TDR – Aðferð

Sífelt berast fréttir af auknum skriðuföllum hér á landi. Má þá nefna aurskriðurnar á Seyðisfirði í desember 2020 , og svo núna við Varmhlíð (Skagafirði) og svo við skíðasvæðið við Tindastól allt á sömu 24 tímunum. Má öllum vera ljóst að með aukinn úrkomu sem kemur til með hlýnun loftslags að líkurnar á aurskriðum fer fjölgandi. Landfræði íslands er þannig að víða um land er byggt í þröngum fjörðum eða undir fjallshlíðum. Íslendingar þurfa því að búa við hættun á snjófljóðum og svo aurskriðum. En hvað er í raun til ráða?

Miða við þær breytingar sem við íslendingar erum að upplifa þá verðum við að leita í reynslu nágranna þjóða og annar þjóða sem hafa langa hefði fyrir því að að eiga við aurskriður eða unnið við gangagerð og námuvinnslu. Ein af þeim aðferðum sem er mikið notuð erlendis er TDR – Aðferðin eða (Time-domain reflectometer).

Time-domain reflectometer

TDR í raun mjög einföld aðferð sem byggir á því að skjóta rafpúls eftir kapli (coax kapli) og mæla endurkastið á rafpúlsinum. Aðferðarfræðin byggir á sömu eðlisfræðilögmálum og radar sem er notaður af flugvélum og skipum til ákvarða staðsetningu annar farartækja. Hægt er að reikna út staðsetningu skemmdar eða rofa á Coax kapli þar sem 3 meginn þættir liggja fyrir; Lengd kapals, hraði rafpúls (e. Velocity of progogation (Vp) og tími frá upphafi rafpúls og endurkasts. Flest allir Coax Kaplar eru framleiddir með viðnám upp á 50ohm eða 75ohm. Þennan eiginleika má nýta til að mæla breytingar á viðnámi (impedance). Eftir því sem viðnámið eykst í kaplinum vegna skemmda á skermingu kapals eða rof á kapli, því meira endurkast. Þannig má sjá með mikilli nákvæmni hvar skemmdin er og hvar jarðvegur er á hreyfingu í mæliholu.

Hverning er TDR mæling framkvæmd

Við eftirlit á óstöðugum jarðvegi þá er boruð mælihola niður á fastan jarðveg. Staðsetning holunar fer eftir því hvar hugsanleg brotfletir eru eða það sé verið að mæla jarðvegs skrið t.d. í lautum í dölum eða öxl við veg. Holan er grautuð með sementi og Coaxl Kapallinn er settur ofan í holun. Mikilvægt er að tryggja að hreyfing á jarðvegi muni valda skemmdum á kaplinum og það verði greinilegt rof.

Hverning mælibúnað þarf

Vista býður upp á búnað frá Campbell TDR200 sem er sérhæfður í því að túlka og greina TDR mælingar. Er Campbell í raun eini framleiðandinn sem hefur sérhæft sig svona í TDR mælingum. TDR200 er svo tengdur við data-logger sem skilar gögnum í Vista Data Vision sem sýnir gögnin á grafískan máta.

Kostir TDR

  • Einföld uppsetning
  • Ódýrari en margar aðrara aðferðir svo sem SAA og Inclinometers
  • Gefur nákvæma mynd af brotasvæði (e. sheerzone)
  • Er hægt að nota sem viðvörunarkerfi ef jarðvegshlaup verður t.d. með sírenu eða öðrum sendingum

Gallar TDR

  • Getur ekki sýnt í hvaða átt hreyfing á jarðvegi er
  • Getur ekki mælt halla
  • Kapallinn verður að verða fyrir skemmd eða rofi til að skila mælingu

TDR Samantekt

TDR er í raun mjög hagkvæm aðferð við að mæla hreyfingar á jarðvegi. Fyrir utan borun á mæliholum þá er uppsetning tiltölulega einföld og getur gefið mjög góða mynd af þeirri hreyfingu sem er að eiga sér stað í jarðvegi.

Heimildir

Applications of time-domain reflectometry to landslide and slope monitoring Dr. William F. Kane, Timothy J. Beck and Jeremy J. Hughes

Monitoring slope movement with Time Domain Reflectometry, Dr. William F. Kane

Dr. William F. Kane frá Kanegeo tech er samstarfsaðili Verkfræðistofu Vista.  Kane GeoTech hafa áratuga reynslu af uppsetningum á TDR Aðferð með góðum árangri. Hefur Dr. W.Kane skrifað fjölda greina um notkun á TDR.

