Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și...

48
Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitară UNIVERSITATEA TEHNICĂ DE CONSTRUCȚII BUCUREȘTI Facultatea de Geodezie TEZA DE DOCTORAT Perfecţionarea tehnicilor de preluare, prelucrare şi exploatare a informaţiilor referitoare la infrastructura edilitară Doctorand Ing. Rădulescu Andreea Carmen Conducător de doctorat Prof. Univ. Dr. Ing. Petre Iuliu Dragomir BUCUREŞTI 2017 1

Transcript of Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și...

Page 1: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitară

UNIVERSITATEA TEHNICĂ DE CONSTRUCȚII BUCUREȘTI

Facultatea de Geodezie

TEZA DE DOCTORAT

Perfecţionarea tehnicilor de preluare, prelucrare şi exploatare a informaţiilor referitoare la infrastructura

edilitară

Doctorand Ing. Rădulescu Andreea Carmen

Conducător de doctorat Prof. Univ. Dr. Ing. Petre Iuliu Dragomir

BUCUREŞTI 2017

1

Page 2: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitară Cuvânt înainte Lucrarea “Perfecţionarea tehnicilor de preluare, prelucrare şi exploatare a informaţiilor referitoare la infrastructura edilitară” reprezintă preocupările şi rezultatele autorului în perioada anilor 2013 – 2017 ca student al Şcolii Doctorale a Universităţii Tehnice de Construcţii Bucureşti. Teza are ca principal obiectiv analizarea metodelor actuale de colectare, stocare şi exploatare a datelor aferente reţelelor edilitare subterane şi propunerea îmbunătăţirii acestor etape. Din activitatea de cercetare desfăşurată pentru elaborarea tezei au rezultat şi următoarele publicaţii ştiinţifice • Rădulescu A. C., Vintilă C.I. , Dragomir P.I. – Improving the techniques for collection, processing and use of information on municipal infrastructure,"GeoCAD 2014 International Scientific Symposium 2014" • Rădulescu A. C., Vintilă C.I. , Dragomir P.I. – Combinarea tehnicilor de preluare a detaliilor referitoare la infrastructura edilitara subterană, Simpozion GeoPreVi 2015 • Rădulescu A. C., Vintilă C.I. , Dragomir P.I. – Intergration of surface and underground utility network surveying tehnologies – Geomat Scientific Conference with International Participation 2015 Mulţumesc conducătorului de doctorat Prof. Univ. Dr. Ing. Petre Iuliu Dragomir pentru îndrumarea şi timpul acordate pe parcursul elaborării lucrării. Doamnilor profesori din Departamentul de Topografie si Cadastru le mulțumesc pentru remarcile și aprecierile științifice exprimate cu ocazia prezentării tezei de doctorat în catedră. Mulțumesc membrilor comisiei de îndrumare pentru sfaturi și ajutor în redactarea și finalizarea tezei de doctorat:

• Conf.univ.dr.ing.Ana Cornelia BADEA • Conf.univ.dr.ing.Aurel SĂRĂCIN • Asist.univ.dr.ing. Silviu Tudorel CLINCI

Le sunt recunoscătoare membrilor comisiei și este o onoare pentru mine acceptarea propunerii ca domniile lor să facă parte din această comisie:

• Prof. univ. dr. ing. Gheorghe BADEA • Prof. univ. dr. ing. Iohan NEUNER • Prof. univ. dr. ing. Dumitru ONOSE • Prof. univ. dr. ing. Maricel PALAMARIU • Conf. Univ. dr. ing. Constantin CHIRILĂ

Recunoștința pentru cunoștințelor acumulate ca și pentru finalizarea tezei doresc să o prezint întregului colectiv didactic din cadrul Universității Tehnice de Construcții București, Facultatea de Geodezie, pentru colaborare și îndrumare.

2

Page 3: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitară Capitolul 1. Introducere 1.1. Generalităţi Managementul urban este una dintre cele mai complexe activităţi, ce implică un număr considerabil de persoane şi informaţii distribuite, spaţiale şi dinamice. În conceptual evoluţiei tehnologice, principala metodă de accesare a acestor informaţii este bazată pe sisteme informatice geografice. Ultimii ani au cunoscut o vastă evoluţie (atât în mediul urban cât şi rural) a societăţii umane ceea ce a condus implicit la creşterea nevoilor populaţiei. Tehnologia a trebuit să ţină pasul cu progresul rapid şi astfel au apărut noi ramuri ale diferitelor domenii care să faciliteze satisfacerea populaţiei. Infrastructura edilitară are un rol foarte important în dezvoltarea satelor sau a oraşelor şi în general complexitatea ei este direct proporţională cu densitatea populaţiei dintr-o anumită zonă. Astfel, odată cu creşterea nevoilor a apărut şi necesitatea de a înlocui vechile utilităţi, de a cunoaşte cu precizie poziţia şi serviciul fiecărei linii de utilitate. Detecţia cu o precizie ridicată, identificarea, verificarea şi localizarea a conductelor/cablurilor îngropate au reprezentat dintotdeauna operaţii greu de realizat. Lipsa datelor fiabile conduce la • Risc crescut pentru siguranţa populaţiei dar şi a operatorilor ce desfăşoară lucrări în domeniul edilitar • Proiectarea şi instalarea noilor linii de reţele ineficient şi eronat • Deteriorarea bunurilor terţe • Muncă rudimentară inutilă. Existenţa unor informaţiilor exacte ar putea avea numeroase beneficii atât pentru proprietarii de reţele cât şi pentru cei care se folosesc de acestea. De asemenea este extrem de important să se realizeze acţiuni de mentenanţă a reţelelor la intervale stabilite de timp ale reţelelor instalate în zone metropolitane (cu foarte multe construcţii) şi sub zonele carosabile. Greutatea structurilor şi traficul ridicat pot influenţa în mod negativ calitatea dar şi integritatea asfaltului. Cu toate acestea, este puţin cunoscut faptul că starea elementelor îngropate depinde foarte mult de aceste supraîncărcări şi că în timp se pot deteriora. În industria utilitară există numeroase materiale din care sunt realizate elementele componente ale unei reţele subterane. Astfel, se pot regăsi în teren conducte/cabluri fabricate din materiale precum fontă cenuşie, oţel carbon, azbociment, beton precomprimat, masă plastică (PEID, PVC, PAFS/PAFSIN), fontă ductilă (nodulară). [Ghid privind reabilitarea conductelor pentru transportul apei (brute, curate, uzate, uzate epurate, etc) – Bucureşti 2013] Reţelele edilitare subterane au furnizat de-a lungul timpului servicii esenţiale dezvoltării precum alimentarea cu apă, canalizare, electricitate, alimentarea cu gaz, termoficare şi altele. La adâncimi mai mari, conductele sunt realizate din materiale mai rigide în timp ce utilităţile aflate mai aproape de suprafaţa solului sunt confecţionate din materiale mai flexibile. Adâncimile, materialele folosite la confecţionarea liniilor de reţea, serviciile furnizate tipul de sol, complexitatea reţelelor din subteran, structurile şi drumurile, numărul populaţiei reprezintă informaţii extrem de importante în domeniul dezvoltării şi întreţinerii mediului din subsol.

3

Page 4: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitară 1.2.Motivaţie Ultima decadă a cunoscut o dezvoltare semnificativă în domeniul digital. Astfel, au apărut dispozitivele de tip smart care au înlocuit treptat telefoanele clasice şi calculatoarele de birou, s-a încercat o automatizare a tuturor proceselor, digitizare hărţilor şi a planurilor, folosirea instrumentelor conectate la internet. Toate acestea au dus la facilitarea satisfacerii nevoilor societăţii moderne. Sistemele informaţionale geografice au reprezentat principalele unelte de a ţine sub control volumul tot mai mare de informaţii şi al fluxului mare de noi cerinţe. Această tehnologie a sistemelor geografice informaţionale poate fi regăsită în foarte multe domenii printre care se pot aminti: • Cartografie • Studii de impact asupra mediului • Managementul resurselor • Planificarea rutelor ş.a. Un GIS este folosit pentru a crea/colecta, înmagazina, exploata şi procesa date distribuite spaţial printr-un proces computerizat. Prin urmare, realizarea unui GIS în domeniul reţelelor edilitare subterane s-a dovedit extrem de util. În această teză s-a realizat o analiză asupra metodelor de colectare a informaţiilor referitoare la reţelele edilitare subterane prin care este arătată diversitatea prin care detalii referitoare la locaţia, materialul, dimensiunile elementelor îngropate pot fi colectate. Pe baza unui caz concret, în lucrare s-au parcurs toţi paşii necesari procesării informaţiilor provenite din utilizarea instrumentele amintite anterior. După cum se poate observa în studiul de caz, toate etapele sunt organizate minuţios iar respectarea acestora conduce la eficientizarea procesării şi obţinerii celor mai bune rezultate. Prin realizarea unei baze de date care să includă toate rezultatele şi conectarea ulterioară a acesteia de baza de date grafică facilitează exploatarea, stocarea şi analiza reţelelor edilitare dintr-o zonă de interes. De asemenea faptul că toate informaţiile pot fi accesate şi actualizate de mai mulţi operatori şi pe perioade mari de timp a fost unul dintre principalele motive care au stat la baza redactării lucrării de doctorat „Perfecţionarea tehnicilor de preluare, prelucrare şi exploatare a informaţiilor referitoare la infrastructura edilitară”. Experienţa procesării datelor aferente reţelelor edilitare subterane dar şi interesul de a îmbunătăţi întreg procesul obţinere a celor mai bune rezultate finale au condus la nevoia de găsi o modalitate de optimizare a modului de lucru specific proiectelor din spaţiu utilitar subteran. Realizarea unei analize a tuturor proiectelor caracteristice lucrărilor utilitare a condus la concluzia că procedeele actuale asupra colectării, procesării şi exploatării informaţiilor pot fi optimizate în funcţie de cerinţele fiecărui proiect. 1.2. Sinteză Teza este structurată în două părţi: o parte teoretică şi o parte practică. Partea teoretică cuprinde capitolele următoare: • „Reglementari în plan naţional şi internaţional” în care sunt amintite principale normative ce stau la baza instalării, exploatării şi verificării reţelelor edilitare subterane • „Tehnici utilizate la preluarea informaţiilor”, capitol în care se realizează o analiză asupra metodelor de colectare a datelor din domeniul utilitare • „Criterii de a alege metodele potrivite de culegere a datelor” cuprinzând principalele avantaje dar şi dezavantaje ale fiecărei metode de culegere a datelor prezentată în capitolul anterior • “Stocarea şi exploatarea informaţiilor referitoare la reţelele edilitare subterane” include informaţii referitoare la realizarea şi utilizarea bazelor de date şi avantajele utilizării acestora În ceea ce priveşte partea practică aceasta este compusă din două capitole după cum urmează:

4

Page 5: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitară • „Studiu de caz” în care se prezintă zona şi a scopul studiului de caz și se parcurg paşii de prelucrare a datelor culese din teren specifice lucrărilor edilitare • „Perfecţionarea tehnicilor de preluare, prelucrare şi exploatare a informaţiilor referitoare la infrastructura edilitară” reprezintă capitolul în care autorul propune o metodă prin care toate informaţiile aferente reţelelor edilitare subterane pot fi înmagazinate colectiv, analizate, exploatate şi corelate cu o bază de date grafice. Pe lângă capitolele amintite mai sus teza cuprinde un capitol final „Concluzii şi perspective de cercetare” în care sunt prezentate concluziile asupra abordării temei şi a rezultatelor obținute. În urma parcurgerii tuturor etapelor specifice proiectelor de ridicare a detaliilor aferente rețelelor edilitare subterane, în acest capitol sunt specificate contribuțiile personale ale autorului precum şi perspective viitoare de cercetare. Capitolul 2. Reglementări la nivel naţional şi internaţional 2.1. Introducere Procesul de proiectare, instalare şi dare în funcţiune a reţelelor reprezintă un proces vast ce necesită un timp foarte mare de realizare. În beneficiul tuturor părţilor implicate (de la dezvoltator şi până la utilizator) fiecare etapă/sarcină trebuie realizată într-o anumită ordine. Pentru a fi asigurată aceeaşi calitate şi a aceleaşi formate este necesară colaborarea echipelor implicate şi respectarea unor norme şi standarde impuse. 2.2. Reglementări la nivel naţional Pe plan naţional există mai multe standarde în vigoare: STAS 9570/1 – 89 (marcarea şi refacerea reţelelor de conducte şi cabluri, în localităţi), STAS 832 – 79 (standard ce se aplică instalaţiilor electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard cu norme şi reguli referitoare la terenul de fundare, adâncimi maxime de îngheţ, zonarea teritoriului), STAS 6290 – 80 (standard referitor la încrucişări între linii de energie electrică şi linii de telecomunicaţii), STAS 1243 – 88 (conţine norme referitoare la terenul de fundare şi clasificarea şi identificarea pământurilor), SR 13353 – 1:1996 (standard referitor la transportul public de călători, calea de rulare pentru tramvaie), STAS 9312 – 87 (reguli aferente subtraversărilor de căi ferate şi drumuri cu conducte), STAS 10898 – 85 (nome referitoare la alimentarea cu apă şi canalizări), STAS 11050 – 87 (standard pentru instalaţiile de gaze naturale). Unul dintre cele mai cunoscute dar şi folosite standarde este SR 8591.

