Monir Precision Monitoring setzt digitale Zwillinge für Stadtentwicklungsprojekt in Toronto ein

Schutz kritischer Schienenverkehrsinfrastruktur - Torontos historischer Distillery District, ein für seine Straßenfeste und den jährlichen Weihnachtsmarkt bekanntes Geschäfts- und Wohnviertel, entwickelt sich zu einem der erfolgreichsten und einzigartigsten Revitalisierungsprojekte der Stadt.

Ein Beitrag dieser städtischen Sanierung ist die Luxus-Eigentumswohnanlage 31 Parliament Street, die entlang des Bahnkorridors Union Station Rail Corridor (USRC) gebaut wird. Das neue 41-stöckige, energieeffiziente Gebäude mit gemischter Nutzung befindet sich in strategisch günstiger Lage in unmittelbarer Nähe zu öffentlichen Verkehrsmitteln und nur wenige Geh- und Fahrradminuten von der Uferpromenade, trendigen Lifestyle-Einrichtungen, Fachgeschäften und üppigen Grünflächen und Parks entfernt – der Inbegriff von Komfort und nachhaltigem Wohnen.

Während des Baus des Gebäudes wurde Monir Precision Monitoring beauftragt, die Abstützung der Aushubstelle und der USRC-Schieneninfrastruktur zu überwachen, um die kritische Schieneninfrastruktur vor Verschiebung und Betriebsunterbrechung zu schützen. Mit mehr als 6,4 Kilometern Bahnstrecke, 14 Gleisen und zugehörigen Weichen und Bahnsteigen werden auf dem USRC täglich 300.000 Menschen von und nach Toronto befördert. Die Offenhaltung dieses wichtigen Pendlerkorridors war während der gesamten Entwicklung der 31 Parliament Street von entscheidender Bedeutung. „Wir entwickelten einen Instrumentierungsplan, um sowohl die Verschiebung der Schieneninfrastruktur als auch die Aushubstelle mithilfe unzähliger Prismen überwachen zu können, die von einem automatisierten Tachymeter abgelesen werden“, sagte Samantha Ford, President bei Monir.

Neue Maßstäbe bei IoT-Sensordaten

Das Bauland befindet sich auf einer künstlichen Aufschüttung. Jahrhunderte zuvor wurde die Uferlinie verändert und Abfallmaterial in das Gebiet gekippt, was zu erschwerten Bedingungen bei den Aushubarbeiten führte. Die feuchte Bodenstratigrafie in Verbindung mit der Nähe des Bauwerks zum USRC machte strenge Auflagen und Genehmigungen auf mehreren Ebenen erforderlich, um die bauliche Integrität des Gebäudefundaments gewährleisten zu können und gleichzeitig Auswirkungen auf die Schieneninfrastruktur zu vermeiden. „Die Überwachungsauflagen waren streng und die für das automatische Überwachungssystem geschaffenen Gefälle von der Schieneninfrastruktur bis zur Oberseite der Aushubstelle sorgten für komplizierte Sichtlinien“, so Ford. Bisherige digitale Überwachungslösungen waren nicht effizient oder umfassend genug, um diese Anforderungen erfüllen zu können oder einen Mehrwert für das Projekt zu schaffen. „[Diese Softwareanwendungen] waren auch schwieriger in die Sensoren zu integrieren, ihre grafische Darstellung war nicht ausreichend gut und sie boten keine anpassbare Berichterstattung“, erklärte Ford weiter.

