Ngày 17/12/2011, tại Viện Khoa học và Công nghệ GTVT, Hội đồng nghiệm thu cấp Bộ đã họp đánh giá nghiệm thu kết quả thực hiện đề tài: “Nghiên cứu thiết kế và chế tạo hệ thống quan trắc theo thời gian thực (liên tục) một số chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản cho cầu dây văng trong giai đoạn khai thác” Mã số DT093015 do Viện Khoa học và Công nghệ GTVT là đơn vị chủ trì và TS. Bùi Xuân Ngó làm chủ nhiệm đề tài.
Ở Việt Nam ta số lượng cầu dây văng ngày càng xây dựng nhiều do ưu điểm của loại cầu này (khả năng vượt nhịp lớn, tính kinh tế cao, đem lại vẻ đẹp và hài hòa với môi trường xung quanh khu vực xây dựng cầu,...). Chính vì vậy, việc nghiên cứu các công nghệ quan trắc cầu hiện đại cần được sự đặc biệt quan tâm nghiên cứu. Cho đến nay các hệ thống quan trắc cầu ở nước ta đều do người nước ngoài thiết kế, cung cấp thiết bị và lắp đặt. Vì vậy, đặt ra vấn đề nghiên cứu thiết kế và đặc biệt tự chế tạo được hệ thống quan trắc cho cầu dây văng trong giai đoạn khai thác dù ở mức độ đơn giản là hết sức cần thiết.
Nhóm nghiên cứu đã thực hiện các nội dung chủ yếu:
- Tổng quan về công nghệ quan trắc cầu;
- Lựa chọn một số chỉ tiêu cơ bản để thiết kế hệ thống quan trắc;
- Phân tích lựa chọn các cảm biến;
- Thiết kế tổng thể phần cứng của hệ thống;
- Thiết kế tổng thể phần mềm của hệ thống;
- Quy trình chế tạo và hiệu chỉnh các thiết bị trong phòng thí nghiệm;
- Thử nghiệm hệ quan trắc tại cầu kiền.
Đề tài đã nghiên cứu một cách tổng quan về công nghệ quan trắc cầu như: sự cần thiết, mục đích và xác định một hệ thống quan trắc hợp lý. Đã giới thiệu về tình hình ứng dụng các hệ quan trắc cho các cầu hệ dây trên thế giới, xu hướng phát triển của các hệ thống quan trắc trong tương lai và tình hình áp dụng các hệ thống quan trắc cho các cầu dây văng ở Việt Nam. Đồng thời nghiên cứu về cấu trúc của một hệ thống quan trắc cầu hệ dây, các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản cần quan trắc về tác động môi trường, phản ứng kết cấu và tác động giao thông tới công trình. Trên cơ sở những chỉ tiêu chung, đã chọn ra một số chỉ tiêu kỹ thuật có thể áp dụng khi thiết kế hệ quan trắc trong đề tài. Các kết quả đã đạt được:
- Về lý thuyết: Đã nghiên cứu thiết kế cấu trúc phần cứng và phần mềm của hệ quan trắc cầu trong giai đoạn khai thác với các yêu cầu kỹ thuật đề ra. Phần cứng của hệ thống được thiết kế theo kiểu Modul gồm nhiều bộ thu nhận dữ liệu DAU để dễ dàng phát triển mở rộng. Các DAU được kết nối về trung tâm trong mạng Modbuss trên đường truyền RS485, như vậy có thể mở rộng đến 32 bộ. Với cấu hình này cho phép tổng số cảm biến trong hệ thống có thể mở rộng tới hàng ngàn cái.
- Về công nghệ: Đã chế tạo được hai bộ thu nhận dữ liệu DAU1 và DAU2, một khối trung tâm. Trong các bộ DAU và cả ở trung tâm đã được nhúng chương trình điều khiển thu nhận, xử lý, lưu trữ và truyền dữ liệu. Hầu hết các phép đo thực hiện trong các DAU đã được Viện Đo lường Việt Nam đánh giá và cấp các giấy chứng nhận hiệu chuẩn (giấy kết quả đo, thử nghiệm). Các thiết bị làm việc ổn định và có độ tin cậy cao phù hợp với điều kiện khí hậu Việt Nam.
- Về thử nghiệm: Hệ thống thiết bị đã được thử nghiệm tại phòng thí nghiệm và tại cầu Kiền trên quốc lộ 10 – Hải Phòng với kết quả tốt.
- Hiệu quả kinh tế: Giá thành ước tính nếu tự chế tạo trong nước chỉ bằng 50 % so với nhập ngoại, ngoài ra ta có thể làm chủ công nghệ.
Kiến nghị của nhóm nghiên cứu về việc đề nghị các cơ quan có thẩm quyền xem xét tạo điều kiện để xây dựng một dự án sản xuất thử nghiệm: ”Hoàn thiện công nghệ chế tạo hệ thống quan trắc cầu dây văng trong giai đoạn khai thác” mà sản phẩm của dự án sẽ lắp đặt trên cầu Kiền hoặc cầu dây văng nào đó ở Việt Nam được hội đồng nghiệm thu nhất trí cao.
Hội đồng nghiệm thu đã đánh giá đề tài đạt mức A và kiến nghị ứng dụng rộng rãi các sản phẩm đề tài vào thực tế sản xuất.
PV. T. Trang. D. Mạnh Khải. U. Tam Hùng
