Zautomatyzowane monitorowanie zapewnia szybkie i dokładne dane do inspekcji słupów energetycznych

Autor: Özgür AVCI, Ruth Badley, Megan Hansen

Przerwy w dostawie energii elektrycznej mają negatywny wpływ na wszystkich, od konsumentów domowych i przedsiębiorstw po szeroko pojętą gospodarkę. Aby zminimalizować ryzyko potencjalnie niebezpiecznych i kosztownych awarii zasilania, kluczowe znaczenie ma rygorystyczne monitorowanie wytrzymałości mechanicznej i stabilności słupów i wież wykorzystywanych do przesyłu energii i innych podstawowych usług.

W pełni zautomatyzowane rozwiązania monitorujące Leica Geosystems umożliwiają weryfikację projektu i testowanie wytrzymałości podczas kontroli słupów energetycznych Grupy MİTAŞ w Turcji. Połączenie czujników geodezyjnych Leica Geosystems, czujników geotechnicznych innych firm oraz zaawansowanego oprogramowania do monitorowania odkształceń Leica GeoMoS zapewnia bardzo dokładne pomiary i szybką analizę, umożliwiając inżynierom obserwowanie ruchów 3D w czasie rzeczywistym podczas testów obciążeniowych.

Inspekcje słupów energetycznych zgodnie z międzynarodowymi standardami kontroli jakości

Grupa MİTAŞ w Turcji jest światowym liderem w projektowaniu, produkcji, galwanizacji i montażu przesyłowych słupów energetycznych. Dzięki otwarciu własnego zakładu testowania, doświadczenie i wiedza specjalistyczna MITAŞ obejmuje teraz cały łańcuch dostaw, od surowca do produkcji, poprzez testowanie i dostarczanie produktu końcowego.

ENA Tower Testing Station Inc. (ENA), należąca do grupy MİTAŞ, specjalizuje się w pełnowymiarowych testach wytrzymałościowych słupów wykorzystywanych do przesyłu energii. W szczególności pylony podtrzymujące kable wysokiego napięcia są testowane zgodnie z międzynarodowymi standardami, zarówno w celu weryfikacji projektu tych krytycznych konstrukcji, jak i wykrycia ewentualnych błędów produkcyjnych.

Aby zachować zgodność z międzynarodowymi standardami kontroli jakości, słupy poddawane są dwóm rodzajom testów przemieszczeń - testowi projektowemu i testowi próbki. Procedury testowe są określone przez najwyższe międzynarodowe standardy, w tym ASCE 10-97, ASCE Manual 52, IEC 60652, IS802 Part III. ENA ustanowiła i wdrożyła system jakości określony w normie ISO IEC 17025 i przeprowadza kontrole zgodnie z normą EN IEC 60652.

Podczas testów projektowych wieże są stopniowo poddawane największym obciążeniom, jakie będą występowały w trakcie ich eksploatacji. Oczekuje się, że wytrzymałość mechaniczna wieży będzie większa niż obciążenia, którym będzie ona poddawana, a ponadto musi wytrzymać wpływ konserwacji, napraw i ekstremalnych warunków pogodowych. Testując wieże aż do momentu zniszczenia, inżynierowie mogą zidentyfikować obszary wymagające ulepszeń w zakresie projektowania, produkcji i montażu na wczesnym etapie. W teście próbnym losowe słupy są wybierane z partii produkcyjnej w celu poddania ich obciążeniom projektowym, aby zweryfikować jakość i wytrzymałość wymaganą dla danego projektu.

Testowanie słupów energetycznych przez ENA Tower Testing Station, część MİTAŞ Group

Techniki inspekcji słupów i wyzwania związane z pomiarami ręcznymi

Tradycyjnie pomiar ręczny przez przecięcie obejmuje dwa teodolity lub tachimetry ustawione prostopadle do siebie w celu wykonania odczytów kąta do górnego, środkowego i najniższego punktu wielu łat niwelacyjnych zamontowanych na słupach. Przemieszczenia 2D (wzdłużne i poprzeczne) łaty i słupa można obliczyć poprzez okresowe odczytywanie tego samego punktu na łacie z dwóch tachimetrów.

Ta metoda pomiaru jest czasochłonna i może być niedokładna ze względu na zmieniające się warunki środowiskowe. Pomiar najwyższej łaty za pomocą tachimetru jest trudny i podatny na błędy, ponieważ geodeta musi dokładnie wycelować instrument pod stromym kątem pionowym w określonym przedziale czasu, aby skorelować dane dotyczące przemieszczenia z czujnikami geotechnicznymi, a następnie przesłać odczyty do biura w celu analizy.

