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Maschinen- und Fahrzeugtechnik
Robuste Messtechnik auf 2 Rädern
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Energie- und Anlagentechnik
smartGEOLog
Seismische Überwachung & Erschütterungsmessungen
smartMEDILog
Medizintechnik

smartGEOLog – einfach smart loggen – Seismische Überwachung & Erschütterungsmessungen

Das smartGEOLog der optiMEAS smartLog Familie

Das smartGEOLog wurde speziell für geologische und geophysikalische Messungen entwickelt. Erdbeben oder Tunnelbau sind Beispiele für Erschütterungsquellen, die Menschen und Bauwerke gefährden können. Zur Überwachung von Erschütterungsquellen sind mobile Messgeräte gefordert, die Erschütterungen bewerten und auf das Überschreiten von Grenzwerten prüfen. Das smartGEOLog ist präzise an diese Aufgabe angepasst; batteriebetrieben kann es jede Art von seismischen Bewegungen messen und die relevanten Daten sowohl per Kabel als auch drahtlos per Mobilfunk an einen beliebigen PC übertragen. Alle erforderlichen Bewertungen und Analysen erledigt die Software im Gerät ganz automatisch.

 

Einsatzbereiche:

Das smartGEOLog ist optimal geeignet für sämtliche Anwendungen im Bereich der Geophysik und Geomechanik:

  • Lokalisierung seismischer Vorgänge und Qualifizierung seismischer Ereignisse
  • Ingenieurseismische und seismologische Warnsysteme mit Alarmierung nach kundenspezifischen Vorgaben
  • Langzeitüberwachung von Parametern
  • Mobile und permanente Messung, Überwachung und Dokumentation
  • Immissionsschutz bei Baumaßnahmen und im Schienen- und Straßenverkehr
  • Kombination seismischer Überwachungsanlagen mit Erschütterungsmessstellen nach DIN 4150


... und wird eingesetzt in:

  • Bergwerken
  • Steinbrüchen
  • Erdgas- und Erdölförderung
  • Bauwerken
  • Standsicherung
  • Erschütterungsempfi ndlichen Maschinen und Anlagen
  • Atomkraftwerken
  • Baustellen
  • Sprengungen

 

 Anwendungen GeoLog

Im Internet, im lokalen Netz oder autark – Einschalten und los geht´s…

Sobald das smartGEOLog eingeschaltet wird, startet es eigenständig mit der eingespielten Software. Von allen verfügbaren Schnittstellen werden daraufhin Daten erfasst. Dabei können Messwerte mit einer Rate von 10 Hz bis 5 kHz aufgezeichnet und überwacht werden. Die Speicherung erfolgt automatisch auf einer handelsüblichen SD-Karte. Der Sensor einer Erschütterungsmessstelle kann per Kabel an das 4-8 kanalige System des smartGEOLog angeschlossen werden, um Erschütterungen wie Spannungen, Senkungen, Rutschungen etc. zu erfassen.


Die relevanten Daten werden per Mobilfunk (LTE) ins Internet übertragen und können dort über den optiCloud-Server von überall abgerufen werden. Die Anbindung des Gerätes an das Internet erlaubt die Kommunikation mit den Geräten, das Abfragen von Daten und bietet sogar die Möglichkeit eines vollständigen Software-Updates. Optional kann die Übertragung auch via LAN oder WLAN verlaufen. Über einen direkt gekoppelten Rechner kann das Gerät komfortabel bedient und kon guriert werden.

 

Geologie Schaubild

Anpassbar durch ein fexibles Softwarekonzept

Das Plattformkonzept der optiMEAS smart-Geräte umfasst nicht nur die Hardwarekomponenten, sondern auch die Betriebssoftware der Geräte. Dort kommt optiMEAS OCEAN zum Einsatz. optiMEAS OCEAN ist eine skalier- und erweiterbare Software, mit der nahezu alle Aufgaben in den Bereichen Loggen, Messen, Steuern, Regeln und Automatisieren erledigt werden können. Durch die Kombination einzelner Softwaremodule lässt diese sich ideal an die Aufgabe anpassen. Eventuell fehlende Module werden einfach ergänzt. Dadurch sind auch kundenspezifische Lösungen wie spezielle Berechnungen, Überwachungen oder Protokolle als Erweiterungen möglich.

 

Anwendungen Geologie

Einfache und zugleich smarte Messlösungen

Das smartGEOLog verfügt über eine integrierte Internetanbindung durch ein LTE Modem mit großer Bandbreite. Erschütterungssensoren können über 4 (optional 8) hochauflösende Eingänge mit einer Abtastrate von 10 Hz bis 5 kHz und einer Speichertiefe bis 64 GB angeschlossen werden. Über GPS werden verteilt aufgestellte Systeme μs-genau miteinander synchronisiert. Dadurch können Laufzeitmessungen und die Lokalisierung von seismischen Ereignissen realisiert werden. Das Gerät ermöglicht interne Verrechnungen wie RMS oder Frequenzanalysen. Die verschiedenen Triggerbedingungen sind variabel einstellbar und eine durch den Trigger ausgelöste Alarmierung erfolgt optional über den Internetserver per E-Mail oder SMS.

