A New Velocity and Total Suspended Solid Measurement Device

The quality of field measurements in sewer systems relies on the spatial representativeness of the measurements. This study aims at field measurements of both velocity and total suspended solids (TSS) using a two dimensional sampler called Hydre. The device was implemented, tested and used in a sewer system for a range of hydraulic situations. This paper presents the principles of development and conception of the instrument. Analyses of the results demonstrate the ability of the device to provide robust TSS and velocity profiles in sewers for a range of flow conditions. L’évaluation des flux de polluants transitant dans les réseaux d’assainissement dépend notamment de la représentativité spatiale des mesures de vitesses et de concentrations en matières en suspension. Cette problématique a été étudiée expérimentalement par des mesures dans des réseaux urbains. Un échantillonneur bidimensionnel, appelé Hydre, a été développé et installé dans un collecteur. Il a permis d’étudier la répartition spatiale des vitesses et des concentrations pour une large gamme de contextes hydrauliques. Cet article présente la conception de cet échantillonneur. Les résultats sont présentés et discutés. Ils montrent la bonne homogénéité des concentrations dans la section mouillée

Instrumentation by accelerometers and distributed optical fiber sensors of a real ballastless track structure

International audienceWhile relatively expensive to build, ballastless track structures are presently seen as an attractive alternative to conventional ballast. Firstly, they are built quickly since the slabs can be cast in place in an automated fashion by a slipform paver. Secondly, with its service life of at least 60 years, they requires little maintenance and hence they offers great availability. Other reasons for using ballastless tracks instead of ballasted tracks are the lack of suitable ballast material and the need of less noise and vibration for high-speed, in particularly. In the framework of a FUI project (n • 072906053), a new ballastless track structure based on concrete slabs was designed and its thermal-mechanical behavior in fatigue under selected mechanical and thermal conditions was tested on a real scale mockup in our laboratory [1,2]. By applying to the slabs both together mechanical stresses and thermal gradients, finite elements simulation and experimental results show that the weather conditions influence significantly the concrete slabs curvatures and by the way, the contact conditions with the underlaying layers. So it is absolutely necessary to take into account this effect in the design of the ballastless track structures in order to guarantee a long target life of at least of 50 years. After design and experimental tests in laboratory, a real ballastless track structure of 1km was built in France at the beginning of year 2013. This structure has 2 tracks on which several trains circulate every day since the beginning of year 2014. Before the construction, it was decided to monitor this structure to verify that the mechanical behavior is conform to the simulations. One part of the instrumentation is dedicated to monitor quasi-continuously the evolution of the curvature of a concrete slab. For this, 2 accelerometers were fixed on the slab under the track. One was placed on the edge and the other in the middle of the slab. The acquisition of the signals by a nano computer (called Pegase and developed at Ifsttar for data acquisition [3]) were performed automatically every time that a threshold is exceeded due to the passage of a train. These data are then send to a web server via a 3G Wireless Network. Many data was thus stored daily for several months. Moreover, several thermocouples were embedded at different depths in order to measure thermal gradients into the track slab

Détection d'endommagement dans une poutre en béton précontraint par recalage de modèles et mesures par fibres optiques

International audienceUne méthode pour la détection et la quantification de l'endommagement est proposée. Elle est fondée sur le recalage des paramètres de modèle caractéristiques de l'endommagement, i.e. le module d'Young, à partir de mesures de déformation par fibres optiques. L'information locale apportée par la mesure de déformation permet une détection précoce de l'endommagement. La méthode a été appliquée sur une poutre en béton précontraint de 8m de long soumise à un chargement statique. Le problème de recalage pouvant s'écrire sous la forme d'un problème de minimisation, i.e. minimisation de l'écart entre déformation simulée et déformation mesurée, un algorithme de descente avec un calcul du gradient à moindre coût grâce à l'état adjoint est mis en \oe uvre. Cette méthode utilise les outils numériques standards de l'Ingénieur, e.g. un superviseur en langage Python et le code de calculs éléments finis Code_Aster. Concernant la poutre en béton précontraint, la méthode a permis de déterminer la zone endommagée et d'estimer l'endommagement à 10%

Transport Infrastructure Surveillance and Monitoring by Electromagnetic Sensing: The ISTIMES Project

The ISTIMES project, funded by the European Commission in the frame of a joint Call “ICT and Security” of the Seventh Framework Programme, is presented and preliminary research results are discussed. The main objective of the ISTIMES project is to design, assess and promote an Information and Communication Technologies (ICT)-based system, exploiting distributed and local sensors, for non-destructive electromagnetic monitoring of critical transport infrastructures. The integration of electromagnetic technologies with new ICT information and telecommunications systems enables remotely controlled monitoring and surveillance and real time data imaging of the critical transport infrastructures. The project exploits different non-invasive imaging technologies based on electromagnetic sensing (optic fiber sensors, Synthetic Aperture Radar satellite platform based, hyperspectral spectroscopy, Infrared thermography, Ground Penetrating Radar-, low-frequency geophysical techniques, Ground based systems for displacement monitoring). In this paper, we show the preliminary results arising from the GPR and infrared thermographic measurements carried out on the Musmeci bridge in Potenza, located in a highly seismic area of the Apennine chain (Southern Italy) and representing one of the test beds of the project

