回答您关于桥梁远程监控的问题

构成欧洲重要基础设施的许多桥梁建于20世纪50年代,现在已达到其设计寿命的终点。因此,对其完整性和结构安全的监测是一个越来越重要的问题。使这一过程尽可能的准确和具有成本效益是一个优先事项。在最近一次关于物联网远程监测桥梁的 网络研讨会上,我们深入探讨了物联网(IoT)是如何应对这一关键任务的挑战的。

本次会议由Worldsensing地区销售经理Arnau Carbonell主持,专家发言人mageba的结构健康监测项目经理Antonis Chrysovergis和Worldsensing的地球物理学家和项目经理Victor Salinas Naval参加了会议。不出所料,这次内容丰富的网络研讨会导致了在线与会者的广泛问题。以下是最主要的问题及其答案--如果想了解更多关于桥梁监测的信息,请不要错过完整的网络研讨会

问题

在测量桥梁的岩土和地基要素方面有什么发展?

你说的物联网是什么意思?

你需要LoRa的许可证吗?

结构健康监测能否取代桥梁上的一些目视检查,如果可以,如何取代?

你喜欢哪种监测桥梁的技术。LoRa广域网、Sigfox 0G还是航空物联网?

你如何处理LoRa的有效载荷限制?网络上是否有记录仪的最大数量?

瑞士使用的太阳能电池板和电池的功率有多大,尺寸是多少?你们使用哪种装置为网关供电?

我们是否可以用基于物联网的传感器来取代导线传感器?两者之间的价格对比又是怎样的?

你是否能够确定结构中某一点的三维应力传感器?

未来监测违规行为的情况如何?会不会是卫星、5G或其他技术?

关于卫星与技术相连的成本和效率,你认为它可以成为可行的,还是将是一个价格问题?

关于动态监测,你能告诉我们什么?

在测量桥梁的岩土和地基要素方面有什么发展?

维克多-萨里纳斯。 了解地基和岩土环境是非常重要的,我们可以提供很多优于典型岩土传感器的设备。

你说的物联网是什么意思?

维克多-萨利纳斯。 一般来说,物联网是指物联网。它指的是各元素之间的相互连接,形成一个包含传感器和软件的群体。物联网由一组相互关联、相互沟通的技术组成。它们可以与其他系统沟通,并为业主提供相关信息。从本质上讲,它是一个网络,自动和远程接收来自传感器的信息,并通过处理软件确保数据遵循正确的渠道。

你需要为LoRa申请许可证吗?

维克多-萨利纳斯。 我们所提供的产品非常适合在这个带宽上运行。因此,如果你从我们这里购买设备,你的设备就可以在现场使用,而且它们准备好遵守不同国家的所有排放和传输法规。

结构健康监测能否取代桥梁上的一些目视检查,如果可以,如何取代?

安东尼斯-克里索韦吉斯 我们已经看到,使用裂缝测量仪可以取代对桥梁的一些探访。我们还有一个锚固监测的例子,在我们安装无线系统之前,工程师必须到现场进行测量。最后一个例子是支座位移监测。您可以使用该系统查看支座的移动情况,而无需到现场进行实际检查。

维克多-萨利纳斯。 你可以将访问自动化,或在不进入现场的情况下收集数据。但你也可以利用这些数据来研究如何从定期维护发展到预测性维护。你可以把你的访问分散到更长的时间段,如果情况不是很严重就不需要访问,并优先考虑其他结构。

你喜欢哪种监测桥梁的技术。LoRa广域网、Sigfox 0G还是航空物联网?

维克多-萨利纳斯。 不同的协议和不同的技术都有监控桥梁的优点和缺点。我们正在使用的LoRaWAN和Sigfox非常相似,因为它们都是低功率广域网。我们更喜欢使用LoRaWAN。也许对于其他应用,Sigfox有意义,但对于岩土工程或结构性应用,我们使用LoRaWAN,因为当你购买了一个网关,你就成为覆盖区域内基础设施的所有者。

对于 Sigfox,您需要依赖服务提供商提供的第三方技术。我不确定自己是否理解航空航天物联网的概念:也许它指的是卫星物联网,这是一个相当新的概念。目前,它的覆盖面还不广,但这是未来值得关注的技术,因为它有很多可能性。

在监控网桥时,如何处理LoRa有效载荷的限制?网络上是否有记录仪的最大数量?

