ShapeArray mit Worldsensing: die ultimative Frage-und-Antwort-Liste

Die umfangreichen Integrationsmöglichkeiten von Worldsensing wurden im Februar erweitert, als Worldsensing eine Partnerschaft mit Measurand Instruments bekannt gab. Im Rahmen dieser Initiative wurde die beliebte ShapeArray-Produktfamilie von Measurand zur Messung von Boden- und Strukturverformungen in die Liste der Technologien aufgenommen, die mit Worldsensing-Datenloggern einfach und kostengünstig überwacht werden können.

Um herauszufinden, was dies für geotechnische Ingenieure und andere Kundengruppen bedeutet, haben wir vor kurzem ein Webinar"Measurand und Worldsensing 101" veranstaltet. Das Webinar wurde von Matthew Miller, Technical Services and Instrumentation Specialist bei Measurand, und Juan Pérez Arcas, Worldsensing Geotechnical Engineer und Worldsensing-Experte, geleitet und zog ein breites Publikum aus der ganzen Welt an.

Und sie stellten eine Vielzahl von Fragen, die während der Sitzungen nicht beantwortet werden konnten. Hier ist also die ultimative Frage-und-Antwort-Liste zur Integration von Measurand ShapeArray und Worldsensing Worldsensing.

Fragen

• Wenn wir ein Edge-Gateway mit CMT (Connectivity Management Tool) erwerben, werden die Daten dann nur auf dem Gateway gespeichert, oder können sie in regelmäßigen Abständen auf einen Server eines Drittanbieters übertragen werden?
• Können die Gateways in den Mesh-Modus geschaltet werden, anstatt in einer Sterntopologie zu arbeiten?
• Können wir Funk-Repeater über Entfernungen von mehr als 12 km / 7,5 Meilen oder bei fehlender direkter Sichtverbindung hinzufügen?
• Wie hoch ist der Preis für geräuschlose oder nicht überwachte ShapeArray-Segmente im Vergleich zu normalen Segmenten? Sind diese Segmente immer gleich lang - 500 mm - oder können sie auch länger sein?
• Kann der Datenlogger einen Multiplexer verwenden, um mehrere Schwingsaitensensoren zu messen?
• Fallen monatliche Kosten für die Datenlogger-Software CMT an?
• Gibt es eine webbasierte Lösung, die die ShapeArray Raw2Data-Konvertierung durchführen kann? Erfolgt die Datenverarbeitung immer noch manuell mit SAASuite oder kann sie automatisch mit dem Gateway verarbeitet werden?
• Können Sie den Datenlogger in einer Unterputzdose unter der Erde installieren? Gibt es Probleme mit der Funkantenne, z. B. bei der Unterputzmontage auf der Fahrbahn?
• Wie gehen Sie mit Datenlogger-Messwerten bei extremen Temperaturen um?
• Wie viele Neigungsmesser-Segmente kann der Worldsensing-Datenlogger verarbeiten?
• Wie hoch ist die maximale Ablesehäufigkeit eines ShapeArray, das mit dem Worldsensing-Datenlogger ausgestattet ist?
• Kann der digitale Knoten die Rohdaten in englische technische Einheiten umwandeln?
• Wie hat Measurand vor der Integration des Worldsensing-Datenloggers Daten gesammelt?
• Erfolgt die Kommunikation über das Mobilfunknetz oder über ein separates Funknetz? Wenn es sich um ein Funknetz handelt, fallen monatliche Kosten an?
• Können Sie den digitalen Logger über Batterien oder eine externe Stromquelle mit Strom versorgen?
• Was macht der Digital Logger während des Funkabdeckungstests? Sucht er nach Gateways? Welche verschiedenen Optionen gibt es und wie wirken sich diese auf den Benutzer aus?
• Ist es möglich, ein ShapeArray und ein Piezometer in der gleichen Bohrung zu installieren?
• Wie widerstehen diese Produkte Vandalismus und extremen Temperaturen?
• Wie funktioniert die Kombination aus ShapeArray und Worldsensing für die Schienengeometrie?

