Monitorowanie obiektów budowlanych na przykładzie Stadionu Olimpijskiego w Pekinie - str. 3 - FPGA - MONITORING - LABVIEW - NATIONAL INSTRUMENTS - COMPACTRIO - NI SIGNAL EXPRESS - TECHNOLOGIE POMIAROWE - WI-FI DAQ
Farnell, An Avnet Company   Przedstawicielstwo Handlowe Paweł Rutkowski   Phoenix Contact Sp. z o.o.  

Energetyka, Automatyka przemysłowa, Elektrotechnika

Dodaj firmę Ogłoszenia Poleć znajomemu Dodaj artykuł Newsletter RSS
strona główna ARTYKUŁY Automatyka Monitorowanie obiektów budowlanych na przykładzie Stadionu Olimpijskiego w Pekinie
drukuj stronę
poleć znajomemu

Monitorowanie obiektów budowlanych na przykładzie Stadionu Olimpijskiego w Pekinie

Środowisko projektowania aplikacji

Oprogramowanie jest kluczowym komponentem systemu monitoringu. Niezależnie od tego czy aplikacją końcową będzie przenośne urządzenie pomiarowe, czy też system monitoringu długoterminowego, należy zastanowić się, jakie są wymagania, jeśli chodzi o akwizycję i logowanie danych, przetwarzanie i sterowanie w czasie rzeczywistym, komunikację, prezentację i raportowanie oraz zarządzanie pobranymi danymi.

LabVIEW jest graficznym językiem programowania szeroko wykorzystywanym w aplikacjach przemysłowych. Jego zastosowanie pozwala skrócić czas potrzebny do tworzenia systemu dzięki przedstawieniu funkcjonalności aplikacji (kodu) w sposób graficzny. W porównaniu z tekstowymi językami programowania, graficzne podejście wykorzystane w LabVIEW oferuje zwiększoną wydajność dzięki równoległemu przetwarzaniu danych. Rys. 5. przedstawia panel czołowy aplikacji napisanej w LabVIEW, która wyświetla przebiegi sygnałów wraz z synchronizowanymi obrazami.

Panel czołowy aplikacji napisanej w NI LabVIEW przedstawiający przebiegi czasowe zsynchronizowane z obrazami z kamer wideo (obraz dzięki uprzejmości Wiss, Janey, Elstner, Associates).

Rys. 5. Panel czołowy aplikacji napisanej w NI LabVIEW przedstawiający przebiegi czasowe zsynchronizowane z obrazami z kamer wideo (obraz dzięki uprzejmości Wiss, Janey, Elstner, Associates).


Aplikacja monitorująca stadion w Pekinie została napisana w środowisku LabVIEW z wykorzystaniem modułów LabVIEW Real-Time Module oraz LabVIEW FPGA Module. Dzięki takiej konfiguracji oprogramowania, możliwe stało się stworzenie systemu pracującego w sposób deterministyczny, zapewniając wykonywanie pomiarów oraz analiz w ściśle określonych chwilach czasowych [1]. Część operacji arytmetycznych może zostać przeprowadzona bezpośrednio w układzie programowalnym FPGA, bez wykorzystania systemu operacyjnego. Zastosowanie układów programowalnych umożliwia zmniejszenie wymagań co do mocy obliczeniowej procesora głównego, co z kolei pozwala znacznie obniżyć koszt sprzętu oraz zredukować zużycie energii.

Warto wspomnieć, że oprogramowanie dla każdej użytej platformy, począwszy od tradycyjnych systemów operacyjnych, poprzez systemy czasu rzeczywistego, aż do układów programowalnych FPGA, tworzone jest w języku programowania LabVIEW.

Zaawansowana analiza oraz przetwarzanie sygnałów

Oprogramowanie NI zawiera setki funkcji do przetwarzania i analizy sygnałów, które mogą okazać się niezbędne w aplikacjach monitoringu. Niektóre z funkcji do analizy danych w aplikacjach monitoringu sejsmicznego oraz strukturalnego to:

  • szybka transformata Fouriera (FFT), widmo mocy, zoom FFT, odpowiedź częstotliwościowa,
  • uśrednianie, filtracja, funkcje okna,
  • analiza oktawowa,
  • analiza rainflow,
  • detekcja wierzchołków i wartości średniokwadratowej.

Przykładowa aplikacja analizująca sygnały przedstawiona została na rys. 6.

Rys. 6. Możliwości prezentacji danych w aplikacji NI Signal Express na przykładzie mapy kolorów oraz wykresu 3D.

Podsumowanie

Nowoczesne technologie pomiarowe pozwalają inżynierom i architektom zapobiegać wielu potencjalnym problemom. Pomiary temperatury, przyspieszenia czy naprężeń pozwalają przewidzieć, które elementy konstrukcji mogą wymagać renowacji. Co więcej, w przypadku budowli znajdujących się na obszarach czynnych sejsmicznie, możliwa jest analiza wpływu fali sejsmicznych na stan budowli, co pozwala na zmianę sposobu spojrzenia na proces projektowania. Dzięki LabVIEW oraz modułom do akwizycji danych, inżynierowie mogą jeszcze szybciej rozpocząć pomiary, koncentrując się nie na projektowaniu systemu, ale na badaniach oraz analizie.

The mark LabWindows is used under a license from Microsoft Corporation. Windows is a registered trademark of Microsoft Corporation in the United States and other countries.

Literatura cytowana:

[1] Chris McDonald „CGM Engineering, Inc. , Performing Structural Health Monitoring of the 2008 Olympic Venues Using NI LabVIEW and CompactRIO”; sine.ni.com/cs/app/doc/p/id/cs-11279

[2] „Overview of Structural Health Monitoring Solutions”; zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/8426

Artykuł został napisany na podstawie referatu wygłoszonego podczas IX Sympozjum "Bezprzewodowy monitoring obiektów budowlanych" nt. kompleksowego zarządzania jakością w budownictwie w ITB w dniu 28 kwietnia 2009.

follow us in feedly
Średnia ocena:
 
REKLAMA

Otrzymuj wiadomości z rynku elektrotechniki i informacje o nowościach produktowych bezpośrednio na swój adres e-mail.

Zapisz się
Administratorem danych osobowych jest Media Pakiet Sp. z o.o. z siedzibą w Białymstoku, adres: 15-617 Białystok ul. Nowosielska 50, @: biuro@elektroonline.pl. W Polityce Prywatności Administrator informuje o celu, okresie i podstawach prawnych przetwarzania danych osobowych, a także o prawach jakie przysługują osobom, których przetwarzane dane osobowe dotyczą, podmiotom którym Administrator może powierzyć do przetwarzania dane osobowe, oraz o zasadach zautomatyzowanego przetwarzania danych osobowych.
Komentarze (1)
Dodaj komentarz:  
Twój pseudonim: Zaloguj
Twój komentarz:
dodaj komentarz
No avatar
ujujn
masakra
REKLAMA
Nasze serwisy:
elektrykapradnietyka.com
przegladelektryczny.pl
rynekelektroniki.pl
automatykairobotyka.pl
budowainfo.pl