DE102018119679A1

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Info

Publication number: DE102018119679A1
Application number: DE102018119679.2A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Grönner; Stefan Nykamp
Original assignee: Westnetz GmbH
Current assignee: Westnetz GmbH
Priority date: 2018-08-14
Filing date: 2018-08-14
Publication date: 2020-02-20
Also published as: WO2020035179A1; EP3837751A1

Abstract

Translated fromGerman

Messsystem zur Klassifizierung von Masten eines Versorgungsnetzes, insbesondere eines Energieversorgungsnetzes oder eines Telekommunikationsnetzes umfassend einen Messwertaufnehmer, eine Befestigungseinrichtung eingerichtet zur Befestigung des Messwertaufnehmers an dem Mast, einen in dem Messwertaufnehmer angeordneten Sensor eingerichtet zum Erfassen zumindest eines Messwertes, und einer in dem Messwertaufnehmer angeordneten Kommunikationseinrichtung eingerichtet zur Übermittlung des durch den Sensor erfassten Messwertes an eine Auswerteeinrichtung, wobei zumindest der Sensor und die Kommunikationseinrichtung energetisch eigengespeist sind. Die Auswerteeinrichtung ist zum Empfangen des Messwertes und zumindest einem zusätzlichen Umweltparameter eingerichtet und gibt abhängig von dem Messwertes und dem Umweltparameter einen den Mast mechanisch beschreibenden Kennwert aus.Measuring system for classifying masts of a supply network, in particular an energy supply network or a telecommunications network, comprising a measuring sensor, a fastening device designed to fasten the measuring sensor to the mast, a sensor arranged in the measuring sensor for detecting at least one measured value, and a communication device arranged in the measuring sensor for transmitting the measured value detected by the sensor to an evaluation device, at least the sensor and the communication device being self-powered. The evaluation device is set up to receive the measured value and at least one additional environmental parameter and, depending on the measured value and the environmental parameter, outputs a characteristic value that mechanically describes the mast.

Description

Translated fromGerman

Der Gegenstand betrifft ein Messsystem zur Klassifizierung von Masten eines Versorgungsnetzes, insbesondere eines Energieversorgungsnetzes oder eines Telekommunikationsnetzes sowie ein Verfahren zum Bestimmen eines einen Mast beschreibenden Kennwerts.The subject matter relates to a measuring system for classifying masts of a supply network, in particular an energy supply network or a telecommunications network, and a method for determining a characteristic value describing a mast.

Versorgungsleitungen eines Versorgungsnetzes, insbesondere eines Energieversorgungsnetzes oder eines Telekommunikationsnetzes werden sowohl unter Flur als auch über Flur verlegt. Bei einer Überflurverlegung werden die Leitungen in der Regel zwischen Masten gespannt. Die Masten sind dabei in unterschiedlichsten Bauformen und aus unterschiedlichsten Materialien gebildet. Allen Masten gemeinsam ist jedoch, dass sie dauerhaft der Umwelt ausgesetzt sind und somit einem natürlichen Alterungsprozess ausgesetzt sind.Supply lines of a supply network, in particular an energy supply network or a telecommunications network, are laid both under the floor and over the floor. When laying above ground, the lines are usually stretched between masts. The masts are made in a wide variety of designs and from a wide variety of materials. However, all masts have in common that they are permanently exposed to the environment and are therefore exposed to a natural aging process.

Gerade bei Holzmasten ist dies von besonderem Interesse, da diese nach wenigen Jahren durch Witterungsprozesse bereits morsch sein können. Auch deren Verankerung im Fundament oder im Boden kann durch Windlasten und Regen beschädigt sein.This is of particular interest for wooden poles, as they can already rot after a few years due to weather processes. Anchoring them in the foundation or in the ground can also be damaged by wind loads and rain.

Fällt ein Mast um, so ist das Versorgungsnetz beschädigt und eine Reparatur ist mit erheblichem Aufwand verbunden. Besser ist es, Masten bereits dann auszutauschen, wenn sie noch standfest sind, da dann ein Ausfall des Versorgungssystems vermieden werden kann.If a mast falls over, the supply network is damaged and a repair is associated with considerable effort. It is better to replace masts when they are still stable, because then a failure of the supply system can be avoided.

Es ist bekannt, dass das Schwingungsverhalten von Masten abhängig von ihrer inneren Struktur ist. Durch eine externe Anregung kann ein Mast in Schwingung versetzt werden. Diese Schwingung, insbesondere die Eigenschwingung des Mastes, kann charakteristisch für die Steifigkeit des Mastes sein. Auch die Standfestigkeit im Boden oder am Fundament kann Einfluss auf die Eigenschwingung des Mastes haben.It is known that the vibration behavior of masts depends on their internal structure. A mast can be set in motion by an external stimulus. This vibration, in particular the natural vibration of the mast, can be characteristic of the rigidity of the mast. The stability in the ground or on the foundation can also influence the natural vibration of the mast.

Bekannt ist es, Masten einer manuellen Prüfung zu unterziehen. Hierbei wird ein Messwertaufnehmer mit integrierten Schwingungssensoren an dem Mast manuell befestigt und der Mast wird manuell angeregt. Hierbei wird beispielsweise mit einem Vorschlaghammer gegen den Mast geschlagen oder der Mast mit den Händen in Schwingung versetzt. Der Messwertaufnehmer nimmt die Impulsantwort des Mastes auf diese externe Anregung auf. Die aufgezeichnete Impulsantwort kann ausgewertet werden und hieraus können Schlüsse auf die Standfestigkeit, die Steifigkeit oder sonstige mechanischen Eigenschaften des Mastes gezogen werden. Eine manuelle Überprüfung ist jedoch zeitaufwändig, so dass Masten nur in Abständen von einigen Jahren überprüft werden. Diese großen Zeiträume zwischen einzelnen Überprüfungen sind jedoch unter Umständen problematisch, da zwischenzeitlich der Mast durch Witterungseinflüsse oder nicht gemeldete Unfälle (z.B. mit Flurförderfahrzeugen) so beschädigt sein kann, dass er durch Wind umgestoßen werden kann.It is known to subject masts to a manual inspection. Here, a transducer with integrated vibration sensors is manually attached to the mast and the mast is excited manually. For example, a sledgehammer is used to strike the mast or to vibrate the mast with your hands. The sensor records the mast's impulse response to this external stimulus. The recorded impulse response can be evaluated and conclusions can be drawn about the stability, rigidity or other mechanical properties of the mast. However, manual inspection is time-consuming, so that masts are only inspected every few years. However, these large periods of time between individual inspections can be problematic, as the mast may in the meantime be damaged by weather conditions or unreported accidents (e.g. with industrial trucks) so that it can be knocked over by the wind.

Gegenständlich wird daher ein Messsystem vorgeschlagen, welches eine automatische Inspektion von Masten ermöglicht.A measuring system is therefore proposed which enables an automatic inspection of masts.

