Công nghệ RFID hỗ trợ kỹ thuật kè để thực hiện quản lý khối bê tông

Gần đây, chính phủ Hà Lan đã áp dụng công nghệ UHF RFID để hiện thực hóa việc quản lý thông minh 75.000 khối kè. Đây là dự án Cơ sở hạ tầng và Quản lý tài nguyên nước (Rijkswaterstaat). Sau khi các khối được sản xuất và lưu giữ, chúng sẽ được lắp đặt trên con đường có nền kè 90 năm lịch sử. Việc cải tạo bờ kè, được gọi là Afsluitdijk, bao gồm một lớp tường khối mới dọc theo chiều dài bờ kè 20 dặm, trong khi việc vận hành và bảo trì lâu dài các khối này được quản lý bởi các Khối được nhận dạng duy nhất bằng RFID, từ khâu sản xuất đến cài đặt khối.

Kè Afsludijk là con đập và đường đắp cao mang tính biểu tượng được xây dựng vào năm 1932 với chiều dài 32 km để bảo vệ các vùng của Hà Lan khỏi lũ lụt ở Biển Wadden và IJsselmeer. Sau gần 90 năm sử dụng, con đê cần được cải tạo, bao gồm việc tăng cường kết cấu khi mực nước dâng cao, để đáp ứng những thách thức của biến đổi khí hậu, chẳng hạn như mực nước biển dâng cao và thời tiết khắc nghiệt thường xuyên hơn. Ngoài ra, nó còn quản lý lượng nước dư thừa chảy vào Ijsselmeer từ các tuyến đường thủy nội địa.

Để thoát lượng nước dư thừa ra biển Wadden nhằm ngăn lũ lụt tại khu vực, chính phủ cần tăng công suất các tuyến đê. Để đạt được mục tiêu này, dự án bảo tồn nước sẽ bổ sung thêm một lớp bảo vệ cho 20 dặm đê hiện có. Đội ngũ Kỹ thuật sẽ gia cố các ổ khóa, lắp đặt máy bơm nước lớn và xây mới các rào cản gió và sóng.

Để đảm bảo độ bền và độ bền của các khối, các khối được thiết kế sử dụng ít bê tông hơn các khối thông thường. Các khối này được sản xuất tại một nhà máy tạm thời ở thành phố Harlingen theo quy trình hoàn toàn tự động, sản xuất 100 khối mỗi ngày. Các khối này có một lớp bê tông bên ngoài nên tạo ra lượng khí thải CO2 thấp hơn. Các khối này rất lớn, nặng 6.500 kg (14.330 pound) mỗi khối và chúng có bề mặt gồ ghề cho phép cây mặn phát triển trên chúng. Sau khi được chế tạo, mỗi bộ phận sẽ được lưu trữ tại chỗ cho đến khi cần thiết, vận chuyển bằng sà lan và lắp đặt bằng cần cẩu.

Giải pháp được sử dụng để giám sát từng khối được sản xuất cho bờ kè, sử dụng đầu đọc UHF RFID, được triển khai tại nơi sản xuất, trong khu vực sấy khối bê tông và trên cần cẩu dùng để hạ các khối xuống vị trí thích hợp trên bờ kè.

Dự án sử dụng phần mềm trung gian RFID để lưu trữ dữ liệu trên đám mây, dữ liệu này có thể được truy cập để cập nhật trạng thái của đê, cũng có thể được sử dụng trong tương lai để xác định vị trí các khối có thể cần sửa chữa hoặc thay thế. Theo người quản lý tài khoản và nhà tư vấn kinh doanh Lauran D'hanis, bằng cách theo dõi các khối này, các đội có thể vừa quản lý việc sản xuất các khối để đảm bảo đáp ứng đủ nhu cầu sản xuất cho kè, vừa giám sát vị trí của các khối. Khi nào cần xử lý để sẵn sàng cho việc lắp đặt, khi nào nên rời khỏi công trường, khi nào cần lắp đặt ở đâu trên bờ kè.

Mục đích của dự án kéo dài 4 năm là củng cố đê một cách bền vững, hiệu quả và hấp dẫn, cải thiện khả năng an toàn và thoát nước của đê, đồng thời ngăn ngừa thiệt hại trước khi nó xảy ra. Các nhà quy hoạch dự án tuyên bố những con đê được cải tạo sẽ có thể chịu được mực nước cao và gió lớn của cơn bão xảy ra cứ sau 10.000 năm.

Thẻ RFID cũng là một thách thức trong dự án này. Thẻ UHF thụ động không chỉ phải được nhúng vào các khối mà còn phải có khả năng chống thấm nước và có thể đọc được. Trong quá trình sản xuất các khối, thẻ UHF thụ động được gắn vào điểm sản xuất. Một số ID duy nhất được mã hóa trên mỗi thẻ được lưu trữ với một ID khối cụ thể trong hệ thống, được liên kết với dữ liệu vật liệu trong khối. Các khối được kiểm tra bởi các đầu đọc cố định RFID khi chúng được sản xuất và sau khi được xử lý và sẵn sàng để lắp đặt, chúng sẽ được kiểm tra trong khu vực lưu trữ trước khi được chất lên sà lan và vận chuyển đến công trường.

Tại bờ kè, đội kỹ thuật đã lắp đặt các khối bằng cần cẩu phao, tăng thêm khoảng 35 mét khối mỗi ngày. Cần cẩu được trang bị thiết bị GPS để cung cấp thông tin vị trí. Bộ dò tìm RFID của cần trục thẩm vấn ID thẻ khi mỗi khối được cài đặt, nó không chỉ xác định khối cụ thể mà còn xác định vị trí GPS của cần cẩu khi hoạt động đó xảy ra. Phần mềm trung gian liên kết số ID duy nhất của nó với vị trí đó, do đó hệ thống có thể lưu trữ vĩnh viễn dữ liệu cho biết mỗi khối được cài đặt ở đâu.

Dữ liệu được thu thập theo cách này không chỉ cung cấp cái nhìn sâu sắc về quá trình sản xuất và lắp đặt các khối tường đê trong quá trình xây dựng mà còn tạo điều kiện thuận lợi cho việc bảo trì trong tương lai. "Nếu có sự cố xảy ra trong tương lai, với tọa độ GPS, bạn sẽ có thể biết chính xác vị trío tìm khối nào. Giá trị của RFID là nắm bắt kỹ thuật số vị trí của từng khối trong bờ kè và thành phần của nó”. De Hanis giải thích. Nó cung cấp cho họ danh sách đầy đủ về vị trí của từng khối, bao gồm tất cả thông tin và thông số cụ thể được thu thập trong quá trình sản xuất.” Thông tin này tạo điều kiện cho việc bảo trì tiếp theo. Nếu phát hiện thấy một loại khối cụ thể cần thay thế, người vận hành có thể thay thế tất cả các khối đó.