சேதத்தைத் தடுப்பதற்கான கட்டமைப்பு கண்காணிப்பு அமைப்பு

சேதத்தைத் தடுப்பதற்கான கட்டமைப்பு கண்காணிப்பு அமைப்பு

பாலங்கள், உயரமான கட்டிடங்கள், அணைகள், கோபுரங்கள் அல்லது தொழிற்சாலை உள்கட்டமைப்புகள் போன்ற கட்டிடக் கட்டமைப்புகளுக்கு ஏற்படும் சேதம், அரிதாகவே திடீரெனவும் முன்னறிவிப்பின்றியும் நிகழ்கிறது. நுண்ணிய விரிசல்கள், அதிர்வு அதிர்வெண்ணில் ஏற்படும் மாற்றங்கள், சிறிய அளவிலான அடித்தள இறக்கங்கள் மற்றும் தொடர்ச்சியான சுமைகளால் ஏற்படும் அதிகரித்த அசைவுகள் போன்றவை பொதுவாக முதலில் "அறிகுறிகளாக" வெளிப்படுகின்றன. ஆனால், அவ்வப்போது செய்யப்படும் நேரடிப் பார்வை ஆய்வுகளில் இந்த அறிகுறிகள் பெரும்பாலும் புலப்படுவதில்லை என்பதே சிக்கலாகும். இங்குதான் கட்டமைப்பு ஆரோக்கிய கண்காணிப்பு (SHM) அமைப்புகள் முக்கியப் பங்கு வகிக்கின்றன: இவை உணர்விகள் மற்றும் பகுப்பாய்வுகளைப் பயன்படுத்தி கட்டமைப்புகளின் நிலையைத் தொடர்ச்சியாகவோ அல்லது அவ்வப்போது கண்காணித்து, ஏற்படக்கூடிய சேதத்தை முன்கூட்டியே கண்டறியவும், அது தீவிரமடைவதற்கு முன்பே தடுப்பு நடவடிக்கைகளை எடுக்கவும் உதவுகின்றன.

கட்டமைப்பு கண்காணிப்பு அமைப்பு என்பது என்ன?

கட்டமைப்பு கண்காணிப்பு அமைப்பு என்பது, சுமைகள் மற்றும் சுற்றுச்சூழலுக்கு ஒரு கட்டமைப்பு காட்டும் எதிர்வினையை அளவிடவும், பின்னர் அந்தத் தரவுகளை நிலைத் தகவல்களாகச் செயலாக்கவும் வடிவமைக்கப்பட்ட வன்பொருள் மற்றும் மென்பொருள் தொகுப்பாகும். இந்த அமைப்புகளைப் புதிய மற்றும் ஏற்கனவே உள்ள கட்டமைப்புகள் இரண்டிலும் நிறுவலாம். இவற்றின் முதன்மை நோக்கம் வெறுமனே தரவுகளைச் சேகரிப்பது மட்டுமல்ல, மாறாகக் கட்டமைப்பு ஆரோக்கியக் குறிகாட்டிகளை உருவாக்குவதே ஆகும்: அதாவது, கட்டமைப்பு பாதுகாப்பாக உள்ளதா, அதன் செயல்பாட்டில் ஏதேனும் மாற்றங்கள் உள்ளதா, மற்றும் எப்போது ஆய்வுகள் அல்லது பழுதுபார்ப்புகள் தேவைப்படுகின்றன என்பனவாகும்.

நடைமுறையில், SHM என்பது குடிசார் பொறியியல், உணர்விகள் மற்றும் கருவியமைப்பு, தரவுத் தொடர்பு, மற்றும் புள்ளியியல் அல்லது செயற்கை நுண்ணறிவு அடிப்படையிலான பகுப்பாய்வு ஆகியவற்றை ஒருங்கிணைக்கிறது. தேவைகளைப் பொறுத்து இதன் செயலாக்கங்கள் பெரிதும் வேறுபடுகின்றன: சில செயலாக்கங்கள் கனரக வாகனப் போக்குவரத்தின் போது பாலங்களில் ஏற்படும் அதிர்வுகளைக் கண்காணிக்கின்றன, மற்றவை அணைகளைச் சுற்றியுள்ள சரிவு மாற்றங்களைக் கண்காணிக்கின்றன, இன்னும் சில செயலாக்கங்கள் காற்று மற்றும் நிலநடுக்கங்களால் உயரமான கட்டிடங்களில் ஏற்படும் உருக்குலைவுகளைக் கண்காணிக்கின்றன.

