- Strukturelle Zustandsüberwachung nutzt intelligente Sensoren zur kontinuierlichen Erfassung von Bauwerksparametern.
- Batterielose UHF-RFID-Tags ermöglichen wartungsfreie Langzeitüberwachung durch Energy Harvesting.
- Der Infrastructure Health Tag erfasst Korrosion durch Messung elektrischer Widerstände in Opfermetall-Schichten.
- Einsatzbereiche umfassen Infrastruktur wie Brücken sowie industrielle Anlagen und Luft- und Raumfahrtunternehmen.
Die strukturelle Zustandsüberwachung (Structural Health Monitoring, SHM) umfasst den Einsatz intelligenter Sensoren, Datenerfassungssysteme und Datenanalysetechniken zur Überwachung und Bewertung des Zustands von Ingenieurbauwerken im Laufe der Zeit. Dazu gehören Brücken, Straßen, Tunnel, Wolkenkratzer und andere Infrastrukturen. Um die Sicherheit und Zuverlässigkeit dieser Bauwerke zu gewährleisten, werden drahtlose IoT- und intelligente Sensortechnologien zur Überwachung des strukturellen Zustands eingesetzt. In Ländern wie Japan, wo es zu hoher tektonischer Aktivität kommt, ist SHM von großer Bedeutung.
Der Infrastructure Health Tag von E-Garde, der erstmals im Mai 2023 auf den Markt kam, erkennt, ob Opferanoden ordnungsgemäß funktionieren. Außerdem erkennt er Lecks und Risse in Metallträgern.
Interview mit Etsuro Inamoto
1. Wie hat sich die Überwachung des Zustands von Bauwerken durch die Einführung der drahtlosen IoT-Technologie entwickelt? Welche Art von Sensoren werden verwendet?
Etsuro Inamoto: Die Überwachung des Zustands von Bauwerken ist unerlässlich, um sicherzustellen, dass die Infrastruktur in einem optimalen Zustand bleibt. Traditionell erfolgte dies durch physische Inspektionen. Mit der Entwicklung drahtloser IoT-Technologien sind nun jedoch Fernüberwachungssysteme möglich.
Durch den Einsatz intelligenter Sensoren kann der Zustand von Infrastrukturen jederzeit und von jedem Ort aus überwacht werden. Diese Fernüberwachung erleichtert die Erkennung von Schäden oder Problemen innerhalb der Infrastruktur. Dies führt zu einer besseren Wartungsplanung.
Bei der Überwachung des Zustands von Bauwerken kommen viele verschiedene Arten von Sensoren zum Einsatz. Die gängigsten Typen sind Dehnungs-, Vibrations-, Risserkennungs- und Neigungssensoren sowie Piezometer. Diese Sensoren messen verschiedene Parameter und sammeln Daten für die weitere Analyse. Dehnungssensoren werden beispielsweise zur Überwachung von Torsion, Biegung, Spannung, Kompression und Belastungen an Bauwerken wie Brücken oder Gebäuden eingesetzt.
2. Wie funktioniert der Infrastructure Health Tag bei der Erkennung von Korrosion?
Inamoto: Der Infrastructure Health Tag ist ein batterieloser UHF-RFID-Tag mit integriertem Sensor. Dieser Sensor ist in der Lage, elektrische Ströme anhand der Widerstandswerte in der Opfermetallschicht zu erkennen. Opfermetall wird verwendet, um ein anderes Metall vor Korrosion zu schützen.
Diese Art von Metall wird häufig verwendet, um Schäden an Warmwasserbereitern, Tanks, Raffinerien, Schiffsrümpfen und Pipelines zu erkennen. Es wird auch in Metallkomponenten von Brücken verwendet.
Dieser Tag kann erkennen, ob das Opfermetall ordnungsgemäß funktioniert. Bestimmte Daten ändern sich, wenn das Opfermetall aufgrund von Korrosion nicht mehr richtig funktioniert. Die vom Tag erfassten Daten werden gespeichert, bis sie von einem UHF-RFID-Lesegerät ausgelesen werden. Im Falle von Korrosion können Wartungsmitarbeiter entsandt werden.
Batterieloser UHF-RFID-Tag
Was sind die Vorteile der Verwendung eines batterielosen UHF-RFID-Tags für die Überwachung des Zustands von Bauwerken? Können Sie ein Beispiel aus der Praxis nennen?
Inamoto: Selbstversorgende Tags haben gegenüber batteriebetriebenen Tags mehrere Vorteile. Diese Tags nutzen Energy Harvesting für ihren Betrieb. Sie werden durch Signale eines RFID-Lesegeräts mit Strom versorgt.
Dadurch entfällt der Austausch von Batterien und es ist weniger Wartung erforderlich. Auch die Installation ist einfacher. Diese Tags können an Strukturen oder Materialien wie Metall angebracht werden. Unser Infrastructure Health Tag hat eine Lebensdauer von über 20 Jahren.
Derzeit wird er zur Erkennung von Rissen in Metall bei einem großen Luft- und Raumfahrtunternehmen in Japan eingesetzt.
E-Garde
RFID-Hardwarehersteller
Kunden: Aus allen Branchen im In- und Ausland
Produkte: Spezielle RFID- und Dualfrequenz-Tags, Schlüsselanhänger, Armbänder und Smartcards
Anwendungen: Zugangskontrolle, Überwachung des Zustands von Infrastrukturen, Temperaturüberwachung, Asset-Tracking