Rannsóknarverkefni fyrir Vegagerðina

Í janúar 2021 var Vista, í samvinnu við VSÓ Ráðgjöf, úthlutað rannsóknarstyrk úr rannsóknarsjóði Vegagerðarinnar. Styrknum er ætlað að kanna hvernig hægt er að nota mælabúnað til að fylgjast með óstöðugleika í jarðvegsfláum. Nýverið fóru starfsmenn Vista Verkfræðistofu á mælistað til að setja upp nema sem er ætlað að fylgjast með hreyfingu á jarðvegi. Í samvinnu við Vegagerðina var mælistaðurinn valinn við gatnamótin við veg 76 (til Siglufjarðar) og 793 (Siglufjarðarskarð), eða það sem er í daglegu tali kallað Fljótin.

Vegur 76 hefur verið mjög óstöðugur og þeir sem aka þar um hann hafa gjarnan upplifað kafla þar sem varla er bundið slitlag, heldur í raun bara malarkaflar. Orsakast þetta af því að jarðvegurinn er á mikilli hreyfingu sem kallar á stöðugar viðgerðir. Hefur Vegagerðin verið með þennan kafla á leiðinni til Siglufjarðar undir miklu eftirlit.

Verkefnið

Til er mikill fjöldi af mælibúnaði sem hægt er að nota til að mæla hreyfingar á jarðvegi. En þessu tilfelli var ákveðið að prófa notkun á svokölluðum togmælum (e. exstension meters). Rétt að taka fram að þetta er ekki newton mælir. Er þá sett akkeri sem er tengt við vír, sem er svo tengdur við mælinn. Mælirinn nemur hreyfinguna á vírnum þegar akkerið hreyfist í jarðveginum. Búnaðurinn er tengdur við mæliskáp sem inniheldur sírita (e. data logger) og módem (GSM) og fær orku frá rafhlöðu sem er tengd við sólarsellu. Þessi nálgun eru mjög hagkvæm þar sem búnaðurinn er ódýr borinn saman við t.d. SSAV (aðlögunarmæla) eða Inclinometer (hallamæla sem eru settir í slíður).

Akkeri er tengt við mælivírinn
Akkeri tengt við mælivír
Tengiskápur sem geymir togmælinn.
Togmælir í mæliboxi
Tengisápur og Samskiptaskápur sem er tengdur við batterí/ sólarsellu
Mæliskápur og samskiptaskápur
Mælivírinn er grafinn í jörð. Hér sést hvar akkerið hefur verið grafið niður í veginn en það var sett í kantinn á veginum, nær sjónum.

Gögn og meðferð á þeim

Öllum gögnum frá mælinum er hlaðið upp í skýlausn Vista (Vista Data Vision) í gegnum módem. Þannig geta sérfræðingar Vista skoðað gögnin yfir mælitímann og fylgst með hreyfingum á jarðvegi. Mælirinn sem er notaður í verkefnið er mjög næmur á allar hreyfingar, allt niður í 1 mm. Það verður því mjög fróðlegt að fylgjast með mæligildum yfir sumarið og sjá hvort að leysingar og regnvatn hafi áhrif á mælingar.

Vista Data Vision geymir gögnin á aðgengilegan máta og er hægt að fylgjast með hreyfingum.

Búnaðarlisti

Aðalbúnaður (rafeindabúnaður)

  • Campbell Scientific CR300 Cell215 logger með síma módemi og hleðslustýringu, búnaður sem hefur komið einstaklega vel út á íslandi.
  • 10 W Sólarsella tengd við CR300
  • 115Ah Rafgeymir
  • FIAMA (e. Wire linear potentiometric transducers)

Starfsmenn Vista hafa áratuga reynslu í uppsetningu, stillingum og viðhaldi á búnaði sem þessum. Heyrðu í okkur á vista@vista.is þú vilt vita meira.

