基于传感器网络的分析和/或预测方法以及远程监测传感器装置与流程

文档序号:34127907发布日期:2023-05-11 13:58阅读:34来源:国知局
基于传感器网络的分析和/或预测方法以及远程监测传感器装置与流程

本发明涉及根据权利要求1所述的分析和/或预测方法、根据权利要求21的前序部分所述的远程监测传感器装置、根据权利要求43所述的室外传感器网络以及根据权利要求44所述的构筑物。


背景技术:

1、已经提出了传感器网络,其监测例如管道(参见us7,526,944b2)或钢筋混凝土(参见us8,886,468b1)中的构筑物内的腐蚀进展等。然而,在自然灾害预防领域中,迄今为止还没有以令人满意的方式考虑腐蚀的基本问题。


技术实现思路

1、本发明的目的尤其是提供一种在防止自然灾害和/或保护免受自然灾害方面具有有利特性的通用方法和/或通用装置。根据本发明,该目的通过权利要求1、21、43和44的特征来实现,而本发明的有利实施方式和进一步的改进可从从属权利要求中获得。

2、本发明提出了一种用于保护免受自然灾害的基于传感器网络的分析和/或预测方法,至少包括以下方法步骤:

3、-在外部分析和/或预测单元中从室外传感器网络的分布式布置的传感器模块接收和收集电子传感器数据,

4、该传感器数据至少包括室外腐蚀测量数据和/或绳索力传感器数据,

5、该传感器数据至少包括对流层测量数据,

6、以及至少一个对流层测量数据集,特别是在地理上分配给每个室外腐蚀测量数据集,

7、-将所接收的室外传感器网络的传感器数据存储在外部分析和/或预测单元的存储器单元中,特别是中央或分布式地布置的存储器单元中,例如存储在外部分析和/或预测单元的电子(易失性或非易失性)数据存储介质中,特别是存储在外部分析和/或预测单元的磁存储介质中,特别是中央或分布式地布置的磁存储介质中,

8、-由该外部分析和/或预测单元分析室外传感器网络的所接收的、特别是所存储的传感器数据,以确定该室外传感器网络的传感器模块的相应施用区域中的自然灾害风险,其中,关于该施用区域的不同于室外腐蚀测量数据和对流层测量数据的至少一个进一步信息被直接集成到该分析中,以确定自然灾害风险,以及

9、-将由外部分析和/或预测单元确定的自然灾害风险提供给用户组,特别是授权的用户组。

10、这允许有利地获得、处理和/或转换为行动和/或行动指令的关于自然灾害风险的全面和/或重要的信息。有利地,可以借助于室外传感器网络,其特别地还从不同的传感器类型收集数据,以实现施用区域或多个施用区域的特别精确和可靠的映射和/或监测。在基于传感器网络的分析和/或预测方法中,尤其是对分布式布置的传感器模块的收集数据一起进行分析,优选地以自动化和/或基于计算机的方式。在基于传感器网络的分析和/或预测方法中,尤其是基于对分布式布置的传感器模块的所收集的数据的分析,创建对传感器数据或通常所监测的施用区域的未来发展的预测。

11、“自然灾害”尤其是要理解的地球物理自然灾害。自然灾害尤其是指自然现象,优选地是地质、物理和/或地球物理现象,其可能对人类、动物或构筑物具有负面影响。自然灾害尤其可以是落石、泥石流、泥石流、雪崩、侵蚀,而且也可以是影响构筑物稳定性的自然过程,例如腐蚀,特别是大气腐蚀,至少部分构筑物的大气腐蚀,或者仅仅是某一区域中的(大气)腐蚀可能性。“自然灾害风险”在此例如可以是尤其在设立预防措施之前或者在现有的自然灾害预防措施的情况下出现的上述现象之一的估计风险、基于自然灾害预防措施和/或构筑物的状态的估计风险、或者风险预测,例如自然灾害预防措施和/或构筑物的寿命的预测。优选地,“自然灾害风险”是指腐蚀风险、落石风险和/或发生泥石流的风险。

12、“室外传感器网络”尤其是要理解为(排他地)包括传感器模块的传感器网络,所述传感器模块位于外部,优选地位于构筑物或其他封闭物(如管道等)的外部,并且优选地暴露于开放大气(外部大气)。特别地,“室外传感器网络”是指露天传感器网络和/或暴露于外部大气并测量外部大气或由外部大气引起的效应的传感器网络。“外部分析和/或预测单元”尤其是指数据处理单元或数据处理网络,例如具有至少一个处理器、至少一个存储器单元(ram、rom等)和至少一个可以由处理器从存储器单元调用的操作程序的计算机或计算机网络(例如云)。特别地,外部分析和/或预测单元至少部分地与室外传感器网络的传感器模块分开实现。特别地,外部分析和/或预测单元位于与室外传感器网络的传感器模块相距一定距离处,优选地在至少超过一千米的距离处。特别地,外部分析和/或预测单元被配置用于接收、收集、分析和/或提供来自室外传感器网络的不同传感器模块的传感器数据,优选地来自室外传感器网络的被分配给不同施用区域的传感器模块的传感器数据。外部分析和/或预测单元例如被实施为中央计算中心或分布式布置的计算网络(关键字“云计算”),其接收、收集、分析和/或提供位于全世界分布式的室外传感器网络的数据或来自位于全世界的多个室外传感器网络的数据。外部分析和/或预测单元特别地被配置用于无线接收由传感器模块测量的室外传感器网络的电子传感器数据。外部分析和/或预测单元特别地被配置用于将所接收的传感器数据存储在(中央或分布式布置的)存储器单元中。外部分析和/或预测单元特别地被配置用于接收原始传感器数据和/或已经在传感器模块中预分析的传感器数据。“配置”特别是指专门编程、设计和/或配备。“物体被配置用于特定功能”特别应理解为,该物体在至少一种使用状态和/或运行状态中实现和/或执行所述特定功能。

13、“室外腐蚀测量数据”特别应理解为允许推断由外部大气引起的腐蚀的测量数据。“室外腐蚀测量数据”特别应理解为露天腐蚀测量数据。“室外腐蚀测量数据”例如是通过测定由外部大气引起的测量装置的腐蚀而产生的腐蚀电流来测定。特别地,室外腐蚀测量数据由传感器模块的室外腐蚀传感器,特别是露天腐蚀传感器测量。“绳索力传感器数据”特别应理解为允许推导出施加与、特别是拉动构筑物的绳索、特别是金属丝绳的测量数据,该构筑物特别是拦截和/或稳定化构筑物。绳索力传感器数据可以特别地被配置用于检测构筑物中的冲击、构筑物中的冲击强度、构筑物的填充等级(关键词“泥石流屏障”)或类似的东西。“冲击传感器数据”尤其是应当理解为允许推断出冲击体在构筑物、特别是拦截构筑物中的至少一个冲击的测量数据。可以想到,基于与绳索力传感器数据相同的测量信号来确定冲击传感器数据。“对流层测量数据”特别应理解为允许推导出对流层、特别是围绕传感器模块的对流层的至少一个参数的测量数据。“对流层测量数据”可以是例如温度数据、空气湿度数据、降雨数据、太阳辐射数据、风速数据、风向数据、气压数据、露点数据等,和/或空气污染数据、痕量气体测量数据(例如火山区中的硫或类似物)、臭氧测量数据、气溶胶浓度测量数据、气溶胶组成测量数据、氢氧化物测量数据、ph值测量数据、盐浓度测量数据等。优选地,对流层测量数据集,特别是传感器模块的对流层测量数据集,同时包括至少两个,优选地至少三个,特别优选地多于三个不同类型的对流层测量数据。“分布式布置”特别是指布置成分布在一个施用区域上和/或布置成分布在多个施用区域上。

