Technologia RFID wspomaga inżynierię nasypów w zarządzaniu blokami betonowymi

Niedawno rząd holenderski przyjął technologię UHF RFID, aby zrealizować inteligentne zarządzanie 75 000 blokami nasypu. Jest to projekt Infrastructure and Water Resources Administration (Rijkswaterstaat). Po wyprodukowaniu i przechowywaniu bloków zostaną one zainstalowane na drodze z 90-letnią historią na nasypie. Renowacja nasypu, zwana Afsluitdijk, obejmowała nową warstwę ścian z bloków wzdłuż nasypu o długości 20 mil, podczas gdy eksploatacją i długoterminową konserwacją tych bloków zarządzały Bloki są jednoznacznie identyfikowane przez RFID, od produkcji do instalacji bloków.

Nasyp Afsludijk to kultowa tama i grobla zbudowana w 1932 roku o długości 32 kilometrów w celu ochrony części Holandii przed powodzią na Morzu Wattowym i jeziorze IJsselmeer. Po prawie 90 latach użytkowania wał przeciwpowodziowy wymaga renowacji, w tym wzmocnienia jego konstrukcji w miarę wzrostu poziomu wody, aby sprostać wyzwaniom związanym ze zmianą klimatu, takim jak wzrost poziomu morza i częstsze ekstremalne zjawiska pogodowe. Ponadto zarządza on nadmiarem wody wpływającej do jeziora Ijsselmeer z dróg wodnych śródlądowych.

Aby odprowadzić nadmiar wody do Morza Wattowego i zapobiec powodziom w tym rejonie, rząd musi zwiększyć przepustowość wałów przeciwpowodziowych. Aby osiągnąć ten cel, projekt ochrony zasobów wodnych doda warstwę ochronną do 20 mil istniejących wałów. Zespół inżynierów wzmocni śluzy, zainstaluje duże pompy wodne i zbuduje nowe bariery przeciwwiatrowe i przeciwfalowe.

Aby zapewnić wytrzymałość i trwałość bloków, zaprojektowano je z użyciem mniejszej ilości betonu niż w przypadku konwencjonalnych bloków. Bloki są produkowane w tymczasowej fabryce w mieście Harlingen w całkowicie zautomatyzowanym procesie, produkując 100 bloków dziennie. Bloki zawierają zewnętrzną warstwę betonu, dzięki czemu emitują mniej CO2. Bloki są ogromne, ważą 6500 kilogramów (14 330 funtów) każdy i mają szorstką powierzchnię, która pozwala na wzrost na nich roślin słonowodnych. Po wytworzeniu każdy element jest przechowywany do momentu użycia na miejscu, transportowany barką i instalowany dźwigiem.

Rozwiązanie jest wykorzystywane do monitorowania każdego bloku wyprodukowanego na nasyp, przy użyciu czytników UHF RFID, rozmieszczonych w miejscu produkcji, w obszarze suszenia bloków betonowych oraz na dźwigach używanych do opuszczania bloków do właściwej pozycji na nasypie.

Projekt wykorzystuje oprogramowanie pośredniczące RFID do przechowywania danych w chmurze, do których można uzyskać dostęp w celu uzyskania aktualizacji stanu wału przeciwpowodziowego, a które mogą być również wykorzystane w przyszłości do lokalizowania bloków, które mogą wymagać naprawy lub wymiany. Według kierownika ds. obsługi klienta i konsultanta biznesowego Laurana D'hanisa, śledząc te bloki, ekipy mogą zarówno zarządzać produkcją bloków, aby zapewnić, że produkcja wymagana dla wału zostanie spełniona, jak i monitorować lokalizację bloków. Kiedy utwardzać, aby być gotowym do instalacji, kiedy opuścić teren, kiedy zainstalować gdzie na wale.

Celem czteroletniego projektu jest wzmocnienie wału przeciwpowodziowego w sposób zrównoważony, wydajny i atrakcyjny, poprawa jego bezpieczeństwa i przepustowości drenażowej oraz zapobieganie uszkodzeniom, zanim do nich dojdzie. Planiści projektu twierdzą, że odnowione wały przeciwpowodziowe będą w stanie wytrzymać wysoki poziom wody i silne wiatry podczas burzy, która zdarza się co 10 000 lat.

Tagi RFID również stanowiły wyzwanie w tym projekcie. Nie tylko pasywne tagi UHF muszą być osadzone w blokach, ale muszą być również wodoodporne i czytelne. Podczas produkcji bloków pasywne tagi UHF są osadzane w miejscu produkcji. Unikalny numer identyfikacyjny zakodowany na każdym tagu jest przechowywany wraz ze specyficznym identyfikatorem bloku w systemie, powiązanym z danymi materiałowymi w bloku. Bloki są sprawdzane przez stałe czytniki RFID w trakcie produkcji, a po utwardzeniu i przygotowaniu do instalacji są sprawdzane w obszarze magazynowym przed załadowaniem na barki i przetransportowaniem na plac budowy.

Na nasypie zespół inżynierów zainstalował bloki za pomocą dźwigów pontonowych, dodając około 35 metrów bloków dziennie. Dźwig jest wyposażony w jednostkę GPS do informacji o lokalizacji. Interrogator RFID dźwigu przeszukuje identyfikator tagu podczas instalowania każdego bloku, co nie tylko identyfikuje konkretny blok, ale także lokalizację GPS dźwigu w momencie wykonania tej operacji. Oprogramowanie pośredniczące łączy swój unikalny numer identyfikacyjny z tą lokalizacją, dzięki czemu system może trwale przechowywać dane wskazujące, gdzie zainstalowano każdy blok.

Zebrane w ten sposób dane nie tylko zapewniają wgląd w produkcję i instalację bloków ścian wału podczas budowy, ale także ułatwiają przyszłą konserwację. „Jeśli w przyszłości coś pójdzie nie tak, dzięki współrzędnym GPS będziesz w stanie dokładnie wiedzieć, gdzieo znajdź, które bloki. Wartość RFID polega na cyfrowym rejestrowaniu lokalizacji każdego bloku w nasypie i jego składu, " wyjaśnił De Hanis. Zapewnia im kompletną listę lokalizacji każdego bloku, w tym wszystkie szczegółowe informacje i parametry zebrane w trakcie procesu produkcji.” Informacje te ułatwiają późniejszą konserwację. Jeśli okaże się, że określony typ bloku wymaga wymiany, operator może wymienić wszystkie takie bloki.