வெறும் கண்ணால் பார்ப்பதை விட கண்காணிப்பு ஏன் அதிக பலனளிக்கிறது?

கண்ணால் பார்த்து ஆய்வு செய்வது முக்கியமானதாகவே உள்ளது, ஆனால் அதற்கு சில வரம்புகள் உள்ளன. முதலாவதாக, ஆய்வுகள் பொதுவாக ஆறு மாதங்களுக்கு ஒருமுறை அல்லது ஆண்டுதோறும் போன்ற குறிப்பிட்ட கால இடைவெளிகளில் நடத்தப்படுகின்றன. இந்த இடைவெளிகளுக்கு இடையில் தோன்றும் சேதத்தின் அறிகுறிகள் கண்டறியப்படாமல் உருவாகக்கூடும். இரண்டாவதாக, எல்லா சேதங்களும் மேற்பரப்பில் இருந்து தெரிவதில்லை; எடுத்துக்காட்டாக, கான்கிரீட்டிற்குள் உள்ள வலுவூட்டலில் ஏற்படும் அரிப்பு, இணைப்புகள் பலவீனமடைதல் அல்லது கட்டமைப்பின் விறைப்புத்தன்மையில் ஏற்படும் மாற்றங்கள். மூன்றாவதாக, கண்ணால் பார்த்து மதிப்பிடுதல் என்பது பெரும்பாலும் ஆய்வாளரின் அனுபவத்தைச் சார்ந்துள்ளது மற்றும் அது அகநிலை சார்ந்ததாகவும் இருக்கலாம்.

கண்காணிப்பு அமைப்புகள் பல நன்மைகளை வழங்குகின்றன: அவை தரவுகளை நடுநிலையாகச் சேகரிக்கின்றன, 24 மணி நேரமும் இயங்குகின்றன, மேலும் நிலநடுக்கங்கள், வெள்ளங்கள் அல்லது அதிகப்படியான மின்சுமை போன்ற தீவிர நிகழ்வுகளைக் கண்டறியும் திறன் கொண்டவை. இது, சொத்து உரிமையாளர்களை 'பழுதடையும்போது சரிசெய்வது' என்ற அணுகுமுறையிலிருந்து, பொதுவாக நீண்ட கால அடிப்படையில் பாதுகாப்பானதாகவும் சிக்கனமானதாகவும் இருக்கும் 'நிலைமை அடிப்படையிலான பராமரிப்பு' என்ற அணுகுமுறைக்கு மாற அனுமதிக்கிறது.

கட்டமைப்பு கண்காணிப்பு அமைப்பின் முக்கிய கூறுகள்

ஒரு கட்டமைப்பு கண்காணிப்பு அமைப்பு பொதுவாக பின்வரும் கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது:

1. சென்சார்
சென்சார்கள் என்பவை ஒரு அமைப்பின் “உணர் உறுப்புகள்” ஆகும். திரிபு, அதிர்வு, சாய்வு, வெப்பநிலை அல்லது இடப்பெயர்வு போன்ற அளவிடப்பட வேண்டிய அளவுருவின் அடிப்படையில் அவற்றின் வகை தேர்ந்தெடுக்கப்படுகிறது.

2. தரவு சேகரிப்பு அமைப்பு (DAQ)
DAQ சாதனங்கள் சென்சார்களிலிருந்து சமிக்ஞைகளைச் சேகரித்து, அவற்றை டிஜிட்டல் தரவுகளாக மாற்றி, பின்னர் அவற்றைச் சேமிக்கின்றன அல்லது ஒரு சர்வருக்கு அனுப்புகின்றன.

