Bezdrátová čidla pomáhají předejít zřícení mostů

Pády mostů, budov a sesuvy svahů. Při těchto událostech vznikají obrovské materiální škody a ohrožují i zdraví lidí. Nyní mají majitelé a správci staveb nový nástroj, který pomáhá zřícení konstrukcí nebo sesuvům zeminy předejít. Jmenuje se Statotest.

Jde o kombinaci bezdrátových čidel a komunikačních jednotek, které se připevní na konstrukci a měří úhly náklonu a vibrace. Data se automaticky odesílají do cloudové služby Microsoft Azure, kde se zpracovávají, a systém generuje upozornění na odchylky od normálu. Správci staveb se díky tomu včas dozví, že je potřeba někde zakročit. Mají šanci zavřít most nebo evakuovat lidi z rizikové lokality.

Systém vyvinula jablonecká firma Cotrex zabývající se dodávkami IT řešení poté, co její majitel Petr Klokočník zhlédl ve zprávách záběry spadlého mostu v italském Janově, v jehož troskách zahynulo 43 lidí. Petr Klokočník se začal zamýšlet nad tím, jak by se dala statika staveb dlouhodobě, a hlavně soustavně monitorovat, aby se podobná neštěstí opakovala co nejméně. Spolu s kolegy vyzkoušeli několik metod a nakonec přišli na takovou, která jeho představy splnila. Statotest se za poslední dva roky osvědčil v praxi a projekt ocenila i porota Microsoft Awards za rok 2019. Dostal se mezi tři nejlepší v kategorii Veřejná správa a rozvoj moderního města.

Díky Statotestu je možné sledovat více staveb

Jen v České republice jsou tisíce problematických mostů a jiných staveb. Jejich stav se kontroluje, ale revize se provádějí ve velkých intervalech. Pokud dojde ke zhoršení stavu konstrukce náhle, nemusí se o tom majitelé dozvědět a nedokážou tedy ani včas reagovat. Kontrolní měření jsou navíc nákladná a ani počet odborníků, kteří mohou kontroly provádět, není neomezený. Statotest tady může hodně pomoci. Konstrukce se osadí čidly jednou a pro sledování stavu stavby v čase není potřeba opakovaných výjezdů. Čidla stavbu monitorují 24 hodin, třeba i po dobu několika let. Měřící a komunikační jednotky totiž obsahují baterie s dlouhou výdrží a k odesílání dat jim stačí jen velmi málo energie, protože využívají WAN sítě s nízkou spotřebou.

Systém je také velmi jednoduchý na montáž. Jednotky nepotřebují k propojení a napájení žádné kabely, prostě se magnetem nebo lepidlem připevní ke konstrukci. Celé je to rychlejší a levnější než stávající způsoby měření statiky. Například obce nebo kraje tak získávají možnost kontrolovat více mostů.

„Když jsme se o systému Statotest dozvěděli, rozhodli jsme se ho vyzkoušet na několika silničních mostech, například na mostě přes Smědou ve Frýdlantu. Je to poprvé, co máme možnost průběžné kontroly konstrukcí, a nejen při povinných kontrolách nebo při rekonstrukcích,“ objasňuje hlavní přínos technologie Jan Růžička, ředitel Krajské správy silnic Libereckého kraje.

Čidla hlídají Žižkovskou věž i vysílač Cukrák

Statotest kromě silničních mostů na severu Čech monitoruje také velmi využívanou lávku v Železném Brodu, která už není v nejlepší kondici. Vedení města počítá s výstavbou nové lávky, jenže než se završí stavební řízení a vybere dodavatel, je potřeba mít jistotu, že je most pro pěší stále dostatečně bezpečný. Statotest tedy neustále sleduje, jestli se stav lávky nezhoršuje, a pomáhá k rozhodnutí, kdy ji zavřít.

Čidla Statotestu najdeme i na slavném vysílači Ještěd. Měřit výkyvy bytelného Ještědu sice není potřeba z hlediska bezpečnosti, ovšem získávají se tam cenná data o tom, jak funguje komunikační jednotka v prostoru, kde je silné rušení elektromagnetickým polem. Tyto informace se hodí na dalších místech – České Radiokomunikace totiž sledují také výkyvy středočeského vysílače Cukrák, pražské Žižkovské věže a vysílače na Petříně.

Zabezpečení průmyslových a sportovních hal

Statotest umí přispět ke zvýšení bezpečnosti lidí, ale také ochránit majetek. Hodí se při stavbách silnic nebo při zakládání vysokých budov, zkrátka všude, kde hrozí, že svah nebo opěrná zeď zavalí stroje a už hotovou práci. Statotest také dává možnost zjistit příčiny nechtěných změn. Pokud se například na stavbě nakloní sloup o pět procent, dá se z naměřených dat zjistit, že se nakláněl postupně, a že je tedy problém v podloží a další stavba se tomu musí přizpůsobit. Může se ale také ukázat, že k náklonu došlo náhle, a že tedy například do sloupu někdo narazil stavebním strojem. Jednotka Statotestu tedy v podstatě plní úlohu černé skříňky stavby.

Potenciál řešení pro ochranu zdraví a majetku je ohromný. V Cotrexu i nadále systém vylepšují. Nedávno vyvinuli významně přesnější čidla, pomocí kterých se dají sledovat i výkyvy v řádu setin milimetrů. Vývojáři zároveň pracují na zapojení prvků umělé inteligence Microsoft Azure Machine Learning Studio a Microsoft Azure Stream Analytics pro vyhodnocování dat.

“Přesnější čidla nám umožňují hlídat i pohyby subtilnějších staveb, jako jsou výrobní a sportovní haly třeba při zatížení sněhem,“ říká Petr Klokočník a těší ho, že jeho systém pomůže předejít podobným neštěstím, jako byl pád střechy výstaviště v polských Katovicích, při kterém zemřelo sedm desítek lidí. „Jsem rád, že jsme vyvinuli něco smysluplného, co dokáže ochránit majetek i lidské životy,“ dodává.