Tác giả

Vũ Ngọc Quang 1* , Nguyễn Việt Hà 2 , Trần Đình Trọng 3

Đơn vị công tác

1 Khoa Công trình, Trường Đại học Công nghệ Giao thông vận tải; quangvn@utt.edu.vn

2 Khoa Trắc địa - Bản đồ và Quản lý đất đai, Trường Đại học Mỏ - Địa chất; nguyenvietha@humg.edu.vn

3 Khoa Cầu Đường, Trường Đại học Xây dựng Hà Nội; trandinhtrong@nuce.edu.vn

*Tác giả liên hệ: quangvn@utt.edu.vn; Tel.: +84–983452565

Tóm tắt

Công tác quan trắc các công trình có quy mô lớn ngày càng được chú trọng theo hướng quan trắc thời gian thực để kịp thời phản ánh những bất thường của công trình. Các thiết bị quan trọng trong hệ thống quan trắc sức khỏe kết cấu hiện đang được kết nối với nhau bằng hệ thống dây dẫn lớn trong khi hiện nay có nhiều thiết bị mới với giá thành rẻ, kích thước nhỏ gọn và tích hợp các giải pháp IoT. Nghiên cứu kết hợp thiết bị GNSS, cảm biến gia tốc giá thành rẻ trong quan trắc công trình thời gian thực, đánh giá độ chính xác dữ liệu GNSS-RTK và phân tích các dịch chuyển thành phần bao gồm dịch chuyển tuyến tính, dao động trong các phương. Nghiên cứu sử dụng phương pháp thực nghiệm, so sánh kết quả từ dữ liệu thu thập được bằng thiết bị GNSS và cảm biến gia tốc với lượng dịch chuyển thực tế từ thiết bị eto cơ khí độ chính xác cao. Kết quả nghiên cứu cho thấy tính khả thi của giải pháp quan trắc thời gian thực sử dụng GNSS và cảm biến gia tốc. Đồng thời nghiên cứu cũng đã đánh giá mức độ dao động của giải pháp GNSS-RTK khi so sánh với thiết bị eto cơ khí chính xác cao là từ 1,2 mm đến 6,0 mm trong phương mặt bằng, 1,2 đến 14,9 mm trong phương đứng. Kết quả đánh giá độ chính xác, độ nhạy là cơ sở để lựa chọn loại hình, hạng mục quan trắc phù hợp với yêu cầu theo các tiêu chuẩn hiện hành.

Từ khóa

GNSS-RTK; Cảm biến gia tốc; MPU6050; IoT; Dịch chuyển; Thời gian thực.

Trích dẫn bài báo

Quang, V.N.; Hà, N.V.; Trọng, T.Đ. Quan trắc thời gian thực và kết hợp phân tích dịch chuyển công trình sử dụng GNSS và cảm biến gia tốc. Tạp chí Khí tượng Thuỷ văn, 2024, 768, 10-20.

Tài liệu tham khảo

1. Bộ Giao thông vận tải. Thông Tư Số: 37/2018/QĐ-BGTVT Ngày 07/06/2018 về “Quy Định về Quản Lý, Vận Hành Khai Thác và Bảo Trì Công Trình Đường Bộ”, 2018, tr. 1–13.

2. Bộ Giao thông vận tải. Thông tư hướng dẫn một số nội dung về quản lý, khai thác và bảo trì công trình đường cao tốc. 2018, tr. 1–20.

3. Chính, L.M. Hệ thống quan trắc lâu dài công trình lớn ở Việt Nam. Kỷ yếu tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2013, tr. 31–33.

4. Hưởng, B.H. Bố trí thiết bị quan trắc cho cầu Dây Văng Rạch Miễu. Tư vấn thiết kế, 2014, tr. 33–38.

5. Nam, H.; Nam, L.V.; Thành, N.V.; Thông, M.L. Hệ quan trắc công trình cầu Cần Thơ. Tạp chí Giao thông vận tải 2018, 1–11.

6. Nguyen, L.; Huy, H.P.; Hong, T.B. Structural health monitoring system of the Thuan Phuoc suspension bridge in Viet Nam. Proceedings of the International Conference on GeoInformatics for Spatial-Infrastructure Development in Earth & Allied Sciences, 2018, pp. 1–13.

7. Quang, V.N.; Hà, N.V.; Chiều, V.Đ. Xây dựng hệ thống quan trắc chuyển dịch và cảnh báo sớm sử dụng kỹ thuật GNSS-RTK. Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng 2023, 17, 134–146.

8. Quang, V.N.; Hà, N.V.; Trọng, T.Đ. Kết hợp GNSS, cảm biến gia tốc và giải pháp IoT trong quan trắc cầu thời gian thực. Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng 2023, 17, 139–151. https://doi.org/10.31814/stce.huce2023-17(4v)-12.

9. Quang, V.N.; Chiều, V.Đ.; Hòa, P.T.T. Một nghiên cứu thực nghiệm kiểm định và quan trắc cầu bằng thiết bị toàn đạc Laser mặt đất. Tạp chí Khoa học Kiến trúc - Xây dựng 2022, 45, 65–69.

10.Chieu, V.D.; Dung, L.N.; Hung, C.V.; Quang, V.N.; Son, B.N. Study on the application of TLS for bridge deflection inspection in Vietnam. J. Sci. Technol. in Civil Eng. - HUCE 2023, 17, 14–25. https://doi.org/10.31814/stce.huce2023-17(4)-02.

11. Kopacik, A.; Erdélyi, J.; Kyrinovic, P. Structural health monitoring of bridges using accelerometers - A case study at Apollo bridge in Bratislava. Geonauka 2015, 3, 8–15. https://doi.org/10.14438/gn.2015.03.

12. Sekiya, H.; Kimura, K.; Miki, C. Technique for determining bridge displacement response using MEMS accelerometers. Sensors 2021, 16, 1–21. https://doi.org/10.3390/s16020257.

13. Paziewski, J.; Stepniak, K.; Sieradzki, R.; Yigit, C.O. Dynamic displacement monitoring by integrating high-rate GNSS and accelerometer: On the possibility of downsampling GNSS data at reference stations. GPS Solutions 2023, 27, 157. https://doi.org/10.1007/s10291-023-01500-x.

14. Xiong, C.; Lu, H.; Zhu, J. Operational modal analysis of bridge structures with data from GNSS/Accelerometer measurements. Sensors 2017, 17(3), 436. https://doi.org/10.3390/s17030436.

15. Tùng, T.T. Thống nhất quản lý việc lắp đặt hệ thống quan trắc trong thi công và khai thác công trình. Tạp chí điện tử Bộ giao thông vận tải 2015, 1–5.

16. ComNav Technology Ltd. K803 GNSS Module 30, 2020.

20. Heo, Y.; Li, B.; Lim, S.; Rizos, C. Development of a Network Real-Time Kinematic Processing Platform. Proceedings of the 22nd International Technical Meeting of the Satellite Division of the Institute of Navigation, 2009, 6, pp. 3647–3655.

21. El-Mowafy, A. Precise real-time positioning using network RTK. In Global Navigation Satellite Systems: Signal, Theory and Applications; InTech, 2012, pp. 161–187.

22. Perets, T. Investigation of Wi-Fi (ESP8266) module and application to an audio signal transmission. Thesis for B. Eng. Electrical and Electronic Engineering (Telecommunications Engineering), 2021.

23. Charles, D.G.; Paul, R.W. Adjustment computations. Fourth Eds., John Wiley & Sons, INC., 2006, ISBN 978-0-471-69728-2.