AT506776A2

AT506776A2 - Anlage zur manipulationssicheren lecküberwachung von tankstellen

Info

Publication number: AT506776A2
Application number: AT0067708A
Authority: AT
Original assignee: Valoreh Gmbh
Priority date: 2008-04-30
Filing date: 2008-04-30
Publication date: 2009-11-15

Description

PATENTANWALT BSPli-TMl DR.TECHN. ANDREAS WEISER EUROPEAN PATENT AND TRADEMARK ATTORNEY A-l 130 WIEN HIETZINGER HAUPTSTRASSE 4 02328 VALOREH GmbH A-6020 Innsbruck (AT)

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage zur manipulationssicheren Lecküberwachung von Tankstellen mittels Lecksensoren.

Aktuelle gesamt-europäische Umweltschutzbestimmungen schreiben die kontinuierliche Überwachung der Installationen von Tankstellen auf mögliche Lecks vor, um ein Austreten von Kraftstoff sofort zu erkennen und Kontaminationen des Erdreichs zu verhindern. Dazu werden derzeit eine Vielzahl von Lecksensoren eingesetzt, die an den einzelnen Tanks, Leitungen, Zapfsäulen usw. angebracht und über entsprechende Verbindungsleitungen mit einer Alarmzentrale verbunden werden. Die Lecksensoren sind in der Regel Drucksensoren, welche auf einen Druckabfall in druckbeaufschlagten Hohlräumen um die zu überwachenden Tanks oder Fluidleitungen ansprechen.

Dabei ergibt sich das Problem, daß das Betriebspersonal auf der Tankstelle häufig nicht mit dem Umweltschutzverantwortlichen, in der Regel dem Eigentümer, ident ist, z.B. bei Pachttankstellen. So kann es passieren, daß ein Pächter bei Auftreten eines Leckalarmes den Alarm ignoriert oder die Lecksensoren sogar außer Kraft setzt, um eine langwierige Betriebsunterbrechung durch die Leckursachenforschung, welche häufig umfangreiche Grabarbeiten erfordert, und damit verbun- TEL.: (+43 1) 879 17 06 · FAX: (+43 1) 879 17 07 · EMAIL: MAIL@PATENTE.NET WEB: WWW.PATENTE.NET ERSTE BANK: 038-56704 BLZ: 20111 · IBAN: ATI 02011100003856704 · BIC: GIBAATWW · VAT: AT U 53832900 dene finanzielle Einbußen zu vermeiden. Die damit einhergehende Gefahr für den Umweltschutz ist evident.

Die Erfindung setzt sich zum Ziel, eine Lecküberwachungsanlage für Tankstellen zu schaffen, welche gegenüber Manipulationsversuchen so weit wie möglich geschützt ist, um dem Umweltschutzverantwortlichen die Wahrnehmung seiner Pflichten zu erleichtern und die Betriebsfähigkeit der Anlagen zu erhalten. Dieses Ziel wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß jeder Lecksensor mitsamt einem Funksender und einer Speisebatterie in einem Gehäuse verkapselt ist und einen Knoten eines drahtlosen Netzwerks bildet, welches einen Sammelknoten zum Empfang der Funkmeldungen der Lecksensoren enthält.

Die erfindungsgemäße Anlage zur Lecküberwachungs bietet hohen Schutz gegenüber Manipulationsversuchen auf mehreren Ebenen: Zum einen gibt es keine drahtgebundenen Verbindungsleitungen mehr, welche unterbrochen oder kurzgeschlossen werden könnten, um die Lecksensoren außer Kraft zu setzen oder zu überbrücken. Zum anderen ist jeder Lecksensor eine autarke Einheit mit einer eigenen Stromversorgung und durch Verkapselung vor Eingriffsversuchen geschützt. Schließlich läuft der gesamte Meldungsverkehr über ein drahtloses Netzwerk; ein Eingriff in den Meldungsverkehr ist nur mit umfangreichen technischen Kenntnissen und Mitteln bewerkstelligbar, so daß ein Fremdeingriff nahezu auszuschließen ist. Die mit der Erfindung erreichbare Manipulationssicherheit genügt im Ergebnis strengsten Umweltschutzauflagen und bietet dem Verantwortlichen erstmals die Möglichkeit, seinen Pflichten konsequent und nachweislich nachzukommen.