Vista er að stækka

Vista er að leita eftir drífandi einstaklingi á rafmagnssviði

  • Leitum að rafmagnsverkfræðingi, rafmagnstæknifræðingi eða rafmagnsiðnfræðingi.
  • Starfið er fjölbreytt og þarf viðkomandi að geta unnið við hönnun, teikningu og samsetningu á mælabúnaði. Að auki þarf að fylgja verkefnum úr húsi með uppsetningu og prófunum. 
  • Vista er fjölskylduvænn vinnustaður þar sem við erum stolt af okkar verkum
  • Við hvetjum jafnt einstaklinga með reynslu sem og nýútskrifaða til þess að sækja um. Nánari upplýsingar veitir hallur@vista.is

VISTA er leiðandi í orkueftirliti og sjálfvirkum mælikerfum. Meðal helstu viðskiptavina stofunnar má nefna Veðurstofu Íslands, Reykjavíkurborg, Landsvirkjun, Kópavogsbæ, Garðabæ, Seltjarnarnes og Mosfellsbæ.

Tekið er á móti umsóknum á vista@vista.is 
Umsóknarfrestur er til 8. mars og verður fyllsta trúnaðar gætt.

VDV hugbúnaðurinn frá VISTA í Fornebu verkefninu í Osló

VDV hugbúnaðurinn frá VISTA er notaður til þess að birta gögn frá 300 grunnvatnsmælistöðvum (e. piezometers) á GIS korti (landfræðilegu upplýsingakerfi) í Fornebu verkefninu í Osló.

Fornebu verkefnið er 8.5 km löng viðbót við neðanjarðarlestarkerfi Oslóar og mun tengja Fornebu skagann við höfuðborgina. Þetta er stærsta samgönguverkefni Oslóarbúa í yfir 20 ár og er kostnaður áætlaður í kringum 13 billjónir norskra króna.

Á þessum fyrstu stigum verkefnisins er verið að safna ýmsum jarðfræðilegum upplýsingum og árstíðabundnum breytingum á umhverfinu. Slík gögn eru síðan notuð við margvíslega ákvörðunartöku varðandi framkvæmdina.
Nánar er hægt að lesa verkefnið á heimasíðu Vista Data Vision.

Nýárskvöld og loftgæði

Vista mældi gildi PM 2.5 á gamlárskvölds með Awair Omni loftgæðamælinum sem er notaður innadyra. Mælingin sýndi mjög hátt gildi svifryks sem rekja má til flugeldanotkunar.

Götulýsing

Vista hefur í samvinnu við Kópavogsbæ og sett upp tilraunaverkefni fyrir ljósastýringar. Allt gekk að óskum og virkaði að stýra götulömpum yfir LoRaWAN tengingu. Hlökkum til að þróa þetta verkefni frekar og taka það inn í snjallborgarkerfi Vista.

Götulýsing og stýring á þeim er einn af þáttunum mikilvægu þáttunum þegar kemur að Snjallborginni. Hagkvæm stýring á götuljósum er mikilvægur þáttur í sjálfbærinýtingu á rafmagni.

Snjallborgin með stýringum á götuljósum


#smartcity #snjallborgin #vista

Gleðileg Jól

Starfsfólk Vista óskar viðskiptavinum sínum, og landsmönnum öllum, gleðilegra jóla og farsældar á komandi ári.Við þökkum ánægjuleg samskipti á árinu.

Árið 2020 fer svo sannarlega í sögubækurnar sem eitt það mest krefjandi í langan tíma. Heimsfaraldurinn hefur sett allt okkar daglega líf úr skorðum og margir hafa átt um sárt að binda. 
Nú lítur sem betur fer út fyrir að lausn sé í sjónmáli og við getum látið okkur hlakka til komandi árs með betri tíð innan seilingar. 

Við hjá VISTA getum þrátt fyrir allt þakkað fyrir gott ár. Okkar frábæra starfsfólk hefur staðið sig vel í að aðlagast að breyttum aðstæðum og allir hafa lagt sitt af mörkum til þess að daglegur rekstur hafi haldist í réttum skorðum.

Við lítum björtum augum til nýs árs. Það er margt spennandi í farvatninu hjá VISTA og tækifærin víða. 

Við sendum hugheilar jólakveðjur til allra okkar viðskiptavina með von um gott og gjöfult nýtt ár.

