Instrumentering i skredområder Lars Krangnes

Transkript

1 Instrumentering i skredområder Lars Krangnes lars@cautusgeo.com

2 Cautus Geo Cautus Geo AS er et selskap som jobber med utvikling, etablering og drift av ulike målesystemer og overvåkningsløsninger for ustabile konstruksjoner og landområder. Cautus (latin) : To make safe/ secure (persons and property)

3 Cautus Geo SENSORS DATAFORVALTNING, PRESENTASJON, ANALYSE OG VARSLING KOMMUNIKASJON SENSOR X

4 Erfaring store prosjekter

5 Hvorfor automatisk overvåking? Sikkerhet Økonomi FOREBYGGE BEREDSKAP

6 Hvorfor automatisk overvåking? System for gi mer og bedre informasjon (data) hva skjer / registrere hendelser Informasjon om årsaksfaktorer før noe skjer/redusere risiko Si noe om helsetilstand til et objekt Varsle før noe skjer Varsle etter noe skjer Redusere kostnader og risiko Bedre effektivitet Dokumentere og vise at alt er ok Ikke personavhengig Dagens teknologi gjøre dette mulig

7 Automatisk overvåking - løsninger Samferdsel Vei Jernbane Konstruksjoner Broer Bygg Installasjoner Ustabile landområder Ras Snøras Nedsynkning Kraft og energi Dammer Platformer Vindmøller Gruver

8 SW UTVIKL. TJENESTER Kjerneaktivitet Målinger, analyse og kartlegging Overvåking Vedlikehold, drift, rapportering og varsling undersøkeler av områder dokumentation/målinger rådgiving design av løsninger utvikling av målesystemer installering dataforvaltning system vedlikehold (hw og sw) data analyser og vurderinger 24/7 drift og support Programvare utvikling integrert overvåkingsløsninger Cautus Web & Trimble Web Module Sensorløsninger

9

10 Automatisk overvåking - løsninger Hvert objekt/prosjekt har sin unike karakteristikk - Bro - Dammer - Rasområder - Konstruksjoner - Utbyggingsområder - Årsaksfaktorer Kjent normal oppførsel Forventet kritiske oppførsel eller årsak Viktig å ha kunnskap begge senarioer Viktig å ha normal målinger

11 Karakteristikk rasområde Kjent normal bevegelse 1D laser GNSS Extensiometer

12 Erfaring fra andre store ras

13 Automatiske målinger/overvåking - sensorer Overvåking design av løsninger utvikling av målesystemer installering

14 Automatisk overvåking ÅRSAKSFAKTORER Temperatur Nedbør Vind Snødybde Poretrykk Snøsmelting Snøsig Vann i snø Grunnvann Vannhastighet ++ HENDELSER Bevegelse/deformasjon Temperaturendring Rystelser Trykk / belasting Nedbryting Volumendringer Tilt ++ ANALYSER/VARSLING Hva skjer Hva vil skje Hvorfor Hvor Når Status / helsetilstand Varsle før noe skjer Varsle etter noe skjer

15 Sensor - Teknologioversikt Kamera / bilder Totalstasjon GNSS Laser Borehullssensorer Geotekniske målinger Hydrologi Klima Radar Fiberoptikk Snø sensorer Steinskred Løsmasse Snøskred (Store ras)

16 Deformasjon / stabilitet Geodetiske systemer: - GNSS - Totalstasjon - Lasere

17 Cautus Laser system - 1D laser målinger

18 Cautus Laser system - 1D laser målinger

19 Lasers 3D Automatiske måleprosesser med laserskannere Sammenligner 3D modeller / punktsky Deformasjon Snølag Volumendringer Målelengde opp mot 4000m målinger per sek

20 Bevegelse i sikringsnett

21 Bevegelse i sikringsnett Shock Alarm Service-Alarm (ved strekk mer enn f.eks 40 cm) Strekk Alarm

22 Bevegelse i sikringsnett

23 3D Kameraløsninger Tilleggsinformasjon til andre målinger Målesystem detektering geografisk utstrekning /areal 3D målinger som f.eks volum verifisere alarmer sanntids målesystem bildeanalyser CAUTUS WEB: Navn, dato, tid, posisjon Navn, dato, tid, posisjon

24 Snø / snøskred / snøras Målestav som måler snøens bevegelse ved bakken og snø/vindretning. Måler både retning og intensitet. Unit: * g/m2/s. Source: Measured raw data. Sensor: 1m FC1 FlowCapt segment. Measurement step: 1 minute. Displayed and stored data: Hourly average. Vertical axis: Left & right, automatic scale [* g/m2/s].