Wenn wir ein Edge-Gateway mit CMT (Connectivity Management Tool) erwerben, werden die Daten dann nur auf dem Gateway gespeichert, oder können sie in regelmäßigen Abständen auf einen Server eines Drittanbieters übertragen werden?

Juan Pérez: Ja, Daten können in regelmäßigen Abständen gepusht werden. Sowohl CMT Edge (OnPrem) als auch CMT Cloud (cloudbasiertes Konnektivitätsmanagement) von Worldsensing enthalten einen FTP-Client, mit dem Sie eine Verbindung zu einem FTP-Server herstellen können, um Daten vom Edge automatisch zu übertragen. Außerdem gibt es weitere Optionen für den Datenzugriff.

Können die Gateways in den Mesh-Modus geschaltet werden, anstatt in einer Sterntopologie zu arbeiten?

Juan Pérez: Nein, das können sie nicht. Derzeit ist Worldsensing ein Sterntopologie-Netz. Das Langstrecken-Sternfunknetz ist die beste Topologie für großflächige Projekte im Bauwesen, im Tagebau, bei Abraumhalden, linearen Infrastrukturtunneln, bei der Eisenbahnüberwachung und so weiter. Bei einigen Anwendungen, insbesondere im Untertagebau, könnte die Möglichkeit der Wiederholung von Funksprüchen von Vorteil sein. Wir untersuchen derzeit einige Optionen, um eine Lösung für diese besonderen Fälle zu finden.

Können wir Funk-Repeater über Entfernungen von mehr als 12 km / 7,5 Meilen oder bei fehlender direkter Sichtverbindung hinzufügen?

Juan Pérez: Sie können ein zusätzliches Gateway installieren, um diese Situationen zu lösen. CMT Cloud von Worldsensing ist mit Multi-Gateway-Bereitstellungen kompatibel. Mit CMT Edge ist es möglich, mehr als ein Netzwerk in demselben Projekt einzusetzen.

Wie hoch ist der Preis für geräuschlose oder nicht überwachte ShapeArray-Segmente im Vergleich zu normalen Segmenten? Sind diese Segmente immer gleich lang - 500 mm - oder können sie auch länger sein?

Matthew Miller: Silent-Segmente kosten etwa ein Viertel des Preises von sensorisierten Segmenten, und sie werden nur am unteren Ende des ShapeArray verwendet.

Nicht-sensorische Verlängerungsrohre können an der Oberfläche verwendet werden, um den Hohlraum zwischen der Oberseite des Instruments und der Oberseite der Verrohrung zu füllen, wenn die Zone nicht überwacht werden muss.

Kann der Datenlogger einen Multiplexer verwenden, um mehrere Schwingsaitensensoren zu messen?

Juan Pérez: Derzeit nicht. Wir haben einen Fünf-Kanal-Schwingungsdrahtlogger , der fünf Schwingungsdrahtsensoren und deren Thermistoren auslesen kann. Je nach Ihren spezifischen Anforderungen können wir eine geeignete Lösung für Ihr Projekt finden. Ich schlage vor, dass Sie sich mit unserem Vertriebsteam in Verbindung setzen und Ihre Anforderungen, einschließlich der Anzahl der Schwingsaitensensoren pro Überwachungsabschnitt, erläutern. Wir werden Ihnen eine Option vorschlagen.

Fallen monatliche Kosten für die Datenlogger-Software CMT an?

Juan Pérez : CMT Edge kostet eine unbefristete Lizenz, die mit jedem Kauf eines 4G-Gateway-Edge gebündelt wird, während CMT Cloud eine monatliche Abonnementlizenz hat. Weitere Informationen zu unseren Software-Optionen für die Daten-, Geräte- und Netzwerküberwachung finden Sie in unserem Abschnitt zum Konnektivitätsmanagement.

