DE10119883A1 - Einrichtung und Verfahren zum Vermessen von Kanalschächten - Google Patents

Abstract

Eine Einrichtung zum Vermessen von Kanalschächten umfasst einen in einen Kanalschacht (35) herablaßbaren Korpus (54), der zur Erfassung von Daten mit einer Auswertungseinheit gekoppelt ist. An dem Korpus (54) ein verfahrbarer Meßschieber (34) vorgesehen, um diverse Geometriedaten des Kanalschachtes (35) erfassen zu können. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Vermessen von Kanalschächten wird zunächst der längliche Korpus (54) in einen Kanalschacht (35) herabgelassen, bis dieser auf der Sole des Kanalschachtes (35) aufsetzt und dann der Meßschieber (34) relativ zu dem Korpus (54) zu der Oberkante des Kanalschachtes (35) bewegt. Anschließend wird ein Nullabgleich durchgeführt, wenn der Meßschieber (34) an der Oberkante des Kanalschachtes (35) positioniert ist, um dann die Tiefe des Kanalschachtes (35) relativ zu der Oberkante des Kanalschachtes (35) zu messen. Durch die erfindungsgemäße Einrichtung und das Verfahren läßt sich im Zuge der Kanalreinigung auch ein Kanalkataster erstellen oder ein vorhandenes überprüfen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Vermessen von Kanal­ schächten mit einem in einen Kanalschacht herablaßbaren Korpus, der zur Erfas­ sung von Daten mit einer Auswertungseinheit gekoppelt ist, und ein Verfahren zum Vermessen von Kanalschächten.

Es ist bekannt, dass unter dem Erdniveau liegende Kanäle in bestimmten Intervallen gereinigt und gewartet werden müssen. Hierfür werden unter anderem Saug- Spülfahrzeuge eingesetzt, die mittels eines Hochdruckschlauches und eines Ab­ saugschlauches Schlamm und sonstigen Schmutz aus dem Kanal entfernen. Für die Reinigung werden keine genauen Geometriedaten des Kanals erfaßt, sondern die Wartungsintervalle werden nach Erfahrungswerten berechnet. Die Kenntnis der Geometrie und weiterer Daten über den Kanal würde jedoch dauerhaft die Kosten für die Kanalreinigung und -wartung senken. Ferner ist nachteilig, dass ein Ver­ messen eines Kanalschachtes meist in aufwendiger Weise in einem gesonderten Ar­ beitsgang erledigt wird, was relativ aufwendig ist.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung und ein Verfah­ ren zum Vermessen von Kanalschächten zu schaffen, mit der die Daten über die Geometrie eines Kanals auf einfache Weise unter anderem auch im Rahmen der Reinigung und Wartung eines Kanalnetzes erfasst werden können.

Diese Aufgabe wird mit einer Einrichtung zum Vermessen eines Kanalschachtes mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und mit einem Verfahren zum Vermessen ei­ nes Kanalschachtes mit den Merkmalen des Anspruches 10 gelöst.

Erfindungsgemäß umfaßt die Einrichtung zum Vermessen von Kanalschächten ei­ nen in einen Kanalschacht herablaßbaren Korpus der zur Erfassung von Daten mit einer Auswertungseinheit gekoppelt ist, wobei an dem Korpus ein verfahrbarer Meßschieber vorgesehen ist. Diese mobile Einheit aus Korpus und verfahrbaren Meßschieber kann auf einfache Weise zum Erfassung sämtlicher relevanter Geo­ metriedaten des Kanalschachtes eingesetzt werden. Insbesondere kann die Tiefe des Kanals, die Höhe von Ablagerungen, ein vorhandener Wasserstand, die Höhe des Kanalrohres und die Höhe von einmündenden Leitungen gemessen werden. Die gemessenen Daten lassen sich dabei mit schon bestehenden Kartendaten kombinie­ ren, um mit den Meßwerten ein digitales Kanalkataster zu erstellen oder zu überprü­ fen.

