Область применения

В процессе строительства и эксплуатации здания и сооружения порой должны выдерживать колоссальные нагрузки и напряжения, зависящие от воздействия внешних факторов и эксплуатационных нагрузок. Такими, оказывающими влияние на деформации зданий и сооружений, внешними факторами могут быть изменения внешних климатических условий, например:

• суточная смена температуры воздуха,
• снеговые нагрузки
• сейсмические воздействия.

Постоянные воздействия внешних факторов и эксплуатационных нагрузок приводят к постепенному износу зданий и сооружений, а при превышении нормативных нагрузок — к преждевременному износу, необратимым деформациям и разрушению элементов конструкций. Для контроля и прогнозирования состояния конструктивных элементов зданий и сооружений с целью заблаговременного предупреждения об изменениях геометрических параметров в сторону развития неблагоприятной ситуации необходимо проводить периодические обследования конструкций. Потребность в отслеживании состояния возводимых зданий и сооружений, а также сборе и анализе информации во время всего срока эксплуатации привела к разработке и внедрению автоматизированных систем мониторинга состояния конструкций (АСМ).

Объекты требующие автоматическую систему мониторинга (АСМ).

• крупные промышленные объекты с численностью занятых более 10 тысяч человек;
• гидротехнические сооружения 1, 2 и 3 классов;
• ядерные и/или радиационно-опасные объекты;
• военные и оборонные объекты;
• объекты уничтожения и захоронения химических и других опасных отходов;
• организации и объекты по добыче, переработке, хранению, обеспечению и транспортировке нефти и газа;
• организации химической и нефтехимической промышленности;
• организации электроэнергетической промышленности;
• склады и производство взрывчатых (ВВ), сильнодействующих и ядовитых веществ (СДЯВ), ядохимикатов;
• предприятия черной и цветной металлургии;
• предприятия по хранению и переработке древесины и производству целлюлозы;
• объекты месторождений и добычи угля, железной руды, цветных металлов;
• легкорельсовый транспорт, железнодорожные вокзалы на 500 и более пассажиров;
• микробиологическое производство.

Внедрение такой системы позволяет своевременно определить реальное состояние строительных конструкций, что обеспечит безопасность и надежность зданий и сооружений. Собранные АСМК данные помогут инженерам разработать меры, направленные на устранение причин технической проблемы. Автоматизированная система также способствует существенной экономии при контроле технического состояния здания и позволяет видеть большую часть информации о состоянии сооружения в реальном времени, что помогает вовремя принять меры для устранения возможных неисправностей. Кроме того, автоматизированная система мониторинга представляет собой интеллектуальную систему, т.е. способную самостоятельно принимать решения.

Применение таких систем поддержки принятия решений является одним из наиболее перспективных направлений в повышении эффективности управления техническим состоянием строительных конструкций. По этим причинам использование АСМ является актуальным направлением в строительной индустрии. Общая цель мониторинга конструкций — проведение системного долговременного контроля постоянных и временных нагрузок, перемещений и деформаций, а также усилий, возникающих в конструкциях. При этом система мониторинга в общем случае должна обеспечивать возможность:

Безопасность эксплуатации: Состояние, при котором отсутствует недопустимый риск, связанный с причинением вреда жизни или здоровью граждан, имуществу физических или юридических лиц, государственному или муниципальному имуществу, окружающей среде, жизни или здоровью животных и растений;

Дестабилизирующий фактор: Отклонение от нормативных значений технических параметров производственных процессов и процессов обеспечения функционирования зданий и сооружений;
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений: Комплекс сооружений и мероприятий, направленных на предупреждение опасного воздействия природных и природно-техногенных условий и процессов на территорию, здания и сооружения, а также защиту от их последствий;

Инженерный риск обрушения здания (сооружения): Величина, зависящая от степени повреждения и характеризующая вероятность обрушения здания (сооружения) для рассматриваемого интервала времени, 1/год;
Информационная система мониторинга: Распределенная автоматизированная система оперативного обмена информацией, состоящая из объектов мониторинга, сети центров коммутации и абонентских пунктов, обеспечивающая обмен данными, подготовку, сбор, хранение, обработку, анализ и рассылку информации.

Мониторинг компонентов окружающей среды: Система стационарных наблюдений и контроля за состоянием и изменением природных и природно-техногенных условий;
Мониторинг напряженно-деформированного состояния здания или сооружения: Система стационарных наблюдений и контроля изменения прочностных характеристик и деформаций конструкций и оснований здания или сооружения.

Объект мониторинга: Природный, техногенный или природно-техногенный объект или его часть, в пределах которого по определенной программе осуществляются регулярные наблюдения за окружающей средой с целью контроля за ее состоянием, анализа происходящих в ней процессов, выполняемых для своевременного выявления и прогнозирования их изменений и оценки;

Система инженерного оборудования: Совокупность элементов, образующих одну из систем жизнеобеспечения здания или сооружения (водоснабжение, канализация, отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и электроснабжение, мусороудаление);

Сложные природные условия: Наличие на территории строительства и эксплуатации здания или сооружения угрозы возникновения (развития) опасных природных и природно-техногенных процессов и явлений и (или) наличие специфических по составу и состоянию грунтов;

Степень повреждения здания (сооружения): Величина, характеризующая утрату первоначальных технико-эксплуатационных качеств (прочности, устойчивости, надежности и т. д.) в результате воздействия природно-техногенных факторов;

Техногенные воздействия: Опасные воздействия, возникающие в результате изменения природных условий в процессе строительства и эксплуатации зданий и сооружений;