GENESI: bezpieczna infrastruktura publiczna... na zawsze!
Naruszenie konstrukcji budowlanej może być spowodowane przez trzęsienie ziemi, osuwisko czy wady konstrukcyjne z poprzedniej epoki. Niemniej przypadków zawaleń, pociągających za sobą czasami ofiary śmiertelne, można uniknąć od początku wyposażając dany obiekt w czujniki wczesnego ostrzegania. Wyzwanie, jakim jest zabezpieczenie ważnych infrastruktur – zwłaszcza tych intensywnie użytkowanych przez obywateli, takich jak mosty czy obiekty historyczne – skłoniło naukowców z dofinansowanego ze środków UE projektu GENESI(odnośnik otworzy się w nowym oknie) do zaprojektowania sieci bezprzewodowych czujników (WSN) do monitorowania stanu konstrukcji. „To mają być czujniki, które będą funkcjonować przez cały okres eksploatacji konstrukcji, co może oznaczać dziesiątki a nawet setki lat” – wyjaśnia koordynatorka, profesor Chiara Petrioli z Uniwersytetu La Sapienza w Rzymie. „Z takim wyzwaniem technicznym musieliśmy się zmierzyć. Odkryliśmy przy okazji, że moglibyśmy rozmieszczać sieci czujników w czasie prac budowlanych, aby dokonywać niezbędnych poprawek w projekcie i zapewnić ochronę robotnikom”. W porównaniu do istniejącej technologii, sieci czujników GENESI są nieintruzywne i tanie w montażu oraz utrzymaniu. Dzięki zasilaniu na baterie nadają się do zastosowania na obszarach oddalonych, bez dostępu do sieci energetycznej. Mogą także pracować, kiedy sieć nie działa, np. w następstwie trzęsienia ziemi. Metro w Rzymie i most drogowy w Szwajcarii Technologia przeszła walidację na dwóch placach budowy: nowej linii metra B1 w Rzymie i mostu Pont de la Poya we Fryburgu, Szwajcaria. W przypadku metra, betonowe elementy okładziny zewnętrznej tunelu wyposażone w czujniki GENESI, zostały rozmieszczone bezpośrednio obok tunelowej maszyny wiertniczej (TBM), aby mierzyć w czasie rzeczywistym takie parametry, jak naprężenie, temperatura i odkształcenie. Dane przesyłane były za pośrednictwem własnych protokołów małej mocy, 3G i Internetu do panelu kontrolno-alarmowego, nadzorowanego przez inżynierów i geologów pracujących nad projektem. Eksperci byli w stanie kontrolować, czy wiercenie przebiega bez uszczerbku przede wszystkich dla bezpieczeństwa robotników i pasażerów metra. Sieć jest prostsza, szybsza i tańsza w montażu oraz utrzymaniu od tradycyjnych systemów czujników przewodowych. Jednocześnie dążąc do zapewnienia długofalowego i energooszczędnego monitoringu tunelu w czasie jego eksploatacji, sieć jest częściowo zasilana przez mikroturbiny wprawiane w ruch wirowy przez porywy wiatru wytwarzane przez przejeżdżające pociągi. W czasie budowy mostu w Szwajcarii około 25 czujników mierzyło takie parametry, jak siły rozciągające pylony, przemieszczanie łożysk mostowych, wiatr, temperatura i poziom wody. „Okazały się niezwykle przydatne, gdyż zawsze jest wiele niewiadomych przy projektowaniu, planowaniu i budowie” – zauważył Holger Wörsching, inżynier ze szwajcarskiego przedsiębiorstwa pomiarowego Solexperts AG, które jest partnerem projektu GENESI. „Kiedy most został przesunięty, aby połączyć obydwie strony, uzyskaliśmy informacje o odkształceniu i wygięciu, a także mogliśmy sprawdzić prawidłowość obciążeń”. Inne zastosowania Przedstawiciele firmy Solexperts dostrzegają wiele zastosowań technologii, którą montują obecnie w tunelu dostępowym do elektrowni wodnej w Innertkirchen oraz na alpejskiej linii kolejowej zagrożonej osuwiskami. Zatrudniająca sześć osób firma Wsense (spin-off projektu GENESI) bada również możliwość wykorzystania zminiaturyzowanej wersji systemu GENESI do monitorowania wielu obiektów dziedzictwa narodowego we Włoszech. Wsense wspomaga też włoskie Ministerstwo Dziedzictwa Kulturowego w ramach nierozważanego wcześniej zastosowania, a mianowicie skomplikowanego i trudnego przewozu dzieł sztuki między muzeami. Wysokość dofinansowania projektu GENESI z budżetu 7PR wyniosła 2 mln EUR. W projekt, realizowany od kwietnia 2010 r. do sierpnia 2013 r., zaangażowało się siedmiu partnerów(odnośnik otworzy się w nowym oknie) z czterech krajów. Link do strony internetowej projektu(odnośnik otworzy się w nowym oknie) Link do materiału wideo(odnośnik otworzy się w nowym oknie) Link do strony internetowej poświęconej dalszej działalności w zakresie dziedzictwa kulturowego(odnośnik otworzy się w nowym oknie)