Дома на сваях: как контролировать весовую нагрузку?

В петербургскую компанию «КЕЛИ Промкомплект» обратился заказчик с интересной задачей. Ему требовалось разработать систему мониторинга, которая позволяла бы контролировать распределение весовой нагрузки на сваи мобильного дома в режиме реального времени. Заказчик давно занимался строительством модульных мобильных домов и до этого успешно реализовал похожий проект по строительству эко-отеля. Только на этот раз дома предстояло размещать на Дальнем Востоке, где почва не всегда пригодна для закладки фундамента.

Система умного дома позволит отслеживать ситуацию с весовой нагрузкой в режиме реального времени из любой точки, где есть интернет. Это современное решение, которое вполне может быть несложным и недорогим.
В техническом задании, которое получили специалисты «КЕЛИ», были изложены характеристики домов. Компания-заказчик занимается разработкой модульного дома на жестком стальном сборном каркасе. Этот каркас устанавливается на винтовые домкраты. В приложенных файлах присутствовал вид домкрата и план размещения опор.

Задача системы мониторинга – контролировать, чтобы нагрузка на опоры была равномерной. Поскольку опоры устанавливаются на открытые грунты, без фундамента, требуется в любой момент времени видеть равномерность развесовки по всем опорам здания, чтобы при необходимости скорректировать опору. Требовалось предоставить решение на тестовый образец, так как в перспективе – сотни подобных объектов, преимущественно в дальневосточных регионах РФ.
Исходные данные здания:

• внешние габариты 10 850 × 6320 мм;
• общий расчетный вес изделия порядка 20 т;
• каркас из прямоугольной трубы сечением 800 × 800 мм;
• 16 опор.

Система должна предоставлять информацию по нагрузке (весу) на каждую из опор в кг/т или условных единицах. Каждый датчик может быть независимым или объединяться в сеть с другими датчиками на базе единого контроллера проводным либо беспроводным способом (Wi-Fi, GPRS, LoRaWAN).


Специалисты «КЕЛИ Промкомплект» предложили установить универсальные балочные тензодатчики совместно с передатчиками LoRa или объединить их в одну весовую систему, подключив ее к беспроводному терминалу. В первом случае (с передатчиками LoRa) данные о весовой нагрузке будут передаваться в компьютер (а через него, если потребуется, – в интернет). На рисунке отображен второй вариант: тензодатчики подключены к беспроводному терминалу HWLL-01 с дальностью связи 1000 м на открытой местности. Показатели весовой нагрузки отображаются на дисплее терминала. Здесь важно отметить, что в случае применения тензодатчиков старой модели, для связи с терминалом всё равно потребуется передатчик КЕЛИ T-WX1, использующий частоту 2,4 Гц. Однако сеть может быть построена проще, если использовать тензодатчики нового образца со встроенным передатчиком и аккумулятором. Такие тензодатчики будут направлять сигнал прямо в терминал.