Darüber hinaus bietet der Einsatz eines drahtlosen Netzwerkes zur Lecküberwachung auch enorme Kosteneinsparungen bei der Errichtung und Wartung der Tankstelle: Herkömmliche drahtgebundene, fremdgespeiste Lecksensoren erfordern das Verlegen von mehreren hundert Metern von Leitungen pro Tankstelle und müssen zu Überprüfungs- und Wartungszwecken überdies zugänglich bleiben, was kostspielige Zugangsschächte im Erdreich bedingt; auf all dies kann mit der Erfindung verzichtet werden, ohne Abstriche in der Sicherheit hinzunehmen. Für das drahtlose Netzwerk können alle bekannten Netzwerktechniken verwendet werden, z.B. Datenfunknetze, Mobiltelephonnetze usw. Der Sammelknoten kann auch räumlich von der Tankstelle entfernt und beispielsweise durch die Basisstation eines Schnurlos- oder Mobiltelephonnetzes gebildet sein, in welchem Fall die Lecksensoren die Mobilstationen des Schnurlos- bzw. Mobiltelephonnetzes bilden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das drahtlose Netzwerk jedoch ein tankstellenlokales Netzwerk, besonders bevorzugt nach dem WLAN-Standard, wodurch in den Lecksensoren Funksender geringer Reichweite mit entsprechend geringem Stromverbrauch verwendet werden können. Dadurch kann eine hohe Lebensdauer der Lecksensoren erreicht werden.

Der Sammelknoten des drahtlosen Netzwerkes kann eine eigene Alarmvorrichtung enthalten, z.B. eine Sirene. Bevorzugt ·· ·· · ·· ·· ·· • · · · · t ·· 9 9 9

wird vorgesehen, daß die drahtlosen Netzwerke mehrerer Tankstellen über ein tankstellenübergreifendes Netzwerk verbunden sind, über welches die Sammelknoten die Funkmeldungen an eine gemeinsame Auswertezentrale senden. Auf diese Weise können von einem zentralen Punkt mehrere Tankstellen gleichzeitig überwacht werden. Überdies ist die Auswertezentrale aufgrund ihrer Entfernung vor Zugriffen geschützt.

Die Anschaltung der Sammelknoten an die Auswertezentrale kann auf jede in der Technik bekannte Art und Weise erfolgen, beispielsweise über drahtgebundene Daten- oder Telephonnetze. Bevorzugt erfolgt die Anschaltung über das Internet, und besonders bevorzugt über ein Mobiltelephonnetz. So können die Sammelknoten beispielsweise selbst als Mobilstationen eines Mobiltelephonnetzes ausgebildet sein, und die Auswertezentrale ist im Mobiltelephonnetz beheimatet oder über ein daran angeschlossenes Telephonnetz oder das Internet angebunden, so daß auf bestehende Infrastrukturen zurückgegriffen werden kann.

Die Manipulationssicherheit der Anlage kann noch weiter erhöht werden, wenn gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der Meldungsverkehr im drahtlosen Netzwerk in an sich bekannter Weise verschlüsselt wird.