Ein gegenständlicher Mast kann sowohl ein Holzmast als auch ein Mast aus Metall oder Beton sein. Ein Mast kann auch eine Straßenlaterne oder ein Mast einer Lichtzeichenanlage sein. Ein Mast kann als Einzelmast oder als Doppelmast, mit einem L-Ausleger oder mit einem T-Ausleger, mit einem Betonfundament oder einem einfachen Bodentrieb sein.A concrete mast can be a wooden mast or a mast made of metal or concrete. A mast can also be a street lamp or a mast for a traffic light system. A mast can be a single mast or a double mast, with an L-boom or with a T-boom, with a concrete foundation or a simple ground drive.

Versorgungsnetze können insbesondere Energieversorgungsnetze, insbesondere elektrische Verteilnetze, als auch Telekommunikationsnetze, insbesondere basierend auf Kupferleitungen oder Glasfaserleitungen sein.Supply networks can be, in particular, energy supply networks, in particular electrical distribution networks, and also telecommunications networks, in particular based on copper lines or fiber optic lines.

Das Messsystem umfasst einen Messwertaufnehmer, mit dem mechanisch Messwerte am Mast erfasst werden können. Ferner umfasst das System eine Befestigungseinrichtung eingerichtet zur Befestigung des Messwertaufnehmers an dem Mast. Die Befestigungseinrichtung ist dabei beispielsweise eine Befestigungsmanschette, die um den Mast gelegt werden kann.The measuring system includes a sensor with which mechanical measurements on the mast can be recorded. Furthermore, the system comprises a fastening device set up for fastening the sensor to the mast. The fastening device is, for example, a fastening sleeve that can be placed around the mast.

Gegenständlich wird der Messwertaufnehmer mit der Befestigungseinrichtung bevorzugt in einem oberen Drittel eines Mastes befestigt. Dabei ist ein Abstand zum Boden bevorzugt mehr als 2,50m, insbesondere mehr als 3m und ein Abstand zur Spitze des Mastes bevorzugt zwischen 20cm und 50cm. Der Abstand zum Boden gewährleistet, dass eine Sabotage an dem Messwertaufnehmer erschwert ist. Der Absatz zur Spitze stellt sicher, dass kein elektrischer Überschlag von beispielsweise einer elektrischen Leitung, welche an dem Mast befestigt ist, auf den Messwertaufnehmer erfolgen kann.The sensor is preferably fastened with the fastening device in an upper third of a mast. A distance from the floor is preferably more than 2.50 m, in particular more than 3 m, and a distance from the top of the mast is preferably between 20 cm and 50 cm. The distance from the floor ensures that sabotage on the sensor is difficult. The shoulder to the top ensures that no electrical flashover from, for example, an electrical line which is fastened to the mast, can take place on the measuring sensor.

In dem Messwertaufnehmer ist zuminderst ein Sensor vorgesehen. Dieser Sensor ist eingerichtet zum Erfassen zumindest eines Messwertes. Der Sensor ist bevorzugt ein Schwingungssensor und/oder ein Neigungssensor. Mit Hilfe des Sensors ist es möglich, die Schwingung des Mastes in einem Beobachtungszeitraum zu erfassen. Das hieraus ermittelte Signal ist charakteristisch für die Eigenschwingung des Mastes abhängig von der externen Anregung, insbesondere einer Anregung durch Wind.At least one sensor is provided in the sensor. This sensor is set up to record at least one measured value. The sensor is preferably a vibration sensor and / or an inclination sensor. With the help of the sensor, it is possible to record the vibration of the mast in an observation period. The signal determined from this is characteristic of the natural vibration of the mast depending on the external excitation, in particular an excitation by wind.

Um zu gewährleisten, dass eine Inspektion des Mastes automatisiert und aus der Ferne erfolgen kann, ist in dem Messwertaufnehmer eine Kommunikationseinrichtung eingerichtet. Die Kommunikationseinrichtung ist beispielsweise ein Funkmodul, beispielsweise GSM, UMTS, LTE, 5G oder dergleichen. Auch kann die Kommunikationseinrichtung mittels Long Range (LoRa) Funkprotokolls kommunizieren. Der Vorteil dieser LoRa Technologie liegt in einer sehr großen Reichweite und geringen betrieblichen Kosten, die insbesondere durch die geringen Bandbreiten dieses Protokolls ermöglicht wird. Da die von dem Sensor erfassten Messwerte nur ein geringes Datenvolumen haben, kann insbesondere eine Funktechnologie verwendet werden, die nur geringe Bandbreiten zur Verfügung stellt, gleichzeitig jedoch eine hohe Übertragungsreichweite bei einer hohen Übertragungssicherheit gewährleistet. In order to ensure that an inspection of the mast can be automated and carried out remotely, a communication device is set up in the sensor. The communication device is, for example, a radio module, for example GSM, UMTS, LTE, 5G or the like. The communication device can also communicate using a long range (LoRa) radio protocol. The advantage of this LoRa technology is its very long range and low operating costs, which is made possible in particular by the low bandwidth of this protocol. Since the measured values recorded by the sensor have only a small data volume, in particular radio technology can be used which only makes small bandwidths available, but at the same time ensures a long transmission range with high transmission reliability.

Ferner ist zur automatisierten Fernüberprüfung der Masten vorgeschlagen, dass zumindest der Sensor und die Kommunikationseinrichtung energetisch eigengespeist sind. Dabei ist der Messwertaufnehmer frei von einer Verbindung zu einem elektrischen Versorgungssystem.It is also proposed for automated remote checking of the masts that at least the sensor and the communication device are self-powered. The sensor is free from a connection to an electrical supply system.

Ferner umfasst das Messsystem eine Auswerteeinrichtung zum Empfangen des Messwertes und zumindest eines Umweltparameters. Der Umweltparameter kann beispielsweise eine Windgeschwindigkeit und/oder eine Windrichtung sein. Auch kann ein Umweltparameter eine Temperatur sein. Darüber hinaus kann ein Umweltparameter auch eine Niederschlagsmenge, eine Schneehöhe oder dergleichen sein. Der zumindest eine Umweltparameter wird zusammen mit dem Messwert ausgewertet und anhand der Auswertung wird ein den Mast mechanisch beschreibender Kennwert errechnet. Diese Auswertung kann auch als Vergleichswert zu weiteren Messreihen anderer Masten erfolgen, so dass Auffälligkeiten detektiert werden können.The measuring system also includes an evaluation device for receiving the measured value and at least one environmental parameter. The environmental parameter can be, for example, a wind speed and / or a wind direction. An environmental parameter can also be a temperature. In addition, an environmental parameter can also be a precipitation amount, a snow depth or the like. The at least one environmental parameter is evaluated together with the measured value and, based on the evaluation, a characteristic value that mechanically describes the mast is calculated. This evaluation can also be used as a comparison value for other series of measurements of other masts, so that abnormalities can be detected.

Ein den Mast mechanisch beschreibender Kennwert kann beispielsweise die Steifigkeit, die Standfestigkeit, die Dichte, die Elastizität oder ein sonstiger Wert sein, mit dessen Hilfe eine Abschätzung erfolgen kann, ob ein Mast ausgetauscht werden muss oder nicht, da er ansonsten umsturzgefährdet ist.A characteristic value that mechanically describes the mast can be, for example, the rigidity, the stability, the density, the elasticity or another value with the aid of which an estimate can be made as to whether a mast has to be replaced or not, since it is otherwise at risk of overturning.