Bei ihrem Bestreben nach Erweiterung der Grenzen ihrer IoT-Sensordaten (Internet der Dinge) erkannte Monir, dass eine Technologie benötigt wurde, mit der die Instrumentendaten in einer noch ganzheitlicheren digitalen Umgebung genutzt werden können. Das Projektteam wollte eine noch stärker integrierte Technologielösung finden, bei der Reality Modeling, mobile Kartierung und Sensordatenmanagement kombiniert werden können, um virtuellen Kontext und Echtzeit-Einblicke für das Treffen proaktiver Entscheidungen bereitzustellen. Für die digitale Simulation und Visualisierung der Aushub- und Bauarbeiten und deren Auswirkungen auf die Schieneninfrastruktur benötigte Monir eine intelligente Infrastrukturüberwachungssoftware, die Daten von IoT-Sensoren und anderen vernetzten Geräten auf einer einzigen Plattform zusammenführt.

iTwin IoT bietet einen Mehrwert

Monir nutzt seit 2017 sensemetrics und verwendete daher für die Standard-IoT-Überwachung zunächst sensemetrics von Bentley. Die Einführung von iTwin IoT bot dem Unternehmen dann Funktionen für digitale Zwillinge zur Visualisierung der Baustelle während des gesamten Bauprozesses. „Mit der neuen Bentley-Software iTwin IoT bot dieses Projekt Monir die einmalige Gelegenheit, den Mehrwert des Moduls für digitale Zwillinge bei bestehenden IoT-Überwachungsprozessen zu testen“, sagte Ford. Durch die Upgrade-Funktion für die vorhandene sensemetrics-Software konnten alle Projektüberwachungsdaten nahtlos auf die iTwin IoT-Plattform migriert und das Potenzial digitaler Zwillinge erschlossen werden. Durch die Arbeit in der Umgebung für digitale Zwillinge von Bentley konnte Monir zudem iTwin Capture und OpenGround integrieren, wodurch neben den IoT-Sensordaten auch Reality Modeling und Bohrlochdaten angezeigt werden konnten.

Durch den Einsatz der integrierten Lösung für digitale Zwillinge vereinfachte sich das Datenmanagement von Monir und die Visualisierung des Projektstatus konnte ebenfalls verbessert werden. Durch die Kombination von Zeitrafferaufnahmen mehrerer Drohnenflüge und iTwin Capture konnte Monir erfolgreich aus der Ferne überwachen und digital betrachten, wie sich die Bedingungen im Laufe der Zeit veränderten. „Nach der Verarbeitung der Daten in iTwin Capture haben wir sie mit iTwin IoT verknüpft“, so Ford. Mit der Integration des IoT-Sensorlayouts in das Modul für digitale Zwillinge konnte Monir seine Sensordaten in einer Umgebung für digitale Zwillinge anzeigen lassen, die Geländebedingungen besser nachvollziehen und Bereiche mit Warnmeldungen basierend auf den Schwellenwerten verfolgen, die für die Überwachungsprismen vor Ort festgelegt wurden. Durch die Nutzung der Funktionen für digitale Zwillinge von iTwin IoT konnte Monir seine Instrumentierungsdaten im vollständigen Kontext der aktuellen und historischen Geländebedingungen und im Vergleich zu geotechnischen Plänen visualisieren.

Fortschritt in der IoT-Überwachung durch Machbarkeitsnachweis für digitalen Zwilling

Durch den Einsatz der iTwin IoT-Plattform für die Verwaltung und Visualisierung von Instrumentierungsdaten konnte die Effizienz des Betriebs von Monir um mehr als 40 % verbessert werden. Die Lösung für digitale Zwillinge verkürzte die Projektlaufzeit um sechs Monate und minimierte vor Ort den Bedarf an Baggern, Muldenkippern, Mobilkränen und Dieselkraftstoff, was sich positiv auf die Umwelt auswirkte. „Der Zeitplan für das Projekt sah ca. 5.000 Arbeitsstunden vor. Es konnte jedoch schon nach knapp 2.000 Stunden abgeschlossen werden, was zum Teil der Bentley-Technologie zu verdanken ist, die vor Ort mehr als die Hälfte der Zeit – grob geschätzt etwa 60 % – einsparte“, erklärte Ford. Durch den schnellen Zugriff auf Kalibrierungsdokumente für die Instrumentierung und die Echtzeit-Einblicke in den Projektstatus und die potenziellen Probleme konnte Monir proaktiv Entscheidungen treffen und schnell auf Kundenanforderungen reagieren. Jetzt kann der Kunde Aushubarbeiten schneller ausführen und bauen, was Monate und Millionen im Bauzeitplan spart.

