Entwicklung einer NDT-Brückenlösung auf der Grundlage der RTK-Technologie
Projekt in Kürze: Wir entwickelten ein Hard- und Softwaresystem zur kontinuierlichen Brückenüberwachung, das auf Echtzeit-Kinematik-Technologie (RTK) und GNSS-Empfängern basiert. Das System überträgt Daten zehnmal pro Sekunde an das Überwachungszentrum, sodass der Zustand des Bauwerks kontinuierlich überwacht werden kann. Mit dieser Lösung kann unser Kunde den Wartungsplan und die Kosten optimieren und die Lebensdauer der Brückeninfrastruktur verlängern.
Ein ähnliches System kann für Strukturen entwickelt werden, die eine kontinuierliche Überwachung erfordern, wie z. B. Gebäude, Hochhäuser oder Eisenbahnen.
Kunde und Herausforderung
Unser Kunde, ein Brückeninstandhaltung-Unternehmen in einem erdbebengefährdeten Gebiet, suchte eine Lösung zur kontinuierlichen Überwachung der Brückenstabilität. Promwad erhielt den Auftrag, ein System zu entwickeln, das in der Lage sein würde, alle frühen Anzeichen von Verformungen oder strukturellen Schäden über die gesamte Brückenspanne in Echtzeit zu überwachen.
Lösung
Wir entwickelten ein umfassendes Hardware- und Softwaresystem mit folgenden Kernkomponenten:
- Rover und Basisstationen: Die mit hochpräzisen GNSS-Empfängern ausgestatteten Geräte werden an strategischen Punkten auf der Brücke installiert, um deren Geometrie und Zustand zu messen. Die RTK-Technologie bietet eine Messgenauigkeit im Millimeterbereich und ermöglicht die Echtzeitüberwachung von Deformationen, die durch Umwelteinflüsse wie Wind, Vibrationen oder seismische Aktivitäten verursacht werden.
- Kommando- und Kontrollzentrum: Hier werden die von den Rovern gesammelten Daten verarbeitet und analysiert. Die Bediener erhalten Echtzeitdaten über den Zustand der Brücken.
Derzeit arbeitet die Lösung unseres Kunden im manuellen Überwachungsmodus, aber parallel dazu arbeitet das Promwad-Team an der Integration mit automatisierten Entscheidungssystemen. Durch die Automatisierung wird der Einfluss menschlicher Faktoren verringert und die für die Aktivierung von Alarmprotokollen erforderliche Zeit verkürzt.
- Software, die Daten von Rovern sammelt, verarbeitet und anspruchsvolle Analysen durchführt, um Anomalien zu erkennen und zerstörerische Prozesse vorherzusagen. Die Software erkennt Veränderungen in der Geometrie der Brücke - Durchbiegung, Vibrationen oder strukturelle Verschiebungen - und schlägt darauf basierend Präventivmaßnahmen vor. Meistens handelt es sich dabei um Verkehrsbeschränkungen oder Wartungsinspektionen.
Datenübertragung von den Rovern zum Kontrollzentrum über drahtlose Kommunikationskanäle auf der Grundlage der LTE-Technologie.
Das System arbeitet mit einer Frequenz von 10 Hz und aktualisiert die Daten zehnmal pro Sekunde. Die Positioniergenauigkeit der Rover beträgt, basierend auf Korrekturdaten der Basisstation, 3–5 Millimeter. Der Winkelgenauigkeit zwischen Basisstation und Rovern liegt unter 0,01 Grad. Dadurch kann der Betreiber sofort auf Unregelmäßigkeiten und potenzielle Gefahren reagieren.
Geschäftswert
Der Kunde erhielt ein System, das die Sicherheit der überwachten Brücken in seismisch aktiven Regionen gewährleistet. Durch die kontinuierliche Überwachung kann das Unternehmen frühzeitige Anzeichen von Schäden erkennen und präventive Maßnahmen ergreifen. Damit wird das Risiko eines katastrophalen Versagens verringert, die Wartungsplanung und -kosten werden optimiert, und die Lebensdauer der Brückeninfrastruktur wird verlängert.
Ein ähnliches System kann für jede Struktur entwickelt werden, bei der eine kontinuierliche Überwachung der gesamten Konstruktion erforderlich ist, z. B. für Gebäude oder Bahninfrastrukturen.
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