Vorzugsweise ist der Meßschieber an einem an dem Korpus gehaltenen Führungs­ schlitten montiert und kann bei Bedarf ausgetauscht werden. Es ist auch möglich, an dem Führungsschlitten einen weiteren Korpus mit einem verfahrbaren Führungs­ schlitten zu montieren, um besonders tiefe Kanalschächte vermessen zu können.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Nullstellung des Meßschiebers relativ zu dem Korpus einstellbar. Dadurch können die gemessenen Daten alle auf einen eingestellten Nullpunkt, beispielsweise auf die Oberkante des Kanalschachtes bezogen werden, die mittels einer weiteren Meßeinrichtung wie ei­ nem GPS-System bzgl. der Höhenlage schon vermessen ist. Der Nullabgleich kann beispielsweise manuell durch einen mechanischen Schalter vorgenommen werden, der an dem Korpus vorgesehen ist.

Die Einrichtung läßt sich auf einfache Weise realisieren, wenn der Führungsschlit­ ten an einem Zahnriemen gehalten ist und an einer Umlenkrolle für den Zahnriemen eine Meßeinrichtung zur Erfassung der Position des Führungsschlittens vorgesehen ist. Dabei kann zur Positionserfassung ein inkrementaler Drehgeber eingesetzt wer­ den.

Um parallel zu einem Reinigungsvorgang auch ein Kanalkataster erstellen oder prü­ fen zu können, ist vorzugsweise ein Fahrzeug zur Reinigung und/oder Inspektion von Kanalnetzen mit der Einrichtung zum Vermessen von Kanalschächten gekop­ pelt. Der Einsatz eines Fahrzeuges zur Reinigung und/oder Inspektion von Kanal­ netzen mit einer mobilen Meßeinrichtung ermöglicht auf einfache Weise die Erfas­ sung von Positions- und Geometriedaten, die dann für einen wirtschaftlicheren Ka­ nalbetrieb eingesetzt werden können. Ein wichtiger Bestandteil dieses Fahrzeugs ist die Positionserfassung mittels des GPS-Systems, dass auch die Höhe eines Kanal­ schachtdeckels über N. N. bestimmen kann. Dabei läßt sich parallel zu einem Reini­ gungsvorgang nach und nach ein Kanalkataster erstellen und ein vorhandenes prü­ fen, dass beispielsweise mit Daten einer digitalen Liegenschaftskarte mit geometri­ schen Basisdaten ergänzt und kombiniert werden kann.

Erfindungsgemäß wird auch ein Verfahren zum Vermessen von Kanalschächten mit folgenden Schritten bereitgestellt:

• - Herablassen eines länglichen Korpus in einen Kanalschacht bis dieser auf dem Boden des Kanalschachtes aufsetzt;
• - Bewegen eines Meßschiebers relativ zu dem Korpus zu der Oberkante des Ka­ nalschachtes;
• - Durchführen eines Nullabgleiches, wenn der Meßschieber an der Oberkante des Kanalschachtes positioniert ist;
• - Messen der Tiefe des Kanalschachtes relativ zu der Oberkante des Kanal­ schachtes.

Dadurch lassen sich auf effektive Weise zunächst die Tiefe des Kanalschachtes und weitere wartungserhebliche Daten, wie die Ablagerungshöhe und die Höhe bzw. der Durchmesser des Kanalrohres bestimmen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfin­ dungsgemäßen Einrichtung zum Vermessen von Kanalschächten;

Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung, und

Fig. 3 eine geschnittene Draufsicht auf die in Fig. 2 gezeigte Einrichtung.

In Fig. 1 ist ein Saug-Spülfahrzeug 1 dargestellt, das einen Montagerahmen 2 um­ fasst, auf dem ein Behälter 3 für Spülwasser und Schlamm angebracht ist. Dieser Behälter 3 ist rückseitig mit einem Deckel 4 verschlossen. Zur Reinigung eines Ka­ nals ist ein Saugschlauch 5 vorgesehen, der über Transporteinrichtungen in einen Kanalschacht 35 abgelassen werden kann. Zur Reinigung des Kanalschachtes 35 ist eine Schlauchhaspel 6 mit einer Spritzpistole vorgesehen.

