El monitoreo de deformaciones (también conocido como estudio de deformaciones ) es la medición y seguimiento sistemáticos de la alteración en la forma o dimensiones de un objeto como resultado de las tensiones inducidas por cargas aplicadas. El monitoreo de la deformación es un componente importante del registro de valores medidos que se puede utilizar para cálculos adicionales, análisis de deformaciones, mantenimiento predictivo y alarmas. [1]
El monitoreo de deformaciones está relacionado principalmente con el campo de la topografía aplicada , pero también puede estar relacionado con la ingeniería civil, la ingeniería mecánica, la construcción y la geología. Los dispositivos de medición utilizados para el control de la deformación dependen de la aplicación, el método elegido y el intervalo de medición preferido.
Aparatos de medición
Los dispositivos de medición (o sensores) se pueden clasificar en dos grupos principales, sensores geodésicos y geotécnicos. Ambos dispositivos de medición se pueden combinar a la perfección en la monitorización de deformaciones moderna.
- Los dispositivos de medición geodésica miden desplazamientos o movimientos georreferenciados (en relación con ubicaciones establecidas fuera del área de monitoreo) en una, dos o tres dimensiones. Incluye el uso de instrumentos como estaciones totales , niveles , InSAR , [2] y receptores del sistema de navegación global por satélite .
- Los dispositivos de medición geotécnica miden los desplazamientos o movimientos y los efectos o condiciones ambientales relacionados sin georreferenciación externa. Incluye el uso de instrumentos como extensómetros , [3] piezómetros , medidores de presión , pluviómetros , termómetros , barómetros , inclinómetros , [4] acelerómetros , sismómetros , etc.
Solicitud
El monitoreo de deformaciones puede ser necesario para las siguientes aplicaciones:
Métodos
El control de la deformación puede ser manual o automático. El monitoreo manual de la deformación es la operación de sensores o instrumentos a mano o la descarga manual de los datos recopilados de los instrumentos de monitoreo de la deformación. Operación de monitoreo automático de deformaciones de un grupo de elementos de software y hardware para el monitoreo de deformaciones que, una vez configurados, no requieren intervención humana para funcionar.
Tenga en cuenta que el análisis de deformaciones y la interpretación de los datos recopilados por el sistema de seguimiento no se incluyen en esta definición.
El monitoreo automatizado de la deformación requiere instrumentos para comunicarse con una estación base. Los métodos de comunicación utilizados incluyen:
Regularidad y programación
La regularidad de la monitorización y el intervalo de tiempo de las mediciones deben considerarse en función de la aplicación y el objeto a monitorizar. Los objetos pueden sufrir tanto un movimiento rápido de alta frecuencia como un movimiento lento y gradual. Por ejemplo, un puente puede oscilar con un período de unos pocos segundos debido a la influencia del tráfico y el viento y también cambiar gradualmente debido a cambios tectónicos.
- Regularidad : varía desde días, semanas o años para monitoreo manual y continuo para sistemas de monitoreo automático.
- Intervalo de medición : varía desde fracciones de segundo hasta horas.
Análisis de deformaciones
El análisis de deformaciones se ocupa de determinar si un desplazamiento medido es lo suficientemente significativo como para justificar una respuesta. Los datos de deformación deben verificarse para determinar su importancia estadística y luego contrastarse con los límites especificados y revisarse para ver si los movimientos por debajo de los límites especificados implican riesgos potenciales.
El software adquiere datos de los sensores, calcula valores significativos de las mediciones, registra los resultados y puede notificar a las personas responsables en caso de que se exceda el valor umbral. Sin embargo, un operador humano debe tomar decisiones consideradas sobre la respuesta adecuada al movimiento, por ejemplo, verificación independiente mediante inspecciones in situ, controles reactivos como reparaciones estructurales y respuestas de emergencia como procesos de cierre, procesos de contención y evacuación del sitio.
Ver también
Referencias
- ^ Literatura, editada por JFA Moore (1992). Monitoreo de estructuras de edificios . Blackie and Son Ltd. ISBN 0-216-93141-X , EE. UU. Y Canadá ISBN 0-442-31333-0
- ^ Dai, Keren; Li, Zhenhong; Tomás, Roberto; Liu, Guoxiang; Yu, Bing; Wang, Xiaowen; Cheng, Haiqin; Chen, Jiajun; Stockamp, Julia (diciembre de 2016). "Monitoreo de la actividad en el mega-deslizamiento de tierra de Daguangbao (China) usando interferometría de serie de tiempo Sentinel-1 TOPS" . Teledetección del Medio Ambiente . 186 : 501-513. doi : 10.1016 / j.rse.2016.09.009 . ISSN 0034-4257 .
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- ^ Herrera, G .; Álvarez Fernández, MI; Tomás, R .; González-Nicieza, C .; López-Sánchez, JM; Álvarez Vigil, AE (septiembre de 2012). "Análisis forense de edificios afectados por hundimientos mineros basado en interferometría diferencial (Parte III)". Análisis de fallas de ingeniería . 24 : 67–76. doi : 10.1016 / j.engfailanal.2012.03.003 . ISSN 1350-6307 .
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- Literatura, B. Glisic y D. Inaudi (2008). Métodos de fibra óptica para el monitoreo de la salud estructural . Wiley. ISBN 978-0-470-06142-8
- Literatura, John Dunnicliff (1988, 1993). Instrumentación geotécnica para monitorear el desempeño de campo . Wiley. ISBN 0-471-00546-0
Otras lecturas
- American Surveyor, Monitoreo elevado (página 6-12)
- Bozzano, Francesca; Cipriani, Ivan; Mazzanti, Paolo; Prestininzi, Alberto (2011). "Patrones de desplazamiento de un deslizamiento de tierra afectado por actividades humanas: conocimientos del monitoreo InSAR basado en tierra". Riesgos naturales . 59 (3): 1377. doi : 10.1007 / s11069-011-9840-6 .
- La mina de cobre más grande de América del Norte, sistema integrado de monitoreo automatizado de minas
- El uso del radar de estabilidad en pendientes (SSR) en la gestión de riesgos de inestabilidad en pendientes, Boletín AusIMM, enero / febrero de 2008
- Aplicaciones y limitaciones de las estaciones totales motorizadas automatizadas por Douglas S. Roy, PE, M.ASCE y Pierre Gouvin, AMASCE
- The American Surveyor (octubre de 2007) - Monitoreo estructural 24 horas al día, 7 días a la semana
- Monitoreo de minas a cielo abierto usando receptores de satélite GNSS combinados y estaciones totales robóticas
- Soluciones de ingeniería con Trimble 4D Control, Trimble Survey Controller, Informe técnico de la estación total Trimble S8, Trimble 2007
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