Ingenieurbauwerke als intelligente Systeme – Erhaltungsmanagement mit Structural Health Information Patterns (SHIPs)

Abstract

Intelligente Systeme (IS) erreichen derzeit die Industrie 4.0 [1, 2] in einem vielfältigem Einsatzspektrum. Mit dem Erhalt von Big Data können IS‐Anwendungen von neuen Techniken des maschinellen Lernens (ML) erweitert werden, um auf Basis der IS erzeugte Digitale Zwillinge direkt umzusetzen. Auf Ingenieurbauwerke können diese Techniken durch ein Bauwerksmonitoring übertragen werden. Durch Onlineüberwachung des Betriebsverhaltens kann ein intelligentes Erhaltungsmanagement über den gesamten Lebenszyklus mit einer proaktiven Schadenserkennung betrieben werden. Mittlerweile ist die Entwicklung wirtschaftlicher intelligenter smarter Verfahren für die Wissensextraktion in der künstlichen Intelligenz (KI) von ausschlaggebender Bedeutung. Der Beitrag stellt die Structural Health Information Patterns (SHIPs) vor, die aus einem Monitoring gewonnen und mit einer ML‐Technik erzeugt werden. Es wird die Erstellung von SHIPs gezeigt. Zudem wird dargestellt, welches Bauwerksmonitoring für die Zustandsüberwachung erforderlich ist, sodass die ML‐Techniken für ein intelligentes Erhaltungsmanagement angewandt werden können. Es werden neuartige Ansätze der intelligenten Analyse mit unüberwachtem und überwachtem ML in Hinblick auf SHIPs für die technische Strukturüberwachung des Ingenieurbauwerks betrachtet. Die neue SHIP‐Methodik wird abschließend an einem Praxisbeispiel, der Heinrichsbrücke Bamberg, demonstriert.

Digitale Zwillinge für Brücken mittlerer Stützweite – Pilotprojekt Brücke Schwindegg – Teil 1: Sensorik

“…in [12], wo das Tragverhalten von vorgespannten Betongelenken untersucht wird. [16] auf Basis der Hauptkomponentenanalyse ist dabei sehr vielversprechend. Zudem werden zukünftig Aussagen über die Langlebigkeit der Sensoren erwartet.…”

Digitale Zwillinge für Brücken mittlerer Stützweite – Pilotprojekt Brücke Schwindegg – Teil 2: Verwaltungsschale

“…Braml et al[15] zeigen die Entwicklung der BBox mittels VWS auf Grundlage der Middleware BaSyx. Hier steht die Anreicherung mit dynamischen Messdaten im Vordergrund, welche direkt im Digitalen Zwilling und nicht über eine verlinkte Plattform verarbeitet werden[37]. BIM-Modelle können ebenso Teil dieses Digitalen Zwillings sein, dienen aber hauptsächlich der Visualisierung und nicht als Bauwerks-Management-System.…”