Fig. 2.1 – Amplasarea reţelelor edilitare subterane în România (sursă SR 8591)

2.3. Reglementări la nivel internaţional Pentru această lucrare s-au luat în considerare normele înscrise NJUG Guidelines on the Positioning and Colour Coding of Underground Utilities’ Apparatus şi în PAS (Publicly Available Specification) în anii 2013, 2014, 2015, 2016, un standard realizat de Institutul de Standardizare a Marii Britanii (BSI).

5

Page 6: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitară

Fig. 2.2 – Amplasarea reţelelor edilitare subterane în Marea Britanie – culori şi adâncimi (sursă NJUG Guidelines on the Positioning and Colour Coding of Underground Utilities’ Apparatus)

Tot în NJUG Guidelines on the Positioning and Colour Coding of Underground Utilities’ Apparatus sunt menţionate normele ce trebuie respectate la instalarea reţelelor în zona autostrăzilor de mare viteză cupă cum arată şi tabele următoare.

2.4. Concluzii Indiferent de ţară, este foarte important să existe norme şi reguli cu privire la instalarea, mentenanţa şi folosirea reţelelor edilitare subterane. Standardele descriu practici şi oferă un ghid cu privire la poziţionare (atât în plan vertical cât şi planimetric), la culoare, la importanţa tuturor liniilor utilitare aflate în subteran. Documentele se străduie să asigure că toate informaţiile sunt corecte şi mai ales actualizate, dar nu garantează integritatea sau exactitatea acestora. O bună organizare şi respectarea unor reguli pot avea numeroase beneficii în timp. Dintre cele mai importante este evitarea unor accidente. Cunoaşterea poziţiei şi a culorilor a unor reţele edilitare ce prezintă pericole în caz de distrugere sau modificare este esenţială la începerea săpăturilor de întreţinere sau instalare a cablurilor/ţevilor. Întreţinerea şi instalarea conductelor sau a cablurilor în subteran se pot dovedi mult mai eficiente din punct de vedere financiar dar şi al timpului de finalizare a proiectului Capitolul 3. Tehnici utilizate la preluarea informaţiilor 3.1. Introducere În general, pentru cartografierea elementelor aferente reţelelor edilitare subterane, energia este emisă în sol iar energia reflectată de obiectele din subsol este înregistrată. Procesarea datelor înregistrate furnizează informaţii referitoare la proprietăţile fizice ale elementelor îngropate. Interpretarea datelor procesate poate indica poziţia orizontală a reţelei subterane. Tehnologiile actuale ce utilizează această tehnică se bazează pe diverse metode geofizice (cum ar fi metode electromagnetice, rezistivitate electrică, transferul de energie, metode magnetice, ş.a.).

6

Page 7: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitară

Fig. 3.1 – Metode de detecţie a elementelor aferente reţelelor edilitare subterane

Metodele geofizice pentru detectarea elementelor ce aparţin reţelelor edilitare subterane se încadrează într – una din cele două largi categorii: pasivă sau activă. Metodele geofizice pasive folosesc energii produse de natură. De obicei, la detectarea pasivă instrumentul de colectare a informaţiei constă într-un singur receptor.

Fig. 3.2 – Detectarea şi identificarea destinaţiei unei reţele edilitare subterane

(sursa manual PAS 128) În prezent, există numeroase instrumente disponibile ce folosesc diferite metode pentru a detecta şi urmări liniile reţelelor edilitare. Detectarea unui detaliu îngropat şi urmărirea traseului acestuia (direcţie şi continuitate) sunt realizate prin folosirea mai multor metode. Eficacitatea instrumentelor de acest gen variază în funcţie de materialul ţevii, umiditatea solului, starea reţelei, adâncime, temperatura şi zgomotul ambiental, materialele folosite la îmbinarea nodurilor ş.a. 3.2. Metode electromagnetice Datorită mărimii spectrului electromagnetic, o parte din acesta poate fi folosit la detectarea reţelelor subterane. Există patru categorii de metode electromagnetice folosite în domeniul edilitar:

• Spectrul vizibil (Visible light) • Undele radio (Radio waves) • Intraroşu (IR) • Razele X (X – Rays).

7

Page 8: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitară

Fig. 3.3 – Spectrul electromagnetic

3.2.1 Detectoare de cabluri şi ţevi (Time – Domain Electromagnetics) Aceste instrumente se bazează pe teoria electromagnetismului. Un transmiţător emite unde electromagnetice iar receptorul captează modificările undelor. Dacă unda transmisă intră în contact cu un obiect metalic, un curent electromagnetic este produs. Acest curent creează un câmp magnetic în jurul conductorului. Receptorul are rolul de a detecta şi procesa câmpul magnetic.

Fig. 3.4 – Frecvenţe

Fig. 3.3 – Principiul detectoarelor de ţevii şi cabluri aflate în subsol

8

Page 9: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitară Metoda pasivă Prima metodă este detectarea prin metoda pasivă. O antenă este folosită pentru detectarea undelor radio – frecvenţă (RF) transmise de conductă fără însă a fi nevoie şi de un emiţător. Prin această metodă nu există niciun control asupra puterii semnalului sau a frecvenţei. Unele instrumente detectează doar o mică bandă de frecvenţă aproape de 50Hz – 60Hz. Metode active Modul inductiv Acest tip de detecţie se realizează atunci când nu există niciun punct fizic de conectare la reţea dar se cunoaşte locaţia aproximativă a reţelei subterane. Modul conductiv Cel de – al doilea mod de detecţie este prin utilizarea unei cleme pentru a direcţiona un semnal pe o ţeavă sau cablul expus

Fig. 3.4 – Exemple de montare a clemelor

Introducerea unei sonde Această metodă este foarte utilă pentru elementele care nu sunt realizate din materiale metalice, precum ţevile de apă acolo unde accesul se poate realiza prin ridicarea unui capac. Sonda este un mic transmiţător, rezistent la apă ce emite unde care sunt captate de receptor. Sonda este introdusă în ţeavă unde este fie lăsată să plutească fie este trasă în lungul conductei (aşa cum este arătat în figura de mai jos). Emisiile sondei sunt captate la suprafaţă de receptor cu ajutorul căruia se poate determina poziţia reţelei.

Fig. 3.5 – Introducerea unei sonde

9

Page 10: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitară Metoda urmării unei benzi metalice Este o metodă simplă de depistare a utilităţilor subterane realizate din materiale non – metalice. Această metodă presupune lipirea sau aşezarea unei benzi metalice pe o conductă non – metalică în faza de instalare a acesteia. S-a demonstrat foarte utilă în detecţia obiectelor îngropate însă nu s-a demonstrat foarte eficientă în timp datorită deteriorării acesteia.

Fig. 3.6 – Ataşarea unei benzi metalice în lungul unei conducte (sursă http://telemarksolutions.com/fibertape.html)

3.2.2. Conductivitatea terenului O altă metodă de detectare folosind undele radio este aceea a conductivităţii solului. Prin această metodă se măsoară media conductivităţii electrice a unui volum de pământ în formă de con pe sub antenele de transmisie şi recepţie. Atunci când nicio utilitate nu se afla în conul de influenţă, atunci efectul de rezistivitate va fi mult mai redus. Adâncimea maximă (înălţimea maximă a conului) este de aproximativ 45m, cu toate acestea însă adâncimi mai mari necesită antene mai performante cu o rază de acţiune mai mare şi cu o putere ridicată. Pragurile maxime de detectare a utilităţilor subterane sunt limitate de tipul antenei dar şi de rezoluţia necesară pentru detectarea utilităţilor la peste 5m adâncime. Printre factorii ce influenţează conductivitatea solului se amintesc: materialul solului (rocile, tipurile de sol), umezeala (procentul de apă pe care îl conţine terenul) şi substanţelor dizolvate în spaţiile interstiţiale ale porilor. 3.2.3. Detectoare E – line Aceste instrumente se bazează pe teoria electromagnetismului. Metoda necesită atât un echipament specializat de localizare cât şi o bandă electrică. Această metodă se utilizează numai acolo unde celelalte metode de detecţie eşuează. 3.2.4. Sisteme cu marcatori electronici (EMS) Aceşti marcatori sunt îngropaţi lângă reţele edilitare subterane în momentul instalării acesteia. Aparatele de detecţie transmit semnale către marcatori, semnale care apoi sunt reflectate.

10

Page 11: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitară

Fig. 3.7 – Tipuri de marcatori electronici

Marcatorii electronici, pot fi detectaţi chiar şi în aproprierea conductorilor metalici, a gardurilor metalice, linii de electricitate deoarece sunt astfel construiţi să reacţioneze la anumite frecvenţe. La instalare, frecvenţa de operare este ajustată in conformitate cu tipul reţelei edilitare după cum este arătat în tabelul de mai jos: 3.3. Metoda emisiilor acustice – Metoda undelor elastice Metoda undelor acustice utilizează un traductor acustic care, în momentul conectării la o gura de canalizare transmite unde sonore (în general de la 132Hz până la 210Hz) prin conductă. Undele sonore se deplasează în lungul conductei şi sunt atenuate de pereţii conductelor. Undele ce ajung la suprafaţa solului pot fi detectate cu senzori speciali precum accelerometre sau geofoane. Obiectele îngropate sunt detectate prin interpretarea celui mai mare nivel al amplitudinii (peak).

Fig. 3.8 – Detecţia reţelelor subterane folosind metoda undelor

Metoda acustică pasivă Această metodă se bazează pe capacitatea conductei de scurgere. Mai exact, metoda se bazează pe hidranţi sau pe robinetele cu care sunt dotate reţelele de utilităţi. Metoda acustică activă Această tehnică presupune introducerea unei unde sonore într-o conductă, prin lovirea acesteia la un punct expus sau prin introducerea unei surse ce generează zgomot în ţeavă. Această tehnică se

11

Page 12: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitară poate aplica atât la conductele metalice cât şi cele nemetalice, goale sau pline cu diverse substanţe. unei dintre ţevi se poate spune cu exactitate daca este cea căutată la celălalt capăt. Metoda acustică rezonantă Această metodă acustică se bazează pe non- compresibilitatea materialului (fluidului) transportat de conductă – în general apă. Prin interacţiunea cu reţeaua edilitară la unul dintre noduri, de exemplu la un hidrant, se poate genera o presiune care creează vibraţii ce pot fi detectate de-a lungul ţevii. 3.4. Ground – Penetrating Radar (GPR) Cu probabil cea mai bună finanţare a dezvoltării şi exploatării, GPR este o altă metodă de detectare prin tehnici electromagnetice geofizice din domeniul undelor radio. Cercetările de utilizare a tehnologiei GPR au început în 1960 o dată cu apariţia conductelor de gaz din plastic. Tehnologia este foarte uşor de utilizat şi datele sunt foarte uşor de interpretat de către operatori şi ceea ce este şi mai important, preţurile de achiziţie au scăzut foarte mult. Un sistem GPR este format doar din câteva componente (aşa cum este arătat şi in figura de mai jos). Modul de funcţionare este unul foarte simplu: un semnal electromagnetic este transmis de transmiţător în sol şi apoi răspunsul este primit de receptor şi interpretat. Dacă se întâmplă ca proprietăţile electrice ale solului să sufere modificări pe parcursul traiectoriei semnalului sau dacă o anomalie este detectată, o parte a semnalului este reflectată înapoi către receptor.

Fig. 3.9 – Principiul de funcţionare al unui GPR

Fig. 3.10 – Profil obţinut cu o antenă cu o frecvenţă de 500 MHz

12

Page 13: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitară Transmisia şi reflecţia undelor Metodele GPR măsoară în general semnalele reflectate sau difuzate de schimbările proprietăţilor electrice ale solului. Scenariul optim este acela a unei delimitări plane a 2 medii cu proprietăţi electrice diferite aşa cum este arătat în figura de mai jos, care poate fi asociată cu o structură geologică stratificată.

Fig. 3.11 – Transmisia şi reflecţia unei unde electromagnetice incidentă printr-o suprafaţă plană

între 2 medii Sisteme GPR Conceptual, un sistem GPR este un sistem simplu şi este format din unitatea de transmisie, unitatea de recepţie, unitatea de control şi unitatea de afişaj.

