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PiCUS Tree Motion Sensor Online

Der PiCUS TMSO ist ein innovatives System zur Fernüberwachung von Baumgruppen. Die Sensorik basiert dabei auf den bewährten PiCUS TMS3, während die Daten dem Nutzer über den neuartigen, cloudbasierten Upload direkt zur Verfügung gestellt werden.

Messverfahren

Analog zur Wind-Reaktions-Messung mit PiCUS TreeMotionSensoren der 3. Generation zeichnen die Messgeräte die Neigung von Bäumen im natürlichen Wind auf. Mit der Kombination dieser Baumdaten mit Aufzeichnungen der Windgeschwindigkeit lässt sich das Verhalten des Baumes unter Last abbilden.

Um Energie zu sparen fokussiert sich das TMSO System dabei auf Datenbereiche erkannter Baumbewegungen. Diese werden noch vor Ort durch Abgleichen mit dem Kontrollsensoren identifiziert und gezielt in der Cloud abgespeichert.

Hier können die Messdaten von einem beliebigen Arbeitsplatz abgerufen und verarbeitet werden – Zeit und Arbeit für das Aufsuchen und Auslesen der Sensoren entfallen. Dafür stehen die Daten nahezu in Echtzeit zur Verfügung!

Das PiCUS TMSO System kann mehrere Monate, unter günstigen Bedingungen sogar bis zu einem Jahr, autark vor Ort bleiben. Befehle und Statusmeldungen werden ganz einfach über die Cloud ausgetauscht und weitere Messungen können jederzeit bequem vom Arbeitsplatz aus gesteuert und ausgewertet werden.

Systemaufbau

Das PiCUS TMSO ist als Netzwerk konzipiert. Den zentralen Knotenpunkt im Feld bildet die Funkzentrale. Sie verbindet sich mit bis zu 20 Sensoren, die im Umkreis von bis zu 50 m an Bäumen angebracht, sind und sammelt die Messdaten. Diese Zentrale lädt die gesammelten Daten in den Cloudspeicher, wo sie wiederum für den Anwender zugänglich sind.

Steuerungsbefehl werden in entgegengesetzter Richtung über den Computer eingegeben, in der Cloud abgespeichert, von der Zentraleinheit abgerufen und an die Sensoren weiterverteilt.

Energiekonzept

Da das PiCUS TMSO System auf besonders langfristige Messungen ausgelegt ist, liegt der Fokus neben dem Sammeln von Messdaten immer auch auf der Energieversorgung.

Alle Komponenten des Systems sind so Energiesparend ausgelegt wie nur möglich und verfügen über große Akkus. Um die Laufzeit noch ein mal zu erhöhen, sind darüber hinaus auch alle Geräte mit Solarzellen ausgestattet. Während der Akku dank der Energieeffizienz der Verbraucher selbst schon mehrere Monate durchhalten würde, ermöglicht die Gewinnung von Sonnenenergie es den Akku wieder aufzuladen und die Laufzeit damit erheblich zu verlängern.

Rechnerisch lassen sich so in gemäßigten Breiten Laufzeiten zwischen einem halben und einem ganzen Jahr erreichen!

Das nachfolgende Beispiel zeigt exemplarisch den Verlauf der Akkuspannung an drei Komponenten eines TMSO Systems während des Winters im gemäßigten Klima.

Der abgebildete Zeitraum umfasst 5 Monate von Anfang Dezember bis Ende April. Die eingezeichneten Senkrechten markieren jeweils den Beginn von aufgezeichneten Windereignissen, während denen deutlich mehr Energie benötigt wird als in den Stand-By-Phasen dazwischen.

Es ist erkennbar, dass die Geräte sich im Verlauf des Winters kontinuierlich, jedoch nur sehr schwach, entladen. Es ist aber auch zu erkennen, dass im März die Zahl der Sonnentage deutlich zunimmt, und die Akkus sich füllen. Im Fall der Zentraleinheit geht dies besonders zügig, da sie über das mit Abstand größte Solarpanel verfügt. Bei den Sensoren dauert der Ladevorgang länger, aber auch hier ist der Trend eindeutig. Sogar Sensor 28, der nicht vollständig aufgeladen gestartet wurde, zeigt einen sehr positiven Trend der Akkuspannung ohne dabei im Laufe des Winters in die Nähe der Abschaltspannung gekommen zu sein.

Dieses PiCUS TMSO System ist also bereit für viele weitere Monate.

Datenbeispiel

Dieses Beispiel zeigt eine Gruppe von Bäumen, die Teil eines durch PiCUS TMSO überwachten Bestandes ist. Sie besteht aus drei Küstentannen (Abies grandis) und drei Eichen (Quercus robur). Alle Datenaufnahmen wurden über einen zugeordneten Kontrollsensoren gesteuert.

In dieser Abbildung sind die Windgeschwindigkeit in km/h und die Werte der Sensoren sowie des Kontrollsensoren in ° über die Messzeit aufgetragen.

Bei Windgeschwindigkeiten bis zu 78 km/h wurden verschieden starke Auslenkungen der Bäume der gemessen. Der höhergelegene Kontrollsensor misst naturgemäß die höchsten Werte. Es ist erkennbar, dass die Eichen sich weniger Neigen als die Tannen, wobei unter diesen ein Exemplar besonders auffällt.

Dieser Eindruck verstärkt sich bei der Ansicht der Wind-Neigungs-kurven.

Hier sind die Messwerte aller Sensoren über die zugehörige Windgeschwindigkeit aufgetragen. Jede Kurve repräsentiert das Verhalten eines Baums.

Bei dem auffälligen Baum handelt es sich um Nummer 18.

Die Einzelansicht zeigt umso deutlicher, wie stark dieser Baum auf den Wind reagiert.

Mit dem PiCUS TMSO ist es ein Leichtes, solche auffälligen Bäume im Blick zu behalten. Dieses Exemplar konnte nicht nur mit relativ geringem Aufwand in der Gruppe der Bäume erkannt werden, sondern kann auch Dank der ausdauernden Sensoren im nächsten Sturm noch überwacht werden – nahezu live.

Technische Daten

TMSO Zentraleinheit

TMSO Sensor

TMSO Transportkoffer

Technische Voraussetzungen 

1.1 Anforderung Mobiltelefon 

1.2 Anforderung PC