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SHM - 
Structural Health Monitoring

Bilfinger Noell Structural Health Monitoring  - 

steht für eine effiziente & kostengünstige Strukturüberwachung von Ingenieurbauwerken.

Sie ermöglicht die Früherkennung und genaue Ortung beginnender Schädigungsmechanismen unter anspruchsvollen Umweltbedingungen.

Zuverlässige & effiziente Unterstützung im End of Life Management
 

Die öffentliche Infrastruktur steht kontinuierlich unter Beobachtung. Das Misstrauen gegenüber Ingenieurbauwerken wächst mit jedem Unglück, dass auf der Welt passiert. Durch Alterung und Ermüdung ändern Baustoffe und Materialien komplexer Strukturen wie Brücken, Tunnel oder Stützbauwerke ihre Eigenschaften. Als Folge kann sich die Tragwerkscharakteristik der gesamten Struktur verändern.

In Folge dieser Veränderungen wachsen die Instandhaltungs- und Überwachungsaufwendungen für die öffentlichen Betreiber. Um Veränderungen der Materialeigenschaften zuverlässig und genau zu beobachten, bietet das Bilfinger Noell Structural Health Monitoring (BNSHM) ein sicheres Alarmsystem.

 

Fortschritt bei Wirtschaftlichkeit und Sicherheit!
 

 

Das sensorbasierte Monitoring hebt die herkömmliche Überprüfungs-/Inspektionsphilosophie öffentlicher Betreiber auf ein neues Level. Das Monitoring liefert in Echtzeit zuverlässige Informationen über die Änderung der strukturellen Integrität des Bauwerks. Instandhaltungsaufgaben können dadurch effizienter geplant und durchgeführt werden.

 

Funktionsweise
Smartes Netzwerk

 

Ein smartes Netzwerk aus verschiedenen Sensoren ermöglicht die Überwachung von Schäden, ohne bauliche Veränderungen vornehmen zu müssen.

Die Erfassung kleinster Änderungen des Strukturzustandes erfolgt über die intelligente und automatisierte Auswertung von Daten aus hochsensibler Schallemissions- und anwendungsbezogener Sensorik.

Die Besonderheit des Monitorings liegt in der integrierten Schallemissionsanalyse. Die Struktur des Bauwerks wird mit Hilfe des installierten Schallemissionssystems kontinuierlich diagnostiziert und automatisch gemeldet.

 

Feststellung mikrostruktureller Schädigungen

Passive, piezoelektrische Sensoren nehmen die Schallemissionen auf, welche durch Schadensereignisse wie u.a. Risse, Brüche, Rissuferreibung in der Bauwerksstruktur entstehen. Mikrostrukturelle Schädigungen, wie z.B. die Rissbildung an Schweißnähten, können so festgestellt werden.

 

Datenfusion

Oft sind es nicht einzelne Schädigungen, die zu einem Versagen einer Baustruktur führen, sondern die Akkumulation mehrerer Ereignisse. Das Herzstück des BNSHM ist daher die Datenfusion und intelligente Bewertung aller Sensordaten. Das Ergebnis daraus wird aufbereitet und graphisch in einem Interface dargestellt. So kann eine ereignisorientiere Inspektion durchgeführt werden.

 

Projektbeispiele

 

Überwachung von Spanngliedern in Spannbetonbrücken

  • Integrale Überwachung der Spannglieder auf einzelne Drahtbrüche
  • Zerstörungsfreie Applikation der Sensoren auf der Oberfläche des Betons
  • Kein Freilegen der Spannglieder notwendig
  • Genaue Erfassung von Zeitpunkt und Ort der Änderung des Tragwerkzustands
Freigelegtes Hüllrohr
Gebrochener Spanndraht
Weiterer gebrochener Spanndraht
Remote Überwachung
Applikation des Sensornetzwerkes an ausgewählten Hotspots
Einrichtung Serverterminal

Langzeit Monitoring von Schweißnähten, Blechen und Trägern an Stahlbrücken

  • Hotspot-Monitoring: fokussiert auf einzelne Schweißnahtverbindungen oder kritische Bereiche
  • Zerstörungsfreie Applikation der Sensoren auf der Oberfläche des Stahls
  • Detektion von Rissbildung und Rissfortschritt
  • Überwachung bereits vorhandener Risse
  • Ortung neu entstehender Schädigungen

Für jeden Anwendungsfall das richtige Konzept

 

Je nach Konzeption des Sensornetzwerkes können Schädigungen detektiert und lokalisiert werden. Wir können Ihnen folgende Varianten unseres Monitorings anbieten:Langzeit-Monitoring über mehrere Jahre

  • Kurzzeit-Monitoring (während Baumaßnahmen)
  • Integrales Monitoring ganzer Strukturen
  • Hotspot-Monitoring ausgewählter Bereiche
  • Kurzfristiges Monitoring bei kritischen Belastungsspitzen
  • Testaufbauten und Studien

Das primäre Ziel des BNSHM ist es, eine auftretende Schwächung des Tragwerks zu detektieren, lange bevor die Funktionsfähigkeit der Struktur in Frage gestellt wird.

Aus diesem Grund bietet Bilfinger Noell auch Monitorings während Schwerlasttransporten oder anderen über das Normalmaß hinausgehende Belastungen für Baustrukturen an.
Zuverlässige Aussagen über die Veränderung des Tragwerkszustandes, während kritischer Belastungsspitzen, erhöhen die Sicherheit signifikant.

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Sebastian Schmidt
Leiter Zerstörungsfreie Prüfungen
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