DE202010016810U1

DE202010016810U1 - Sensormodul

Info

Publication number: DE202010016810U1
Application number: DE202010016810U
Authority: DE
Original assignee: IFU DIAGNOSTIC SYSTEMS GmbH
Current assignee: IFU DIAGNOSTIC SYSTEMS GmbH
Priority date: 2010-12-20
Filing date: 2010-12-20
Publication date: 2011-02-24
Anticipated expiration: 2020-12-21

Abstract

Anordnung zur Messung von Erdbewegungen, dadurch gekennzeichnet, dass ein PVC-Rohr der Brunnenausbautechnik mit einem Durchmesser von DN 50 in den zu messenden Bereich eingeführt wird, sich an der Innenwand des Rohres ein oder mehrere Sensormodule angebracht sind, dass die Sensormodule mit einer oder mehreren Elektroniken verbunden sind und die Elektronikmessdaten nach außen hin übermitteln.

Description

Stand der Technik
Zur Überwachung von potentiell rutschgefährdeten (künstlich geschaffenen) Böschungen oder natürlichen Hängen werden vorzugsweise Inklinometer eingesetzt, mit denen Verschiebungen quer zur Bohrlochachse gemessen werden können.
Zur Herstellung des Inklinometers wird zunächst eine vertikale Bohrung oberhalb der Böschungsschulter oder, wenn möglich, auch innerhalb der Böschung selbst, bis unterhalb des möglichen bzw. erwarteten Gleithorizontes niedergebracht. In die Bohrung wird ein Messrohr mit Führungsnuten eingebracht und mit Dämmer fixiert. Mit einer Neigungssonde, die mit Neigungswinkelaufnehmern ausgestattet ist, erfolgt die Messung des Neigungswinkels.
Nach dem gleichen oben erläuterten Prinzip können auch mit Hilfe von horizontal eingebauten Inklinometern Setzungen unter Erddämmen beobachtet werden. Ziel dieser Messungen ist es, die aus dem Baugrund resultierenden Setzungen von den Eigensetzungen der Dammschüttung getrennt zu erfassen und Aussagen sowohl zum Verlauf als auch zum Gesamtbetrag dieser Setzungen zu ermöglichen. Zu diesem Zweck wird das Inklinometerrohr vor Beginn der Dammschüttung über die gesamte Breite quer zur Längserstreckung des Dammes in einem etwa 0,5–1 m tiefen Graben verlegt; an beiden Ende wird jeweils ein Einstiegsschacht für die Durchführung der Messungen angeordnet.
Ebenfalls zur Messung von Querverschiebungen in Bezug zur Bohrlochachse werden Deflektometer eingesetzt, bei denen die Winkelabweichung zwischen gelenkig verbundenen, beweglich oder stationär in Führungsrohren eingesetzten Stangen bestimmt wird.
Darüber hinaus kommen zur Böschungsüberwachung auch Extensometer zum Einsatz, bei denen mit Hilfe einer in der Bohrlochsohle verankerten Stange (Stangenextensometer) Verformungen senkrecht zur Bohrlochachse gemessen werden. Die Ablesung erfolgt über Messuhren oder elektrischen Wegaufnehmer am Sondenkopf. Das so genannte Gleitmikrometer stellt ein hochpräzises Sondenextensometer dar, bei dem in einem Bohrloch arretierte, miteinander verbundene Messmarken mittels einer Sonde vermessen werden. Extensometer werden auch zur Beobachtungen von Hebungen oder Senkungen des Untergrundes verwendet.
Eine Kombination von Inklinometer und Extensometer stellt das Trivec dar, mit dem Verschiebungen senkrecht und quer zur Bohrlochachse gemessen werden können.
Beschreibung des Gebrauchsmusters
Zur Detektierung von Bewegungen, die sowohl langfristiger als auch kurzfristiger (plötzlich) Natur sein können, wird ein entsprechendes Rohr in die zu untersuchende Erde eingeführt. Dieser Bereich kann beispielsweise unter Straße sein oder aber auch an Böschungen oder anderen kritischen Erdbereichen. Dabei kann ein PVC-Rohr mit einem Durchmesser DN 50 und einigen Metern Länge genutzt werden. So kann es beispielsweise aus Einzelteilen von 1 m Länge auf eine variable projektabhängige Endlänge mittels Schraubverbindung (präszises Innen- und Außengewinde) verlängert werden. Die Enden werden mit einer wasserdichten Abdeckkappe versehen. An der Innenwand des Rohres wird ein Sensormodul angebracht, wobei das Sensormodul beispielsweise aus einem Dehnungsmesssensor (xy-Richtung) und/oder einem Neigungssensor und/oder einem Temperatursensor und/oder einem Mikrovibrationsschalter besteht. Der Mikrovibrationsschalter funktioniert als Bewegungssensor. Es können auch mehrere solche Sensormodule in unterschiedlichen Abständen an der Innenwand des Rohres angebracht werden. Es können auch ein oder mehrere Kompaktmodule am PVC-Rohr angebracht werden, die jeweils die unterschiedlichen Sensoren und die Elektronik beinhalten. Die Sensormodule sind mit jeweils einer Elektronikeinheit verbunden. Weiterhin befindet sich ein entsprechendes Mastermodul entweder am Rohrende oder aber auch direkt unter der Erdoberfläche. Dieses Modul kann entweder drahtlos oder aber auch durch ein Kabel mit den einzelnen Sensormodulen und deren Elektronikeinheiten verbunden sein. Dadurch werden sämtliche Daten an das Mastermodul gesendet. Wiederum kann das Mastermodul auch die gesamten Sensormodule und die Elektronikeinheit steuern sowie das gesamte Datenmanagement, den Datentransfer und die Datenspeicherung sowie die Datenverarbeitung ausführen. Dabei kann das Mastermodul mit den einzelnen Sensorelektronikeinheiten übereinstimmen und durch Kabel verbunden werden. Des Weiteren wird über das Mastermodul die gesamte Stromversorgung realisiert. Die anfallenden Daten werden durch das Mastermodul an die zentrale Auswerteeinheit übertragen. Dies geschieht üblicherweise drahtlos, beispielsweise über Funk, GPRS oder ähnlichem. Weiterhin kann zur Erkennung von kritischen Situationen entsprechende Grenzparameter für die Sensoren festgelegt werden. Werden die angegebenen Grenzparameter überschritten, werden automatisch entsprechende Signal vom Mastermodul an die Auswerteeinheit gesendet. Dieses Signal kann auch per SMS weitergegeben werden. Die gesamte Anordnung kann senkrecht an Böschungen oder waagerecht unter der Straße oder in kritischen Erdbereichen eingebaut oder verbaut werden.
Das Gebrauchsmuster wird zusätzlich an 2 Abbildungen erklärt.
Dabei zeigt die den prinzipiellen Aufbau des gesamten Rohres im Erdreich;
den Aufbau mit einer kompakten Sensoreinheit.
Bezugszeichenliste
Legende zu Zeichnung 1

