Structural monitoring in roads using the RTK/NTRIP technique : data analysis, development and implementation of a positional alert system

Orientador: Jorge Luiz Alves TrabancoDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e UrbanismoResumo: Com a ampliação do sistema rodoviário no Brasil na década de 1930, atualmente nota-se um cenário com inúmeras obras viárias em diferentes condições de serviço. Isso torna-se preocupante levando em consideração a falta de monitoramento em OAEs (Obras de Arte Especiais) e por quem de fato estas estruturas devem ser monitoradas. Registros de acidentes envolvendo OAEs são relatados com frequência. Estas estruturas estão sujeitas às ações de forças estáticas e dinâmicas, podendo causar deslocamentos e/ou deformações que se caracterizam por sua amplitude, direção e comportamento temporal. Há também processos de deteriorações, sejam por desgaste ao uso ou por solicitações naturais, levando-se ao enfraquecimento da estrutura. A incorporação de métodos de inspeção e monitoramento no comportamento estrutural em OAEs torna-se crescente devido ao alto custo de recuperação destas obras. Contudo, é necessário que haja um plano de monitoramento contínuo ou periódico, de acordo com as grandezas admissíveis de cada estrutura, permitindo-se comparar os valores de deslocamentos especificados em projetos, com os valores comportamentais admissíveis pela estrutura em serviço. O GNSS (Global Navigation Satellite Systems) por meio da técnica RTK (Real Time Kinematic), mostrou-se capaz de oferecer suporte no controle de deformações estruturais, com a obtenção de dados em tempo real, utilizando a tecnologia de telefonia celular, em especial, a conexão GSM (Global System for Mobile Communications), adequado ao protocolo NTRIP (Networked Transport of RTCM via Internet Protocol), identificando o comportamento da estrutura por meio das variações observadas. Com o objetivo de desenvolver um sistema de monitoramento estrutural em tempo real para obras viárias, por meio da técnica RTK/NTRIP e a criação de um sistema de alerta posicional com comunicação online, foi desenvolvido o SiGE - Sistema de Gerenciamento Estrutural. O SiGE, além de permitir o gerenciamento da estrutura, dentre outros benefícios, permite que o operador seja informado de eventos significativos previamente determinados. Com a obtenção destes dados em tempo real, é possível avaliar a segurança da estrutura em serviço, monitorar a estrutura de forma contínua e segura e aprimorar projetos futuros com a definição de deslocamentos estruturais máximosAbstract: With the road system expansion in Brazil in 1930¿s, nowadays we deal with a scenario with countless road structures in different service condition. This becomes worrying taking into account the lack of monitoring in OAEs (Obras de Arte Especiais) and for whom indeed these structures must be monitored. Accident records involving OAEs are often related. These structures are subjected to static strength and dynamics actions, which may cause displacement and/or deformations that characterize themselves by their range, direction and temporal behavior. There are also deterioration processes, whether by wear to use or by natural requests, resulting in structure weakening. The incorporation of inspection and monitoring methods in the structural behavior in OAEs it is growing due to recovery high cost of these works. However, it is necessary to have a continuous or periodic monitoring plan, according to the allowed magnitudes of each structure, making possible a comparison between specified displacement values in projects and the admissible behavioral values by structure in service. O GNSS (Global Navigation Satellite Systems) by RTK technique, has shown its capability to support the structural deformations control, considering real time data acquisition, by using a mobile telephone technology, in special, the GSM connection (Global System for Mobile Communications). It is appropriate to the NTRIP protocol (Networked Transport of RTCM via Internet Protocol), identifying the structure behavior trough observed variations. Aiming to develop a real time monitoring structure system for road structures, by using RTK/NTRIP and the creation of a positional alert system with online communication, the SIGE (Sistema de Gerenciamento Estrutural) has been developed. SIGE, in addition to provide the structure management, among others benefits, provides the operator be informed about significant events previously determined. With achievement of these data in real time, it is possible to evaluate the security of structure in service, monitor continuously and safety the structure and improve future projects with the definition of maximum displacement structuralMestradoTransportesMestra em Engenharia Civil05-P-04770-2018CNP