Kontinuální monitoring mostních konstrukcí: Integrace optovláknové senzoriky a digitálních dvojčat

Stárnutí dopravní infrastruktury a neustále se zvyšující dynamické zatížení silničních a železničních mostů zvyšují nároky na jejich diagnostiku. Tradiční metody, založené na periodických vizuálních prohlídkách nebo měření konvenčními elektronickými tenzometry, vykazují v náročných podmínkách limitující faktory. Mezi ty největší patří náchylnost elektroniky k elektromagnetickému rušení (EMI), koroze materiálu ve vlhkém prostředí a nutnost lokálního napájení.

Představujeme proto systém TwinBridge, který přináší technologický posun v oblasti strukturálního monitoringu (SHM – Structural Health Monitoring). Tento systém integruje pasivní optovláknové senzory, matematické modely digitálního dvojčete a algoritmy pro pokročilou analýzu dat.

Výhody optovláknové technologie v praxi

Základem detekční vrstvy jsou optická vlákna s integrovanými strukturami (např. Braggovými mřížkami). Senzory díky tomu disponují specifickými vlastnostmi, které je předurčují pro dlouhodobé inženýrské aplikace:

Energetická pasivita: V místě měření není vyžadován žádný přívod elektrické energie. Signál je přenášen výhradně optickým kabelem.

Absolutní imunita vůči EMI: Systém je zcela imunní vůči elektromagnetickému šumu. To umožňuje spolehlivou instalaci přímo na ocelové konstrukce železničních mostů s trakčním vedením.

Vysoká odolnost (IP68): Senzory jsou inertní vůči chemickým vlivům, vlhkosti a korozi. To zajišťuje stabilní přenos dat bez degradace po dobu desítek let.

Od sběru dat k digitálnímu dvojčeti

Měřené veličiny – zejména poměrné přetvoření, rozvoj trhlin, náklony pilířů a teplotní pole – jsou v reálném čase přenášeny do centrální vyhodnocovací jednotky. Data slouží jako vstup pro digitální dvojče, což je numerický a strukturální model, který přesně reflektuje aktuální fyzický stav konstrukce.

Analytický software následně odděluje běžné environmentální vlivy (např. teplotní objemové změny v průběhu dne) od anomálií způsobených strukturální únavou materiálu či sedáním podpěr. Správce infrastruktury tak získává exaktní podklady o trendech chování mostu.

To umožňuje přechod od reaktivní údržby k údržbě prediktivní, což prokazatelně prodlužuje životnost stavby a optimalizuje alokaci finančních prostředků.

Ověřeno na železnici

Úspěšným příkladem z praxe je aplikace systému na železničním mostě v Kostomlatech. TwinBridge zde zajišťuje nepřetržitý sběr dat bez nutnosti servisních zásahů na samotné konstrukci.

Zajímá vás, jak může TwinBridge pomoci chránit vaše stavby?

Vyzkoušejte naše online demo nebo se s námi spojte pro nezávaznou konzultaci. Rádi s vámi probereme možnosti monitoringu na míru.