Projektdaten

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Metaisierungskonzept für das automatisierte Bauwerks- monitoring

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Befördert durch die rasanten Fortschritte in den Informations- und Kommunikationstechnologien sowie durch die zunehmende Informatisierung im Bauwesen hat sich in den letzten Jahren das automatisierte Bauwerksmonitoring auf der Grundlage von Sensornetzen, bestehend aus miteinander kommunizierenden Sensorknoten, als besonders effizient erwiesen. Aktuelle Forschungsergebnisse belegen eindrucksvoll, dass nicht nur Algorithmen in die Sensorknoten eingebettet werden können, sondern dass es auch möglich ist, komplexe Modelle unterschiedlichster Ausprägungen über geeignete Dekompositionsstrategien in Form von hybriden, mehrfach gekoppelten Partialmodellen in die Sensorknoten zu implementieren. Es entsteht somit ein neuartiger, multi-paradigmaler Problemlösungsansatz, der die bislang separat eingesetzten Monitoring- und Modell-basierten Zustandsanalysen für Ingenieurbauwerke ineinander verschränkt. Um die Qualität der Zustandsanalysen zutreffend bewerten zu können, was gegenwärtig nicht zufriedenstellend möglich ist, zielt das beantragte Forschungsvorhaben darauf ab, ein fundiertes, mathematisch abgesichertes Metaisierungskonzept zu entwickeln und zu erproben. Das Resultat ist eine ganzheitliche Metamodellarchitektur, deren Kern - das Metamodell - ein metasprachliches Beschreibungskalkül zur vollständigen Modellierung von automatisierten Bauwerksmonitoringsystemen bereitstellt. Eine ganzheitlich ausgelegte, semantisch korrekte Modellierung ermöglicht eine digitale, Lebenszyklus-begleitende Archivierung und Aktualisierung von allen Monitoring-relevanten Informationen. Es wird erwartet, dass die Monitoringqualität und damit die Qualität der Zustandsanalysen gezielt gesteigert werden kann. Die Validierung des entwickelten Ansatzes erfolgt anhand verschiedener, für das Bauwerksmonitoring relevanter Modellklassen innerhalb einer mehrstufigen Validierungsstrategie sowohl in Laborversuchen als auch über Messdaten von realen Infrastrukturbauwerken.