PROCam Kamerasysteme und DEFOX® Deformationsanalyse
Die Deformationsanalyse mittels hochauflösenden Kameraaufnahmen ist die ideale Lösung für die kosteneffiziente, flächendeckende Langzeitüberwachung von Instabilitäten in Fels und Eis. Mithilfe der vollautomatisierten Deformationsanalyse basierend auf dem Vergleich hochaufgelöster Bilder lassen sich Verschiebungen von wenigen Zentimetern einfach und rasch feststellen.
Mehr erfahren:
⇒ Vorteile und Funktionen
⇒ Anwendung
⇒ Referenzprojekte
⇒ Technische Daten
⇒ Broschüre PROCam
Vorteile
- Kosteneffiziente Überwachungslösung mit grossflächiger Abdeckung
- Automatisierte Bildauswahl und -verarbeitung dank ausgeklügelten Algorithmen
- Präzise Verformungsanalysen mit farblicher Darstellung der Bewegungen
- Komfortable Bildvisualisierung mit leistungsstarker Zoomoption
- HDR-Verarbeitung für hervorragende Kontrastanalysen für anspruchsvolle Anwendungen
- Analysen und Bilder über das GRAVX® Online Datenportal jederzeit einsehbar
- Zugang über PC, Tablet oder Smartphone
- Zeitreihen der ermittelten Geschwindigkeiten von ausgewählten Bereichen
- Automatische Mitteilung beim Überschreiten einer kritischen Geschwindigkeit
- Flexibel wählbares Analysenintervall (täglich, wöchentlich, saisonal)
Anwendung
Unser PROCam Kamerasystem ist eine integrierte Systemlösung, die neben der Kamera sämtliche Komponenten für den autonomen Betrieb sowie den Onlinezugriff auf Daten und Bilder umfasst. Das System basiert auf einer hochwertigen 42 Megapixel HDR Kamera mit präzise kalibrierter Optik. Es ist für den kontinuierlichen Einsatz in extremen Umgebungen wie Gletschern, Hochgebirgen oder Tagebauen konzipiert und liefert hochauflösende, photogrammetrisch auswertbare Bilddaten zur Verschiebungsdetektion im Zentimeterbereich über grosse Flächen.
Hochkomplexe Algorithmen für die DEFOX® Deformationsanalyse
Die PROCam Kamera ermöglicht eine präzise Analyse von Bewegungsprozessen in überwachten Gebieten. Hierfür wurde ein optikbasiertes Verfahren entwickelt, das die Verschiebung kleinster Bildbereiche in zwei Deformationskomponenten senkrecht zur Blickrichtung bestimmt.
Die PROCam-Systeme sind für den autarken Betrieb unter extremen Umweltbedingungen ausgelegt und können mit Netzstrom, Solarenergie oder einer Hybridlösung aus Solar-, Batterie- und Wechselstrom betrieben werden.
An netzunabhängigen Standorten erfolgt die Versorgung über Solarmodule und Hochleistungsbatterien. Für Polarnächte oder dauerhaft schattige Einsatzorte können Propan-Brennstoffzellen integriert werden, die bei niedrigem Batteriestand automatisch starten und eine monatelange wartungsfreie Energieversorgung gewährleisten.
Die Datenübertragung erfolgt standardmässig über mobilfunkbasierte Kommunikation (3G, 4G oder 5G) und ist für den dauerhaften Einsatz an abgelegenen Standorten optimiert. Alternativ können Ethernet, WiFi, Langstreckenfunk oder Satellitenkommunikation eingesetzt werden. Alle Daten werden verschlüsselt (TLS über MQTT oder HTTPS) und bandbreitenoptimiert übertragen, sodass selbst Bilder in voller Auflösung zuverlässig gesendet werden können.
Alarmmeldungen werden redundant über E-Mail, SMS und JSON-Webhooks weitergeleitet, damit Behörden und Überwachungssysteme auch bei Netzstörungen informiert bleiben.
Das modulare mechanische Konzept ermöglicht die Installation auf Gebäuden, Stahltürmen, Felsankern oder unebenem Gelände. Alle Module sind leicht genug für den Helikoptertransport, was die Installation in hochalpinen Regionen vereinfacht.
Hochauflösende Aufnahme des Weissmies-Gletschers mit Zoom-Option.
Deformationsanalyse des Weissmies-Gletschers kurz vor dem Abbruch des instabilen Gletscherbereiches.
Zeitreihe der Geschwindigkeiten der zwei Teilbereiche und des Gletschers bei der Rutschung Moosfluh.
Zusätzliche Optionen
Das PROCam Kamera-Überwachungssystem kann je nach Anwendungsbereich mit verschiedenen Zusatzoptionen ausgestattet und erweitert werden.
Blower – Clear Lens System
Zur ganzjährigen Funktionsfähigkeit der kamerabasierten Überwachungssysteme, insbesondere in hochalpinen oder gletscherreichen Regionen, hat GEOPREVENT ein patentiertes Gebläsesystem entwickelt. Dieses verhindert aktiv die Ansammlung von Schnee, Frost und Kondenswasser auf der Kameraoptik und dem Schutzgehäuse und gewährleistet auch unter extremen Bedingungen ein ungehindertes Sichtfeld.
