Sensorik & Technologie

Sensorik und Technologie für autarkes Monitoring

GMD® entwickelt Messtechnik für Orte ohne Strom und Netz: im Wildbach, in der Steilwand und im Hochgebirge. Vom Sensor über die Funkstrecke bis zur Plattform stammt die Technik aus einer Hand.

Animation: Signalweg vom Sensor im Wildbach bis zur Warnung Regen setzt ein, der Pegel im Gerinne steigt. Sensoren im Bachbett und an der Felswand erfassen das Ereignis, die Edge-KI filtert Störsignale, die Messdaten laufen über Funk und Gateway an GeoSenseAI®, der Status wechselt auf erhöht, eine Warnung geht an das Smartphone und eine Drohne startet aus dem Dock zur Kontrolle. Gateway GeoSenseAI® Normal Edge-KI Dock

  1. 1. MessenRegen setzt ein, Sensoren im Gerinne erfassen den steigenden Pegel.
  2. 2. VorverarbeitenDie Edge-KI trennt das Ereignismuster vom Rauschen – direkt im Sensor.
  3. 3. ÜbertragenNur relevante Daten gehen per Funk von Knoten zu Knoten bis zum Gateway.
  4. 4. AuswertenGeoSenseAI® bewertet die Messgrößen gemeinsam und setzt den Status.
  5. 5. WarnenBei Überschreitung des Schwellenwerts geht eine Warnung an die Verantwortlichen.
  6. 6. VerifizierenEine Drohne startet aus dem Dock und liefert ein Lagebild (in Erprobung).

Schematische Darstellung

Edge-IoT-Sensorik

Die Sensoren erfassen hydrologische, meteorologische und geotechnische Messgrößen direkt im Gefahrengebiet und verarbeiten Daten teilweise bereits vor Ort. So werden nur relevante Informationen übertragen – das spart Energie und Funkbandbreite.

Hochwasser und Muren

Pegel, Fließgeschwindigkeit, Niederschlag und Erschütterungen im Gerinne – im gesamten Einzugsgebiet statt nur am Schutzbauwerk.

Steinschlag und Felssturz

Seismische Sensorik und Beschleunigungsmessung an Fels, Mauerwerk und Schutzbauten, etwa an Steinschlagschutznetzen.

Personenzählung

Energieautarke Radarsensoren für die Besucherstromlenkung auf Wegen und an Hotspots – datenschutzkonform und ohne Kamera.

Messgrößen im Überblick

MessgrößeGefahrenprozessWozu sie dient
PegelHochwasser, MurgangWasserstand und Anstieg im Gerinne
FließgeschwindigkeitHochwasserAbflussverhalten bei Starkregen
Niederschlagalle ProzesseAuslöser frühzeitig erkennen
ErschütterungMurgang, SteinschlagGeschiebetransport und Einschläge
BeschleunigungSteinschlag, SchutzbautenBelastung von Fels, Mauerwerk und Netzen
Neigung und BewegungHangbewegungLangsame Verformungen über die Zeit
Quellschüttung und WasserstandWasserressourcenVersorgungssicherheit im Hochgebirge
PersonenfrequenzBesucherlenkungAuslastung von Wegen und Hotspots

Energieautark und funkvernetzt

Viele Gefahrenbereiche haben weder Stromanschluss noch Mobilfunkabdeckung. Die GMD®-Sensorik ist genau dafür ausgelegt.

Energieautarker Betrieb

Stromversorgung über Solar und Akku, ganzjährig im alpinen Gelände.

Funkübertragung

Datenübertragung per Funk an Gateways und weiter an GeoSenseAI®. Gateway-Standorte planen wir anhand der Topografie – auch für Gräben und Steilwände.

Edge-KI

Vorverarbeitung im Sensor, um typische Ereignismuster von Störsignalen wie Regen, Fahrzeugen oder Bachrauschen zu unterscheiden.

Selbstheilendes Mesh-NetzNächste Ausbaustufe

Geophon-Knoten vernetzen sich untereinander, sodass einzelne Ausfälle die Übertragung nicht unterbrechen.

Autarker Sensor mit Solarmodul an einer Felswand
Autarker Sensor mit Solarmodul an einer Felswand

Edge-KI: weniger Daten, weniger Fehlalarme

Ein Sensor im Wildbach hört ständig etwas: Regen, Wind, Bachrauschen, vorbeifahrende Fahrzeuge. Würde jedes Signal übertragen, wären Batterie und Funkstrecke schnell erschöpft – und die Plattform voller Fehlalarme. Deshalb beginnt die Auswertung bereits im Sensor.