Gibt es eine webbasierte Lösung, die die ShapeArray Raw2Data-Konvertierung durchführen kann? Erfolgt die Datenverarbeitung immer noch manuell mit SAASuite oder kann sie automatisch mit dem Gateway verarbeitet werden?

Juan Pérez : Die meisten Datenverwaltungs- und Visualisierungssoftwares, die mit Vor-Ort-Neigungsmessern kompatibel sind, können die von der Worldsensing-Lösung erfassten Daten verarbeiten. Sie müssen einen Schritt hinzufügen, um die Konvertierung durchzuführen. Alle von Worldsensing-Geräten erfassten Daten sind Rohdaten, die mit der Raw2Data-Software in der SAASuite in kartesische technische Einheiten umgewandelt werden müssen.

Bei dieser Konvertierung wird eine .mat-Datei erzeugt, die mit der Visualisierungssoftware Measurand verwendet werden kann. Außerdem wird eine kommagetrennte .dat-Datei mit kartesischen Einheiten und Messwerttypen (z. B. kumulative oder inkrementelle Abweichung, Temperatur, Neigungen usw.) erstellt, die in jedes Datenverwaltungssystem eines Drittanbieters importiert werden kann.

Die allererste Ausführung der Raw2Data-Software muss manuell erfolgen, um Einstellungen für das Projekt zu konfigurieren, wie z. B. die Ausrichtung des Instruments, das Referenzende, den Azimut-Offset usw. Bei dieser manuellen Konvertierung, die als Reset bezeichnet wird, werden diese Einstellungen gespeichert, so dass die nachfolgenden Konvertierungen automatisiert werden können. Sobald die erste Konvertierung manuell durchgeführt wurde, kann die Raw2Data-Software mit Befehlszeilenaufrufen automatisiert werden, um neue Messwerte zu verarbeiten.

Das Auslösen des Befehlszeilenaufrufs an Raw2Data kann mit einer Planungssoftware wie dem Windows Task Scheduler erfolgen. Weitere Informationen finden Sie im Software-Handbuch von Measurand.

Können Sie den Datenlogger in einer Unterputzdose unter der Erde installieren? Gibt es Probleme mit der Funkantenne, z. B. bei der Unterputzmontage auf der Fahrbahn?

Juan Pérez: Sie können den Datenlogger in einem Schacht installieren. Die beiden Hauptschwierigkeiten, die es zu bewältigen gilt, sind das Eindringen von Wasser und die Funkverbindung. Das Installationspersonal sollte gute Installationspraktiken anwenden, einschließlich:

• Installation des Knotens so hoch wie möglich in dem begrenzten Raum, um zu vermeiden, dass er in überschwemmungsgefährdeten Bereichen platziert wird.
• Achten Sie besonders darauf, das Kabel vom ShapeArray durch die Kabelverschraubung des Datenloggers zu führen.
• Ordnungsgemäßes Verschließen des Gehäuses mit einem Drehmomentschraubendreher.
• Auftragen einer zusätzlichen schützenden Versiegelungsschicht, falls erforderlich.
• Sicherstellung der Entwässerung des Schachts.

Die Funkabdeckung ist im Inneren eines Schachtes reduziert, insbesondere wenn dieser aus Stahl besteht. Verkehrstaugliche, nicht-metallische Abdeckungen aus Verbundwerkstoffen oder Glasfaser sind die beste Wahl, um eine übermäßige Abschwächung des Funksignals zu vermeiden. Es ist wichtig, gute Praktiken anzuwenden, um die korrekte Leistung Ihrer Überwachungslösung zu gewährleisten.

Wie gehen Sie mit Datenlogger-Messwerten bei extremen Temperaturen um?

Juan Pérez: Die Betriebstemperatur der Worldsensing-Datenlogger liegt zwischen -40º C und 80º C. Unsere Ingenieure überprüfen die Spezifikationen aller Komponenten, um diese Anforderung zu erfüllen. Außerdem werden unsere Datenlogger im Betrieb in einer Temperaturkammer über diesen Bereich getestet. Datenlogger können gelegentlich niedrigeren Temperaturen ausgesetzt werden, aber Worldsensing kann den ordnungsgemäßen Betrieb außerhalb des Betriebstemperaturbereichs nicht garantieren.