Wie bereits erläutert, kann der Sensor ein Schwingungssensor sein. Ein solcher Sensor nimmt als Messwert insbesondere die Eigenschwingung des Mastes auf. Durch eine externe Anregung gerät der Mast in Schwingung. Diese Schwingung kann als Eigenschwingung verstanden werden.As already explained, the sensor can be a vibration sensor. Such a sensor records in particular the natural vibration of the mast as a measured value. The mast vibrates due to an external stimulus. This vibration can be understood as a natural vibration.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass an dem Messwertaufnehmer ein Energiewandler angeordnet ist. Mit Hilfe dieses Energiewandlers kann die energetische Eigenspeisung des Messwertaufnehmers erfolgen. Daher kann der Energiewandler zum Wandeln von kinetischer Energie oder Lichtenergie in elektrische Energie eingerichtet sein.According to one exemplary embodiment, it is proposed that an energy converter be arranged on the measurement sensor. With the help of this energy converter the energetic self-feeding of the sensor can take place. Therefore, the energy converter can be set up to convert kinetic energy or light energy into electrical energy.

Darüber hinaus kann der Messwertaufnehmer einen elektrischen Speicher aufweisen, welcher durch den Energiewandler (Generator) gespeist wird.In addition, the sensor can have an electrical memory, which is fed by the energy converter (generator).

Der Generator generiert elektrische Energie beispielsweise aus Windenergie, Sonnenenergie oder dergleichen.The generator generates electrical energy, for example from wind energy, solar energy or the like.

In dem Messwertaufnehmer kann darüber hinaus zumindest ein Energiespeicher, beispielsweise in Form von Batterien oder Kondensatoren, beispielsweise Supercaps angeordnet sein, die eine ausreichende Energie speichern, um einen Messzyklus zu durchlaufen.In addition, at least one energy store, for example in the form of batteries or capacitors, for example supercaps, can be arranged in the transducer and store sufficient energy to run through a measurement cycle.

Ein Messzyklus kann z.B. das Erfassen von Sensormesswerten über einen Zeitraum von beispielsweise 1 Minute bis 15 Minuten und das anschließende Übermitteln der Messwerte über die Kommunikationseinrichtung umfassen. Ein solcher Messzyklus kann nach Ablauf eines Intervalls, beispielsweise monatlich, vierteljährlich oder halbjährlich erfolgen.A measuring cycle can e.g. include the acquisition of sensor measured values over a period of, for example, 1 minute to 15 minutes and the subsequent transmission of the measured values via the communication device. Such a measuring cycle can take place after an interval has elapsed, for example monthly, quarterly or semi-annually.

Der Energiespeicher kann so ausgelegt sein, dass er nach Ablauf des Intervalls durch den Generator so geladen ist, dass der Messzyklus durchlaufen werden kann. Der Generator zur energetischen Eigenspeisung kann so dimensioniert sein, dass er insbesondere in den Sommermonaten ausreichend elektrische Energie zur Verfügung stellt, um nach Ablauf eines Intervalls den Energiespeicher mit ausreichend Energie geladen zu haben, dass zumindest ein Messzyklus durchlaufen werden kann. In den Wintermonaten kann die Energie beispielsweise nicht ausreichend sein, um nach Ablauf eines Intervalls einen Messzyklus zu durchlaufen. Dies ist jedoch unproblematisch, da die Überwachung beispielsweise auch nur vierteljährlich, halbjährlich oder jährlich erfolgen kann.The energy store can be designed such that it is charged by the generator after the interval has expired so that the measurement cycle can be run through. The generator for the energetic self-supply can be dimensioned such that it provides sufficient electrical energy, in particular in the summer months, in order to have the energy store charged with sufficient energy after an interval has elapsed, so that at least one measurement cycle can be carried out. In the winter months, for example, the energy may not be sufficient to go through a measurement cycle after an interval. However, this is not a problem since, for example, monitoring can only take place quarterly, semi-annually or annually.

Der Energiewandler kann so eingerichtet sein, dass er nur bei bestimmten Bedingungen ausreichend elektrische Energie zur Verfügung stellt, um den elektrischen Speicher innerhalb eines Beobachtungsintervalls mit ausreichend elektrischer Energie zu speichern, um einen Messzyklus durchzuführen. Dies kann beispielsweise ein Fotovoltaikwandler sein, der so ausgelegt ist, dass er einen oder mehrere Tage Sonnenschein benötigt, um den Speicher ausreichend mit elektrischer Energie zu speisen, dass dieser einen Messzyklus unterstützen kann.The energy converter can be set up in such a way that it only provides sufficient electrical energy under certain conditions in order to store the electrical memory with sufficient electrical energy within an observation interval in order to carry out a measurement cycle. This can be a photovoltaic converter, for example, which is designed in such a way that it requires one or more days of sunshine in order to supply the memory with sufficient electrical energy that it can support a measuring cycle.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die Auswerteeinrichtung in dem Messwertaufnehmer angeordnet ist oder dass die Auswerteeinrichtung räumlich von dem Messwertaufnehmer entfernt ist. Für den Fall, dass die Auswerteeinrichtung in dem Messwertaufnehmer angeordnet ist, kann die Auswerteeinrichtung entweder durch geeignete Sensoren lokal Umweltparameter umfassen oder über die Kommunikationseinrichtung Umweltparameter empfangen. In der Auswerteeinrichtung kann der Kennwert berechnet werden und über die Kommunikationseinrichtung an eine entfernte Zentrale übermittelt werden. According to one exemplary embodiment, it is proposed that the evaluation device is arranged in the measurement sensor or that the evaluation device is spatially distant from the measurement sensor. In the event that the evaluation device is arranged in the measurement sensor, the evaluation device can either include environmental parameters locally by suitable sensors or receive environmental parameters via the communication device. The characteristic value can be calculated in the evaluation device and transmitted to a remote control center via the communication device.

Für den Fall der Übermittlung der Sensormesswerte kann die Auswerteeinrichtung auch räumlich von dem Messwertaufnehmer entfernt sein. In dieser Auswerteeinrichtung können ebenfalls Umweltparameter geladen werden und zusammen mit diesen für jeden angeschlossenen Mast einen Kennwert berechnet werden.In the case of the transmission of the sensor measurement values, the evaluation device can also be spatially distant from the measurement value sensor. Environmental parameters can also be loaded in this evaluation device and a characteristic value can be calculated together with these for each connected mast.

Zur Übermittlung entweder der Messwerte oder des bestimmten Kennwertes ist die Kommunikationseinrichtung zur drahtlosen Übertragung eingerichtet. Die Übermittlung kann dabei bevorzugt drahtlos erfolgen, beispielsweise über ein Mobilfunknetz oder Weitfunk. Als Weitfunk hat sich insbesondere LoraWAN als vorteilhaft herausgestellt, da dieses bei hohen Reichweiten eine hohe Übertragungssicherheit gewährleistet. Dies wird dadurch gewährleistet, dass die Bandbreite gering ist.The communication device for wireless transmission is set up to transmit either the measured values or the specific characteristic value. The transmission can preferably take place wirelessly, for example via a mobile radio network or long-range radio. LoraWAN, in particular, has proven to be advantageous as long-range radio, since this guarantees high transmission reliability over long ranges. This is ensured by the fact that the bandwidth is small.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die Kommunikationseinrichtung zur drahtgebundenen Übermittlung des Messwertes eingerichtet ist, insbesondere dass die Übermittlung per Glasfaser erfolgt. An Masten eines Versorgungsnetzes, insbesondere eines Telekommunikationsnetzes, sind häufig Glasfaserleitungen geführt. Somit können die Leitungen des Versorgungsnetzes, die Glasfaserleitungen sein können, auch zur Übertragung des Messwertes genutzt werden. Über eine solche Glasfaserleitung lässt sich die Kommunikation mit einer entfernten Zentrale realisieren. Eine zusätzliche Verkabelung kann entfallen.According to one exemplary embodiment, it is proposed that the communication device be set up for the wired transmission of the measured value, in particular that the transmission takes place via optical fiber. Fiber optic cables are often routed on masts of a supply network, in particular a telecommunications network. Thus, the lines of the supply network, which can be fiber optic lines, can also be used to transmit the measured value. Such a fiber optic line enables communication with a remote control center. Additional wiring is not necessary.

Der zumindest eine in dem Messwertaufnehmer angeordnete Sensor können kann insbesondere ein Neigungssensor und/oder ein Beschleunigungssensor sein. In einem Messwertaufnehmer können einer oder mehrere Sensoren angeordnet sein. Zur Synchronisierung der von den Sensoren erfassten Messwerte wird vorgeschlagen, dass in dem Messwertaufnehmer ein Zeitgeber angeordnet ist. Insbesondere sind Zeitgeber von verschiedenen Messwertaufnehmern miteinander synchronisiert. Mit Hilfe des Zeitgebers ist es möglich, dass alle in einem Messwertaufnehmer angeordnete Sensoren ihre Messwerte zu einem gleichen Zeitpunkt erfassen. Ferner ist es möglich, dass jedem Messwert ein Zeitstempel zugeordnet wird. Mit Hilfe dieses Zeitstempels kann eine Zuordnung eines Messwertes zu einem Umweltparameter zu diesem Zeitpunkt oder zu vergleichenden Messreihen erfolgen.The at least one sensor arranged in the measurement sensor can in particular be an inclination sensor and / or an acceleration sensor. One or more sensors can be arranged in a sensor. To synchronize the measured values detected by the sensors, it is proposed that a timer be arranged in the measured value sensor. In particular, timers from different sensors are synchronized with one another. With the help of the timer, it is possible for all sensors arranged in a sensor to record their measured values at the same time. It is also possible that a time stamp is assigned to each measured value. This time stamp can be used to assign a measured value to an environmental parameter at this point in time or to compare series of measurements.

Werden Messwerte aufgenommen, können gleichzeitig Umweltparameter erfasst und ebenfalls mit einem Zeitstempel versehen werden. So ist es beispielsweise möglich, dass Windinformationen zu nahezu jedem Zeitpunkt an nahezu jedem Ort bekannt sind. Durch die Verwendung der Zeitinformationen und Zeitstempel kann für zumindest einen erfassten Messwert, bevorzugt mehrere Messwerte bestimmt werden, wie zu diesem Messwert zugeordnete Umweltparameter, insbesondere der Wind, zu diesem Zeitpunkt war. Somit kann der Messwert durch Verwendung der Zeitstempel in ein Verhältnis zu dem Umweltparameter gesetzt werden.If measured values are recorded, environmental parameters can be recorded at the same time and also given a time stamp. For example, it is possible that wind information is known at almost any point in time at almost any location. By using the time information and time stamp, it is possible to determine, for at least one measured value, preferably a plurality of measured values, what the environmental parameters associated with this measured value, in particular the wind, were at that time. Thus, the measured value can be related to the environmental parameter by using the time stamp.

Der Zeitstempel kann dem Messwert unmittelbar bei seiner Erfassung zugeordnet werden. Auch ist es möglich, dass die Kommunikationseinrichtung dem Messwert einen Zeitstempel zuordnet. Darüber hinaus kann die Kommunikationseinrichtung dem Messwert auch eine laufende Nummer zuordnen. Der Messwert zusammen mit dem Zeitstempel und/oder der laufenden Nummer kann anschließend durch die Kommunikationseinrichtung übermittelt werden. Auch ist es möglich, dass der Messwert ohne einen Zeitstempel übermittelt wird und von der empfangenden Zentrale zum Zeitpunkt des Empfangens dem Messwert der Zeitstempel zugeordnet wird. Da die Übertragung in der Regel nur Bruchteile einer Sekunde bis maximal wenige Sekunden dauert, kann es ausreichend sein, den Zeitstempel erst beim Empfang dem Messwert zuzuordnen. Hierdurch wird erreicht, dass nicht in jedem Messwertaufnehmer ein Zeitgeber notwendig ist.The time stamp can be assigned to the measured value as soon as it is recorded. It is also possible for the communication device to assign a time stamp to the measured value. In addition, the communication device can also assign a serial number to the measured value. The measured value together with the time stamp and / or the serial number can then be transmitted by the communication device. It is also possible for the measured value to be transmitted without a time stamp and for the receiving center to assign the time stamp to the measured value at the time of reception. Since the transmission generally only takes a fraction of a second to a maximum of a few seconds, it may be sufficient to assign the time stamp to the measured value only when it is received. This ensures that a timer is not necessary in every sensor.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die Kommunikationseinrichtung einen Satz an Messwerten übermittelt. So ist es beispielsweise möglich, dass eine Messreihe mehrere Messwerte erfassen kann und diese Messwerte gesammelt als Satz von Messwerten übermittelt wird. Ein Messwert kann auch aus einem zeitlichen Verlauf der Sensorsignale gebildet sein.According to one exemplary embodiment, it is proposed that the communication device transmit a set of measured values. For example, it is possible for a series of measurements to record several measured values and for these measured values to be transmitted collectively as a set of measured values. A measured value can also be formed from a time course of the sensor signals.

Da die Masten in der Regel räumlich weit verteilt sind, ist es nahe unmöglich, von allen relevanten Masten durch eine einzige Zentrale Messwerte zu empfangen. Aus diesem Grunde wird vorgeschlagen, dass ein Kommunikationsgateway Messwerte einer Mehrzahl an Messwertaufnehmern über einen ersten Kommunikationskanal empfängt und die empfangenen Messwerte gebündelt an die Auswerteeinrichtung über einen zweiten Kommunikationskanal übermittelt. Die jeweiligen Kommunikationsgateways können an strategisch relevanten Orten aufgestellt sein, so dass sie eine gute Abdeckung eines bestimmten räumlichen Bereichs aufweisen und somit von einer Vielzahl von Messwertaufnehmern die Messwerte empfangen können.Since the masts are usually spread over a wide area, it is almost impossible to receive measurements from all relevant masts through a single central station. For this reason, it is proposed that a communication gateway receive measurement values from a plurality of measurement sensors via a first communication channel and transmit the received measurement values in a bundle to the evaluation device via a second communication channel. The respective communication gateways can be set up at strategically relevant locations, so that they have good coverage of a certain spatial area and can therefore receive the measured values from a large number of measurement sensors.