Fig. 3.12 – Diagrama unui sistem GPR

Cel mai simplu tip de GPR este compus dintr-un sistem “time – domain”(domeniul timp). Transmiţătorul acestui sistem generează semnale pulsate iar receptorul captează semnalul întors în timp. Un alt tip de GPR este cel care foloseşte sistemul “frequency – domain”(domeniul frecvenţă) prin care unde sinusoidale sunt transmise şi recepţionate având o anumită frecvenţă. Răspunsul primit prin sistemul “time- domain” poate fi obţinut printr-o transformare inversă Fourier a răspunsului sistemului “frequency- domain”.

13

Page 14: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitară

Fig. 3.13 – Obţinerea răspunsului sistemului domeniu – timp în funcţie de răspunsul sistemul

domeniu – frecvenţă

Sistemele GPR folosesc un domeniu limitat de frecvenţe, de la 1MHz până la câţiva GHz, în funcţie de cerinţele măsurătorilor. Utilizând frecvenţă ridicată, impulsul este mai mic în timp, rezultând o rezoluţie mare la măsurarea adâncimii. Pe de altă parte, atenuare creşte odată cu frecvenţa, prin urmare un semnal de înaltă frecvenţă nu se poate propaga foarte mult şi nu se pot detecta obiecte aflate în adâncimi foarte mari. Dacă se foloseşte o frecvenţă mică, un GPR poate măsura mult mai în adâncime însă rezoluţia scade. Măsurători cu GPR Măsurătorile GPR sunt împărţite în două categorii – măsurători de reflecţie şi măsurători transiluminatoare (termen medical). La măsurătorile prin reflecţie, atunci când antenele sunt amplasate la sol, undele se propagă atât deasupra solului cât şi prin acesta (Fig. 3.14 – Traiectoria semnalului).

Fig. 3.14 – Traiectoria semnalului

3.5. Tehnici izotopice O reţea edilitară sau zona din jurul unei reţele edilitare subterane se poate detecta cu ajutorul unor contoare de scintilaţie (iluminare de foarte scurtă durată, punctuală, a unui ecran fluorescent pe care cade o particulă cu mare viteză) sau contoare Geiger 1. Această ipoteză este valabilă în cazul în care conducta transportă materiale ce conţin sau sunt contaminate cu toriu, uraniu, sau alte substanţe radioactive. Aceste metode de detecţie ar fi extrem de utile dacă nu s-ar lua în considerare pericolul de îmbolnăvire, siguranţa sau alte şi alte situaţii periculoase.

1 Contorul de particule Geiger-Müller este un detector de particule utilizat în fizica nucleară pentru înregistrarea radiaţiilor beta sau gamma. A fost descoperit de Hans Geiger şi Walther Müller, cărora le poartă numele

14

Page 15: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitară 3.6. Tehnici chimice Spre deosebire de tehnicile izotopice, metodele chimice sunt aplicabile în teren însă arareori se recurge utilizarea acestora la detectarea reţelelor subterane. Ideea de bază a acestei tehnici este aceea că materialele transportate de conducte, lăsate în apropierea ţevilor în etapa de construcţie sau scurgeri de gaze pot prezenta o amprentă chimică ce se poate detecta. 3.7. Tehnici micro – gravitaţionale Aceste metode sunt utilizabile în cazul conductelor cu un diametru mare şi goale sau în cazul tunelurilor. Principiul de bază al acestui tip de detecţie este acela de a localiza de fapt zone de schimbări de contrast ale suprafeţelor subterane. Prin această metodă se culeg informaţii referitoare la schimbările câmpului magnetic ale pământului.

Fig. 3.16 – Măsurători efectuate cu un micro – gravimetru

Această metodă este aplicabilă în cazul diferenţelor densităţilor (masă/volum) între detaliul ce necesită localizarea şi mediul înconjurător. Dacă nu există acest contrast nu se poate realiza localizarea şi este necesară folosirea altor metode (menţionate anterior). Dintre toate conductele aflate în subteran, cele care sunt goale (pline cu aer) sunt cele mai uşor de detectat datorită faptului că generează cele mai mari anomalii spre deosebire de cele umplute cu apă la care anomaliile sunt de 60% sau a celor cu noroi sau moloz de 40%. 3.8. Metoda termografiei în infraroşu Principiul ce stă la baza acestei metode este bazat pe teoria transferului de energie. Metoda foloseşte proprietăţile luminii infraroşii ce poate măsura energia radiantă a unui obiect şi poate converti informaţiile din zona de infraroşu a spectrului electromagnetic în domeniu vizibil al spectrului electromagnetic. Rezultatul constă într-o imagine termografică a obiectului în care sunt adunate laolaltă toate informaţiile referitoare la fluxul de căldură. Sunt foarte mulţi parametri ce pot influenţa rezultatele având în vedere că termografia măsoară temperatura suprafeţei. Această metodă este foarte utilă pentru detectarea ţevilor de gaz, ulei, apă, chimicale sau canalizare deoarece acestea au proprietăţi termice diferite de cele ale mediului înconjurător. 3.9. Metode magnetice Acest tip de detecţie se dovedeşte foarte util la detectarea ţevilor sau a cablurilor realizate din materiale feroase (fier sau oţel). La realizarea măsurătorilor se folosesc instrumente speciale (magnetometru) ce măsoară intensitatea câmpului magnetic. Datorită schimbărilor în mineralele

15

Page 16: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitară feroase naturale sau a metalelor feroase se pot produce deviaţii ale intensităţilor magnetice. Magnetometrul răspunde la diferenţele din câmpul magnetic cu ajutorul a 2 senzori aflaţi la o distanţă de 50cm unul faţă de altul. Răspunsul îl reprezintă o schimbare a frecvenţei semnalului emis de difuzorul piezoelectric.

Fig. 3.17 – Principiul metodei magnetice 3.10. Metode de excavare pentru localizarea reţelelor edilitare subterane În multe unele dintre cazuri metodele geofizice nu pot fi utilizate la detecţia poziţiei tridimensionale a reţelelor subterane cu o mare precizie. Metodele amintite anterior pot oferi estimări referitoare la adâncimea de îngropare a reţelelor, iar când condiţiile de realizare a măsurătorilor sunt ideale estimările se fac cu precizie ridicată. şi orizontale ale terenului, estimând valorile admisibile ale deformaţiilor.

Fig. 3.18 – Localizarea utilităţilor prin excavare

Pe parcursul executării excavaţiei pot apărea numeroase surse de risc ce pot fi relaţionate cu realizarea excavaţiilor adânci în zone urbane. Un risc ridicat îl prezintă reţelele aflate la adâncimi mai mici sau încorporate în carosabil.

16

Page 17: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitară 3.11. Concluzii În funcţie de cerinţele proiectului (precizii, zona de desfăşurare, fonduri) se pot alege cele mai eficiente metode de culegere a datelor. Deoarece acest domeniu de măsurători este nou, este necesară o pregătire specială a operatorilor dar şi achiziţionarea şi dezvoltarea programelor de procesare a datelor. Localizarea instalaţiilor subterane şi a echipamentelor se bazează pe informaţii înregistrate de companiile ce deţin reţelele de utilităţi. Chiar dacă aceste informaţii există de cele mai multe ori acestea sunt inexacte, incomplete sau nu sunt actuale. Prin urmare, companiilor de profil le este solicitată furnizarea unor instrumente capabile să ofere informaţii fiabile referitoare la obiectele din subteran. Capitolul 4. Criterii de stabilire a metodelor potrivite de culegere a datelor 4.1. Introducere Ca urmare a creşterii populaţiei şi a necesităţilor populaţiei, infrastructura edilitară se află într-o continuă dezvoltare. Tehnologii noi, precum fibra optică ce înlocuieşte vechile cabluri de comunicaţii din cupru, cunosc în zilele noastre o permanentă ascensiune. În plus, deteriorarea şi înlocuirea elementelor existente au condus la extinderea unor activităţi referitoare la domeniului edilitar subteran. Eforturile de curăţare a mediului înconjurător (de ex. eliberarea spaţiului ocupat de cabluri şi stâlpi) a necesitat săpături în zone foarte populate, de aceea accesul imediat la acestea a devenit limitat în zonele urbane şi suburbane. În capitolul anterior au fost enumerate mai multe dintre metodele actuale de colectare a datelor aferente reţelelor edilitare subterane. Aceste tehnici au ca principii de bază diverse teorii geofizice şi sunt aplicabile în diferite condiţii. Este necesar să se stabilească un set de criterii bazate pe caracteristicile fiecăreia dintre metodele prezentate anterior şi pe informaţiile din teren pe care inginerul le poate extrage din desenele deja existente pentru a selecta cea mai eficientă tehnică de colectare a datelor. În funcţie de bugetul companiei şi a personalului instruit, există pe piaţă multiple tehnologii de detecţie a reţelelor edilitare subterane. Alegerea celei mai adecvate tehnologii se realizează în funcţie materialul din care sunt fabricate conductele sau cablurile, adâncimea la care se află obiectele îngropate, tipul şi condiţiile solului, diametrul detaliilor, accesul şi gurile de vizitare, tipul utilităţii, racorduri sau garniturile de etanşare, materialele speciale pentru detecţie, starea reţelei ş.a.m.d. 4.2. Stabilirea metodei de culegere a datelor în funcţie de adâncimea de îngropare a conductele sau cablurile La selectarea tehnicilor de detecţie în funcţie de adâncimea de îngropare este necesar să se ia în considerare factori ce pot influenţa măsurătorile precum condiţiile solului, dimensiunea ţevii (diametrul), conductivitatea sau materialul din care e confecţionată conducta. Una dintre cele mai răspândite metode de detecţie este GPR (Ground Penetration Radar) însă în teren se regăsesc nenumeroase limitări – în condiţii bune ale terenului şi în limita adâncimii de ~ 2m se poate obţine o precizie de 1mm la fiecare 10mm de adâncime, astfel o ţeavă de 200mm poate fi detectată la 2m iar o ţeavă de 50mm la 0.5m, dar o conductă de apă din material plastic cu un Ø=25mm nu poate fi detectată de radar la o adâncime de peste 1.2m. Adâncimea de îngropare ce poate fi detectată prin metode electromagnetice este o funcţie a bobinei de separare transmiţător – receptor şi a bobinei de orientare. 4.3. Stabilirea metodei de culegere a datelor în funcţie de condiţiile solului la suprafaţă

17

Page 18: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitară Zona în care sunt îngropate reţele edilitare subterane este acoperită cu pavaj fără blocuri de beton (exemplu asfalt), pavaj din blocuri de beton ranforsat sau cu suprafaţă naturală.. 4.4. Stabilirea metodei de culegere a datelor în funcţie de materialul din care sunt fabricate conductele sau cablurile Pentru fabricarea elementelor ce aparţin reţelelor utilitare subterane, se folosesc diverse materiale precum fier, oţel, ciment, beton, plastic, fibră optică, argilă. 4.5. Stabilirea metodei de culegere a datelor în funcţie de tipul solului Conductivitatea electrică este influenţată foarte mult de tipul solului care afectează în mod semnificativ capacitatea de propagare a undelor electromagnetice de la emiţător prin intermediul sol. O conductivitate ridicată a solului împiedică propagarea undelor electromagnetice prin sol şi conduce la împrăştierea undelor ceea ce conduce la o precizie scăzută a măsurătorilor. 4.6. Stabilirea metodei de culegere a datelor în funcţie raportul diametru/adâncime ale conductei/cablului În general acest aspect al reţelei este important în cazul utilizării GPR – ului. 4.7. Stabilirea metodei de culegere a datelor în funcţie de accesul/guri de vizitare Acest factor este foarte important în alegerea metodei de detecţie. Se deosebesc patru criterii de selecţie: • Prezenţa reţelei edilitare subterane – dependenţa unei utilităţi subterane care este fizic accesibilă prin intermediul unei utilităţi vecine • Locaţi exactă – în acest caz nu există nicio dependenţă – accesul este vizibil şi direct • Locaţia probabilă – În acest caz nu se cunosc detalii exacte ale utilităţii doar informaţii din planuri vechi sau din alte surse • Niciuna din situaţiile amintite mai sus – nu există nicio informaţie legată de existenţă utilităţii. Principalele căi de acces ale utilităţilor sunt robinete, vane, ventile de aerisire sau de golire, hidranţi, supape, robinete, cişmele stradale, căminele de vizitare, jgheaburi, cutii de îmbinare (la cablurile electrice sau de telecomunicaţii), tablouri electrice ş.a.

