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Plรถtzliche Hangrutschungen Gefahrenabwehr durch ร berwachung
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Echtzeit-Monitoring mit Kleinstsensoren in selbstorganisierenden Netzwerken Zusammenfassung Wir bieten ein modulares Überwachungs- und Frühwarnsystem für Hangrutschungen, Felsstürze und vergleichbare Ereignisse an. SLEWS – Sensor Landslide Early Warning System – deckt die gesamte Warnkette ab: Von der Echtzeit-Datenerfassung, über die qualifizierte Warnung und Alarmierung bis hin zur Visualisierung der aufbereiteten Informationen in einem Internetbrowser. Die wesentlichen Komponenten sind autarke, zuverlässige und kostengünstige Kleinstsensoren, ein selbstorganisierendes, kabelloses und patentiertes Sensornetzwerk sowie ein auf Standards basierendes Alarmierungs- und Datenmanagementsystem. Der Prototyp wurde bereits in mehreren Messkampagnen zur Erfassung der Neigungs- und Druckwerte bei Hangrutschungen erfolgreich getestet. Das System erfasst permanent oder ereignisabhängig Daten, wobei die Datenqualität gegenüber herkömmlichen Verfahren durch Daten- und Sensorfusion erheblich verbessert werden konnte. Zusätzlich zur Erfassung von Hanginstabilitäten kann die Technologie auch für die Detektion von Erschütterungen an Brücken, Gebäuden, Baustellen, Deponien und Tagebaugebieten adaptiert werden.
Wir suchen für die Implementierung des Systems interessierte Ingenieurbüros oder IT-Firmen, die das System in ihren Anwendungsgebieten einsetzen wollen. Ausgangssituation und Stand der Technik Die Überwachung von kritischen Infrastrukturen spielt vor allem in Ballungsgebieten zum Schutz von Menschenleben und zur Minimierung von ökonomischen Schäden eine immer bedeutendere Rolle. Bisherige Systeme basieren auf unflexiblen und kostenintensiven Sensoren, die als Insellösung konzipiert nur eine punktuelle Überwachung ermöglichen. Sie waren verkabelt und der Datenaustausch erfolgte über proprietäre Schnittstellen, der Ausfall eines Sensors hat häufig das Versagen des Gesamtsystems zur Folge. SLEWS arbeitet deshalb bei der räumlichen Überwachung in der Fläche mit einem dichten Netz von Kleinstsensoren. Es ist als Multi-Sensor-System realisiert worden, so daß auch der Ausfall einzelner Sensoren kompensiert werden kann. Positionierung, Konfiguration und Inbetriebnahme des Sensornetzes ist auch in schwer zugänglichen Gebieten schnell und einfach möglich.
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Produkt- und Verfahrensbeschreibung Hauptkomponenten des Systems sind Sensorknoten, die kabellos mit einem Gateway verbunden sind. Es besteht aus Beschleunigungs-, Neigungs- und Drucksensoren sowie einer Energieversorgungseinheit. Zusätzlich sind durch Positionssensoren (Seilzugwegaufnehmer) die Erfassung von Aufweitungen und Längenänderungen möglich. Basierend auf einer offenen Systemarchitektur nach den Standards des OpenGeospatialConsortiums (OGC) und aktueller Webdienste werden alle Informationen aufbereitet und für unterschiedliche Endnutzer auf verschiedenen Endgeräten bereitgestellt. Integriert wurde auch ein Alarm- und Warnmanagement, welches auf die Nutzeranforderungen individuell angepasst werden kann.. Die einfache und offene Systemarchitektur fördert die Integration des autonom ablaufenden Systems in eine vorhandene Geodateninfrastruktur. Einsatzbereiche SLEWS wurde für die Gefahrenabwehr durch Überwachung und Frühwarnung von Massenbewegungen (Hangrutsch, Lawine, Felssturz) entwickelt. Weitere Einsatzmöglichkeiten bieten sich an instabilen Böschungen an Straßen und Autobahnen, unbegehbaren Trümmerbergen nach einem Gebäudeeinsturz oder an Böschungenbrüchen auf Großbaustellen an.
RWTH Aachen
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Weitere Einsatzbereiche sind die Überwachung schützenswerter Gebäude, Brücken, Tunnel oder Industrieanlagen auch in schwer zugänglichen Gebieten. Die Übertragung der Daten über Funk, die einfache Installation der Sensorknoten und die individuelle Anpassung des Gesamtsystems bietet vielfältige Nutzungsmöglichkeiten und richtet sich nach dem Bedarf des Nutzers..
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– Offene Systemarchitektur und Standardschnittstellen nach dem Open GIS Consortium (OGC) – Umsetzung der Warn- und Alarmierungsservices (SOS, SAS, SPS, WPS) – Integration in vorhandene Geodateninfrastrukturen (GDI) – Individuelles und Endnutzerorientiertes Alarm- und Warnmanagement Entwicklungsstand und Kooperationsanfrage – Erfolgreiche Feldversuche laufen seit Sommer 2009 – Ingenieurbüros zur Erfassung von Massenbewegungen gesucht – Fertigungsunternehmen für die Sensortechnologie – Unternehmen aus der IT-Branche für die Weiterentwicklung und Implementierung des Systems Technologiepotentiale und Vorteile – Räumliche Überwachung mit Mikrosensoren (MEMS) und einem kabellosen selbstorganisierenden Sensornetzwerk – Verbesserung der Datenqualität und Reduktion von Fehlalarmraten durch Sensorkombination, Datenfusion und Sensorfernsteuerung – Neigungs-, Beschleunigungs-, Druck-, Temperatur- und Feuchtigkeitsmessung in Echtzeit – Fortlaufender Betrieb bei Ausfall einzelner Kleinstsensoren oder Sensorknoten
Ansprechpartner Koordinierungsbüro GEOTECHNOLOGIEN Werner Dransch, Tel.: 0331 288 1074 www.geotechmarket.de, dransch@geotechnologien.de