GEOMONITORING

1. GEOMONITORING für permanente DeformationsmessungPräsentation des Messsystems GMS.NeVi Baubüro LT31, 18.10.2007 Autor: C. Supper Co-Autor: F. Helm

2. Inhaltsverzeichnis • GeoMonitoring-Begriffsabgrenzung • Einsatz von GeoMonitoringSysteme • Anforderungen an GMS.NeVi • GMS.NeVi-Module • Datenerfassungsmodul • Kommunikationsmodul • Berechnungsmodul - Netzausgleich • Visualisierungsmodul • Erfahrungen aus dem praktischen Einsatz • Erweiterungsmöglichkeiten • GMS.NeVi - Kenndaten Geomonitoring GMS.NeVi

3. Geomonitoring - Begriffsabgrenzung • Monitoring in der Vermessung: • Kontinuierliche Beobachtung von Objekten in festgelegten Zeitabständen • Spezialform Geomonitoring: • Kontinuierliche Überwachung mit geodätischen, geotechnischen und geophysikalischen Methoden Geomonitoring GMS.NeVi

4. Einsatz von Geomonitoring- Systemen • U1/3 Lhotskygasse • U2/3 Praterstern • TownTown - Erdberg • Lainzer Tunnel-LT34 - Bundesstraße B1 • Lainzer Tunnel-LT31 - Verbindungsbahn Geomonitoring GMS.NeVi

5. Lainzer Tunnel – Baulos LT31 • 4 NÖT-Vortriebe großteils unterhalb der Verbindungsbahn • je 2 Ulmenstollen und 2 Kernvortriebe parallel in 4 Bauteilen • geringe Überdeckung, hohes Verkehrsaufkommen Geomonitoring GMS.NeVi

6. GMS.NeVi GeoMonitoringSystem mit Netzausgleichung und Visualisierung Anforderungsprofil: • ausgedehntes Überwachungssystem unter gleichzeitigem Einsatz einer Vielzahl von Messinstrumenten • >1000 Messstellen gleichzeitig beobachten können • berührungslose Messmethode • keine Beeinträchtigung des Fahrbetriebs der ÖBB • Homogenes und stabiles Ergebnis auch unter schwierigen Sicht- und Festpunktbedingungen • Online Verfügbarkeit der Ergebnisse für Frühwarn- und Alarmsystem • Rasche Darbietung von Auswertungen in Form von aktuellen Grafiken und Diagrammen • Lieferung von absoluten Deformationswerten Geomonitoring GMS.NeVi

7. Modularer Aufbau von GMS.NeVi Datenerfassungsmodul Geomonitoring GMS.NeVi

8. Datenerfassung • Tachymeter in Schutzgehäuse • Feld-PC • Notebook • Stromversorung • UMTS-BOX • Mehrfach-Prismen • Messstelle • Messadapter Geomonitoring GMS.NeVi

9. GMS.Nevi - Konzept Arten von Messstellen • Sensorstandorte mit und ohne Festpunkte • Festpunkte außerhalb des Deformationsbereiches • Verknüpfungspunkte Deformationspunkte mit mehreren Adaptern • Deformationspunkte Deformationspunkte mit einem Adaptern Geomonitoring GMS.NeVi

10. Modularer Aufbau von GMS.NeVi Berechnungs- und Archivierungsmodul Datenerfassungsmodul Kommunikationsmodul Geomonitoring GMS.NeVi

11. Netzausgleichung - Berechnung • Grundgedanke • Durch gemeinsame Netzausgleichung werden nicht für jedes Instrument eigene Festpunkte benötigt. • Netzlagerung • Lagerung der Berechnungsergebnisse auf stabile Rückversicherungspunkte außerhalb des Einflussbereiches. • Ergebnisoptimierung • Optimierung des Gesamtergebnisses durch Netzausgleichung – Minimierung der Verbesserungen liefert die wahrscheinlichsten Werte • Eingesetzte Methoden • Netzausgleichsprogramm Xdesy von Prof. Dr. Ing. Fredie Kern • Vollautomatisch Konfiguration des Ausgleiches • Automatischer, periodischer Berechnungsstart • keine singuläre Ausgleichung bei Messausfällen • Data-Snooping – automatische Grobfehlersuche Geomonitoring GMS.NeVi