Die Kommunikationsgateways können dann beispielsweise auch kabelgebunden an eine Auswertezentrale angebunden sein und die von ihnen empfangenen Messwerte an die Zentrale weiterleiten. Hierdurch wird durch eine verteilte Infrastruktur eine kostengünstige Übermittlung der Messwerte aller Messwertaufnehmer an eine Zentrale ermöglicht.The communication gateways can then, for example, also be connected to an evaluation center by cable and forward the measured values received by them to the center. This enables a cost-effective transmission of the measured values of all sensors to a central office through a distributed infrastructure.

Wie bereits erläutert, sollte der Messwertaufnehmer vor Vandalismus geschützt sein und andererseits ausreichend Abstand gegenüber den Leitungen des Versorgungsnetzes haben. Aus diesem Grunde wird vorgeschlagen, dass der Messwertaufnehmer in einem oberen Drittel des Mastes mit einem Abstand zu dem am Mast angeordneten Versorgungsleitungen dauerhaft angeordnet ist.As already explained, the sensor should be protected against vandalism and, on the other hand, be sufficiently far from the supply network cables. For this reason, it is proposed that the sensor be permanently arranged in an upper third of the mast at a distance from the supply lines arranged on the mast.

Es versteht sich, dass die erfassten Messwerte abhängig von der äußeren Anregung des Mastes sind. Bei unterschiedlichen Windlasten und Windrichtungen können die Messwerte höchst unterschiedlich sein. Um den Mast mechanisch beschreiben zu können, müssen die Messwerte in ein Verhältnis zu den Umweltparametern gesetzt werden. Insbesondere erfolgt eine Normalisierung der Messwerte anhand der Umweltparameter, so dass der beschreibende Kennwert unabhängig vom Umweltparameter ist. Es wird vorgeschlagen, dass die Auswerteeinrichtungen als Eingangsgrößen zumindest einen Messwert und zumindest ein Umweltparameter empfängt und als Ausgangsgröße den den Masten beschreibenden Kennwert ausgibt.It goes without saying that the measured values depend on the external excitation of the mast. With different wind loads and wind directions, the measured values can be extremely different. In order to be able to describe the mast mechanically, the measured values must be related to the environmental parameters. In particular, the measured values are normalized on the basis of the environmental parameters, so that the descriptive parameter is independent of the environmental parameter. It is proposed that the evaluation devices receive at least one measured value and at least one environmental parameter as input variables and output the characteristic value describing the masts as the output variable.

Abhängig von den Eigenschaften des Mastes und weiteren Parametern, verändert sich das Schwingungsverhalten des Mastes. So ist es möglich, dass bei gleichen Windverhältnissen unterschiedliche Masten unterschiedliche Schwingungsmuster zeigen, diese Masten jedoch hinsichtlich ihrer Standfestigkeit gleich zu bewerten sind. Um die das Schwingungsverhalten beeinflussenden Größen bei der Bewertung der Messergebnisse berücksichtigen zu können, sind als Eingangsgrößen insbesondere Wetterdaten, eine Topographie des Maststandortes, ein Typ des Mastes, eine Anschlusstopologie des Mastes, eine Entfernung des Mastes zu einem Nachbarmast, eine Masthöhe sowie ein Datum einzeln oder in Kombination miteinander relevant.Depending on the properties of the mast and other parameters, the vibration behavior of the mast changes. It is therefore possible that, under the same wind conditions, different masts show different vibration patterns, but these masts should be rated equally in terms of their stability. In order to be able to take the variables influencing the vibration behavior into account when evaluating the measurement results, weather data, a topography of the mast location, a type of mast, a connection topology of the mast, a distance from the mast to a neighboring mast, a mast height and a date are individual as input variables or relevant in combination with each other.

Wetterdaten sind insbesondere Windgeschwindigkeit und Windrichtung. Eine Topographie des Maststandortes kann beispielsweise berücksichtigen, wie die Umgebung des Mastes geformt ist. Sind Masten beispielsweise im Windschatten von Hügeln oder in einer Schneise, verhalten sie sich bei gleichen Windverhältnissen anders, als Masten, die auf einem flachen Feld angeordnet sind. Der Typ des Mastes kann beispielsweise das Material des Mastes, beispielsweise Holz oder Stahl, die Aufbauart, beispielsweise Einzelmast oder Doppelmast, die Verankerung, beispielsweise mit oder ohne Fundament oder dergleichen beschreiben. Eine Anschlusstopologie des Mastes kann beschreiben, wie viele Leitungen vom Mast abgehen. Auch kann die Zugspannung einer Leitung relevant sein. Die Leitungsquerschnitte und die Leitungsgewichte, die vom Mast getragen sind, können ebenfalls relevant sein. Auch die Abgangswinkel der Leitungen vom Mast können von Relevanz sein. Weiter kann es relevant sein, wie weit Masten voneinander entfernt sind. Dies kann Aufschluss darüber geben, wie die Leitungen zwischen den Masten durchhängen und somit auf den Mast wirken. Natürlich kann eine Masthöhe relevant sein, da höhere Masten eine höhere Windlast darstellen als niedrigere Masten. Ein Datum kann insofern relevant sein, als beispielsweise im Winter der Boden in der Regel feucht ist und somit dem Mast weniger Halt gibt als der gleiche Boden im Sommer. All diese Eingangsgrößen haben Einfluss auf das Schwingungsverhalten, ohne die Steifigkeit bzw. Standfestigkeit des Mastes als solchen zu beeinflussen. Daher sollten diese Eingangsgrößen zumindest in Teilen bei der Auswertung der Messdaten Berücksichtigung finden.Weather data are especially wind speed and wind direction. A topography of the mast location can take into account, for example, how the surroundings of the mast are shaped. For example, if masts are in the slipstream of hills or in a path, they behave differently in the same wind conditions than masts that are arranged on a flat field. The type of mast can, for example, describe the material of the mast, for example wood or steel, the type of construction, for example single or double mast, the anchoring, for example with or without a foundation or the like. A connection topology of the mast can describe how many lines leave the mast. The tension of a line can also be relevant. The cable cross-sections and the cable weights carried by the mast can also be relevant. The angles of departure of the cables from the mast can also be relevant. It can also be relevant how far masts are apart. This can provide information about how the cables sag between the masts and thus act on the mast. Of course, a mast height can be relevant because higher masts represent a higher wind load than lower masts. A date can be relevant insofar as, for example, the ground is usually moist in winter and therefore gives the mast less grip than the same ground in summer. All of these input variables have an influence on the vibration behavior without influencing the rigidity or stability of the mast as such. Therefore, these input variables should be taken into account at least in part when evaluating the measurement data.