Þórarinn Örn Andrésson
Framkvæmdarstjóri Vista

Þórarinn Örn Andrésson

Framkvæmdarstjóri VISTA

Veðurstöð í Aðalvík

Á haustdögum 2020 réðst Vista, ásamt nokkrum landeigendum á Sæbóli, í það skemmtilega verkefni að setja upp veðurstöð á Sæbóli í Aðalvík.

Aðalvík er yst á Hornstrandakjálkanum og þar voru forðum sjávarþorpin Látrar og Sæból en byggðin fór í eyði árið 1952 þegar síðustu ábúendur fluttu burt. Í dag dvelja afkomendur þessa fólks og gestir þeirra í víkinni á sumrin, margir í upprunalegum húsum forfeðra sinna en aðrir í nýlegri sumarhúsum. Einnig er mikið um göngufólk á svæðinu yfir sumartímann, enda svæðið vinsælt hjá ferðamönnum sem kjósa að ferðast einir og óáreittir á tveimur jafnfljótum. Engir vegir liggja að þessu svæði og þarf að ferðast þangað með bát. Ekki er rafmagn á svæðinu og símasamband er mjög stopult, helst að hægt sé að detta í gsm samband uppi á fjöllum og einstaka hæðum.

Það var því áhugavert verkefni að setja þarna upp veðurstöð sem krefst straums, stöðugs símasambands og tengingu við internet, og láta hana virka yfir vetrartímann þegar víkin er með öllu mannlaus.  

Þeir feðgar Andrés Þórarinsson, stofnandi VISTA og sonur hans Þórarinn Örn, framkvæmdastjóri VISTA, fóru í lok ágúst og settu upp veðurstöð, myndavél og 4G búnað. 

Markmið ferðarinnar var að setja upp veðurstöð sem gæti fylgjast með veðrinu á Sæbóli og sent myndir af aðstæðum í víkinni yfir vetrarmánuði. Og fyrst að farið var af stað með verkefnið var ákveðið að mæla að auki hitastig innandyra í bústaðnum og í jörðu við veðurstöðina. 

Áskorunin: 

Að mörgu er að huga þegar kemur að uppsetningu á slíkum búnaði sem þarf að standast íslenskar aðstæður á einum af fáfarnasta stað landsins. Helstu áskoranir voru að komast í nægilega gott símasamband til þess að geta tengst internetinu, að huga að orkunotkun búnaðar þannig að hann vinni yfir vetrartímann á rafhlöðu einni saman þegar engin hleðsla fæst frá sólarbirtu og ekki síst að koma öllu efni á staðinn þar sem ekki er hægt að stökkva út í búð ef eitthvað gleymist. 

Lausnin:

Vista hefur áratuga reynslu af uppsetningu og rekstri sjálfvirkra veðurstöðva um allt land og var þessi uppsetning að flestu leiti sambærileg við þær. Valin var búnaður sem hefur sannað sig við íslenskar aðstæður og er meðal annars notaður af Veðurstofu Íslands. 

Notast var við rafhlöðu og sólarsellu sem voru til staðar í bústaðnum og mæliskápur tengdur við rafgeyminn. Lagður var kapall frá húsi og út að mastri sem sett var upp skammt frá húsinu. Á mastri var komið fyrir vindnema, hitanema og myndavél ásamt hitanema sem var settur 5 cm í jörðu við mastrið til að geta fylgst með frosti í jörðu yfir vetrartímann. 

Stærsti óvissuþátturinn í uppsetningunni var hvort að nægilega gott símasamband fengist til að senda gögnin heim. Ekki er almennt gsm samband í Aðalvík, sem yfirleitt er mjög mikill kostur þegar dvalist er á Sæbóli við afslöppun yfir sumartímann, en að þessu sinni þurfti að koma sambandi á. Lausnin var að setja upp stefnuvirkt loftnet og tengja það við 4G beini. Samband náðist tiltölulega fljótt en töluverður tími fór svo í að finna í hvaða átt fengist mestur sambandsstyrkur. Notast var við farsímakort frá Vodafone. 

Vitað er að svo næst sem engin hleðsla er frá sólarsellum á tímabilinu frá nóvember til mars, því var mikilvægt að búnaðurinn notaði eins litla orku og mögulegt væri. Grunnnotkun búnaðar sem valinn var er mjög lítil en mesta orku tekur beinirinn og myndavélin þegar sá búnaður er í gangi. Eins og alltaf í verkefnum þegar ekki er aðgangur að föstu rafmagni þá er lausnin sú að slökkva á öllum búnaði þegar hann þarf ekki að vera í notkun. Síminn og myndavélin eru því bara ræst rétt á meðan verið er að senda gögn. Mismunandi tímabil eru forrituð í mælibúnaðinn til að ná fram sem mestum notum úr búnaði.

