Τεχνολογία Επίγειου Radar Συνθετικού Ανοίγματος: Εφαρμογή στη Μέτρηση Ταλαντώσεων Υψηλών Κατασκευών

Abstract

Στόχος της παρούσας μεταπτυχιακής εργασίας είναι η χρήση της τεχνολογίας επίγειου συστήματος radar συνθετικού ανοίγματος για την παρακολούθηση της κινηματικής συμπεριφοράς υψηλής καπνοδόχου της ΔΕΗ ΑΕ (ΔΕΘ/ΑΗΣ Κερατέας – Λαυρίου). Πρόκειται για το σύστημα IBIS-S της ΣΑΤΜ ΕΜΠ. Το σύστημα IBIS-S βασίζεται στην αρχή λειτουργίας του radar και έχει τη δυνατότητα παρακολούθησης δυναμικών κυρίως μετατοπίσεων πολλών σημείων ταυτόχρονα, με μεγάλη ακρίβεια. Η υλοποίηση του έργου περιλαμβάνει μία σειρά από προπαρασκευαστικές εργασίες οι οποίες αποσκοπούν στην εξοικείωση με το σύστημα IBIS-S, στην εγκατάσταση και λειτουργία του. Το αντικείμενο του κυρίως πειράματος περιλαμβάνει τη διεξαγωγή μετρήσεων, με συνθήκες ισχυρού ανέμου (15 m/s), για τη συλλογή δεδομένων και τον υπολογισμό των κινηματικών χαρακτηριστικών της καπνοδόχου (μετατόπιση, ταχύτητα, επιτάχυνση). Η επεξεργασία των μετρήσεων πραγματοποιείται με το πρόγραμμα εκ των υστέρων επεξεργασίας του συστήματος IBIS (IBIS Data Viewer). Σε πρώτο στάδιο ορίζονται οι παράμετροι επεξεργασίας, στη συνέχεια επιλέγονται τα προς μελέτη σημεία της κατασκευής και τέλος πραγματοποιείται η επεξεργασία και η ανάλυση των αποτελεσμάτων που προκύπτουν. Από την ανάλυση των αποτελεσμάτων προκύπτει ότι το μέγιστο εύρος μετακίνησης του υψηλότερου παρατηρούμενου σημείου της καπνοδόχου (146.3 m από το έδαφος) ισούται με 13.47 mm και ότι η κύρια συχνότητα ταλάντωσης της καπνοδόχου ισούται με 0.32 Hz.

The aim of this work is the use of ground-based microwave interferometry system for monitoring the dynamic behavior of a high chimney at the Energy Center Power of Lavrio of public power corporation in Greece. This is the IBIS-S system of NTUA. The IBIS-S system is based on the principle of operation of radar and has the ability to monitor mainly dynamic displacements of many points simultaneously, with ultra-high accuracy at long observation distances. The project includes a series of preparatory work aimed at learning the installation and operation of IBIS-S system. The main objective of the experiment involves performing measurements during a day with strong wind (15 m/s), data collection and calculation of kinematic characteristics of the chimney (displacement, velocity, acceleration) as well as dominant frequency. The processing of the measurements takes place with the post-processing program of the system, IBIS Data Viewer. After selecting the parameters of the processing and select chimney’s points of interest, the process and analysis of the results take place. The analysis of results shows that maximum displacement of the highest observed point of the chimney (146.3 m above the ground) equals to 13.47 mm. Also, analysis reveals a natural frequency of the structure of 0.32 Hz.