Ferner ist eine Schlauchhaspel 7 vorgesehen, auf der ein Hochdruckschlauch 10 aufgewickelt ist. Der Hochdruckschlauch 10 ist an seinem Ende mit einer Reini­ gungsdüse 8 versehen, die in den Kanalschacht 35 eingeführt wird, um durch Ein­ spritzen von Wasser mit hohem Druck den festgesetzten Schlamm und sonstige Verunreinigungen im Kanal zu lösen. Der gelöste Schlamm wird mittels des Saug­ schlauches 5 und einer Pumpe abgesaugt. Zur Bedienung der vorgenannten Bauteile ist ein Bedienungskasten 9 vorgesehen. Beim Absaugen des Schlammes wird der zu entsorgende Schlamm in eine Kammer des Behälters 3 abgeleitet.

Um mit dem Saug-Spülfahrzeug 1 Daten über einen zu reinigenden Kanal 42 zu er­ fassen, ist ein mobiler Meßhut 30 vorgesehen, der auf einen nicht dargestellten Deckel eines Kanalschachtes 35 bewegbar ist. Sobald der Meßhut 30 auf dem Dec­ kel bzw. der oberen Öffnung des Kanalschachtes 35 positioniert ist, kann mittels des GPS-Systems die Position des Meßhutes 30 und die Höhe der oberen Öffnung des Kanalschachtes 35 erfaßt werden. Der Meßhut 30 ist über ein Kabel 31 mit dem GPS-System gekoppelt. Es ist auch möglich, für die Datenübertragung Funk oder einen anderen Übertragungsweg einzusetzen.

Der Meßhut 30 ist ferner über eine Leitung 32 mit einer Kanalschachtlehre 33 ge­ koppelt. Mittels der Kanalschachtlehre 33 kann die Tiefe eines Kanals 42, die Höhe der in dem Kanal 42 enthaltenen Ablagerungen 40 und ein ggfs. vorhandener Was­ serstand 41 erfaßt werden. Es ist auch möglich, mittels der Kanalschachtlehre 33 die Höhe und Richtung von Anschlüssen 43 zu vermessen.

In den Fig. 2 und 3 ist die Kanalschachtlehre 33 im Detail gezeigt. Der verfahrbare Meßschieber 34 ist an einem Führungsschlitten 50 montiert, der relativ zu einem Korpus 54 bewegbar ist. Der Korpus 54 ist aus einem länglichen Aluminiumhohl­ profil gebildet, das sich über mehrere Meter erstrecken kann, um auch in tiefere Ka­ nalschächte 35 eingeführt werden zu können. Es ist auch möglich, dass Hohlprofil teleskopierbar auszubilden. Innerhalb des Korpus 54 ist ein Zahnriemen 51 vorge­ sehen, der über eine obere Umlenkrolle 52 und eine untere Umlenkrolle 53 geführt ist. An dem Zahnriemen 51 ist der Führungsschlitten 50 festgelegt, so dass durch Antrieb der oberen Umlenkrolle 52 der Führungsschlitten 50 entlang des Korpus 54 verfahrbar ist.

Der Führungsschlitten 50 ist im Querschnitt U-förmig ausgebildet und umgreift teilweise den Korpus 54. An den Schenkel des Führungsschlittens 50 sind Zapfen 56 und 59 vorgesehen, die in an dem Korpus 54 ausgebildeten Nuten 57 und 58 eingreifen. Somit ist der Führungsschlitten 50 unverlierbar an dem Korpus 54 ge­ halten.

Zum Messen der Position des Meßschiebers 34 relativ zu dem Korpus 54 ist ein in­ krementaler Drehgeber 60 vorgesehen, an dem ein Schalter 61 für den Nullabgleich angebracht ist. Durch Betätigung des Schalters 61 wird die aktuelle Position des Meßschiebers 34 als Nullposition herangezogen, so dass von diesem Punkt jegliche Bewegung des Meßschiebers 34 gemessen werden kann. Ferner ist an der oberen Umlenkrolle 52 ein hier nicht näher dargestellter Antrieb vorgesehen.