Digitale Zwillinge sind in der IoT-Überwachungsbranche relativ neu. Monir präsentierte ihre Vorteile als Machbarkeitsnachweis im Projekt 31 Parliament Street. Die Arbeit in einer Umgebung für digitale Zwillinge ermöglichte verglichen mit der kurzsichtigen Darstellung, die einzelne Sensoren allein bieten, einen ganzheitlichen Projektüberblick und schützte die unverzichtbare USRC-Infrastruktur für den öffentlichen Nahverkehr. „Die Gewährleistung der Sicherheit der Schienenverkehrsinfrastruktur während der Bauarbeiten war eine wichtige Anforderung, die wir [erfüllen und] so die Kosten allein in unserem Bereich um 1 Million USD senken konnten. Damit hat sich die automatisierte Überwachung als umsetzbare und wichtige Möglichkeit zur Senkung von Kosten und zur Bereitstellung zuverlässiger Daten für die Gewährleistung der Sicherheit der Schienenverkehrsinfrastruktur erwiesen“, erklärte Ford weiter. Mit der Technologie für digitale Zwillinge von Bentley konnte Monir während des gesamten Projekts die nächsten Schritte proaktiv bewerten und die sichere Durchfahrt der Züge entlang des Korridors gewährleisten, wodurch eine wichtige Pendlerverkehrsader für den Geschäftsbetrieb offen blieb. „Obwohl unser Einsatz von iTwin IoT bei diesem speziellen Projekt ein Machbarkeitsnachweis war, sehen wir ein großes Potenzial für unsere Kunden, diese Vorteile schnell erleben zu können“, sagt Ford.

Projektübersicht

Unternehmen: Monir Precision Monitoring
Lösung: Vermessung und Überwachung
Standort: Toronto, Ontario, Kanada

Projektziele:

• Vermeidung einer Unterbrechung des Schienenverkehrs während des Baus eines neuen Wohnkomplexes.
• Integration von digitalen Zwillingen in IoT-Überwachungsprozesse als Machbarkeitsnachweis für zukünftige Projekte.

Projektspezifisches Playbook: iTwin Capture, iTwin IoT, MicroStation, OpenGround

Kurzinformation

• 31 Parliament Street ist ein neuer Wohnkomplex, der im Distillery District von Toronto gebaut wird und sich in unmittelbarer Nähe zum belebten Union Station Rail Corridor befindet.
• Monir wurde mit der Überwachung der Abstützung der Aushubstelle und der Verschiebung der Schieneninfrastruktur während des Baus des Gebäudes beauftragt.
• Mit der Nutzung von iTwin IoT setzte Monir erstmals innerhalb seiner bestehenden Überwachungsabläufe digitale Zwillinge für die Visualisierung und Bewertung des Projektstandorts ein.

ROI

• Durch den Einsatz von Bentleys Plattform für digitale Zwillinge zur Verwaltung und Visualisierung der Sensordaten konnte die betriebliche Effizienz um 40 % gesteigert werden.
• Mithilfe der Software konnten 3.000 Stunden Arbeitszeit für Gutachten vor Ort eingespart und der Zeitrahmen des Projekts um sechs Monate verkürzt werden.

Autorin: Aude Camus ist Senior Product Marketing Manager, Reality Modeling, Roads and Bridges, bei Bentley Systems. Sie ist Absolventin der SKEMA Business School in Frankreich und verfügt über fast 15 Jahre Erfahrung im Vertrieb und Marketing von Ingenieur- und Geodatensoftware. Sie ist unter Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein! erreichbar. (Bild Bentley Systems)

Weitere Informationen: https://de.bentley.com