Światłowodowe systemy FBG w monitorowaniu bezpieczeństwa transportowego

• Autorzy: Janusz Juraszek

Warianty tytułu

FBG fiber optic systems for monitoring transport safety

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

W pracy przedstawiono rozwiązanie umożliwiające ciągły pomiar odkształceń wybranej belki podsuwnicowej suwnicy pomostowej a tym samym monitorowanie bezpieczeństwa jej pracy. Przewidywany okres eksploatacji suwnicy wynosi zazwyczaj 30 lat. Jeżeli ten okres jest przekraczany, kluczową kwestią staje się zapewnienie bezpieczeństwa eksploatacyjnego. Oparte jest ono na systemie światłowodowym z interrogatorem optycznym i siatkami Bragg'a. Miejsce instalacji czujników światłowodowych wybrano na podstawie symulacji numerycznych belki kładki opartych na metodzie elementów skończonych. Przeprowadzono weryfikację otrzymanych wyników za pomocą metody tensometrii oporowej. Zaproponowano wykorzystanie wyników ciągłych pomiarów odkształceń konstrukcji suwnicy jako rzeczywistych warunków brzegowych (w rozwiązaniu zagadnienia odwrotnego) w symulacjach numerycznych MES umożliwiającymi analizę zachowania się całej konstrukcji.(abstrakt oryginalny)

EN

Footbridge is analyzed using Fiber Bragg Gratings sensors. The expected lifetime of the crane is usually 30 years. If this period is exceeded, it is crucial to ensure operational safety. The paper presents a solution for continuous measurement of deformations of selected beams of the footbridge, and thus monitor the safety of its work. It is based on a system of optical interrogator and fibre Bragg grating sensors . The place of installation of optic fibre sensors were chosen based on numerical simulations of the gantry beam, based on the finite element method. A verification of the obtained results was conducted with the method of resistive strain gauge and a new method of metal magnetic memory was used as well. Uncertainty had been determined using optical fibre sensors and resistive strain. The use of the results of continuous measurement of the deformation of the bridge as the actual boundary conditions (in solving the reverse issues) was proposed in numerical simulations and FEM, for the analysis of the behaviour of the whole structure.(original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Pomiary; System zarządzania BHP; Algorytmy numeryczne; Bezpieczeństwo w transporcie; Warunki brzegowe

EN

Measurement; Health and safety management system; Numeric algorithms; Transport safety; Boundary conditions

• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2015
• Numer: nr 3, CD 1
• Strony: 1994--2002

Twórcy

autor

Janusz Juraszek

• University of Bielsko-Biała, Poland

Bibliografia

• Blata J., Juraszek J., Metody diagnostyki technicznej. Technical University, Ostrawa 2014.
• Doyle J.F., Modern Experimental Stress Analysis. Wiley, 2004.
• Juraszek J., Ciągłe pomiary odkształceń konstrukcji. CEIT, Zilina 2014.
• Juraszek J., Innowacyjne, nieniszczące metody badań diagnostycznych. ATH, Bielsko-Biała 2013
• Juraszek J., Badania tensometryczne zmodernizowanej konstrukcji suwnicy. Bezpieczeństwo pracy urządzeń transportowych w górnictwie - monografia. CBiDGP, 2011
• Juraszek J., Grzywa A.: Światłowody z siatką Bragga do pomiaru odkształceń metodą diagnostyczną XXI wieku. Monografia: Innowacyjność akademicka - nowe wyzwania dla nauki i przedsiębiorczości. 2012.
• Kashyap R.: Fiber Bragg Gratings. Academic Press, 1999
• Konopka, S., Sprawka, P., Maszyny i urządzenia transportu bliskiego i przeładunkowego, WAT, Warszawa, 2008
• Lee B.: Review of the present status of optical fiber sensors. Optical Fiber Technology, nr 9/2003.
• Maaskant R., Alavie T., Measures R. M., Tadros G., Rizkalla S. H., Guha--Thakurta A.: Fiber-optic Bragg Grating Sensors for Bridge Monitoring. "Cement and Concrete Composites", 19 (1997)
• Othonos A., Kalli K., Fiber Bragg Gratings. Fundamentals and Applications in Telecommunications and Sensing, Artech House Optoelectronics Library, 1999
• Roliński Z.: Tensometria oporowa: podstawy teoretyczne i przykłady zastosowań. - Wyd.3 - Warszawa: WN-T, 1981
• Zasada M., Meronk B., Wilde K.: Zastosowanie czujników światłowodowych do monitorowania belek żelbetowych i zbiorników stalowych. Zeszyty Naukowe Politechniki Gdańskiej nr 602. Budownictwo Lądowe nr 58, Gdańsk 2006
• Zasada M., Wilde K. "Zastosowanie włókien światłowodowych do obserwowania i diagnozowania konstrukcji inżynierskich", Inżynieria i Budownictwo, nr 11/2007, str. 594 - 596, Fundacja PZiTB Inżynieria i Budownictwo, Warszawa, 2007
• Zasada M., Wilde K. "Zastosowanie włókien światłowodowych do obserwowania i diagnozowania konstrukcji inżynierskich", Inżynieria i Budownictwo, nr 11/2007, str. 594 - 596, Fundacja PZiTB Inżynieria i Budownictwo, Warszawa, 2007