Drahtlostechnologie zur Überwachung von Gebäuden
Sobald ein Gebäude fertiggestellt wurde, beginnt es zu altern. Es ist notwendig, bei fertigen Gebäuden Sicherheitsinspektionen durchzuführen sowie ihren strukturellen Zustand, besonders nach Erdbeben, auszuwerten. Dies kann aber vor allem durch den Umstand erschwert werden, dass alle entsprechenden Bereiche eines Gebäudes zugänglich sein müssen, während es weiter genutzt wird. Aktuelle Strukturüberwachungssysteme verwenden herkömmliche Kabel, um den Sensoren die Übermittlung ihrer Messungen an eine Zentraleinheit zu ermöglichen. Diese sind jedoch mit hohe Installationskosten verbunden, und die Kabel sind anfällig gegenüber Verfälschung durch Rauschen aus der Umwelt. In dem EU-finanzierten Projekt MEMSCON (Radio frequency identification tags linked to on board micro-electro-mechanical systems in a wireless, remote and intelligent monitoring and assessment system for maintenance of constructed facilities) kombinierten Wissenschaftler mikroelektromechanische Systeme mit einem Etikett zur Funkfrequenzerkennung (RFID-Tag) in einem einzelnen und kostengünstigen Paket. Die Mitglieder des Projekts verwendeten Beschleunigungs- und Dehnungssensoren, um die Kräfte zu messen, die bei der Bewegung oder Vibration eines Gebäudes entstehen, und um die Widerstandsfähigkeit der Baumaterialen zu bestimmen. Die Messdaten werden über eine drahtlose Funkschnittstelle an eine entfernte Basisstation gesendet. Jeder Sensorknoten wird einzeln von einer Batterie versorgt. Da die Beschleunigungssensoren nur im Falle seismischer Ereignisse und die Dehnungssensoren auf periodischer Basis aktiviert werden, ergibt sich ein geringer Energieverbrauch. In Verbindung mit den über ein ganzes Gebäude verteilt angebrachten Sensoren enthält das MEMSCON-System ein Entscheidungshilfesystem. Das System erfasst die Sensordaten, bewertet so den strukturellen Zustand des zu überwachenden Gebäudes und ermittelt die optimalen Maßnahmen zur Behebung des Defekts. Das Entscheidungshilfesystem umfasst ein System für Fachleute mit einer benutzerfreundlichen Oberfläche und Datenbanken. Der Endbenutzer kann aktuelle und ältere Daten aus den Datenbanken abrufen, während er unterschiedliche Szenarien für hypothetisch unsichere Situationen durch Echtzeit-Meldungen untersucht. Das von MEMSCON neu entwickelte System ermöglicht es Ingenieuren, den strukturellen Zustand eines Gebäudes genau zu bestimmen, wodurch die Zeit zur Einschätzung der Situation und zur Entscheidung bezüglich der Korrekturmaßnahme verringert wird. Das System ist nicht nur ausschließlich für Geschäfts- und Wohngebäude geeignet, sondern kann auch zur Zustandsüberwachung von Brücken und Straßen verwendet werden.
Schlüsselbegriffe
Drahtlostechnologie, Gebäude, Erdbeben, Strukturüberwachung, Etiketten zur Funkfrequenzerkennung