4.8. Stabilirea metodei de culegere a datelor în funcţie de tipul reţelei Reţelele utilitare subterane pot fi clasificate bazat pe funcţiile lor principale în reţele de apă, de canalizare, de gaz, ulei şi substanţe chimice, conducte şi cabluri electrice, cabluri de telecomunicaţii.

18

Page 19: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitară Un cablu electric de curent alternativ produce un semnal cu o frecvenţă de 50 – 60 Hz ceea ce înseamnă că în acest caz se pot utiliza metodele pasive de detecţie a reţelelor subterane. Dacă pentru determinări se optează pentru inserţia sondei trebuie luat în considerare faptul că reţeaua are nevoie de un punct de acces la suprafaţă. Aşadar se pot realiza măsurători atunci când există capace, camere de vizitare, supape ş.a.

Fig. 4.2 – Introducerea unei sonde printr-un punct de acces

Pentru a detecta conductele de plastic de gaz este mult mai potrivită utilizarea detectoare ce urmăresc linia electrică. Pentru a realiza măsurători este nevoie de o groapă şi de o legătură mecanică a sistemului cu suprafaţa ţevii pentru a introduce curentul. Metodele acustice sunt mult mai potrivite la detecţia detaliilor non – metalice (apă, gaz). Aceste metode nu pot fi utilizate pentru detectarea conductelor de petrol deoarece densitatea petrolului împiedică transmiterea undelor acustice. 4.9. Stabilirea metodei de culegere a datelor în funcţie de racorduri sau garniturile de etanşare Îmbinările ţevilor metalice reprezintă un factor important în alegerea metodelor de detecţie (cazul inserţiei unei sonde, sau a detectoarelor de cabluri şi conducte – metoda inductivă) deoarece determină continuitatea electrică a detaliilor. Cele mai cunoscute articulaţii folosite la ţevile metalice sunt cuplajele canelate, suduri, garnituri de cauciuc, fiting cu came din alamă, cuplaj cu manşon.

Fig. 4.3 – Tipuri de îmbinări Dintre toate îmbinările amintite doar cele realizate prin sudură garantează continuitatea electrică. Unele ţevi de fier au îmbinări realizate din materiale metalice precum plumbul ce au o continuitate electrică mică datorată rezistenţei electrice ridicate. Aceste îmbinări conduc la discontinuităţi electrice. 4.10. Stabilirea metodei de culegere a datelor în funcţie de starea conductei Unele dintre metodele de detecţie (exemplu inserţia unei sonde sau folosirea undelor acustice) folosesc introducerea unui transmiţător în interiorul conductei/ţevii. Astfel, starea interioară a

19

Page 20: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitară ţevii/conductei joacă un rol foarte important în alegerea metodei de localizare a reţelelor subterane. Starea interioară a ţevii/conductei se poate clasifica astfel:

• Plină cu material care curge precum apa, gaz, petrol • Parţial umplută cu material care curge precum conductele de canalizarea • Conducte cu cabluri între care nu mai este niciun spaţiu • Conducte goale ce pot fi fie abandonate fie goale la interior • Conducte goale şi pline precum sistemele de conducte ce pot conţine tipuri diferite de ţevi.

Pentru introducerea sondei este necesar ca în interiorul conductei să existe un mic spaţiu prin care se poate strecura transmiţătorul. De aceea această metodă este recomandată conductelor parţial pline sau chiar şi a conductelor pline cu materiale ce curg însă se dovedeşte inutilă în cazul conductelor pline cu cabluri.

Fig. 4.6 – Conductă plină cu cabluri

(sursa http://www.tallybrookecivilengineering.com/utilities – tallybrooke – civil – engineering.html)

În cazul undelor acustice, semnalul este transmis folosind presiunea sau materialul ce curge de aceea acest tip de detecţie nu poate fi folosit în cazul conductelor cu cabluri electrice sau de telecomunicaţii.

Fig. 4.6 – Tipuri de umplere ale conductelor

4.11. Concluzii

20

Page 21: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitară În acest capitol s-au enumerat principalele criterii de a alege cele mai potrivite metode de culegere a datelor în ceea ce priveşte locaţia reţelelor edilitare subterane, fie ca există puncte de acces sau dacă sunt expuse sau doar dacă se cunoaşte o poziţie aproximativă. Cu alte cuvinte, având la dispoziţie resurse financiare, echipamente, şi instruire, majoritatea utilităţilor existente în mediul subteran pot fi detectate şi urmărite. Provocările tehnologice sunt de a reduce raportul cost/eficienţă, de a putea colecta, menţine şi actualiza informaţii referitoare la locaţia liniilor de reţea şi nu în ultimul rând de a îmbunătăţi metodele de detecţie în diferite situaţii întâlnite în teren. Atât în domeniul privat cât şi în cel public se fac cercetări pentru a dezvolta tehnicile de localizare, metodele de interpretare a datelor şi pentru uşura întreg procesul de culegere, procesare şi stocare a informaţiilor. Un bun exemplu al acestor cercetări este apariţia pe piaţă a tot mai multor echipamente mult mai uşor de transportat şi de conectat la medii de stocare a datelor, îmbunătăţirea antenelor, realizarea programelor cu interfaţă prietenoasă mult mai uşor de operat, a bateriilor cu o durată de viaţă mai mare. Astfel, cu ajutorul unui studiu de fezabilitate şi cu ajutorul unor operatori bine instruiţi se pot alege cele mai potrivite tehnici de culegere a datelor din teren în funcţie de materialul din care sunt fabricate conductele sau cablurile, adâncimea la care se află obiectele îngropate, tipul şi condiţiile solului, diametrul detaliilor, accesul/guri de vizitare, tipul utilităţii, racordurile sau garniturile de etanşare, materialele speciale pentru detecţie, starea reţelei. Capitolul 5. Stocarea şi exploatarea informaţiilor referitoare la reţelele edilitare subterane 5.1. Introducere Pentru o bună mentenanţă a reţelelor edilitare subterane, existenţa unei baze de date detaliate şi actualizate a tuturor liniilor şi conductelor îngropate este extrem de importantă, însă pe plan internaţional aceasta necesitate este încă în curs de dezvoltare fie inexistentă. Prin urmare, nevoia de a colecta şi organiza informaţii fiabile de înaltă precizie este o problemă fundamentală, mai ales pentru zonele urbane (datorită conglomeraţiilor din subteran).

Fig. 5.1 – Dispunerea reţelelor edilitare subterane sub carosabil

21

Page 22: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitară Este foarte important de menţionat şi faptul că prin colectarea tuturor datelor aferente reţelelor din subsol (de gaz, canalizare, de electricitate, de apă, ş.a.) într-o bază de date unică şi integrată se pot oferi informaţii cartografice şi tematice în orice moment pentru operaţiile de întreţinere şi reparaţie a sistemelor. Proiectarea bazei de date trebuie să fie realizată după metodologia standard a creării unei baze de date relaţionale şi să respecte toate cerinţele. 5.2. Baze de date relaţionale O bază de date este un mijloc de stocare a informaţiilor în aşa fel încât informaţiile pot fi preluate în orice moment din ea. În termeni simpli, o bază de date relaţională este una care prezintă informaţii în tabele cu rânduri şi coloane. Informaţiile într-un tabel pot fi legate în funcţie de chei comune sau concepte, precum şi capacitatea de a prelua datele aferente dintr-un tabel reprezintă suportul pentru baza de date relaţională pe termen lung. Un sistem de management al bazelor de date se ocupă de modul în care datele sunt stocate, păstrate şi recuperate. 5.3. Reţelele edilitare subterane şi bazele de date Disponibilitatea reprezentărilor cartografice detaliate şi actualizate ale liniilor reţelelor de utilităţi (precum alimentarea cu apă, sistemul de canalizare, reţeaua electrică sau de gaz şi altele) este foarte utilă în gestionarea reţelelor atât pentru companiile private cât şi pentru autorităţile locale. Cunoaşterea poziţiei 3D dar şi a caracteristicilor serviciilor subterane este fundamentală pentru a putea întreţine reţelele existente şi pentru a planifica instalarea unor noi. Analizând procesul de proiectare şi stabilire a unei noi infrastructuri, este evident că se pot efectua actualizări ale bazei de date la diferite etape ale proiectului. Prin urmare, o abordare eficientă şi rentabilă ar fi aceea de a utiliza datele deja existente la instalarea unor utilităţi noi şi astfel ar fi necesară doar o aducere la zi informaţiilor. În această teză se prezintă metode de procesare a datelor referitoare la reţelele edilitare subterane, metode atât clasice cât şi moderne ce pot fi îmbinate într-o bază de date unică în vederea folosirii în bloc a acestora. realizarea lucrării. Tot pe baza acestui studiu se pot evita daune sau chiar accidente.

Fig. 5.2 – Posibile daune sau accidente survenite în timpul măsurătorilor

22

Page 23: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitară 5.4. Model conceptual al unei baze de date ce conţine informaţii aferente reţelelor edilitare subterane Pentru realizarea bazei de date este recomandat să se folosească strategia ”bottom – up”. Acest tip de realizarea a bazei de date ”bottom – up” este folosit cu preponderenţă în cazurile în care gradul de autonomie este mediu sau ridicat şi în cazul neomogenităţii sistemelor locale, prezente in diversele noduri. Un exemplu de situaţie în care acest tip de bază de date este adecvat este cazul în care bazele de date din nodurile locale există deja, urmând a se face o integrare a lor într-o bază de date distribuită, rămânând însă posibilă şi folosirea într-o mai mică sau mai mare măsură a fiecărei BD locale independent, ca o baza de date centralizată. 5.5. Managementul datelor Pentru o bună localizare în vederea monitorizării şi modernizării reţelelor edilitare subterane este necesară menţinerea unor date complete şi corecte ale situaţiei actuale din teren. În trecut existau numeroase motive pentru incapacitatea de a crea, înregistra şi actualiza informaţiile însă datorită dezvoltării tehnologiilor şi a programelor de procesare aceste operaţii au devenit accesibile. Bazele de date, GIS – urile, măsurătorile cu tehnologia GNSS se apropie de punctul în care înregistrarea, managementul, actualizări ale situaţiilor din teren se pot face ieftin, uşor şi mult mai fiabil.

Fig. 5.3 – Realizarea marcajelor în teren

Ca şi dezavantaj este de menţionat faptul că tehnicianul nu poate lua decizii cu privire la acurateţea semnalului recepţionat. Nu se pot realiza verificări ale corelării datelor măsurate cu datele geofizice ale suprafeţei, cu excepţia cazului în care în setul de date sunt incluse caracteristici topografice sau alte referinţe. Acest dezavantaj se poate atenua dacă la utilizarea staţiilor totale se folosesc şi camere fotografice. Utilizatorii acestor informaţii trebuie înştiinţaţi cu privire la procesul de prelucrare şi iau propriile decizii referitoare la fiabilitatea datelor în raport cu costurile. Deoarece această tehnologie este relativ nouă nu există statistici referitoare la raportul calitate – preţ.

23

Page 24: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitară 5.5.1. Realizarea înregistrărilor în faza de instalare a utilităţilor Până de curând, companiile deţinătoare de reţele edilitare realizau înregistrări ale propriilor linii de servicii sub diverse forme sau formate – hărţi, formate ASCII, fişe de teren. Toate măsurătorile se realizau cu tehnologii scumpe care se desfăşurau într-un timp îndelungat şi de cele mai multe ori se închiriau echipamente sau se apela la companii adiacente pentru realizarea măsurătorilor. Ca urmare, companiile de utilităţi preferau utilizarea vechilor surse ca referinţă pentru instalarea şi mentenanţa reţelelor, făcându – se astfel doar completări, adăugiri peste vechile surse.

Fig. 5.4 – Operaţii de instalare a noilor cabluri şi conducte

5.5.2. Realizarea înregistrărilor în momentul expunerii reţelelor edilitare subterane În momentul în care utilităţile sunt montate prin şanţuri săpate, deschise se pot realiza măsurători ale poziţiei 3D folosind metode tradiţionale. Aceste măsurători sunt esenţiale în dezvoltarea ulterioară a cadastrului imobiliar – edilitar. Folosindu – se de acestea, autorităţile locale, companiile de profil dar şi alţi tehnicieni pot realiza lucrări de monitorizare, mentenanţă, modernizare şi/sau înlocuire. Nu sunt suficiente referinţe topografice sau marcaje nepermanente ci este nevoie de coordonate obţinute cu acurateţe ridicată folosind tehnologia GNSS sau a staţiilor totale. Acurateţea măsurătorilor este în general specificată în funcţie de standardele în vigoare depinzând de fiecare tip de utilitate şi este menţionată în proiect. Există o concepţie greşită conform căreia datele aferente reţelelor edilitare expuse au o precizie ridicată şi pot fi corecte. Este necesar ca toate operaţiile de teren şi birou să fie executate de profesionişti ce folosesc echipamente calibrate şi tehnici potrivite. Astfel, precizia depinde foarte mult de echipamentul folosit în teren şi de metoda aleasă de operator. 5.5.3. Realizarea înregistrărilor în cazul reţelelor edilitare fără şanţuri Uneori se poate recurge la instalarea reţelelor edilitare fără a fi nevoie de săparea şanţurilor de instalare. În cazul acestui tip de instalare metodele de culegere a informaţiilor sunt mai complexe. Momentan se utilizează trei tipuri de realizare a măsurătorilor. O primă metodă de măsurători este cea prin folosirea sondelor. Este nevoie de utilizarea unui giroscop, accelerometru sau magnetometru pentru a putea controla un sistem de foraj subteran pentru urmărirea mişcărilor provocate de foraj.