 

Techische Daten des smartGEOLog:

smartGEOLog Basissystem

Technische Daten

Prozessor

Freescale i.MX537 @800MHz; 512MB RAM; 128MB NAND Flash
alternativ: Freescale i.MX 6Qaud @1GHz; 1GB RAM; 128MB NAND Flash

SD/µSD

1x µSD intern mit 2x Betriebssystem + Apps und Einstellungen
1x SD extern zur Speicherung von Messdaten etc. (derzeit bis 64 GB)
1x SATA (intern)

Temperaturbereich

-40°C bis +70°C Umgebungstemperatur

Spannungsbereich

10 bis 36 VDC (interner DC/DC Wandler)
alternativ: 17,5 bis 36 VDC (interner Step-Down Wandler; nicht isoliert)
optionale Pufferung über einen Akku

Power / Watchdog - Controller

Auswahl der Boot-Quelle: Partition A oder B der internen µSD-Karte
Fallback-Boot aus dem NAND-Flash bei defekter / nicht vorhandener µSD-Karte
Watchdog-Überwachung der Betriebssoftware
Zeitweises Ausschalten des Boards zum Energiesparen
Gerätestart über digitalen Eingang
1x 10 Bit Analoger Eingang zur Messung der internen 3,3V Versorgung; Abtastrate 1Hz
1x 10 Bit Analoger Eingang zur Messung der internen Akku-Spannung; Abtastrate 1Hz

HMI

2x Taster
1x Buzzer
1x 7-Segment Anzeige
1x LVDS Display-Port (intern)

Schnittstellen Basissystem

1x USB 2.0 High-Speed Host-Port
1x USB 2.0 High-Speed Device-Port
1x 10/100 Mbps Ethernet
2x CAN: ISO11898 konform, Isoliert (optional)
1x interner Temperatursensor
4x digitaler Ausgang (Opto-Koppler; Common Ground; max. 550mA@60V pro Ausgang) (optional)
4x digitaler Eingang (Opto-Koppler; High ab 5V) (optional)
1x 12 Bit NTC / PT100 Temperatur-Eingang Abtastrate 1Hz
1x 12 Bit Analoger Eingang: +/- 25V; Abtastrate 1Hz; optional: interne Brücke zur Messung der Versorgungsspannung
2x smartModul Systembus Steckplätze zur Aufnahme von jeweils 4 Erweiterungsmodulen

smartModul 4U5K-1 Schnittstellen

4x 24 Bit Analog Eingang: +/- 10V (Max. Eingangsspannung +/- 12,5V)
15V Sensorversorgung mit max. 100 mA
Abtastrate bis 5kHz

smartModul 8U5K-1 (optional) Schnittstellen

4x 24 Bit Analog Eingang: +/- 10V (Max. Eingangsspannung +/- 12,5V)
15V Sensorversorgung mit max. 100 mA
Abtastrate bis 5kHz

smartModul LTE/GPS-1 (optional) Schnittstellen

GLONASS & GPS Empfänger GNS1301 mit A-GPS & 1PPS Impuls (10 ns Abweichung RMS)
LTE-Modem mit GSM, GPRS, WCDMA, EDGE, HSDPA, HSUPA, HSPA+, LTE-FDD

 

Universell durch kombinierbare Komponenten

Damit das smartLog optimal in die Anwendung passt, ist es konfigurierbar und durch verschiedenste Komponenten erweiterbar. Internetanbindung, Zeitsynchronisation oder Positionsbestimmung sind nur einige davon.

 

Zum Speichern der Daten sind alle smartLog-Geräte mit einem SD oder µSD Karten-Slot ausgestattet. Mit bis zu 64 GByte steht genug Platz zum Loggen zur Verfügung. Zur PC-losen Konfiguration wird eine SD Karte mit einer Konfigurationsdatei einfach in das Gerät gesteckt. Die Geräte parametrieren sich dann selbständig und beginnen mit der Aufzeichnung.

Zum drahtlosen Betrieb der Geräte in einem lokalen Netzwerk können die smartLog-Geräte mit einem eingebauten oder externen WLAN-Stick erweitert werden. Dieser unterstützt IEEE 802.11 b/g/n bei maximal 300 Mbps im Dualband Betrieb. (optional)

Über das optionale Mobilfunkmodem können die smartLog-Geräte direkt eine Verbindung ins Internet aufbauen. Standardmäßig erfolgt die Kommunikation nach dem Mailbox Prinzip mit einem festlegten Server. Darüber können Messdaten von den Geräten geladen une Konfigurationen geändert werden. Auch ein Update der Betriebssoftware ist möglich.

