DE10039542A1

DE10039542A1 - Vorrichtung zum automatischen, selbständigen Überwachen von Schwingungen an Bauwerken

Info

Publication number: DE10039542A1
Application number: DE10039542A
Authority: DE
Inventors: Dietrich Lorenz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-08-27
Filing date: 2000-08-12
Publication date: 2001-04-19

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen, selbständigen Überwachen von Schwingungen an Bauwerken. Die Messung von Schwingungen an Bauwerken ist für die technische Diagnose von besonderer Bedeutung. Hochfrequent ermittelte bzw. Analysedaten werden benötigt, um aus den registrierten Daten Rückschlüsse auf Energiequellen und Resonanzzustände zu erhalten. DOLLAR A Der angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum wirksamen, automatischen Überwachen der Schwingungen von Bauwerken zu schaffen, um Rückschlüsse auf Energiequellen und Resonanzzustände durch Aufzeichnung zu erhalten. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird dies durch eine Vorrichtung aus Schwingungssensoren, Analog-Digital-Wandler mit Signalprozessor, Speichereinheiten, Pegelanzeige und/oder Meldeleuchten, die mit dem eigentlichen Rechnerteil und einem mathematischen Bewertungsfilter wirkungsverbunden sind, gelöst. Die Pegeldaten sowie die Analysedaten und die Daten des Grenzwertspeichers sind wirkungsverbunden über einen für die Frequenzanalyse geeigneten Meßdatenstrom bzw. die Analyseergebnisse vom Signalprozessor zum Verarbeitungsreichner, sie werden automatisch zu ausgewählten Schwingungsereignissen abgespeichert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen, selbständigen Überwachen von Schwingungen an Bauwerken. Die Messung von Schwingungen an Bauwerken ist für die technische Diagnose von besonderer Bedeutung. Besonders bei Baumaßnahmen in der Nähe von Gebäuden ist die Überwachung der eingeleiteten Schwingungen zur Schadensprävention notwendig und bekannt. Messstellen, Signalpegel und Grenzwerte werden dabei weitgehend durch Normen vorgeschrieben.

Für die Durchführung dieser Messungen werden häufig universelle Schwingungsmessgeräte eingesetzt, die in Ihrer Handhabung kompliziert sind und nur vom Fachpersonal bedient werden. Ferner sind Vorrichtungen zur automatischen Überwachung von Schwingungen nach DIN 45669-1 bekannt, die den Schwingungspegel anzeigen, registrieren und einen Vergleich mit Vorgabewerten durchführen.

Weiter sind auch Anlagen bekannt, die Grenzwertüberschreitungen sofort sichtbar machen und entsprechende Warnungen ausgeben.

Nachteil dieser automatischen Überwachungsgeräte ist, dass im allgemeinen neben der Meldung von Grenzwertüberschreitungen nur eine Aufzeichnung der erreichten Schwingungspegel erfolgt. Durch das Fehlen einer automatische Aufzeichnung der kompletten Zeitfunktionen bei automatisch ausgewählten Signalpegeln oder Frequenzanalysedaten von derartigen Abschnitten ist die Aussagefähigkeit bei diesen Geräten jedoch stark eingeschränkt.

Der angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum wirksamen, automatischen Überwachen der Schwingungen von Bauwerken zu schaffen, die den bisher bekannten Schwingungsüberwachungsgeräten dadurch überlegen ist, dass sie neben der Funktion der Meldung von Grenzwertüberschreitungen und der Speicherung der Schwingungspegel selbständig eine Vergleich mit den vorher registrierten Messsignalen durchführt und in Abhängigkeit von den Filterparametern Zeitfunktionen ausgewählter Abschnitte oder deren Analyseergebnisse registriert, um die Aussagefähigkeit der registrierten Signale zu erhöhen und eindeutige Rückschlüsse auf Störungen oder durch das Baugeschehen verursachte Schwingungen zu gestatten.

Erfindungsgemäß erfolgt dies dadurch, dass mit Hilfe eines mathematischen Bewertungsfilters, Grenzwertvorgaben, Historie der bisher gemessenen Signalpegel und aktuelle Signalpegel vergleicht und dabei den Signalfluss so steuert, dass zusätzlich zu den Signalpegeln automatisch aussagefähige Abschnitte der kompletten Messsignale ausgewählt werden, die durch sofortige Analyse und Registrierung der Analysedaten oder Aufzeichnung der Daten als Zeitfunktion für spätere Analysen, bei der späteren Auswertung Rückschlüsse auf Erregerquellen und Resonanzzustände möglich sind. Der besondere Vorteil der Erfindung bestehen darin, dass hierdurch in vielen Fällen die Aussagefähigkeit dieser automatischen Überwachung soweit verbessert wird, dass zusätzliche Messungen durch Fachpersonal vor Ort entfallen und damit beträchtliche Personalkosten eingespart werden können.

