EÜ Innere Kanalstraße — drahtloses Brückenmonitoring

Drei Einheiten mit je 2 Kanälen, 125 Hz. Die Übersicht zeigt eine 1-s-Min–Max-Hüllkurve; beim Zoomen unter ~10 Minuten wird automatisch das Rohsignal mit 125 Hz geladen. Umrechnung in mm: Verschiebung = Skalierung × (V − Nullpunkt). Die Vorgabe-Skalierung stammt aus der Stufenkalibrierung vor Ort vom 19.08.2026 (angenommene Stufe von 40 mm — zu bestätigen); der Nullpunkt lässt sich aus einem Diagrammausschnitt setzen (Schaltfläche Analyse), leerer Nullpunkt = Anzeige relativ zum ersten Messwert. Die Signale werden mit einem Medianfilter über 5 Messwerte von Ausreißern befreit (entfernt periodische elektrische Ausreißer des ADC — siehe Rauschpanel in der Dynamischen Analyse unten); die ursprünglichen CSV-Messwerte bleiben unverändert. Die Kalibrierung befindet sich im Reiter Einstellungen.

Zwei Einheiten, 500 Hz, Aufzeichnung in Blöcken (Dateien von ~60 s). Das erste Diagramm zeigt die Spitze-Spitze-Amplitude jeder Sekunde; Punkte markieren erkannte Ereignisse. Beim Zoomen unter ~10 Minuten wird das Rohsignal mit 500 Hz geladen. Die Schaltfläche FFT berechnet Spektrum und Eigenfrequenzen aus dem aktuellen Ausschnitt.

Automatische Detektion aus den dynamischen Messungen. Schwingungsereignisse: zusammenhängende Sekunden mit einer Spitze-Spitze-Beschleunigung ≥ 15 mg. Verschiebungsereignisse: kurzzeitige Abweichung eines Wegaufnehmerkanals von seiner gleitenden Basislinie (≥ 6× Rauschpegel, min. ~0,25 mm). Die Detektion beginnt nach Abschluss der Installation (19.08.2026, 20:00 Ortszeit). Ereignisse innerhalb von 30 s teilen sich eine Überfahrt-Gruppennummer. Ein Klick auf eine Zeile zoomt die Diagramme oben auf dieses Ereignis (das Rohsignal wird automatisch geladen); Zeilen ankreuzen und Vergleichen drücken überlagert ihre Antworten unten.

Wendet die SRIMS-Methodik an (STATOTEST + ČVUT Prag, Projekt TM05000045): die Durchbiegung in Feldmitte wird aus der Summe der Längsverschiebungen der Auflager an beiden Enden des Feldes geschätzt als u_z = k · u_x · l / h; die Zuglast folgt daraus nach Kalibrierung an bekannten Zügen linear. Überfahrten werden auf den rohen 125-Hz-Signalen der Wegaufnehmer erkannt (Savitzky–Golay-Glättung, Schwellenwert ≥ max(6× Rauschen, 0,8 mV ≈ 0,03 mm)) und erfordern eine koinzidente Antwort an mindestens zwei Einheiten (Achsen 30 und 40 innerhalb von 3 s) sowie eine Bestätigung: entweder koinzidente Schwingung an den Beschleunigungsaufnehmern (≥ 15 mg — der Aufnehmer dient als Zugtrigger, wie im SRIMS-Konzept) oder, wenn kein Beschleunigungsaufnehmer aufgezeichnet hat, eine Lage außerhalb der :00/:30-Phase der periodischen Elektronikbuckel. Für das instrumentierte Feld 30–40: u_x = |Achse 30 längs (DIL 3 ch2)| + |Achse 40 längs (Mittel aus DIL 4/5 ch2)|. Hinweis: die Methodik wurde an frei aufliegenden Feldern validiert — diese Brücke ist ein durchlaufender, gekrümmter Träger. Der Vorgabewert k = 0,36 ist ein GESCHÄTZTER Wert (Showcase-Projekt): berechnet an einem durchlaufenden Dreifeld-Stabmodell dieser Brücke (konstantes EI, Hebelarm h/2), was je nach Laststellung k ≈ 0,35–0,38 ergibt (der Tabellenwert für ein frei aufliegendes Feld läge bei 0,32); er ist noch nicht kalibriert — weder durch ein FEM-Modell noch durch eine Belastungsprobe, die Durchbiegungen unten sind daher orientierend. Werte mit dem Präfix ≥ sind unvollständig: DIL 3 (Achse 30) hat während der Überfahrt nicht aufgezeichnet, u_x enthält also nur den Beitrag von Achse 40 (untere Schranke) — für eine vollständige SRIMS-Auswertung sollten die drei Wegaufnehmer gleichzeitig aufzeichnen (die Aufzeichnungspläne in der Firmware angleichen). Ein Klick auf eine Zeile zoomt die Diagramme oben auf die Überfahrt. Die Parameter k, l, h und die Gewichtskalibrierung befinden sich im Reiter Einstellungen. Die Methodik wird in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS weiterentwickelt.

