Beitrag zur intelligenten Bauwerksüberwachung mit drahtlosen Sensornetzwerken

Die in Einzelfaellen vorzunehmende kontinuierliche Ueberwachung von Bauwerken (Monitoring) kann durch eine Reihe geeigneter Messtechniken realisiert werden. Meist kommen dabei kabelgebundene Ueberwachungssysteme zum Einsatz. In neuerer Zeit werden aber immer haeufiger auch drahtlose Ueberwachungssysteme installiert. Der Beitrag beschreibt die Technologie der Bauwerksueberwachung mit drahtlosen Sensornetzwerken, bei denen die Daten mittels Sensorknoten (Motes) an verschiedenen Stellen des Bauwerks erfasst und dann per Funk an einen oder mehrere Zentralrechner uebertragen werden. Da der Stomverbrauch aller Arten von Monitoringsystemen einen wichtigen Kostenfaktor darstellt, sind alle Komponenten des drahtlosen Sensornetzwerks im Hinblick auf einen geringen Stromverbrauch zu waehlen. Dabei koennen durchaus auch konventionelle und kostenguenstige Sensoren zum Einsatz kommen. Eine aktuelle Weiterentwicklung stellen die MEMS-Sensoren (Micro Electro Mechanical System) dar, die bei Massenfertigung schon fuer wenige Euro kostenguenstig eingekauft werden koennen. Grundsaetzlich bieten sich fuer das drahtlose Monitoring zwei verschieden Arten der Datenerfassung an, die ereignisbasierte Messwerterfassung und die zeitdiskrete Messwerterfassung. Bei der zeitdiskreten Erfassung wird in zuvor festgelegten Zeitabstaenden ein Messwert erfasst und abgespeichert. Die ereignisbasierte Erfassung benoetigt hingegen ein ausloesendes Ereignis, zum Beispiel Ueberfahrt eines bestimmten Fahrzeugs ueber eine Bruecke, Wind oberhalb einer festgelegten Windstaerke, Regen oder Erdbeben. Die ereignisbasierte Messwerterfassung eignet sich insbesondere dann, wenn viele Einzelmesswerte erfasst werden sollen, die nur unter bestimmten Bedingungen auftreten. Bei den im Bericht beschriebenen intelligenten Sensornetzwerken wird, im Gegensatz zu einfachen Telemetriesystemen, ein Teil der Datenanalyse lokal in dem jeweiligen Mote durchgefuehrt. Zu den Aufgaben eines Motes gehoert daher neben der Datenerfassung auch die Datenanalyse, zum Beispiel zur Ermittlung moeglicher Schaedigungen oder Bauteilveraenderungen.