Warszawa, marzec 2009

1. MONITOROWANIE TECHNICZNEGO STANU KONSTRUKCJI I OCENA JEJ ŻYWOTNOŚCI MONIT Warszawa, marzec 2009

2. Program Operacyjny Innowacyjna Gospodarka • Oś priorytetowa: • Badania i rozwój nowoczesnych technologii • Działanie 1.1: • Wsparcie badań naukowych dla budowy • gospodarki opartej na wiedzy Warszawa, marzec 2009

3. Cel strategiczny projektu Poprawa konkurencyjności polskiej gospodarki poprzez podniesienie poziomu jej innowacyjności i zwiększenie transferu nowoczesnych rozwiązań technologicznych w zakresie praktycznego zastosowania nowoczesnych systemów monitorowania stanu konstrukcji i oceny jej żywotności, a także wdrożenie wyników przeprowadzonych badań w gospodarce i opracowanie nowych, oryginalnych technik w zakresie SHM ( Structural Heath Monitoring). Warszawa, marzec 2009

4. Cele naukowo- badawcze projektu • rozwój technologii i systemów monitorowania stanu technicznego konstrukcji • opracowanie metod umożliwiających poprawę bezpieczeństwa i wydłużenia życia konstrukcji użytkowanych w różnych działach gospodarki (transport, energetyka, budownictwo, przemysł chemiczny) • budowa systemów monitorujących stan konstrukcji w celu ostrzegania o możliwych sytuacjach awaryjnych dla obiektów o wymaganym niskim poziomie ryzyka awarii. Warszawa, marzec 2009

5. Partnerzy – Wykonawcy • Politechnika Warszawska - WNIOSKODAWCA • ♦ Wydział Inżynierii Lądowej • ♦ Wydział Mechatroniki • ♦ Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych • ♦ Wydział Transportu • Akademia Górniczo-Hutnicza • Instytut Maszyn Przepływowych PAN • Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN • Okres realizacji: 2008 - 2012 Warszawa, marzec 2009

6. Zespół Politechniki Warszawskiej • Wydział Transportu Politechniki Warszawskiej • Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych Politechniki Warszawskiej • Wydział Inżynierii Lądowej Politechniki Warszawskiej • Wydział Mechatroniki Politechniki Warszawskiej, Instytut Mikromechaniki i Fotoniki • 2. Zespół Akademii Górniczo – Hutniczej • Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, Katedra Robotyki i Mechatroniki • 3. Zespół IPPT PAN Warszawa • Zakład Technologii Inteligentnych Instytutu Podstawowych Problemów Techniki PAN • 4. Zespół IMP PAN Gdańsk • Instytut Maszyn Przepływowych im Roberta Szewalskiego • Polskiej Akademii Nauk Warszawa, marzec 2009

7. Zadania zgłoszone do realizacji • Wydział Transportu Politechniki Warszawskiej : • system monitorowania stanów elementów układu pojazd szynowy-tor • Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych Politechniki Warszawskiej • systemmonitorowania konstrukcji bazującego na metodach porównawczych badań dynamicznych, tensometrycznych, magnetycznych i światłowodowych • Wydział Inżynierii Lądowej Politechniki Warszawskiej • system monitorowania wielkogabarytowych konstrukcji budowlanych (hale przemysłowe, widowiskowe, handlowe, wiadukty, mosty, stadiony sportowe, itp.) • Wydział Mechatroniki Politechniki Warszawskiej • systemy pomiarów i monitorowania drgań, kształtu, deformacji oraz pól przemieszczeń i odkształceń elementów konstrukcji budowlanych i maszyn koherentnymi i niekoherentnymi metodami optycznymi • Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, Katedra Robotyki i Mechatroniki - AGH • system monitorowania konstrukcji krytycznych zrealizowanego w oparciu o wizyjne metody pomiaru oraz filtr modalny • Zakład Technologii Inteligentnych Instytutu Podstawowych Problemów Techniki PAN • budowa nowego systemu SHM do monitorowania stanu technicznego infrastruktury transportowej TRANS-MONIT • Zespół Instytutu Maszyn Przepływowych im Roberta Szewalskiego PAN • systemu monitorowania konstrukcji metalowych i kompozytowych. Warszawa, marzec 2009

