DE102005018317A1

DE102005018317A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Ortung einer Leckage-Messstelle

Info

Publication number: DE102005018317A1
Application number: DE200510018317
Authority: DE
Inventors: Bernhard Hoepfinger
Original assignee: Hopfinger Bernhard
Current assignee: Hopfinger Bernhard
Priority date: 2005-04-20
Filing date: 2005-04-20
Publication date: 2006-10-26

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ortung einer Leckage-Messstelle in einem Rohrleitungssystem sowie ein dafür entsprechend hergerichtetes Gerät. Das erfindungsgemäße Verfahren führt in einem Schritt eine Leckage-Messung in einem Rohrleitungssystem (12) unter Verwendung einer Leckage-Detektierungseinrichtung (6) durch und bestimmt in einem anderen Schritt die Stelle der durchgeführten Leckage-Messung in dem Rohrleitungssystem (12) unter Verwendung einer GPS-Vermessungseinrichtung (5).

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen das technische Gebiet der Gas- und Wasserversorgung im kommunalen Bereich. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Ortung einer Leckage-Messstelle in einem Rohrleitungssystem sowie ein dafür entsprechend hergerichtetes Gerät.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Üblicherweise treten an Rohrleitungssystemen für die Gas- und Wasserversorgung über die Jahre hinweg Undichtigkeiten auf, die zum Ausströmen des transportierten Mediums – sei es Gas oder Wasser – führen. Da die genaue Stelle dieser Undichtigkeiten bzw. Lecks in aller Regel nicht bekannt sind, können diese beispielsweise mit einem akustischen Verfahren geortet werden. Bei solch einem akustischen Verfahren wird ein Leckageortungsgerät an eine beliebige Stelle des Rohrleitungssystems gehalten, welches dann unter Auswertung der empfangenen akustischen Signale eine Aussage über das Vorhandensein einer etwaigen Leckage liefert. Es sind ferner auch andere Verfahren wie beispielsweise das Korrelationslecksuchverfahren bekannt, welches direkt eine quantitative Aussage über die relative Lage einer Leckage zu der jeweiligen Messstelle liefert, an der die Messung durchgeführt wird.
Da jedoch über Jahrzehnte hinweg in vielen Kommunen die genauen Trassierungslagen der Rohrleitungssysteme nicht genau oder auch gar nicht kartographiert worden sind, ist es heute häufig schwierig, ein geortetes Leck oder auch nur die jeweilige Leckage-Messstelle in einem Lageplan exakt einzumessen. Ein mit der Abdichtung und Sanierung des Rohrleitungssystems beauftragtes Unternehmen wird daher in aller Regel große Schwierigkeiten haben, ein einmal detektiertes Leck wieder aufzufinden.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Ausgehend von dem zuvor beschriebenen Problem liegt daher der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung anzugeben, womit zumindest eine Leckage-Messstelle einfach und zuverlässig bestimmt werden kann, sodass dann anschließend unter Auswertung der Leckage-Messergebnisse einfach die Stelle der Leckage-Messung selbst und davon ausgehend die Leckage selbst wieder identifiziert werden kann.

Diese, der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt mit einem Verfahren zur Ortung einer Leckage-Messstelle in einem Rohrleitungssystem gelöst, das in einem Schritt eine Leckage-Messung in einem Rohrleitungssystem unter Verwendung einer Leckage-Detektierungseinrichtung durchführt und das in einem anderen Schritt die Stelle einer durchzuführenden bzw. durchgeführten Leckagenmessung in dem Rohrleitungssystem unter Verwendung einer GPS-Vermessungseinrichtung bestimmt.

Sofern hier davon die Rede ist, dass die Stelle einer durchzuführenden bzw. durchgeführten Leckage-Messung bestimmt wird, so bedeutet dies, das die Leckage-Messstelle vor bzw. nach der Leckage-Messung selbst bestimmt werden kann. Um hierbei eine möglichst exakte Ortung der Leckage-Messstelle zu gewährleisten, kann es sich als vorteilhaft erweisen, eine hochgenaue GPS-Ortungsmesseinrichtung zu verwenden, die beispielsweise unter Einsatz des so genannten Differential GPS (DGPS) arbeitet.