SNOFOX
Für Bergwerke, Schnee-, Gletscher- oder Felswandanwendungen empfiehlt GEOPREVENT eine modifizierte PROCam-Version ohne kontrastmodifizierter Optik. Diese liefert HDR-Bilder mit hohem Kontrast auch bei extremer Blendung oder Verschattung und ermöglicht dadurch eine zuverlässige Bildanpassung bei Dämmerung, Sonnenuntergang und niedriger Sonneneinstrahlung im Winter.
Blower – Clear Lens System
Die SNOFOX PRO-Kamera (rechtes Bild) bietet eine bessere Sichtbarkeit mit hohem Kontrast bei starker Sonneneinstrahlung oder Verschattung.
Davos: Aufnahme mit der PROCam
Davos: im Vergleich dazu dieselbe Aufnahme mit der SNOFOX
Referenzprojekte
GEOPREVENT hat die optische Deformationsanalyse 2017 nach mehreren Monaten Testbetrieb parallel zum interferometrischen Radar eingeführt. Die erste PROCam mit DEFOX® wurde zur Langzeitüberwachung des Triftgletschers in Saas-Grund eingesetzt und war nur wenige Monate später sehr nützlich: Dank der Deformationsanalyse konnten sich beschleunigende Bereiche des Hängegletschers frühzeitig erkannt werden. Zur genauen und wetterunabhängigen Beobachtung setzten wir kurz vor dem Abbruch zusätzlich das interferometrische Radar ein und konnten so den Abbruchzeitpunkt auf Stunden genau vorhersehen.
Hier ist eine Auswahl an Kundenprojekten mit der PROCam:
- Rutschung Brienz/Brinzauls
- Überwachung Triftgletscher Weissmies: Korrekte Vorhersage des Gletscherabbruchs im September 2017
- Monitoring Moosfluh Rutschung: Eine der grössten Rutschgebiete in den Schweizer Alpen beim sich zurückziehenden Alteschgletscher
- Überwachung Bisgletscher Randa: Automatische Überwachung des sehr steilen unteren Gletscherteils und zusätzlicher Eislawinen-Detektion mit unserem Lawinenradar inklusive Alarmierung
- Rutschung Karrat, Grönland
- Rutschung Barry Arm, Alaska, USA
Zusatztechnologien
Folgende Sensoren oder Technologien werden häufig mit der PROCam kombiniert oder ergänzt:
Technische Daten
Das PROCam Kamerasystem ist in vier Versionen verfügbar.
- Kameraauflösung: 42 Megapixel
- Reichweite: bis zu mehreren km
- HDR Prozessierung: im Backend integriert
- Genauigkeit DEFOX Analyse: abhängig vom gewählten Objektiv, normalerweise cm/Zeitperiode (Tage, Monate, Jahre)
- Zeitserien: Definition von Regionen und Berechnung von Zeitreihen
- Kommunikation: Mobilfunknetz. Andere standortbezogene Kommunikationslösungen auf Anfrage (Redundanz, Glasfaser, WLAN, Ethernet, Satellitenkommunikation)
- Benachrichtigung: automatische SMS- oder E-Mail-Benachrichtigung bei Überschreiten definierter Grenzwerte
- Linsen Optionen: abhängig von der Distanz und dem Sichtfeld, normalerweise 18 mm, 21 mm, 25 mm, 35 mm, 50 mm, 85 mm oder 135 mm
- Stromversorgung: Netzstrom (PROCam GRID) oder Solarpanels (PROCam SOLAR/SOLAR+), weitere Optionen für kundenspezifische Kommunikation (z.B. Satcom)
- Installation: schnell, ein paar Stunden
- Befestigung: Standardhalterungen für Rundmasten, kundenspezifische Halterungen erhältlich
- Software (integriert): Deformationsanalyse (täglich, halbtäglich, wöchentlich), kundenspezifische Intervalle (monatlich, jährlich), automatische Bildqualifizierung
- Benutzeroberfläche: GRAVX® Online-Datenportal, Zugriff über PC, Smartphone, Tablet
- Integration: API Schnittstelle
Weitere Informationen
Deformationsanalyse der grossen Rutschung Moosfluh (in m/Tag) beim Aletschgletscher (unten).
Kompakte Kamera-Station mit autonomer Stromversorgung.
Detailansicht der Rutschung Moosfluh mit der speziellen Bildanzeige des online Datenportals.
Detailansicht des selben Ausschnitts 5 Tage später: Die Rutschung ist klar zu erkennen.
Deformationsanalyse des Bisgletschers oberhalb des Dorfes Randa. Eisabbrüche führen häufig zu Eislawinen, die im Winter mit Neuschnee gefährliche Ausmasse annehmen können.
Eine Deformationsskamera ist an der Gletscherkante positioniert und…
…eine weitere Kamera ist im Tal installiert und beobachtet den gesamten Steilteil des Bisgletschers.
