Geomonitoring mit Low-Cost-GNSS-Sensoren

GNSS-Sensoren werden seit mehr als 25 Jahren für die ingenieurtechnische Überwachung von Objekten, wie Talsperren und Brücken, eingesetzt. Die Vorteile von GNSS liegen in der Witterungsunabhängigkeit und der nicht benötigten Sichtverbindung zwischen den Messpunkten. Nachteilig wirken sich bisher hohe GNSS-Sensorkosten sowie die Strom- und Datenanbindung der Messpunkte aus. In diesem Beitrag wird ein Monitoringsystem vorgestellt, welches den Einsatz von GNSS durch Nutzung von Low-Cost-Sensoren und einen hohen Automatisierungsgrad deutlich attraktiver gestaltet.

Im Rahmen der Sicherungs- und Überwachungsmaßnahmen des Altbergbaus in Nachterstedt (Sachsen-Anhalt) wurde die Alberding GmbH mit der Entwicklung einer auf dem Global Navigation Satellite System (GNSS) basierten Monitoringlösung beauftragt. Innerhalb weniger Monate wurde ein System entwickelt, welches automatisiert die Messdaten mehrerer GNSS-Sensoren relativ zu einer lokalen GNSS-Referenzstation vor Ort prozessiert und beim Überschreiten definierbarer Schwellwerte alarmiert.

Eine Betriebsdauer von mehreren Jahren und die Sicherung der Arbeiten vor Ort rechtfertigten die Investitionen in hochwertige GNSS-Multifrequenz- und -Multisystemsensoren sowie deren kabelgebundene Anbindung. Als weitere Besonderheiten dieser Installation sind die Absperrung des Gebietes und der Betrieb des Servers in einem Container des Sicherheitsdienstes (vor Ort) zu nennen. Der Fernzugriff auf das System (GNSS-Sensoren und -Software) erfolgte web-basiert über ein DSL-Modem.

Ohne die Absperrung des Gebietes hätten die Strom- und Datenkabel entweder unterirdisch verlegt oder durch kabellose Techniken ersetzt werden müssen. Bei steigenden Infrastruktur- und Betriebskosten sowie einer kürzeren Einsatzzeit rechnet sich die Investition in teure GNSS-Technik bei zahlreichen Monitoringprojekten nicht.

Seit mehreren Jahren untersuchen deshalb Hochschulen und Forschungsinstitute den Einsatz von Low-Cost-GNSS-Empfängern für geodätische Monitoringanwendungen. In einem gemeinsamen Forschungsprojekt mit der Beuth-Hochschule für Technik, Berlin, wurden Low-Cost-GNSS-Sensoren auf deren prinzipielle Eignung mit sogenannten „Evaluation Kits" der GNSS-Hersteller erfolgreich getestet.

Um die Low-Cost-GNSS-Empfänger für Monitoringanwendungen optimal einsetzen zu können, wurde das Alberding-A07-Telemetrie- und Positionierungssystem entwickelt, welches insbesondere die begrenzenden Faktoren der GNSS-Technik, nämlich Stromversorgung, Datenanbindung und Sensorpreis, adressiert.



Copyright: © Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH
Quelle: Wasserwirtschaft 09/2016 (September 2016)
Seiten: 5
Preis inkl. MwSt.: € 10,90
Autor: Jürgen Alberding

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