Bevorzugt sind die Lecksensoren vom Sammelknoten bzw. der Auswertezentrale aus fernabfragbar, sodaß regelmäßige Prüfungen der Funktionsfähigkeit der Leckwarnanlage oder auch jederzeit Einzelprüfungen vorgenommen werden können. • · Μ · • · • · · · ····.# £»«_·· · • · · · · « ^ · · · ·

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Lecksensoren periodisch Statusmeldungen an den Sammelknoten bzw. die Auswertezentrale absetzen und dazwischen bevorzugt in einen stromsparenden Ruhemodus verfallen. Dadurch kann eine kontinuierliche Funktionsüberwachung der Anlage („watch dog"-Funktion) sichergestellt werden. Im einfachsten Fall erübrigen sich damit auch Empfangsteile in den Lecksensoren; es sind lediglich die Funksender erforderlich. Wenn die Lecksensoren zwischen den Sendezyklen überdies in einen stromsparenden Ruhemodus verfallen, kann eine hohe Lebensdauer der Speisebatterien erreicht werden.

In jedem Fall ist es besonders günstig, wenn die Lecksensoren im Falle eines Lecks optional auch von sich aus eine Funkmeldung an den Sammelknoten bzw. die Auswertezentrale absetzen, so daß Sofortmaßnahmen ergriffen werden können.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die für Tankstellen mit doppelwandigen Fluidleitungen oder Tanks bestimmt ist, sind die Lecksensoren Drucksensoren zur Drucküberwachung der Doppelwand-Zwischenräume. Die erfindungsgemäßen drahtlosen Drucksensoren können ohne zusätzliche Erdarbeiten direkt an den unterirdischen Tanks und Leitungen zu den Zapfsäulen angebracht werden.

Die Drucksensoren können auf jede in der Technik bekannte Art manipulationssicher verkapselt werden. Besonders günstig ist es, wenn das Gehäuse jedes Lecksensors durch ein Vergußmaterial gebildet ist, in welches die Komponenten des Lecksen- sors unter Freilassung des Meßelements des Leck- bzw. Drucksensors fluiddicht eingebettet sind, was einen besonders guten Schutz für den unterirdischen Einsatz darstellt.

Bevorzugt wird für den Lecksensor ein Gehäuse verwendet, das explosionsfest nach dem CE-ATEX-Standard für Zone 0 ist, um den hohen Sicherheitsanforderungen von Tankstellen zu genügen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den beigeschlossenen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Lecküberwachungsanlage für eine Tankstelle;

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines der Lecksensoren der Anlage von Fig. 1; und

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines tankstellenübergreifenden Netzwerks zur Lecküberwachung mehrerer Tankstellen.

Fig. 1 zeigt beispielhaft eine Tankstelle 1 mit drei unterirdischen Tanks 2, welche über Fluidleitungen 3 Zapfsäulen 4 speisen. Die Tanks 2 und die Fluidleitungen 3 sind zur Lecksicherung doppelwandig ausgeführt, wobei die Doppelwand-Zwischenräume 4 (nur bei den Tanks gezeigt, bei den Fluidleitungen zwecks Übersicht nicht dargestellt) evakuiert oder druckbeaufschlagt werden, wie dem Fachmann bekannt. Ein Druckanstieg oder -abfall in den Zwischenräumen 4 weist damit auf ein Leck in der Innen- und/oder Außenwand des Tanks 2 bzw. der

Fluidleitung 3 hin. ·· ·· • Φ Φ Φ 0000 0 ·~0 0 · · 0 0 0 0 0 0 0 & · ·· ·

Bei dem gezeigten Beispiel sind die Lecksensoren 5 daher Drucksensoren, welche den Druck in den entsprechenden Zwischenräumen 4 überwachen. Anstelle von Drucksensoren könnten auch beliebige andere Arten von Lecksensoren 5 verwendet werden, beispielsweise Feuchtigkeitssensoren, Kohlenwasserstoff-Sensoren, Sensoren zur Messung der Dielektrizitätskonstante des Erdreichs, Füllstandssensoren für Auffangwannen, usw.

Die Lecksensoren 5 sind drahtlose, autarke Einheiten und bilden Knoten eines drahtlosen Netzwerkes 6, in dem sich auch ein drahtloser Sammelknoten 7 zum Empfang der Funkmeldungen der Lecksensoren 5 befindet. Die Lecksensoren 5 können nur mit dem Sammelknoten 7 oder auch untereinander Meldungen austau-schen; optional könnte einer der Lecksensoren 5 die Funktion des Sammelknotens 7 übernehmen.

