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CU Hyperloop gewinnt mit TRENDnet die Tunnel Boring Competition von The Boring Company [FALLSTUDIE]

Oktober 2024


Eine Gruppe von Menschen in Warnwesten und Schutzhelmen, die um eine große zylindrische Maschine auf einer Baustelle im Freien stehen. Der Hintergrund umfasst Werkzeuge, Ausrüstung, eine Werkbank, ein Zelt und einen Lastwagen. Die Szene deutet auf eine Teamleistung oder ein Projekt hin, wobei die Gruppe für ein Foto posiert.

Das Verkehrs- und Transportwesen sind nach wie vor ein Problem für Städte auf der ganzen Welt. Hyperloop ist ein Konzept für ein Hochgeschwindigkeits-Transportsystem, das sowohl für Passagiere als auch für Fracht vorgesehen ist und den Verkehr entlasten soll. Die jährlich stattfindende Not-a-Boring Competition soll Teams herausfordern, neue und innovative Tunnellösungen zu entwickeln, die letztendlich für die Entwicklung wichtiger Infrastrukturen zur Unterstützung eines groß angelegten Hyperloop-Transitsystems genutzt werden können.

Eine große zylindrische Bohrmaschine, die für den Tunnel- und Aushubbau eingesetzt wird und auf einem weißen Holzständer unter einem blauen Vordach positioniert ist. Die Maschine hat an einem Ende eine gitterartige Struktur. Im Hintergrund sind mehrere Personen in Warnwesten und Helmen zu sehen, die auf eine Baustelle im Freien oder einen Testbereich hindeuten.Die Herausforderung

CU Hyperloop, ein Teil des College of Engineering and Applied Science an der University of Colorado Boulder, ist ein von Studenten geleitetes Tunnelvortriebsteam. Jedes Jahr nehmen Studenten aus der ganzen Welt acht Tage lang am jährlichen Tunnelbohrwettbewerb für Studenten von The Boring Company, der Not-a-Boring Competition, in Bastrop, Texas teil. Der Sieger des Wettbewerbs wird anhand der Geschwindigkeit und der Länge, mit der das Team einen horizontalen Tunnel bohren kann, ermittelt.

Mikrocontroller und Mikrochips in der Tunnelvortriebsmaschine (TVM) von CU Hyperloop steuerten und bewegten verschiedene Teile der Maschine, wie z. B. das Vortreiben der Maschine, die Temperaturüberwachung und das Drehen des Schneidkopfs. Das Team von CU Hyperloop benötigte eine robuste Lösung, die es den Mikrocontrollern ermöglicht, miteinander vernetzt zu werden und in der gesamten TVM miteinander zu kommunizieren, die gleichzeitig auch Vibrationen, Trümmern und mehr standhält.
Zwei Personen arbeiten an einer großen zylindrischen Bohrmaschine, die teilweise mit Motoren, Verkabelung und Strukturelementen bestückt ist. Eine Person hält ein Werkzeug, während die andere assistiert.

Die Lösung

Die mit einem Hauptrechner verbundenen Mikrocontroller bildeten ein Mini-Internet, über das die TVM gesteuert werden konnte. Die Mikrocontroller und die Bordcomputer waren bereits über Ethernet-Kabel miteinander verbunden. Vor diesem Hintergrund entschied das Team von CU Hyperloop, dass eine Netzwerk-Switch-Lösung ideal wäre.

CU Hyperloop entschied sich schließlich für den industriellen 6-Port-Gigabit-PoE+-DIN-Rail-Switch 12-56 V, Modell TI-PG62B, von TRENDnet, da er sich durch eine Vielzahl von Faktoren auszeichnet, wie z. B. seine Widerstandsfähigkeit gegenüber Witterungsbedingungen, die kompakte Größe, die einfache Installation und die variable Spannungsfunktion mit Überlastungsschutz.

Ein industrieller Switch TI-PG62B von TRENDnet, der in einem komplexen Setup von Kabeln und Geräten installiert ist. Der Switch wird mit einer kreisförmigen Vergrößerung hervorgehoben, die seine Anschlüsse und Anschlüsse zeigt. Er ist auf einem Metallrahmen montiert, der von verschiedenen Kabeln und Komponenten umgeben ist, was auf seinen Einsatz in einer industriellen Umgebung hinweist. Auf dem Schalter ist der Text "TRENDnet" sichtbarDer industrielle Switch TI-PG62B von TRENDnet wurde zum Zentrum der Ethernet-Kommunikation der TVM und ermöglichte der Software des Teams im Laufe der Bohrarbeiten eine effektive Kommunikation mit der TVM. Die industriellen Stromanschlüsse wurden in das eigene Stromverteilungssystem der TVM integriert und ermöglichten eine sichere und effiziente Prüfung und Integration in die TVM.

Das Stromverteilungssystem versorgte sowohl die TVM als auch die Baustelle des Teams, einschließlich des Not-Aus-Schalters für den Fall eines mechanischen oder elektrischen Sicherheitsrisikos. Es wurden mehrere Tests durchgeführt, um dessen Funktionsfähigkeit und Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Die Notabschaltung funktionierte durchgängig, wenn eine sofortige Stromabschaltung der TVM erforderlich war.
Eine große zylindrische Bohrmaschine, die auf einer belebten Baustelle mit einem Kran mit Gurten und Seilen angehoben wird. Zahlreiche Arbeiter in gelben Warnwesten und Schutzhelmen sind anwesend, einige beobachten, andere aktiv arbeiten. Das Gelände ist mit verschiedenen Geräten und Materialien gefüllt, darunter Paletten, Container und Werkzeuge. Der Himmel ist bedeckt, im Hintergrund sind Zelte und Bäume zu sehen.

Das Ergebnis

„Die industriellen Netzwerk-Switches und Stromversorgungen funktionierten hervorragend – sie waren sehr witterungsbeständig und ließen sich leicht installieren, mit Strom versorgen und einrichten, ohne zu viel Platz zu beanspruchen. Die variable Spannungsoption funktionierte perfekt, um den Strom unseres Generators herunterzuregeln und umzuwandeln.

„Die Switches waren an typisch heißen, feuchten Tagen in Texas und trockenen Nächten in Colorado bei Minusgraden an der Rückseite der TVM angebracht. Die Switches von TRENDnet waren sehr robust und überstanden auch Schweißarbeiten, Funkenflug und Schmutz in der Nähe ohne Ausfälle.

„Unser Team belegte dieses Jahr den zweiten Platz im Wettbewerb und war das beste amerikanische Team. Außerdem gewann das Team den Innovationspreis für unser aufblasbares Greifersystem, das die Maschine unterirdisch verankert. Die Netzwerk-Switches und Stromversorung von TRENDnet waren für den Erfolg unseres Teams von entscheidender Bedeutung.“

Zaphod A. Schmidt
Teamleiter CU Hyperloop

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