14、通过将对流层测量数据集分配给室外腐蚀测量数据集,特别要理解,室外腐蚀测量数据集与对流层测量数据集彼此逻辑连接。优选地,对流层测量数据集在地理上被分配给室外腐蚀测量数据集,特别是在地理上被分配为使得两个测量数据集彼此非常接近地被记录,例如在最大10cm的距离处,优选地在最大25cm的距离处,有利地在不大于1m的距离处,优选地在不大于10m的距离处,特别优选地在不大于100m的距离处。术语“施用区域”特别应理解为构筑物、构筑物群、自然灾害预防措施和/或位置,例如边坡等。“关于施用区域的进一步信息”可以是不同于室外腐蚀测量数据和对流层测量数据的任何信息,例如,除其他之外,进一步的测量数据集或构筑物和/或自然灾害预防措施的特性,例如,构筑物的一部分的腐蚀保护涂层的厚度、构筑物的类型和/或自然灾害预防措施、或局部地形。将所确定的自然灾害风险特别地以电子方式提供给用户组,例如作为电子通知或作为经由门户(例如因特网门户)的检索。优选地,授权用户组的人员具有访问门户的授权,在该门户中以预处理的方式,例如以图形预处理的方式,示出所确定的自然灾害风险。或者,当然也可以想到,不需要特殊的授权,并且所提供的数据的至少一部分是自由可用的。特别可以想到,基于所确定的自然灾害风险,向特别是授权用户组输出警告和/或警报。为此,外部分析和/或预测单元例如执行所确定的自然灾害风险的评估,特别是智能和/或自动化的评估,并且在识别到临界状态的情况下自主地警告和/或警告用户组。对此例如可以是分析和/或预测单元,其基于所分析的传感器数据来确定在构筑物中存在影响或者结构的腐蚀状态超过尤其是可预定的公差阈值。

15、进一步提出的是,至少一个施用区域是包括暴露于大气腐蚀的金属部件的构筑物,特别是位于外部的金属丝和/或金属丝绳,优选位于外部的防腐蚀涂层(zn、znal、塑料等)钢丝和/或不锈钢丝,并且提供给用户组的自然灾害包括基于传感器数据确定的构筑物的剩余寿命。因此,可有利地实现高度安全性。有利地,可以优化构筑物的维护、翻新、新建等的计划。有利地,可以组织构筑物的维护计划和/或翻新计划。此外,有利地,可以优化综合维护计划,包括位于不同地点的多个构筑物的维护。例如,可以通过不同构筑物的适当维护顺序来优化维护车辆和/或维护人员的路线和/或操作时间。此外,以这种方式有利地实现了维护材料和/或消耗材料例如更换部件的时间优化的订购。因此,有利地,可以减少存储费用和/或存储空间大小。该构筑物特别地实施为拦截装置,特别是拦截构筑物,例如落石屏障、泥石流屏障、雪崩屏障、落石帷幕、衰减器等,作为稳定化装置,特别是稳定化构筑物,例如边坡防护、雪崩防护等,或者作为包括绳索和/或金属丝结构的另外的结构,例如悬索桥,例如行人悬索桥,屋顶结构,例如体育场屋顶结构、玻璃立面、桅杆锚固、风轮锚固等。

16、剩余寿命特别地被实施为剩余寿命参数。剩余寿命参数具体实施为基于传感器数据、优选至少基于室外腐蚀测量数据和对流层测量数据计算的(近似)时间信息。例如,剩余寿命参数将构筑物的剩余寿命给定为剩余的年数、月数和/或天数。或者,剩余寿命参数给出作为目标日期(精确到年、月或日)的构筑物的剩余寿命。或者,剩余寿命参数还可以实施为百分比,其指示例如防腐蚀层的剩余残余层厚度的百分比、已经被去除的防腐蚀层的层厚度的百分比、预先计算的总寿命的剩余百分比等。特别地,为了计算在这种情况下的剩余寿命,至少将构筑物的被监测金属部件的防腐蚀层的厚度,特别是初始厚度考虑为关于施用区域的进一步信息。或者,剩余寿命参数也可以实施为指示例如屏障(例如,泥石流屏障)的填充百分比(已经填充的百分比或仍然可用的百分比)的百分比。特别地,为了计算在这种情况下的剩余寿命,考虑屏障的至少一个所测量的填充等级参数,例如作用在屏障的锚固绳索上的绳索力,作为关于施用区域的进一步信息。为了计算剩余寿命,也可以考虑,在两种情况下,将至少一个气候预测,例如基于过去测量的天气数据的气候预测,和/或基于未来预期的天气数据的气候预测,特别是考虑到局部和/或全局气候变化,集成为关于施用区域的进一步信息。特别地,优选地,全世界通过例如电子显示单元将所确定的剩余寿命提供给用户组,该电子显示单元优选地具有互联网接入。

17、如果所提供的自然灾害风险包括已基于传感器数据确定的防腐蚀涂层的、特别是镀锌的金属部件的、特别是标准化的防腐蚀层去除速率、特别是锌保护层去除速率,则有利地可以以特别简单的方式推断涂覆有防腐蚀层的结构部件的剩余寿命。特别地,可以从某种材料例如锌的去除速率推导出其它材料的去除速率,从而有利地实现了使用的高灵活性。“标准化的防腐蚀层去除速率”尤其是应理解的防腐蚀层去除速率,其可以被解释为不同类型的防腐蚀层。防腐蚀层的类型可具体为锌涂层、znal涂层、znalmn涂层、pet护套、pvc护套等。特别地,防腐蚀层去除速率也可转化为不锈钢腐蚀速率。

18、此外,提出的是,所提供的自然灾害包括锚固泥石流屏障、雪崩防护、落石屏障和/或另一构筑物的绳索中的绳索力变化,该另一构筑物特别地能够缓慢填充,所述绳索力变化基于传感器数据来确定。这样,有利地可以确定泥石流屏障、雪崩防护、落石屏障和/或另一构筑物的填充等级,其限定了泥石流屏障、雪崩防护、落石屏障和/或另一构筑物的剩余寿命。

19、除此之外,提出了在考虑所确定的防腐蚀层去除速率的情况下来限定施用区域的地理环境的腐蚀等级。这有利地允许实现施用区域的地理环境的特别准确和/或可靠的腐蚀等级。特别与广泛使用的仅基于地理和/或气候框架条件的腐蚀等级相比,有利地,可以允许基于实际腐蚀测量的腐蚀等级。特别地,腐蚀分级根据标准dineniso12944-1:2019-01的c1biscx类别进行。特别地,基于所确定的防腐蚀层去除速率的值,施用区域的环境被分配腐蚀等级。

20、此外,提出的是,在至少一个施用区域中,尤其是在至少一个之前未被保护的位置中,在自然灾害保护措施之前安装室外传感器网络的传感器模块,并且然后根据所确定的自然灾害风险来评估实施自然灾害保护措施的必要性。这有利地允许确定对在特定位置中的自然灾害安全措施的必要性的评估。因此,可以有利地优化用于自然危害预防的资源的整体利用。有利地,安全性可以被增强,特别是当自然灾害保护措施可以被有效地布置时。有利地,可以创建一种专家工具,其显著促进了得出赞成或反对自然灾害安全措施的决策。特别地,优选地在相当长的时间间隔(例如,至少一年或至少两年)期间,根据由传感器模块收集的传感器数据(例如,对流层传感器数据)来计算构成自然灾害的现象(例如,落石、泥石流、滑坡、侵蚀等)的发生概率。特别地,将所计算的概率提供给包括决策者的用户组,用于对自然灾害安全措施的赞成或反对进行权衡。特别地,对执行自然灾害保证措施的必要性的评估包括对在一时间间隔内、例如在自然灾害保证措施的平均寿命内构成自然灾害的现象的发生概率的指定。特别地,自然灾害安全措施可以包括一个或多个前述拦截和/或稳定化构筑物。此外,可以想到,对执行自然灾害安全措施的必要性的评估包括风险分类(例如,至少包括类别(“高风险”、“中等风险”、“低风险”)。

21、此外,提出的是,在至少一个施用区域中,在规划的建造措施之前安装室外传感器网络的传感器模块,并且然后根据所确定的自然灾害风险来执行规划的建造措施的调制。这有利地允许实现高水平的安全性。有利地,可实现构筑物的合适的调制,特别是上述拦截和/或稳定化构筑物之一的调制。“规划的建造措施的调制”尤其是指优选地关于待建造的构筑物的强度、坚固性等的设计。例如,落石屏障的捕捉能力可适于所预期的落石事件的大小和/或频率。例如,可以使边坡防护的锚固适应预期的侵蚀强度。例如,边坡防护的锚固可以适应于预期的侵蚀强度。

