Sử dụng máy toàn đạc điện tử Trimble để Quan trắc tự động thời gian thực 24/7

Hệ thống quan trắc Tự động dần trở thành một tiêu chuẩn trong ngành Xây dựng và Kết cấu. Khi những yêu cầu về an toàn tính mạng và thời gian phản ứng kịp thời trước sự cố sau khi phát hiện có sự chuyển dịch, biến dạng, yêu cầu cần có hệ thống quan trắc tự động để nắm bắt tình hình kịp thời là vô cùng cần thiết.

Giám sát sự biến dạng, đo lường mức độ chuyển dịch của công trình theo thời gian, để đánh giá mức độ an toàn của công trình, đóng vai trò quan trọng trong quá trình xây dựng công trình, cũng như đưa vào sử dụng. Chủ đầu tư, người quản lý vận hành và nhà thầu có thể dựa vào hệ thống quan trắc tự động này để đo lường và báo cáo kết quả chuyển dịch của đối tượng, nhằm chứng minh mức độ an toàn của công trình, bảo vệ tài sản và đưa ra quyết định kịp thời.

Bài viết này sẽ giải thích sự khác nhau giữa hệ thống quan trắc Thủ công và quan trắc Tự động, tại sao việc áp dụng hệ thống quan trắc Tự động lại đem lại hiệu quả cao cũng như cách biến một máy toàn đạc điện tử Robotic thành hệ thống quan trắc Tự động sử dụng hệ thống Trimble 4D Control (T4D).

Hệ thống quan trắc Thủ công và hệ thống quan trắc Tự động

Hệ thống quan trắc Thủ công

Quan trắc Thủ công, hay còn gọi là quan trắc theo định kỳ hay theo chu kỳ là phương pháp không mới. Thông thường, việc áp dụng phương pháp quan trắc Thủ công trong trường hợp cần thực hiện tần suất đo quan trắc thấp (một tuần hay một tháng) và không đòi hỏi việc thiết lập máy cố định tại một chỗ. Hoạt động này giúp người dùng phát hiện sự chuyển dịch ở mức độ chậm.

Quan trắc Thủ công được ứng dụng rất hữu ích để quan trắc một đối tượng trong một hoạt động cụ thể, như sự chuyển dịch của một cây cầu khi có một phương tiện tải trọng lớn đi qua khi yêu cầu về thời gian thực hiện dự án trong ngày và Đội thực hiện có thể có mặt hiện trường tại mọi lúc.

Hình 1. Ví dụ hệ thống để thực hiện quan trắc Thủ công sử dụng phần mềm hiện trường Trimble Access và máy toàn đạc S-series để đo quan trắc và xuất gói báo cáo như Microsoft Excel để hiển thị biểu đồ chuyển dịch.

Hệ thống quan trắc Tự động

Hệ thống này cho phép đo lường và phân tích liên tục dữ liệu từ các cảm biến như thiết bị Trắc địa (GNSS, máy toàn đạc điện tử) và cảm biến Địa kỹ thuật (cảm biến vết nứt, cảm biết đo độ nghiêng, cảm biến đo chuyển vị ngang). Các thiết bị này được lắp cố định hoặc bán cố định tại một vị trí tại công trình để giảm thiểu thời gian thiết lập tại công trình, và đảm bảo thu dữ liệu đo một cách liên tục.

Việc thu thập dữ liệu ở tần suất cao (mỗi phút hoặc mỗi ngày) đảm bảo cho chủ Đầu tư và nhà Thầu xây dựng có thể phản ứng kịp thời đối với những sự cố chuyển dịch đột ngột.

>>> Xem thêm: GIẢI PHÁP QUAN TRẮC ĐẬP THỦY ĐIỆN, THỦY LỢI CỦA TRIMBLE

So sánh hai hệ thống quan trắc Thủ công và quan trắc Tự động

Hệ thống	Thủ công	Tự động
Loại chuyển dịch	Chuyển dịch chậm	Đột ngột
Tần suất phép đo	Thấp (một lần trong tuần hoặc một tháng)	Cao (mỗi phút hoặc mỗi ngày)
Thời gian phản hồi	Lâu	Ngắn
Thiết lập	Cảm biến thường không được lắp đặt cố định tại một chỗ	Cảm biến được lắp đặt cố định hoặc bán cố định tại một chỗ
Mục tiêu	Xác định xu hướng chuyển dịch và đề xuất giải pháp	Bảo đảm an toàn tính mạng và cơ sở hạ tầng quan trọng

Hệ thống quan trắc Tự động có thể được sử dụng cho các công trình đang xây dựng hoặc công trình tự nhiên.

Việc xây dựng các công trình hạ tầng giao thông đòi hỏi việc phân tích các cơ sở hạ tầng xung quanh, để đảm bảo việc xây dựng không ảnh hưởng đến an toàn công cộng.Các tòa nhà và di tích lịch sử được quan trắc để phát hiện sự biến dạng.Từ đó, cung cấp thông tin cảnh báo cho cư dân hoặc ban quản lý di tích để đưa ra quyết định.