Wenn Sie planen, das Gerät längere Zeit Temperaturen außerhalb dieses Bereichs auszusetzen, müssen wir weitere Analysen durchführen.

Wie viele Neigungsmesser-Segmente kann der Worldsensing-Datenlogger verarbeiten?

Juan Pérez : Der digitale Worldsensing-Logger kann bis zu 100 ShapeArray-Segmente verarbeiten. Was die Neigungssensoren betrifft, so hängt dies vom jeweiligen Modell und dessen Leistungsbedarf ab. In den meisten Fällen kann er bis zu 30 Neigungssensoren verwalten und mit Strom versorgen. Diese Grenze erhöht sich auf bis zu 50 Neigungsmesser für das RST Gen4, das im Modbus-Fernbedienungsmodus betrieben wird.

Wie hoch ist die maximale Ablesehäufigkeit eines ShapeArray, das mit dem Worldsensing-Datenlogger ausgestattet ist?

Juan Pérez: Die Abtastrate reicht von alle 30 Sekunden bis zu einmal pro Tag. Die Häufigkeit hängt von der Anzahl der an die Kette angeschlossenen Segmente ab. Bei einem Array mit 100 Segmenten ist die höchste Frequenz beispielsweise alle fünf Minuten.

Kann der digitale Knoten die Rohdaten in technische Einheiten umwandeln?

Juan Pérez: Nein, es kann die Rohdaten nicht in technische Einheiten umwandeln. Diese Umwandlung erfordert die SAASuite. Wir untersuchen, wie die Daten in CMT Cloud verarbeitet werden können. Kontaktieren Sie uns, wenn Sie an dieser Funktion interessiert sind, denn es wäre nützlich, Ihre Anforderungen zu verstehen.

Wie hat Measurand vor der Integration des Worldsensing-Datenloggers Daten gesammelt?

Matthew Miller: Vor einem Jahr benötigten alle ShapeArrays eine Stromversorgung mit einer 12-V-Batterie sowie ein Gehäuse, das mit einem Campbell-Datenlogger, SAA232-Schnittstelle(n), Reglern, Modems und so weiter ausgestattet war. Dieser Aufbau erforderte eine intensive Programmierung und Prüfung vor dem Einsatz. Jetzt, mit Worldsensing, können ShapeArrays die gleiche Qualität von Daten sammeln, während sie durch das vertrauenswürdige Worldsensing LoRa-Netzwerk unterstützt werden.

Ist die Kommunikation über das Mobilfunknetz oder ein separates Funknetz kostspielig? Wenn es sich um ein Funknetz handelt, fallen monatliche Kosten an?

Juan Pérez: Das Worldsensing-Systemverwendet ein LoRaWAN/LoRa-Funknetz. Wenn Sie Ihre Funkinfrastruktur, einschließlich der Gateways, einrichten und sie zu Ihrem Projekt hinzufügen, fallen keine monatlichen Kosten an. Bei der CMT Cloud beinhaltet die monatliche Gebühr die Wartung und den Service des LoRa-Netzwerkservers, aber es fallen keine Gebühren für die Funkübertragung an.

Können Sie den digitalen Logger über Batterien oder eine externe Stromquelle mit Strom versorgen?

Juan Pérez: Ja, der digitale Logger kann mit einer internen Batterie betrieben werden. Es ist auch möglich, ihn über den USB-Anschluss oder über eine externe Stromversorgung zu betreiben. Je nach Häufigkeit der Erfassungsrate kann es nützlich sein, den USB-Anschluss zur Stromversorgung zu nutzen, um die Lebensdauer der Batterie zu verlängern.

Was macht der Digital Logger während des Funkabdeckungstests? Sucht er nach Gateways? Welche verschiedenen Optionen gibt es und wie wirken sich diese auf den Benutzer aus?