Um den Kanal 42 zu vermessen, wird zunächst die Kanalschachtlehre 33 in den Kanalschacht 35 herabgelassen, bis eine Spitze 55 der Kanalschachtlehre auf dem Boden des Kanalschachtes 35 aufliegt. Anschließend wird der Meßschieber 34 bis zu der Oberkante des Kanalschachtes 35 verfahren und ein Nullabgleich durch Be­ tätigung des Schalters 61 vorgenommen. Danach wird der Meßschieber 34 verfah­ ren, bis er auf der Höhe des Wasserstandes 41 aufliegt und so der Wasserstand ge­ messen wird. Durch weiters Verfahren des Meßschiebers 34 kann die Höhe der Ablagerungen 40 in dem Kanalschacht 35 und die Tiefe der Sole des Kanalschach­ tes 35 ermittelt werden. Um die Scheitelhöhe oder den Durchmesser des Kanalroh­ res 42 zu vermessen, wird der Meßschieber 34 gegen den Scheitel des Kanalrohres 42 verfahren, wobei dann die Oberkante des Meßschiebers 34 einen Anschlag bildet und daher noch die Höhe des Meßschiebers 34 selbst zu den gemessenen Werten dazu addiert werden muß. Auf ähnliche Weise kann auch die Höhe und Richtung und der Durchmesser eines Anschlusses 43 vermessen werden.

Die ermittelten Daten werden an eine nicht dargestellte Auswertungseinheit weiter­ geleitet und abgespeichert. Durch Vermessung mehrerer Kanalschächte 35 kann nach und nach ein Kanalkataster erstellt und geprüft werden, bei dem die Koordi­ naten, Ausrichtung, Abmessungen und Form aller Haltungen, die Koordinaten, Ausrichtung, Tiefe aller Schächte, Höheninformationen von Anschlüssen und ande­ ren Bauwerken in den Schächten, angegeben ist. Ferner kann beim Vermessen des Kanalschachtes 35 auch die Fließrichtung innerhalb des Kanalnetzes ermittelt wer­ den. Durch das Vermessen der Ablagerungshöhen und Wasserstände kann dann ein zukünftiges Wartungsintervall berechnet werden.

Der Meßschieber 34 ist austauschbar an dem Führungsschlitten 50 montiert. Da­ durch ist es auch möglich, an dem Führungsschlitten 50 eine weitere Kanalschacht­ lehre 33 zu montieren, um bei besonders tiefen Kanalschächten 35 die Verfahrbar­ keit zweier Führungsschlitten 50 beim Vermessen ausnutzen zu können.

Die erfassten Daten werden zu einer PC-Erfassungseinheit an dem Saug- Spülfahrzeug 1 geliefert. Dort werden sie gesammelt und gespeichert und bei Be­ darf über ein Kommunikationssystem, wie einer GSM-Übertragung direkt an ein zentrales Auswertungssystem (Server) geliefert. Hierfür sind an dem Saug- Spülfahrzeug 1 entsprechende Übertragungsmittel vorgesehen. Es ist auch möglich, die Daten von dem Fahrzeug direkt zum Kanalnetzbetreiber, zum Dienstleister für die Reinigung und Wartung oder zu einem Dritten zu übermitteln. Auch ein interner Austausch zwischen Netzbetreiber und Dienstleister, beispielsweise über das Inter­ net ist möglich.

Die gesammelten Daten können auch mit einer Zeitverzögerung an ein zentrales Auswertungssystem weitergeleitet werden. Die Datenübertragung sowie die Daten­ rückübertragung zur Steuerung der Prozessoreinheit kann über geeignete Übertra­ gungseinrichtungen, wie Disketten, CD-Roms etc. erfolgen. Das zentrale Auswer­ tungssystem sortiert die erfassten Daten und legt sie in einem Speicher ab, so dass unter Auswertung von Daten verschiedener Fahrzeuge zur Reinigung und/oder In­ spektion von Kanalnetzen ein entsprechendes Kanalkataster erstellt und überprüft werden kann.