Der Sammelknoten 7 steht mit einer Alarmeinrichtung 8 in Verbindung, beispielsweise einer Alarmsirene oder einem Lichtsignal, und gibt einen Leckalarm bei Ansprechen einer der Lecksensoren 5 ab. Alternativ oder zusätzlich kann der Sammelknoten 7 über einen drahtgebundenen Signalweg 9 und/oder einen drahtlosen Signalweg 10 mit einer entfernten Auswertezentrale in Verbindung stehen, wie weiter unten noch näher erläutert wird.

Fig. 2 zeigt den Innenaufbau eines der Lecksensoren im Detail. Der Lecksensor 5 ist mit allen seinen Komponenten in einem druck- und fluiddichten Gehäuse 11 verkapselt, das bevorzugt auch explosionsfest nach dem CE-ATEX-Standard für „Zone ·· ·· · t« ·· • · · · · · · · ·· · • · · · · · ·· · · ·· • · ♦ · ····_» £>«_·· · • · · ♦ ··<-»· · · · 0" ausgeführt ist. Unter „CE-ATEX"-Standard werden hier die EU-Richtlinien 1994/9/EG und 1999/92/EG verstanden, welche u.a. Normen über die Explosionsfestigkeit enthalten. Das Gehäuse 11 kann im einfachsten Fall auch durch ein Vergußmaterial gebildet sein, in welches die Komponenten des Lecksensors 5 eingebettet sind.

In dem Gehäuse 11 sind ein Druckwandler 12 zusammen mit einem daran angeschlossenen Funksender 13 und einer Speisebatterie 14 untergebracht. Das Gehäuse 11 bietet das druckempfindliche Meßelement 12' des Druckwandlers 12 nach außen hin frei, beispielsweise indem das Vergußmaterial des Gehäuses dort freigelassen ist, den Druckwandler sonst aber fluiddicht einbettend umschließt.

Ein Zeitgeber 15, z.B. ein Watch-Dog, schaltet über ein Relais 16 den Funksender 13 periodisch ein, damit dieser eine Funkmeldung über das drahtlose Netzwerk 6 abgibt. Die Funkmeldung kann den Status des Lecksensors (z.B. „bereit", „Leckalarm", „Manipulationsversuch", „defekt" usw.) enthalten. Zwischen den Funkmeldungen verfällt der Lecksensor 5 in einen stromsparenden Ruhemodus, in welchem lediglich z.B. der Zeitgeber 15 stromversorgt ist. Zusätzlich oder alternativ kann der Druckwandler 12 den Funksender 13 bei Detektieren eines Lecks aus dem Ruhemodus „aufwecken".

Alternativ oder zusätzlich kann der Lecksensor 5 fernab-fragbar sein, in welchem Fall der Funksender 13 auch einen Empfangsteil aufweist, der ständig in Empfangsbereitschaft ist ·· ·· · ·· ·· ·· * · · ·· · ·· «· · * · · ··· ··· ··· • · · · <>·_·· · • · · · · · -¾ · ·· · und bei Empfangen einer entsprechenden Abfragemeldung das Absetzen einer Funkmeldung veranlaßt. Für die Kommunikation zwischen den Lecksensoren 5 und dem Sammelknoten 7 kann jedes beliebige Funkprotokoll verwendet werden. Bevorzugt ist das drahtlose Netzwerk 6 ein tankstellenlokales Netzwerk nach dem WLAN-Standard. Unter „WLAN-Standard" werden hier die IEEE-Netzwerkstandards der Familie IEEE 802.x verstanden.

Bevorzugt wird der gesamte Meldungsverkehr im drahtlosen Netzwerk 6 verschlüsselt, wofür alle in der Technik bekannten kryptographischen Verfahren eingesetzt werden können.

