Automatisierte Überwachung liefert schnelle, genaue Daten für die Turminspektion

Autor: Özgür AVCI, Ruth Badley, Megan Hansen

Unterbrechungen der Stromversorgung haben negative Folgen sowohl für Privathaushalte und Unternehmer wie auch die Wirtschaft insgesamt. Um das Risiko möglicherweise gefährlicher und kostspieliger Stromausfälle zu minimieren, ist es unerlässlich, dass die mechanische Belastbarkeit und Stabilität von Masten und Türmen zur Stromübertragung sowie für andere grundlegende Versorgungsleistungen strikt überwacht wird.

Die voll automatisierten Überwachungslösungen von Leica Geosystems helfen bei der Konstruktionsverifizierung und Stabilitätsprüfung im Rahmen der Inspektion der Strommasten der MİTAŞ Group in der Türkei. Die Kombination aus geodätischen Sensoren von Leica Geosystems, geotechnischen Sensoren von Drittanbietern und fortschrittlicher Software zur Deformationsüberwachung von Leica GeoMoS gewährleistet hochgenaue Messungen und schnelle Analysen, mit denen Prüfingenieure 3D-Bewegungen während der Belastungstests in Echtzeit beobachten können.

Turminspektionen entsprechend internationalen Standards der Qualitätssicherung

Die MİTAŞ Group in der Türkei ist weltweit führend bei Konstruktion, Produktion, Galvanisierung und Montage von Stromleitungsmasten. Durch die Eröffnung ihrer eigenen Prüfanlage für Strommasten umfasst die Branchenerfahrung und -expertise von MITAŞ’ jetzt die gesamte Lieferkette, von Rohstoffen über die Fertigung bis zur Prüfung und Lieferung des Endprodukts.

Die ENA Tower Testing Station Inc. (ENA), Teil der MİTAŞ Group, ist auf die vollständige Festigkeitsprüfung von Strommasten spezialisiert. Insbesondere die Masten für Hochspannungskabel werden nach internationalen Standards geprüft, um sowohl die Konstruktion dieser kritischen Strukturen zu verifizieren als auch mögliche Fertigungsfehler zu entdecken.

Bei der Prüfung der Masten auf die Einhaltung internationaler Qualitätssicherungsstandards werden zwei Arten von Verschiebungstests angewandt: Konstruktionsprüfung und Stichprobentest. Die Testverfahren sind durch die höchsten internationalen Standards definiert, darunter ASCE 10-97, ASCE Manual 52, IEC 60652, IS802 Part III. ENA hat das Qualitätssystem gemäß ISO IEC 17025 eingeführt und führt Inspektionen nach der Regulierungsvorgabe EN IEC 60652 durch.

Während der Konstruktionsprüfung werden Masten allmählich den höchsten Belastungen, denen sie während ihrer Betriebsdauer standhalten müssen, ausgesetzt. Die mechanische Belastbarkeit eines Mastes muss stärker als die Leiterstärke sein, der dieser ausgesetzt ist, und ebenfalls den Einflüssen von Wartung, Reparatur und extremen Wetterbedingungen standhalten. Indem Masten bis an den Rand der Zerstörung geprüft werden, können die Ingenieure die Bereiche, in denen Konstruktion, Fertigung und Montage verbessert werden müssen, frühzeitig identifizieren. Beim Stichprobentest werden nach dem Zufallsprinzip aus einer Produktionscharge ausgewählte Masten mit der Auslegungslast belastet, um die für das Projekt erforderliche Qualität und Belastbarkeit zu verifizieren.

Prüfung von Strommasten durch ENA Tower Testing Station, Teil der MİTAŞ Group

Verfahren für die Turminspektion und die Herausforderungen manueller Messungen

Traditionell beinhaltet die manuelle Messung per Schnittberechnung zwei Theodolite oder Totalstationen, die rechtwinklig zueinander positioniert sind, damit Winkelablesungen an den obersten, mittleren und unteren Punkten mehrerer an den Masten angebrachter Nivellierlatten stattfinden können. 2D-Verschiebungen (längs und quer) der Latte und des Mastes lassen sich durch regelmäßiges Ablesen desselben Punkts am Stab von zwei Totalstationen aus berechnen.

Dieses Messverfahren ist zeitintensiv und aufgrund sich ändernder Umweltbedingungen möglicherweise ungenau. Die Messung der höchsten Latte mit der Totalstation stellt eine Herausforderung dar und ist fehleranfällig, da der Vermesser das Instrument zielgenau in einem steilen Elevationswinkel innerhalb eines definierten Zeitintervalls ausrichten muss, um die Verschiebungsdaten mit den geotechnischen Sensoren zu korrelieren und die Ablesungen dann zur Analyse an eine Zentrale zu übertragen.

