Струна (диагностический комплекс)

«Струна» — мобильный диагностический комплекс для анализа устойчивости зданий и сооружений. Разработан московским Центром исследований экстремальных ситуаций (ЦИЭКС) в 2000-е годы.

Мобильный диагностический комплекс «Струна-Стрела» МЧC России на Московском международном салоне «Архимед» (2022)

ИсторияПравить

Комплекс «Струна» разработали в начале 2000-х годов С. П. Сущев, В. И. Ларионов, В. Н. Сотин, Н. Н. Хлапов, работавшие в ЦИЭКС в Москве. К 2003 году было изготовлено четыре образца комплекса «Струна» и один комплекс «Стрела», являющийся радиофицированным аналогом «Струны». С 2003 года два комплекса использовались МЧС России^[1], в том числе при оценке последствий землетрясений в различных точках мира, например, в итальянском городе Л’Акуила в апреле 2009 года^[2].

По данным МЧС России, с 2010 года по 2018 год с помощью комплекса «Стрела» обследовано более 3000 зданий и сооружений^[2].

Конструкция и работаПравить

Мобильный комплекс «Струна» состоит из акселерометрических датчиков, изобретённых специалистами ЦИЭКС, аналого-цифрового преобразующего устройства и компьютера с установленным программным обеспечением для обработки сигналов^[1].

Датчик представляет собой прибор размером с ладонь, в корпусе которого находятся три плоских керамических пьезоэлемента. Каждый датчик осуществляет измерение виброускорений во всех трёх плоскостях^[1]. Чувствительность датчика составляет от 100 мВ·м⁻¹·с²^[3], частотный диапазон — от 0,1 до 150 Гц^[1]. Электрический сигнал датчика передается по кабелю в аналого-цифровой преобразователь и далее в компьютер для цифровой обработки^[1].

Масса комплекса без кабельных катушек составляет около 9 кг, каждая кабельная катушка имеет массу 20 кг^[1].

Работа комплекса основана на методе, получившем название «метод свободных колебаний»^[3]. Суть метода заключается в анализе ответного сигнала от испытательного импульса. Такой импульс, в частности, может быть создан ударом по стене здания мешком с песком. До появления комплекса «Струна» использовался аналогичный динамический метод, отличием и недостатками которого являются необходимость крепления датчиков непосредственно к несущим конструкциям и высокая потребная мощность испытательного импульса, создаваемого тяжёлым вибратором, что требовало размещение оборудования на двух грузовых автомобилях^[1].

Полученный от датчиков цифровой сигнал проходит цифровую фильтрацию от шумов, после чего по частоте сигнала делается заключение о состоянии строения: в общем случае, чем ниже сигнал, тем выше вероятность разрушения^[1].

Комплекс «Стрела»Править

Комплекс «Стрела» отличается от комплекса «Струна» отсутствием кабельных соединений с датчиками: модифицированные акселерометры оборудованы радиомодулем, с помощью которого передают сигнал на приёмную станцию на расстояние до 1 км^[1].

ПримечанияПравить

↑ ¹ ² ³ ⁴ ⁵ ⁶ ⁷ ⁸ ⁹ Диагноз ставит «Струна» (рус.) // Наука и жизнь : журнал. — 2003. — Июнь (№ 6).
↑ ¹ ² Мобильный диагностический комплекс «Струна» заинтересовал итальянскую делегацию (рус.). МЧС России.
↑ ¹ ² https://portal.sibadi.org/pluginfile.php/224768/mod_resource/content/0/%D0%94%D0%B8%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9%20%D0%BA%D0%BE%D0%BC%D0%BF%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%81%20%D0%A1%D1%82%D1%80%D1%83%D0%BD%D0%B0.pdf

СсылкиПравить

Описание комплекса «Стрела-П» на сайте ЦИЭКС.

[:0-1] ¹ ² ³ ⁴ ⁵ ⁶ ⁷ ⁸ ⁹ Диагноз ставит «Струна» (рус.) // Наука и жизнь : журнал. — 2003. — Июнь (№ 6).

[:1-2] ¹ ² Мобильный диагностический комплекс «Струна» заинтересовал итальянскую делегацию (рус.). МЧС России.

[:2-3] ¹ ² https://portal.sibadi.org/pluginfile.php/224768/mod_resource/content/0/%D0%94%D0%B8%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9%20%D0%BA%D0%BE%D0%BC%D0%BF%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%81%20%D0%A1%D1%82%D1%80%D1%83%D0%BD%D0%B0.pdf

[1]

[2]

[3]