24

Page 25: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitară În condiţii optime şi când este permis accesul deasupra găurii forate, se poate utiliza un sistem de tip ”walkover” care necesită ca un membru al echipajului să se plimbe în lungul căii de foraj cu un receptor ce detectează un semnal produs de o sondă radio montată la capătul găurii. 5.5.4. Realizarea înregistrărilor în cazul reţelelor edilitare deja instalate Este cea mai des întâlnită situaţie din teren. Pentru detecţia utilităţilor mai vechi se apelează la metode geofizice de localizare. Pentru realizarea acestor tipuri de măsurători este nevoie de operatori şi geofizicieni cu experienţă. 5.5.5. Realizarea înregistrărilor în cazul reţelelor edilitare deja instalate cu ajutorul unui giroscop Sistemele ce utilizează un giroscop pot determinat poziţia 3D a unei conducte sau ţevi însă folosirea unui astfel de sistem presupune accesul la două capete. În general aceste echipamente sunt folosite la localizarea ţevilor cu un diametru cuprins între 5cm şi 1.2m. 5.5.6. Actualizarea înregistrărilor Se pot realiza actualizări mai ales în momentele în care liniile de reţele sunt expuse din diverse motive, altele decât cele de instalare. Unul dintre motivele tipice este activitatea de întreţinere în curs de desfăşurare, precum reparaţii, realizarea unor noi conexiuni, amplasarea unor anozi. Se mai pot realiza actualizări atunci când în zonele de interes se realizează alte tipuri de lucrări ce pot conduce la expunerea reţelelor edilitare subterane. 5.5.7. Mentenanţa înregistrărilor Proprietarii de utilităţi sunt de obicei consideraţi obligaţi să dezvolte şi să păstreze înregistrări aferente reţelelor edilitare deţinute, dar nu există nicio dispoziţie clară privind producerea, acurateţea sau caracterul complet al acestor înregistrări, cu excepţia cazului de proprietari speciali, cum ar fi companiile de conducte interstatale. 5.6. Softuri utilizabile 5.6.1. ArcGIS ArcGIS este un program ce oferă instrumente contextuale pentru cartografiere şi orientarea spaţială. ArcGIS are ca suport o bibliotecă de componente modulare comune numite ArcObjects™.

Fig. 5.7 – Obiectele ArcGIS

[sursă 698What_is_ArcGIS.pdf]

25

Page 26: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitară 5.6.2. Gred HD (Georadar Data Elaboration High Density) Procesarea datelor colectate cu GPR – ul se poate realiza la birou folosind programul Gred HD (Georadar Data Elaboration High Density). La procesare sunt parcurse mai multe etape, începând cu corecţiile de timp, filtrarea Gauss, îndepărtarea zgomotului şi altele. Rezultatele de la GPR pot fi introduse şi editate în Autocad pentru a realiza planul final al reţelelor de utilităţi. 5.6.3. Liscad Pentru a oferi flexibilitate, LISCAD este disponibil într-un format modular, astfel încât se poate instala doar partea de care are nevoie utilizatorul în mod uzual. Limba de instalare poate fi aleasă între engleză, olandeză, finlandeză, franceză, germană, rusă şi spaniolă. De asemenea se poate instala şi o versiune Lite, pentru începători. 5.6.4. Autocad Map 3D Autocad Map 3D este un program dezvoltat de Autodesk şi este utilizat la cartografiere şi la crearea GIS – urilor. Soft – ul oferă acces la datele dintr-un GIS şi la date cartografice şi vine în sprijinul planificării, proiectării şi gestionării datelor. Modelele inteligente şi tool – urile CAD reprezintă un ajutor în aplicarea standardelor regionale şi a standardelor specifice fiecărui domeniu. Integrarea datelor într-un GIS ajută la îmbunătăţirea calităţii, productivităţii şi managementul bunurilor. 5.6.5. GPR Slice GPR Slice este un program de imagistică cu care sunt procesate şi interpretate datele colectate cu tehnologia GPR. Acest program permite procesarea datelor atât în format 2D cât şi în format 3D şi este compatibil cu IDS (Intrusion Detection System), GSSI(Geophysical Survey Systems Inc.) şi MALA. Programul poate fi utilizat la procesarea datelor provenite de la echipamente radar ce utilizează un singur canal sau mai multe şi este compatibil cu toate instrumentele radar utilizate în prezent. GPR Slice conţine un modul numit OpenGL Volume 3D ce permite utilizatorilor să realizeze diagrame în timp real, redarea în timp real a suprafeţelor, transparenţa volumului de date 3D, realizarea în timp real a flythrough. Pot fi incluse şi radiograme ale solului şi detecţia în plan orizontal a suprafeţelor. 5.7. Concluzii Atât la nivel naţional cât şi internaţional, există numeroase metode moderne, amintite şi în capitolele anterioare, de ridicare a reţelelor subterane. Însă aceste metode au mereu un mare dezavantaj şi anume acela de prelucrare a datelor. Prelucrarea datelor presupune muncă de birou, corelarea informaţiilor provenite de la mai multe instrumente. Acest fapt duce la apariţia erorilor umane, care de cele mai multe ori nu pot fi verificare sau controlate. Utilizând sistemul automatizat randamentul creşte iar timpul de execuţie al proiectelor se reduce. Optimizarea sistemului poate conduce la exportarea rapoartelor, graficelor ale traseelor, dar şi rezultatelor finale ale procesării . Capitolul 6. Studiu de caz 6.1. Generalităţi

26

Page 27: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitară În cazul în care un cablu de electricitate, o conductă de apă sau canalizare sau o ţeavă de gaz suferă deteriorări, operatorii din teren pot fi puşi în pericol. Dacă un cablu de telecomunicaţii este distrus de foarte puţine ori se poate întâmpla ca personalul să fie vătămat însă pot apărea alte pericole. Este de preferat ca atunci când o linie de utilitate subterană suferă orice tip de defecţiune să fie anunţat deţinătorul reţelei sau o autoritate publică. Este necesar să se efectueze măsurători periodice de verificare a stării conductelor sau cablurilor îngropate pentru a preveni distrugeri atât ale reţelelor cât şi a mediului înconjurător. Investigaţiile se pot realiza cu tehnologii non – invazive care oferă rezultate rapide şi cu precizie ridicată. În această teză se vor prezenta metode de culegere a datelor referitoare la reţelele edilitare subterane şi a etapelor parcursese la procesarea informaţiilor. 6.2. Prezentarea zonei Pe baza celor menţionate anterior, folosind ca bază un proiect realizat în Iunie 2016 în Irlanda, este evidenţiată nevoia clară a informaţiilor precise, actualizarea şi menţinerea acestora. În cadrul acestui proiect, beneficiarul a cerut atât un plan topografic al terenului şi ridicarea tuturor utilităţilor aflate în zona de interes.

Fig. 6.1 – Amplasarea zonei

27

Page 28: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitară 6.3. Scopul lucrării Scopul măsurătorilor era acela de a localiza poziţia şi adâncimea linilor de utilităţi subterane existente, folosind mai multe tehnologii non – intruzive. Având în vedere ca metodele utilizate în cazul acestui proiect sunt non – destructive, rezultatele s-au obţinut prin măsurători indirecte şi prin interpretarea semnalelor acustice, electrice şi electromagnetice. Unul dintre obiectivele acestei teze este acela de a propune perfecţionarea metodelor actuale de colectare a datelor astfel încât să se poată procura un etalon a celor mai bune practici folosite în această industrie de specialitate şi stabilirea unui cadru în care măsurătorile calitative şi adecvate pot fi efectuate. Toate măsurătorile s-au efectuat respectând: • European GPR Association – Policy on the use of GPR in utility detection • The Survey Associations – The Essential Guide to Utility Surveys – Rev.4 • RICS – Surveys of Land, Buildings and Utility Surveys • American Society of Civil Engineers – Standard Guideline for the collection and depiction of existing subsurface utility data. • Radio detection – abc & xyz of locating buried pipes and cables. 6.4. Recunoaşterea terenului Recunoaşterea terenului este una dintre etapele cele mai importante şi care se realizează la începutul lucrărilor şi constă în confruntarea proiectului cu terenul dar şi în stabilirea poziţiei punctelor în teren. În această etapă se realizează identificarea limitelor suprafeţei pe care se execută lucrările. Prima fază trebuie să presupună stabilirea limitelelor, plantarea semnalelor, realizarea schiţelor de reperaj precum şi descrieri topografice ale punctelor marcate provizoriu până la finalizarea proiectului 6.5. Culegerea informaţiilor existente De cele mai multe ori informaţiile existente ale zonei în care urmează să se efectueze măsurătorile sunt foarte utile pentru că acestea ajută la formarea unei vederi de ansamblu asupra zonei şi de asemenea aceste informaţii pot fi folosite la completarea rezultatelor finale obţinute, având în vedere faptul că nu se poate realiza o localizare 100% a detaliilor. Drept materiale iniţiale pentru elaborarea planurilor comunicaţiilor subterane servesc: materialele ridicărilor de execuţie şi de ridicare a elementelor existente (pozate anterior) ale comunicaţiilor subterane; profile şi linii de comunicaţii subterane, materiale de arhivă cu caracter informativ şi de evidenţă; date despre organizaţiile care exploatează comunicaţiile subterane, despre instituţii şi întreprinderi industriale; materiale privind ridicările din anii precedenţi. Astfel, planuri ale reţelelor de canalizare, gaz, electricitate (procurate de beneficiar, autorităţile locale sau de companiile furnizoare de servicii) pot reprezenta o bază la începerea lucrărilor. Planurile topografice, care reprezintă comunicaţiile subterane, trebuie să fie elaborate în conformitate cu prevederile legale în vigoare privind ridicarea şi elaborarea planurilor comunicaţiilor subterane. 6.6. Stabilirea instrumentelor şi tehnicilor de preluare a datelor Ridicarea comunicaţiilor subterane trebuie să fie executată în baza reţelei geodezice existente sau a reţelei de ridicare create la începutul măsurătorilor. Ridicarea tuturor elementelor reţelelor subterane pe planurile topografice se execută, în special, prin metodele de ridicare clasice. Acestea pot fi combinate cu metodele moderne (EML, GPR ş.a.). 6.7. Ridicarea topografică 6.7.1.Prezentarea proiecţiilor cartografice şi a datumului geodezic în Irlanda

28

Page 29: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitară Pentru acest proiect măsurătorile au fost realizate în ITM (Irish Transverse Mercator) iar cotele au fost asociate datumului Malin Head după cum recomandă Ordnance Survey Ireland şi Society of Chartered Surveyors Ireland. În Irlanda şi Irlanda de Nord există două instituţii (Ordnance Survey Ireland – OSi şi Ordnance Survey of Northern Ireland – OSNI) ce se ocupă cu serviciile de cadastru, geodezie şi cartografie. • Proiecţia UTM Proiecţia Universal Transversal Mercator este recunoscută pe plan internaţional şi este folosită la scară largă în cartografiere şi la realizarea GIS – urilor. Potrivit acesteia, Pământul este divizat în 60 zone, între latitudinea 84⁰Nord şi 80⁰Sud. Proiecţia ING • Sistemul de coordonate ING se bazează pe compensarea riguroasă a unei reţele de triangulaţie din secolul XIX. Între anii 1950 şi 1960 s-a realizat o retriangulaţie a insulei ce a dus la obţinerea datumului Ireland 1965 prin care latitudinea şi longitudinea erau calculate folosind elipsoidul Airy. Pentru a converti latitudinea şi longitudinea în coordonate bidimensionale s-a folosit o proiecţie transversală Mercator. • Proiecţia ITM Proiecţia Irish Transversal Mercator este o proiecţie relativ nouă ce este asociată cu ETRS89 şi cu elipsoidul GRS80. La această proiecţie s-au păstrat meridianul central şi punctul origine din gridul IG, astfel încât distribuirea distorsiunile să fie uniformă. Tabel 6.1 – Compararea celor trei proiecţii folosite în Irlanda şi Irlanda de Nord

