Việc giám sát kết cấu nhằm phát hiện những hư hỏng nhỏ trong kết cấu là một vấn đề vô cùng quan trọng, đặc biệt đối với cầu đường, nhà cao tầng… Hiện nay, vấn đề giám sát sức khỏe của kết cấu đã và đang được nghiên cứu và ứng dụng khá nhiều trên thế giới.

Phương pháp giám sát chủ yếu trên thế giới hiện nay là phương pháp phá hủy và phương pháp không phá hủy. Hai phương pháp trên vẫn còn tồn tại một số nhược điểm như phương pháp phá hủy là phải dừng hoạt động của cấu trúc để tháo dỡ nên rất tốn kém về mặt thời gian và chi phí; phương pháp không phá hủy thì hạn chế rất lớn là cần đo đạc theo định kỳ một cách kỹ lưỡng, tốn nhiều công sức, cần có sự tham gia trực tiếp của các chuyên gia về phân tích hư hỏng kết cấu nhưng cũng không thể phát hiện tức thời hư hỏng, dẫn đến chậm trễ trong xử lý sự cố, gây nguy hiểm cho kết cấu và gây thiệt hại về người và của.

Bằng độc quyền Giải pháp hữu ích số 2-0002722 “Quy trình tự động giám sát và phát hiện bất thường của kết cấu cầu từ xa” của PGS.TS. Nguyễn Việt Khoa, Viện Cơ học đã khắc phục được những nhược điểm trên.

Giải pháp hữu ích đã xây dựng một quy trình tự động giám sát kết cấu liên tục theo thời gian đồng thời phân tích tín hiệu dao động này để đảm bảo phát hiện ngay khi hư hỏng xảy ra. Thông qua một cảm biến dao động 3 chiều được gắn lên kết cấu và một bộ vi xử lý điều khiển hoạt động đo đạc và truyền số liệu. Cảm biến này có thể giao tiếp từ xa để đo và khi tín hiệu dao động vượt quá ngưỡng đặt trước sẽ truyền về máy tính trung tâm phân tích qua mạng truyền thông 3G. Do đó, bất cứ nơi nào phủ sóng 3G đều có thể áp dụng được và dao động của cầu tại mọi thời điểm đều dễ dàng được xác định và truy xuất.

Cảm biến chỉ truyền dữ liệu khi vượt quá ngưỡng đặt trước nên không phải phân tích và lưu trữ toàn bộ dao động của cầu. Điều này làm giảm tối thiểu bộ nhớ lưu trữ số liệu và không phải phân tích số liệu vô nghĩa. Một ưu điểm nữa là việc truyền dữ liệu không dây, không cần sự có mặt của con người tại hiện trường.

Tín hiệu dao động sẽ được tự động phân tích, các dao động bất thường hoặc hư hỏng sẽ được phân tích và phát hiện. Dựa trên mối quan hệ tần số - mức độ hư hỏng để xác định mức độ hư hỏng và dựa trên các tín hiệu dao động đồng thời theo 3 chiều có thể xác định nguyên nhân gây ra hư hỏng. Từ đó, đưa ra cảnh báo đối với nhà quản lý phục vụ công tác gia cố, sửa chữa phòng ngừa.

Nguồn: Vast