3. தரவுத் தொடர்பு
தரவை கம்பிவழியாக (ஃபைபர் ஆப்டிக், ஈதர்நெட்) அல்லது கம்பியில்லா வழியில் (செல்லுலார், லோரா, வைஃபை, ரேடியோ) அனுப்பலாம். இந்தத் தேர்வு, தூரம், அலைவரிசைத் தேவைகள் மற்றும் கள நிலைமைகளைப் பொறுத்தது.

4. தரவு சேமிப்பு மற்றும் செயலாக்கத் தளம்
இது ஒரு உள்ளூர் அல்லது கிளவுட் சர்வராக இருக்கலாம். இந்தத் தளம் தரவுத்தளத்தை நிர்வகித்து, முன்செயலாக்கத்தை (வடிகட்டுதல்) மேற்கொண்டு, ஒரு டாஷ்போர்டையும் வழங்குகிறது.

5. பகுப்பாய்வு மற்றும் எச்சரிக்கை அமைப்பு
பகுப்பாய்வு மாதிரிகள் உண்மையான தரவை ஒரு அடிப்படை நிலை அல்லது வரம்புடன் ஒப்பிடுகின்றன. ஏதேனும் முரண்பாடு ஏற்பட்டால், அந்த அமைப்பு மின்னஞ்சல், குறுஞ்செய்தி அல்லது செயலி வழியாக ஒரு எச்சரிக்கையை அனுப்புகிறது.

பொதுவாக கண்காணிக்கப்படும் அளவுரு வகைகள்

சேதத்தைத் தடுப்பதற்கு, கண்காணிக்கப்படும் அளவுருக்கள் கட்டமைப்பின் செயல்பாட்டில் ஏற்படும் மாற்றங்களுடன் நேரடியாகத் தொடர்புடையதாக இருக்க வேண்டும். மிகவும் பொதுவான சில அளவுருக்கள் பின்வருமாறு:

– திரிபு: கட்டமைப்பு உறுப்புகள் சுமைகளை எவ்வாறு தாங்குகின்றன என்பதையும், திரிபில் இயல்புக்கு மாறான அதிகரிப்பு உள்ளதா என்பதையும் கண்டறிய.
– இடப்பெயர்வு மற்றும் உருக்குலைவு: உத்திரத்தின் வளைவு, அடித்தளத்தின் இறக்கம் அல்லது பக்கவாட்டு நகர்வு ஆகியவை இதில் அடங்கும்.
– அதிர்வு: விரிசல்கள் அல்லது இணைப்புச் சேதம் காரணமாக விறைப்புத்தன்மையில் ஏற்படும் மாற்றங்களை, இயல் அதிர்வெண் மற்றும் தணிப்பு விகிதத்தில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் சுட்டிக்காட்டக்கூடும்.
– சாய்வு: கோபுரங்கள், தடுப்புச் சுவர்கள் மற்றும் மென்மையான தரையில் உள்ள கட்டிடங்களுக்கு இது முக்கியமானது.
– வெப்பநிலை மற்றும் ஈரப்பதம்: சுற்றுச்சூழல் காரணிகளான விரிவடைதல், சுருங்குதல் மற்றும் அரிப்பு ஆகியவை பெரும்பாலும் நீண்டகால சேதத்திற்குக் காரணமாக அமைகின்றன.
– சுமைகள் மற்றும் அழுத்தங்கள்: எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு அணையின் மீதான நீர் அழுத்தம் அல்லது ஒரு பாலத்தின் மீதான போக்குவரத்துச் சுமைகள்.

பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் சென்சார் தொழில்நுட்பங்கள்

SHM-இல் உள்ள சில பிரபலமான சென்சார் தொழில்நுட்பங்கள் பின்வருமாறு:

– எஃகு அல்லது வலுவூட்டப்பட்ட கான்கிரீட்டில் ஏற்படும் உள்ளூர் திரிபை அளவிடுவதற்கான திரிபுமானி (மின்தடை).
– அதிர்வு, இயக்கவியல் துலங்கல் மற்றும் தீவிர நிகழ்வுகளின் தாக்கத்தைக் கண்காணிக்கப் பயன்படும் முடுக்கமானி.
– சாய்வு அல்லது சுழற்சியைக் கண்காணிக்கப் பயன்படும் சாய்மானி/சாய்வுமானி.
– நேரியல் இடப்பெயர்ச்சியை அதிகத் துல்லியத்துடன் அளவிடுவதற்கான LVDT அல்லது இடப்பெயர்வு மாற்றி.
– தொலைதூர திரிபு/வெப்பநிலை அளவீட்டிற்காகப் பயன்படுத்தப்படும், மின்காந்தக் குறுக்கீட்டை எதிர்க்கும் திறன் கொண்ட, ஃபைபர் ஆப்டிக்கில் பொருத்தப்பட்ட ஃபைபர் பிராக் கிரேட்டிங் (FBG).
– காலப்போக்கில் விரிசலின் அகலம் அதிகரிப்பதைக் கண்காணிக்க உதவும் விரிசல் அளவி.
– வலுவூட்டல் அல்லது எஃகு கட்டமைப்புகளில் ஏற்படும் அரிப்பு செயல்முறைகளைக் கண்டறியும் அரிப்பு உணரி.

சென்சார் தேர்வு தன்னிச்சையாக இருக்க முடியாது. நிறுவும் இடம், அளவீட்டு வரம்பு, வானிலை எதிர்ப்புத்திறன், அளவுத்திருத்தம் மற்றும் பராமரிப்பின் எளிமை ஆகியவற்றை அமைப்பு வடிவமைப்பு நிலையிலிருந்தே கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்.

கண்காணிப்பு அமைப்புகள் சேதத்தை எவ்வாறு தடுக்கின்றன

கட்டமைப்பு கண்காணிப்பு அமைப்புகள் பல்வேறு வழிமுறைகள் மூலம் சேதத்தைத் தடுக்கின்றன:

1. அசாதாரணங்களை முன்கூட்டியே கண்டறிதல்
தரவுப் போக்குகள் இயல்புக்கு மாறான வடிவங்களைக் காட்டும்போது—உதாரணமாக, விலகல்கள் மெதுவாக அதிகரிப்பது அல்லது அதிர்வு அதிர்வெண் குறைவது—பிழை ஏற்படுவதற்கு முன்பே பொறியியல் குழு ஒரு முழுமையான ஆய்வை மேற்கொள்ள முடியும்.

2. தீவிர நிகழ்வுக்குப் பிந்தைய மதிப்பீடு
நிலநடுக்கம் அல்லது வெள்ளத்திற்குப் பிறகு, ஒரு கட்டிடம் இன்னும் பயன்படுத்துவதற்குப் பாதுகாப்பானதா அல்லது தற்காலிகமாக மூடப்பட வேண்டுமா என்பதைத் தீர்மானிக்க, கட்டமைப்புப் பதிலளிப்புத் தரவுகள் உதவக்கூடும். முழுமையான நேரடி ஆய்வுக்காகக் காத்திருப்பதை விட, இது முடிவெடுக்கும் செயல்முறையை விரைவுபடுத்துகிறது.

3. நிலை அடிப்படையிலான பராமரிப்பை ஆதரிக்கிறது
ஒரு இறுக்கமான பராமரிப்பு அட்டவணைக்கு பதிலாக, உண்மையான தேவை இருப்பதைக் குறிகாட்டிகள் சுட்டிக்காட்டும் போது பராமரிப்பு மேற்கொள்ளப்படுகிறது. இதன் விளைவு: கட்டுப்படுத்தக்கூடிய செலவுகள் மற்றும் பழுது ஏற்படும் அபாயம் குறைதல்.

4. வடிவமைப்பு சரிபார்ப்பு மற்றும் வலுவூட்டல்
புதிய அல்லது வலுவூட்டப்பட்ட கட்டமைப்புகளைப் பொறுத்தவரை, அவற்றின் செயல்திறன் திட்டமிட்டபடி உள்ளதா என்பதை கண்காணிப்பின் மூலம் கண்டறியலாம். அவ்வாறு இல்லையெனில், முன்கூட்டியே தேவையான மாற்றங்களைச் செய்யலாம்.

