ImaB-Edge - Verteilte Sensorelektronik zur energieeffizienten und vorausschauenden Instandhaltung von Bauwerken; Teilvorhaben: Interpretation und -fusion komplexer Sensordatenquellen in der Edge (ImaB-Sense)

Abstract

Ziel des Vorhabens war die wissenschaftlich-technische Lösungsfindung zur Integration leistungsstarker Edge-Computing Konzepte in ZfPBau- und Strukturüberwachungssysteme mittels eines modularen, dezentralen Edge-Systems für die schnelle Zustandsbestimmung von Ingenieurbauwerken vor Ort. Die technischen Arbeitsziele gliederten sich wie folgt.

Das modulare ImaB-Edge-System umfasst das EDGE-Gateway als zentralen Knoten, mehrere Sensor-EDGE-Elemente zur Vernetzung von Sensoren und das mobile ZfPBau-System. Die flexible Konfiguration für verschiedene Anwendungen ist zentral für die spätere Nutzung. Die Zielerreichung wird anhand von zwei Beispielen gezeigt: Qualitätsmonitoring bei Brücken und lokale Ultraschallinspektion mit Sensorverortung.

Für die Echtzeit-Zustandsbestimmung vor Ort sind leistungsfähige Edge-Elektroniken nötig, die sensornah Daten verschiedener Quellen interpretieren und fusionieren. Ein Ziel ist die Integration von Expertenwissen in Sensor-EDGE und EDGE-Gateway. Die Systeme müssen verschiedene Sensormodalitäten kombinieren und komplexe Algorithmen verarbeiten können. Die Ergebnisse sollen direkt ins BIM fließen, was entscheidend für eine energie- und ressourceneffiziente Echtzeit-Datenverarbeitung vor Ort ist.

Die Integration eines mobilen, kommerziellen ZfPBau-Systems ins ImaB-Edge-System über standardisierte Schnittstellen erhöht die Akzeptanz und Verwertungschancen. Die qualitätsgesicherte, ortsrichtige Datenerfassung durch Prüfdateninterpretation und selbstoptimierende Parameter ist wichtig, da ZfP-Daten entscheidend für die Echtzeit-Zustandsbestimmung sind. So können auch Nichtexperten Prüfungen durchführen, was angesichts des Fachkräftemangels besonders relevant ist.