Da Gas- bzw. Versorgungswasserleitungen, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung allgemein als Rohrleitungssysteme bezeichnet werden, in aller Regel unterirdisch verlegt und somit schlecht zugänglich sind, werden die Leckage-Messungen vorzugsweise an Regelorganen eines Rohrsystems und insbesondere an Schiebern durchgeführt. Hierzu müssen lediglich die Schieberkappen entfernt werden, so dass anschließend sofort beispielsweise mit Hilfe eines akustischen Lecksuchverfahrens festgestellt werden kann, ob sich auf dem Leitungsabschnitt ein Leck befindet.

Wie bereits angesprochen, erfolgt die Leckage-Messung vorzugsweise unter Verwendung und Auswertung akustischer Signale. Selbstverständlich können zur Leckortung auch andere Verfahren eingesetzt werden, wie beispielsweise die Lecksuche mittels Korrelation oder andere bekannte Verfahren.

Da, wie bereits zuvor erläutert wurde, viele Gemeinden über Jahrzehnte hinweg es versäumt haben, ihre Rohrleitungssysteme genau zu kartographieren, liegen somit auch keine vermassten Positionen der Regelorgane und insbesondere der Schieber in einem Rohrleitungssystem vor. Da es jedoch selbstverständlich wünschenswert ist, die exakten Schieberpositionen eines Rohrleitungssystems in einem Lageplan zu vermessen, ist es möglich, unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens aus der Ortung einer Leckage-Messstelle auf die Position eines Schiebers zu schließen. Dieser Schluss ergibt sich aus der zuvor beschriebenen Tatsache, dass das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise an Regelorganen eines Rohrleitungssystems und insbesondere an den Schiebern desselben durchgeführt wird. Somit lässt sich mit großer Wahrscheinlichkeit sagen, dass die Stelle, an der eine Leckage-Messung durchgeführt wurde, einem Schieber des Rohrleitungssystems entspricht, was einer sehr rationellen Neuvermessung der Leitung bzw. zumindest der Position der Regelorgane entspricht.

Wie beim aufmerksamen Studium der vorangegangen Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens deutlich geworden ist, kommt es bei dem Verfahren nicht darauf an, ob zuerst die Leckage-Messung durchgeführt wird und anschließend die Stelle derselben unter Verwendung einer GPS-Ortungsmesseinrichtung bestimmt wird oder umgekehrt. Denkbar wäre ebenfalls, dass beide Verfahrensschritte gleichzeitig ausgelöst und durchgeführt werden.

Um das erfindungsgemäße Verfahren möglichst zeitoptimiert durchführen zu können, wird es mit einem Kombigerät durchgeführt, welches im weiteren Verlauf der vorliegenden Patentanmeldung noch detailliert beschrieben wird.

