Bridge Monitoring Challenge · DB InfraGO & Autobahn GmbH · DB mindbox
EÜ Innere Kanalstraße — bezdrátový monitoring mostu
Bw 03 · km 1,572 · Köln-Nippes · trať 2620 (S-Bahn Köln–Neuss). Spojitý předpjatý komorový nosník, 3 pole (25,55 + 38,72 + 29,50 m), směrový oblouk r = 500 m. Kontinuální měření: dynamické — 3× dilatometr (125 Hz) + 2× akcelerometr (500 Hz); statické — 2× stanice (náklony, teploty, 2× dilatometr; à 10 min). Všechny časy jsou místní (Kolín, ).
Stav mostu
Vlevo — semafor: každá kontrola porovnává měřenou hodnotu z posledních 24 h s prahem warning a alarm, celkový stav je nejhorší jednotlivá kontrola; prahy jsou v záložce Nastavení a výchozí hodnoty jsou ukázkové, ne kalibrované konstrukční limity. Kliknutím na kontrolu otevřete data, která za ní stojí — grafy skočí na stejné 24h okno. Vpravo: klíčové údaje o instalaci a o posledních 24 h.
Rozmístění senzorů na mostě
Osy 10–40 dle Bestandspläne (osa 10 = strana Köln, osa 40 = strana Neuss; pevné ložisko na ose 30, mostní závěry Maurer DB 130 / DB 80, dvě ložiska na osu); veškerá instrumentace je na osách 30 a 40 a v poli mezi nimi. Kliknutím na značku přejdete na grafy zařízení; „upravit pozice“ umožní doladit umístění značek.
Podélný řez
Půdorys (dle Draufsicht; ve směru jízdy na Neuss — levá ložiska nahoře, pravá dole)
Fotografie z průzkumu a instalace (kliknutím zvětšíte)
Počasí na mostě
Pozorování z nejbližší stanice Německé meteorologické služby (DWD), zpřístupněná přes otevřené API Bright Sky. Počasí je hlavním hybatelem všeho, co statické měření vidí, proto je teplota vzduchu vynesena spolu s teplotou konstrukce — beton sleduje vzduch se zpožděním a tlumenou amplitudou a právě tento rozdíl most ohýbá.
Zatěžování provozem
Jak moc most provoz reálně zatěžuje; vychází z průhybu uz odhadnutého pro každý detekovaný přejezd (SRIMS, viz záložka Dynamické měření) — průhyb je odezva konstrukce na vlak, jeho rozdělení je tedy zatěžovací spektrum, které konstrukce vidí.
Chování mostu — konzistence vzájemných veličin
Semafor výše odpovídá na otázku „je teď něco přes limit?“; tato sekce odpovídá na „chová se most pořád stejně při stejné teplotě a stejném provozu?“. Každá sledovaná veličina se porovnává s vlastním očekávaným vztahem k ostatním (model teplotní roztažnosti, typická odezva na provoz) a vykresluje se jen odchylka od tohoto očekávání — počasí a běžný provoz se tak odečtou a zbývá změna konstrukce nebo senzoru.
Pokrytí měření
Kdy které zařízení nahrávalo. Tažením přiblížíte, dvojklik reset — platí pro všechny grafy (jsou synchronizované). Výšku grafu lze měnit tažením za pravý dolní roh.
Poznámky k instalaci a datům
Dilatometry — posuny ložisek
Tři jednotky, každá 2 kanály, 125 Hz. Přehled ukazuje 1s min–max obálku; přiblížení pod ~10 minut automaticky načte surový signál 125 Hz. Převod na mm: posun = scale × (V − zero). Výchozí scale pochází z krokové kalibrace na mostě 19. 8. 2026 (předpoklad kroku 40 mm — ověřit); nulu lze nastavit z výřezu grafu (tlačítko Analýza), prázdná nula = zobrazení relativně k prvnímu vzorku. Signály jsou očištěny klouzavým mediánem k=5 (odstraňuje periodické elektrické špičky ADC — viz panel šumu v dynamické analýze níže); původní vzorky CSV se nemění. Kalibrace je v záložce Nastavení.
Jak pracovat s grafy
- Přiblížení: tažením přes graf přiblížíte daný úsek, dvojklikem se vrátíte zpět. Všechny časové grafy jsou synchronizované — přiblížením jednoho se ostatní posunou na stejné okno.
- Výška grafu: tažením za úchyt v pravém dolním rohu plochy.
- Legenda: kliknutím na položku sérii skryjete nebo zobrazíte; skryté série se nezapočítávají ani do analýzy a exportu.
- Najetí myší: bublina ukáže hodnoty všech sérií v místě kurzoru.
- Y: přepíná svislé měřítko — zarovnané (od každé série se odečte její průměr, takže offsety nezkreslují obraz), po sériích (každá roztažená na vlastní rozsah, 0–100 %) a společné (jedna absolutní osa pro vše).
