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Konzept einer Multi-MEMS für die Bauwerksüberwachung

Thomas Willemsen, Michael Engenhorst, Andreas Schmitz, Uwe Dankmeyer

Der Einsatz von Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS) ist auf dem Consumer-Markt weit verbreitet. In jedem Smartphone befinden sich Orientierungssensoren, wie Beschleunigungssensoren, die oftmals in Verbindung mit Gyroskopen als Motion Processing Unit (MPU) eingebunden sind. Der Einsatz in der Ingenieurvermessung wird immer vielfältiger, sodass diverse Anwendungsszenarien möglich sind. Die Vorteile liegen auf der Hand: günstig und eine einfache Handhabe. Allerdings erfordern das wenige Vorwissen zur Zuverlässigkeit und die niedrigen Messgenauigkeiten aufwendige Untersuchungen. In diesem Beitrag wird der konzeptionelle Aufbau eines MEMS-Multi-Sensor-Systems (Multi-MEMS) für die Bauwerksüberwachung anhand des Praxisbeispiels Hochstraße Benediktusstraße in Düsseldorf beschrieben. Es werden Untersuchungsansätze zur Überwachung präsentiert und Vorschläge für eine Sensorkonfiguration vorgestellt. Die Multi-MEMS basiert auf einem Mikrocontroller ESP32, mehreren Motion Processing Units sowie einigen Sensoren zur Sicherstellung typischer Merkmale von Monitoringsystemen. Zur Anwendung kommen identische Sensormodelle, wie sie in Smartphones verbaut sind. Im Vordergrund stehen die 3-Achsen-Beschleunigungssensoren, die als Neigungssensoren Einsatz finden. Für einen Praxiseinsatz sind diese Sensoren auf unterschiedlichste Einflüsse hin zu untersuchen. Diese Arbeit diskutiert die Vorgehensweise der Entwicklung, um die Sensoren für den praktischen Einsatz vorzubereiten.

Schlüsselwörter: MEMS, Monitoring, Neigungssensor, Multi-Sensor-System, Bauwerksüberwachung, Low Cost , MEMS, structural monitoring, inclination sensor, multi sensor system, low cost
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