Bewältigung der Herausforderungen mit einer automatisierten Echtzeit-Überwachungslösung

Um der zunehmenden Nachfrage von Versorgungsunternehmen nach Spezialprüfungen gerecht zu werden, gehen die Serviceanbieter von manuellen Verfahren der Vergangenheit zu vollständig automatisierten, integrierten Überwachungslösungen für schnelle, hochgenaue Verschiebungsanalysen über.

Mit Rat und Unterstützung von Sistem A.Ş., der Vertretung von Leica Geosystems in der Türkei, hat ENA manuelle Messverfahren durch die neueste automatisierte Überwachungslösung ersetzt, die jederzeit schneller genaue Belastungstestdaten liefert.

Die Lösung umfasst eine Leica TS16 Robotic-Totalstation, die an verschiedenen Punkten des Mastes angebrachte Leica GMP104 L-Mini-Prismen misst. GMP104 L-Prismen sind für die Überwachung konstruiert, einfach anzubringen und verfügen über spezielle Beschichtungen, mit denen die Leica-Totalstationen die höchsten Messgenauigkeits-Spezifizierungen erzielen können, so dass das Original-Prisma von Leica ein entscheidender Faktor für die bestmöglichen Ergebnisse ist.

Am Anfang erfasst und speichert GeoMoS die von der Totalstation gemessenen Prisma-Koordinaten und beauftragt das Instrument anschließend, die Messung anhand der letzten bekannten Position der Prismen zu wiederholen. Durch dieses „Erlernen“ der letzten erfolgreichen Messung wird das Verfahren schnell, zuverlässig und genau, indem die Automatische Zielerfassungs (ATR)-Technologie des TS16 zur Messung einer neuen Position auf das Zentrum des Prismas ausgerichtet ist.

Alle Daten werden mit dem GeoMoS Monitor verarbeitet und die Verschiebungen automatisch berechnet. Die Gegenprüfung mit geotechnischen Sensoren wird über Leica GeoMoS Now!, die webbasierte Visualisierungs- und Meldungsplattform, durchgeführt. Eine Schnittstelle in mehreren Sprachen, darunter Türkisch, zeigt Grafiken und Tabellen mit numerischen Werten an, wobei alle Daten den leitenden Ingenieuren sofort nach jeder Messung, vor Ort wie per Fernzugriff, zur Analyse zur Verfügung stehen.

Zuverlässige Testergebnisse in Echtzeit

Die sofortige Weiterleitung von Belastungstestdaten an alle Beteiligten hat sich positiv sowohl auf die Qualitätssicherung als auch Effizienz ausgewirkt. Emre Kilinc, Mastprüfungsingenieur bei ENA, stellt fest, dass die automatisierte Lösung und die Echtzeit-Ergebnisse von Leica Geosystems dafür sorgen, dass die Kunden absolutes Vertrauen in die Verfahren von ENA haben. Da ENA verschiedene Arten von Überwachungssensoren gleichzeitig verwendet, lassen sich durch das Erkennen und Verstehen der 3D-Bewegungen der Masten während der Belastungstests im Endeffekt mehr Daten in einem Bruchteil der Zeit, die eine manuelle Methode benötigt, erfassen, verarbeiten und analysieren.

Özgür Avci, NRS & GeoMoS Division Manager bei Sistem A.Ş. arbeitete zu jedem Zeitpunkt, von der Produktauswahl und Konstruktionsmethode bis zur Schulung und dem Vor-Ort-Support zur Umsetzung des neuen Arbeitsablaufs, eng mit den Ingenieuren von ENA zusammen.

Emre Kilinc bemerkt: Die Einrichtung ging schnell und einfach vonstatten, da die Prismen einfach am Mast anzubringen sind, entweder mit einer Schrauben- oder Magnethalterung . Nach einer kurzen Schulung waren wir mit der automatisierten Lösung vertraut – die eigentlich von selbst funktioniert - und wir sind dankbar für die Unterstützung von Sistem A.Ş. und für die Ratschläge während der ersten Tests.

Die Ablösung manueller Verfahren durch eine automatisierte Überwachungslösung, bestehend aus der Totalstation von Leica und der GeoMoS-Software, hat den Überwachungsprozess für die Masteninspektion vereinfacht. ENA spart Zeit, Arbeitsstunden und Kosten bei gleichzeitiger Verbesserung der Qualitätssicherung, indem das automatisierte System Fehlerrisiken ausschließt. Die Belastungstests sind zuverlässing und liefern viele Daten, so dass den Entscheidern die Verschiebungsergebnisse in Echtzeit zur Verfügung stehen. 

Sie sind an der Überwachung interessiert? Sie können gerne weitere unserer Fallstudien lesen, die zeigen, wie Kunden unsere Lösungen zur Verbesserung ihres Überwachungs-Workflows nutzen:

Fallstudien zur Überwachung