- mg / m/s² / mm/s²: u grafů zrychlení přepíná zobrazenou jednotku; tooltip, analýza i exporty ji respektují.
- Analýza: statistika viditelného výřezu (počet, průměr, min, max, rozkmit, sm. odchylka) — a u kalibrovaných grafů i „nastavit nulu z výřezu“.
- FFT: u grafů os akcelerometrů spočítá spektrum a vlastní frekvence viditelného výřezu (max. 30 minut).
- CSV / JSON: exportuje přesně viditelný výřez včetně surových hodnot před kalibrací.
- ⛶: celá obrazovka.
- Surový signál: přiblížení pod zhruba 10 minut automaticky načte surový záznam 125 Hz / 500 Hz místo 1s obálky; oznámí to štítek v rohu grafu.
Akcelerometry — vibrace
Dvě jednotky, 500 Hz, dávkový záznam (soubory ~60 s). První graf ukazuje rozkmit (peak-to-peak) v každé sekundě; tečky značí detekované události. Přiblížení pod ~10 minut načte surový signál 500 Hz. Tlačítko FFT spočte spektrum a vlastní frekvence z aktuálního výřezu.
Dynamické vyhodnocení — detekované události (přejezdy vlaků)
Automatická detekce z dynamických měření. Vibrační události: souvislé sekundy s rozkmitem zrychlení ≥ 15 mg. Posunové události: krátkodobá odchylka kanálu dilatometru od klouzavé základny (≥ 6× hladina šumu, min. ~0,25 mm). Detekce běží až po dokončení instalace (19. 8. 2026, 20:00 místního času). Události do 30 s od sebe sdílejí číslo skupiny přejezdu. Kliknutím na řádek přiblížíte grafy výše na událost (surový signál se načte automaticky); zaškrtnutím řádků a tlačítkem Porovnat překryjete jejich odezvy níže.
Tabulka událostí
Průhyb a zatížení z posunů ložisek (SRIMS)
Aplikuje metodiku SRIMS (STATOTEST + ČVUT, projekt TM05000045): průhyb uprostřed pole se odhaduje ze součtu podélných posunů ložisek na obou koncích pole jako uz = k · ux · l / h; zatížení vlakem pak plyne z průhybu lineárně po kalibraci na známých vlacích. Přejezdy se detekují na surových 125Hz signálech dilatometrů (vyhlazení Savitzky–Golay, práh ≥ max(6× šum, 0,8 mV ≈ 0,03 mm)) a vyžadují koincidenční odezvu aspoň dvou jednotek (osy 30 a 40 do 3 s) plus potvrzení: buď koincidenční vibrace na akcelerometrech (≥ 15 mg — akcelerometr slouží jako trigger vlaku, jak v konceptu SRIMS), nebo — pokud žádný akcelerometr nenahrával — polohu mimo fázi :00/:30 periodických hrbů elektroniky. Pro instrumentované pole 30–40: ux = |osa 30 podélný (DIL 3 ch2)| + |osa 40 podélný (průměr DIL 4/5 ch2)|. Upozornění: metodika byla validována na prostě uložených polích — tento most je spojitý zakřivený nosník. Výchozí k = 0,36 je ODHAD (ukázkový projekt): spočten prutovým modelem spojitého třípolového nosníku tohoto mostu (konstantní EI, rameno h/2), k ≈ 0,35–0,38 dle polohy zatížení (tabulková hodnota prostého pole by byla 0,32); zatím nebyl kalibrován MKP modelem ani zatěžovací zkouškou, průhyby níže jsou proto orientační. Hodnoty s předponou ≥ jsou částečné: DIL 3 (osa 30) během přejezdu nenahrával, ux tedy obsahuje jen příspěvek osy 40 (dolní odhad) — pro plné SRIMS vyhodnocení by tři dilatometry měly nahrávat současně (sladit nahrávací plány ve firmware). Kliknutím na řádek přiblížíte grafy výše na přejezd. Parametry k, l, h a kalibrace váhy jsou v záložce Nastavení. Metodika vzniká ve spolupráci s Fraunhofer Institute for Integrated Circuits IIS.
Detekované přejezdy
Dynamická analýza
Trendy odezvy: každá tečka je špička odezvy jedné detekované události — stabilní odezva na srovnatelné vlaky značí nezměněné chování konstrukce, dlouhodobý nárůst může značit rozvíjející se problém (tření ložiska, změna tuhosti). Porovnání událostí: vyberte události v tabulce výše a dejte Porovnat — jejich odezvy se zde překryjí na společné časové ose. Níže spektra a diagnostika šumu. (Nástroj FFT pro vlastní frekvence je u grafů os výše.)