Quan trắc độ ổn định của tường vây ở các mỏ lộ thiên hoặc hầm đang đào, đang hoạt động giúp đảm bảo an toàn cho người lao động. Các công trình như Đập thủy điện, thủy lợi, bể chứa chất thải nguy hại có thể gây nguy hiểm cho những người dân sinh sống ở vùng hạ lưu khi xảy ra sự cố.

Hình 2. Hệ thống quan trắc Tự động tại một khu mỏ Frontier Mine ở Cộng hòa Dân chủ Congo.

Hình 3. Quan trắc đường ray Biel ở Thụy Sĩ bằng máy toàn đạc Trimble S-series khi tàu chở hàng hóa đi qua. Hệ thống quan trắc tự động thời gian thực có thể cảnh báo các bên liên quan và người điều hành về sự chuyển dịch để đảm bảo an toàn cho hàng hóa và hành khách.

Các thành phần của một hệ thống quan trắc Tự động

Kết cấu hạ tầng để lắp đặt hệ thống: Đây là đối tượng cần quan trắc như trụ Cầu, bề mặt Tòa nhà, Đập…
Hệ thống cảm biến (cấp nguồn và giao tiếp dữ liệu): Cảm biến / thiết bị đo thu thập dữ liệu trạng thái của cơ sở hạ tầng như máy toàn đạc, GNSS hoặc cảm biến địa kỹ thuật.
Cấu hình, lưu trữ và quản lý dữ liệu: Phần mềm được triển khai cục bộ trên máy chủ (tại chỗ) giao tiếp với cảm biến để nhận và xử lý số liệu thành dữ liệu có ý nghĩa cũng như lưu trữ lại.
Trực quan hóa dữ liệu, hệ thống báo cáo và cảnh báo: Phần mềm được sử dụng để xây dựng các sản phẩm từ dữ liệu đã thu thập, như cảnh báo vượt ngưỡng sai số và báo cáo về sự chuyển dịch của cơ sở hạ tầng được đo bằng cảm biến.

Hình 4. Các thành phần của một hệ thống quan trắc Tự động.

Thiết lập một hệ thống quan trắc Tự động sử dụng máy Toàn đạc điện tử như thế nào?

Máy toàn đạc điện tử Trimble S-series: Các thiết bị Trimble S5, S7, S9 hoặc S9HP được sử dụng. Ngoài ra T4D còn hỗ trợ các thiết bị máy toàn đạc điện tử của các nhà sản xuất khác
Bộ điều khiển Settop M1: Thiết bị này hỗ trợ cấp nguồn, lập lịch đo và điều khiển các hoạt động quan trắc của máy toàn đạc và gửi dữ liệu đến cơ sở dữ liệu của phần mềm T4D. Ngoài ra thiết bị còn có bộ nhớ tích hợp để lưu trữ các dữ liệu để tránh mất dữ liệu. Cáp USB để kết nối máy toàn đạc với Settop M1.
Cáp nguồn cho Settop M1: Cáp này cấp nguồn cho thiết bị Settop M1 từ nguồn điện.
Giao tiếp giữa thiết bị Settop M1 với phần mềm T4D: Giao tiếp thông qua kết nối mạng di động (qua thẻ SIM) sử dụng dịch vụ IST Connect hoặc cáp Ethernet để thiết lập Mạng cục bộ (LAN).
Giấy phép bản quyền phần mềm Trimble 4D Control Advanced edition: Trimble cung cấp các gói đăng ký bản quyền trong 3 tháng hoặc 12 tháng hoặc vĩnh viễn được cài đặt trên máy tính lưu trữ dữ liệu.

Hình 5. Thiết lập phần cứng cho hệ thống quan trắc tự động thời gian thực sử dụng máy toàn đạc Trimble S-series và bộ điều khiển Settop M1.

Cấu hình hệ thống quan trắc Tự động

Khi phần cứng đã được thiết lập và cài đặt, tiếp theo là quá trình định cấu hình giao tiếp và lưu trữ dữ liệu. Thiết lập thiết bị Settop M1 qua ứng dụng Web để định cấu hình và lập lịch đo và kết thúc với phần mềm Trimble T4D Control Server để nhận, xử lý, lưu trữ và trực quan hóa dữ liệu.

Hình 6. Tổng quan về hệ thống quan trắc Tự động sử dụng phần mềm Trimble 4D Control, máy toàn đạc điện tử Trimble S-series và bộ điều khiển Settop M1.

>>> Xem thêm: GIẢI PHÁP QUAN TRẮC CẦU CỦA TRIMBLE

Nếu quan tâm đến hệ thống quan trắc tự động của Trimble, bạn đọc có thể liên hệ đến 0903 825 125 để được tư vấn chi tiết hơn nhé!

Nguồn bài viết: XEM TẠI ĐÂY.

Mọi thông tin xin vui lòng liên hệ: