Разработка процессов контроля

Выбор объектов и параметров контроля

Как было установлено выше, одним из важнейших этапов проектирования технологии геодезического контроля является этап выбора объектов и параметров контроля. Каждое промышленное предприятие имеет, как правило, не один десяток (а иногда и сотни) зданий, сооружений, и тем более, сотни (или тысячи) единиц оборудования. Многочисленны могут быть и виды геометрических параметров каждого объекта, характеризующих их положение или техническое состояние. Задача состоит в том, чтобы из этого множества выбрать те объекты предприятия и те их параметры, которые надежно обеспечивают устойчивую работу предприятия.

На основании анализа категорий стандартов, характеризующих объекты промышленных предприятий, установлено, что на выбор объектов контроля влияют следующие основные показатели [15, 110]:

- назначение здания, сооружения, оборудования, устанавливаемые «Нормами технологического проектирования»;

- уровень надежности (ответственности) объекта, устанавливаемый в проектах на основании задания на проектирование, а также основываясь на «Правилах технической эксплуатации», «Нормах технологического проектирования», «Нормах безопасной эксплуатации»;

- условия внутренних и внешних воздействий на объект, установленных в процессе проектирования на основании материалов изысканий, заданных технологических процессов, а также требований СНиП и «Норм технологического проектирования»;

- мощность объекта и размер капитальных вложений или возможных убытков от его аварии или отказа.

Проектировщики на основании нормативных документов, материалов изысканий, проработки технологии производства, выбирают для контроля те геометрические параметры проектируемых зданий, сооружений и оборудования, которые являются определяющими для данного объекта. Основными нормативными документами при этом будут служить СНиПы, «Нормы технологического проектирования промышленных предприятий отрасли», «Правила технической эксплуатации промышленных предприятий отрасли».

Здания, сооружения и оборудование промышленных предприятий и гражданских комплексов могут существенно различаться по назначению, уровню надежности, конструктивным особенностям. Различны режимы работы этих объектов, различны воздействия на них внутренней и внешней среды. По-разному изучены процессы изменения геометрических параметров объектов в процессе эксплуатации. Все названные факторы влияют на выбор категории, видов, методов и процессов геодезического контроля (процесс геодезического контроля – совокупность всех действий по определению качества строительства или технического состояния объекта контроля по геометрическим параметрам). Неверный выбор категории и процесса геодезического контроля может существенно сказаться на достоверности результатов контролируемых параметров, сроках и стоимости геодезических работ.

Процессы контроля следует разрабатывать в период проектирования системы геодезического контроля строительства (ППГР) или технического состояния объектов промышленного предприятия.

При разработке процессов следует для каждого объекта и параметра контроля назначить:

- категорию контроля;

- методы контроля (по полноте охвата, по характеру воздействия, по временной характеристике).

Для установления признаков, правил и требований выбора указанных элементов технического контроля особое значение имеет установление категорий геодезического контроля (табл. 3.1), разработанных на основе категорий качества продукции и категорий технической подготовки производств.

Под категорией контроля понимают градацию процессов контроля, устанавливаемую при их разработке, в зависимости от требований к качеству объектов контроля. Категория контроля определяет уровень качества самого контроля, характеризуемого достоверностью результатов, точностью, полнотой, оснащенностью измерительными средствами, правилами проведения и т.п.

Выбор категории контроля конкретного объекта осуществляется на основе его назначения, условий эксплуатации и качественных признаков и может быть выбран по табл. 3.1.

Категории контроля определяют не только достоверность и точность, но и состав методов контроля по временным, объемным и управляющим признакам.

Методы контроля различают по временной и объемной характеристике и управляющему воздействию.

по временной характеристике:

- непрерывный контроль. Его следует применять при проверке технического состояния объектов, требующих самых высоких категорий контроля, когда контроль обусловлен требованиями самой высокой надежности, безопасности (например, ядерные установки атомных электростанций), когда решения о режимах работы объекта должны приниматься незамедлительно; непрерывный контроль должен осуществляться автоматическими или автоматизированными средствами измерений;

- периодический контроль. Его следует применять при проверке технического состояния объектов при плановых нормальных режимах работы сооружений и оборудования; прогнозируемых поведениях объектов в процессе эксплуатации, стабильном характере производства; медленных изменениях геометрических параметров во времени, что характерно для большинства объектов промышленных предприятий при их правильном проектировании, строительстве и эксплуатации;

- летучий контроль. Его следует применять в случаях аварийных ситуаций, отказов, непредусмотренных выходах технических параметров за допустимые величины и других непредвиденных факторах, а также при инспекционных проверках.

Таблица 3.1

Классификация категорий контроля объектов

Категория контроля

Общие качественные признаки

Проверка объектов контроля с требованиями особо высокого качества и наивысшего уровня надежности, а также повышенного уровня ответственности по экономическим, социальным и экологическим последствиям их отказов, для которых теоретическая вероятность отказа должна быть ничтожно мала (высотные плотины, реакторные установки, головные образцы сложного и высокопроизводительного оборудования большой единичной мощности и т. п.), а также отдельных объектов, преимущественно 2-й категории контроля при наличии критических дефектов. Проверка объектов контроля с требованиями высокого качества и уровня надежности, а также повышенного уровня ответственности по экономическим, социальным и экологическим последствиям их отказов (здания и сооружения основного производственного назначения, испытывающие большие нагрузки и воздействия внутренней и внешней среды; основное крупногабаритное технологическое оборудование большой производительности с тяжелым режимом работы и высокой степенью использования и т. п.), а также отдельных объектов, преимущественно 3-й категории контроля, связанных с обеспечением безопасности и здоровья людей или при наличии критических дефектов. Проверка объектов контроля с требованиями оптимального качества и среднего уровня надежности, а также нормального уровня ответственности по экономическим, социальным и экологическим последствиям их отказов (серийные здания и сооружения основного производственного назначения, не испытывающие больших нагрузок внешней и внутренней среды; здания и сооружения вспомогательного производственного и социального назначения, испытывающие значительные нагрузки внутренней и внешней среды; основное крупногабаритное технологическое оборудование большой производительности со средним и низким режимом работы); а также отдельных объектов, преимущественно 4-й категории контроля, связанных с обеспечением безопасности и здоровья людей или при наличии значительных дефектов. Проверка объектов контроля с требованиями оптимального качества и низкого уровня надежности, а также пониженного уровня ответственности по экономическим, социальным и экологическим последствиям их отказов (здания и сооружения вспомогательного производственного и социального назначения, не испытывающие больших нагрузок внутренней и внешней среды, но при наличии значительных дефектов; крупногабаритное технологическое оборудование с низкими режимами работы при наличии значительных дефектов). Примечание. В некоторых отраслях промышленности для оборудования введены свои категории контроля.

По объемной характеристике контроль разделяют на сплошной и выборочный. Сплошной контроль рекомендуется назначать:

- при резко изменяющихся характеристиках технологических процессов на контролируемых объектах, режимов грунтовых вод и физико-механических свойствах грунтов их оснований;

- при монтаже, наладке и испытаниях основного крупногабаритного оборудования;

- при видимых деформациях конструкций зданий и сооружений и средств технического оснащения, обнаруженных в результате их обследования;

- при исследовательских работах на головных образцах оборудования;

- в случаях отсутствия материалов систематических наблюдений осадок и деформаций оснований и фундаментов («упущенных осадок»);

- при нестабильном характере производства;

- при небольших объемах контролируемых объектов и единиц конт-рольно-измерительной аппаратуры (КИА) или маяков в объекте;

- при повышенных требованиях к обеспечению заданной точности, связанных с необходимостью применения выборок большого объема.

Выборочный контроль рекомендуется назначать:

- при стабильных, нормальных режимах работы оборудования;

- при стабилизации осадок, горизонтальных перемещений, деформаций
и других геометрических параметров конструкций зданий, сооружений и оборудования, установленных ранее при проведении сплошного контроля;

- при условии, если основные данные о нормальном техническом состоянии объекта могут быть получены из контроля по другим параметрам (например, выборочный контроль может быть установлен для контроля осадок колонн каркаса здания, если при контроле геометрических параметров подкрановых путей мостовых кранов в этом здании выявлено их хорошее состояние).

По управляющему воздействию на ход производственного процесса различают: пассивный и активный контроль.

Пассивный контроль рекомендуется назначать:

- при оценке состояния конструкций зданий, сооружений и оборудования, для которых характер изменения параметров во времени не имеет выраженных закономерностей из-за множества воздействующих факторов, вследствие чего в элементах конструкций предусмотрены специальные устройства для подрихтовки в процессе эксплуатации (например, при оценке состояния подкрановых путей мостовых кранов);

- при оценке состояния объектов с нарушенным активным контролем, восстановить результаты которого невозможно;

- при оценке на текущий момент состояний конструкций зданий, сооружений и оборудования, за которым контроль ранее не предусматривался или не проводился (выявление «упущенных» деформаций);

- при оценке состояния зданий, сооружений и оборудования для целей реконструкции, проведения капитальных ремонтов;

- при оценке состояния объектов после взрывов, пожаров и наводнений;

- при установке и регулировке оборудования после ремонта.

Активный контроль рекомендуется назначать:

- при оценке состояния строительных конструкций и технологического оборудования, для которых характер развития деформации во времени имеет выраженную закономерность и прогнозируем до начала контроля (из опыта эксплуатации аналогичных объектов в идентичных условиях или расчетом по известным методикам);

- при исследованиях и испытаниях конструкций зданий, сооружений и оборудования (например, контроле положения валопровода турбоагрегатов при пусках и остановах).

Процессы геодезического контроля геометрических параметров рекомендуется разрабатывать последовательно, шаг за шагом.

1. На основании материалов проектирования, а также требований по выбору объектов геодезического контроля, назначают объекты, подлежащие контролю, и дают краткую характеристику их технических и экономических показателей и условий работы, влияющих на выбор категории, методов и режимов контроля.

2. На основании характеристики объекта контроля, его конструктивных решений и условий его работы назначают вид и допустимую величину отклонений геометрических параметров со ссылкой на нормативный документ, проект или подтверждающий расчет.

3. На основании общих качественных признаков, характеризующих категорию контроля, признаков и показателей каждого конкретного объекта и требований к назначению методов и режимов контроля, проектируют процессы контроля.

ЛЕКЦИЯ 3

3. Краткая характеристика нормативных документов в строительстве по обеспечению точности строительно-монтажных работ (лекция +[2]-стр.42, [3]-стр.453-455).

В нашей стране продукция массового и серийного производства выпускается по стандартам.

Инженеры-геодезисты, работающие во всех отраслях народного хозяйства в силу специфики работ постоянно имеют дело со стандартами как непосредственно в топографо-геодезическом производстве, геодезическом приборостроении, так и в капитальном строительстве, машиностроении, управлении технологическими процессами, обеспечивая контроль геометрических параметров.

Несоблюдение геодезистами требований стандартов может привести не только к переделке продукции, но и затягиванию сроков ввода промышленных предприятий и гражданских объектов, удорожанию стоимости, а в отдельных случаях и к разрушению объектов.

Единая государственная система стандартизации предусматривает и внедряет нормативные документы трех основных систем, которые в настоящее время переработаны в соответствии с международными стандартами:

ГОСТы – гос. стандарты, в которых излагаются требования к качеству продукции промышленности и сельского хозяйства;

СНиПы – строительные нормы и правила, в которых устанавливаются единые требования к капитальному строительству;

Организационно-методические, нормативно-технические и др. документы и акты (законы и постановления), в которых устанавливаются нормы, правила и требования безопасности проведения работ в различных отраслях хозяйства.

ГОСТы классифицируются:

- по категориям в зависимости от сферы действия,

- по видам в зависимости от содержания,

- по разделам, классам и группам в зависимости от отрасли народного хозяйства.

Полный перечень стандартов, устанавливаемый Классификатором стандартов, приводится в Указателях стандартов по состоянию на определенное время.

Наиболее употребительные ГОСТы, используемые геодезистами в своей деятельности, являются стандарты разделов:

Ж. Строительство и стройматериалы

П.42. Приборы геодезические

Т.4. Геодезия и картография

Т.8. Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ).

СНиПы состоят состоят из следующих основных частей:

1) Организация, управление и экономика

2) Нормы проектирования

3) Организация, производство и приемка работ

4) Сметные нормы

5) Нормы затрат материальных и трудовых ресурсов

6) Эксплуатация и ремонт зданий, сооружений и конструкций.

Геодезисты наиболее часто используют части 2,3 и 6.

Организационно-методические, нормативно-технические и правовые нормативные документы носят отраслевой и межотраслевой характер и объединяются единой целевой программой, например:

- Правила технической эксплуатации (электростанций и т.п.),

- Охрана окружающей среды,

- Правила Гостехнадзора,

- Правила Госатомнадзора,

Поиск необходимых нормативов и допусков на монтажные и др. работы следует осуществлять по определенной схеме: 1) Сначала определяют систему (ГОСТ, СНиП или НТА). 2) пользуясь Классификаторами и Указателями системы определяют категорию, вид или часть стандартов 3) Определяют круг НТД или НТА на нужные объекты или виды работ 4) определяют конкретные номера НТД или НТА из, в которых прописаны допуски на изготовление, монтаж или эсплуатацию объекта 5) Исходя из габаритов и видов конкретного оборудования или строительных конструкций назначают конкретные допуски.

Наиболее употребительными документами по назначению точности геодезических работ в строительстве являются:

- СНиП 3.01.03-84 – Геодезические работы в строительстве

- ГОСТ 21778-81, ГОСТ 21779-82, ГОСТ 21780, ГОСТ 23615-79, ГОСТ 23616-79 т др. под общим названием Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве.

ЛЕКЦИЯ 4

4. Обоснование требуемой точности измерений при выверке конструкций и оборудования (лекция +[1]-стр.262-263, [2]-стр. 170-171, ]4]-стр. 63-71, [8]-стр.68).

Одной из основных задач геодезической науки и практики при возведении зданий, сооружений, монтаже технологического оборудования и осуществлении контроля за техническим состоянием этих объектов в процессе эксплуатации является установление требуемой точности измерений [15]. Решение этой задачи – один из важнейших факторов повышения качества выполнения проекта, определения оптимальных трудозатрат на установку конструкций и оборудования в проектное положение в период монтажа или ремонтных работ, а также выполнения контрольных измерений при оценке их технического состояния в процессе эксплуатации.

Сформулируем основные принципиальные положения теории точностных расчетов.

1. Точностные расчеты должны быть комплексными, причем это требование должно быть правильно реализуемо в трех важных направлениях:

- при обязательном полном учете в расчетах влияний всей совокупности основных факторов, характеризующих свойства объектов контроля;

- обязательном параллельном расчете точности не только одного вида геометрического параметра (например, абсолютной осадки), но и всех других, характерных для данного объекта, геометрических параметров;

- выполнении расчетов точности всей «технологической цепочки», начиная от расчета точности контроля геометрического параметра сооружения и оборудования до расчета точности измерения элементов в геодезических построениях.

2. Точностные расчеты должны быть проектными, т. е. должна быть обеспечена возможность проводить их заблаговременно. Иными словами, они должны быть направлены в будущее, а не в прошлое.

3. Точностные расчеты должны быть нормативными, т. е. они должны исходить из принятых на данном производстве нормативов на техническое состояние конструкций зданий, сооружений и оборудования или на монтажные и выверочные работы.

4. Точностные расчеты должны быть конкретными, т. е. относиться к вполне определенному объекту контроля и условиям его эксплуатации; в более полном виде они должны выполняться для типовых и конструктивно новых объектов, но при обязательном соблюдении требований полной конкретности задаваемых исходных условий; менее полными – для повторяющихся и близких к типовым объектам контроля, но также при обязательном условии конкретного учета всех существенных отклонений реального объекта от типового.

Проанализировав и обобщив многообразие подходов к решению задач по назначению точности геодезических измерений при строительстве и эксплуатации зданий, сооружений и оборудования, можно классифицировать нормы точности геодезических измерений и методы их расчета [15, 99 – 102] (рис. 3.2).

Нормы точности на разбивочные работы предназначены для решения задач по правильному размещению зданий, сооружений, оборудования и их частей между собой. Точность детальных разби

Нормы точности разбивочных работ назначается путем расчета размерных цепей. Расчеты проводят на основе ГОСТов «Системы обеспечения точности геометрических параметров в строительстве» [46 – 48, 63, 55, 56]. Нормы точности на основные разбивочные работы и построение обоснования для промышленных предприятий устанавливаются СНиП 3.01.03-84 [211] либо специальными расчетами при разных точностных требованиях к технологическим связям.

Нормы точности геодезического контроля постоянных параметров (пассивный контроль) предназначаются для решения точностных задач, связанных с оценкой отклонений геометрических параметров от проектных значений для конструкций зданий, сооружений и технологического оборудования после их изготовления, в процессе строительства, монтажа, ремонта, а также при проверке их состояния эксплуатационным требованиям. Точность геодезического контроля постоянных параметров (пассивный контроль), как правило, устанавливается расчетом путем введения понижающего коэффициента (коэффициента точности), принципу равного или пренебрегаемого влияния погрешностей измерений.

Нормы точности геодезического контроля переменных параметров применяются для изучения технического состояния конструкций зданий, сооружений и оборудования промышленных предприятий, меняющих свое положение во времени (активный контроль). Точность контроля переменных параметров рассчитывается путем деления норм точности измерения постоянных параметров на число контролируемых интервалов слежения.

Из приведенной классификации норм точности геодезических измерений более подробно остановимся на принципах назначения точности контроля постоянных и переменных параметров применительно к особенностям контроля геометрических параметров при определении технического состояния зданий, сооружений и оборудования промышленных предприятий.

При расчетах точности контроля постоянных параметров прослеживается несколько вариантов расчета. При известных технологических или эксплуатационных допусках на геометрические параметры, характеризующие техническое состояние объекта, точность устанавливается введением понижающего коэффициента (коэффициента точности ) на технологические или эксплуатационные допуски. При этом понижающий коэффициент принимается по различным литературным источникам от 0,2 до 0,7 в зависимости от требуемой достоверности получения результатов контроля. В этих случаях точность геодезического контроля выражается формулами [15, 102, 138, 236]:

(3.1)

при условии

где – допуск на геодезические измерения при пассивном контроле;

– соответственно эксплуатационный и технологический допуски;

– допускаемое отклонение на геодезические измерения при пассивном контроле;

– соответственно эксплуатационное и технологическое предельное отклонение;

– среднее квадратическое отклонение (СКО) результата измерения при пассивном контроле (термин применяется в метрологии наряду с термином «средняя квадратическая погрешность» (СКП) [183]);

– средняя квадратическая погрешность (СКП) измерения при пассивном контроле (термин применяется в метрологии, геодезии и инженерной геодезии, согласно РМГ-29-99 [183]).

Сущность выбора коэффициента заимствована из машиностроения для контроля линейных размеров изготовленных деталей [138] и применяется в качестве базовой до сих пор.

Рис. 3.3. Кривые:

а) действительных отклонений геометрического параметра конструкций контролируемого объекта, допуска и погрешности измерения; б) распределения отклонений геометрического параметра, рассортированных с определенной погрешностью

Для оценки влияния погрешности измерения на результаты разбраковки устанавливают связь между погрешностью измерения, коэффициентом точности измерения , вероятностью неправильного принятия бракованных по данному параметру конструкций m; вероятностью забракования годных по данному параметру конструкций n и вероятной величиной выхода параметра за границу поля допуска с у неправильно принятых конструкций. Эта связь устанавливается для определения соотношений между контролируемым допускаемым отклонением и фактическим рассеянием . Для удобства установления m, n, c пользуются графиками [236], либо рассчитывают по теоретическим выкладкам Н.М. Маркова [138]. На основании указанных выкладок автором составлена сводная таблица предельных значений результатов разбраковки, которые зависят только от относительной погрешности измерения (табл. 3.3).

Таблица 3.3

Предельные количества неправильно принятых
и забракованных конструкций от общего числа проверенных

Коэффициент точности	Число неправильно принятых конструкций m (в процентах) для закона распределения	Число неправильно забракованных конструкций n (в процентах) для закона распределения	Предельный вероятностный относительный выход за границу поля допуска у неправильно принятых деталей
нормального	существенно положительных чисел	равной вероятности	нормального	существенно положительных чисел	равной вероятности	нормального	существенно положительных чисел	равной вероятности
0,01 0,03 0,05 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00	0,03 0,10 0,20 0,40 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00	0,01 0,04 0,07 0,15 0,70 1,20 1,60 2,00 2,40 2,80 3,20 3,60 4,00	0,10 0,30 0,50 1,10 2,10 3,10 4,10 5,00 5,80 6,50 7,10 7,70 8,20	0,04 0,15 0,30 0,60 1,30 2,10 3,00 3,80 4,60 5,50 6,40 7,20 8,00	0,03 0,10 0,20 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,60 4,20 4,70 5,30	0,13 0,40 0,65 1,30 2,60 4,00 5,30 6,70 8,00 9,30 10,6 11,9 13,2	0,001 0,004 0,010 0,020 0,060 0,130 0,170 0,220 0,270 0,330 0,380 0,430 0,500	0,001 0,004 0,012 0,024 0,060 0,120 0,170 0,220 0,270 0,330 0,380 0,440 0,520	0,006 0,020 0,040 0,080 0,160 0,300 0,420 0,540 0,680 0,820 0,920 1,060 1,200

Приведенная таблица позволяет решать ряд практических задач, связанных с точностными расчетами контроля геометрических параметров, определяющих техническое состояние конструкций зданий, сооружений и оборудования:

- по известным погрешностям измерений и предельному допускаемому эксплуатационному или технологическому отклонению определять количество конструкций, действительные отклонения которых будут неправильно приняты за годные (в допуске) и неправильно забракованные как негодные (не в допуске), а также величину выхода за границу допускаемого отклонения у неправильно принятых конструкций в связи с погрешностью измерения;

- задаваясь результатами разбраковки, т.е. количеством неправильно принятых или неправильно забракованных конструкций по данному параметру, или величиной выхода параметра за границу допускаемого отклонения, устанавливать требования в отношении погрешности измерения и в отношении точности соблюдения процесса эксплуатации или монтажа;

- оценивать опасность неправильно принятых конструкций по данному параметру за границу допускаемых отклонений, а также вводить в связи с этим производственный допуск или назначать конструкции для повторной разбраковки.

Таблица 3.4

Показатели точности и достоверности категорий
геодезического контроля

Категория контроля	Точность контроля (значения коэффициента точности сп)	Ожидаемый процент повторной разбраковки конструкций	Диапазон отклонений параметров, подвергаемых повторной разбраковке
	0.20	2.7	(0,90 – 1,10)
	0.30	7.1	(0,85 – 1,15)
	0.40	9.4	(0,80 – 1,20)
	0.50	11.7	(0,75 – 1,25)

Метод равного влияния погрешностей применяется в том случае, когда погрешность измерения геометрических и негеометрических величин, входящих в расчетные формулы, примерно одинаковы. В этом случае влияние погрешностей геодезических измерений на результаты расчета принимаются примерно равным влиянию других источников погрешностей негеодезических величин.

