Tunnelüberwachung: Kostengünstige Überwachung bei hydrologischen Projekten

Unser Planet ist in Aufruhr. Das Klima wandelt sich, verändert die Wettermuster und schafft neue kritische Herausforderungen für die Infrastruktur. Während es bei Tiefbau- und Bauprojekten traditionell um die Entwicklung neuer Strukturen ging, werden sie jetzt zunehmend durchgeführt, um mit den Veränderungen in der Umwelt fertig zu werden.

Das ist zum Beispiel bei Hydrotunneln der Fall - Tiefbauprojekten, die Regen- und Abwasser in Kläranlagen leiten sollen, wo das Wasser gereinigt wird, bevor es in die Umwelt gelangt. Rund 700 Städte weltweit verfügen zu diesem Zweck über kombinierte Abwassersysteme, doch mit den sich ändernden Wettermustern wächst der Bedarf an neuen, groß angelegten und tiefen Tunneln, um Sturmfluten und ähnliche Ereignisse bewältigen zu können.

"In vielen unserer älteren Städte können die heutigen Abwassersysteme die großen Wassermengen, die bei starken Regenfällen anfallen, nicht bewältigen", erklärte Worldsensing Sales Manager Kelsey Kidd kürzlich in einem Webinar.

Die Überflutung kombinierter Abwassersysteme kann eine große Gefahr für die Gesundheit darstellen, weshalb "diese Städte nach Programmen zur Verbesserung der Infrastruktur suchen, die unsere Abwässer auffangen und reinigen sollen", fügte Kidd hinzu.

Hydrologische Tunnelüberwachung

Die Überwachung von Tunneln ist für diese Projekte besonders wichtig, da bei vielen von ihnen massive Tunnel unter bebauten Gebieten gegraben werden. Ein Beispiel ist der Northeast Boundary Tunnel (NEBT), der für die Verbindung der Abwassersysteme in Washington DC konzipiert war. Dieser Tunnel hatte einen Durchmesser von 23 Fuß und verlief über fünf Meilen unter der US-Hauptstadt.

Der Tunnelüberwachungsdienstleister des Projekts, EnTech Engineering, verwendete ein drahtloses Datenerfassungssystem von Loadsensing, das von Specto Technology geliefert wurde, um Sensoren an 280 Stellen rund um den NEBT anzuschließen. Tyree Williams, Sales Manager bei Specto Technology, sagte, dass die von Loadsensing verwendete LoRa-Technologie ideal für diese Art von Projekt sei, da sie eine schnelle und einfache Installation auch innerhalb bebauter Stadtteile ermögliche.

Außerdem ist alles mit Loadsensing fast Plug and Play", sagte er. "Loadsensing ist zuverlässig, es ist schnell, und aus diesem Grund kann man eine Menge Kosten einsparen.

Hydrologische Tunnel: Ihre Fragen werden beantwortet

Wie schneidet LoRa im Vergleich zum satellitengestützten IoT ab?

Tamara Maxwell, technische Vertriebsspezialistin bei Worldsensing: Ich glaube, dass sie tatsächlich als ergänzende Technologien eingesetzt werden können, zum Beispiel, wenn das Gebiet, das Sie abdecken, keine Optionen für ein lokales oder zellulares Netzwerk hat. Man könnte LoRa verwenden, um Sensordaten an das Gateway zu senden, aber wenn das Gateway dann mit dem Internet kommunizieren muss, wäre ein Satellitenmodem die ideale Lösung.

Wie haben Sie budgetbewusste Kunden davon überzeugt, einen nachhaltigen Überwachungsansatz zu verfolgen?

Kelsey Kidd: Das ist eine budgetbewusste Entscheidung. Wir haben mit Kunden zusammengearbeitet, die eine manuelle Überwachung durchführen, was immer noch sehr verbreitet ist. Und wir konnten bei ihnen mindestens 50 % einsparen. Es ist fast sofort klar, dass es in dieser Richtung zu Kosteneinsparungen kommen wird.

Wie offen oder zugänglich ist diese Technologie?

Tamara Maxwell: Die Datenlogger lassen sich leicht auf Ihr System abstimmen. Das heißt, wenn Sie Änderungen an Ihrem System vornehmen wollen, müssen Sie nicht zu Worldsensing kommen und es neu programmieren. Wenn Sie also einen neuen Sensor hinzufügen möchten, können Sie einfach den neuen Datenlogger mitnehmen, ihn an Ihr Gateway in Ihrem bestehenden System anschließen und loslegen.

Darüber hinaus können alle diese Datenlogger geöffnet werden, so dass Sie bei Bedarf leicht die Batterien wechseln können. Der letzte Punkt ist, dass unsere Software sehr offen ist. Wir haben ein Tool zur Verwaltung der Konnektivität und sind stolz darauf, dass wir mit den verschiedenen Technologien arbeiten können, die unsere Kunden bereits implementiert haben, sodass Ihr System nicht verändert werden muss.

Wie groß ist der maximale horizontale und tiefe Erfassungsbereich dieser Sensoren?

Tamara Maxwell: Wir können die Abdeckung auf zwei Arten betrachten. Die erste ist die Entfernung innerhalb des Tunnels zum Gateway. In diesem Fall hatten wir eine gute Signalabdeckung von bis zu 4 Kilometern für einen linearen Tunnel. Diese Abdeckung hängt jedoch von der Geometrie des Tunnels ab. Zum Beispiel können die Krümmung und die Höhenunterschiede die Reichweite verringern. Die zweite Möglichkeit, wie wir dies untersuchen können, ist die Tiefe.

Für die unterirdischen Gateways ist es wichtig, dass sie über eine Stromquelle und eine Internetverbindung verfügen, damit die Daten aus der Ferne übertragen werden können. Wir können auch Sensoren in Betracht ziehen, die außerhalb des Tunnels entweder an der Oberfläche oder unter der Erde angebracht werden, um die Umgebung zu überwachen.

Auch hier kann die Abdeckung variieren, je nachdem, ob die Sensoren eine Sichtlinie haben, Hindernisse passieren müssen oder in einem Schacht platziert sind. Alle diese Sensoren kommunizieren mit einem Gateway, das sich an der Oberfläche befindet, zum Beispiel auf dem Dach eines Gebäudes, und haben die Möglichkeit, Daten über eine SIM-Karte in ein Mobilfunknetz zu übertragen.

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