej wartości. Wyniki tych obserwacji w połączeniu z danymi z dylatometrów pozwalają zinwentaryzować stan obiektu w chwili zmian zaistniałych w jego strukturze. W opracowaniu opisano budowę oraz metodę kalibracji dylatometrów hallotronowych, jak również sposób konwersji sygnałów na postać cyfrową, umożliwiającą rejestrację pomiarów i sterowanie pracą tachimetrów. Zaprezentowano również wyniki testów dokładnościowych dla wykonanych dylatometrów.

EN

The idea of the proposed measuring system is to synchronise robotised tacheometric measurements of an object with the existing relative displacements detected by a dilatometer. The system consists of a set of dilatometers, a robotised total station featuring ATR (automatic target recognition) and a dedicated software (Fig. 1). The software and a dilatometer were specially designed and built for the proposed system. The latter one uses Hall-effect sensors and magnets to detect and measure displacements (Fig. 5). Their output voltage is converted into digital signals and transmitted to a computer in which the displacement value is calculated by the software on the basis of the displacement-to-voltage characteristics (Fig. 7). They are precisely determined for each dilatometer during the calibration process, with help of splines, which is essential to ensure the high accuracy of measurements. The prototype of a dilatometer and its principle of operation are described in Subsections 2.1 and 2.2, while the calibration process is presented in Subsection 2.3. The dilatometers were subjected to laboratory tests to trial their operation and determine their accuracy. The results are given in Subsection 2.5. The dilatometers, apart from measuring the relative displacements, are also responsible for triggering the tacheometric measurement of object control points in ATR mode. Such a measurement is started up after exceeding the preset threshold values of displacement (Subsection 2.6). In this way the time synchronization of the relative and absolute measurements is achieved, allowing better assessment of the object deformation than in the case of measurements taken independently.

Słowa kluczowe

PL

hallotron; czujnik; dylatometr; tachimetr zrobotyzowany

EN

hall effect sensor; sensor; dilatometer; robotised total station

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 57, nr 1
• Strony: 77--81
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., wykr., wzory

Twórcy

autor

Mirek G.

autor

Lenda G.

• Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Środowiska, Instytut Geotechniki, ul. Warszawska 24, 31-155 Kraków,

Bibliografia

• [1] Popovic R. S.: Hall effect devices. Philadelphia Institute of Physics Publications, Bristol 2004.
• [2] Kobuz A., Tuszyński J., Warsza Z.: Technika hallotronowa. WNT, Warszawa 1980.
• [3] Mirek G., Lenda G., Kocierz R.: Hallotron sensor system for control of robotized total station operations to monitor movements of building structures, Geomatics and Environmental Engineering, Kraków 2010, materiały w druku.
• [4] Leica Geosystems: TPS1100 Series, user manual, v.2.1, Heer-brugg, Switzerland 2001.
• [5] CBSiPBW „Hydroprojekt”: Budownictwo wodne śródlądowe. Wyposażenie kontrolno-pomiarowe. Dokumentacja powtarzalna. Warszawa 1975.
• [6] Lazzarini T. oraz Zespół Współautorów: Geodezyjne pomiary przemieszczeń budowli i ich otoczenia. PPWK, Warszawa 1977.
• [7] Ahlberg J. H., Nilson E. N., Walsh J. L.: The theory of splines and their applications. Academic Press Inc. New York 1967.
• [8] De Boor C.: A practical guide to splines. Springer-Verlag, New York 1978.
• [9] Kiciak P.: Podstawy modelowania krzywych i powierzchni. WNT, Warszawa 2000.
• [10] Lenda G.: Zastosowanie funkcji sklejanych w zautomatyzowanym procesie geodezyjnej kontroli kształtu powierzchni obiektów budowlanych. Rozprawa doktorska, AGH, Kraków 2005.
• [11] Boehm W., Paluszny M., Prautzsch H.: Bezier and B-spline techniques. Springer-Verlag 2002.
• [12] Diercx P.: Curve and surface fitting with splines. Oxford University Press, New York 1995.
• [13] Kulka Z., Libura A., Nadachowski M.: Przetworniki analogowo-cyfrowe i cyfrowo-analogowe, Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa 1987.
• [14] Anigacz W.: Simulator of mutual displacements in hydrotechnical structures. Materiały VIII Konferencji Naukowo Technicznej “Aktualne problemy w Geodezji Inżynieryjnej”. Reports on Geodety, Warszawa-Białobrzegi 2007.
• [15] Leica Geosystems: GeoCOM Reference Manual, Heerbrugg, Switzerland 2004.