Proiecţia Elipsoid de referinţă

Meridian central

Coordonate false origine Coordonate origine Factor de scară pe

meridianul central

Latitudine [m]

Longitudine [m]

Latitudine ϕ

Longitudine λ

UTM GRS80 9⁰ West 500000 Vest 0 Sud 0⁰ 00'

Nord 9⁰ 00' Vest 0.999600

ING GRS80 8⁰ West 200000 Vest 250000 Sud 53⁰ 30'

Nord 8⁰ 00' Vest 1.000035

ITM Airy modificat 8⁰ West 600000

Vest 750000 Sud 53⁰ 30' Nord 8⁰ 00' Vest 0.999820

• Datum geodezic Malin Head Datumul vertical folosit în Irlanda este Malin Head definit pentru prima dată în anul 1970. Acest datum este folosit de asemenea şi în Regatul Unit şi în împrejuirile acestuia (pe uscat). Originea datumului Malin Head s-a stabilit prin nivel mediu al mării între ianuarie 1960 şi decembrie 1969. 6.7.2. Crearea reţelei de îndesire Mulţimea tuturor punctelor ce sunt situate pe suprafaţa pe care se efectuează măsurători şi a căror poziţie (planimetrică şi altimetrică) este stabilită într-un sistem unitar de referinţă reprezintă reţeaua geodezică. Pentru a realiza măsurătorile aferente ridicării topografice, toate punctele au fost materializate în teren folosind cuie metalice, în zone ferite de distrugere, cu vizibilitate între ele. Punctele de control primare (MF1, MF2, MF6, MF8, MF9, MF9, MF15, MF15, MF18 şi MF19) s-au stabilit prin observaţii GNSS – VRS conectate la reţeaua activă naţională (OSI Active Network). Pentru calculul coordonatelor planimetrice s-au considerat puncte fixe punctele MF2, MF8, MF15, MF19 iar pentru cote s-a folosit ca reper punctul MF2. Toate rezultatele obţinute sunt cuprinse în Anexa 2. Schiţa punctelor primare şi secundare este arătată în figura următoare

29

Page 30: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitară Având în vedere complexitatea proiectului şi pentru îndeplinirea tuturor cerinţelor a fost necesar ca o reţea de ridicare (alcătuită din puncte terţiare) să fie realizată folosind ca fixe punctele determinate în etapa anterioară. Astfel, coordonatele punctelor MF26, MF27, MF28, MF29, S5, S6, S7, S8 s-au determinat prin drumuire iar rezultatele sunt afişate în anexa 3. 6.7.3. Culegerea datelor topografice La culegerea detaliilor topografice s-au utilizat instrumente de precizie precum Leica TCRP 1205+ sau TPS1201. 6.8. Ridicarea detaliilor aferente reţelelor edilitare subterane 6.8.1. Colectarea şi procesarea datelor culese cu tehnologia GPR Pentru proiectul prezentat a fost necesar ca să fie utilizate mai multe metode de culegere a datelor: ridicarea capacelor şi întocmirea unor fişe de teren, metoda GPR, camere video CMOS, staţia totală şi GNSS pentru colectarea poziţiei. Procesarea datelor s-a realizat la birou folosind programul GPR Slice. Mai multe etape au fost parcurse la procesare, începând cu corecţiile de timp, filtrarea Gauss, îndepărtarea zgomotului ş.a. Rezultatele de la GPR au fost introduse şi editate în Autocad pentru a realiza planul final al reţelelor de utilităţi. Programul GPR Slice permite procesarea datelor atât în format 2D cât şi 3D şi este compatibil cu instrumente dezvoltate de IDS, GSSI, MALA. Pentru a începe procesarea este necesar ca programul să fie rulat de administratorul calculatorului.

30

Page 31: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitară Următoarea etapă este aceea de a crea un nou proiect care va conţine toate informaţiile culese în teren. La final se exportă datele în formatul dorit (în general dxf)

6.8.2. Colectarea şi procesarea datelor înscrise în fişele de teren

Fig. 6.5. – Completarea formularelor in teren

Toate informaţiile înscrise în fişele de teren dar şi starea reţelei(în general evidenţiată în imaginile preluate din teren) au fost apoi adăugate pe planul topografic după cum este arătat în imaginea următoare

31

Page 32: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitară

Fig. 6.6. – Completarea detaliilor edilitare pe planul topografic

6.8.3. Culegerea informaţiilor cu ajutorul camerelor video Pentru anumite zone în care nu s-a putut utiliza tehnologia GPR iar conexiunea între capacele de canalizarea era incertă s-au utilizat camere video. Aceste camere CMOS au fost introduse prin punctele de acces şi cu ajutorul unui endoscop au fost purtate în lungul conductelor pentru a stabili o legătură între 2 capace de canalizare.

Fig. 6.7. – Capturi ale interiorului conductelor folosind un endoscop

32

Page 33: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitară 6.9. Combinarea datelor Pentru realizarea unui plan complet care să conţină toate informaţiile culese în teren este nevoie ca toate echipele ( topografi, geotehnicieni, operatorii angajaţi pentru culegerea datelor cu camera video, personalul de la birou) să colaboreze şi să comunice pe tot parcursul proiectului. Pentru a obţine cele mai bune rezultate a fost necesar să se respecte toate etapele amintite anterior în ordinea menţionată. Astfel, prima echipă ajunsă în teren care a început culegerea datelor a fost de topografi. Etapele de colectarea, procesarea şi realizarea planului topografic s-au realizat în teren dar şi la birou. Pe baza datelor conţinute în planul topografic, geotehnicienii s-au deplasat în zona de interes pentru realizarea măsurătorilor cu instrumente specializate. Măsurătorile făcute de geotehnicieni au reprezentat atât o completare a informaţiilor existente dar şi o verificare a informaţiilor incerte culese cu metode topografice sau a informaţiilor conţinute de planurile furnizate de beneficiar la începutul proiectului. Având în vedere complexitatea poziţionării dar şi numărul liniilor edilitare subterane din teren a fost necesar să se realizeze verificări/investigaţii şi cu camere video. Aceste filmări de specialitate se fac cu preponderenţă la finalul proiectului doar în zonele în care există incertitudini. Folosindu-se toate rezultatele obţinute la sfârşitul proiectului s-a realizat un plan complex în care au fost redate toate utilităţile cu informaţiile aferente după cum este arătat şi în anexa 6. 6.10.Concluzii Pentru a obţine cele mai bune rezultate este foarte important ca toate echipele să fie formate din operatori cu experienţă care să comunice continuu pe toată perioada de desfăşurarea tuturor etapelor proiectului. De asemenea, pentru ca rezultatele finale să respecte precizia impusă este nevoie să fie utilizate programe dedicate acestui tip de lucrări. Beneficiarul ar trebui să aibă aşteptări realiste în ceea ce priveşte datele care se pot obţine în teren, a termenelor de realizare a măsurătorilor şi de obţinere a rezultatelor cerute şi a tehnologiilor utilizate care implică costuri ridicate. Aceste informaţii permit beneficiarului să identifice riscurile şi să estimeze costurile necesare eliminării sau diminuării acestor riscuri. Capitolul 7. Perfecţionarea tehnicilor de preluare, prelucrare şi exploatare a informaţiilor referitoare la infrastructura edilitară 7.1. Situaţia actuală a centralizării datelor aferente reţelelor edilitare subterane Reţelele edilitare subterane reprezintă o caracteristică comună atât în mediul urban cât şi rural şi se presupun existente în toate zonele şi sunt într-o continuă dezvoltare. În ultimii ani nivelul de complexitate a acestora a condus la o supraaglomerare a subteranului mai ales în zonele foarte populate. Momentan instituţiile din Romania nu deţin o evidenţă a datelor care să includă hărţi ale traseelor reţelelor utilitare subterane. Este posibil ca erorile să apară în timpul redactării sau la modificarea scării în timpul reproducerii planului, la completarea manuală a fişelor în teren (cum este arătat în capitolul 6), în momentul în care datele se preiau dintr-o hartă mai veche. Este o problemă de actualitate lipsa informaţiilor sau centralizarea celor existente în ceea ce priveşte infrastructura edilitară atât supraterană cât şi subterană.

33

Page 34: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitară 7.2. Dezavantajele combinării metodelor de colectare După cum s-a prezentat în capitolele anterioare, pentru obţinerea unui plan complet este necesar ca să fie utilizate mai multe tehnici de preluare, instrumente şi programe specializate domeniului edilitar.

Fig. 7.1 – Informaţii conţinute de fişele de teren

34

Page 35: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitară În cazul ridicării detaliilor edilitare folosind metode topografice, a GPR – ului sau a altor instrumente dedicate acestui tip de investigaţii erorile ce pot apărea sunt mult mai mici şi de multe ori se pot identifica în timpul prelucrării datelor. Cu toate acestea, trebuie să se ia în considerare faptul că la preluarea datelor folosind GPR – ul, rezultatele reprezintă interpretări profesionale ale celor geofizicienilor, bazate pe experienţă. 7.3. Propuneri de înlocuire a fişelor de teren completate manual cu fişe digitale În ultima perioadă GIS – urile s-au dezvoltat foarte mult în toate domeniile şi s-au dovedit extrem de utile. Programul ArcGIS este de actualitate şi este răspândit în mai multe sectoare de activitate. Un prim pas propus în cadrul acestei abordări de perfecţionare a tehnicilor de preluare, prelucrare şi exploatare a informaţiilor edilitare referitoare la infrastructura edilitară este acela de înlocuire a chestionarelor completate manual cu formulare digitale, stocate online. Un avantaj al formularelor digitale păstrate online este acela că pot fi accesate din mai multe locaţii şi că pot fi utilizate simultan de mai mulţi operatori. Este de notat faptul că prin completarea unor chestionare digitale dispar şi erorile de interpretare a scrisului. În continuare este prezentat modul de realizare, completare şi accesare a formularelor digitale. 7.4. Perfecţionarea tehnicilor de preluare, prelucrare şi exploatare a informaţiilor referitoare la infrastructura edilitară Aşa cum a fost evidenţiat în capitolele anterioare, nevoia de a centraliza toate informaţiile aferente reţelelor edilitare subterane devine tot mai evidentă odată cu dezvoltarea mediilor rurale şi urbane. Metoda care pune mai multe probleme este metoda colectării datelor manual prin completarea unor fişă de teren. Astfel, pentru reducerea erorilor ce pot surveni la transformarea datelor din chestionare în date digitale, s-a înlocuit formularul fizic cu un formular digital.

Fig. 7.3 – Alegerea tipului de formular

35

Page 36: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitară După cum se poate observa în imaginile prezentate, completarea primelor 3 coloane este obligatorie, restul coloanelor fiind opţionale în funcţie de nevoile utilizatorului. Chestionarul digital necesar lucrărilor din teren trebuie să conţină informaţii obligatorii (precum data la care acesta a fost completat, tipul reţelei, poziţia în plan dar şi altimetrică, numărul de ţevi şi diametrul acestora, adâncimea camerei de vizitare) şi informaţii adiţionale (fotografii din teren, schiţa, forma capac etc).Prin salvarea detaliilor inserate în tabelul Excel se va crea automat chestionarul în format digital .

36

Page 37: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitară

37

Page 38: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitară La crearea acestui formular digital se pot crea grupuri de date (de exemplu grupul materialelor sau a diametrelor conductelor/cablurilor) sau chiar întrebări relevente.

Fig. 7.15 – Lansarea formularului Online

După ce chestionarul a fost lansat Online acesta poate fi accesat de operator (sau mai mulţi operatori în funcţie de opţiunile şi nevoile creatorului) de pe orice dispozitiv mobil ce are instalat programul Survey123 for ArcGIS sau de la birou. Datele pot fi modificate şi actualizate oricând şi pot fi accesate simultan de mai mulţi operatori. Prin realizarea unui astfel de formular se reduce timpul de preluare, procesare şi accesare a informaţiilor aferente reţelelor edilitare subterane şi se reduc semnificativ erorile ce pot apărea la completarea în teren a foilor (uneori şi pierderea sau deteriorarea acestora) dar şi a transcrierilor acestora. De asemenea, un avantaj important este acela că datele sunt în format digital ceea ce facilitează completarea bazei de date ce va conţine toate informaţiile necesare reţelelor edilitare subterane. La realizarea bazei de date s-a utilizat MS Access.