22、如果建造措施包括安装金属丝网和/或金属丝绳,其中,根据所确定的自然灾害风险来选择金属丝网和/或金属丝绳的防腐蚀层的类型和/或厚度,则有利地实现了最佳的防腐蚀,并因此实现了设施的最佳和/或优选长的使用寿命。“防腐蚀层的类型”特别是指防腐蚀层的材料和/或组成(例如:上文所述)。特别地,在强腐蚀性环境中,例如在潮湿气候和/或在海洋附近,具有较高电阻的防腐蚀层(例如zn/al)或具有较高电阻(例如不锈钢丝)的不同防腐蚀层将优于较不耐受的防腐蚀层(例如zn)。特别地,在强腐蚀性环境中,例如在潮湿气候和/或在海洋附近,具有较厚防腐蚀层(例如大于150g/m2)的线材将优选于具有较薄防腐蚀层(例如小于150g/m2)的金属丝特别地,在腐蚀性较小的环境中,例如在干旱的沙漠地区,具有相对较薄的防腐蚀层的相当便宜的金属丝将是足够的。特别地,基于传感器数据计算的调制被提供给用户组,该用户组特别地包括建造规划者,以便支持建造措施的规划和/或设计。特别地,为了支持建造措施的规划和/或设计,向特别地包括建造规划者的用户组提供基于传感器数据计算的并且涉及防腐蚀层的类型和/或厚度的推荐。

23、此外,如果基于所确定的自然灾害风险来选择金属丝网和/或金属丝绳的金属丝厚度和/或材料,和/或如果基于所确定的自然灾害风险来选择金属丝网的尺寸,特别是总延伸尺寸和/或金属网的网孔尺寸,则有利地实现了高水平的安全性。这有利地允许使保护精确地适应于预期的自然灾害的强度和/或烈度。有利地,可实现高的成本效率和/或长的寿命。可想到的可选择的(最小)金属丝粗度例如为2mm、3mm、4mm、5mm、6mm或7mm。可想到的可选材料尤其是钢、高强度钢(其特别意味着具有800n/mm2或更高的标称抗拉强度的钢)或不锈钢。特别地,可以基于所确定的自然灾害风险来实现金属丝网和/或金属丝绳的抗拉强度,特别是钢丝网和/或金属丝绳的抗拉强度。可选择钢丝的可想到的最小标称抗拉强度为例如400n/mm2、800n/mm2、1000n/mm2、1770n/mm2、2200n/mm2或3000n/mm2。金属丝网的尺寸尤其根据通过传感器模块确定的危险区域的确定尺寸来限定。例如,基于传感器数据确定在哪个坡度范围中,在特定位置中需要通过拦截和/或稳定化构筑物来固定地形。特别地,基于传感器数据计算的关于金属丝厚度、金属丝材料、金属丝网的尺寸、金属丝网的精确位置和/或金属丝网的网格尺寸的建议被提供给用户组,该用户组特别地包括建造规划者,以便支持建造措施的规划和/或设计。

24、此外,提出的是,关于施用区域的进一步信息至少包括安装在施用区域中的相应传感器模块的地理坐标,并且当确定自然灾害风险时使用这些地理坐标,自然灾害风险被实施为至少施用区域和/或施用区域的附近周围的腐蚀图,其示出腐蚀数据,例如腐蚀等级、腐蚀强度值、防腐蚀层去除速率等。这有利地允许获得对施用区域和/或施用区域的附近环境的腐蚀性的详细覆盖,特别是至少局部的腐蚀性的详细覆盖。有利地,这还允许小规模局部差异通过腐蚀性而变得可见(所述差异例如由于在雨影内或没有雨影的位置,由于在高太阳辐射强度内或没有高太阳辐射强度的区域中的位置,或者由于瀑布或海浪的喷溅范围中的位置等)。特别地,在安装传感器模块时,确定分配给传感器模块的地理坐标和/或将其复制到传感器模块上。或者,可以想到的是,传感器模块具有其自身的gps功能。腐蚀图特别地被实施为包括地理数据和链接到地理坐标的腐蚀数据的组合的图表示。特别地,基于传感器数据计算的腐蚀图被提供给用户组,例如用于支持建造措施的规划和/或设计。特别地,腐蚀图,优选地提供给用户组的腐蚀图的表示,包括地图的叠加,例如政治地图、地形图和/或地质图等,具有空间分辨的,特别是测量的、插值的和/或模拟的腐蚀数据和/或腐蚀等级。

25、如果腐蚀图被并入建筑信息建模系统(bim系统),特别是实施为自然灾害预防设施的施用区域,优选地为构筑物,优选地为拦截和/或稳定化构筑物,则有利地实现了对施用区域,特别是构筑物的特别有效、简单和透明的管理。有利地,可以改进房地产管理,特别是设施管理。有利地,可以以用户友好的方式清楚地感知例如由于腐蚀而导致的磨损和撕裂的关键位置。bim系统尤其包括施用区域、特别是构筑物的虚拟的、几何可视化的模型,腐蚀图优选地叠加在该模型上。这允许直接感知施用区域的哪些位置和/或部分,特别是构筑物的哪些位置和/或部分,可能暴露于增加的腐蚀。有利地,在bim模型的整个构筑物寿命期间,可以实现bim模型中集成的腐蚀图。特别地,将叠加了腐蚀图的bim模型提供给用户组,例如以便支持构筑物管理。

26、此外,如果基于所确定的腐蚀图对实施为自然灾害预防设施的施用区域进行优化,特别是局部优化,则有利地可实现高安全水平。有利地,可实现自然灾害预防设施的高效和/或精确适配的实现。术语“自然灾害预防设施”特别地应理解为拦截和/或稳定化构筑物。自然灾害预防设施的“局部优化”尤其是指对自然灾害预防设施的实施的局部适应,例如通过自然灾害预防设施的局部扩大(例如,通过修改金属丝厚度、防腐蚀涂层的厚度等)自然灾害预防设施的局部加强,或类似的东西。例如可以想到,如果在涂覆区的子区域中确定腐蚀性增加,则为布置在该子区域中的金属丝网选择不同的腐蚀保护,和/或在该子区域中,第二金属丝网安装在第一金属丝网附近或之上等。可以想到的是,在首次安装自然灾害预防设施之前就已经进行了优化,或者仅在随后对已经安装的自然灾害预防设施进行优化。

27、此外,提出,在施用区域的周围区域之外,腐蚀图被模拟的腐蚀数据填充,其中在腐蚀图的没有室外传感器网络的传感器模块的区域中,至少基于来自其它施用区域中的传感器模块的传感器数据来确定腐蚀数据,特别是在相邻的施用区域中和/或在地理上和/或气候上类似的施用区域中。因此,有利地,可以基于真实的腐蚀测量数据获得覆盖特别大的区域的腐蚀图。有利地,这使得能够可靠地支持用于地理上大的区域的构筑物规划。此外,有利地,即使在还没有测量数据(例如腐蚀测量数据)的区域中,也能够实现由实际测量数据支持的构筑物规划。特别地,为了确定室外传感器网络的没有传感器模块的区域中的腐蚀数据,在两个相邻的施用区域的腐蚀数据之间进行插值,在所述两个相邻的施用区域中存在具有腐蚀传感器的传感器模块。特别地,将室外传感器网络的没有传感器模块的区域与具有带腐蚀传感器的传感器模块的施用区域进行比较,其中优选地,当确定地理和/或气候相似性时,假设腐蚀数据在地理和/或气候相似的施用区域中至少应该基本相同。特别地,在这种情况下,地理和/或气候上类似的施用区域然后被分配与其中腐蚀数据被实际测量的施用区域相同的腐蚀数据。“模拟腐蚀数据”特别是应被理解为不是基于直接的现场测量而是例如由经验值、由与已知腐蚀测量数据的比较和/或经由已知腐蚀测量数据的插值来计算的腐蚀数据。特别地,以这种方式补充的腐蚀图被提供给用户组,例如用于支持另外的新建造措施或用于决定另外的新建造措施。

