RFID-technologie helpt dijkbouw bij het realiseren van betonblokbeheer

De Nederlandse overheid heeft onlangs UHF RFID-technologie ingevoerd om het intelligente beheer van 75.000 dijkblokken te realiseren. Dit is een project van Rijkswaterstaat (Infrastructuur en Waterstaat). Nadat de blokken zijn geproduceerd en opgeslagen, worden ze geïnstalleerd op een weg met 90 jaar geschiedenis in de dijk. De renovatie van de dijk, de Afsluitdijk, omvatte een nieuwe laag blokkenmuren over de lengte van de dijk van 20 mijl, terwijl de exploitatie en het langetermijnonderhoud van deze blokken werd beheerd door Blokken worden uniek geïdentificeerd door RFID, van productie tot blokinstallatie.

De Afsluitdijk is een iconische dam en verbindingsweg die in 1932 werd gebouwd met een lengte van 32 kilometer om delen van Nederland te beschermen tegen overstromingen in de Waddenzee en het IJsselmeer. Na bijna 90 jaar gebruik moet de dijk worden gerenoveerd, inclusief het versterken van de structuur naarmate het waterpeil stijgt, om de uitdagingen van klimaatverandering aan te gaan, zoals stijgende zeespiegels en frequenter extreem weer. Daarnaast beheert het overtollig water dat vanuit binnenwateren het IJsselmeer instroomt.

Om overtollig water af te voeren naar de Waddenzee om overstromingen in het gebied te voorkomen, moet de overheid de capaciteit van de dijken vergroten. Om dit doel te bereiken, zal het waterbeschermingsproject een beschermingslaag toevoegen aan 20 mijl bestaande dijken. Het ingenieursteam zal de sluizen versterken, grote waterpompen installeren en nieuwe wind- en golfbarrières bouwen.

Om de sterkte en duurzaamheid van de blokken te garanderen, zijn de blokken ontworpen met minder beton dan conventionele blokken. De blokken worden geproduceerd in een tijdelijke fabriek in de stad Harlingen in een volledig geautomatiseerd proces, waarbij 100 blokken per dag worden geproduceerd. De blokken bevatten een buitenste laag beton, waardoor ze minder CO2-uitstoot produceren. De blokken zijn enorm, wegen elk 6.500 kilogram (14.330 pond) en hebben een ruw oppervlak waarop zoutwaterplanten kunnen groeien. Nadat ze zijn vervaardigd, wordt elk stuk opgeslagen totdat het op de locatie nodig is, per schip vervoerd en met een kraan geïnstalleerd.

De oplossing wordt gebruikt om elk blok dat voor de dijk wordt geproduceerd te monitoren, met behulp van UHF RFID-lezers, die op de productielocatie, in het drooggebied voor betonblokken en op de kranen worden ingezet om de blokken naar de juiste positie op de dijk te laten zakken.

Het project maakt gebruik van RFID-middleware om de gegevens in de cloud op te slaan, die toegankelijk zijn voor updates over de status van de dijk, die in de toekomst ook kunnen worden gebruikt om blokken te lokaliseren die mogelijk gerepareerd of vervangen moeten worden. Volgens accountmanager en bedrijfsadviseur Lauran D'hanis kunnen ploegen door het volgen van deze blokken zowel de productie van blokken beheren om ervoor te zorgen dat de vereiste productie voor de dijk wordt gehaald, als controleren hoe de blokken zich bevinden. Wanneer ze moeten uitharden om klaar te zijn voor installatie, wanneer ze de locatie moeten verlaten, wanneer ze waar op de dijk moeten worden geïnstalleerd.

Het doel van het vierjarige project is om de dijk op een duurzame, efficiënte en aantrekkelijke manier te versterken, de veiligheid en drainagecapaciteit te verbeteren en schade te voorkomen voordat deze plaatsvindt. Projectplanners beweren dat de gerenoveerde dijken Bestand zullen zijn tegen de hoge waterstanden en harde winden van een storm die elke 10.000 jaar voorkomt.

RFID-tags waren ook een uitdaging in dit project. Passieve UHF-tags moeten niet alleen in de blokken worden ingebed, maar ze moeten ook waterdicht en leesbaar zijn. Tijdens de productie van de blokken worden passieve UHF-tags op het productiepunt ingebed. Een uniek ID-nummer dat op elke tag is gecodeerd, wordt opgeslagen met een specifieke blok-ID in het systeem, gekoppeld aan de materiaalgegevens in het blok. De blokken worden geïnspecteerd door vaste RFID-lezers terwijl ze worden geproduceerd, en zodra ze zijn uitgehard en klaar zijn voor installatie, worden ze geïnspecteerd in het opslaggebied voordat ze op bakken worden geladen en naar de bouwplaats worden vervoerd.

Bij de dijk installeerde het Engineeringteam de blokken met behulp van pontonkranen, waarbij ongeveer 35 meter blokken per dag werden toegevoegd. De kraan is uitgerust met een GPS-eenheid voor locatie-informatie. De RFID-ondervrager van de kraan ondervraagt de tag-ID terwijl elk blok wordt geïnstalleerd, wat niet alleen het specifieke blok identificeert, maar ook de GPS-locatie van de kraan toen die bewerking plaatsvond. De middleware koppelt zijn unieke ID-nummer aan die locatie, zodat het systeem permanent gegevens kan opslaan die aangeven waar elk blok is geïnstalleerd.

De op deze manier verzamelde gegevens bieden niet alleen inzicht in de productie en installatie van dijkmuurblokken tijdens de bouw, maar vergemakkelijken ook toekomstig onderhoud. "Als er in de toekomst iets misgaat, weet u met GPS-coördinaten precies waar u moet zijnom te vinden welke blokken. De waarde van RFID is om de locatie van elk blok in de dijk en de samenstelling ervan digitaal vast te leggen," legde De Hanis uit. Het geeft hen een complete lijst van waar elk blok zich bevindt, inclusief alle specifieke informatie en parameters die tijdens het productieproces zijn verzameld.” Deze informatie vergemakkelijkt het daaropvolgende onderhoud. Als een bepaald type blok vervangen moet worden, kan de operator alle dergelijke blokken vervangen.