P6.8 - Intelligente Zustandsüberwachung von Brückenbauwerken mit Hilfe faseroptischer Sensoren basierend auf der Rayleigh-Rückstreuung
- Event
- 18. GMA/ITG-Fachtagung Sensoren und Messsysteme 2016
2016-05-10 - 2016-05-11
Nürnberg, Germany - Chapter
- P6 Struktur- und Zustandsüberwachung
- Author(s)
- I. Roßteutscher, P. Wohlleben, U. Waizenhöfer - Institut für Sensor- und Aktortechnik, Coburg (Deutschland)
- Pages
- 703 - 708
- DOI
- 10.5162/sensoren2016/P6.8
- ISBN
- 978-3-9816876-0-6
- Price
- free
Abstract
Allein in Bayern gibt es 10.914 Brücken, von denen sich 538 in einem ungenügenden Zustand befinden. Die Zahl der sanierungsbedürftigen Bauwerke wird in der Zukunft weiterhin steigen, da der zunehmende Schwerlastverkehr bei der Konzeptionierung sowie dem Bau der Verkehrsbrücken meist nicht berücksichtigt wurde. Die Begutachtung des Zustandes einer Brücke ist mit einem hohen Zeit- und Personalaufwand verbunden. Im Rahmen des Forschungsprojektes "i.bridge" wird für diese Problemstellung ein neuronales Netz entwickelt, welches mittels Sensoren verschiedene Parameter überwacht und somit eine Aussage über den Zustand einer Brücke liefern kann.
Für die sensorische Erfassung des Brückenzustandes durch Messung von Dehnung, Beschleunigung und Temperatur werden neben bewährten Technologien auch neuartige Sensortechnologien eingesetzt. Eine dieser Technologien basiert auf der Messung der Licht-Rückstreuung in einer optischen Faser mittels optischer Frequenzbereichsreflektometrie. Mit diesem Messprinzip können ortsaufgelöst die Dehnungswerte entlang der Glasfaser gemessen werden. Dadurch wird es möglich,
Risse in der Betonstruktur eines Brückenbauwerks zu detektieren. Auch die Schwingungsmoden eines Brückenbauwerks können erfasst werden um Rückschlüsse auf den Zustand der Brücke zu geben. Der Vorteil dieses Systems, gegenüber herkömmlichen Dehnungsmessstreifen, liegt u.a. darin, dass lediglich eine optische Faser, die selbst als ortsaufgelöster Sensor fungiert, am Bauwerk installiert werden muss. Dadurch kann darauf verzichtet werden, eine Vielzahl von Einzelsensoren zu montieren, sowie die erforderlichen elektrischen Leitungen zu verlegen.
Es konnte gezeigt werden, dass eine ortsaufgelöste Erfassung der Durchbiegung und Schwingung des Brückenbauwerks mit einem faseroptischen Messsystem basierend auf der Rayleigh-Rückstreuung erfolgreich realisiert werden kann.