Die Erfindung wird an 2 Ausführungsbeispielen erläutert. Die beigefügten Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: Funktionsschema I

Fig. 2: Funktionsschema II

Nach Fig. 1 besteht die Vorrichtung zum automatischen Überwachen von Schwingungen an Bauwerken aus Schwingungssensoren 1, Analog-Digital-Wandler mit Signalprozessor 2, Zwischenspeicher 3, Pegelanzeige und/oder Meldeleuchte 4, Rechenteil 5, Grenzwertspeicher 6 und einem mathematischen Bewertungsfilter 10 sowie dem Pegelspeicher 7 der gemeinsam mit dem Analysedatenspeicher 8 den Ergebnisdatenspeicher 9 bildet.

Die Schwingungssignale der Sensoren 1 werden über Analog-Digital-Wandler zum Signalprozessor 2 geleitet, von dort gelangen Sie als Messdaten in den Zwischenspeicher 3 sowie zum Rechenteil 5 und werden dort über ein mathematisches Bewertungsfilter 10 mit den im Grenzwertspeicher 6 festgelegten Vorgaben und den im Pegelspeicher 7 abgelegten in der laufenden Messung abgelegten Daten verglichen. Nach der Bewertung werden über eine Pegelanzeige und/oder Meldeleuchten 4 eventuelle Grenzwertüberschreitungen angezeigt. Die Schwingungspegel werden außerdem über das Bewertungsfilter zusätzlich mit vorhergehenden Messwerten des Pegelspeichers verglichen. Ist im Ergebnis der Bewertung ein für spätere Auswertungen interessanter Messabschnitt erkannt worden, so werden die Messdaten in komprimierter Form als Zeitfunktion oder als Analyseergebnis archiviert. Dies erfolgt in im Ergebnisdatenspeicher 9 als Analysedaten. In den anderen Fällen werden nur die Schwingungspegel gespeichert, um den Datenumfang möglichst stark zu reduzieren. Das Bewertungsfilter 10 die Datenmenge weiter reduzieren, indem die Speicherung der Zeitsignale oder Analyseergebnisse im Ergebnisdatenspeicher nur beim Überschreiten eines sich während der Messung dynamisch anpassenden Grundpegels ausgelöst wird.

Nach Fig. 2 kann die Vorrichtung auch so ausgeführt sein, dass die Funktionen des Rechenteiles 5 durch den Signalprozessor 2 mit übernommen werden und dadurch nur noch eine Recheneinheit 11 vorhanden ist die die Funktionen des Signalprozessors 2 und des Rechenteils 5 ausführt.

Bezugszeichenliste

1

Schwingungssensoren

2

Analog-Digital-Wandler mit Signalprozessor

3

Zwischenspeicher

4

Pegelanzeige und/oder Meldeleuchten

5

Rechenteil

6

Grenzwertspeicher

7

Pegelspeicher

8

Analysedatenspeicher

9

Ergebnisdatenspeicher

10

mathematisches Bewertungsfilter

11

Recheneinheit

Claims

1. Vorrichtung zum automatischen, selbständigen Überwachen von Schwingungen an Bauwerken, gekennzeichnet dadurch, dass die Vorrichtung aus Schwingungssensoren (1), Analog-Digital-Wandler mit Signalprozessor (2), Zwischenspeicher (3), Pegelanzeige und/oder Meldeleuchten (4), Rechenteil (5), Grenzwertspeicher (6) und einem mathematischen Bewertungsfilter (10) sowie dem Pegelspeicher (7) der gemeinsam mit dem Analysedatenspeicher (8) den Ergebnisdatenspeicher (9) bildet, besteht, wobei über die Schwingungssensoren (1) und den Analog-Digital-Wandler mit Signalprozessor (2) Messdaten in den Zwischenspeicher (3) sowie das Rechenteil (5) geleitet werden und von dort über ein mathematisches Bewertungsfilter (10) mit den im Grenzwertspeicher (6) festgelegten Vorgaben und den im Pegelspeicher (7) abgelegten Daten verglichen werden und nach Bewertung über Pegelanzeige und/oder Meldeleuchten (4) zur Anzeige gebracht werden und in komprimierter Form in den Ergebnisdatenspeicher (9) als Pegel- und Analysedaten archiviert werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die durch das mathematische Bewertungsfilter (10) gesteuerte Speicherung der Signale im Ergebnisdatenspeicher (9) nur beim Überschreiten eines sich während der Messung dynamisch anpassenden Grundpegels ausgelöst wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2 gekennzeichnet dadurch, dass im Analysedatenspeicher die Daten als Zeitfunktion für spätere Analysen abgelegt werden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 und/oder 3 gekennzeichnet dadurch, dass die Funktionen des Rechenteiles (5) durch den Signalprozessor (2) mit übernommen werden und dadurch nur eine Recheneinheit (11) vorhanden ist.