UAS‐basierte Diagnostik von Infrastrukturbauwerken. Teil einer digitalen Instandhaltungsstrategie

UAS‐based diagnostics of infrastructure structures. Part of a digital maintenance strategy

Fuer Infrastrukturbauwerke hat die Sicherstellung von Standsicherheit und Gebrauchstauglichkeit oberste Prioritaet. Da die Beanspruchbarkeit, welche sich durch Alterung und Schaedigungen ueber die Nutzungsdauer verringert, nur relativ ungenau prognostiziert werden kann, ist eine regelmaessige Erfassung und Bewertung des Bauwerkszustands erforderlich. Als Alternative zur klassischen visuellen Inspektion, die besonders bei grossen Bauwerken zu hohen Kosten fuehrt, ist die Nutzung kleiner unbemannter Flugsysteme (UAS) in den Fokus gerueckt. Der erreichte Stand der Technik und die Ausstattung mit hochwertigen Kameras qualifiziert diese Systeme fuer vielfaeltige Inspektionsaufgaben. In einer Machbarkeitsstudie fuer die DB Netz AG und parallele Forschungsarbeiten wurden moegliche Anwendungen von UAS bei der Inspektion grosser Ingenieurbauwerke als Teil einer digitalen Instandhaltungsstrategie untersucht. Da hinsichtlich der Befliegungsstrategie, Datenauswertung und Informationsextraktion noch vielfaeltige Forschungsarbeiten erforderlich sind, die sich aus Unikatcharakter, geometrischer Komplexitaet und anspruchsvollen Umgebungsbedingungen der Bauwerke ergeben, wurden fuer typische Referenzobjekte umfangreiche automatisierte Befliegungsstrategien zur Bilddatengenerierung ausgearbeitet und getestet. Diese bilden die Grundlage fuer eine hochgenaue und hochaufgeloeste 3-D-Rekonstruktion und Analyse der Bauwerksgeometrie und eine automatisierte Bildauswertung zur Extraktion von Zustandsinformationen. (A) ABSTRACT IN ENGLISH: Ensuring structural safety and serviceability is a top priority for infrastructure structures. However, the load‐bearing capacity, which decreases due to aging and damage over the service life, can only be predicted relatively inaccurately. Therefore, a regular recording and evaluation of the structural condition is required. Since the classical visual inspection generates, especially for large structures, very high costs, the focus has shifted to the use of small Unmanned Aircraft Systems (UAS) as an alternative. The current state of the art and the equipment with high‐quality cameras qualify these systems for diverse inspection tasks. A case study was performed with DB Netz AG and flanked by research work to investigate possible applications of UAS for the inspection of large bridges and retaining structures as part of a digital maintenance strategy. Because of the unique character, geometric complexity and demanding environmental conditions of the structures, the flight path generation, data analysis and information extraction require more research work. Therefore, an automated flight path generation for extensive image data acquisition has been developed and carried out for typical reference objects. This forms the basis for a highly accurate and dense 3‐D‐reconstruction and evaluation of the structural geometry and for an automated image analysis for the extraction of condition information. (A)

  • Availability:
  • Authors:
    • Hallermann, N
    • Helmrich, M
    • Morgenthal, G
    • Schnitzler, E
    • Rodehorst, V
    • Debus, P
  • Publication Date: 2018-10

Language

  • German

Media Info

  • Media Type: Print
  • Features: Figures; References;
  • Pagination: pp 720-6
  • Serial:
    • Bautechnik
    • Volume: 95
    • Issue Number: 10
    • Publisher: Ernst & Sohn GmbH
    • ISSN: 0932-8351

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01690935
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Nov 27 2018 5:25AM