D-A-CH TAGUNG 2011 - SGEB

Abbildung 4: Sensoren die in den SLEWS-Sensorknoten zur Verfügung stehen. Links sind die 3 MEMS-Sensoren abgebildet, die in den Standardknoten integriert sind. Auf der rechten Seite sind die indas Systemintegrierbaren Positionssensoren dargestellt.Hierfür können präzise Sensoren aus der Mikrosystemtechnik verwendet werden,sogenannte MEMS. Diese zeichnen sich durch hohe Präzision, niedrigen Energieverbrauch,digitale Schnittstellen und niedrige Kosten aus. Durch die Miniaturisierung können auchmehrere verschiedenartige oder identische MEMS-Sensoren auf einem Sensorknoten integriertwerden. Auf dem SLEWS-Sensorknoten sind neben einem präzisen Neigungs- undBeschleunigungssensor, ein barometrischer Drucksensor auf einer Sensorplatine integriert(Abb. 4). Bei dem Neigungssensor handelt es sich um einen 2-achsialen kapazitiven MEMSmit einer digitalen SPI Schnittstelle und einem Messbereich von ±30°. DerBeschleunigungssensor ist ein 3D-MEMS mit 3 senkrecht aufeinander stehendenMessrichtungen und einem Messbereich pro Achse von ±2g. Der Drucksensor ist ebenfalls eindigitaler Sensor mit einer Genauigkeit bei relativen Druckänderungen von ±50 Pa. Zusätzlichzu diesen Sensoren kommen auch sogenannte Positionssensoren (Abb. 4) zum Einsatz um z.B.Spaltenaufweitungen oder über Setzungspegel Bewegungen an basalen Gleitbahnen zubeobachten. Hierfür werden Seilzugwegaufnehmer der Schutzklassen IP 56 bzw. 68 mitMesslängen von 1,0 m bzw. 0,5 m, bei einer Genauigkeit von 0,1 mm verwendet. Alternativkönnen auch linear-magneostriktiver Wegaufnehmer verwendet werden. In zahlreiche Testskonnte gezeigt werden, dass die ausgewählten Sensoren eine hohe Stabilität besitzen und auchkleine Veränderungen präzise erfassen können. So weißt der Neigungssensor eine Genauigkeitvon +/- 0,06 °, der Beschleunigungssensor von +/- 0,008 g und der Seilzugwegaufnehmer von+/- 0,1 mm auf. Dadurch können Neigungsänderungen von > 0,1°, Beschleunigungen von >0,02 g und Lageänderungen von > 0,1 mm präzise aufgezeichnet werden. Bei Feldtests 2009konnten z.B. auf der Rutschung Super Sauze in Südfrankreich mit den SeilzugwegaufnehmernSpaltenöffnungen von 1,5 mm über 5 Tagen beobachtet werden und später mitnanoseismischen Messungen korreliert werden. Bei einem weiteren Feldtest in der sächsischenSchweiz konnten durch zeitlich hochauflösende Messungen Spaltenöffnungen an Klüften mit2306