Projektbeschreibung Der Berliner Ostbahnhof wird aktuell unter hohem Aufwand im laufenden Betrieb saniert. Die Bahnhofshalle ist eine riesige Stahlkonstruktion, die Anfang des 20. Jahrhunderts errichtet wurde und nun einer Generalüberholung bedarf. Infolge der Einzigartigkeit des Bauwerks werden die einzelnen Abschnitte der Bahnhofshalle nacheinander Schritt für Schritt überholt. Aufgrund des laufenden Bahnverkehrs unter der Hallendecke war zudem eine dauerhafte Messung der Träger und Pfetten gefordert. Auf diese Weise werden neben die durch den Bau verursachten Verschiebungen auch die starken Ausdehnungen aufgrund von tages- und jahresabhängigen Temperaturschwankungen deutlich sichtbar und bei Überschreitung von Grenzwerten können Warnungen abgesetzt werden. Vorgehen und Ablauf
Das StructSense System von HOREICH wurde dort installiert, wo nur schwer eine Verkabelung und herkömmliche Messtechnik einsetzbar ist. Die zu überwachenden Sparren und Pfetten an der Dachkonstruktion waren schnell installiert. Dank der Stahlkonstruktion wurde die Anbringung sowohl des Übertragunssystem als auch der Verschiebungssensor über Haltemagneten gelöst. Ein zusätzlicher externer Temperatursensor überwacht zudem laufend die Temperatur am Bauwerk. Im 30-Minuten Messinterval werden daher Verschiebungen und Temperaturen gemessen und drahtlos über M2M-Netze (NB-IoT, LTE CAT-M1, GPRS) an das Webportal übertragen. Außerdem werden alle Messwerte redundant vor Ort gespeichert und können nach jeder Messkampagne abgerufen werden. Die interne Batterie versorgt das System über den Zeitraum von mehreren Jahren.
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Überwachung von Verschiebungen an der Dachkonstruktion des Berliner Ostbahnhofs
Projektbeschreibung Zur Überwachung von Spaltgrößen zwischen tragenden Säulen der Produktonshalle am Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik (FAPS) der Universität Erlangen-Nürnberg wurde ein System von Typ CrackSense an kritischer Stelle angebracht. Im zweistündlichen Rhytmus wird neben der Temperatur die aktuelle Rissbreite übertragen und im Dashboard angezeigt. Da es sich um kritische Infrastruktur handelt, werden zudem die zuständigen Personen mittels E-Mail benachrichtigt, sollte ein gewisser Schwellwert überschritten werden. Vorgehen und Ablauf
Die Installation des Systems ging denkbar einfach vonstatten. Nach dem Anbringen an die Säulen und einer genauen Ausrichtung wurde das System eingeschaltet, was auch sofort eine Nullkalibrierung initiiert. Im Anschluss daran führt das System eine erste Messung durch und sendet die Daten in die Cloud. Zwischen den Mess- und Sendezyklen schläft das System vollständig und hat damit einen vernachlässigbar niedrigen Energieverbrauch. Eine wichtige Eigenschaft für ein autonomes System, das mehrere Jahre durchhalten muss.
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Überwachung von Spaltbreiten in
Maschinenhalle am Lehrstuhl FAPS
OilSense – MONITORING VON ÖLREINHEIT
Projektbeschreibung In enger Zusammenarbeit mit der Spitra GmbH arbeitete HOREICH an einem System, das eine ständige Überwachung von Maschinen ermöglicht, die an häufig wechselnden Orten zum Einsatz kommen. In diesem Fall handelt es sich um Ölfilteranlagen, die vorübergehend an Produktionsmaschinen installiert sind, um während des Betriebs kontinuierlich Öl zu filtern. Neben einer Überwachung der aktuellen Ölkennzahlen hat die Spitra GmbH dadurch eine ständige Übersicht über den Betriebszustand der eigenen Ölfilteranlagen. Vorgehen und Ablauf
Über die CAN-Bus Schnittstelle des Systems wird das angeschlossene Messgerät ausgelesen, welches in den Ölkreislauf mit eingebunden ist,und in regelmäßigen Abständen den aktuellen Reinheitsgrad des Öls im Kreislauf ermittelt. Die aquirierten Daten werden daraufhin drahtlos in die HOREICH-Cloud übertragen und können vom Computer oder Smartphone aus über ein Dashboard beobachtet werden. Das Übertragunssystem integriert neben bewährten auch die neusten Mobilfunkstandards (NB-IoT, CAT-M, GSM/2G), um eine möglichst hohe Abdeckung zu liefern. Dies ist von hoher Bedeutung, da die Systeme nicht nur deutschland- sondern auch europaweit funktionieren müssen.
Weitere Informationen Die SWA setzt auf LoRaWAN Version des Schachtwächters, da sie bereits ein LoRaWAN-Netzwerk betreibt. Die unterschiedlichen Versionen können im folgenden Link näher betrachtet werden.