  • Sumartími: Kveikt á fjarskiptum allan sólarhringinn og mynd tekin þrisvar á dag
  • Vor og haust: Kveikt á fjarskiptum yfir daginn og mynd tekin þrisvar á dag
  • Vetur: Kveikt á fjarskiptum þrisvar á dag í 10 mínútur hvert sinn og mynd tekin einu sinni á dag
  • Batterýspenna lág: Ef ástand rafgeymis fer undir ákveðin mörk fer kerfið í dvalarham og kveikir þá bara á símanum einu sinni á dag í lágmarkstíma.

Hvernig gekk?

Ákveðið var að fara í ferðina með skömmum fyrirvara og var komið undir haust, rétt fyrir lokun á húsinu fyrir veturinn. Vel gekk að setja stöðina upp og voru mörg handtök unnin á skömmum tíma. Ekki gafst þó nægilegur tími til að full prófa allar útgáfur af forritinu og sannreyna sjálfvirkan rekstur á stöðinni við mismunandi tímabil árs þegar menn þurftu að ná heim með einum af síðust bátsferðum sumarsins. Var því vitað að það þyrfti að uppfæra forritið þegar heim væri komið. 

Fyrsta verk, fá spennu á búnaðinn.
Mastrið sett saman.
Gengið frá kaplinum.
Myndavélin tengd til prófunar fyrir uppsetningu.
Festingar fyrir mastur. Girðinarstaurar sagaðir niður og settir niður þvert.
Búið að gera ráð fyrir barka og verið að festa stög fyrir mastur.
Allt tengt saman í tengihúsi. Óþarflega þröngt allt.
Allir voru boðnir og búnir að hjálpa.
Fyrstu mælingar frá stöðinni.
Loftnetinu komið fyrir.
Myndavélinni er beint að húsinu. Næsta sumar er svo stefnt að því að setja upp aðra myndvél sem tekur mynd út yfir víkina og því ætti að vera auðvelt um vik fyrir ferðafólk og sjófarendur að geta athugað með veður og sjólag áður en lagt er í hann.
Góðar festur eru nauðsynlegar en mikið getur gengið á í veðrinu á þessum slóðum að vetri til.
Andrés og Þórarinn ánægðir með dagsverkið eftir uppsetninguna á verðurstöðinni í ágúst.
Öll gögn að uppfærast í VDV kerfinu frá Vista.

Viðbót

Eins og oft er þá fer það úrskeiðis sem getur farið úrskeiðis. Þegar átti að uppfæra forritið með breytingum fyrir vetrartímann þá misfórst eitthvað í gagnasendingunni í stöðina og eftir uppfærslu þá náðist ekki lengur samband við stöðina. Sama aðgerð og Vista hefur framkvæmt í hundruð skipta og aldrei misfarist klikkaði nú í þeirra stöð sem erfiðast er að heimsækja. 

Þetta vakti ekki mikla gleði eins og gefur að skilja og eftir að útséð var með að stöðin færi aftur í gang af sjálfsdáðum var ákveðið að fara í skottúr í víkina til að koma öllu í gang aftur.  

Settur var saman hópur til að fara í ferðina, Þórarinn fór ásamt nokkrum „heimamönnum“ og svo var fenginn bátur til að sigla með mannskapinn, en á þessum árstíma er annars engar ferðir í Aðalvík. Markmiðið var að stoppa í 3 klst. á meðan birta væri og sigla svo til baka á Ísafjörð samdægurs.  

Það var töluvert kuldalegt um að litast í byrjun nóvember en ferðin gekk vel og þegar búnaðurinn var skoðaður kom í ljós að það þurfti að endurræsa hann. Við endurræsingu fór allt af stað og gögn fóru að berast aftur. 

Síðan þá hefur stöðin verið uppfærð með nýju forriti án vandræða.