களத்தில் செயல்படுத்துவதில் உள்ள சவால்கள்

அதன் குறிப்பிடத்தக்க நன்மைகள் இருந்தபோதிலும், SHM-ஐ செயல்படுத்துவது சவால்களை முன்வைக்கிறது. வெப்பநிலை மற்றும் ஈரப்பதம் போன்ற சுற்றுச்சூழல் தாக்கங்களால், சேகரிக்கப்பட்ட தரவுகள் விரிவானதாகவும், தெளிவற்றதாகவும் இருக்கலாம். முறையான வடிகட்டிகள் மற்றும் பகுப்பாய்வு மாதிரிகள் இல்லாமல், இந்த அமைப்பு தவறான எச்சரிக்கைகளை உருவாக்கக்கூடும். மின்சாரக் கிடைக்கும் தன்மை, தொலைதூர இடங்களில் உள்ள தகவல் தொடர்பு இணைப்புகள், மற்றும் சென்சார் நிறுவுதல் மற்றும் பராமரிப்புக்கான செலவு ஆகியவை பிற சவால்களில் அடங்கும்.

மேலும், கண்காணிப்பு என்பது முழுமையான ஆய்வுக்கு மாற்றாக அமையாது. மிகச் சிறந்த அமைப்புகள்கூட கள ஆய்வுகள், பொருள் சோதனைகள் அல்லது சேதப்படுத்தாத சோதனைகள் மூலம் சரிபார்க்கப்பட வேண்டும். திடக் கண்காணிப்பு சுகாதாரத்தை (SHM) ஒரு முடிவெடுப்பவராகக் கருத வேண்டும்—அதாவது, ஆய்வுகள் எப்போது, ​​எங்கே கவனம் செலுத்தப்பட வேண்டும் என்பதை இது சமிக்ஞை செய்கிறது.

உள்கட்டமைப்பில் பயன்பாட்டின் எடுத்துக்காட்டுகள்

பாலங்களில், வாகனச் சுமைகளுக்கான எதிர்வினையைக் கண்காணிக்கவும், விறைப்புத்தன்மையில் ஏற்படும் மாற்றங்களைக் கண்டறியவும் அதிர்வு மற்றும் திரிபு உணர்விகள் பயன்படுத்தப்படலாம். உயரமான கட்டிடங்களில், முடுக்கமானிகள் மற்றும் சாய்வுமானிகள் காற்று மற்றும் நிலநடுக்கங்களின் விளைவுகளைக் கண்காணிக்க உதவுகின்றன. அணைகளில், அழுத்தமானிகள் மற்றும் உருக்குலைவு உணர்விகள் நீரின் அழுத்தத்தையும் சாத்தியமான கசிவையும் கண்காணிக்கின்றன. அதே சமயம், தொழிற்சாலைக் கட்டமைப்புகளில், தொடர்ச்சியான செயல்பாடுகளால் ஏற்படும் பொருட்களின் சோர்வைக் கண்காணிக்க இந்த கண்காணிப்பு உதவுகிறது.

மூடுகிறது

கட்டமைப்பு கண்காணிப்பு அமைப்புகள், சேதத்தைத் தடுப்பதற்கும் உள்கட்டமைப்பு செயலிழப்பு அபாயத்தைக் குறைப்பதற்கும் ஒரு பயனுள்ள நவீன உத்தியாகும். சரியான சென்சார்கள், தரவு சேகரிப்பு, தகவல் தொடர்பு மற்றும் பகுப்பாய்வுகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், சொத்து உரிமையாளர்கள் சேதத்தின் அறிகுறிகளை முன்கூட்டியே கண்டறியலாம், தீவிர நிகழ்வுகளுக்கு விரைவாகப் பதிலளிக்கலாம், மேலும் பராமரிப்பை மிகவும் புத்திசாலித்தனமாகத் திட்டமிடலாம். இறுதியில், கண்காணிப்பு என்பது வெறும் தொழில்நுட்பத்தைப் பற்றியது மட்டுமல்ல, அது பாதுகாப்பு மற்றும் தரவு சார்ந்த சொத்து மேலாண்மை கலாச்சாரத்தை உருவாக்குவதைப் பற்றியதுமாகும்—இதனால் கட்டமைப்புகள் நம்பகமானதாகவும், பாதுகாப்பானதாகவும், நீண்ட காலம் நீடித்ததாகவும் இருக்கும்.