Europaweites Monitoring von Ölfilteranlagen
Projektbeschreibung Die Erhaltung von Verkehrsinfrastruktur wie Brücken und Tunnels ist eine der riesige Herausforderung. Ständige Temperaturwechsel, zunehmende Belastung durch Schwerlastverkehr und eindringende Feuchtigkeit setzten gerade Brücken stark zu. Um die Kosten der Instanthaltung niedrig zu halten, ist ständiges Monitoring zunehmend gefragt. HOREICH hat eine Lösung entwickelt, mit welcher sich physikalische Parameter unterhalb von Dehnungsfugen detektieren lassen und so vorbeugend Maßnahmen gegen die unterschiedlichen Arten der Betondegradierung unternommen werden können. Durch Verschleiß der Dehnungsfuge dringt im Laufe der Zeit zunehmend mehr Wasser ein und beschleunigt diese Prozesse. Vorgehen und Ablauf
Das System wurde an der Autobahnbrücke Lauterbachtal der Autobahn A73 bei Coburg installiert und überwacht dort durchgehend die Dehnfuge. Das System unterscheidet Konsequent zwischen unterschiedlichen Messwerten wie Feuchtigkeit, Einstellmaß und Temperatur, die direkt an der Fuge aufgenommen werden. Bei Überschreiten von Grenzwerten kann so ein Alarm gegeben werden.
Weitere Informationen
Messung von Strukturparametern
an Dehnungsfugen bei Brücken
Projektbeschreibung Zur Zulassung von Windtürmen bestehend aus Betonsegmenten, eine Bauweise, die bei sehr großen Windkraftanlagen typisch ist, muss ein Zulassungsprozess durchlaufen werden, der auch die Messung von Spaltmaßen zwischen den Segmenten unter dem Einfluss von starken Winden beinhaltet. Dazu müssen zwischen den Übergängen in horizontaler und vertikaler Richtung entsprechende Sensoren angebracht werden und Messkampagnen bei Unwetter gefahren werden. Aktuell kommt hier nur kabelgebundene Sensorik zum Einsatz, die aufwändig im Nachhinein anzubringen ist und extrem viel Hardware benötigt. Ein drahtloses System für jeden der 40-60 Sensoren, die sich über den Zeitraum im Einsatz befinden, bietet eine deutlich smartere Lösung. Vorgehen und Ablauf
Die Herausforderung lag einerseits darin, die 300mm dicke Stahlbetonhülle des Windturms zu durchdringen, und andererseits, dem Einfluss der elektromagnetischen Strahlung durch den Wechselrichter im Sockel des Windturms zu entgehen. Beide Anforderungen konnten durch die Wahl der NB-IoT- und MIOTY-Funkstandards erfüllt werden. Für einen Testlauf wurden die autonomen Sensorknoten über einen Messzeitraum im Windturm platziert und in regelmäßigen Abständen aktuelle Messwerte gesendet. Nach Ende der Messkampagne konnten die Sensorknoten wieder abgenommen werden und stehen nun für weitere Projekte zur Verfügung. Die einfache Installation und Rückbau sind ein großer Vorteil in diesem Anwendungsfeld.
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Messung von Spalten zwischen
Betonsegmenten zur Zulassung von Windtürmen
Projektbeschreibung Aufgrund auftretender Risse an Säulen in der Eingangshalle am Fraunhofer IIS am Standort in Fürth wird dort eine Langzeitmessung der Rissentwicklung vorgenommen. Dazu wurde ein System vom Typ CrackSense in einigen Metern Höhe an einem kritischen Riss an einer Säule angebracht. Tageszeitliche, sowie jahreszeitliche Verläufe der Rissweitung in Abhängigkeit von der Temperatur können nun bequem über den Online-Zugang jeder Orts abgerufen werden. Das System arbeitet autark und sendet Messwerte im zwei-Stunden-Takt über LPWAN-Netze wie CAT-M1 und Narrowband-IoT direkt ins Internet. Vorgehen und Ablauf
Aufgrund der zylindrischen Form der Säulen wurde eine spezielle Befestigung angefertigt, die sich an die Säule anschmiegt und eine sichere Messung des Risses erlaubt. Da eine Nullkalibrierung des System beim Neustart sofort initiiert wird, stellen solche Aufbauten jedoch kein Problem dar. Das System soll mindestens für ein Jahr die Entwicklung des Risses aufnehmen und herausfinden, ob sich starke Veränderungen über den Jahresverlauf ergeben.
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Überwachung von Spaltbreiten
am Fraunhofer IIS in Fürth
Schachtwächter – MONITORING VON SCHACHTANLAGEN
Projektbeschreibung Die Stadtwerke Augsburg sind Vorreiter im Bereich der Digitalisierung der Stadt mit IoT-Sensorik. Dank ihres umfassenden LoRaWAN-Netzwerks könnten weitere LoRa Knoten meist unkompliziert in das bestehende Netz eingebracht werden. Auch die Überwachung von Schachtanlagen der Wasserversorgung sollte Bestandteil werden, um sofort Warnungen bei Überflutung der Schächte und unbefugtem Öffnen zu erhalten. Vorgehen und Ablauf
Vor der Installation musste festgestellt werden, ob in den vorgesehenen Schachtanlagen entsprechend ausreichend Empfang herrscht, um die Datenpakete zuverlässig zum nächsten Gateway zu senden. Nach den Tests wurden die Schachtwächter installiert, wobei sowohl Schächte neuerer Bauart mit rechteckigen Türen als auch ältere Schächte mit runden Öffnungslucken die Flexibilität des Schachtwächter Systems auf die Probe stellten. Um letzendlich ausreichend Empfang zu haben, wurde die adaptive Datenrate (ADR) von automatisch auf manuell umgestellt, um den Spreadingfactor auf den optimalen Wert zu setzen (SF11).
Weitere Informationen Die SWA setzt auf LoRaWAN Version des Schachtwächters, da sie bereits ein LoRaWAN-Netzwerk betreibt. Die unterschiedlichen Versionen können im folgenden Link näher betrachtet werden.
HOREICH stattet die Stadtwerke Augsburg (SWA) mit Schachtwächter-Systemen aus