Durch die Erfassung von Betriebsdaten des Fahrzeuges kann der Dienstleister oder der Aufbauhersteller zusätzlich über das beschriebene Kommunikationssystem eine Ferndiagnose und Fernwartung bei Störungen im Betriebsablauf vornehmen.

Das Saug-Spülfahrzeug 1 ist ferner mit einem Positionierungssystem ausgestattet, das automatisch die genaue Position und Ausrichtung des Saug-Spülfahrzeuges 1 erfasst.

Bei der Verarbeitung der Daten kann beispielsweise das Wartungsintervall berech­ net werden. Hierfür werden beispielsweise Daten wie die Verschmutzungshöhe im Schacht, die bisherigen Reinigungsintervalle und weitere Informationen zusammen gefasst, um das optimale Reinigungsintervall zu bestimmen.

Ferner kann anhand des Kanalkatasters und der erfaßten Daten die Route für ein Reinigungsfahrzeug bestimmt werden, damit eine möglichst effektive Reinigung des Kanalnetzes erfolgen kann.

Claims (12)

1. Einrichtung zum Vermessen von Kanalschächten, mit einem in einen Kanalschacht (35) herablaßbaren Korpus (54), der zur Erfassung von Daten mit einer Auswer­ tungseinheit gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Korpus (54) ein verfahrbarer Meßschieber (34) vorgesehen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Meßschieber (34) an einem an dem Korpus (54) gehaltenen Führungsschlitten (50) montiert ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nullstel­ lung des Meßschiebers (34) relativ zu dem Korpus (54) einstellbar ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines me­ chanischen Schalters (61) ein Nullabgleich zwischen dem Meßschieber (34) und dem Korpus (54) durchführbar ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsschlitten (50) an einem Zahnriemen (51) gehalten ist und an einer Um­ lenkrolle (52, 53) für den Zahnriemen (51) eine Meßeinrichtung (60) zur Erfassung der Position des Führungsschlittens (50) vorgesehen ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Meßeinrichtung (60) durch einen inkrementalen Drehgeber gebildet ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Korpus (54) ein Hohlprofil aufweist und der Führungsschlitten (50) an mindestens einer Nut (57, 58) des Hohlprofils geführt ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an einem unteren Abschnitt des Korpus (54) eine Spitze (55) ausgebildet ist.

9. Fahrzeug zur Reinigung und/oder Inspektion von Kanalnetzen, insbesondere zum Reinigen von Kanälen und Sammeln bzw. Transportieren von Schlamm und ande­ ren Naßabfällen, das mit einer Einrichtung zur Erfassung und Auswertung von Daten verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug mit einer Ein­ richtung zum Vermessen von Kanalschächten nach einem der vorhergehenden An­ sprüche gekoppelt ist.

10. Verfahren zum Vermessen von Kanalschächten, mit folgenden Schritten:

• - Herablassen eines länglichen Korpus (54) in einen Kanalschacht (35) bis dieser auf dem Boden des Kanalschachtes (35) aufsetzt;
• - Bewegen eines Meßschiebers (34) relativ zu dem Korpus (54) zu der Oberkante des Kanalschachtes (35);
• - Durchführen eines Nullabgleiches, wenn der Meßschieber (34) an der Oberkante des Kanalschachtes (35) positioniert ist;
• - Messen der Tiefe des Kanalschachtes (35) relativ zu der Oberkante des Kanal­ schachtes (35).

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Meßschieber (34) auf die Höhe von in dem Kanalschacht (35) angeordneten Ablagerungen (40) verfahren wird und die Höhe der Ablagerungen (40) gemessen wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Meß­ schieber (34) gegen einen Scheitel eines Kanalrohres (42), in welches der Kanal­ schacht (35) mündet, verfahren wird und die Höhe des Scheitels des Kanalrohres (42) vermessen wird.