28、进一步提出,关于施用区域的进一步信息至少包括施用区域的附近环境中的野生动物活动和/或人为活动(例如,步行者的活动)的强度。研究表明,以这种方式,可以有利地实现对确定自然灾害风险的实质性改进。因此,特别地,可以指定自然灾害预测,例如落石预测。高的、特别是季节性的野生动物活动,或高的、特别是季节性的人为活动,例如步行者,可能导致施用区域中材料的错位增加,这可能显著地增加传感器模块可检测的事件的概率,特别是在某些大气条件下,例如落石事件。因此,自然灾害风险可能,至少季节性地受相应的活动强度的显著影响,特别是季节性地增加。特别地,室外传感器网络被配置用于获取野生动物活动和/或人为活动。优选地,室外传感器网络包括至少一个摄像机,特别是至少一个野生动物摄像机,其被配置成记录和/或计数野生动物和/或人类,例如步行者。或者,野生动物活动和/或步行者活动也可从关于施用区域和/或其周围环境的外部数据收集,例如经由外部野生动物摄像机、经由看护着执行的野生动物计数、经由步行者停车位的售出停车票的计数、经由售出山区火车票的计数等。术语“附近环境”特别是指施用区域周围几公里内的环境,例如最大10公里、最大5公里或最大2公里,优选施用区域的最边缘周围的环境,或优选施用区域周围几百米内的环境,例如最大800米、最大500米或最大300米,优选施用区域的最边缘周围的环境。

29、作为替代或补充,提出的是,关于施用区域的进一步信息至少包括施用区域附近环境中的空气质量数据。研究表明,以这种方式,可以有利地实现对确定自然灾害风险的实质性改进。因此,特别地,可以指定对经受腐蚀的构筑物的金属部件的剩余寿命的预测,特别是当某些空气污染物可能具有腐蚀增强效果时。空气质量数据可以特别地包括关于可能包含在空气中的痕量气体或悬浮微粒的数据。例如,气溶胶液滴可能具有低ph值或高浓度的盐,其可能沉淀在金属部件上,从而影响腐蚀。例如,在某些区域(例如,靠近火山或在具有高空气污染的城市中),空气中可能包含腐蚀增强气体和/或气溶胶(例如,硫化合物,如二氧化硫)。优选地,室外传感器网络包括至少一个空气质量传感器。或者,空气质量也可从关于施用区域和/或其周围环境的外部数据获取,例如经由外部空气污染物测量或经由空气污染物模拟。

30、除此之外,提出的是,所识别的自然灾害包括自然灾害预测,其优选地通过基于先前获得的传感器数据的进展的数据挖掘并且特别地基于先前获得的关于施用区域的进一步信息而创建。这有利地允许实现高水平的安全性。例如,以这种方式可实现暴露于自然灾害风险的构筑物的优化和/或优化的调制。因此,可以有利地以这样的方式设计构筑物,使得其能够幸免于预期的事件和/或提供足够的保护以免受预期的事件。例如,可以使用在事件时测量的不同传感器数据的相关性来推断未来事件的可预测性。例如可以确定降雨量极限值、风速极限值或野生动植物活动极限值,在这些极限值之上,可能发生落石,特别是一定范围的落石。例如,如果超过或低于自然灾害风险预测的参数,则可以向构筑物的供应商或管理者给出警告,这例如可能导致应急小组或维修小组进入警报待机模式。例如,可以使自然灾害风险预测可用于消防员的控制室,只要通过自然灾害风险预测而预测到事件概率增加,该控制室可以将某些单位处于增高的警戒级别。例如,可以使自然灾害风险预测可用于铁路供应商,从而使得只要通过自然灾害风险预测而预测到事件概率增加,铁路供应商能够阻止列车通过特定区域或者引导绕道。例如,自然灾害风险预测可以被提供给负责管理步行路径的机构,只要通过自然灾害风险预测而预测到事件概率增加,该机构将禁止特定区域中的步行路径。

31、此外,提出的是,室外传感器网络的至少一个传感器模块被分配给施用区域,该施用区域实施为用于岩石、石头、雪崩、泥石流、滑坡等的拦截和/或稳定化构筑物,并且特别地实施为拦截和/或稳定化构筑物,其中室外传感器网络的至少一个传感器模块包括用于检测拦截装置中的冲击传感器,其中使用冲击传感器的冲击数据和/或使用传感器模块的绳索力传感器的绳索力传感器数据来执行分析,特别是模式识别,绳索力传感器数据特别地给出泥石流屏障的填充等级的测量结果,连同传感器模块的对流层测量数据的测量序列,并且特别地连同关于施用区域的进一步信息,并且其中基于该分析来确定自然灾害预测,该自然灾害预测被实施为冲击预测。结合过去的测量数据有利地允许实现自然灾害风险预测的改进。模式识别特别地实施为自动化模式识别,其优选地由分析和/或预测单元的算法来执行,该算法基于机器学习原理和/或神经网络原理。特别地,将以这种方式确定的自然灾害风险预测提供给用户组。特别地,模式识别还包括识别室外传感器网络的故障传感器和/或传感器模块。例如,可以通过数据异常值来识别各个潜在损坏、错误校准或不正确安装的传感器和/或传感器模块。模式识别优选地也基于群智传感器的原理。

32、此外,提出的是,基于所确定的自然灾害风险来建立用于施用区域的维护计划,例如用于自然灾害预防设施的维护计划。这有利地允许例如关于人员、材料和机器的组织实现高效率,特别是维护效率。特别地,维护计划被提供给用户组。特别地,维护计划此外基于所确定的自然灾害风险预测。特别地,维护计划灵活地适应于改变传感器测量数据。特别地,维护计划灵活地适应于检测到的事件,例如冲击事件和/或填充事件。例如,可以想到,在检测到一个或多个新的冲击或填充事件(例如泥石流)之后,某一施加区域在维护计划中暂时向前移动。

33、如果基于多个施用区域的所确定的自然灾害风险来完成维护人员的组织、维护工具的组织和/或消耗性材料的组织,则有利地实现了高的维护效率,该多个施用区域特别地分布式地布置在一个区域中。例如,可以在总行驶时间和/或总行驶距离方面优化在一次维护运行中检查多个施用区域的维护小组的检查路线。“维护人员的组织”尤其是指将施用区域分配给进行维护的人员。优选地,在此特别地经由分析和/或预测单元分配维护命令,使得总体上可以尽可能均匀地将工作负荷分配到在一个区域中的所有可用人员上,和/或使得在该区域中的可用人员的总行驶距离可以尽可能短。“维护工具的组织”特别地是指将维护工具分配给进行维护的人员。优选地,在此特别地经由分析和/或预测单元分配维护命令,使得总体上将维护工具分配给可用的人员,以使得维护工具和人员的优选短的停机时间是可实现的。“消耗性材料的组织”特别地是指将消耗性材料分配给进行维护的人员。优选地,消耗性材料在此被分配给可用的人员,特别是经由分析和/或预测单元,使得优选地需要小程度的存储。

34、此外,提出的是,在特别是经由冲击传感器检测到拦截装置中特别是落石屏障中的冲击之后,和/或在特别是经由绳索力传感器检测到填充事件例如泥石流特别是泥石流屏障中的冲击之后,根据冲击和/或填充事件的强度和/或类型触发特别是实施为警告的维护命令和/或特别是实施为警报的立即维修。这有利地使得能够对事件的发生进行适当和/或有效的反应。有利地,可以进一步提高安全性。特别地,在冲击强度和/或填充事件允许扣除对拦截装置的严重损坏(例如,超过或低于预定极限值)的情况下,触发警报,这将优选地导致尽快派遣(紧急)维修小组和/或禁止未经授权人员进入施用区域。特别地,在冲击强度和/或填充事件允许推断出拦截装置的不太严重的损坏的情况下(例如,通过公差范围内的测量值),触发警告,这将优选地导致提前对施用区域的检查,并且如果适用,相应的拦截装置被清空。