安东尼-克里索弗吉斯系统取决于节点的数量和你想要的数据采集率。我们有25个节点的系统,数据采集是实验项目的一部分。这提供了每分钟一次的测量,效果还不错。这取决于协议。

维克多-萨利纳斯。在讨论网络限制时,我们必须关注两个方面。第一个是LoRas的数量,第二个是你接收数据的频率。例如,你可以有一个小型网络,每30秒提供一次新信息。在这种情况下,你可以拥有的节点数量的限制更大。但是,如果你用我们的系统收集测量结果,你的网络的参数可以增加很多。

通过我们的多网关架构,你可以支持更多的传感器,因为你有更多的网关。当然,你必须正确设计网络,但你可以有多达500个传感器用于监测桥梁,这不是一个坏数字。

瑞士使用的太阳能电池板和电池的功率有多大,尺寸是多少?你们使用哪种装置为网关供电?

维克多-萨利纳斯这可能是一块半平方米的太阳能电池板和一个可以长时间闲置或不充电的电池。电池是 12 伏的,比汽车电池小。这样的组合没有任何问题。当然,有时也会下雪,有几个星期系统一直处于离线状态,直到雪停。然后网关自己启动,我们又开始接收测量结果。

我们是否可以用基于物联网的传感器来取代导线传感器?两者之间的价格对比又是怎样的?

维克多-萨利纳斯 我们有很多协议,我在这里谈谈 LoRa 协议。LoRa 协议不允许进行快速测量,例如 100 赫兹的测量,因此存在一些限制。关于价格比较,我就不多说了。当传感器数量超过一定数量时,无线系统的价格会更低,但我无法给出准确的答案。这取决于应用的范围和企业的类型。此外,还必须考虑是否需要定期进行测量。

你是否能够确定结构中某一点的三维应力传感器?

维克多-萨里纳斯 Worldsensing为一个连接性供应商提供技术。所以我们的工作重点是为岩土工程和技术传感器提供最好的连接。我们的目标是为第三方软件提供纯粹的数据,而第三方软件可以处理这些数据。

Antonis Chrysovergis。我们准备将数据交付给第三方进行处理,所以答案肯定是否定的,我们不为应力张量提供这种服务。但我们将在未来推出一些有趣的解决方案,这些解决方案将把智能放在边缘设备内,通过LoRa采集、处理和发送数据。

未来监测违规行为的情况如何?会不会是卫星、5G或其他技术?

维克多-萨利纳斯 没人能确定,但我们可以看到 LoRa 技术的发展势头很好。所以在未来,它似乎会越来越受欢迎。在结构维护方面,如果你必须依赖太空中的某些东西,那么你肯定要依赖你的服务提供商。也许服务提供商提供的服务很好,运行状况也不错,但对于 LoRa 来说,你就是所有者。

在未来考虑5G和卫星通信时,这将是很重要的。

安东尼-克里索弗吉斯。 我认为人们正在寻找一个稳定的系统,可以在几年的时间范围内提供数据。通常情况下,当你安装了太多的计算机时,有一台计算机会出现故障或断开连接,或者硬盘会出现问题。而当这种情况发生时,你不得不驱车500公里,只是为了更换一条电缆,比如说。我认为未来的趋势是稳定的测量和静态测量,你可以看到多年来应力和裂缝的演变。

这就是最后对你来说重要的东西,这就是你想要的信息。

关于卫星与技术相连的成本和效率,你认为它可以成为可行的,还是将是一个价格问题?

维克多-萨利纳斯 现在的覆盖面和价格都不是最好的,但趋势是价格更便宜、覆盖面更广。因此,我认为未来有可能实现高效迁移。但我想说的是,基础设施的维护或财产成本会因解决方案的不同而不同。

关于动态监测,你能告诉我们什么?

维克多-萨里纳斯。 现在,LoRa不能传输你所需要的动态、振动或应变仪等的数据量。但是,如果我们能够建立一些关键参数,我们可以在节点中处理这些数据,这在未来会出现。现在我们正在推出一个基于我们称之为例外数据的系统。

这是事件检测,这意味着你正在进行动态监测,当事情发生时,我们发送信息和几乎实时的警报,以警告用户结构发生了变化。这更侧重于堤坝或斜坡的稳定性,但这些事情也可能影响到桥梁等结构。