Neue Lösungsansätze im geotechnischen Monitoring mit faseroptischer Sensorik Dr. Herbert Döller Ing. Günther Neunteufel
Gruppe FOS seit 2009 Safibra s.r.o. 25 Mitarbeiter Infra Sensor Solution in Holland Dr. Döller Vermessung ZT GmbH Office Waidhofen/Thaya 5 Mitarbeiter NBG Holding Waidhofen / Thaya Office Zwettl 25 Mitarbeiter 45 Mitarbeiter
Inhalt Methodenübersicht FOS <-> Ingenieurgeodäsie Projekte Brücke Groß Haslau Monitoring Tunnelschalen Rekawinkel und Dürreberg Hilfsbrücke Schärding Partner Sohlkanal Bosrucktunnel Rissdetektion Patschertunnel DAMS (Distributed Acoustic Monitoring System) Testcenter Feldlabor Grafenschlag Safibra Hangrutschung Safibra Brückenüberwachung Eyewatch (ObjectSense)
Methodenübersicht Applikation Sensorprinzip Anwendungen Strain sensing (Dehnungsmessung diskret) DAS (Distributed Acoustic Sensing) (Distribuiertes akustisches Monitoring) FBG-Sensor Brückenmonitoring Tunnelschalenüberwachung Schienendeformation Objektsetzungsmessung Mastenmessung Lastmessung bei Bahn-und Strasseninfrastruktur Rissüberwachung in Objekten Structural health monitoring Zutrittskontrolle für outdoorcabinets Rayleigh scattering Stein-u. Baumschlagmonitoring Zugmonitoring Murendetektion Zutrittsüberwachung/Objekt schutz Pipelineüberwachung
Methodenübersicht Applikation Sensorprinzip Anwendungen DTS (Distributed Temperature Sensing) DTSS (Distributed Temperatur and Strain Sensing) (Distribuierte Dehnungsund Temperaturmessung) Brillouin Fernwärme/Fernkältemessung Brandüberwachung Dammüberwachung Hangrutschung Trag-und Zugseilüberwachung Structural health monitoring Medizintechnik Fiberoptisches Mikrofon Lärmmessung
Vorteile der faseroptischen Sensorik - keine Diskretisierung durch Objektpunkte - Messungen sind nicht nur an der Oberfläche der Objekte möglich - Genauigkeit (μm!) - kein Aufbau einer aufwändigen Sensorinfrastruktur (Energie, Kommunikation, etc.) vor Ort - kaum Betreuungsaufwand der Sensortechnik (z.b.: Robotertachymeter) vor Ort - Sicherheitsrelevante Aspekte: kaum Betretung der Infrastrukturen - Ökonomische Aspekte: Gleis- und Straßensperren ; Betriebsunterbrechungen nach Installation
NO POWER, NO BRAIN ON SITE (bis zu 20 km FBGuard, Helios) vorhandene LWL-Infrastruktur
Brücke Groß Haslau (Niederösterreich) seit 2010 in Betrieb Neubau - Bahnbrücke über Bundesstraße Risse zufolge Fundamentsetzung klassische tachymetrische Ingenieurgeodäsie wg. Gefahr in Verzug Langzeitbeobachtung mit FOS FBG Sensorik
Brücke Groß Haslau (Niederösterreich) Dehnungssensoren Splicebox Vertikal-Gleis-Sensor
Brücke Groß Haslau (Niederösterreich) Dehnungssensoren Temperatursensoren Vertikalsensoren für Gleisbewegung
Brücke Groß Haslau (Niederösterreich) Dehnungssensor - vertikal
Tunnel Rekawinkel und Dürreberg (Niederösterreich) seit 2011 in Betrieb - Dehnungssensor
Tunnel Rekawinkel und Dürreberg (Niederösterreich) Dehnungssensor D1 (Kurzzeitbetrachtung)
Hilfsbrücke Schärding (Oberösterreich) seit April 2014 in Betrieb
Hilfsbrücke Schärding FOS Messlatte
Hilfsbrücke Schärding Luftsäcke - dynamisch
Hilfsbrücke Schärding - statisch
Hilfsbrücke Schärding dynamischer Lösungsansatz
Sohlkanalüberwachung Bosrucktunnel (OÖ, Stmk.) seit November 2013 in Betrieb
Sohlkanalüberwachung Bosrucktunnel Deckelsensor Sanierungsvorschlag ÖBB - ARGE
Sohlkanalüberwachung Bosrucktunnel Baumaschinen Setzungsmessung Sohlkanal FBG Sensor
Rissdetektion Patschertunnel (Tirol) seit Sommer 2014 in Betrieb Abb.: Portal B, km 82,837 Abb.: Verkabelung Abb.: Europabrücke
Rissdetektion Patschertunnel
Rissdetektion Patschertunnel
Forschung und Akkreditierung FOS 1. FFG Forschungsprojekt 840530 (2013 bis 2015 lfd.): Einsatz von faseroptischen Sensoren im Bereich der ÖBB Infrastruktur für die ÖBB-Infrastruktur AG, Wien Projektpartner : Dr. Döller ZT GmbH NBG-Holding TU Graz HBM 2. Akkreditierung für Langzeitinstallationen:
DAMS (Distributed Acoustic Monitoring System) (Stmk.) seit 2012 in Betrieb
DAMS (Distributed Acoustic Monitoring System)
Testcenter Feldlabor Grafenschlag Standort Messung Kabelverlegung Helios Teststrecke (EK beliebige Länge)
Safibra - Embankment monitoring (Hangrutschüberwachung) Installation
Safibra - Embankment monitoring (Hangrutschüberwachung) Daten Visualisierung Online Farb Scale Verformungsgrad
Safibra - Embankment monitoring (Hangrutschüberwachung) Landsliding monitoring- data (Hangrutsch Überwachungsdaten) blaue Linien Zeitreihe der Dehnung von einem Sensor während 500 Stunden rote Kreise - Hangrutschung ca. 1 cm durch Regen verursacht
Safibra - Brückenüberwachung Structure health monitoring 8 Dehnungssensoren (4 Standard, 4 eckig) 2 Verschiebung + Temperatursensoren 2 Neigungssensoren ( Inklinometer )
Safibra - Brückenüberwachung Installation
Safibra - Brückenüberwachung Auswertung blaue Linie - Zeitentwicklung der Dehnung von einem Sensor während 96 Stunden Schwellwert Schwellwert
ObjectSense Prinzip changes of the position with respect to the fixing point light from the light source is reflected- detection of different signal when reflected from different points
ObjectSense Optical device Messsystem
ObjectSense Installation
ObjectSense Datenvisualisierung hier wurde ein Belastungstest mit 300kg am Gleis durchgeführt [mm]
ObjectSense Datenvisualisierung Zugüberfahrt beim Sensorpunkt [mm]
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Kontakt: office.zwettl@doeller.biz