35、进一步提出的是,无人机,特别是维护无人机和/或侦察无人机的部署由例如落石屏障中的冲击和/或泥石流屏障的填充事件,和/或由所确定的自然灾害风险的值,特别是冲击和/或填充事件的强度触发。结果,有利地,可实现高水平的维护效率和/或保持低的组织工作量。“无人机”尤其是要理解为自主操作或远程控制的无人驾驶飞机。“侦察无人机”尤其是纯传感器无人机,尤其是照摄像机无人机,应当理解为其被配置为对施用区域尤其是构筑物进行尤其是光学的评估和/或检查。“维护无人机”特别应理解为除了侦察无人机的任务之外还被配置成执行至少一个维护活动的无人机。维护活动可以例如是从传感器模块读出数据、对传感器模块的能量存储装置充电、传感器模块的部件(例如电池)的更换、传感器模块的安装等。特别可以想到,无人机至少部分地自主地使用传感器模块作为定向点和/或用于定向辅助,所述传感器模块被布置在施用区域处用于(独立于gps)导航,特别是在“虚拟轨迹”的原理下。无人机部署的“触发”特别应理解为无人机从停放位置的直接自主启动。或者,无人机部署的“触发”应理解为人员的通知,其负责无人机的部署,并且在通知之后,其优选地将无人机运送到施用区域,在施用区域中,他使无人机自主启动或者通过远程控制来启动。

36、此外,提出了一种远程监测传感器装置,其具有用于室外传感器网络的传感器模块,该传感器模块特别地被配置成记录和提供用于基于传感器网络的分析和/或预测方法的传感器数据,具有至少一个室外腐蚀传感器,具有至少一个用于确定对流层测量数据的环境传感器,并且具有至少一个用于将传感器数据传输到外部分析和/或预测单元的通信单元,尤其是无线传输,其中,传感器模块包括至少基本上密封封闭的传感器模块壳体。这有利地允许获得关于自然灾害风险的全面和/或重要的信息,特别是在施用区域中或在多个施用区域中。有利地,能够实现可靠和/或稳健的室外传感器监测。有利地,能够进行长期的室外监测,其优选地在具有特别恶劣天气条件的位置中也是永久起作用的。室外腐蚀传感器特别地实施为露天腐蚀传感器,其优选地被配置为检测外部大气的腐蚀性。室外腐蚀传感器特别地被配置为通过测量腐蚀电流来检测腐蚀,优选地腐蚀进展。室外腐蚀传感器包括腐蚀监测元件。室外腐蚀传感器特别地被配置用于测量腐蚀监测元件中的腐蚀过程所产生的腐蚀电流,优选地用于测量腐蚀电流的电流值的进展,所述腐蚀监测元件被支撑为使得其暴露于外部大气。有利地,经由室外腐蚀传感器检测与腐蚀监测元件的腐蚀、特别是防腐蚀层去除速率、特别是涂层的防腐蚀层去除速率成比例的电流,所述电流特别地允许推断防腐蚀层去除速率的时间进展、即时防腐蚀层去除速率和/或防腐蚀层、特别是腐蚀监测元件的实际残余材料强度,并且因此还推断位于施用区域中的金属部件的实际残余材料强度。

37、腐蚀监测元件实施化为经修改的acm(大气腐蚀监测器)传感器。特别地,acm传感器被配置用于优选地基于在金属和/或合金之间流动的电偶电流来确定环境的腐蚀性,和/或金属和/或合金的腐蚀速率,特别是侵蚀速率。特别地,acm传感器包括至少两个电极,所述电极特别地在干燥状态下彼此电绝缘。这些电极特别地至少部分地由不同材料实现,优选地由不同贵金属性的不同金属实现。可以想到的是,至少一个电极具有至少一个涂层,由此特别地至少两个电极的表面材料是不同的。优选地,表面材料由贵金属性不同的金属制成。有利地,至少一个电极与金属丝网的金属丝的至少一个区段基本上相同地实施。这样,有利地实现了在腐蚀监测元件上测量的材料去除与金属丝网的材料去除的优选良好的可转移性。有利地,acm传感器的至少一个另外的电极至少部分地由比与金属丝的一部分基本相同地实施的电极更惰性的材料制成。更贵的材料尤其可以是钢、银、金、钴、镍、铜、铂、钯、在电势序中位于锌上方的其它元素和/或在电势序中位于锌上方的合金。特别地,电极,特别是具有不同表面材料的电极,被布置为彼此不接触。特别地,电极,特别是具有不同表面材料的电极,没有直接的相互接触。优选地,电极,特别是具有不同表面材料的电极,在湿润状态下,经由形成电解质的水滴电接触。特别地,在电极电接触的情况下,存在电偶电流。电偶电流特别地引起较不贵重的电极的材料去除和/或腐蚀。电流有利地与材料去除成比例。电解质的存在和/或电解质的特性,特别是腐蚀特性,特别取决于腐蚀监测元件在特定时间点所暴露的环境条件,因此有利地允许推断环境条件在该时间点的腐蚀性。

38、环境传感器包括至少一个温度计、至少一个湿度计、至少一个湿度计、至少一个日射强度计、至少一个风速计、至少一个气压计和/或至少一个另外的测量装置,例如用于检测痕量气体、盐浓度或气溶胶浓度等的测量装置。特别地,通信单元被配置用于将传感器数据自动地、优选地周期性地传输到外部分析和/或预测单元。优选地,通信单元具有移动通信能力。特别地,通信单元通过移动通信协议,例如edge、gprs、hscsd和/或优选地通过gsm移动通信协议进行通信。然而,附加地或替代地,也可以想到用于与分析和/或预测单元通信的其他无线接口。还可以想到,传感器模块,特别是通信单元,包括用于与附近环境中的电子单元通信的另外的无线接口,例如与室外传感器网络的另外的传感器模块、无人机和/或与外部传感器,例如外部摄像机,特别是外部蓝牙摄像机。例如,该另外的无线接口可以包括蓝牙无线接口、nfc无线接口、rfid无线接口、lora无线接口或类似的短距离无线接口。优选地,除了传感器数据之外,通信单元还传输关于传感器模块的其他数据,例如关于位置、时刻、电池电量、功能状态等。

39、“基本上气密地封闭的传感器模块壳体”特别地应理解为至少水密地、特别是至少相对于至少5m、优选至少25m、优选至少100m、尤其优选至少250m的水柱密封地封闭的传感器模块壳体。优选地,至少基本上气密地封闭的传感器模块壳体也至少基本上大气气密地和/或气体气密地封闭。“至少基本上大气气密地和/或气体气密地”特别地是指传感器模块壳体的内部空间和传感器模块壳体的周围环境之间的湿蒸汽透过率(mvtr)小于100cm3/m2/24h,优选小于25cm3/m2/24h,优选小于10cm3/m2/24h,尤其优选小于1cm3/m2/24h。替代地或附加地,“至少基本上大气气密地和/或气体气密地”是指传感器模块壳体的内部空间和传感器模块壳体的周围环境之间的氧气透过率(otr)小于1000cm3/m2/24h,优选小于250cm3/m2/24h,优选小于100cm3/m2/24h,尤其优选小于50cm3/m2/24h。气密封闭的传感器模块壳体特别地被配置为防止外来物体进入传感器模块壳体的内部,因此有利地实现了长的寿命。有利地,传感器模块壳体抵抗由植物造成的损害(例如,抵抗根部等进入)。有利地,传感器模块壳体抵抗动物群的损坏(例如抵抗昆虫进入、抵抗叮咬等)。特别地,传感器模块壳体在其内部至少容纳通信单元、传感器模块的至少一个能量存储单元、和/或至少一个电子控制和/或调节单元和/或计算单元,其与室外腐蚀传感器、与环境传感器、与通信单元、与传感器模块的能量存储单元等相互作用。特别地,气密封闭的传感器模块壳体包括至少一个、优选气密密封和/或灌浆的用于至少一个传感器探头的通道,特别是室外腐蚀传感器和/或环境传感器的传感器探头。“远程监测传感器装置”尤其应理解为用于构筑物、特别是用于自然灾害领域中的拦截和/或稳定化构筑物的腐蚀和/或冲击远程监测装置。特别地,远程监测传感器装置被配置成使得能够基于来自多个传感器模块的数据远程监测构筑物,特别是拦截和/或稳定化构筑物。传感器模块特别地被配置为安装在施用区域中,这意味着被固定到地形或优选地被固定到拦截和/或稳定化构筑物上,特别是被固定到拦截和/或稳定化构筑物的绳索上,优选地被固定到锚固绳索上。优选地,传感器模块固定地夹紧到拦截和/或稳定化构筑物的锚固绳索。

