Como um sistema de monitoramento mantém as estradas em boa saúde estrutural

Para tornar a manutenção das estradas previsível, medindo a capacidade de carga das vias e, assim, monitorando o comportamento do pavimento reforçado, uma estação de monitoramento automático foi instalada na rodovia A-62 em Valladolid, Espanha, pelo Centro de Estudos e Experimentação de Obras Públicas (CEDEX) . Esse sistema estrutural de monitoramento de integridade ajuda a estabelecer o modelo de manutenção preditiva e a resolver problemas específicos. O projeto principal foi o sistema de aquisição e análise de dados QuantumX da HBM e o software catman da HBM.

Pesquisa para o progresso

Em fevereiro de 2018, uma estação de monitoramento contínuo foi instalada em um trecho da rodovia A-62 na província espanhola de Valladolid. O objetivo declarado é evitar problemas de saúde estrutural causados por tráfego intenso de veículos, fadiga do material e influências climáticas.

O monitoramento ajuda a entender a característica dos materiais utilizados e não apenas facilita a resposta rápida a problemas como quebras e rachaduras, mas também ajuda a determinar as causas principais dos danos.

O sistema de monitoramento automatizado inclui uma combinação de diferentes sensores que medem variáveis dinâmicas e estáticas (ambientais), o sistema de aquisição e análise de dados HBM QuantumX com os módulos MX840B e CX22B-W e o software catman da HBM, atendendo aos requisitos de aquisição de dados mais precisos e facilmente configuráveis deste ambiente adverso. A seção de teste na estrada foi montada para monitorar os movimentos de três trincas transversais (F1, F2 e F3), separadas por 7 e 5,9 metros, respectivamente.

Problema

A saúde estrutural das estradas espanholas sofre devido ao tráfego intenso de veículos, fadiga do material e condições climáticas. Problemas como quebras e rachaduras precisam ser corrigidos regularmente.  

Solução

Ao instalar uma estação automática de monitoramento de pavimentos, o comportamento do pavimento, a capacidade de carga e as influências climáticas podem ser medidos. Como parte do sistema estrutural de monitoramento de funcionamento, o sistema de aquisição e análise de dados HBM QuantumX combinado com o software catman da HBM permite operação precisa e flexível e configuração rápida.  

Resultados

O sistema não apenas fornece uma solução de manutenção sustentável e previsível que agrupa variáveis em tempo real, mas também possibilita prevenir ou detectar danos no pavimento e reagir rapidamente quando necessário. Além disso, materiais aprimorados podem ser desenvolvidos observando e analisando os dados coletados.

Modelo de manutenção preditiva

O CEDEX tem como objetivo medir a capacidade de suporte das estradas e a reação dos materiais a vários impactos.

A solução instalada, que inclui sensores, um sistema de monitoramento e uma estação meteorológica, é a única estação dinâmica de medição e monitoramento do setor. Este sistema de monitoramento de integridade estrutural criado pelo CEDEX em colaboração com a HBM e a empresa de engenharia Eo6, ajuda a estabelecer modelos de manutenção preditiva e a resolver problemas específicos. Ao mesmo tempo, os dados obtidos fornecem subsídios para o desenvolvimento de novos materiais que servem como elementos de prevenção de trincas nas camadas de mistura betuminosa.

Nos seus 1,5 anos de operação, a estação de monitoramento recebeu cerca de 600.000 sinais e calculou os parâmetros correspondentes e os pontos singulares de cada um.

Contribuição da HBM: aquisição e análise de dados

Além dos vários sensores que também registram variáveis como temperatura e umidade, a estação opera com o sistema de aquisição e análise de dados QuantumX da HBM com os módulos MX840B e CX22B-W, além do software catman. Portanto, ao usar diferentes tecnologias, ele atende à precisão, flexibilidade e velocidade dos requisitos de configuração.

O sistema de aquisição e análise de dados QuantumX é capaz de adquirir qualquer informação de sinal e sensor. Seus módulos MX480B e CX22B-W universais e independentes são especialmente adequados para aplicações com dados de carga na estrada, pois funcionam com diferentes tipos de sensores e possuem alto poder de computação.

O software catman oferece mais do que apenas aquisição de dados. É perfeitamente adaptado às necessidades de teste móvel na estrada e facilita a aquisição, cálculo, automação, exibição e registro dos sinais medidos. Portanto, os produtos HBM atendem aos requisitos de fonte de alimentação independente, aquisição variável estática e dinâmica, acesso remoto e requisitos de capacidade de programação.

Anos de apreciação da qualidade da HBM

A HBM e o CEDEX colaboram há muito tempo. “Há muitos anos, incorporamos os equipamentos HBM em nossa pista de testes acelerados em pavimentos em El Goloso, perto de Madri, e desde então compramos apenas seus produtos, pois oferecem maior precisão e permitem que o trabalho seja realizado com mais de 240 canais sem interferência. , ”Declarou Javier Pérez Ayuso, especialista no Centro de Estudos de Transporte CEDEX.

A precisão das soluções HBM permite distinguir entre caminhões e outros veículos. Caminhões sobrecarregados podem ser detectados e, se necessário, as autoridades relevantes podem ser notificadas e, em seguida, proceder à sua identificação. As medições de temperatura e umidade na estação meteorológica também são muito importantes. Estes dados ambientais, por exemplo, são essenciais para manter as estradas limpas no inverno.

O CEDEX e a HBM estão agora trabalhando em um projeto de instalação de estações de monitoramento automáticas similares em um trecho da rodovia A-42 na província de Toledo.

Sobre o CEDEX

O Centro de Estudos e Experimentação de Obras Públicas, mais conhecido como CEDEX, é um órgão que aplica idéias e tecnologias de ponta à engenharia civil, construção e meio ambiente. Ele fornece suporte tecnológico de suas instalações e laboratórios através de acordos específicos.

O CEDEX, pertencente ao Ministério do Desenvolvimento, também tem a função de disseminar conhecimento e, nesse sentido, executa uma importante tarefa de transferência de tecnologia.

O Centro de Estudos de Transporte (CET), parte do CEDEX, com sede em El Goloso, Madri, é dedicado a tarefas especializadas de suporte técnico, pesquisa e desenvolvimento tecnológico e inovação na área de estradas e transportes em geral.