Wireless bridge monitoring system

Abstract

Tämän diplomityön tarkoituksena oli tutkia langattomien anturien soveltumista pitkä aikaiseen siltojenmonitorointiin. Tutkimus suoritettiin kokoamalla mittausjärjestelmä. joka mahdollisti sekä langallisen että langattoman mittauksen. Järjestelmällä mitattiin langallisesti neljää venymäliuskaa sekä kolmea siirtymäanturia ja langattomasti neljää venymäliuskaa sekä yhtä 3 akselista kiihtyvyysanturia. Lisäksi mittauslaitteistoon kuului mittaustapahtuman tallentava kamera. Järjestelmällä suoritettiin demomittaus VTT:n tutkimushallissa, minkä jälkeen laitteisto asennettiin monitoroimaan Kirjalansalmen siltaa Paraisilla. Langattoman järjestelmän akkojen latausta varten sillalle asennettiin aurinkopaneeli ja lyijygeeliakku.

Demomittauksessa testatuilla langattomilla antureilla esiintyi noin sekunnin viive langallisiin antureihin verrattuna. Lisäksi tuloksista nähtiin, että langattomilla venymä liuskasolmuilla esiintyi jopa kahden sekunnin asettumisaika ennen kuin solmu alkoi näyttää oikeaa venymäarvoa. Langattomat anturisolmut toimivat oman akkunsa varassa noin viikon ja niiden kantama suunta-antennien avulla ulkona oli noin 50 metriä.

Monitorointiaikaa voidaan lisätä liittämällä järjestelmään lyijygeeliakku ja aurinkopaneeli. Tämä kuitenkin vaatii virtajohtojen asentamista aurinkokennon ja akun, sekä akun ja anturisolmujen välille, jolloin menetetään osa langattomuuden tuomista eduista. Kylmyys vähentää akkukestoa ja vähäisen auringonpaisteen vuoksi aurinkopaneeli ei todennäköisesti riitä tuottamaan anturisolmujen vaatimaa virtaa talvella. Langattomilla venymäliuskasolmuilla esiintynyt asettumisaika oli haitallinen ilmiö kynnysarvon ylittämisen aiheuttamaan liipaisuun perustuvassa mittauksessa