Fig. 3 zeigt, daß die tankstellenlokalen Netzwerke 6 mehrerer Tankstellen 1 über ein tankstellenübergreifendes Netzwerk 18 miteinander verbunden werden können, in welchem sich eine gemeinsame Auswertezentrale 19 befindet. Über das tank-stellenübergreifende Netzwerk 18 können die Sammelknoten 7 der tankstellenlokalen Netzwerke 6 Funkmeldungen an die Auswertezentrale 19 absetzen oder von dieser Abfrageanforderungen empfangen.

Das tankstellenübergreifende Netzwerk 18 kann sich abschnittsweise aus mehreren Netzwerken zusammensetzen, beispielsweise aus Mobiltelephonnetzen, Telephonnetzen und dem Internet. So können die Sammelknoten 7 der tankstellenlokalen Netzwerke 6 beispielsweise Mobilstationen von Mobiltelephonnetzen sein, an welch letztere die Auswertezentrale 19 über das Internet, Telephon- und/oder Datennetze angeschlossen ist. ·· ♦ ·· ·· ·· • · t · · · «· · 9 ·· • · · · · · · «.· 1 f \« _ · · · • ♦ · · ♦ · XV· φ · 9

Falls gewünscht, können sich mehrere benachbarte Tankstellen 1 ein gemeinsames drahtloses Netzwerk 6 mit einem gemeinsamen Sammelknoten 7 teilen.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern umfaßt alle Varianten und Modifikationen, die in den Rahmen der angeschlossenen Ansprüche fallen .

Claims

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Λ Patentansprüche 1. Anlage zur manipulationssicheren Lecküberwachung von Tankstellen mittels Lecksensoren, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Lecksensor (5) mitsamt einem Funksender (13) und einer Speisebatterie (14) in einem Gehäuse (11) verkapselt ist und einen Knoten eines drahtlosen Netzwerks (6) bildet, welches einen Sammelknoten (7) zum Empfang der Funkmeldungen der Lecksensoren (5) enthält.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das drahtlose Netzwerk (6) ein tankstellenlokales Netzwerk ist, bevorzugt nach dem WLAN-Standard.
3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die drahtlosen Netzwerke (6) mehrerer Tankstellen (1) über ein tankstellenübergreifendes Netzwerk (18) verbunden sind, über welches die Sammelknoten (7) die Funkmeldungen an eine gemeinsame Auswertezentrale (19) senden.
4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das tankstellenübergreifende Netzwerk (18) das Internet oder bevorzugt ein Mobiltelephonnetz ist.
5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Meldungsverkehr im drahtlosen Netzwerk (6) in an sich bekannter Weise verschlüsselt ist.
6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lecksensoren (5) vom Sammelknoten (7) bzw. der Auswertezentrale (19) aus fernabfragbar sind.
7. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lecksensoren (5) periodisch Statusmeldungen an den Sammelknoten (7) bzw. die Auswertezentrale (19) absetzen
8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lecksensoren (5) zwischen den Statusmeldungen in einen stromsparenden Ruhemodus verfallen.
9. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lecksensoren (5) im Falle eines Lecks von sich aus eine Funkmeldung an den Sammelknoten (7) bzw. die Auswertezentrale (19) absetzen.
10. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9 für Tankstellen mit doppelwandigen Fluidleitungen oder Tanks, dadurch gekennzeichnet, daß die Lecksensoren (5) Drucksensoren zur Drucküberwachung der Doppelwand-Zwischenräume (4) sind.
11. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11) jedes Lecksensors (5) durch ein Vergußmaterial gebildet ist, in welches die Komponenten (12-16) des Lecksensors (5) unter Freilassung des Meßelements (12') des Leck-bzw. Drucksensors (12) fluiddicht eingebettet sind.
12. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11) explosionsfest nach dem CE- ATEX-Standard für Zone 0 ist.