Метод пренебрегаемого влияния погрешностей применяется в том случае, когда погрешности измерений геометрических и негеометрических величин имеют существенные различия. В этом случае влияние погрешностей геодезических измерений на результаты расчета принимается пренебрегаемо малым по сравнению с влиянием других наибольших погрешностей измерений негеометрических величин, входящих в формулы расчета конструкций на прочность и устойчивость.

Нормы точности геодезических измерений при активном контроле предназначаются для решения точностных задач, связанных с изучением и контролем характера изменений размеров, положения и формы сооружений и оборудования, а также их элементов во времени от статических и динамических нагрузок. По существу, это нормы точности измерений при контроле развития осадок, горизонтальных перемещений сооружений и их оснований, а также деформаций их конструкций во времени. В этих случаях важно изучить характер изменения параметра через определенные интервалы времени, сравнить результаты этих изменений с заданными проектными или нормативными значениями и сделать соответствующие выводы и решения. Назовем этот контроль активным контролем или контролем переменных параметров.

Известно, что при контроле какого-либо геометрического параметра объекта, при соблюдении заложенных проектом условий строительства и эксплуатации, распределение действительных отклонений конструкций будет подчиняться законам, описанным выше. Если построить графики изменений геометрических параметров во времени, то они, как правило, описываются кривыми, имеющими асимптоты, отстояние которых от оси ординат будет равно . Из всех этих графиков интересны только графики тех кривых, асимптота которых отстоит от оси ординат на величину предельного отклонения , так как именно она является границей качественного состояния конструкций объекта.

График такой кривой, показывающей изменение во времени эксплуатационного отклонения (например, развития осадки), представлен на рис. 3.4. Чтобы получить такой график, предельное отклонение разбивается на интервалы слежения . В результате пересечения кривой с границами интервалов образуются точки A, B, C.

Из теории планирования экспериментов известно, что, чем меньше выбрана величина , тем большее число контрольных точек будет при экспериментальном изучении какого-либо процесса или явления, тем более точно будет подобрана функция, описывающая данный процесс. Эти положения справедливы и для контроля переменных параметров, а следовательно, и его прогнозирования и управления процессом, характеризующим техническое состояние конструкций зданий, сооружений и оборудования промышленных предприятий.

Рис. 3.4. Кривая изменения геометрического параметра во времени
с допускаемым отклонением и погрешностями измерений
при пассивном и активном контролях

Однако увеличение числа точек потребует увеличения числа измерений и повышения точности измерений. По временной характеристике такой контроль будет являться периодическим и должен выполняться через определенные интервалы времени, величина которых будет зависеть от величины выбранного интервала слежения и планируемого хода развития процесса эксплуатации, например, процесса консолидации грунтов основания. Вполне логично для целей назначения точности измерений при активном контроле применить теорию назначения точности, используемую при пассивном контроле, но уже с учетом требований, изложенных выше. А именно, точность контроля следует сопоставлять не с величинами предельных отклонений геометрических параметров, а с величинами интервалов слежения .

Тогда точность измерения параметра при активном контроле, характеризующаяся предельным отклонением , получится делением допускаемого отклонения на геодезические измерения при пассивном контроле на число равных интервалов слежения или n - 1 (n – число циклов измерений):

(3.2)

либо по преобразованной формуле

(3.3)

причем

, (3.4)

где – коэффициент точности при активном контроле.

Минимальное число интервалов , которое является основой для расчета точности, определяется по формуле:

(3.6)

Это объясняется тем, что при числе интервалов, равном , величина интервала слежения (см. рис. 3.4), с учетом предельного отклонения ее измерения при активном контроле, будет равна предельному отклонению измерения постоянного параметра :

(3.7)

Следовательно, за время между циклами измерений при планируемом процессе эксплуатации не произойдет неконтролируемого выхода изменяющегося во времени параметра, с учетом ошибки его измерения, за границу эксплуатационного отклонения.

Дата добавления: 2014-01-07