12. Vorteile der Netzausgleichung • Zusätzliche Einsatzmöglichkeit für GMS.NeVi • schlecht einzusehende Innenhöfe • enge Gänge und Tunnelröhren • Bereich ohne Anschluss zu Festpunkten • Minimierung der verbleibenden Verbesserungen • Homogenes Gesamtergebnis • Aussagekräftige Fehlermaße der Ergebnisse • Auskunft über Gesamtzustand des Messsystems Geomonitoring GMS.NeVi

13. Modularer Aufbau von GMS.NeVi Berechnungs- und Archivierungsmodul Datenerfassungsmodul Kommunikationsmodul Geomonitoring GMS.NeVi

14. Alarm- und Warnsystem • Absolute Alarmierung • Deformation im Vergleich zur Nullmessung • Relative Alarmierung • Deformation in einem definierten Zeitraum • basierend auf dem Ausgleichsergebnis • Automatische Verständigung über • E-Mail, SMS, FAX • Schaltung von Stromrelais • 4 Stufiges Warnsystem • Meldungen, Störungen, Warnungen, Alarm • Protokollierung aller Vorfälle in der Datenbank Geomonitoring GMS.NeVi

15. Modularer Aufbau von GMS.NeVi Berechnungs- und Archivierungsmodul Datenerfassungsmodul Visualisierungsmodul Kommunikationsmodul Geomonitoring GMS.NeVi

16. Visualisierung – GMS.vis • Interaktive Definition der Diagrammauswertung • Setzungsdiagramme • Setzungsmulden • Auslenkungsdiagramme • Neigungsdiagramme • Farbflächenplan • Vektordiagramm • Druckserver - Automatische Diagrammerstellung • WEB- Schnittstelle • https://MessSrv.kopa.at • Mobiler Zugang zur Dateneinsichtnahme und Steuerung • Notebook, PDA, Handy Geomonitoring GMS.NeVi

17. Praktischer Einsatz am Baulos LT31 • 12 parallel messende Tachymeter • ca. 1000 Messadapter auf 800 Messstellen • Datenbank > 10GB • Genauigkeiten: <1mm Tagesmittel +/- 2mm Einzelmessung • Setzungen von mehreren Zentimetern Geomonitoring GMS.NeVi

18. Setzungsdiagramm Geomonitoring GMS.NeVi

19. Setzungsmulde Geomonitoring GMS.NeVi

20. Farbflächenplan Geomonitoring GMS.NeVi

21. Ausblick und zukünftige Entwicklungsschwerpunkte • Einbindung von weiteren Sensortypen • Sensoren mit geometrischen Messwerten • Neigungs- und Dehnungssensoren • Fisurometer • Sensoren für geophysikalische Messgrößen • Druckmessdosen • Piezometer • Interaktive WEB-Schnittstelle • Freiwählbarer Darstellungsbereich der Diagramme am WEB-Server • Freie Auswahl der darzustellenden Messstellen Geomonitoring GMS.NeVi

22. Anwendungsmöglichkeiten für vernetztes Geomonitoring • Großflächige Überwachung von Baufeldern unter erschwerten Sichtverhältnissen • Überwachung von Bauwerken, deren Zugängigkeit durch starken Verkehr erschwert ist • Verformungsmessung im Tunnel über mehrere Standpunkte hinweg • Überwachung von Bauwerken im Zuge von großflächigen DSV-Arbeiten • Kontrollmessungen von Brückentragwerken • Setzungsmessungen an empfindlichen Rohrleitungs- und Kabeltrassen • Deformationsbeobachtung von weiträumigen Stauanlagen Geomonitoring GMS.NeVi

23. Kenndaten GMS.NeVi • kurzfristige bis langsam kriechende 3d-Deformationen erfassbar • erweiterte Einsatzmöglichkeit bei Sichthindernissen • nicht für jeden Standort Festpunkte notwendig • sehr hoher Automatisierungsgrad – vollautomatische, periodische Ansteuerung einer Netzausgleichung • hohe Genauigkeit und Plausibilität • erweiterte Analysemöglichkeiten • zentrale Datenablage und Archivierung aller Messdaten • integrierte, flexibel konfigurierbare Visualisierung • automatischer Diagrammdruckserver • ortsunabhängiger Zugriff über Internettechnologie Geomonitoring GMS.NeVi

24. Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit GMS.NeViein Messsystem prädestiniert für eine Vielzahl von Überwachungsaufgaben Geomonitoring GMS.NeVi