Verformungsüberwachung - Deformation monitoring
Die Deformationsüberwachung (auch als Deformationserfassung bezeichnet ) ist die systematische Messung und Verfolgung der Änderung der Form oder der Abmessungen eines Objekts infolge von Spannungen, die durch aufgebrachte Lasten verursacht werden. Die Verformungsüberwachung ist eine Hauptkomponente der Protokollierung von Messwerten, die zur weiteren Berechnung, Verformungsanalyse, vorausschauenden Wartung und Alarmierung verwendet werden können.
Die Deformationsüberwachung bezieht sich hauptsächlich auf den Bereich der angewandten Vermessung , kann aber auch auf den Tiefbau, den Maschinenbau, den Bau und die Geologie bezogen sein. Die zur Verformungsüberwachung verwendeten Messgeräte hängen von der Anwendung, der gewählten Methode und dem bevorzugten Messintervall ab.
Messgeräte
Messgeräte (oder Sensoren) können in zwei Hauptgruppen unterteilt werden: geodätische und geotechnische Sensoren. Beide Messgeräte können in der modernen Verformungsüberwachung nahtlos kombiniert werden.
- Geodätische Messgeräte messen georeferenzierte (relativ zu festgelegten Orten außerhalb des Überwachungsbereichs) Verschiebungen oder Bewegungen in einer, zwei oder drei Dimensionen. Es umfasst die Verwendung von Instrumenten wie Totalstationen , Pegeln , InSAR und Empfängern von globalen Navigationssatellitensystemen .
- Geotechnische Messgeräte messen Verschiebungen oder Bewegungen und damit verbundene Umwelteinflüsse oder -bedingungen ohne externe Georeferenzierung. Es umfasst die Verwendung von Instrumenten wie Extensometern , Piezometern , Druckmessern , Regenmessgeräten , Thermometern , Barometern , Neigungsmessern , Beschleunigungsmessern , Seismometern usw.
Anwendung
Für die folgenden Anwendungen kann eine Verformungsüberwachung erforderlich sein:
- Dämme
- Straßen
- Tunnel
- Brücken und Viadukte
- Hochhäuser und historische Gebäude
- Stiftungen
- Baustellen
- Bergbau
- Erdrutsch Bereiche
- Vulkane
- Siedlungsgebiete
- Erdbebengebiete
Methoden
Die Verformungsüberwachung kann manuell oder automatisch erfolgen. Manuelle Verformungsüberwachung ist der Betrieb von Sensoren oder Instrumenten von Hand oder das manuelle Herunterladen gesammelter Daten von Verformungsüberwachungsinstrumenten. Automatischer Verformungsüberwachungsbetrieb einer Gruppe von Software- und Hardwareelementen zur Verformungsüberwachung, für deren Funktion nach der Einrichtung keine menschlichen Eingaben erforderlich sind.
Beachten Sie, dass die Deformationsanalyse und Interpretation der vom Überwachungssystem gesammelten Daten nicht in dieser Definition enthalten ist.
Für die automatische Verformungsüberwachung müssen Instrumente mit einer Basisstation kommunizieren. Zu den verwendeten Kommunikationsmethoden gehören:
- Übertragungskabel ( RS-232 , RS-485 , Glasfaser )
- Lokales Netzwerk ( LAN )
- WLAN ( WLAN )
- Mobilkommunikation ( GSM , GPRS , UMTS )
- WiMax
Regelmäßigkeit und Zeitplanung
Die Regelmäßigkeit der Überwachung und das Zeitintervall der Messungen müssen je nach Anwendung und zu überwachendem Objekt berücksichtigt werden. Objekte können sowohl eine schnelle Hochfrequenzbewegung als auch eine langsame, allmähliche Bewegung erfahren. Beispielsweise kann eine Brücke aufgrund des Einflusses von Verkehr und Wind mit einer Zeitspanne von einigen Sekunden schwingen und sich aufgrund tektonischer Veränderungen allmählich verschieben.
- Regelmäßigkeit : reicht von Tagen, Wochen oder Jahren für die manuelle Überwachung bis hin zu kontinuierlich für automatische Überwachungssysteme.
- Messintervall : reicht von Sekundenbruchteilen bis zu Stunden.
Deformationsanalyse
Bei der Deformationsanalyse geht es darum festzustellen, ob eine gemessene Verschiebung signifikant genug ist, um eine Reaktion zu rechtfertigen. Deformationsdaten müssen auf statistische Signifikanz überprüft und dann anhand festgelegter Grenzwerte überprüft und überprüft werden, um festzustellen, ob Bewegungen unterhalb festgelegter Grenzwerte potenzielle Risiken beinhalten.
Die Software erfasst Daten von Sensoren, berechnet aussagekräftige Werte aus den Messungen, zeichnet Ergebnisse auf und kann verantwortliche Personen benachrichtigen, wenn der Schwellenwert überschritten wird. Ein menschlicher Bediener muss jedoch überlegte Entscheidungen über die angemessene Reaktion auf die Bewegung treffen, z. B. unabhängige Überprüfung durch Inspektionen vor Ort, reaktive Kontrollen wie strukturelle Reparaturen und Notfallmaßnahmen wie Abschaltprozesse, Eindämmungsprozesse und Evakuierung des Standorts.
Siehe auch
Verweise
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- Fortschritte bei der RTK- und Nachbearbeitungsüberwachung mit Einzelfrequenz-GPS
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