Nachdem die Stelle einer durchzuführenden bzw. durchgeführten Leckage-Messung unter Verwendung einer GPS-Ortungs- bzw -Vermessungseinrichtung vorgenommen worden ist, können die so gewonnenen Daten beispielsweise in einem Lage- oder Trassierungsplan beispielsweise unter Verwendung eines Koordinatensystems nach Gauß-Krüger übertragen werden. Bei dieser Übertragung der Leckage-Messstellen in eine Karte wie beispielsweise einen Lage- oder Trassierungsplan, können zusätzliche Informationen übernommen werden, die unmittelbar mit der Leckage-Messstelle in Verbindung stehen: So können beispielsweise einer Leckage-Messstelle in einem Lageplan Informationen zugeordnet werden, die eine Aussage über eine etwaige Leckage liefern. Insbesondere können dabei einer Leckage-Messstelle Daten zugeordnet werden, die eine Aussage darüber erlauben, ob eine Leckage vorliegt oder nicht, in welcher Entfernung von der Leckage-Messstelle sich eine Leckage befindet, und wie groß das Leckageaufkommen ist. All diese Daten können beispielsweise für eine Ausschreibung im Hinblick auf eine Reparatur bzw. Abdichtung vorhandener Lecks hilfreich sein. In gleicher Weise profitiert ein mit der Abdichtung bzw. Reparatur derartiger Lecks beauftragtes Unternehmen von einem auf diese Weise hergestellten Lageplan, in dem zum einen unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens sämtliche Schieber eingetragen sind, an denen eine Leckage-Messung vorgenommen wurde, und in dem zum anderen die genannten Zusatzinformationen bezüglich der Leckage vermerkt sind.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die derselben zugrunde liegende Aufgabe ferner mit einem Kombigerät zur Ortung einer Leckage-Messstelle in einem Rohrleitungssystem gelöst, welches eine Leckage-Detektierungseinrichtung zur Durchführung einer Leckage-Messung in einem Rohrleitungssystem sowie eine GPS-Vermessungseinrichtung zur Bestimmung der Stelle einer durchzuführenden bzw. durchgeführten Leckage-Messung umfasst.

Um das Kombigerät möglichst handlich zu gestalten, kann die Leckage-Detektierungseinrichtung und die GPS-Vermessungseinrichtung in nur einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sein. Da gängige GPS-Vermessungseinrichtungen häufig an einem Haltestab mit einer am Ende angeordneten Antenne befestigt sind, ist es jedoch ebenfalls möglich, die Leckage-Detektierungseinrichtung des Kombigeräts ebenfalls an dem ohnehin bereits vorhandenen Haltestab der GPS-Vermessungseinrichtung beispielsweise über eine Klemmbefestigung zu fixieren.