Juan Pérez: Während der Funkabdeckungstests sendet der Logger 45 Funksprüche in verschiedenen Modulationen. Dann verbindet sich die mobile App über das Internet mit der CMT-Software, um die Ergebnisse des Tests zu visualisieren. Was Sie also in der mobilen App sehen, ist der Eingang der Funknachrichten vom Gateway. Dies ist nützlich, um sicherzustellen, dass die Installation ordnungsgemäß erfolgt ist.

Ist es möglich, ShapeArray und Piezometer in der gleichen Bohrung zu installieren?

Matthew Miller: Diese Frage wird uns ständig gestellt. Und die Antwort ist ja. Wenn Sie ein neues Bohrloch bohren, ist es üblich, ein Neigungsmessrohr in Verbindung mit einem Piezometer zu installieren. Es ist üblich, dass die Piezometer während des Injektionsvorgangs an der Außenseite des Gehäuses befestigt werden.

Wie widerstehen diese Produkte Vandalismus und extremen Temperaturen?

Matthew Miller: Wir haben Hunderte von ShapeArrays in den Ölsandvorkommen in Alberta installiert, wo ein raues Klima herrscht. Die Betriebstemperaturen liegen zwischen -35º C und 60º C. Die Installationstemperaturen gehen bis zu -20º C, weil wir Kunden haben, die den ganzen Winter über Überwachungsprogramme in Tagebauen durchführen. Zum Schutz vor Vandalismus gibt es sekundäre Gehäuse, um die Oberseite des Gehäuses und die grüne Gehäusekappe zu verbergen.

Der Vorteil der Worldsensing-Digitallogger besteht darin, dass man den Aufbau der Halterung reduzieren kann, so dass das, was zu sehen ist, wie eine normale Gemeindeabdeckung aussieht. Als wir noch große Gehäuse mit Solarzellen hatten, gab es einige Probleme. Die Leute haben die Solarzellen gestohlen. Aber jetzt, mit Batterien, ist es viel einfacher, Vandalismus zu verhindern.

Juan Pérez: Was den Vandalismus angeht, so reduzieren die internen Batterien die Abmessungen des extern betriebenen Datenerfassungssystems. Und unsere Lösung bietet die Möglichkeit, den digitalen Logger in einem Schacht zu installieren, mit einem gewissen Schutz. Dies ist nicht nur ein Vorteil, um Vandalismus vorzubeugen, sondern auch, um ShapeArrays in den umliegenden Gebieten und in der Nähe des Bauprojekts selbst zu installieren.

Was die Temperatur betrifft, so wird unsere gesamte Elektronik von -40º C bis 80º C getestet, so dass wir den Betrieb unter diesen Bedingungen garantieren können.

Wie funktioniert die Kombination aus ShapeArray und Worldsensing für die Schienengeometrie?

Matthew Miller: Vor ein paar Jahren begannen ShapeArrays, bei Eisenbahnen eingesetzt zu werden, genauer gesagt bei den Schwellen. Das horizontale ShapeArray liefert eine 2D-Ausgabe, die eine vertikale Ablenkung entlang der Länge des Instruments anzeigt. Normalerweise werden sie in einem Stahlrohr installiert, um thermische Effekte abzuschwächen, insbesondere im Freien mit regelmäßigen Temperaturschwankungen.

Es wird mit Verlegeklammern befestigt, in der Regel alle ein bis zwei Meter, um ein niedriges Profil zu erhalten, und in der Mitte oder an der Seite der Gleise installiert, um die Verschiebung des Gleisbetts zu messen.

Juan Pérez: Manchmal ist es von Vorteil, eine Kette von Neigungssensoren an den Schwellen anzubringen, um Setzung und Profil zu überwachen. Andererseits ist es bei manchen Projekten auch möglich, nur unseren Worldsensing Wireless Tiltmeter zu installieren, der alle drei Meter an den Schwellen befestigt wird, um Überhöhung und Verdrehung zu überwachen. Auf diese Weise kann die Installationszeit verkürzt werden.