Stanice statického měření
Dvě stanice, DEV_1596 (osa 30) a DEV_1597 (osa 40), perioda ~10 min: náklon X/Y (ADXL355), dva dilatometry SOP-KPM-R-50 na 24bitovém ADC (podélný posun levého/pravého ložiska), vnitřní teplota (TMP112) a externí sonda (DS18B20). DEV_1596 navíc poskytuje kapalinový inklinometr (hotové hodnoty °, datový typ Unit) a vlhkoměr. Kalibrace a filtr špiček jsou v záložce Nastavení.
Jak pracovat s grafy
- Přiblížení: tažením přes graf přiblížíte daný úsek, dvojklikem se vrátíte zpět. Všechny časové grafy jsou synchronizované — přiblížením jednoho se ostatní posunou na stejné okno.
- Výška grafu: tažením za úchyt v pravém dolním rohu plochy.
- Legenda: kliknutím na položku sérii skryjete nebo zobrazíte; skryté série se nezapočítávají ani do analýzy a exportu.
- Najetí myší: bublina ukáže hodnoty všech sérií v místě kurzoru.
- Y: přepíná svislé měřítko — zarovnané (od každé série se odečte její průměr, takže offsety nezkreslují obraz), po sériích (každá roztažená na vlastní rozsah, 0–100 %) a společné (jedna absolutní osa pro vše).
- mg / m/s² / mm/s²: u grafů zrychlení přepíná zobrazenou jednotku; tooltip, analýza i exporty ji respektují.
- Analýza: statistika viditelného výřezu (počet, průměr, min, max, rozkmit, sm. odchylka) — a u kalibrovaných grafů i „nastavit nulu z výřezu“.
- FFT: u grafů os akcelerometrů spočítá spektrum a vlastní frekvence viditelného výřezu (max. 30 minut).
- CSV / JSON: exportuje přesně viditelný výřez včetně surových hodnot před kalibrací.
- ⛶: celá obrazovka.
- Surový signál: přiblížení pod zhruba 10 minut automaticky načte surový záznam 125 Hz / 500 Hz místo 1s obálky; oznámí to štítek v rohu grafu.
Statická analýza
Dominantním hybatelem statických veličin je teplota. Bodové grafy ukazují každé měření proti teplotě konstrukce (externí sonda) s fitem lineární teplotní odezvy — stabilní sklon a úzké pásmo značí normální chování. Graf reziduí odečítá fitovanou teplotní složku: zbytek by měl zůstávat u nuly; setrvalý drift nebo skok značí neteplotní změnu (blokace ložiska, sedání, problém senzoru).
Vlaky přes most
Veřejný jízdní řád DB pro stanici Köln Geldernstr./Parkgürtel — most leží mezi Köln-Nippes a touto stanicí (~500 m jižně od ní), takže každý vlak obsluhující stanici jede přes most (jednokolejná trať 2620, S6 a S11 v obou směrech; obraty S6 končící v Nippes na most nedojedou a jsou automaticky vyloučeny). Zdroje: plánovaný jízdní řád IRIS + živá odjezdová tabule se skutečnými zpožděními; logger se dotazuje každých 5 minut. Veřejné zdroje ukazují jízdní řád jen pár hodin zpět, živý log proto roste až od okamžiku spuštění (28. 8. 2026); dny před ním — a každá hodina, kterou logger minul — jsou rekonstruované z vyhlášeného jízdního řádu (GTFS od DELFI/gtfs.de) a v logu označené řád, protože S-Bahn jezdí v taktu, který se týden co týden opakuje. Rekonstrukce byla ověřena proti plně zalogovanému dni a zopakovala ho přesně: stejný počet vlaků i stejný rozpad po linkách a směrech. Rekonstruované záznamy nenesou zpoždění, opožděný vlak se proto k přejezdu spáruje jen v širší toleranci ±6 min. Nákladní a soupravové jízdy ve veřejném osobním jízdním řádu nejsou: změřený přejezd bez spárovaného vlaku (typicky v noci) je nejspíš jedna z nich. Každý vlak se páruje s dynamickým měřením (detekovaný přejezd → odhad průhybu uz, vibrace) a se statickým měřením (teplota konstrukce a posun ložisek ze statických stanic v čase průjezdu). Kliknutím na řádek v logu vlaků rozbalíte podrobnosti — typickou soupravu s fotkou, odhad váhy a spárovaná měření; odtud lze skočit na změřený přejezd v grafech.
Log vlaků
Nastavení
Vše, co řídí vyhodnocení měření. Hodnoty jsou sdílené — tlačítkem Uložit se zapíšou
na server (config.json) a dostane je každý, kdo dashboard otevře. V grafech se změna
projeví okamžitě, ještě před uložením.
Neuložené změny — nové hodnoty se už promítly do grafů, ale žijí jen v tomhle prohlížeči, dokud v upraveném panelu nestisknete Uložit.
Uloženo na serveru ✓ — každý, kdo si dashboard od teď otevře, dostane tyhle hodnoty.