Antworttrends: jeder Punkt ist die Spitzenantwort eines erkannten Ereignisses — eine stabile Antwort auf vergleichbare Züge deutet auf unverändertes Tragwerksverhalten hin, ein langfristiger Anstieg kann ein sich entwickelndes Problem anzeigen (Auflagerreibung, Steifigkeitsänderung). Ereignisvergleich: Ereignisse in der Tabelle oben auswählen und Vergleichen drücken — ihre Antworten überlagern sich hier auf einer gemeinsamen Zeitachse. Spektren und Rauschdiagnostik unten. (Das FFT-Werkzeug für die Eigenfrequenzen liegt bei den Achsendiagrammen oben.)

Zwei Stationen, DEV_1596 (Achse 30) und DEV_1597 (Achse 40), Periode ~10 min: Neigung X/Y (ADXL355), zwei Wegaufnehmer SOP-KPM-R-50 an einem 24-Bit-ADC (Längsverschiebung des linken/rechten Auflagers), Innentemperatur (TMP112) und ein externer Fühler (DS18B20). DEV_1596 liefert zusätzlich einen Flüssigkeitsneigungsmesser (fertige °-Werte, Datentyp Unit) und ein Hygrometer. Kalibrierung und Ausreißerfilter befinden sich im Reiter Einstellungen.

Der dominierende Treiber der statischen Größen ist die Temperatur. Die Punktdiagramme zeigen jede Messung gegen die Bauwerkstemperatur (externer Fühler) mit einer angepassten linearen Temperaturantwort — eine stabile Steigung und ein schmales Band bedeuten normales Verhalten. Das Residuendiagramm zieht die angepasste thermische Komponente ab: der Rest sollte nahe null bleiben; eine anhaltende Drift oder ein Sprung zeigt eine nichtthermische Änderung an (blockiertes Auflager, Setzung, Sensorproblem).

Öffentlicher DB-Fahrplan für den Bahnhof Köln Geldernstr./Parkgürtel — die Brücke liegt zwischen Köln-Nippes und dieser Station (~500 m südlich davon), daher überquert jeder Zug, der die Station bedient, die Brücke (eingleisige Strecke 2620, S6 und S11 in beiden Richtungen; S6-Wenden, die in Nippes enden, erreichen die Brücke nie und werden automatisch ausgeschlossen). Quellen: IRIS-Planfahrplan + Live-Abfahrtstafel mit tatsächlichen Verspätungen; der Logger fragt alle 5 Minuten ab. Öffentliche Quellen geben den Fahrplan nur wenige Stunden zurück, das Live-Log wächst daher erst ab dem Moment seines Starts (28. Aug. 2026); die Tage davor — und jede Stunde, die der Logger verpasst hat — sind aus dem veröffentlichten Fahrplan rekonstruiert (GTFS von DELFI/gtfs.de) und im Log als Fahrplan gekennzeichnet, denn die S-Bahn fährt im Takt, der sich Woche für Woche wiederholt. Die Rekonstruktion wurde gegen einen vollständig geloggten Tag geprüft und gab ihn exakt wieder: gleiche Anzahl Züge und dieselbe Aufteilung nach Linie und Richtung. Rekonstruierte Einträge tragen keine Verspätung, ein verspäteter Zug wird einer Überfahrt daher nur in der weiteren Toleranz von ±6 min zugeordnet. Güter- und Leerfahrten stehen nicht im öffentlichen Personenfahrplan: eine gemessene Überfahrt ohne zugeordneten Zug (typisch nachts) ist höchstwahrscheinlich eine davon. Jeder Zug wird mit der dynamischen Messung gepaart (erkannte Überfahrt → geschätzte Durchbiegung u_z, Schwingung) und mit der statischen Messung (Bauwerkstemperatur und Auflagerverschiebung der statischen Stationen zum Zeitpunkt der Durchfahrt). Ein Klick auf eine Zeile im Zuglog klappt die Details auf — typische Fahrzeuge mit Foto, geschätztes Gewicht und die zugeordneten Messungen; von dort kann man zur gemessenen Überfahrt in den Diagrammen springen.

Alles, was die Auswertung der Messungen steuert. Die Werte sind gemeinsam — mit Speichern werden sie auf dem Server abgelegt (config.json) und jeder, der das Dashboard öffnet, erhält sie. Änderungen wirken sofort in den Diagrammen, schon vor dem Speichern.

Nicht gespeicherte Änderungen — die neuen Werte sind bereits in den Diagrammen, sie leben aber nur in diesem Browser, bis Sie im geänderten Panel auf Speichern drücken.

Auf dem Server gespeichert ✓ — wer das Dashboard ab jetzt öffnet, bekommt diese Werte.