Title (deu)
Bewegungsmonitoring eines Felsturms mithilfe eines drahtlosen Sensorknotennetzwerks
eine Analyse am Beispiel des Amtmann in Waidhofen an der Ybbs
Author
Lukas Pühringer
Advisor
Thomas Glade
Assessor
Thomas Glade
Abstract (deu)
Die Überwachung von gravitativen Massenbewegungen, von welchen eine potenzielle Gefahr ausgeht, ist ein wichtiger Vorgang, der möglichen Schäden an Infrastruktur oder auch einer Gefährdung von menschlichem Leben vorbeugen kann. Ein Geomonitoring kann dabei behilflich sein, einen Einblick in den Ablauf von natürlichen Prozessen, wie Massenbewegungen, zu bekommen und ein fundiertes Verständnis über Bewegungstypen zu erlangen. Dies ist die Grundlage, um mit möglichen Naturgefahren, sinnvoll umzugehen. Es ist wichtig, stetig neue, bessere oder auch günstigere Monitoringmethoden zu etablieren. Die vorliegende Arbeit dreht sich um die Frage, ob es sinnvoll ist, Beschleunigungssensoren für die Bewegungsanalyse eines Felsturms einzusetzen.
Um die Nutzung von Beschleunigungssensoren für die Bewegungsanalyse von gravitativen Massenbewegungen zu beleuchten, werden die gesammelten Messungen eines Geomonitorings von einem Felsturms ausgewertet. Die Daten werden seit November 2014 mithilfe von vier 3D- MEMS- Beschleunigungssensoren, die in ein selbstorganisierendes drahtloses Sensorknotennetzwerk eingebunden sind, aufgenommen. Aus den, von den Beschleunigungssensoren, gemessenen axialen Werten der Erdbeschleunigung ist es möglich, die Neigung der Sensorknoten im dreidimensionalen Raum berechnen zu können.
Durch die, in dieser Arbeit durchgeführte, statistische sowie grafische Datenauswertung konnte gezeigt werden, dass zwar die Bewegungsrichtung und die Veränderung der Neigung festgestellt werden kann, jedoch ist es nicht möglich mit den Beschleunigungssensoren und den verwendeten Methoden einen genauen Bewegungsablauf zu rekonstruieren. Aus dem Vergleich der Zeitpunkte, an denen Bewegungen gemessen wurden, mit Klimadaten hat sich herausgestellt, dass alle analysierten Bewegungen durch überdurchschnittlich hohe Windgeschwindigkeiten ausgelöst wurden.
Abstract (eng)
The monitoring of mass movements is an important process that can prevent possible damage to infrastructure or human life. Monitoring can help to analyse the process of a mass movement and can also gain a new understanding of movement types. It is important to constantly establish new, better or even cheaper monitoring methods. This diploma thesis deals with the question if it does make sense to use acceleration sensors for the movement analysis of a rock tower.
To take a look at the use of acceleration sensors for the motion analysis of mass movements, the collected data of measurements of acceleration sensors installed on a rock tower in Lower Austria are evaluated. The data has been collected since November 2014 using four capacitive 3D- MEMS- acceleration sensors (SCA 3100) embedded in a self-organizing, multi-hop communication wireless sensor network (WSN). From the axial values of the gravitational acceleration measured by the acceleration sensors, it is possible with the mathematical application of rotation matrices to be able to calculate the inclination of the sensor nodes in three-dimensional space.
The statistical and graphical data evaluations carried out in this diploma thesis have shown that although the direction of movement and the change in inclination can be determined, it is not possible to reconstruct an exact sequence of movements with the acceleration sensors and the methods used. From the comparison of the dates at which movements were detected with climate data, it turned out that all the analysed movements were triggered by high above-average wind speeds.
Keywords (deu)
BeschleunigungssensorBewegungsanalyseMonitoringSensorknotennetzwerkFelsturmAmtmanngravitative Massenbewegungen
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1355980
rdau:P60550 (deu)
XII, 117, VI- VIII Seiten
Number of pages
137
Association (deu)
Title (deu)
Bewegungsmonitoring eines Felsturms mithilfe eines drahtlosen Sensorknotennetzwerks
eine Analyse am Beispiel des Amtmann in Waidhofen an der Ybbs
Author
Lukas Pühringer
Abstract (deu)
Die Überwachung von gravitativen Massenbewegungen, von welchen eine potenzielle Gefahr ausgeht, ist ein wichtiger Vorgang, der möglichen Schäden an Infrastruktur oder auch einer Gefährdung von menschlichem Leben vorbeugen kann. Ein Geomonitoring kann dabei behilflich sein, einen Einblick in den Ablauf von natürlichen Prozessen, wie Massenbewegungen, zu bekommen und ein fundiertes Verständnis über Bewegungstypen zu erlangen. Dies ist die Grundlage, um mit möglichen Naturgefahren, sinnvoll umzugehen. Es ist wichtig, stetig neue, bessere oder auch günstigere Monitoringmethoden zu etablieren. Die vorliegende Arbeit dreht sich um die Frage, ob es sinnvoll ist, Beschleunigungssensoren für die Bewegungsanalyse eines Felsturms einzusetzen.
Um die Nutzung von Beschleunigungssensoren für die Bewegungsanalyse von gravitativen Massenbewegungen zu beleuchten, werden die gesammelten Messungen eines Geomonitorings von einem Felsturms ausgewertet. Die Daten werden seit November 2014 mithilfe von vier 3D- MEMS- Beschleunigungssensoren, die in ein selbstorganisierendes drahtloses Sensorknotennetzwerk eingebunden sind, aufgenommen. Aus den, von den Beschleunigungssensoren, gemessenen axialen Werten der Erdbeschleunigung ist es möglich, die Neigung der Sensorknoten im dreidimensionalen Raum berechnen zu können.
Durch die, in dieser Arbeit durchgeführte, statistische sowie grafische Datenauswertung konnte gezeigt werden, dass zwar die Bewegungsrichtung und die Veränderung der Neigung festgestellt werden kann, jedoch ist es nicht möglich mit den Beschleunigungssensoren und den verwendeten Methoden einen genauen Bewegungsablauf zu rekonstruieren. Aus dem Vergleich der Zeitpunkte, an denen Bewegungen gemessen wurden, mit Klimadaten hat sich herausgestellt, dass alle analysierten Bewegungen durch überdurchschnittlich hohe Windgeschwindigkeiten ausgelöst wurden.
Abstract (eng)
The monitoring of mass movements is an important process that can prevent possible damage to infrastructure or human life. Monitoring can help to analyse the process of a mass movement and can also gain a new understanding of movement types. It is important to constantly establish new, better or even cheaper monitoring methods. This diploma thesis deals with the question if it does make sense to use acceleration sensors for the movement analysis of a rock tower.
To take a look at the use of acceleration sensors for the motion analysis of mass movements, the collected data of measurements of acceleration sensors installed on a rock tower in Lower Austria are evaluated. The data has been collected since November 2014 using four capacitive 3D- MEMS- acceleration sensors (SCA 3100) embedded in a self-organizing, multi-hop communication wireless sensor network (WSN). From the axial values of the gravitational acceleration measured by the acceleration sensors, it is possible with the mathematical application of rotation matrices to be able to calculate the inclination of the sensor nodes in three-dimensional space.
The statistical and graphical data evaluations carried out in this diploma thesis have shown that although the direction of movement and the change in inclination can be determined, it is not possible to reconstruct an exact sequence of movements with the acceleration sensors and the methods used. From the comparison of the dates at which movements were detected with climate data, it turned out that all the analysed movements were triggered by high above-average wind speeds.
Keywords (deu)
BeschleunigungssensorBewegungsanalyseMonitoringSensorknotennetzwerkFelsturmAmtmanngravitative Massenbewegungen
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1355981
Number of pages
137
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