40、除此之外,提出的是,传感器模块壳体被实施为没有电缆入口,例如插头、插座或电缆管道,没有电缆出口,例如插头、插座或电缆管道,没有压力开关,尤其是没有机械开关,例如拨动开关和/或按钮开关,并且没有外部天线,例如塑料护套的杆天线(“橡胶管”)或偶极天线。这有利地允许实现传感器模块的长寿命。因此,传感器模块有利地特别抵抗叮咬和/或抵抗由野生动物例如雌鹿、雄鹿、貂、野猪、小鼠、大鼠等引起的其它损害,这尤其在传感器模块的室外应用情况下是非常重要的。特别地,传感器模块的外侧,特别是传感器模块壳体的外侧,至少基本上没有塑料覆盖物和/或其它位于外部的塑料部件。“基本上没有”在此特别是指,传感器模块的外表面的小于25%、优选小于15%、有利地小于10%、优选小于5%并且特别优选小于2%由塑料实现。特别地,传感器模块的外表面,特别是传感器模块壳体的外表面实施为至少大部分,优选地超过75%,优选地超过90%,特别优选地超过95%为金属。

41、还提出的是,传感器模块,特别是通信单元,包括用于与外部摄像机耦合的无线摄像机接口。这有利地允许获得关于自然灾害风险的全面和/或重要的信息。有利地,可以获得关于施用区域的进一步信息,例如,在传感器数据的传感器模块内部预分析中可以考虑该信息。因此,此外,可以有利地保持传感器模块壳体的至少基本上气密的封闭。无线摄像机接口特别地实施为蓝牙接口,优选地实施为蓝牙低功耗(ble)接口。然而,替代地或附加地,还可以想到其他无线接口,例如近场通信(nfc)接口和/或zigbee接口。

42、此外,提出的是,远程监测传感器装置包括外部启用和/或停用元件,该外部启用和/或停用元件被配置成根据外部启用和/或停用元件相对于传感器模块的传感器模块壳体的相对位置来启用和/或停用传感器模块。这有利地实现了可靠和/或稳健的室外传感器监测。有利地,能够独立于外部开关元件进行传感器模块的控制,特别是启用和/或停用。启用和/或停用元件优选地实施为启用和/或停用磁体。然而,也可以想到替代实施方式,例如作为胶合元件、作为夹紧元件等。传感器模块特别地包括检测单元,其被配置成检测启用和/或停用元件在启用和/或停用位置的存在。检测单元例如实施为磁场传感器。然而,替代地,也可以想到机械开关,其开关元件实施为启用和/或停用磁体的启用和/或停用元件吸引或排斥,使得传感器模块内部的开关过程可从传感器模块壳体外部控制。特别地,只要外部启用和/或停用元件处于停用位置,传感器模块就被停用。特别地,只要外部启用和/或停用元件处于启用位置,传感器模块就被启用。例如,只要启用和/或停用元件固定到传感器模块壳体,特别是在传感器模块壳体的形成停用位置的停用区域中,传感器模块就被停用。例如,只要启用和/或停用元件位于距传感器模块壳体的附近一定距离处,传感器模块就被启用。反之亦然的切换当然也是可以想到的。

43、如果通信单元被配置成直接传输传感器数据,优选地通过使用gsm移动通信标准的通信协议,特别地没有绕道地通过一个或多个传感器数据的收集点,到特别地实施为云的外部分析和/或预测单元,该外部分析和/或预测单元被配置为从分布在不同施用区域,特别是全世界的多个传感器模块接收传感器数据,则有利地实现了高级别的数据安全性。有利地,传感器数据的未授权获取可以变得相当困难,特别是因为必须获取每个传感器模块的每个单独通信。有利的是,可以在没有导致额外成本和/或维护工作的收集点的情况下进行。有利地,可实现传感器网络的高故障安全性,特别是在最坏的情况下,各个传感器模块可能损坏但并不是整个收集点。有利地,可以简化室外传感器网络的安装和/或设置。通信单元特别地被配置用于优选地借助于非对称密码系统来编码所发送的传感器数据。优选地,在非对称密码系统中分配给传感器模块的私钥和/或公钥在出厂设置中已经集成在传感器模块中。这允许实现特别高的数据安全性级别。此外,可以设想,为了确保高的操作安全性,传感器数据被存储在优选编码的区块链中或优选编码的分布式分类账中。特别地,外部分析和/或预测单元包括中央通信单元,其被配置为从分布式地布置在不同施用区域上的室外传感器网络的多个传感器模块接收传感器数据,优选地从室外传感器网络的所有传感器模块接收传感器数据。

44、此外,如果在外部分析和/或预测单元不可接入性的情况下,特别是在减少的和/或不存在的连接性的情况下,特别是在gsm连接性的情况下,通信单元被配置为将传感器数据传输到室外传感器网络的另外的、优选地相邻的传感器模块,则有利地实现区域的特别广泛的覆盖。有利地,可以实现将位于连接性差或不存在的位置的传感器模块集成到室外传感器网络中。为此,可以想到,传感器模块之间的通信也经由通信单元进行,然而其中应用了替代的通信标准和/或替代的无线接口,优选地是具有相对减小的范围的无线接口,例如lora等。特别地,传感器数据在传感器模块链中被转发,直到到达具有足够的连接性以用于直接传输到外部分析和/或预测单元的传感器模块。

45、此外,提出的是,传感器模块包括至少一个加速度传感器。以这种方式,有利地实现了对冲击事件的可靠检测。结果,能够实现所检测的冲击事件与另外的传感器数据,例如对流层测量数据和/或关于施用区域的进一步信息(例如,外部的另外的测量数据)的关联。特别地,加速度传感器实现了冲击传感器。加速度传感器被配置为检测在由至少一个传感器模块监测的拦截和/或稳定化构筑物中的冲击体的冲击中发生的加速度。优选地,加速度传感器被配置至少用于测量至少高达100g,优选地至少高达150g并且优选地至少高达200g的加速度,其中1g对应于9.81m/s2的值。特别地,加速度传感器被配置成检测所有三个空间方向上的加速度。特别地,加速度传感器被配置成检测加速度方向。加速度传感器特别是由本领域技术人员公知的加速度传感器类型构成,例如压电加速度传感器、mems加速度传感器等。优选地,加速度传感器的功能独立于绳索和/或在监测装置的壳体单元外部延伸的绳索。特别地,加速度传感器完全布置在传感器模块壳体的内部。

46、进一步提出的是,传感器模块包括至少一个方向传感器。以这种方式,有利地实现了传感器数据、特别是室外腐蚀测量数据的高可靠性。特别地,方向传感器被配置成确定传感器模块相对于重力的操作方向的取向。特别地,方向传感器被配置成确定室外腐蚀传感器相对于重力的操作方向的取向。特别地,根据事件之后的取向变化,例如在冲击体的冲击之后,可以获得关于事件的附加信息,例如关于冲击强度或冲击方向的附加信息。特别地,使用取向测量,能够确保室外腐蚀传感器的数据的质量和/或可靠性,特别是因为能够识别室外腐蚀传感器的错误取向,例如室外腐蚀传感器的倒置位置。如果室外腐蚀传感器完全或部分地倒置定位,则可能没有沉淀湿气或过少的沉淀湿气到达室外腐蚀传感器,使得室外腐蚀传感器的腐蚀监测元件、特别是与完全暴露于总沉淀湿气的金属部件相比,将经受较少的腐蚀,这意味着其将产生较少量的腐蚀电流,并且因此将测量到过小的腐蚀值。特别地,方向传感器被具体实施为本领域技术人员已知的一种方向或位置传感器。特别可以想到,方向传感器同时实现加速度传感器,反之亦然。

