2.3.3 SMERS - Energieautarkes drahtloses Sensornetzwerk zur Detektion von Katastrophen und zur Lagebilderfassung in U-Bahnsystemen
- Event
- 20. GMA/ITG-Fachtagung Sensoren und Messsysteme 2019
2019-06-25 - 2019-06-26
Nürnberg, Germany - Chapter
- 2.3 Energieautarke Messsysteme
- Author(s)
- J. Vincke, C. Horch, F. Schäfer - Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Freiburg (Deutschland)
- Pages
- 170 - 176
- DOI
- 10.5162/sensoren2019/2.3.3
- ISBN
- 978-3-9819376-0-2
- Price
- free
Abstract
Bei Katastrophen in Tunnelsystemen von U-Bahnen stehen den Rettungskräften, wie der Feuerwehr, nur wenige Informationen zur Verfügung. Dies erschwert und verzögert die Arbeit erheblich. Um sich diesem Problem anzunehmen, wurde das drahtlose Sensornetzwerk "SMERS" (security management and ermergency response system) entwickelt. Es detektiert Feuer, Wassereinbruch und Explosionen. Um die Robustheit zu erhöhen befindet sich alle 50-100 m ein Sensorknotenpaar, welches energieautark betrieben wird. Die Datenübertragung und Sensorik wurden auf einen besonders energiearmen Betrieb hin optimiert. So wird bei einer maximalen Folge von 20 Knotenpaaren für den Betrieb und die Datenübertragung 316 μW verbraucht und für die Sensorik je nach Knotentyp zwischen 13 μW und 36 μW. Zur Stromerzeugung wird ein piezoelektrischer Vibrationsharvester verwendet. Dieser liefert für die in einem Tunnel der Berliner S-Bahn gemessenen Vibrationen eine Leistung von bis zu 107 μW bei einer Zugdurchfahrt alle fünf Minuten. Bei einem Feldtest in einem Tunnel der Berliner U-Bahn wurden auf einer Strecke von ungefähr 750 m von 27 Knoten über eine Million Nachrichten aufgezeichnet.