Die Eingangsgrößen und die Ausgangsgröße können in einem neuronalen Netz angelernt oder mit Regressionsanalysen untersucht werden. So ist es beispielsweise möglich, Eingangsgrößen (Messwerte und Parameter) von bekannten Masten, welche eine Steifigkeit oder Standfestigkeit haben, die als ausreichend bewertet wurde, einer Berechnung zuzuführen und die errechnete Ausgangsgröße mit der bekannten Ausgangsgröße (Steifigkeit, Standfestigkeit, Kennziffer etc.) zu vergleichen. Über eine Rückkopplung kann das neuronale Netz angelernt werden, so dass im Betrieb unter Berücksichtigung bekannte Eingangsgrößen die Ausgangsgröße durch das neuronale Netz berechnet werden kann.The input variables and the output variable can be taught in a neural network or examined with regression analyzes. For example, it is possible to perform a calculation of input variables (measured values and parameters) from known masts that have a stiffness or stability that has been rated as sufficient and to calculate the calculated output variable with the known output variable (stiffness, stability, code number, etc.) to compare. The neural network can be taught in via feedback, so that the output quantity can be calculated by the neural network in operation, taking known input variables into account.

Auch ist es möglich, die mechanischen Eigenschaften eines Mastes im Verhältnis zu anderen Masten zu bewerten. So ist es beispielsweise möglich, als Eingangsgrößen eine Mehrzahl an Messwerten von an verschiedenen Masten angeordneten Messwertaufnehmern zu empfangen und für zumindest einen der Messwerte eine Abweichung des Messwertes von der Mehrzahl der Messwerte zu bestimmen.It is also possible to evaluate the mechanical properties of a mast in relation to other masts. It is thus possible, for example, to receive a plurality of measurement values as input variables from measurement transducers arranged on different masts and to determine a deviation of the measurement value from the plurality of measurement values for at least one of the measurement values.

So können Masten, die beispielsweise an gleichen oder ähnlichen Standorten aufgebaut sind und beispielsweise gleiche Parameter wie Topographie, Typ, Topologie, Abstand zum Nachbarmast, Masthöhe oder dergleichen haben, in einem gemeinsamen Cluster zusammengefasst werden. Von allen Masten des Clusters können Messwerte, die zu einem gleichen oder einem ähnlichen Zeitpunkt erfasst wurden, miteinander verglichen werden und der oder die Masten können bestimmt werden, deren Messwerte in einem bestimmten Maß von den Messwerten der anderen Masten, insbesondere von einem Mittelwert der Messwerte der anderen Masten, abweichen.For example, masts that are set up at the same or similar locations and have, for example, the same parameters such as topography, type, topology, distance to the neighboring mast, mast height or the like, can be combined in one common clusters. Measured values from all masts of the cluster, which were recorded at the same or a similar point in time, can be compared with one another and the mast (s) can be determined whose measured values are to a certain extent from the measured values of the other masts, in particular from an average of the measured values of the other masts.

Um sicherzustellen, dass Messwerte Umweltparametern zeitlich korrekt zugeordnet werden können und/oder dass Messwerte verschiedener Masten einander zugeordnet werden können, ist es notwendig, dass die Messwerte einen Zeitstempel aufweisen und dieser Zeitstempel durch miteinander synchronisierte Zeitgeber erstellt wurde. Aus diesem Grunde wird vorgeschlagen, dass die Messwertaufnehmer eine Zeitnormale empfangen und erfasste Messwerte mit einem Zeitstempel abhängig von der Zeitnormale übermitteln.In order to ensure that measured values can be assigned to environmental parameters correctly in time and / or that measured values from different masts can be assigned to one another, it is necessary that the measured values have a time stamp and that this time stamp has been created by synchronized timers. For this reason, it is proposed that the transducers receive a time standard and transmit measured values with a time stamp depending on the time standard.

Wie bereits erläutert, ist eine zeitliche Synchronisation der Eingangsgrößen notwendig, um den korrekten Kennwert zu errechnen. Daher wird vorgeschlagen, dass die Eingangsgrößen zeitlich synchronisiert sind.As already explained, a temporal synchronization of the input variables is necessary in order to calculate the correct characteristic value. It is therefore proposed that the input variables are synchronized in time.

Ein weiterer Aspekt ist ein Mast mit einem zuvor beschriebenen Messsystem.Another aspect is a mast with a previously described measuring system.

Darüber hinaus ist ein Aspekt ein Verfahren nach Anspruch 21.Furthermore, one aspect is a method according to claim 21.

Wie bereits erläutert, ist eine zeitliche Betrachtung der Eingangsgrößen notwendig. Daher wird vorgeschlagen, dass der Messwert zumindest mit dem Umweltparameter zeitlich korreliert wird.As already explained, a temporal analysis of the input variables is necessary. It is therefore proposed that the measured value be correlated at least with the environmental parameter over time.

Auch ist es Maststandort relevant für den Umweltparameter. So ist es beispielsweise bekannt, Winddaten für einzelne geographische Positionen zu erfassen und bereitzustellen. Masten können somit abhängig von ihrem Maststandort bestimmte Winddaten zugeordnet werden.It is also relevant to the location of the mast for the environmental parameters. For example, it is known to record and provide wind data for individual geographical positions. Masts can thus be assigned specific wind data depending on their mast location.

Es ist nicht zwingend notwendig, dass die Kommunikationseinrichtung der Messwertaufnehmer proaktiv die Messdaten übermitteln, es kann auch möglich sein, dass die Messwertaufnehmer von einer Auswerteeinrichtung gepollt werden. Bei diesem Abfragen der Messdaten kann beispielsweise eine Zeitinformation von der Auswerteeinrichtung an die entfernten Messwertaufnehmer übermittelt werden. Beim Empfang dieser Information kann ein Messzyklus begonnen werden, der beispielsweise nach wenigen Sekunden oder Minuten beendet ist und unmittelbar im Anschluss kann das Ergebnis an die Auswerteeinrichtung übermittelt werden. Die Zeitinformation wird genutzt, um die während dieses Messzyklus erfassten Messwerte mit einem entsprechenden Zeitstempel zu versehen.It is not absolutely essential that the communication device of the measurement sensors proactively transmit the measurement data, it may also be possible that the measurement sensors are polled by an evaluation device. When querying the measurement data, for example, time information can be transmitted from the evaluation device to the remote measurement sensors. When this information is received, a measurement cycle can be started, which for example ends after a few seconds or minutes, and the result can be transmitted to the evaluation device immediately afterwards. The time information is used to provide the measured values recorded during this measurement cycle with a corresponding time stamp.

Nachfolgend wird der Gegenstand anhand einer Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

1 einen Messwertaufnehmer;
2 einen an einem Mast angeordneten Messwertaufnehmer;
3 eine Anordnung von Masten entlang einer Versorgungsleitung;
4 verschiedene Anschlusstopologien von Masten;
5 das Anlernen eines neuronalen Netzes;
6 die Clusterung von Messwerten;
7 eine Messwertreihe eines Messwertaufnehmers.

The subject is explained in more detail below with reference to a drawing showing exemplary embodiments. The drawing shows:

1 a sensor;
2 a transducer arranged on a mast;
3 an arrangement of masts along a supply line;
4 different connection topologies of masts;
5 learning a neural network;
6 the clustering of measured values;
7 a measured value series of a sensor.