47、还提出的是,传感器模块至少包括绳索力传感器。这样,有利地实现了对包括绳索、特别是锚固绳索的构筑物的有效和/或可靠的监测。有利地,可以可靠地检测拦截构筑物如落石屏障中的冲击事件和/或拦截构筑物如泥石流屏障中的填充事件。此外,借助于绳索力传感器,能够有利地测量事件的强度,特别是冲击事件和/或填充事件。优选地,绳索力传感器被配置成测量高达50kn、有利地高达100kn、特别有利地高达150kn、优选地高达200kn、特别优选地高达294kn的绳索力。优选地,绳索力传感器的功能独立于线缆和/或在监测装置的壳体单元外部延伸的绳索。特别地,绳索力传感器完全布置在传感器模块壳体的内部。

48、此外,提出的是,为了测量绳索力,绳索力传感器包括至少一个应变片条,该应变片条优选地与绳索分开布置,绳索的绳索力由绳索力传感器监测。这样,有利地实现了绳索力的特别简单和/或不复杂的测量。特别地,应变片条被配置成确定由发生的绳索力引起的传感器模块的绳索接触元件的变形。特别地,应变片条布置在传感器模块壳体的内部。特别地,应变片条具有温度响应补偿。特别地,应变片条实施为自补偿应变片条。特别地,应变片条从不与要监测的绳索直接接触。特别地,应变片条布置在绳索接触元件的面向传感器模块壳体的内部的一侧上。特别地,应变片条布置在绳索接触元件的背离待监测绳索的一侧上。

49、还提出的是,绳索力传感器至少部分地与传感器模块的连接单元一体地实现,其中,连接单元被配置用于将传感器模块直接固定到构筑物,优选地固定到结构的绳索,优选地固定到构筑物的锚固绳索。这样,能够实现特别有利和/或紧凑的绳索力测量。特别地,连接单元被配置成经由绳索接触元件使绳索、特别是锚固绳索偏转,使得作用在绳索上的力、即特别是绳索力使绳索接触元件以可测量的方式变形。有利地,连接单元被普遍地设计用于不同的绳索,特别是用于具有不同厚度的绳索。特别地,借助于连接单元,传感器模块可以至少安装在具有在16mm和24mm之间的绳索厚度的绳索上。在不偏离本发明的情况下,连接单元可以容易地适应较粗或较细的绳索。有利地,包括可发生绳索力的绳索、特别是锚固绳索的每个构筑物都可以用传感器模块改装。特别地,借助于连接单元,传感器模块可以安装在具有绳索、特别是锚固绳索的所有构筑物上。“部分一体地”实现的两个单元尤其应当理解为,该单元包括一个、特别是至少两个、有利地至少三个共同的元件,该元件是两个单元的组成部分、特别是功能相关的组成部分。

50、此外,提出的是,室外腐蚀传感器基于由腐蚀产生的腐蚀电流(简称为“腐蚀电流”)的测量,其中腐蚀传感器包括至少一个电荷存储器,例如电容器,其由腐蚀电流充电直到达到充电极限,于是电荷存储器、特别是电容器放电,并且其中传感器模块包括电流计,其被配置用于测量电荷存储器、特别是电容器的放电电流,用于确定室外腐蚀测量数据。以此方式,可有利地实现特别精确和/或可靠的腐蚀测量,特别是因为还可可靠地测量例如在μa范围内的低腐蚀电流。结果,可以测量特别低的腐蚀电流的测量,特别是在μa范围内,通常发生在所使用的室外腐蚀传感器中,特别是在acm类型的传感器中,而不需要过多的技术努力(例如,没有零欧姆电流计)。有利地,这使得能够特别成本有效地实现室外腐蚀传感器。腐蚀电流特别是电偶电流。

51、此外,提出的是,传感器模块包括至少一个蓄电池,该蓄电池被配置用于传感器模块的至少一个构件的供电,其中,室外腐蚀传感器的腐蚀电流用作用于蓄电池的充电电流。以这种方式,有利地实现了传感器模块的特别长的电池寿命。有利地,传感器模块可以以自保持的方式操作特别长的时间。

52、此外,提出的是,传感器模块包括预分析单元,其被配置为执行传感器模块的至少一个传感器和/或与传感器模块耦合的至少一个外部传感器(例如外部摄像机)的测量数据(特别是原始测量数据)的至少一个接近传感器预分析。这有利地允许特别有效地利用电能,其中仅有限量是可用的。有利地,可以减少和/或优化经由通信单元传输的数据量。这样,传感器模块的寿命,特别是传感器模块的蓄电池和/或电池的寿命,可以被优化,特别是因为数据传输构成传感器模块的能量消耗的大部分。特别地,预分析单元被配置成执行原始测量数据的接近传感器分析。特别地,预分析单元被配置成对原始数据进行平均、汇总和/或处理。特别地,原始数据仍然存储在传感器模块中,并且可以直接在现场被请求或读出,以用于新的分析或用于由分析和/或预测单元进行的质量检查。特别地,预分析单元被配置为基于原始数据的预分析,自主地适配数据传输到分析和/或预测单元的传输间隔和/或传输时间。例如,在基于预分析的对流层测量数据通常预期低活动(例如,关于腐蚀和/或落石等)的阶段中,例如在平静和干燥天气条件期间,可增大传输间隔。特别地,测量数据的预分析被配置为尽可能减少传输的数据量。特别地,测量数据的预分析被配置为减少传感器模块的总功耗。特别地,由于预分析,消耗的能量比通过省去所有原始数据的传输而节省的能量少。预分析单元尤其是实施为分配给传感器模块的计算单元。“计算单元”尤其应理解为具有信息输入、信息处理和信息输出的单元。有利地,计算单元包括至少一个处理器、存储器、输入和输出部件、另外的电部件、操作程序、调节例程、控制例程和/或计算例程。优选地,计算单元的部件被布置在共用的电路板上和/或有利地布置在共用的壳体中。

53、如果预分析单元还被配置为自主选择传感器的测量数据集的哪个部分由通信单元发出,和/或如果预分析单元被配置为自主选择传感器的测量数据集是否由通信单元发出,则可实现能量消耗的有利优化。例如,可以想到,预分析单元将外部摄像机记录的图像与先前记录的图像进行比较,并且只有当新图像与先前记录的图像相比包括基本变化时,才由通信单元发送新图像。例如,可以想到,仅当另一传感器的另一数据集满足特定标准,例如指示特定事件时,才由通信单元发送传感器模块的传感器的数据集(例如,仅当加速度传感器和/或加速度传感器数据集的数据允许推断冲击事件或类似事件已经发生时,才发送方向传感器和/或方向传感器数据集的数据)。

54、如果预分析单元被配置为使用传感器模块的至少一个传感器和/或与传感器模块耦合的至少一个外部传感器的测量数据来定义通信单元的传输间隔,则可实现能量消耗的有利优化。特别地,预分析单元以增加的活动(例如,增加的腐蚀、增加的落石活动、增加的风速、增加的降水等)的时间缩短传输间隔。特别地,预分析单元以低活动性(例如,低腐蚀或无腐蚀、低落石活动性或无落石活动性、低风速、无降水等)的时间增加传输间隔。

55、此外,如果预分析单元被配置成基于传感器模块的至少一个传感器和/或与传感器模块耦合的至少一个外部传感器的测量数据来限定至少传感器和/或至少一个另外的传感器的待机阶段和/或测量间隔的调节,其特别地不同于传感器,则可实现能量消耗的有利优化。例如,可以设想,只有当另外的传感器的测量数据指示事件,例如冲击或类似的事件时,才由外部照摄像机记录图像。特别地,在这种情况下,由摄像机进行的图像记录由传感器模块的测量数据触发,该测量数据由另一传感器确定并且由预分析单元以接近传感器的方式分析。例如,可以想到,仅当另一传感器的另一数据集满足特定标准,例如指示特定事件时,才启用传感器模块的传感器(例如,仅当加速度传感器的数据允许推断冲击事件等已经发生时,才启用方向传感器)。例如可以想到,如果传感器的测量数据在长时间段内没有变化,则传感器模块的传感器进入待机运行状态(例如,如果没有降水且没有测量到明显的风力,则方向传感器进入待机运行状态)。