Sofern die smartLog-Geräte verteilt aufgestellt sind, jedoch synchron im Geräteverbund laufen sollen, kommt die GPS-Synchronisation zum Einsatz. Dadurch werden die Messwerte der einzelnen Geräte bis auf 1 µs genau miteinander synchronisiert. Darüber hinaus stehen die Positionsdaten des Gerätes als Messkanal zur Verfügung.

Die smartLog-Geräte verfügen in der Basisausstattung über einen CAN Knoten. Sie lassen sich optional um drei weitere CAN Konten erweitern. Über die Art der Datenerfassung entscheidet die installierte Betriebssoftware. So stehen Module zur vollständigen Interpretation der CAN Botschaften auf Basis einer .dbc Datei oder zum Schreiben von Vector ASC Logging Dateien zur Verfügung. (optional)

Über eine Zusatzkomponente sind die smartLog-Geräte in der Lage analoge Eingänge zu erfassen. Dazu stehen Module wie 8 Eingänge, ±10V, 24 Bit, 2kHz pro Kanal oder 4 Eingänge ±10V, 24 Bit, 5kHz Abtastrate pro Kanal zur Verfügung. Weitere Module auf Anfrage.

In einigen Fällen ist das Setzen von Alarm- oder Steuerausgängen erforderlich. Dazu verfügen die smartLog-Geräte standardmäßig über 4 digitale Eingänge (24V) und 4 digitale Ausgänge (24V, 100mA).

Insbesondere im mobilen Einsatz sind immer wieder Spannungsaufsälle zu überbrücken. Zu diesem Zweck können die smart-Geräte optional mit einem Akku ausgestattet werden. Abhängig von der Akkukapazität können die Geräte bis zu mehreren Stunden autark betrieben werden (optional).

Für die Erfassung langsam veränderlicher Systemparameter (Temperatur, Versorgungsspannung) stehen weitere 4 analoge Kanäle mit geringerer Auflösung zur Verfügung. Hiervon sind 2 Kanäle für Temperatur (PT100, NTC) und 2 Kanäle für die Erfassung von Statussignalen mit 10 Hz Abtastrate bei 12Bit-Auflösung reserviert, jeweils einer davon ist bereits in den Geräten zur Messung der Gerätetemperatur und der Versorgungsspannung (Eingang) verdrahtet.

 

Unser Partner in der Geophysik für optimale Messleistungen von Erschütterungen und seismischen Ereignissen: K-UTEC AG

Die Firma K-UTEC AG versteht sich als kompetenter Dienstleister im Bereich Geophysik und Geomechanik. 1978 errichtete sie die erste Erschütterungsmessanlage. Spezialisiert auf Salzbergwerke und Tagebaugebiete bedient K-UTEC AG zahlreiche sowohl nationale als auch internationale Auftraggeber. Das Angebot von K-UTEC AG erstreckt sich von der Erschütterungsmessung über geophysikalische Erkundungen bis hin zu ingenieurseismischen und seismologischen Überwachungen. Dazu gehören die generelle Datenauswertung, Beweissicherung und Ursachenklärung, Prognosen zur Gefährdungsabschätzung, sowie die Planung und Durchführung von Testmessungen für ihre Kunden.

Weitere Informationen über K-UTEC erhalten Sie unter:
www.k-utec.de

 

KuTEC AG Salt Technologies

 

Anwendungsbeispiel

Zur Übersichtsmessung von großen Flächen wie einem Bergbaugebiet werden seismische Ereignisse über verschiedene Erschütterungsmessstellen mit entsprechenden Sensoren ermittelt. Das Messsystem dient hierbei der Überwachung und Gefahrenaufweisung anthropogener und tektonischer Ursachen. Da sich Bewegungen oder Spannungszustände großflächig auswirken können, wie z.B. auf die naheliegenden Gebäude und den Straßenverkehr, ist ein zuverlässiges Frühwarnsystem notwendig. Darüber können entsprechende Sicherheitsmaßnahmen eingeleitet und langfristig seismische Ereignisse reduziert werden. Für zum Teil schwer zugängliche Messstellen, wie in diesem Fall, erweist sich die mobile Datenübertragung als prädestiniert. Die relevanten Daten werden bei Bedarf automatisch ins Internet übertragen. Das smartGEOLog von optiMEAS wird den spezifischen Anforderungen durch die Kombination einer leistungsfähigen, aber energiesparenden Hardware mit speziell angepasster Software gerecht. Mit K-UTEC AG als Servicepartner fließt zudem jahrelange Erfahrung im Bereich Geophysik und Geomechanik mit ein.

KuTEC Datenlogger

Geologie Datenlogger im Einsatz