25 Snø / snøskred / snøras Sanntids målesystem for detektering av snøras. Infrasound system som består av InfraMic sensorer som etableres i ca 30 meter mellomrom. Enhetene registrer lydbølger og retningen av lyden og varsler hvis definerte terskelverdier oversiges Deteksjonsavstand ca 5 km (Forutsatt siktlinje) - Deteksjon: - Påvisning rate: 95% - Feil rate: 40% - Horisontal retningsbestemt oppløsning: ca 3 grader

26 Snø / snøskred / snøras Snøfuktighet (vann % i snø) måler Snødybde Temperatur overflate snø

27 Snø / snøskred / snøras Modulbaserte løsninger Settes sammen med ulike sensorer Strøm og kommunikasjon

28 Tilt / rystelser Micro Electro Mechanical System

29 Deformasjon / stabilitet

30 Deformasjon / stabilitet Måling av stabilitet i bakken Kompakt og robust 3D bevegelsesmålinger (x y z) samt mulighet for øst, nord og høyde Måling av rystelser og temperatur Høy målerate hvis ønskelig Ingen drift Ingen behov for re-kalibrering Mobilt kan lett etableres i nye borrehull Høy nøyaktighet (standardavvik på 1,5 millimeter på 32 meters lengde). Tåler store deformasjoner og belastninger Mange målinger langs en stav mer og bedre informasjon om endringene i borrehullet.

31 Deformasjon / stabilitet

32 Deformasjon / stabilitet

33 Fiberoptiske målinger Sensorer Distribuerte deformasjon og temperatur sensorer Robust, vanntett Tåler høy temperatur og trykk Påvirkes ikke av temperturendinger, EM påvirkning, korrosjon osv Enkel og hurtig installering Måleenhet Lyskilde som sender lys i fiberkabel Analyserer temp og tid bestemme deformasjon Permanent eller portabelt transportable system Lang måevidde og høy nøyaktighet Fjernmålingervi ethernet Lite vedlikehold

34 Strain [me] Temp. [ C] Distributed Sensing Reading Unit T 1 0m Distributed Sensor T 2 1m 100m e T m Position [m] 50km T 2 F F e Position [m]

35 Fordeler med distribuert fiberoptiske målinger Overvåking av stabilitet/lekasje Tradisjonell målemetode: mange individuelle målesensorer Multiplexed Sensors N sensors, N wires, N calibration

36 Fordeler med distribuert fiberoptiske målinger En optisk fiber sensor kan måle flere punkter Remote monitoring

37 Deteksjon og lokalisering av ustabile områder Setninger eller bevegelse Kritiske områder detektert og målinger på deformasjon

38 Vei sensorer Innebygd i veibanen Måler faktiske veiforhold Overflatetemperatur Vann-film nivå Vei tilstand (vått, tørt, fuktig, snø, etc) Trafikksensor Batteridreven Trådløs Måler Tid Retning Hastighet Enkel å installere

39 Integrert overvåkingsløsning

40 Cautus Geo Monitoring solution Cautus Web CAUTUS WEB Sensor 1 Sensor 2 Sensor 3 Sensor n Sensor 1 sw Sensor 2 sw Sensor n sw DATA BASE WEB INTERFACE CAUTUS WEB - MODULES End user End user End user End user

41 Cautus Geo Monitoring solution (MUNIN) CAUTUS WEB Uavhengig av sensorleverandører Analysefunksjonalitet Brukerstyrt presentasjon av sensordata Fullstendig oversikt Måledata Teknisk informasjon Gir informasjon og ikke data Sensor 1 Sensor 2 Sensor 3 Sensor n Sensor 1 sw Sensor 2 sw DATA BASE Sensor n sw WEB INTERFACE CAUTUS WEB MODULES End user End user End user End user

42 Sikker log-inn

43 Prosjektoversikt Tilgjengelige moduler for prosjektet eller bruker

44 Brukersettinger

45 Kart

46 Kart

47 Plot

48 Plot / analyse

49 Plot / analyse

50 Plot / analyse

51 Plot / analyse

52 Plot / analyse

53 Alarm

54 Alarm

55 Alarm Tekniske alarm - f.eks om systemer fungerer Data alarmer - bevegelse - hastighet - akselrasjon Kombinasjon av alarmer - ulike sensorer / data

56 Log / alarminfo

57 Alarm

58 Log / alarminfo

59 Andre løsninger Overvåkingsløsninger når ras har gått Rask etablering av overvåkingsløsning Måledata over et område Data tilgjengelig via web i sanntid Alarmerløsninger Lage situasjonskart

60 Cautus Geo AS