Structural Health Monitoring

Ständige Überwachung der Bausubstanz zur gezielten präventiven Wartung von Strukturen und Bauten

Funktionsweise

Grosse Gebäude und Bauwerke können im Schadensfall zu einer Gefahr für Anwohner und die angrenzende Bevölkerung werden. Daher gilt die präventive Wartung dieser Strukturen als oberstes Prinzip. Durch eingebaute Sensor-Kabel können die Betreiber Veränderungen der Bausubstanz nicht nur an der Oberfläche, sondern auch in deren Inneren zeitnah feststellen und lokalisieren. Erst so wird eine zielgerichtete und massgeschneiderte Wartung möglich.

Armierte Dehnungssensor-Kabel können innen und aussen am Bauwerk installiert werden und registrieren kleinste Veränderungen und Bewegungen. Vorgespannte Dehnungskabel erlauben auch Stauchungen festzustellen und zu lokalisieren. In gewissen Fällen werden auch vibrationssensitive Glasfaserkabel verbaut um Mikro-Risse bei deren Entstehung sofort zu detektieren.

Brillouin- und Rayleigh-basierte Geräte kommen hier zum Einsatz. Da die Vorgänge in Baustrukturen in der Regel keine hohe Dynamik aufweisen, können mobile Messgeräte abwechselnd an verschiedenen Gebäuden und Bauwerken zum Einsatz kommen, da eine Rund-um-die-Uhr Überwachung nicht notwendig ist. Somit können Kosten optimiert werden. Es empfiehlt sich jedoch alle zu überwachenden Bauten von Anfang an mit Sensorkabeln auszurüsten. Eine nachträgliche Installation ist zwar möglich, beschränkt sich allerdings nur noch auf die Oberfläche.

Brillouin Geräte beobachten die Frequenzverschiebung der Seitenbänder und wandeln diese in Dehnungsangaben um. Heutige Geräte sind in der Lage, Verschiebungen im Bereich von wenigen Micro-Strain (Mikrometer pro Meter) zu messen.

Um die Haftung zwischen Struktur und Sensorkabel zu erhöhen, bieten wir Dehnungssensor-Kabel oft auch mit strukturierter Oberfläche an. Immer häufiger werden auch kombinierte Hybrid-Kabel eingesetzt, welche sowohl Bewegungen als auch Vibrationen und Geräusche detektieren.

VORTEILE

  • Zugang zu kritischen Daten: Zugang zu Daten aus dem Inneren von Bauwerken möglich
  • Kontinuierliche Datenerhebung: Quantifizierbare „Vorher / Nachher“ Vergleiche nach Vorfall möglich
  • Wartungsfreie Installation: Wartungsfreie Sensoren gewähren Langzeit-Betrieb über Jahrzehnte

Anwendungsbeispiele

Pipeline Monitoring

Dehnungskabel werden je nach Anwendungszweck entweder direkt am Rohrsystem fixiert, oder aber in einem Abstand von wenigen Metern im Erdreich vergraben. Um die Leitung (Öl, Gas, Dampf, Wasser etc.) auf Leckage zu überwachen kommen akustische oder temperatursensitive Kabel zum Einsatz. Die Lokalisierung einer Problemstelle geschieht auf wenige Meter genau.

Eingesetzte Produkte: BRUsens DSS V3, BRUsens DSS V4, BRUsens  DAS AC1, BRUsens DAS AC2

Brücken und Gebäude

Brücken und Gebäude sind entweder durch Langzeit Veränderungen, oder aber durch nicht-vorhersehbare Vorkommnisse wie Erdbeben oder Einschlag (Steinschlag, Lastwagen-Unfall) gefährdet. Langzeit Veränderungen lassen sich kontinuierlich beobachten. Im Falle von überraschenden Vorkommnissen wird oft ein Vorher-Nachher Vergleich der Messdaten vorgenommen.

Eingesetzte Produkte: BRUsens DSS V9, BRUsens DAS AC1

Pfahl Monitoring

In technologisch führenden Ländern werden immer häufiger auch grosse Gebäudekomplexe auf deren Langzeitverhalten beobachtet. Eine einseitige Absenkung der Fundamente soll frühzeitig erkannt, und behoben werden können. Hierzu werden Dehnungskabel direkt in die Fundament-Pfeiler verbaut. Externe Anschluss-Kästen erleichtern den Zugang zu sporadischen Messungen für „Vorher-Nachher“-Vergleiche.

Eingesetzte Produkte: BRUsens DSS V1, BRUsens DSS V9

Dämme & Staumauern

Dämme und Staumauern sind nicht nur durch Bewegungen der Struktur an sich, sondern auch durch Erdbeben und Sickerstellen gefährdet. Um Feuchtigkeit und Durchfluss in Dammanlagen frühzeitig zu erkennen kommen oft auch heizbare Temperaturkabel zum Einsatz. In Kombination mit Dehnungskabel können Brillouin-Geräte beide Einwirkungen zur selben Zeit beobachten.

Eingesetzte Produkte: BRUsens DSS V1, BRUsens DSS V9

Produkte

BRUsens DSS V1
BRUsens DSS V1
BRUsens DSS V1
Verteiltes faseroptisches Dehnungsmesskabel, nichtmetallisch, hohe Dehnungsempfindlichkeit, mit einem EPR-Außenmantel, für Dehnungsmessungen bis zu 1% Produktdatenblatt
BRUsens DSS V3
BRUsens DSS V3
BRUsens DSS V3
Verteiltes faseroptisches Dehnungsmesskabel mit Metallbündelader, metallischen Armierungsdrähten und einem strukturierten PA-Außenmantel zur Dehnungsmessung bis zu 1% Produktdatenblatt
BRUsens DSS V4
BRUsens DSS V4
BRUsens DSS V4
Verteiltes faseroptisches Dehnungsmesskabel mit Metallbündelader und einem PA-Außenmantel zur Dehnungsmessung bis zu 1% Produktdatenblatt
BRUsens DSS V9
BRUsens DSS V9
BRUsens DSS V9
Verteiltes faseroptisches Dehnungsmesskabel mit Metallbündelader und einem strukturierten PA-Außenmantel zur Dehnungsmessung bis zu 1% Produktdatenblatt
BRUsens DAS AC1
BRUsens DAS AC1
BRUsens DAS AC1
Verteiltes faseroptisches Akustikmesskabel mit Metallbündelader und einem PA-Außenmantel Produktdatenblatt
BRUsens DAS AC2
BRUsens DAS AC2
BRUsens DAS AC2
Verteiltes faseroptisches Akustikmesskabel mit Metallbündelader, Stahldrahtarmierung und PA-Außenmantel Produktdatenblatt

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