Um eine möglichst exakte Bestimmung der Leckage-Messstelle zu gewährleisten, kann als GPS-Vermessungseinrichtung beispielsweise eine solche verwendet werden, die auf dem so genannten Differential GPS-Verfahren basiert. Außerdem erweist es sich als vorteilhaft, die Leckage-Detektierungseinrichtung mit einem Speicher auszustatten, in welchem die ermittelten Leckagedaten wie beispielsweise die Leckagemenge, der Abstand des Lecks von der Messstelle oder dergleichen abgelegt werden können. Diese Leckagedaten können dann beispielsweise von der GPS-Vermessungseinrichtung ausgelesen und zusammen mit den GPS-Koordinaten in einem Lageplan übertragen werden. Es wäre jedoch ebenso denkbar, die Leckagedaten aus dem Speicher der Leckage-Detektierungseinrichtung direkt von einem CAD-System auszulesen, um sie unter Verwendung des CAD-Systems in einen Plan zu übertragen, wobei dem Fachmann selbstverständlich eine Vielzahl weiterer Möglichkeiten geläufig sind, diese Daten in einen Plan zu übertragen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben:
1 ist ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens;
2 zeigt eine Ausführüngsform des erfindungsgemäßen Kombigeräts in Verbindung mit weiterer Hardware;
BESCHREIBUNG DER BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Wie der 1 entnommen werden kann, beginnt das erfindungsgemäße Verfahren in einem ersten Verfahrensschritt 1 mit der Durchführung einer Leckage-Messung in einem Rohrleitungssystem unter Verwendung einer Leckage-Detektierungseinrichtung. Obwohl dieser Schritt hier als erster erfolgt, ist es jedoch selbstverständlich ebenfalls möglich, diese Leckage-Messung als zweiten Schritt oder gleichzeitig mit der später erläuterten GPS-Ortungsmessung durchzuführen.
Bei der Leckage-Messung des hier beschriebenen Ausführungsbeispiels wird so vorgegangen, dass die Leckage eines Rohrleitungsabschnittes an einem Schieber eines Rohrleitungssystems gemessen wird. Hierzu wird zunächst die Schieberkappe von dem Schieber entfernt, sodass der Schieber selbst zugänglich wird. Anschließend wird beispielsweise unter Verwendung eines akustischen Verfahrens die Leckage-Messung durchgeführt, indem ein an einem Teststab angebrachtes Mikrophon an den Schieber gehalten und anschließend die Leckage-Messung gestartet wird. Als Ergebnis liefert die Leckage-Detektierungseinrichtung entweder das Resultat, dass keine Leckage in dem Rohrleitungsabschnitt vorliegt, oder im anderen Falle, dass eine Leckage festgestellt wurde. In diesem zweiten Falle kann die Leckage-Detektierungseinrichtung weitere Ergebnisse liefern, wie beispielsweise die Leckagemenge oder die Entfernung des Lecks von der Leckage-Messstelle. Diese Daten können dann beispielsweise in einem separaten Speicher der Leckage-Detektierungseinrichtung zwischengespeichert werden, um später mittels eines CAD-Systems in einen Lageplan ausgelesen zu werden. Nachdem diese Leckage-Messung durchgeführt wurde, wird das Mikrophon von dem Schieber entfernt und die Schieberkappe wieder geschlossen.
Eine Bedienperson, die diese Messung durchgeführt hat, sieht sich nun jedoch häufig vor dem Problem, dass sie zwar möglicherweise über einen Lageplan verfügt, in dem unter Umständen sogar die Trasse der Rohrleitung eingezeichnet ist, in dem jedoch keine Angaben über die Positionen der Schieber eingetragen sind. Es ist somit für die Person äußerst schwierig, in dem Plan zu erkenne, wo er gerade eine Messung durchgeführt hat, um sie in dem Plan wieder auffindbar zu kennzeichnen. Somit wird ein mit der Sanierung des Rohrleitungsabschnittes beauftragtes Unternehmen es schwer haben, eine Leckage-Messstelle und davon ausgehend unter Verwendung der Leckagedaten ein detektiertes Leck wieder aufzufinden.
Um dieser Misere zu entgehen, bestimmt die Bedienperson in einem weiteren Schritt 2 unter Verwendung einer GPS-Vermessungseinrichtung im Anschluss an die Leckage-Messung die Stelle, an der sie zuvor die Leckage-Messung in dem Rohrleitungssystem durchgeführt hat. Die GPS-Vermessungseinrichtung liefert dabei die genaue Position der Leckage-Messstelle, welche beispielsweise unter Verwendung von Gauß-Krüger-Koordinaten in einem Speicher zwischengespeichert oder direkt mittels einer Sendeantenne an ein CAD-System gesendet werden können. Dieses CAD-System überträgt dann zum einen die so bestimmten Gauß- Krüger-Koordinaten in einen digital vorliegenden Trassierungsplan, sodass zu einem späteren Zeitpunkt, beispielsweise bei einer Sanierung des Rohrleitungssystems, die Leckage-Messstelle ohne Weiteres wieder aufgefunden werden kann. Es ist dann einem mit der Sanierung eines Rohrleitungsabschnitts beauftragtes Unternehmen ein Leichtes, ausgehend von einer so aufgefundenen Leckage-Messstelle, beispielsweise eines Schiebers, anhand der Leckagedaten, die ebenfalls in den Lageplan übertragen worden sein können, das einst vermessene Leck wieder aufzufinden.
In der 2 ist eine Realisierung dargestellt, mit welcher das erfindungsgemäße Verfahren sowie die weitere Verarbeitung der Daten durchgeführt werden kann. In der linken Darstellung der 2 ist das erfindungsgemäße Kombigerät 4 zur Ortung einer Leckage-Messstelle in einem Rohrleitungssystem gezeigt. Das Kombigerät 4 umfasst eine GPS-Vermessungseinrichtung 5 sowie eine Leckage-Detektierungseinrichtung 6, die beide an einem Haltestab 3 angebracht sind, welcher an seinem oberen Ende eine Antenne 7 zum Empfang der GPS-Sattelitensignale umfasst, die gleichzeitig auch als Sendeantenne zur Übertragung gemessener Daten ausgebildet sein kann. Selbstverständlich ist es jedoch ebenso möglich, für den Sendebetrieb eine zweite separate Antenne vorzusehen. Am unteren Ende des Haltestabs 3 befindet sich ein Mikrophon 8, welches zur Leckage-Messung beispielsweise an einen Schieber eines Rohrleitungsnetzes halten wird. Die so empfangenen akustischen Signale werden von der Leckage-Detektierungseinrichtung 6 weiterverarbeitet, um einen Rückschluss auf das Vorliegen eines Lecks, sowie dessen spezifische Leckdaten zur erlauben. Diese Leckdaten (Leckagemenge, Leckentfernung, etc.) können dann in dem Speicher 9 abgelegt werden, um zu einem späteren Zeitpunkt wieder verfügbar zu sein.
Vor, nach oder gleichzeitig mit dieser Leckagemessung kann unter Verwendung der GPS-Vermessungseinrichtung 5 die aktuelle Leckage-Messstelle ermittelt werden. Die so ermittelten Ortungsdaten der GPS-Vermessungseinrichtung 5 können anschließend beispielsweise über die Antenne 7 sofort an ein CAD-System 10 übermittelt werden, um diese Daten mittels eines Plotters 11 in einen Plan zu übertragen. Selbstverständlich kann dieser Datenübertrag auch leitungsgebunden stattfinden. Um bei dieser Datenübertragung auch die Leckdaten (Leckagemenge, Leckentfernung, etc.) übertragen und kartographieren zu können, sind die GPS-Vermessungseinrichtung 5 und die Leckage-Detektierungseinrichtung 6 kommunizierfähig miteinander gekoppelt, so dass diese Zusatzdaten ebenfalls über die Antenne 7 oder über die genannte Leitung an das CAD-System übertragen werden können.