Le projet Hydre : Echantillonnage 2D des vitesses et des concentrations en collecteur d'assainissement

Les prescriptions réglementaires et les impératifs techniques nécessitent une bonne connaissance du fonctionnement réel des réseaux d'assainissement. Cette connaissance passe par celle de l'hydraulique d'une part, et par celle des polluants transportés d'autre part. Elle dépend de la capacité d'un point de mesure à donner des résultats représentatifs, et nécessite la définition de critères facilitant le choix de sites de mesure potentiels. Afin de définir ces paramètres, une méthodologie de qualification des sites de mesures fondée sur une modélisation générique est en cours de développement. Cela nécessite des données expérimentales pour valider la modélisation. Cet article présente un échantillonneur des champs de vitesses et de concentrations conçu, développé et utilisé pour acquérir ces données de terrain ainsi que les résultats qui ont été obtenus

"Instrumentation d'une voie ferroviaire sur dalles béton"

National audienceCes travaux sont menés en collaboration entre l’IFSTTAR, RAILTECH et COLAS et concernent une stratégie de surveillance ayant pour objectifs de garantir la sécurité et de prolonger la durée de vie des structures de génie civil (SHM). Le laboratoire IFSTTAR a avons choisi de tester la technologie Rayleigh pour détecter l'apparition de fissures dans des chaussées bitumineuses et dans des dalles en béton d'une voie ferroviaire sans ballast. Ce choix de technologie s’explique par une excellente résolution spatiale (de l'ordre du centimètre) bien que la portée de mesure soit limitée à 70m. Les tests ont été effectués en laboratoire sur des maquettes à l'échelle 1 qui ont été soumises à des essais de fatigue. Ces tests ont permis de valider l'intégration d'un capteur à fibre optique dans une structure en béton (voie ferroviaire sans ballast) et dans une chaussée bitumineuse, ainsi que d’évaluer la faisabilité et la pertinence de cette technique de détection in-situ de fissures. Les résultats exposés sont prometteurs puisqu'ils permettent d'envisager réellement le développement d'un système de SHM intégré à la chaussée. Certaines questions relatives à la durabilité sur le long terme des câbles optiques insérés à cœur et à la décorrélation des mesures en température et déformation seront étudiées dans un futur proche

Laser interferometer robot for the detection of voids in tendon ducts with the impact echo method

La détection de vides dans les gaines de précontrainte avec la méthode impact echo est un réel challenge car elle pourrait diminuer l'utilisation de la gammagraphie. Deux phénomènes principaux sont observés en cas de vide : une diminution de la fréquence caractéristique de l'épaisseur f e et l'apparition d'un nouveau pic haute fréquence dénommé f void dans la littérature. La première observable peut conduire à des erreurs de diagnostic car un décalage est parfois observé lorsque la gammagraphie indique que la gaine est totalement pleine. L'ajout d'une autre observable ( f void ) qui confirme l'existence d'un vide est donc bienvenue pour la pertinence du diagnostic. Malheureusement l'enregistrement du contenu haute fréquence est difficile, premièrement parce que la génération du signal dans cette gamme de fréquence est difficile (avec de petite bille de métal), deuxièmement parce que la diffraction et l'atténuation existent et troisièmement parce que les capteurs traditionnels qui requièrent un contact ne sont pas optimaux. Dans cet article, nous montrons que l'utilisation d'un interféromètre laser, avec une large bande passante, offre la possibilité d'enregistrer ces deux observables en même temps

sensitivity

laser interferometer robot for the study of surface wav

Direct enforcement of overload by WIM

ICWIM7 - 7th International Conference on Weigh-In-Motion, FOZ DO IGUACU, BRESIL, 07-/11/2016 - 10/11/2016Heavy commercial vehicle overloads contribute to deterioration of infrastructure and increase road unsafety and unfair competition between transport modes and operators. An efficient enforcement system of weights and dimensions at an affordable cost is therefore required. A large scale project was launched by the French Ministry of Transport in 2014 in France, led by IFSTTAR, in cooperation with the Cerema, to demonstrate the feasibility of using high speed weigh-in-motion (HS-WIM) systems for direct enforcement of overloads. This ambitious challenge requires overcoming technological and metrological gaps, and modifying the current legislation. The required tolerances are ±5% for the gross vehicle weight, and ±10% for axle loads for 100% of the vehicles. The methodology is to develop sorting criteria and algorithms, eliminating the outliers, that is to say the weighing data outside these tolerances. The project organization and management is described and the first results are presented in this paper