1: Signal an PC
2: Alarmsignal zum PC oder Mobiltelefon
3: Auswerteeinheit
4: Mastermodul
5: obere wasserdichte Abdeckung
6: DMS-Sensormodul
7: Elektronik mit Neigungssensor
8: untere wasserdichte Abdeckung
9: PVC-Rohr

1: Innenwand PVC-Rohr
2: Dehnungssensor
3: Neigungssensor
4: Temperatursensor
5: Mikrovibrationssensor
6: Elektronik
7: elektrische Zuleitung

Claims

Anordnung zur Messung von Erdbewegungen, dadurch gekennzeichnet, dass ein PVC-Rohr der Brunnenausbautechnik mit einem Durchmesser von DN 50 in den zu messenden Bereich eingeführt wird, sich an der Innenwand des Rohres ein oder mehrere Sensormodule angebracht sind, dass die Sensormodule mit einer oder mehreren Elektroniken verbunden sind und die Elektronikmessdaten nach außen hin übermitteln.
Anspruch nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr ein PVC-Rohr der Brunnenausbautechnik mit einem Durchmesser von DN 50 ist, und an den oberen und unteren Enden mit einer wasserdichten Abdeckkappe versehen ist.
Anspruch nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensormodul aus einem Dehnungssensor (xy-Richtung) und/oder einem Neigungssensor und/oder einem Temperatursensor und/oder einem Mikrovibrationssensor (Bewegungssensor) besteht.
Anspruch nach Punkt 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensormodule in verschiedenen Höhen an der Innenwand des Rohres angebracht sind.
Anspruch nach Punkt 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten an ein Mastermodul gesendet und von dort an die Auswertezentrale übermittelt werden.
Anspruch nach Punkt 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Mastermodul am Rohrende oder sich als separate Einheit auf der Erdoberfläche befindet und über ein Kabel mit den Sensormodulen und der Elektronikeinheit verbunden ist.
Anspruch nach Punkt 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mastermodul die Stromversorgung, das Datenmanagement und den Datentransfer zu den Sensormodulen realisiert.
Anspruch nach Punkt 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenübertragung vom Mastermodul zur Auswertezentrale drahtlos erfolgt.
Anspruch nach Punkt 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Alarmfunktion beim Überschreiten von vorgegebene Grenzparametern der Sensormodule über GPRS oder GSM erfolgt.
Anspruch nach Punkt 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Messrohr mit dem Mastermodul sowohl senkrecht als auch waagerecht verbaut werden kann.