1 zeigt einen Messwertaufnehmer2 mit einem Gehäuse. In dem Gehäuse sind ein Energiespeicher4, ein Prozessor5, ein Sensor6 sowie eine Kommunikationseinrichtung8 angeordnet. Optional kann eine Auswerteeinrichtung10 in den Messwertaufnehmer2 oder räumlich hiervon abgesetzt angeordnet sein. Der Messwertaufnehmer2 verfügt ferner über eine Befestigungsmanschette12 und einen Energiewandler14. Über die Befestigungsmanschette12 wird der Messwertaufnehmer2 verliersicher fest an einem Mast angeordnet. Über den Energiewandler10 kann Sonnenenergie in elektrische Energie gewandelt werden und der Energiespeicher4 kann hierüber geladen werden. 1 shows asensor 2 with a housing. There is an energy store in thehousing 4 , aprocessor 5 , asensor 6 as well as a communication facility 8th arranged. Optionally, anevaluation device 10 in thesensor 2 or be spatially separated from it. Thesensor 2 also has afastening collar 12 and anenergy converter 14 , Via thefastening cuff 12 becomes thesensor 2 captively arranged on a mast. About theenergy converter 10 can solar energy be converted into electrical energy and theenergy storage 4 can be loaded here.

Die Kommunikationseinrichtung8 kommuniziert drahtlos, beispielsweise per Mobilfunknetz oder LoRa mit der Auswerteeinrichtung10. Eine drahtgebundene Kommunikation ist ebenfalls möglich, wobei hier insbesondere eine Glasfaserleitung, welche an dem Mast angeordnet ist, genutzt werden kann.The communication device 8th communicates with the evaluation device wirelessly, for example via a cellular network orLoRa 10 , Wired communication is also possible, in which case in particular an optical fiber line which is arranged on the mast can be used.

2 zeigt den Messwertaufnehmer2 an einem Mast16. Der Mast16 ist ein T-Mast mit beidseitigen Versorgungsleitungen18 und einer Glasfaserleitung20. Über die Befestigungsmanschette12 ist der Messwertaufnehmer2 in einem oberen Drittel des Mastes befestigt. 2 shows thesensor 2 on amast 16 , Themast 16 is a T-mast with supply lines on bothsides 18 and anoptical fiber line 20 , Via thefastening cuff 12 is thesensor 2 fixed in an upper third of the mast.

Nach der Installation wird elektrische Energie durch den Energiewandler14 erzeugt und in dem Energiespeicher4 gespeichert. Der Energiespeicher4 ist so ausgelegt, dass er zumindest zur Durchführung eines Messzykluses in einem Messintervall ausreichend Energie speichert. Bevorzugt ist der Energiespeicher4 jedoch nicht viel größer dimensioniert, sondern insbesondere so, dass genau ein Messzyklus pro Messintervall möglich ist.After installation, electrical energy is passed through theenergy converter 14 generated and in theenergy storage 4 saved. Theenergy storage 4 is designed in such a way that it stores sufficient energy at least to carry out a measurement cycle in one measurement interval. The energy store is preferred 4 however not dimensioned much larger, but especially so that exactly one measuring cycle per measuring interval is possible.

Während eines Messzykluses speist der Energiespeicher4 den Prozessor5, der über eine Wake-up-Schaltung verfügt und nach Ablauf eines Messintervalls aus einem Schlafmodus in einen Wachmodus wechselt Während des Schlafmoduses hat der Prozessor nur eine geringe Leistungsaufnahme, insbesondere im Milliwatt-Bereich, so dass der Energiespeicher4 den Prozessor5 während eines gesamten Intervalls in dem Schlafmodus halten kann. The energy store feeds during a measuringcycle 4 theprocessor 5 , which has a wake-up circuit and changes from a sleep mode to a wake mode after a measurement interval. During sleep mode, the processor has only a low power consumption, in particular in the milliwatt range, so that theenergy store 4 theprocessor 5 can remain in sleep mode for an entire interval.

In dem Messintervall steuert der Prozessor5 den Sensor6 derart an, dass dieser Messwerte aufnimmt. Der Sensor6 ist dabei bevorzugt ein Neigungssensor oder ein Schwingungssensor. Der Sensor6 zeichnet die Neigung und/oder Schwingung des Mastes16 über einen Zeitraum von wenigen Sekunden bis wenigen Minuten auf. Der zeitliche Verlauf der Schwingung wird als Signal der Kommunikationseinrichtung8 übergeben. Die Kommunikationseinrichtung8 kann diesen Messwert an die Auswerteeinrichtung10 drahtlos oder drahtgebunden übermitteln.The processor controls in themeasurement interval 5 thesensor 6 in such a way that it records measured values. Thesensor 6 is preferably an inclination sensor or a vibration sensor. Thesensor 6 records the inclination and / or vibration of themast 16 over a period of a few seconds to a few minutes. The time course of the vibration is used as a signal from the communication device 8th to hand over. The communication device 8th can send this measured value to theevaluation device 10 transmit wireless or wired.

In der Auswerteeinrichtung10 erfolgt eine Auswertung des Messwertes derart, dass dieser kombiniert mit Umweltdaten einen Kennwert angibt, mit dem der Mast16 qualifiziert werden kann.In theevaluation device 10 the measured value is evaluated in such a way that, in combination with environmental data, it gives a characteristic value with which themast 16 can be qualified.

Parameter, die zur Normalisierung der Messwerte verwendet werden können, sind insbesondere Wetterdaten, Abstände von Masten untereinander, eine Topologie des Maststandortes und dergleichen, wie oben bereits beschrieben.Parameters that can be used to normalize the measured values are, in particular, weather data, distances between masts, a topology of the mast location and the like, as already described above.

3 zeigt beispielhaft vier Masten16 entlang einer Versorgungsleitung18. Die Masten16 haben einen Abstand16a. An jedem Mast16 kann eine Windgeschwindigkeit und eine Windrichtung16b zu einem Zeitpunkt bestimmt werden. Jedem Mast16 können topographische Informationen zugeordnet werden, beispielsweise ob Bäume16c oder Hügel16d im Bereich des Mastes16 liegen und insbesondere die Ausrichtung dieser Hindernisse16c,16d relativ zum Mast16. Diese Umweltparameter16a-d können verwendet werden, um die Messwerte zu normalisieren. 3 shows four masts as an example 16 along asupply line 18 , Themasts 16 have adistance 16a , On everymast 16 can be a wind speed and awind direction 16b can be determined at a time. Everymast 16 can be assigned topographic information, for example whether trees 16c orhills 16d in the area of themast 16 lie and in particular the alignment of these obstacles 16c . 16d relative to themast 16 , Theseenvironmental parameters 16a-d can be used to normalize the readings.

In der3 ist zu erkennen, dass durch die Hindernisse16c,16d, die Windgeschwindigkeiten16b bei bestimmten Windrichtungen an den mittleren Masten16 geringer sein können, als an den äußeren Masten16. Auch können durch unterschiedliche Windrichtungen an den Masten vorherrschen, wie in der3 ebenfalls dargestellt ist.In the 3 can be seen that through the obstacles 16c . 16d , thewind speeds 16b with certain wind directions on themiddle masts 16 may be less than on theouter masts 16 , Different wind directions can also prevail on the masts, as in the 3 is also shown.