8. Zgłoszone do realizacji projekty systemów • System monitorowania stanów elementów układu pojazd szynowy – tor – zadaniem systemu będzie monitorowanie stanu • pojazdu szynowego oraz drogi kolejowej, • 2. Rozproszony system monitorowania konstrukcji wielkogabarytowych – zadaniem systemu będzie monitorowanie • konstrukcji przęsłowych oraz wielkogabarytowych, • 3. System monitorowania konstrukcji budynków oraz inżynierskich konstrukcji mostów i dróg – zadaniem systemu będzie monitorowanie stanu technicznego obiektów infrastruktury mostowej i drogowej, jak również budynków niskich, • wielko-powierzchniowych i wysokich, o zróżnicowanych kształtach w planie, realizowanych w istniejącej zabudowie miast, • 4. System monitorowania i pomiarów realizujący wybrane niekoherentne metody optyczne -zadaniem systemu będzie • monitorowanie szerokiego zakresu obiektów budowlanych (budynki, mosty, tamy, hale, itp.), a także urządzeń i ich części oraz • materiałów • 5. System monitorowania i pomiarów realizujący wybrane koherentne metody optyczne - system znajdzie podobne • zastosowania jak system realizujący wybrane niekoherentne metody optyczne • 6. System monitorowania stanu konstrukcji inżynierskich w oparciu o pomiary wizyjne – opracowywany system umożliwi • bezstykowy pomiar geometrii konstrukcji, a w szczególności obserwacje zmian odkształcenia konstrukcji w czasie jej eksploatacji, • 7. System monitorowania konstrukcji w oparciu o wibrotermografię - opracowany system umożliwi ciągłe lub okresowe • monitorowanie stanu konstrukcji w oparciu o pomiary wibrotermograficzne, • 8. System monitorowania konstrukcji z zastosowaniem filtru modalnego - opracowany system, będzie systemem softwarowym, współpracującym z dowolnym układem pomiarowym • 9. System diagnozowania łopat wirnika elektrowni wiatrowej w oparciu o aktywną metodę diagnozowania stanu poprzez wzbudzanie w konstrukcji zjawisk drganiowych o wysokiej częstotliwości – opracowany system, wykorzystujące fale Lamba umożliwi diagnozowanie uszkodzeń urządzeń sektora maszyn energetycznych oraz energetyki odnawialne (elektrowni wiatrowych), • 10. System monitorowania konstrukcji z zastosowaniem pomiaru impedancji - system będzie służył do oceny połączeń elementów konstrukcyjnych oraz pęknięć krytycznych elementów konstrukcji, • 11. Dynamiczna waga kolejowa DKW – system będzie umożliwiał dokonywanie pomiarów masy i prędkości pojazdów szynowych, • jadących z pełną prędkością, • 12. Dynamiczna waga drogowa DWD - system będzie umożliwiał dokonywanie pomiarów nacisków na oś i prędkości pojazdów • drogowych, jadących z pełną prędkością, • 13. TRANS – MONIT - system będzie umożliwiał monitorowanie stanu technicznego drogowych i kolejowych, stalowych mostów kratownicowych, • 14. System ELGRID – system będzie umożliwiał monitorowanie rozwoju spękań w betonowych elementach konstrukcyjnych • 15. System identyfikacji uszkodzeń bazujący na przetwornikach piezoelektrycznych – zadaniem systemu będzie monitorowanie • stanu technicznego i uszkodzeń elementów urządzeń i konstrukcji lotniczych, urządzeń energetyki odnawialnej (m. in. łopat • wirników), konstrukcji budowlanych (m.in. hal, mostów), środków transportu kołowego, elementów (konstrukcji) opartych na • strukturach kompozytowych, itp., • 16. System identyfikacji zagrożeń konstrukcji w oparciu o pomiary sygnałów z czujników FBG transmitowanych przy pomocy włókien optycznych – system znajdzie podobne zastosowania jak system oparty na przetwornikach piezoelektrycznych Warszawa, marzec 2009

9. Jednolita procedura implementacyjna 1. Sformułowanie metody (podstawy teoretyczne, badania literaturowe, opracowanie założeń stosowalności, analiza czułości metody), 2. Symulacyjne badanie metody (budowa modelu obiektu, modelowanie uszkodzenia, modelowanie układu pomiarowego, symulacja numeryczna metody), 3. Opracowanie założeń konstrukcji systemu monitorowania i oceny stanu konstrukcji (opracowanie projektu systemu pomiarowego – czujników, układów zbierania, przetwarzania i zarządzania sygnałami, opracowanie algorytmów oceny stanu, opracowanie zasad i procedur kalibracji), 4. Wykonanie prototypu sytemu monitorowania i oceny stanu (w zakresie sprzętu i oprogramowania), 5. Badania prototypu systemu w skali laboratoryjnej (testowanie systemu na obiektach o znanych własnościach, weryfikacja i walidacja systemu), 6. Badania prototypu systemu w skali przemysłowej na rzeczywistych obiektach (instalacja systemu na rzeczywistym obiekcie oraz eksploatacja nadzorowana), 7. Promocja opracowanego systemu monitorowania i oceny stanu konstrukcji (publikacje, udział w targach i pokazach). Warszawa, marzec 2009

10. RADAKOORDYNACYJNA PrzewodniczącyPrzedstawiciele Wykonawców Biuro Projektu Koordynator ObsługaFinansowa Pojektu Wykonawcy, Obsługa adm-finans. Struktura Organizacyjna Projektu Warszawa, marzec 2009

11. Rada Koordynacyjna Projektu Przewodniczacy: prof. dr hab. inż. Andrzej Chudzikiewicz Członkowie:prof. dr hab. inż.Tadeusz Uhl – koordynator ds. merytorycznych prof. dr hab. inż.Wiesław Ostachowicz prof. dr hab. inż.Jan Holnicki prof. dr hab. inż. Małgorzata Kujawińska prof. dr hab. inż. Stanisław Radkowski prof. dr hab. inż. Marian Giżejowski Koordynator techniczno-prawny projektu Koordynator ds. finansowych Warszawa, marzec 2009

12. Odbiorcy wyników projektu Grupa PKP■ przewozy pasażerskie■ PKP Intercity, PKP Przewozy Regionalne, PKP SKM■ przewozy towarowe■ PKP Cargo, PKP LHS, …………..■ infrastruktura kolejowa■ PKP PLK, PKP Energetyka, PKP Telekomunikacja, Kolejowa, PKP Informatyka, ■pozostałe spółkiProducenci pojazdów szynowychOperatorzy i użytkownicy infrastruktury Warszawa, marzec 2009

13. Struktura Systemu • OBIEKT • Pojazd • Tor • Obiekt inżynieryjny • UKŁAD CZUJNIKÓW • Akcelerometry • Tensometry PRZETWORNIK A/C MIKROPROCESOR Jelenia Góra, marzec 2009 MODUŁ GPS SERWER OPROGRAMOWANIE Baza danych • ODBIORCY • Operatorzy • Zarządcy Infrastrukturą • Producenci • Inni

14. Dziękuję za uwagę Warszawa, marzec 2009 Kontakt : .