Bahnüberwachung mit LoRa star IoT-Technologie: Ihre Fragen werden beantwortet
Die Eisenbahninfrastruktur ist für die moderne Gesellschaft von zentraler Bedeutung - und jedes Versagen kann kostspielig sein, was Menschenleben und Investitionen angeht. Deshalb ist es wichtig, die Sicherheit von Gleisen und anderen Bauwerken durch detaillierte, regelmäßige Überwachung zu gewährleisten. Die Durchführung von automatisierten topografischen Vermessungen kann jedoch aufgrund der erforderlichen Wartung vor Ort sehr zeitaufwändig sein, ganz zu schweigen von manuellen Vermessungen. Aus diesem Grund setzt die Bahnindustrie zunehmend auf LoRa star-Funknetze, um Daten von entfernten Sensoren zu sammeln.
Um dieses wichtige Thema zu vertiefen, hat sich Worldsensing mit dem führenden Unternehmen für Infrastrukturüberwachung Sixense zusammengetan und ein kostenloses Webinar zum Thema "Bahnüberwachung durch LoRa star IoT und topografische Vermessungstechnologien" angeboten. An dem Webinar nahmen James Saunders, Business Development Manager bei Sixense, und drei Experten von Worldsensing teil: Ignasi Garcia-Milà Vidal, Rail Project Manager, Angela Lluch Gracia, Application Engineer, und Matt Azzopardi, UK Sales Manager.
In diesem Blog finden Sie ihre Antworten auf die Fragen, die während der Veranstaltung gestellt wurden.
Fragen
Welche Erfahrungen haben Sie mit Vandalismus und Diebstahl gemacht?
Zwei- oder dreiachsig: Was ist effektiver bei der Eisenbahnüberwachung?
Welche Industriezweige könnten mehr von der Fernüberwachung profitieren, insbesondere jetzt bei einer Pandemie?
Wie würden Sie Stern- und Mesh-Funknetztopologien (RF) vergleichen?
Wie hoch ist die Genauigkeit der verschiedenen Arten der Gleisüberwachung?
Haben Sie Beispiele für Anwendungen von Laserdistanzmessern?
Können Kippmessgeräte nur horizontal ausgerichtet werden?
Was veranlasst einen Neigungsmesser, Daten an das Gateway zu senden?
Bieten Sie Software zur Berechnung von Überhöhung und Verdrehung an?
Verfügen Sie über ein intelligentes System zur Filterung von Fehlalarmen, die durch Temperaturschwankungen in der Schiene verursacht werden?
Müssen Sie die Koordinatenänderungen der installierten Gleisneigungsmesser überprüfen, um absolute Verschiebungen zu erhalten?
Welche Erfahrungen haben Sie mit Vandalismus und Diebstahl gemacht?
James Saunders: Wir haben ziemlich viel Glück gehabt. Bei vielen Produkten, die wir herstellen, kann man die Instrumente so installieren, dass man wirklich versuchen muss, sie zu zerstören oder sie aus dem Projekt zu entfernen. Sie sind nicht besonders interessant [für Vandalen]. Neigungsmesser haben einen geringeren Wert und sind manchmal leichter zu stehlen. Aber AMTSs [Automated Motorized Total Stations] sind zwar offensichtlich hochwertigere Instrumente, werden aber normalerweise an einem Mast oder einer Struktur angebracht. Die Prismen selbst sind nicht so teuer.
Glücklicherweise sind die einzigen Dinge, die bisher bei Projekten manchmal verschwunden sind, die Solarpaneele, die wir mit unseren AMTSs aufstellen.
Zwei- oder dreiachsig: Was ist effektiver bei der Eisenbahnüberwachung?
Angela Lluch: Beide können den Zweck erfüllen, da wir über subhorizontale Strukturen sprechen. Wir sind an der Überwachung entlang zweier Achsen interessiert, also könnten biaxial oder triaxial perfekt funktionieren. Triaxial hat den Vorteil, dass es in jeder Position installiert werden kann. Sie könnten auch für andere Anwendungen eingesetzt werden, z. B. für die Überwachung von vertikalen oder subvertikalen Strukturen oder Tunnelabschnitten, bei denen sie nicht nur in horizontaler Richtung installiert werden müssen.
Welche Industriezweige könnten mehr von der Fernüberwachung profitieren, insbesondere jetzt bei einer Pandemie?
Ignasi Garcia-Mila: Es gibt mehrere Sektoren, die von der Fernüberwachung profitieren könnten. Ich glaube wirklich, dass sie die Betriebskapazität in mehreren Industriezweigen verbessert. Aber lineare Infrastrukturen wie Eisenbahnen oder Autobahnen, bei denen mehrere Elemente auf ihren baulichen Zustand überwacht werden müssen, sind für die Fernüberwachung viel interessanter.
James Saunders: Ich denke, gerade jetzt sollten wir Besuche vor Ort nicht als selbstverständlich ansehen. Mit einem automatisierten System können wir diese Besuche einsparen. Wir sehen auch, dass viele Staudammbesitzer und Bergbauunternehmen nach automatisierten Lösungen suchen.
