تساعد تقنية RFID هندسة السدود على تحقيق إدارة الكتل الخرسانية

في الآونة الأخيرة، اعتمدت الحكومة الهولندية تقنية UHF RFID لتحقيق الإدارة الذكية لـ 75000 كتلة من السدود. هذا مشروع إدارة البنية التحتية والموارد المائية (Rijkswaterstaat). بعد تصنيع الكتل وتخزينها، سيتم تركيبها على طريق يعود تاريخه إلى 90 عامًا على السد. وشمل تجديد السد، المسمى Afsluitdijk، طبقة جديدة من الجدران الكتلية على طول السد 20 ميلاً، في حين تمت إدارة تشغيل هذه الكتل وصيانتها على المدى الطويل بواسطة الكتل التي تم تحديدها بشكل فريد بواسطة RFID، بدءًا من التصنيع وحتى تركيب الكتلة.

يعد Afsludijk Embankment سدًا وجسرًا مبدعًا تم بناؤه عام 1932 بطول 32 كيلومترًا لحماية أجزاء من هولندا من الفيضانات في بحر وادن وIJsselmeer. وبعد ما يقرب من 90 عامًا من الاستخدام، يحتاج السد إلى التجديد، بما في ذلك تعزيز هيكله مع ارتفاع منسوب المياه، لمواجهة تحديات تغير المناخ، مثل ارتفاع منسوب مياه البحر والطقس المتطرف بشكل متكرر. بالإضافة إلى ذلك، فهو يدير المياه الزائدة المتدفقة إلى نهر إيسلمير من الممرات المائية الداخلية.

ومن أجل تصريف المياه الزائدة إلى بحر وادن لمنع الفيضانات في المنطقة، تحتاج الحكومة إلى زيادة قدرة السدود. ولتحقيق هذا الهدف، سيضيف مشروع الحفاظ على المياه طبقة من الحماية إلى 20 ميلاً من السدود القائمة. سيقوم الفريق الهندسي بتعزيز الأقفال وتركيب مضخات مياه كبيرة وبناء حواجز جديدة للرياح والأمواج.

ولضمان قوة واستدامة الكتل، تم تصميم الكتل باستخدام خرسانة أقل من الكتل التقليدية. يتم إنتاج الكتل في مصنع مؤقت في مدينة هارلينجن بعملية آلية بالكامل، وينتج 100 قطعة يوميًا. تحتوي الكتل على طبقة خارجية من الخرسانة، لذلك تنتج انبعاثات ثاني أكسيد الكربون أقل. الكتل ضخمة، تزن كل منها 6500 كيلوغرام (14330 رطلاً)، ولها سطح خشن يسمح للنباتات المالحة بالنمو عليها. بمجرد تصنيعها، يتم تخزين كل قطعة لحين الحاجة إليها في الموقع، ويتم نقلها بواسطة بارجة، ويتم تركيبها بواسطة رافعة.

يتم استخدام الحل لمراقبة كل كتلة يتم تصنيعها للسدود، باستخدام قارئات UHF RFID، المنتشرة في موقع الإنتاج، في منطقة تجفيف البلوك الخرساني وعلى الرافعات المستخدمة لخفض الكتل إلى الموضع المناسب على السدود.

يستخدم المشروع برنامج وسيط RFID لتخزين البيانات في السحابة، والتي يمكن الوصول إليها للحصول على تحديثات حول حالة السد، والتي يمكن استخدامها أيضًا في المستقبل لتحديد الكتل التي قد تحتاج إلى إصلاح أو استبدال. وفقًا لمدير الحساب ومستشار الأعمال لوران دانيس، من خلال تتبع هذه الكتل، يمكن للطواقم إدارة تصنيع الكتل لضمان تلبية الإنتاج المطلوب للسد، ومراقبة كيفية تحديد موقع الكتل. متى يتم المعالجة لتكون جاهزًا للتثبيت، ومتى تغادر الموقع، ومتى يتم التثبيت في أي مكان على الجسر.

الهدف من المشروع الذي يستمر أربع سنوات هو تعزيز السد بطريقة مستدامة وفعالة وجذابة، وتحسين سلامته وقدرته على الصرف، ومنع الضرر قبل حدوثه. ويدعي مخططو المشروع أن السدود التي تم تجديدها ستكون قادرة على تحمل ارتفاع منسوب المياه والرياح العاتية الناجمة عن عاصفة تحدث كل 10000 عام.

كانت علامات RFID أيضًا تحديًا في هذا المشروع. ولا يقتصر الأمر على تضمين علامات UHF المنفعلة في الكتل فحسب، بل يجب أيضًا أن تكون مقاومة للماء وقابلة للقراءة. أثناء تصنيع الكتل، يتم تضمين علامات UHF السلبية في نقطة التصنيع. يتم تخزين رقم معرف فريد مشفر على كل علامة بمعرف كتلة محدد في النظام، مرتبط ببيانات المادة الموجودة في الكتلة. يتم فحص الكتل بواسطة قارئات RFID الثابتة عند تصنيعها، وبمجرد معالجتها وجاهزتها للتركيب، يتم فحصها في منطقة التخزين قبل تحميلها على الصنادل ونقلها إلى موقع البناء.

وفي السد، قام الفريق الهندسي بتركيب الكتل باستخدام الرافعات العائمة، مضيفاً ما يقارب 35 متراً من الكتل يومياً. الرافعة مجهزة بوحدة GPS للحصول على معلومات الموقع. يستجوب محقق RFID للرافعة معرف العلامة عند تثبيت كل كتلة، والتي لا تحدد الكتلة المحددة فحسب، بل تحدد أيضًا موقع GPS الخاص بالرافعة عند حدوث تلك العملية. وتقوم البرمجيات الوسيطة بربط رقم المعرف الفريد الخاص بها بهذا الموقع، بحيث يمكن للنظام تخزين البيانات بشكل دائم للإشارة إلى مكان تثبيت كل كتلة.

البيانات التي تم جمعها بهذه الطريقة لا توفر رؤية واضحة لإنتاج وتركيب كتل جدران السد أثناء البناء فحسب، بل تسهل أيضًا الصيانة المستقبلية. وأوضح دي هانيس: "إذا حدث خطأ ما في المستقبل، باستخدام إحداثيات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، فسوف تكون قادرًا على معرفة مكان العثور على الكتل بالضبط. وتتمثل قيمة RFID في التقاط موقع كل كتلة في السد وتكوينها رقميًا". . فهو يزودهم بقائمة كاملة بمكان وجود كل كتلة، بما في ذلك جميع المعلومات المحددة والمعلمات المجمعة

د أثناء عملية الإنتاج." هذه المعلومات تسهل الصيانة اللاحقة. إذا وجد أن نوعًا معينًا من الكتل بحاجة إلى الاستبدال، فيمكن للمشغل استبدال جميع هذه الكتل.