Fig. 7.19 – Realizarea tabelului auxiliar Material

38

Page 39: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitară

• După ce au fost create toate tabelele auxiliare se poate realiza şi tabelul principal ce va conţine informaţii din tabelele auxiliare dar şi alte date. • După cum s-a menţionat anterior este nevoie de tabele auxiliare ce folosesc la respectarea unor denumiri dar şi la facilitarea şi eficientizarea completării bazei de date. În imaginile următoare este ilustrat modul în care tabelele auxiliare au fost folosite la realizarea bazei de date.

Fig. 7.24 – Inserarea tabelului Tipul reţelei în tabelul principal

Pe lângă aceste informaţii baza de date trebuie să conţină şi informaţii referitoare la data la care au fost colectate informaţiile, poziţia capacului (Est, Nord, Cota), adâncimea camerei de vizitare. Un mare beneficiu al bazei de date este acela ca se pot crea câmpuri ce pot conţine imagini (în cazul în care există schiţe realizate sau fotografii din teren) sau link-uri utile (de exemplu se poate face trimitere la chestionarele realizate cu ArcGIS în etapa anterioară).

39

Page 40: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitară

Fig. 7.28 – Completarea bazei de date cu informaţiile conţinute în planul edilitar final

40

Page 41: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitarã Pentru a putea realiza conexiunea dintre baza de date realizată în MS Access în format .mdb şi planul edilitar în format .dwg cu Autocad Map 2016 Adăugarea bazei de date se poate realiza prin 2 metode. Prima metodă – în Task Pane, în tab – ul Map Explorer prin click secundar se ataşează baza de date dorită. Cea de-a doua metodă este mult mai simplă prin tragerea pur şi simplă a bazei de date în Autocad Map (drag and drop).

Odată stabilit modul în care se vor face legăturile dinte elementele grafice cu cele textuale fiecare obiect din baza de date a fost relaţionat cu obiect/obiecte din plan.

De asemenea, se poate opta ca interogarea elementului grafic să fie personalizată (din submeniu de highlight se pot alege culori sau opţiunea de zoom asupra detaliilor).

Rădulescu Andreea Carmen 41

Page 42: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitarã

7.5. Concluzii După cum a fost menţionat în acest capitol, transformarea tuturor informaţiilor în date digitale se poate realiza folosind metode şi programe specializate. Pentru această lucrare s-au luat în considerare trei soft-uri profesionale adaptabile lucrărilor aferente reţelelor edilitare (ArcGIS, Autocad Map şi MS Access) însă se pot alege şi alte combinaţii. GIS – urile sunt în continuă dezvoltare şi pentru elaborarea unuia se poate apela la foarte multe programe existente pe piaţă. Este foarte important de menţionat că pentru a combina soft-uri în vederea obţinerii celor mai bune rezultate sunt necesare cunoştinţe atât în domeniul IT cât şi în domeniul edilitar. Pentru optimizarea operaţiilor de culegere, procesare şi exploatare a informaţiilor referitoare la reţelele edilitare subterane s-au combinat datele culese cu instrumente dedicate acestui tip de lucrări cu video-uri filmate în lungul conductelor completând astfel toate informaţiile necesare. Luând în considerare toate aspectele menţionate în capitolele anterioare, este recomandat ca după recunoaşterea terenului să se realizeze/completeze fişa de protecţia muncii care este prezentată şi semnată de fiecare operator ce participă la îndeplinirea tuturor etapelor. Capitolul 8. Concluzii şi perspective de cercetare 8.1. Consideraţii finale Motivele care au stat la baza elaborării acestei teze sunt diverse şi au izvorât din nevoia autorului de a perfecţiona metoda care a stat la baza preluării, prelucrării şi exploatării curente a datelor. Deşi tema lucrării face referire la informaţii aferente reţelelor edilitare subterane, abordarea autorului se poate aplica şi altor domenii şi poate fi personalizată. Prin digitizarea tuturor informaţiilor şi prin conectarea obiectelor grafice de elementele textuale se poate vorbi de scăderea gradului de risc la colectarea datelor din teren, la fluidizarea etapelor de realizare a unui proiect, obţinerea unor rezultate cu o precizie ridicată dar şi garanţia ulterioară a datelor. În această lucrare au fost utilizate date aparţinând unei zone mici de aproximativ 1 hectar însă această abordare se poate extinde şi pe zone mai mari precum oraşe, judeţe sau chiar pe ţară. Existenţa unui GIS în domeniul edilitar ar fi extrem de importantă având în vedere continua dezvoltare a rețelelor edilitare atât în mediul urban cât şi în mediul rural. În ultimii ani, datorită

Rădulescu Andreea Carmen 42

Page 43: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitarã reglementărilor ce fac referire la îngroparea rețelelor supraterane, zonele din subteran s-au supraaglomerat şi astfel s-a pierdut evidenţa fiecărui serviciu furnizat. Deşi discuţia referitoare la crearea unei baze de date care să includă toate reţelele din subteran a apărut atât la nivel naţional cât şi internaţional până acum nu s-a dezvoltat niciun proiect care să abordeze acest subiect. Metodele de colectare (metoda GPR, folosirea tehnologiei GNSS, a aparatelor cu emisii acustice, utilizarea metodelor magnetice sau electromagnetice şi altor tehnici descrise în capitolul 2) au fost folosite de-a lungul anilor în mai multe lucrări şi s-au aflat într-o continuă evoluţie iar în prezent sunt foarte uşor de utilizat. Datorită acestora, organizarea, realizarea şi obţinerea rezultatelor nu mai prezintă probleme deosebite. Pentru lucrări ce se desfășoară pe suprafețe mici se pretează a fi folosită tehnologia GNSS (pentru determinarea poziției capacelor) și completarea fişelor de teren cu caracteristicile rețelelor pentru reducerea timpului de realizarea a proiectului, reducerea costurilor, obţinerea celor mai bune rezultate. După cum s-a arătat în capitolele anterioare, tehnologia GPR este cea mai răspândită tehnologie non – invazivă în ceea ce priveşte colectarea informaţiilor la nivel subteran. Toate rezultatele finale obţinute în urma procesării datelor GPR sunt bazate pe interpretarea profesională a geofizicienilor. Având în vedere faptul că metoda GPR este o metodă non – invazivă se poate vorbi de reducerea semnificativă a costurilor (mai ales a celor datorate lucrărilor de excavaţie) dar şi a timpului de ridicare a detaliilor reţelelor utilitare subterane. Se pot realiza investigaţii folosind tehnici non-intruzive în zonele populate, cu clădiri sau zone carosabile fără a opri traficul, a pune în pericol siguranţa cetăţenilor sau a structurilor. Aceste aspecte sunt foarte importante mai ales în metropole. După cum s-a menţionat anterior, un mare avantaj al abordării autorului în ceea ce priveşte obiectele aflate în subteran este acela că în timp informaţiile pot fi actualizate, accesate înaintea începerii unui proiect de către mai mulţi operatori sau de către autorităţi sau firme deţinătoare de servicii edilitare. 8.2. Contribuţii personale Tema lucrării “Perfecţionarea tehnicilor de preluare, prelucrare şi exploatare a informaţiilor referitoare la infrastructura edilitară” face referire la informaţii din domeniul utilitar subteran. În această teză de doctorat, am prezentat tehnicile de colectare a datelor folosite în prezent atât pentru suprafeţe mici cât şi pentru zone mai extinse dar şi modul în care toate datele culese în teren au fost procesate. Contribuţiile personale aduse în această teză pot fi enumerate astfel: • Subiectul tezei este de actualitate la nivel mondial, fiind discutat în mai multe ţări fără a fi însă şi abordat • Am realizat o analiză calitativă a metodelor de colectare a informaţiilor bazându-mă pe tehnologii de ultimă generaţie • Documentarea în domeniul reţelelor edilitare subterane ale metodelor moderne de colectare şi investigare a detaliilor aflate în subsol. • Propunerea preluării informaţiilor cu camere cu endoscop şi analizarea video-urilor şi completarea datelor în baza de date • Combinarea şi procesarea datelor provenite de la multiple tehnici de preluare din teren • Analiza riscurilor ce pot surveni în urma aplicării tehnicilor inadecvate la culegerea datelor dar şi a informaţiilor incorecte • Înlocuirea chestionarului fizic completat manual cu un formular digital ce poate fi accesat online şi completat astfel încât erorile umane să fie reduse la minim

Rădulescu Andreea Carmen 43

Page 44: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitarã • Analizarea şi parcurgerea tuturor etapelor ce stau la baza realizării unui proiect din domeniu edilitar subteran • Realizarea unei baze de date care să conţină rezultate provenite de la mai multe metode de colectare a informaţii, chiar şi chestionarele online • Conectarea bazei de date grafice cu baza de date textuale • Pe baza cercetărilor efectuate în această teză se propun direcţii de cercetare de actualitate şi de interes mai ales în viitorul apropiat • Datorită cercetărilor din domeniu aferent tezei de doctorat, se furnizează o vastă bibliografie referitoare la domeniu rețelelor tehnico-ediliatare folositoare. • 8.3. Direcţii viitoare de cercetare Teza conţinând date aparţinând unei zone de aproximativ un hectar din Irlanda prezintă un studiu limitat atât de timpul programului de cercetare cât şi al volumului de date obţinut. Deşi toate etapele au fost parcurse pentru un volum mic de date, abordarea se poate extinde şi pe suprafeţe mai mari şi în mai multe domenii. Se pot menţiona câteva din direcţiile viitoare de cercetare: • Studierea posibilităţii de digitizare completă a tuturor informaţiilor referitoare la reţelele edilitare subterane • Cercetarea modul de migrare a datelor în GIS și posibilitatea actualizării datelor online • Analizarea metodelor moderne şi standardizarea proceselor de preluare, procesare, stocare şi exploatare a informaţiilor (atât pentru reţelele edilitare subterane cât şi supraterane) • Combinarea şi conectarea bazelor de date sau a planurilor reţelelor edilitare subterane cu cele ale reţelelor edilitare supraterane • Adaptarea tehnicii de preluare, prelucrare şi exploatare a informaţiilor referitoare la infrastructura edilitară în funcţie de cerinţele fiecărui proiect • Analizarea modalităţii de standardizarea a bazei de date şi folosirea unui program dedicat domeniului edilitar subteran • Cercetări privind corelarea datelor provenite de la tehnologia GPR cu datele furnizate de sistemele de poziționare GNSS sau cu datele furnizate de sistemele Mobile Mapping • Studierea unei posibile dezvoltări software de modelare 3D, integrând datele despre rețelele utilitare subterane şi realitatea de la suprafață eventual, obţinerea unor imagini virtual-realiste, cu ajutorul computerelor sau dispozitivelor mobile de teren. • Extinderea şi testarea tehnicii abordate în această teză la nivel de oraş, judeţ, ţară.

Rădulescu Andreea Carmen 44

Page 45: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitarã Bibliografie [1] Alboiu N. I. Amplasarea retelelor edilitare subterane [2] American Society of Civil Engineers. Standard Guidelines for the Collection and Depiction of Existing Subsurface Utility Data. – ASCE Standard No. CIASCE 38 – 02 ASCE Reston Va. 2002 20 pp. [3] American Society of Civil Engineers. Standard Guidelines for the Collection and Depiction of Existing Subsurface Utility Data. ASCE Standard No. CIASCE 38 – 02 ASCE Reston Va. 2002 [4] Angelescu M. Retele edilitare urbane Editura Didactica si Pedagogica R.A. Bucuresti 1996 [5] Anspach J. H ASCE Continuing Education Class: CIASCE 38 – 02. – Reston Va. 1995 [6] AS 5488 Classification of subsurface utility engineering [STANDARDS AUSTRALIA] [7] ASCE C – I 38 – 02 Standard guideline for the collection and depiction of existing subsurface utility data [American Society of Civil Engineers] [8] Avoiding Utility Relocations. DTFH61 – 01 – C – 00024 U.S. Department of Transportation U.S. Federal Highway Administration Office of Program Administration 2002. [9] Badea, A. C., Badea, G. Cadastru, bӑnci de date și aplicații GIS în zone urbane, Editura Conspress, 2014, ISBN 978-973-100-310-8 [10] Badea, G., Badea, A. C Aplicaţii Sisteme informaţionale specifice domeniilor de activitate – îndrumător de lucrări practice, Editura Conspress, 2014, ISBN 978-973-100-309-2 [11] Best Practices for Locating Underground Utilities American Pipeline Contractors Association [12] Bica I. Perju S. Bratu P. Manescu A. Ou I. Racoviteanu G. Androne . Sandu M. Ion D. Vulpasu E. Dinet E. Chicu A. Ghid privind reabilitarea conductelor pentru transportul apei (brute curate uzate uzate epurate etc) Bucuresti 2013 [13] Blachut T.J. Chrzanowski A. & Saastamoinen J.H. Urban Surveying and Mapping: 221 – 234. Springer – Verlag New York (USA). 1979 [14] BS 1192 Collaborative production of architectural engineering and construction information – Code of practice [15] BS 5930 Code of practice for site investigations [16] BS 7000 – 4 Design management systems – Part 4: Guide to managing design in construction [17] BS 8541 (Parts 1 – 4) Library objects for architecture engineering and construction [18] BS EN 50249 Electromagnetic locators for buried pipes and cables – Performance and safety [19] BS EN ISO 14688 – 1 Geotechnical investigation and testing – Identification and classification of soil – Part 1: Identification and description [20] BS EN ISO 14689 – 1 Geotechnical investigation and testing – Identification and classification of rock – Part 1: Identification and description [21] BS EN ISO 19115 (series) Geographic information – Metadata [22] BS ISO 5500 Asset management – Overview principles and terminology [23] BS ISO 55001 Asset management – Management systems – Requirements [24] BS ISO 55002 Asset management – Guidelines for the application of ISO 55001 HIGHWAY AUTHORITIES AND UTILITIES COMMITTEE. Code of practice for recording underground apparatus. HAUC(UK) 2002 3) [25] Carrion D. Maffeis A. Migliaccio F. – 2009. A DB oriented approach to GIS designing Applied Geomatics 1: 75–84. [26] Cazzanigaa N.E. Carriona D. Migliaccioa F. Barzaghia R. A shared database of underground utility lines for 3d mapping and GIS applications International Archives of the Photogrammetry Remote Sensing and Spatial Information Sciences Volume XL – 4W1 29th Urban Data Management Symposium 29 – 31 May 2013 London United Kingdom [27] Chen P. 1976. The Entity – Relationship Model – Toward a Unified View of Data. ACM Transactions on DB Systems 1 (1):9–36.