Wie würden Sie Stern- und Mesh-Funknetztopologien (RF) vergleichen?
Angela Lluch: Der Hauptunterschied zwischen einer Stern- und einer Mesh-Topologie ist die Art und Weise, wie die Daten übertragen werden. In einer Sterntopologie ist das ganz einfach. Die Daten gehen von den Knotenpunkten zum Gateway. In einer Mesh-Topologie können die Daten keine so großen Entfernungen zurücklegen und benötigen daher Zwischengeräte, so genannte Repeater, damit die Daten weiter von Gerät zu Gerät springen können, bis sie ihr endgültiges Ziel, das Gateway, erreichen.
Wenn eines dieser Geräte ausfällt, sind auch alle anderen Geräte betroffen. Bei einem Eisenbahnprojekt besteht ein höheres Risiko einer Unterbrechung des kritischen Pfades, da die Geräte meist entlang einer Strecke installiert sind. In jedem Fall können beide Systeme für die Eisenbahnüberwachung nützlich sein, wenn es nicht um große Bereiche geht, die abgedeckt werden müssen. Andernfalls sollten wir Sterntopologien in Betracht ziehen.
Wie hoch ist die Genauigkeit der verschiedenen Arten der Gleisüberwachung?
Matt Azzopardi : Bei den Neigungsmessern hängt die Frage wirklich davon ab, welche Art von Bereich Sie betrachten. Die Genauigkeit bei einem Bereich von plus/minus 2º beträgt 0,0025º und bei 86º - wir haben ein Neigungsmessgerät, das plus/minus 90º messen kann - liegt sie bei 0,06º.
James Saunders: Bei einem AMTS hängt es davon ab, wie man es einrichtet, solange man die Reichweite der Totalstation nicht überschreitet - etwa 120 Meter. Sie erhalten Millimetergenauigkeit: plus oder minus 1 mm. Wenn Sie diesen Bereich erweitern, funktioniert das System zwar immer noch, aber Sie verlieren an Genauigkeit.
Haben Sie Beispiele für Anwendungen von Laserdistanzmessern?
Angela Lluch: Ja, sie werden in Tunneln eingesetzt, um den Konvergenzabstand zu ermitteln. Sie können auch in Schächten oder jeder Art von Ausgrabung zur Überwachung von Bewegungen installiert werden, um zu erfahren, ob sich der Schacht ausdehnt oder zusammenzieht. Sie können auch zur Überwachung von Hängen eingesetzt werden, zum Beispiel, wenn wir Bereiche entdeckt haben, in denen wir Steinschlag erwarten. In diesem Fall können wir den Tiltmeter einfach auf den Felsen oder die Masse richten und sehen, ob sich der Abstand im Laufe der Zeit ändert.
Es gibt viele, viele andere Anwendungen, bei denen wir Laserknoten zur Überwachungeinsetzen könnten .
Können Kippmessgeräte nur horizontal ausgerichtet werden?
Angela Lluch: Das kommt auf den Messbereich an. Unser Neigungsmesser reicht von null bis plus oder minus 90º, er kann also jede Ausrichtung messen. Wenn Sie jedoch ein Neigungsmessgerät eines anderen Herstellers verwenden, müssen Sie den Messbereich überprüfen, den dieser bietet.
Was veranlasst einen Neigungsmesser, Daten an das Gateway zu senden?
Angela Lluch: Jede auf dem Neigungsmesser aufgezeichnete Messung wird per Funk an ein Netz gesendet; sie ist nicht an einen Schwellenwert gebunden. Die Häufigkeit hängt von der für jedes Gerät gewählten Abtastrate und von der Anzahl der an das Netz angeschlossenen Sensoren ab. Der Sensor bleibt inaktiv und wird nur zum Messen und Senden von Daten aufgeweckt.
Bieten Sie Software zur Berechnung von Überhöhung und Verdrehung an?
Angela Lluch: Über das Connectivity Management Tool ist es möglich, die Berechnung der Überhöhung einzurichten.
Verfügen Sie über ein intelligentes System zur Filterung von Fehlalarmen, die durch Temperaturschwankungen in der Schiene verursacht werden?
Ignasi Garcia-Mila: Unsere neuen Geräte bieten einen Durchschnittswert für Datensätze, der zum Filtern verrauschter Daten verwendet werden kann.
Müssen Sie die Koordinatenänderungen der installierten Gleisneigungsmesser überprüfen, um absolute Verschiebungen zu erhalten?
Angela Lluch: Ja, wie im Webinar erläutert, können Neigungsmesser nur relative Bewegungen liefern, die mit den Null- oder Anfangsmesswerten verrechnet werden müssen. Als Ergebnis erhalten Sie eine differentielle Bewegung über die Zeit. Wenn Sie an absoluten Bewegungen oder Koordinaten interessiert sind, müssen Sie eine topografische Vermessung durchführen.
Um mehr zu erfahren, sehen Sie sich jetzt das Webinar an.