56、此外,提出的是,传感器模块包括具有专门开发的操作系统的计算单元,该操作系统不基于现有的操作系统并且特别地被配置用于控制和/或调节传感器、通信单元、预分析单元等。以这种方式,有利地实现了特别高的数据和/或误用安全性。有利地,可以实现防止例如特洛伊木马等的黑客攻击的特别高的安全性,特别是因为必须为传感器模块特定的操作系统专门构建任何恶意软件。计算单元特别地被配置用于控制和/或调节传感器、通信单元、预分析单元等。计算单元特别地至少部分地实现预分析单元。

57、此外,提出的是,传感器模块包括能量收集单元,其被配置用于从温度差、特别是传感器模块壳体内部的温度差中获得电流、特别是用于对传感器模块的蓄电池充电的充电电流。以这种方式,有利地实现了特别高的能量效率。有利地,这允许实现传感器模块的特别长的寿命。有利地,传感器模块的自保持以这种方式增加。特别地,能量收集单元包括至少一个热电发电机。特别地,热电发电机基于利用塞贝克效应来产生充电电流。特别地,能量收集单元包括至少一个塞贝克(seeback)元件。特别地,能量收集单元被配置为利用传感器模块壳体的上侧(直接暴露于太阳辐射)和传感器模块壳体的下侧(位于传感器模块的阴影中)之间的温度差来生成电流和/或电压。

58、此外,提出的是,远程监测传感器装置包括至少一个另外的传感器模块,该另外的传感器模块尤其与传感器模块分开地实施并且被分配给与传感器模块相同的施用区域。以这种方式,有利地实现了对施用区域的特别全面和特别精确的监测。结果,有利地,可以考虑在同一个施用区域内可能存在不同的条件,例如,这些条件可能导致不同的腐蚀强度(边坡的迎风侧相对于背风侧/雨影侧)或者可能导致局部不同的落石频率(例如,上方地形的梯度/地质)。特别地,远程监测传感器装置包括至少两个、优选地至少三个、优选地至少四个并且特别优选地多于五个的传感器模块,所述传感器模块在每种情况下安装在施用区域的不同位置中。优选地,远程监测传感器设备的传感器模块,特别是传感器模块和另外的传感器模块,至少基本上彼此相同地实现。特别地,远程监测传感器装置的所有传感器模块无线地连接到相同的分析和/或预测单元。特别地,室外传感器网络包括多个远程监测传感器装置,每个远程监测传感器装置包括多个传感器模块。

59、此外,提出的是,至少一个另外的传感器模块在没有与传感器模块的(本地)通信连接的情况下实现。这有利地允许实现高级别的数据安全性。优选地,远程监测传感器装置的传感器模块中的每一个仅直接与位于施用区域之外的分析和/或预测单元通信。

60、此外,提出的是,传感器模块包括设置模块,该设置模块被配置为例如经由通信单元的nfc接口与安装者的外部设置设备(例如智能电话)进行无线通信,以用于传感器模块的配置,特别是用于传感器模块的初始配置和/或用于传感器模块的重新配置。这有利地实现了特别简单的安装过程。特别地,可以有利地避免在安装传感器模块时可能导致错误的传感器数据的错误。特别地,传感器模块,优选地通信单元,包括用于近场数据传输的接口,例如蓝牙接口、ble接口或优选地nfc接口,其特别地被配置用于设置模块与外部设置设备的通信。

61、此外,提出的是,传感器模块包括设置元件,例如qr码、条形码、nfc接口或类似的东西,其可以由外部设置装置读出、扫描或启用,以便启动传感器模块的配置,特别是传感器模块的初始配置和/或传感器模块的重新配置。这样,有利地实现了高度的用户友好性。有利地降低了错误安装的风险。因此,可以确保传感器数据的高可靠性和/或高数据质量。特别地,在读出、扫描和/或致动设置元件之后,引导安装者通过至少半自动引导的设置过程,在该过程期间,外部设置装置优选地经由无线接口,例如nfc接口与传感器模块通信,并且在该过程期间,优选地将配置数据从外部设置装置发送到传感器模块,或者反之亦然。特别地,设置过程由安装在外部设置设备上的应用软件(app)指导。特别地,安装者由app引导完成设置过程。特别地,优选在成功执行配置、特别是初始配置和/或重新配置之后,将在外部设置设备与传感器模块之间交换的数据的至少一部分和/或传感器模块的配置数据的至少一部分自动且无线地传输到分析和/或预测单元。

62、特别地,设置过程包括获取执行设置的公司,特别是公司名称,和/或获取执行设置的安装者,特别是人员编号和/或安装者姓名。特别地,设置过程包括获取施用区域,例如项目名称、项目编号、构筑物名称等。特别地,设置过程包括(全自动)获取传感器模块的标识符,例如序列号或注册号。特别地,设置过程包括获取传感器模块的地理坐标,例如gps坐标,特别是传感器模块的安装位置。优选地,地理坐标通过外部设置设备的地理跟踪功能,特别是gps功能来获取。然而,通常也可以想到,传感器模块包括gps传感器。为了接收尽可能精确的地理坐标,在设置过程中,当获取地理坐标时,可以请求安装者将外部设置装置带到相对于传感器模块的预定位置,例如与传感器模块的特定表面接触。特别地,设置过程包括获取时区、日期和/或时刻。优选地,在此采用外部设置设备的设置时区、设备日期和/或设备时间。特别地,该装配过程包括获取传感器模块在构筑物上的精确安装位置,特别是传感器模块在拦截和/或稳定化构筑物上的精确固定位置。特别地,设置过程包括获取结构的精确的指定,特别是类型指定,特别是传感器模块固定到的拦截和/或稳定化构筑物。特别地,设置过程包括获取传感器模块的安装情况,特别是装配情况的图像,特别是照片。优选地,通过外部设置装置来形成图像。或者,图像也可以由传感器模块的摄像机或由与传感器模块无线通信连接的外部摄像机来产生。特别地,设置过程包括获取结构的绳索的直径,特别是拦截和/或稳定化构筑物的绳索的直径,传感器模块经由连接单元固定到该绳索。

63、此外,提出了一种具有多个远程监测传感器装置的室外传感器网络,远程监测传感器装置包括不同的施用区域并且分别包括传感器模块,传感器模块被分配给不同的施用区域并且在每种情况下与共享的外部分析和/或预测单元无线地、特别是直接地通信,并且在每种情况下优选地与共享的分析和/或预测单元无线直接通信连接。因此,可以有利地获得、处理和/或实施到活动中和/或活动的指令中的关于自然灾害风险的、特别是在施用区域中或在多个施用区域中的自然灾害风险的综合和/或重要信息。

64、此外,提出一种构筑物,特别是自然灾害预防设施,优选地是拦截和/或稳定化构筑物,例如落石屏障、雪崩防护、落石帷幕、边坡防护、泥石流屏障和/或衰减器,该构筑物包括至少一根绳索,特别是锚固金属丝绳,以及远程监测传感器设备的至少一个传感器模块,传感器模块固定到绳索。这有利地允许获得关于构筑物和/或构筑物附近环境中的自然灾害风险的全面和/或重要的信息。该构筑物特别地包括至少一个另外的绳索。特别地,远程监测传感器装置的另一传感器模块固定到该另外的绳索。还可以想到,将远程监测传感器装置的多于两个的传感器模块分配给该构筑物,特别是将远程监测传感器装置的多于两个的传感器模块固定到该构筑物。

65、根据本发明的分析和/或预测方法和/或根据本发明的远程监测传感器设备在这里不限于上述应用和实现。特别地,为了实现这里描述的功能,根据本发明的致动器装置、根据本发明的磁性致动器、根据本发明的发动机支架和根据本发明的方法可以包括与这里给出的数量不同的多个单独的元件、部件、方法步骤和单元。

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