Rădulescu Andreea Carmen 45

Page 46: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitarã [28] Codd E.F. – 1970. A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks. Communications of the ACM 13 (6): 377 387. [29] Code of Practice For Avoiding Danger From Underground Services Health and Safety Authority 2016 [30] CSA S250 Mapping of Underground Utilities CSA Group [31] CSA S250 Mapping of Underground Utilities CSA S250 Mapping of Underground Utilities 1999 [32] Daniels D. Ground Penetrating Radar – Chapter 21 2008 [33] Department for transport. Assessing the extent of street works and monitoring the effectiveness of s74 in reducing disruption. Third annual report London 2004 [34] Department for transport. Code of practice for recording of underground apparatus in streets London: The Stationery Office 2002 [35] Detector duo system – User manual Rev. 1.1 N°doc: MN2009028 [36] Digital National Framework. Unique Object Identifiers Technical Guide. DNF0011. 2007 [37] Dimache Al. Manescu M. Retele edilitare Matrix ROM Bucuresti 2006 [38] Du Y. Zlatanova S. & Liu X. Management and 3D visualization of pipeline networks using DBMS and AEC software Isprs commission IV symposium on geospatial DBs for sustainable development 34: 395 – 400. 2006 [39] Ellis R. M. Venner C. Paulsen J. Anspach G. Adams K. Vandenbergh. SHRP 2 Report S2 – R15 – RW: Integrating the Priorities of Transportation Agencies and Utility Companies. – TRB Washington D.C. 2009 [40] Ellis V.R. M. Venner C. Paulsen J. Anspach G. Adams K. Vandenbergh. SHRP 2 Report S2 – R15 – RW: Integrating the Priorities of Transportation Agencies and Utility Companies. – TRB Washington D.C. 2009 [41] EN ISO 112952010 – Guidance on the Classification and information on design of plastics piping systems used for renovation [42] European telecommunications standards institute. Electromagnetic compatibility and Radio spectrum Matters (ERM); Code of Practice in respect of the control use and application of Ground Probing Radar (GPR) and Wall Probing Radar (WPR) systems and equipment – European Telecommunications Standards Institute 2009 [43] Farrimond M. – The ESWRAC Initiative. Proc. ISTT No – Dig 2004 – Conf. Hamburg Germany 2004 [44] Finding Underground Utilities with Technology – Combining multiple technologies on one platform to locate underground utilities in a single pass SHARP2 SOLUTIONS [45] Goodwin P. Utilities street works and the cost of traffic congestion available. Available from: http:www.njug.org.ukwp contentuploads93.pdf (viewed XXX) [46] Hotarâre nr. 521 din 12 septembrie 1997 actualizata pentru aprobarea Normelor metodologice privind finantarea sistemului informational specific domeniului imobiliar – edilitar si bancilor de date urbane (Cu modificarile si completarile ulterioare aduse de: HG nr. 818 din 21 iunie 2006; HG nr. 893 din 20 august 2008; HG nr. 247 din 24 martie 2010;) [47] Iacobescu Gh. Iordanescu I. Eremia M. Tenovici R. Dumitriu C. Retele electrice. Probleme Editura Didactica si Pedagogica Bucuresti 1977 [48] Iacobescu Gh. Iordanescu I. Eremia M. Toader C. Tenovici R. Dumitriu C. – Retele electrice Editura Didactica si Pedagogica Bucuresti 1981 [49] INSPIRE. 2013. Data Specification on Utility and governmental services – Draft Technical Guidelines (2013 – 02 – 04). http:inspire.jrc.ec.europa.eudocumentsData_SpecificationsINSPIRE_DataSpecification_US_v3.0rc3.pdf [50] Introduction to Ground Penetrating Radar The University of Mississippi

Rădulescu Andreea Carmen 46

Page 47: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitarã [51] Ionita G. Mazilu Gh. Linii electrice subterane de 1 – 220kV. Îndreptar de calcul si proiectare. – Editura Tehnica Bucuresti 1990 [52] Jamil H. Mohd Yusoff M.Y. Nomanbhoy Z. Ashikin N. – Current Progress on Underground Utility Mapping in Malaysia FIG. Working Week 2015 – From the Wisdom of the Ages to the Challenges of the Modern World Sofia Bulgaria 17 – 21 May 2015 [53] Jardine D.A. The ANSI – SPARC DBMS Model North – Holland Publishing Co. Amsterdam. – 1977 [54] Kane A. – U.S. Highway System Overview. Presented at the ICAF Meeting March 2006 15 slides. http:downloads.transportation. orgKane – 2006 – 03 – 10.pdf. [55] Lu L. DB Design Base on GIS Gas management Network Procedia Engineering 15: 3954 – 3958. 2011 [56] Metje N. Atkins P.R. Brennan M.J. Chapman D.N. Lim H.M. Machell J. Muggleton J.M. Pennock S.R. Ratcliffe J. Redfern M.A. Rogers C.D.F. Saul A.J. Shan Q. Swingler S.G. & Thomas A.M. Mapping the Underworld. State of the Art Review. Tunnelling and Underground Space Technology 22(5 – 6): 568 – 586. 2007 [57] Mircea I. Instalatii si echipamente electrice. Ghid teoretic si practice. Editia a doua. – Editura Didactica si Pedagogica Bucuresti 2002 [58] Moser A. P. Folkman S. Buried Pipe Design 3rd Edition McGraw – Hill 2008 [59] Neuner J. Sisteme de poziționare globală, Editura Matrix Rom 2000 [60] NJUG Guidelines For The Planning Installation And Maintenance Of Utility Apparatus In Proximity To Trees. Volume 4 Issue 2. – London: NJUG 2007 [61] NJUG Guidelines on the Management of Third Party Cable Ducting. Volume 3 Issue 1. London: NJUG 2007 [62] NJUG Guidelines on the Positioning and Colour Coding of Underground Utilities’ Apparatus. – London: NJUG 2013 [63] NJUG Guidelines On The Positioning Of Underground Utilities Apparatus For New Development Sites. Volume 2: Issue 4. – London: NJUG 2007 [64] Normativ pentru proiectarea si executarea conductelor de aductiune si a retelelor de alimentare cu apa si canalizare ale localitatilor – Indicativ I 22 – 99 65] Normativ pentru proiectarea sl executarea retelelor de cabluri electrice NTE 0070800 S.C. Electrica S.A. Bucuresti 2008 [66] Olivera F. Koka S. & Nelson J. WaterNet: A GIS Application for the Analysis of Hydrologic Networks Using Vector Spatial Data Transactions in GIS 10: 355 – 375. 2006 [67] PAS 1192 – 2:2013 Specification for information management for the capitaldelivery phase of construction projects The British Standards Institution 2013 [68] PAS 128:2014 – Specification for underground utility detection verification and location The British Standards Institution 2014 [69] PAS 256 Buried assets – Collection recording and sharing of location information data – Code of Practice (Draft) The British Standards Institution 2016 [70] Perspectives on Facility Damage—2005. – Utility Notification Center of Colorado Golden Colo. 2005 [71] Pipeline and Hazardous Materials Safety Administration. Gas Distribution Systems Annual Report Data File Fields Distribution Annual Report Form RSPA F 7100.1 – 1 2005 [72] Radulescu A. C. Tehnici utilizate la preluarea informatiilor referitoare la infrastructura edilitara Raport de cercetare stiintifica nr. 1 2014 [73] Radulescu A. C. Metode de stocare si exploatare a datelor referitoare a datelor referitoare la retelele subterane Raport de cercetare stiintifica nr. 2 2015 [74] Radulescu A. C. Propuneri de perfectionare a tehnicilor de preluare prelucrare si exploatare a informatiilor referitoare la infrastructura edilitara Raport de cercetare stiintifica nr. 3 2015

Rădulescu Andreea Carmen 47

Page 48: Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și ...sd.utcb.ro/_upload/content/docs/1389_radulescu_andreea_carmen... · electrice de înaltă tensiune), STAS 6054 – 77 (standard

Perfecționarea tehnicilor de preluare, prelucrare și exploatare a informațiilor referitoare la infrastructura edilitarã [75] Radulescu A. C. Vintila C.I. Dragomir P.I. – Improving the techniques for collection processing and use of information on municipal infrastructure GeoCAD 2014 International Scientific Symposium 2014 [76] Radulescu A. C. Vintila C.I. Dragomir P.I. – Combinarea tehnicilor de preluare a detaliilor referitoare la infrastructura edilitara subterana Simpozion GeoPreVi 2015 [77] Radulescu A. C. Vintila C.I. Dragomir P.I. – Intergration of surface and underground utility network surveying tehnologies – Scientific Conference with International Participation 2015 [78] S250 – 11 Mapping of underground utility infrastructure [Canadian Standards Association] [79] Snitkin S. Mick B. Novak R. Asset Information Management (AIM) – Developing an AIM strategy. – ARC Advisory Group: Dedham Massachusetts 2010 [80] SR 4163 – 21996 Alimentari cu apa Retele de distributie Institutul Roman de Standardizare Bucuresti 1996 [81] SR 85911997 Retele edilitare subterane – Conditii de amplasare Institutul Roman de Standardizare Bucuresti 1996 [82] SR EN 191703 07 Camine de vizitare si camine de racord sau de inspectie de beton simplu beton slab armat si beton armat [83] STAS 605477 Teren de fundare. Adâncimi maxime de înghet. Zonarea Romaniei [84] STAS 7039 – 181 Tuburi de beton precomprimat. Tipuri [85] Sterling R. L. Anspach J. Allouche E. Simicevic J. Rogers C. D. F. Weston K. Hayes K. – Encouraging Innovation in Locating and Characterizing Underground Utilities Washington D.C. 2009 [86] Steven C. Fisher Robert R. Stewart Harry M. Jolt Processing ground penetrating radar (GPR) data CREWES Research Report Volume4 1992 [87] Subsurface Utility Engineering: A Proven Solution. U.S. FHWA Film 1995. [88] Teruo Iimuro Kuwait Utility Management System(KUDAMS). Chapter 2 – 3 Japonia [89] U.S. Department of Energy. Transmission Distribution & Storage. Oct. 2006. http:www.fossil.energy.govprogramsoilgasdeliveryindex.html. [90] VDOT Meets or Exceeds All Project Completion and Budget Goalsfor First Time. Roads & Bridges News 2007 [91] Wang Q. Wang Y. Zhang Q. Li D. Jie P. & Shi Y. – Establishment of the Model for Pipeline Network in DHS Based on MapGIS 2nd International Conference on Remote Sensing Environment and Transportation Engineering (RSETE) 2012: 1 – 4. 2012 [92] Wimberley R. Kulikowski M. – Mayday 23: World Population Becomes More Urban Than Rural. North Carolina State University 2007 [93] http://doc.arcgis.com/en/survey123/download [94] http://www.arcgis.com/features/index.html [95] http://www.autodesk.com [97] https://www.osi.ie [98] https://www.osi.ie/services/geodetic – services/active – gnss – data [99] http://searchoracle.techtarget.com/definition/Open – Database – Connectivity

Rădulescu Andreea Carmen 48