Die Laserradare von Ommatidia ermöglichen reichweitenstarkes 3D-Vibrations- und Messtechnik-Scanning von Gebäuden, Brücken und anderen großen und komplexen Tiefbauwerken.

Die Ommatidia Q-Serien-Systeme nutzen modernste Multibeam-Massively-Parallel-Lasertechnologie, die 128 parallele Laserstrahlen erzeugt, um die lokale Messung von Submillimeter-Verschiebungen und die Echtzeit-Schwingungsanalyse für große Strukturen zu ermöglichen. Jeder Laserstrahl fungiert als kontaktloses Messgerät und Präzisions-Beschleunigungsmesser und bietet detaillierte Einblicke in die strukturelle Verformung unter Last und das dynamische Verhalten.

Mit hochempfindlichen Messungen an jedem Laserprojektionspunkt ist das Q-System ein leistungsstarkes Werkzeug für Bauingenieure und Forscher. Seine innovative Massively Parallel Laser Architecture bietet außergewöhnliche Präzision und robuste Daten, um die Sicherheit und Langlebigkeit der zivilen Infrastruktur zu gewährleisten.

Vorteile

  • Dynamische und strukturelle Charakterisierung
    Umfassende Analyse von Schwingungen und Bewegungen für Echtzeit-Strukturkenntnisse.
  • Vereinfachte kontinuierliche Messung
    Nahtlose Integration in Infrastruktur-Überwachungssysteme mit reduzierter Komplexität.
  • Hohe Empfindlichkeit
    Verbesserte Erkennung von Mikroverschiebungen und Schwingungen für Präzisionsanalysen.
  • Dual-Modus-Betrieb
    Ermöglicht Distanz- und Geschwindigkeitsmessungen mit fortschrittlichen Laser-Doppler-Techniken.
  • GPS-Synchronisation und Cloud-Zugriff
    Erleichtert die Integration in Industrie 4.0-Frameworks mit Fernzugriff auf Daten.

Fortschrittliche Anwendungen der Strukturdynamik

Indem jeder Laserstrahl als Beschleunigungsmesser behandelt wird, bietet das Q1-System außergewöhnliche Fähigkeiten in:

  • 3D-Dynamische Charakterisierung
    Genaue Messung von strukturellen Schwingungen und Verformungen in drei Dimensionen.
  • Betriebsmodalanalyse (OMA)
    Identifizierung von Eigenfrequenzen, Dämpfung und Modenformen mittels Umgebungserschütterungen.
  • Structural Health Monitoring (SHM)
    Kontinuierliche Überwachung zur Erkennung von Veränderungen, die auf Verschleiß, Ermüdung oder Beschädigung hinweisen können.

Präzise Geschwindigkeitsmessung mit dualen Laser-Slopes

Unter Nutzung des Doppler-Effekts erkennt das Q1-System Frequenzverschiebungen, um Distanz und Geschwindigkeit mit unerreichter Genauigkeit zu trennen. Das System arbeitet bei einer Laserwellenlänge von 1550 nm und verwendet kontinuierliche Beleuchtung, um eine Präzision von besser als 0,1 mm zu erreichen. Diese Funktion erhöht den Nutzen des Systems bei der Erfassung selbst kleinster struktureller Bewegungen.

Kontinuierliche Strukturüberwachung

Eine Variante unserer Technologie bietet einen spezialisierten Ansatz für SHM, der Echtzeit-Einblicke in die Strukturdynamik liefert, um die Sicherheit zu erhöhen, Wartungspläne zu optimieren und die Lebensdauer von Anlagen zu verlängern.

Schlüsselanwendungen sind:

  • Brücken, Dämme und Tunnel: Echtzeit-Strukturleistungsanalyse unter dynamischen Lasten.
  • Gebäude und Industriestrukturen: Überwachung von Schwingungen und Verformungen, die durch Umwelt- oder Betriebsbedingungen verursacht werden.
  • Infrastruktursicherheit und -wartung: Integration mit Cloud-Plattformen für prädiktive Analyse und frühzeitige Fehlererkennung.

Mit ihrem innovativen Design, robusten Fähigkeiten und der maßgeschneiderten SHM-Variante setzt die Technologie von Ommatidia einen neuen Standard für intelligentere, sicherere und effizientere Tiefbaulösungen.

Für den langfristigen Außeneinsatz konzipiert, verfügt das System über einen IP54-Schutz, der eine zuverlässige Leistung unter verschiedenen Umgebungsbedingungen gewährleistet, und einfache Installation sowie nahtlose Integration mit bestehenden Sensoren und Industrie 4.0-Frameworks bieten eine umfassende Lösung für kontinuierliche Überwachung und vorausschauende Wartung.

Ausgewählte Fallstudien

Hochempfindliche Schwingungsüberwachung des Viadukts La Marota mittels eines neuartigen 128-Kanal-Laserradarsystems.

Wir setzten ein neuartiges System ein, das massiv paralleles FMCW-Laserradar und Laser-Doppler-Vibrometrie kombiniert, um die strukturellen Schwingungen des Viadukts La Marota zu überwachen und zu analysieren, als Teil eines mehrjährigen Strukturüberwachungsprojekts für die Hochgeschwindigkeitsbahninfrastruktur in der Nähe von Almodóvar del Río in Südspanien. Das System verfügt über 128 parallele Kanäle, die berührungslose Geschwindigkeits- und Wegmessungen mit einer Abtastrate von 40 kHz ermöglichen, wodurch die Echtzeit-Erfassung des dynamischen Strukturverhaltens über einen weiten Frequenzbereich von einem einzigen Installationspunkt aus möglich ist. Die optischen Messungen stimmten gut mit den numerischen Modellen sowie den Ergebnissen von Beschleunigungsmessern und Dehnungsmessstreifen überein. Die außergewöhnliche Empfindlichkeit der interferometriebasierten Technik, insbesondere in Niederfrequenzbereichen unter 2 Hz, kombiniert mit der großen Anzahl von Messpunkten, bietet das Potenzial für eine überlegene Modellleistung im Vergleich zu traditionellen Beschleunigungsmesser-Setups. Die hohe Auflösung und die schnellen Erfassungs-
fähigkeiten des Systems ermöglichten eine detaillierte Analyse der Schwingungsmoden der Brücke und lieferten Einblicke in den strukturellen Zustand und potenzielle Problembereiche.

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Vergleich des Q1-Laserradars mit Beschleunigungsmessern.

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