Przezwyciężanie wyzwań dzięki zautomatyzowanemu rozwiązaniu do monitorowania w czasie rzeczywistym

Aby sprostać rosnącemu zapotrzebowaniu przedsiębiorstw użyteczności publicznej na specjalistyczne testy, dostawcy usług odchodzą od ręcznych metod z przeszłości na rzecz w pełni zautomatyzowanych, zintegrowanych rozwiązań monitorujących do szybkiej i bardzo dokładnej analizy przemieszczeń.

Dzięki doradztwu i wsparciu Sistem A.Ş., przedstawiciela Leica Geosystems w Turcji, ENA zastąpiła ręczne metody pomiarowe najnowocześniejszym zautomatyzowanym rozwiązaniem do monitorowania, które za każdym razem zapewnia szybsze i dokładne dane z testów obciążeniowych.

Rozwiązanie obejmuje zrobotyzowany tachimetr Leica TS16 mierzący mini pryzmaty Leica GMP104 L zamontowane w określonych punktach wieży. Pryzmaty GMP104 L zostały zaprojektowane do monitorowania, są łatwe w montażu i posiadają specjalne powłoki, które umożliwiają tachimetrom Leica osiągnięcie najwyższych specyfikacji dokładności pomiaru - dzięki czemu wybór oryginalnego pryzmatu Leica jest ważny dla uzyskania najlepszych możliwych wyników.

Początkowo GeoMoS rejestruje i przechowuje współrzędne pryzmatu zmierzone przez tachimetr, a następnie nakazuje instrumentowi powtórzenie pomiaru w oparciu o ostatnią znaną pozycję pryzmatów. To "uczenie się" ostatniego udanego pomiaru sprawia, że proces jest szybki, niezawodny i dokładny, ponieważ technologia automatycznego rozpoznawania celu (ATR) tachimetru TS16 celuje w środek pryzmatu, aby zmierzyć nową pozycję.

Wszystkie dane są przetwarzane przez GeoMoS Monitor, a przemieszczenia są obliczane automatycznie. Kontrola krzyżowa z czujnikami geotechnicznymi odbywa się za pośrednictwem Leica GeoMoS Now!, internetowej platformy do wizualizacji i raportowania. Wielojęzyczny interfejs, wyświetla grafiki i tabele wartości liczbowych, a wszystkie dane są dostępne dla inżynierów do analizy natychmiast po każdym pomiarze, zarówno na miejscu, jak i zdalnie.  

Wiarygodne wyniki testów w czasie rzeczywistym

Natychmiastowe udostępnianie danych z testów obciążeniowych wszystkim zainteresowanym stronom pozytywnie wpłynęło zarówno na zapewnienie jakości, jak i wydajność. Emre Kilinc, główny inżynier ds. testów w ENA, skomentował, Zautomatyzowane rozwiązanie Leica Geosystems i dostarczane przez nie wyniki w czasie rzeczywistym dają naszym klientom absolutne zaufanie do naszych procesów. Ponieważ ENA wykorzystuje kilka rodzajów czujników monitorujących jednocześnie, możliwość zobaczenia i zrozumienia ruchów 3D słupów podczas testów obciążeniowych oznacza, że możemy zbierać, przetwarzać i analizować więcej danych w ułamku czasu, jaki zajęłoby to przy użyciu ręcznych metod.

Özgür Avci, kierownik działu NRS i GeoMoS w Sistem A.Ş. ściśle współpracował z inżynierami ENA na każdym etapie, od wyboru produktu i metodologii projektowania, po szkolenia i wsparcie na miejscu w celu ustanowienia nowych procesów roboczych.

Emre Kilinc zauważył, Konfiguracja była szybka i łatwa, ponieważ pryzmaty można łatwo zamontować na słupie, zarówno za pomocą śruby, jak i uchwytu magnetycznego. Wystarczyło tylko trochę treningu, aby nabrać pewności co do zautomatyzowanego rozwiązania - ono naprawdę dba o siebie - i jesteśmy wdzięczni za wsparcie zapewnione przez Sistem A.Ş. oraz za porady podczas kilku pierwszych testów.

Zastąpienie ręcznych metod zautomatyzowanym systemem monitoringu składającym się z tachimetru Leica i oprogramowania GeoMoS usprawniło proces kontroli słupów. ENA oszczędza czas, godziny pracy i koszty, jednocześnie poprawiając jakość, ponieważ zautomatyzowany system eliminuje ryzyko błędów. Testy obciążeniowe są wiarygodne i bogate w dane, a wyniki przemieszczeń są dostępne dla decydentów w czasie rzeczywistym. 

Jesteś zainteresowany monitorowaniem? Zachęcamy do zapoznania się z kolejnymi przykładami, pokazującymi w jaki sposób nasi klienci wykorzystują nasze rozwiązanie do usprawnienia procesu monitorowania:

Studia przypadków dotyczące monitoringu