Í takt við ferðina þá virkaði utanborðsmótorinn ekki og þurfti því að róa fyrstu ferðina í land.
Það varð fljótt kalt að sitja við.
Veðrið skartaði sínu fegursta þrátt fyrir kulda.
Aðalvík í desember 2020.

Snjallborgin hjá Vista

Hugtakið Snjallborgin (e. Smart City) er ekki nýtt af nálinni og hefur verið töluvert í umræðunni á undanförnum árum.  Borgir og sveitarfélög hafa unnið með hugtakið í tengslum við stafræna umbreytingu (e. Digital Transformation). Slík vinna er hluti af þeirri stafrænu byltingu sem hófst upp úr 1980 og hefur vaxið hratt með tilkomu nýrrar og betri tækni í skynjurum og fjarskiptatækni.   Snjallborgin er byggð á mörgum mismunandi þáttum svo sem Interneti hlutanna, 5G og skýjaþjónustum, svo eitthvað sé nefnt. 

Vista Snjallboargar lausnir
Heildarlausn við eftirlit mæligagna

Heimsmarkmið Sameinuðu þjóðanna fléttast inn í Snjallborgina, en þar hafa þjóðir heimsins komið sér saman um að byggja sjálfbærar borgir, tryggja aðgang að hreinu vatn, hreinu lofti, svo nokkur atriði séu nefnd af markmiðunum 17. Allt atriði sem við tökum sem sjálfsögðum hlut. 

Lausnir Vista geta aðstoðað við að vinna að heimsmarkmiðum Sameinuðu Þjóðanna

Verkfræðistofan Vista, sem framsækið fyrirtæki á sviði verkfræði og hugbúnaðargerðar, er einstaklega vel í stakk búið til að styðja við Snjallborgina. Víðtæk reynsla Vista við uppsetningu mælibúnaðar af ýmsum toga og tengja gögn úr slíkum búnaði við skýjaþjónustu er mikils virði þegar kemur að því að virkja alla þætti snjallborgarinnar.

En skoðum nú þá þætti Snjallborgarinnar sem Vista hefur sérhæft sig.

 

Orkustjórnun

  • Vista býður upp á eftirlit og stjórnun á orkunotkun.  Krafan um sjálfbærni og að lágmarka kolefnisspor gerir það að verkum að gott eftirlit er nauðsynlegt til að geta fylgst með og gripið inní ef á þarf að halda..

Sorphirða og eftirlit

  • Vista bíður upp lausnir sem henta vel við að fylgjast með nýtingu og losun á gámum. Stórt atriði þegar kemur að sjálfbærni og að lágmarka kolefnisspor með því að vera ekki að tæma hálf fulla gáma.

Stýring á heitu og köldu vatni

  • Lausnir Vista hafa verið nýttar af opinberum aðilum við að hámarka nýtingu á heitu og köldu vatni þegar kemur að stýra hita eða snjóbræðslu. Hreint vatn er okkar dýrmætasta auðlind hér á Íslandi og hana þarf að nýta skynsamlega.

Stýring á fráveitu

  • Vista hefur þjónustað sveitarfélög með stýringu og eftirlit á fráveitu í áratugi. Nauðsynlegt er að tryggja gott eftirlit til að fylgjast með bilunum og hugsanlegri mengun.

Umferðastjórnun

  • Vista býður upp á lausnir til þess að fylgjast með allri bílaumferð. Þannig er hægt að taka upplýstar ákvarðanir þegar kemur að því að eiga við umferðarþunga eða fylgjast með nýtingu á bílastæðahúsum.

Götulýsing

  • Vista býður upp á stýringar á götulýsingu Snjallborgarinnar. Með slíkri stýringu er hægt að tryggja lágmarks orkusóun.  Hægt er að stýra einstökum ljósastaurum eða setja í hópa sem hægt er að stýra útfrá mismunandi forsendum svo sem dagsetningum eða tíma dags.

Loftgæði

  • Mælibúnaður frá Vista hefur í gegnum tíðina verið notaður til þess að mæla loftgæði. Loftgæði er sá þáttur í borgarlífinu sem einn mest getur haft áhrif á heilsu og líf íbúanna. Loftgæði eru lýðheilsumál. 
Orkueftirlitskerfi frá Vista hafa skilað miklum árangri í rekstri stærri fasteigna og mannvirkja.

Heyrðu í okkur!

Við aðstoðum þig við að ná árangri.
info@vista.is