Video-Dokumentation von Baustellen

Fernüberwachung mit LTE-Funktechnik

Wer seine Baustellen aus der Ferne im Blick behalten will, kann das heute recht zuverlässig auf Basis der Mobilfunktechnik LTE und einer Outdoor-Überwachungskamera realisieren. Gleichzeitig lässt sich mit solchen Systemen auch der Baufortschritt recht gut dokumentieren. Hierzu ist allerdings eine solide Planung und Dimensionierung sinnvoll – insbesondere, wenn am Überwachungsort keine Stromversorgung vorhanden ist. Birnstiel EDV & Kommunikation aus Zorneding bei München hat im Mai 2017 mal wieder im Auftrag eines Kunden so ein autarkes System geplant, zusammengestellt und auf einer Baustelle schlüsselfertig installiert.

Rund-um-die-Uhr-Betrieb

Herzstück der aktuellen Lösung sind ein robuster 4G-LTE-Mobilfunk-Router und eine wasserdichte Netzwerk-Videokamera mit zuschaltbaren Infrarot-LEDs zum Einsatz während der Nachtstunden. Ergänzt wird dieses System durch Solar-Panels, eine Hochleistungs-Batterie, einen Laderegler und eine wasserdichte Outdoor-Box zur witterungsbeständigen Unterbringung aller Systemkomponenten. Installiert wurde diese Lösung vom Systemhaus Birnstiel EDV & Kommunikation Mitte Mai 2017 auf einer neu eingerichteten Großbaustelle in München. Während der nächsten voraussichtlich 24 Monate soll mindestens stündlich ein Videobild von der Baustelle zu einem Datenserver übertragen und archiviert werden. Auf dieser Basis entsteht unter anderem eine Zeitraffer-Dokumentation des Baufortschritts. Zudem ist es jederzeit möglich, dass sich der Bauunternehmer per Smartphone oder PC auf seine Baustellenkamera aufschaltet, um dort spontan nach dem Rechten zu schauen. Sollte die Kamera öffentliche Bereiche oder private Nachbargebäude im Blickfeld haben, lassen sich diese natürlich entsprechend digital maskieren (ausblenden). Schließlich können bei Bedarf spezielle Überwachungsalgorithmen dafür sorgen, dass die Kamera während frei definierbarer Baustellen-Ruhephasen automatisch per LTE-Datenübertragung oder SMS eine Alarmierung absetzt, wenn ungewöhnliche Bewegungen im Videobild erfasst werden.

Damit so ein System das ganze Jahr über autark funktioniert, benötigt es eine leistungsstarke Batterie und Solarzellen zur kontinuierichen Nachladung. Die Batterie muss so bemessen sein, dass sie auch im tiefsten Winter bei hohen Minusgraden und einer Woche komplett fehlender Sonneneinstrahlung nicht in die Knie geht. Die Solarpanels müssen zudem dafür sorgen können, dass die Batterie auch im Winter nach nur wenigen Sonnenstunden komplett aufgeladen ist.

Sorgfältige Systemdimensionierung

Für das aktuelle Baustellen-Überwachungsprojekt waren folgende Systemparameter die bestimmenden Faktoren:

• Der LTE-Router von Teltonika hat im Einsatz ohne der ebenfalls integrierten WLAN-Technik eine typische maximale Dauerleistungsaufnahme von cirka 4 Watt.
• Die Full-HD-IP-Kamera von Foscam kommt im 24-Stunden-Dauereinsatz samt automatisch zugeschalteten Infrarot-LEDs für den Nachtbetrieb ebenfalls mit einer durchschnittlichen Leistungsaufnahme von unter 4 Watt aus.

Für die Worst-Case-Betrachtung hat Birnstiel EDV & Kommunikation eine Woche Dauerbetrieb ohne jedwede Nachladung angesetzt und weitere 30 Prozent Energiereserve eingeplant.

Auf dieser Basis erhielt das Outdoor-LTE-Kamerasystem eine wartungsfreie GEL-Batterie mit einer Nennleistung von mehr als 1600 Wattstunden (140 Ah bei 12 Volt). Diese Batterie muss natürlich auch im Winter sehr schnell nachladbar sein. Im schlimmsten Fall sollte das System in der Lage sein, in nur drei bis vier Sonnenstunden eine nahezu leere Batterie vollständig aufzuladen. Deshalb hat sich Birnstiel EDV & Kommunikation in Absprache mit seinem Kunden dafür entschieden, dass vier jeweils einen Quadratmeter große Solar-Panels mit jeweils 160 Watt Spitzenleistung zum Einsatz kommen. Diese Panels wurden im Hinblick auf den Winter-Einsatz mit Schneefall und sehr flacher Sonneneinstrahlung bewußt extrem steil mit 45 Grad Neigung aufgeständert. Zum Laden der Speicherbatterie kommt ein leistungsfähiger Solar-Regler von Victron Energy zum Einsatz.

Einsatz auf benachbartem Parkhausdach

Das Baustellen-Überwachungssystem von Birnstiel EDV & Kommunikation wurde im Mai 2017 auf einem Parkhausdach neben einer neuen Baustelle im Münchner Norden installiert und in Betrieb genommen. Mit Ausnahme der Solar-Panels und der IP-Kamera befinden sich alle Systemkomponenten einschließlich Batterie in einer entsprechend dimensionierten komplett wasserdichten Outdoor-Box, die unmittelbar neben den Solar-Panels aufgestellt wurde. Nachdem die Kamera am Bildrand den öffentlichen Bereich erfasst und auch ein Nebengebäude zu sehen ist, hat Birnstiel EDV & Kommunkation diese Bereiche digital maskiert. Damit ist auch der Datenschutz von Nachbarn sowie von Personen und Fahrzeugen im öffentlichen Bereich voll und ganz erfüllt. Inzwischen hat das LTE-Baustellen-Überwachungssystem bereits mehrmals erfolgreich unter Beweis stellen können, dass es Unwetter und Starkregen problemlos meistert – so beispielsweise auch am 30. Juli und am 1. August.

Text und Fotos: Peter Pernsteiner