4 zeigt, wie Versorgungsleitungen18 in unterschiedlichen Winkeln α von dem Mast16 abgehen können. Die Richtung der Winkel α kann auch maßgeblich für das Schwingungsverhalten der Masten16 sein. 4 shows howsupply lines 18 at different angles α from themast 16 can come off. The direction of the angle α can also be decisive for the vibration behavior of themasts 16 his.

5 zeigt das Anlernen eines neuronalen Netzes22. Für die Masten16 sind beim Anlernen die Kennwerte bekannt, insbesondere ob ein Mast in Ordnung ist oder nicht in Ordnung ist Für bekannte Ist-Wetterdaten24, welche für jeden Mast16 vorliegen, kann unter Verwendung von Ist-Schwingungsdaten26, die am Mast durch ein Schwingungssignal erfasst wurden, durch das neuronale Netz ein Kennwert berechnet werden. Der von dem neuronalen Netz22 ausgegebene Kennwert kann mit dem für den jeweiligen Mast16 bekannten Kennwert verglichen werden und eine bestimmte Abweichung kann in das neuronale Netz zurück gekoppelt werden. Dieses Anlernen des neuronalen Netzes22 kann für verschiedenste Masten16 mit unterschiedlichsten Eingangsgrößen durchgeführt werden, bei denen jeweils bekannt ist, ob der Mast hinsichtlich seines Kennwertes in Ordnung ist oder nicht in Ordnung ist. Das Ergebnis der Berechnung des neuronalen Netzes22 kann mit dem tatsächlichen Kennwert des Mastes verglichen werden und das neuronale Netz22 entsprechend angelernt werden. 5 shows the learning of aneural network 22 , For themasts 16 the parameters are known when teaching, in particular whether a mast is OK or not OK For knownactual weather data 24 which for eachmast 16 can be present usingactual vibration data 26 , which were recorded on the mast by an oscillation signal, are used to calculate a characteristic value through the neural network. The one from theneural network 22 The characteristic value output can be compared with that for therespective mast 16 known characteristic value can be compared and a certain deviation can be coupled back into the neural network. This learning of theneural network 22 can be used forvarious masts 16 be carried out with a wide variety of input variables, in each of which it is known whether the mast is OK or not in terms of its characteristic value. The result of the calculation of theneural network 22 can be compared with the actual characteristic of the mast and theneural network 22 be taught accordingly.

Nach dem Anlernen des neuronalen Netzes22 ist es möglich, diesem für jeden Mast16 Ist-Winddaten24 und weitere Parameter als Eingangsgrößen (welche beim Anlernen ebenfalls berücksichtigt wurden), wie beispielsweise Masthöhe, Topologie, Mastabstand, Masttyp und dergleichen, wie oben beschrieben, zuzuführen. Unter Verwendung dieser Eingangsgrößen und des zuvorigen Anlernens ist es möglich, dass das neuronale Netz22 einen Kennwert für den Mast16 ausgibt, der angibt, ob der Mast in Ordnung ist oder nicht in Ordnung ist.After teaching theneural network 22 it is possible to do this for everymast 16Actual wind data 24 and to supply further parameters as input variables (which were also taken into account during teaching), such as mast height, topology, mast spacing, mast type and the like, as described above. Using these input variables and previous learning, it is possible that the neural network 22 a characteristic value for themast 16 that indicates whether the mast is OK or not.

Auch ist es möglich, wie in der6 gezeigt, für eine Vielzahl von Masten16 jeweils Ist-Messwerte und Ist-Parameter in einem Datensatz30 zu bestimmen. Anhand der Vielzahl von Datensätze30 können die Masten16, für die jeweils ein Datensatz30 vorliegt, miteinander verglichen werden. Dabei ist es möglich, aus den Datensätzen30 eines jeden Mastes denjenigen Messwert zu verwenden, der bei in etwa gleichen Umweltbedingungen erfasst wurde. Dann kann ein Mittelwert über alle Masten16 errechnet werden und der Datensatz32, der beispielsweise um einen Mindestwert von dem Mittelwert abweicht, identifiziert werden. Somit kann aus der Vielzahl der Messergebnisse ein Mast16 identifiziert werden, der zu den anderen Masten verschieden ist und gegebenenfalls ausgetauscht werden muss.It is also possible, as in the 6 shown for a variety ofmasts 16 Actual measured values and actual parameters in adata record 30 to determine. Based on the large number ofdata records 30 can themasts 16 , one for each record 30 is present, are compared with each other. It is possible from therecords 30 to use the measured value of each mast that was recorded under roughly the same environmental conditions. Then an average over allmasts 16 be calculated and the data set 32 , which deviates from the mean value by a minimum value, for example. A mast can therefore be selected from the multitude ofmeasurement results 16 identified, which is different from the other masts and may need to be replaced.

Auch ist es möglich, für einen Mast16 eine Reihe an Messwerten34 zu erfassen. Diese Reihe an Messwerten34 kann für einen einzigen Mast16 erfasst werden. Anschließend ist es möglich, Messwerte der Messreihe, die bei gleichen Umweltbedingungen erfasst wurden, miteinander zu vergleichen und zu überprüfen, ob sich die Messwerte trotz gleicher Umweltbedingungen verändert haben. Liegt eine signifikante Veränderung über einen Grenzwert vor, so kann daraus geschlossen werden, dass sich an dem Mast16 etwas verändert hat Je nachdem, wie die Veränderung ist, kann auch geschlossen werden, dass der Mast16 ausgetauscht werden muss.It is also possible for amast 16 a series ofmeasurements 34 capture. This series ofmeasurements 34 can for asingle mast 16 be recorded. It is then possible to compare measured values from the series of measurements that were recorded under the same environmental conditions and to check whether the measured values have changed despite the same environmental conditions. If there is a significant change above a limit value, it can be concluded that themast 16 something has changed Depending on how the change is, it can also be concluded that themast 16 needs to be replaced.

Mit Hilfe des gegenständlichen Verfahrens ist es möglich, eine automatisierte Ferninspektion von Masten durchzuführen.With the aid of the method in question, it is possible to carry out an automated remote inspection of masts.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

22: Messwertaufnehmertransducer
44: Energiespeicherenergy storage
55: Prozessorprocessor
66: Sensorsensor
88th: Kommunikationseinrichtungcommunicator
1010: Auswerteeinrichtungevaluation
1212: Manschettecuff
1414: Energiewandlerenergy converters
1616: Mastmast
1818: Versorgungsleitungsupply line
2020: Glasfaserglass fiber
16a16a: Mastabstandmast distance
16b16b: Windrichtungwind direction
16c16c: Bäumetrees
16d16d: Hügelhill
2424: Ist-WinddatenActual wind data
2626: Ist-MessdatenActual measurement data
2222: neuronales Netzneural network
3030: Datensätzerecords
3232: Identifizierter DatensatzIdentified record
3434: MesswertreiheReading series