Mai 20, 2022

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Diese deutschen Bolzen werden alarmieren, wenn die Brücke gelockert wird

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Forscher in Deutschland haben „intelligente“ Schrauben entwickelt, die eine Warnung senden können, wenn sie sich zu lockern beginnen, wodurch sie aus der Ferne überwacht werden können – und hoffentlich den Zeit- und Arbeitsaufwand für die Inspektion reduzieren und eine Katastrophe vermeiden können.

Das Team entwickelte eine Unterlegscheibe mit einem ultradünnen Drucksensor. Wenn die Schraube zum ersten Mal angezogen wird, nimmt der Sensor seine primäre Messung vor. Fällt dieser Druck ab, sendet der Sensor eine Warnung.

Forscher haben „intelligente“ Schrauben entwickelt, die eine Warnung senden können, wenn Sie beginnen, sie zu lösen, sodass sie aus der Ferne überwacht werden können.

„Dieses Fernüberwachungssystem ermöglicht es uns erstmals, die Stabilität kritischer Sicherheitsinfrastrukturen jederzeit auch aus der Ferne zu überwachen und jede relevante Schraube sachgerecht zu überprüfen“, sagt Peter von Fraunhofer Spies Sie sagte.

„Das ist ein großes Plus in Sachen Sicherheit: Bei der Inspektion einer Brücke oder Windkraftanlage muss kein Techniker vor Ort sein und jede Schraube wird einzeln geprüft, da alle Daten per Funk an die Servicestation übermittelt werden.“

unter Druck: Das System basiert auf einem dünnen druckempfindlichen Material namens DiaForce, das zuvor bei Fraunhofer entwickelt wurde. Der Sensor misst an drei verschiedenen Stellen den Druck der neu angezogenen Schraube. Jede Druckänderung verändert den elektrischen Widerstand im DiaForce.

Wenn der Sensor erkennt, dass sich die Schraube lösen könnte, wird diese resultierende Widerstandsänderung an eine Funkeinheit am Schraubenkopf übertragen.

„Die Funkeinheit wiederum sendet die Daten an eine Basisstation, die Informationen von allen relevanten Stiften im Körper sammelt“, sagte Spies.

Informationen werden über das Low Power Wide Area Network (LPWAN)-Protokoll weitergeleitet, das kleine Datenmengen mit geringer Leistung über große Entfernungen senden kann. Der im System eingebaute thermoelektrische Generator nutzt den Temperaturunterschied zwischen der Schnecke und ihrer Umgebung, um die minimal benötigte Energie zu erzeugen.

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Der Sensor misst an drei verschiedenen Stellen den Druck der neu angezogenen Schraube. Wenn der Sensor erkennt, dass die Schraube gelöst werden kann, wird eine Warnung über eine Funkeinheit am Schraubenkopf gesendet.

Sobald die Informationen die Überwachungsstation erreichen, wandelt die Software den Status jeder Schraube in eine grafische Anzeige um.

Um das System vor elektronischen Angriffen zu schützen, wird jede Magnetkomponente während der Installation in einer geschützten Box untergebracht. Die Box verwendet RFID, um jeder Schraube eine ID-Nummer und einen Verschlüsselungsschlüssel zuzuweisen, und die Übertragungen an die Überwachungsstation sind ebenfalls verschlüsselt.

So verhindern wir, dass Kriminelle oder Hacker das System sabotieren. „Technisches Personal, das zum Beispiel Windkraftanlagen überwacht, kann sich wirklich auf die Daten verlassen“, sagt Spice.

Lose Schraube: Der Zustand der US-Infrastruktur … nicht großartig.

im letzten Zeugnis alle vier Jahre, die American Society of Civil Engineers gab dem Land die Note C, was für organische Chemie gelten kann, aber nicht für kritische Infrastruktur. ASZE sagen dass es 178 sind Million Tagesausflüge werden über „strukturell defekte“ Brücken unternommen – und obwohl diese Brücken nicht einsturzgefährdet sind, haben sie Wartungsprobleme, die eine zusätzliche Überwachung erfordern, damit sie nicht unsicher werden.

„Bei der Inspektion einer Brücke oder Windkraftanlage ist kein Ingenieur vor Ort erforderlich und jede Schraube wird einzeln geprüft, da alle Daten per Funk an die Servicestation übermittelt werden.“

Peter Raum

Technologien wie intelligente Schrauben können uns dabei helfen, das Wetter für veraltete Infrastrukturen zu überwachen und Reparaturen dort anzusetzen, wo sie am dringendsten sind.

Laut den Forschern ist die Smart Screw Connection für die Verwendung mit handelsüblichen Schrauben und Bolzen konzipiert und kann in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden, darunter das Verschrauben von Stahlträgern in einem Wolkenkratzer, Rotoren in Windkraftanlagen oder zum Tragen von Lasten eine Brücke.

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