1

Rohsignal

Hochfrequente Messung von Erschütterung, Pegel oder Beschleunigung

2

Mustererkennung

Typische Ereignissignaturen werden von Störsignalen getrennt

3

Ereignis

Nur relevante Ereignisse und Kennwerte werden gebildet

4

Übertragung

Kompakte Datenpakete per Funk an Gateway und GeoSenseAI®

5

Plattform

Gemeinsame Bewertung mehrerer Sensoren mit Wetter- und Geodaten

In GeoSenseAI® werden die Ereignisse mehrerer Sensoren zusammengeführt. Schwellenwerte und Warnstufen legen wir gemeinsam mit Ihnen fest – die Entscheidung bleibt bei den Verantwortlichen.

Drohnen-Dock im alpinen Gelände mit startender Drohne
Drohnen-Dock im alpinen Gelände mit startender Drohne

Autonome Drohnen und Geländevergleich

Ein stationäres Drohnen-Dock ermöglicht Befliegungen ohne Pilot vor Ort. Aus LiDAR- und Photogrammetrie-Aufnahmen entstehen hochauflösende Geländemodelle.

Der Vergleich mit einer Referenzbefliegung zeigt, wo sich Gelände oder Bachbett verändert haben und welche Volumina bewegt wurden.

Befliegungen außerhalb der Sichtweite benötigen behördliche Bewilligungen; diese klären wir im Projekt.

GeoSenseAI® VerifyIn Erprobung

Sensorereignisse lösen die Befliegung automatisch aus – so liegt kurz nach einem Ereignis ein aktuelles Lagebild vor.

LiDAR- und Photogrammetrie-Befliegungen

Geländemodelle, Punktwolken und Orthofotos erstellen wir auch als eigenständige Leistung, etwa für Gefahrenkartierung, Schutzbautenplanung oder Ereignisdokumentation.

Digitaler Zwilling

Gelände, Gebäude und Infrastruktur werden in einem 3D-Modell zusammengeführt und mit Live-Messdaten verknüpft. So lässt sich abschätzen, welche Objekte von einem Ereignis betroffen sein können – als Grundlage für Planung, Übung und Einsatz.

Im 4D-WebGIS von GeoSenseAI® verbinden sich Geländemodell, Sensoren und Zeitachse zu einem Lagebild.

Zum GeoSenseAI® 4D-WebGIS →
3D-Geländemodell mit Gebäuden und markiertem Gefahrenbereich
3D-Geländemodell mit Gebäuden und markiertem Gefahrenbereich

Vom Standort zum laufenden Betrieb

  1. 01

    Standortanalyse

    Gefahrenprozess, Einzugsgebiet und Schutzziele gemeinsam klären.

  2. 02

    Messkonzept & Funkplanung

    Sensorpositionen, Messgrößen und Gateway-Standorte festlegen.

  3. 03

    Montage

    Installation im Gerinne, an der Felswand oder am Schutzbauwerk durch unser Team.

  4. 04

    Kalibrierung

    Schwellenwerte und Warnstufen gemeinsam mit Ihnen definieren.

  5. 05

    Betrieb und Wartung

    Laufende Überwachung, Wartung und Weiterentwicklung im Mietmodell.

Eigene Entwicklung

Hardware und Firmware

Entwickelt im eigenen Labor in Innsbruck; das PCT-Verfahren für die GMD®-Sensorik ist abgeschlossen.

Plattform

GeoSenseAI® verbindet Sensorik, Geodaten und KI-Auswertung in einer Webanwendung.

Forschung

Gemeinsame Entwicklung mit Forschungseinrichtungen, u. a. Universität Innsbruck, MCI und Silicon Austria Labs.

Häufige technische Fragen

Brauchen die Sensoren Strom- oder Mobilfunkanschluss?

Nein. Die Sensoren versorgen sich über Solar und Akku selbst und übertragen ihre Daten per Funk an ein Gateway, dessen Standort wir anhand der Topografie planen.

Funktionieren die Sensoren im Winter?

Die GMD®-Sensorik ist für den ganzjährigen Betrieb im alpinen Gelände ausgelegt. Konkrete Anforderungen an Ihren Standort klären wir in der Standortanalyse.

Werden bei der Personenzählung Kameras eingesetzt?

Nein. Die Zähler arbeiten mit Radarsensorik ohne Kamera und erfassen keine personenbezogenen Bilder.

Was macht die Edge-KI genau?

Sie wertet das Messsignal direkt im Sensor aus und unterscheidet typische Ereignismuster von Störsignalen wie Regen, Fahrzeugen oder Bachrauschen. Übertragen werden nur relevante Informationen.

Wer installiert und wartet das System?

Unser Team übernimmt Montage, Inbetriebnahme und Wartung. Sensorik, Plattform und Betrieb sind im Mietmodell enthalten.

Dürfen Drohnen außerhalb der Sichtweite fliegen?

Dafür sind behördliche Bewilligungen erforderlich. Wir klären sie im Projekt.

Technische Fragen zu Ihrem Standort?

Sprechen Sie direkt mit unserem Technik-Team über Messkonzept, Funkabdeckung und Montage.