Claims

Verfahren zur Ortung einer Leckage-Messstelle in einem Rohrleitungssystem (12) mit den Schritten: – Durchführung einer Leckage-Messung in einem Rohrleitungssystem (12) unter Verwendung einer Leckage-Detektierungseinrichtung (6); und – Bestimmen der Stelle einer durchzuführenden bzw. durchgeführten Leckage-Messung in dem Rohleitungssystem (12) unter Verwendung einer GPS-Vermessungseinrichtung (5).
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leckage-Messung an einem Schieber des Rohrleitungssystems (12) durchgeführt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leckagemesseinrichtung (6) unter Verwendung und Auswertung akustischer Signale arbeitet.
Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren aus der Ortung einer Leckage-Messstelle auf die Position eines Schiebers schließt.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchführung der Leckage-Messung vor, nach oder gleichzeitig mit der GPS-Bestimmung der Leckage-Messstelle erfolgt.
Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren mit dem Kombigerät (4) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 11 durchgeführt wird.
Kombigerät (4) zur Ortung einer Leckage-Messstelle in einem Rohrleitungssystem (12), umfassend: – eine Leckage-Detektierungseinrichtung (6) zur Durchführung einer Leckage-Messung in einem Rohrleitungssystem (12); und – eine GPS-Vermessungseinrichtung (5) zur Bestimmung der Stelle einer durchzuführenden bzw. durchgeführten Leckage-Messung in dem Rohrleitungssystem (12).
Kombigerät gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Leckage-Detektierungseinrichtung (6) das Auftreten etwaiger Leckagen unter Verwendung eines akustischen Verfahrens ermittelt.
Kombigerät gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die GPS-Vermessungseinrichtung (5) und die Leckage-Detektierungseinrichtung 6 kommunizierfähig miteinander gekoppelt sind
Kombigerät gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Leckage-Detektierungseinrichtung (6) und die GPS-Vermessungseinrichtung (5) an einem gemeinsamen Halter (3) angebracht sind.
Kombigerät gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Leckage-Detektierungseinrichtung (6) und die GPS-Vermessungseinrichtung (5) an einem gemeinsamen Teststab angebracht sind.
Kombigerät gemäß einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Leckage-Detektierungseinrichtung (6) einen Speicher (9) umfasst, der zur Speicherung von Leckagedaten ausgebildet ist.