DE102008015442B4

DE102008015442B4 - Anordnung zur Videoinspektion von Rohrleitungen

Info

Publication number: DE102008015442B4
Application number: DE102008015442A
Authority: DE
Inventors: Frank Kurras; Rainer Wiedemann
Original assignee: Wolfgang Rausch & Co KG E GmbH; Wolfgang Rausch & Co KG Electronic-Maschinenbau GmbH
Current assignee: Rausch GmbH
Priority date: 2008-03-22
Filing date: 2008-03-22
Publication date: 2010-10-07
Anticipated expiration: 2028-03-23
Also published as: DE102008015442A1

Abstract

Anordnung zur Videoinspektion von Rohrleitungen, mit einem Gehäuse mit einer von einem Kreis und Schwenkkopf gehaltenen Kamera (1; 3), das durch die Rohrleitungen bewegbar ist, wobei die Kamera (1; 3) über eine Leitung mit einer Empfangseinrichtung (5) für die von der Kamera (1; 3) aufgenommenen Bilder verbunden ist, die sich entfernt von den zu untersuchenden Rohrleitungen befindet und die Bilder vorzugsweise auf einem Monitor (10) anzeigt,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kamera in einer ersten Betriebsart eine Kreis- und Schwenkkopfinspektion durchführt oder in einer zweiten Betriebsart nicht schwenkbar und nicht drehbar angeordnet ist und durch ein Fisheye-Objektiv halbkugelförmige Bilder mit einem Öffnungswinkel von etwa 180° aufnimmt,
dass das Gehäuse (11) ferner einen Datensignalprozessor (DSP) (2) aufweist, mit dem die Kamera (1, 3) gekoppelt ist, und
dass der Datensignalprozessor (2) die von der Kamera (1, 3) aufgenommenen Bilder einliest, die Bilddaten komprimiert und in digitaler Form über eine...

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Videoinspektion von Rohrleitungen, mit einem Gehäuse mit einer von einem Kreis- und Schwenkkopf gehaltenen Kamera, das durch die Rohrleitungen bewegbar ist, wobei die Kamera über eine Leitung mit einer Empfangseinrichtung für die von der Kamera aufgenommenen Bilder verbunden ist, die sich entfernt von den zu untersuchenden Rohrleitungen befindet und die Bilder vorzugsweise auf einem Monitor anzeigt.
Die Kamera kann beispielsweise auf einem Fahrwagen befestigt sein, der von einem Überwachungsfahrzeug, das mit einer Steuer- und Überwachungsausrüstung versehen ist, durch einen Hauptkanal gesteuert wird, oder es kann sich um eine sogenannte Satellitenkamera handeln, die mittels einer Schubstange durch kleine Neben- und Abzweigkanäle bewegbar ist.
Bei einer Art der herkömmlichen Videoinspektionstechnik befindet sich die Kamera oder ihre zentralen optischen Elemente in einem Kreis- und Schwenkkopf, mit dem mit einem Blickwinkel von ca. 60° der vor und über der Kamera liegende Bereich der Rohrwandung inspiziert und als Videoübertragung in dem Überwachungsfahrzeug auf einem Monitor abgebildet wird. Die Kamera ist dabei über Standard-Kupferleitungen mit der Empfangseinheit verbunden und kann die Videobilder zwar mit einer hohen Bildrate, jedoch nur mit einer geringen Auflösung übertragen.
Es ist auch bekannt, dass die Kamera als Kugelbildscanner mit einem Fisheye-Objektiv versehen sein kann, mit der ein halbkugelförmiges Bild aufnehmbar ist.
Die herkömmlichen Kugelbildscanner sind über Glasfaser-Lichtwellenleiter zur hochauflösenden Einzelbildübertragung mit der Empfangseinheit verbunden, wobei diese Glasfaserleiter jedoch sehr empfindlich auf mechanische Belastungen reagieren und brechen können.
Die gattungsgemäße DE 4 114 601 A1 offenbart eine Einrichtung zur Inspektion von Kanalisationsleitungen, bei der die Verbindung zwischen einer Inspektionseinheit und der Steuer- und Auswerteeinheit drahtlos über Antennen erfolgt. Die Inspektionseinheit kann statt dessen über ein Kabel direkt mit der Steuer- und Auswerteeinheit verbunden sein. Die Inspektionseinheit enthält einen Trägerwagen, der eine Videokamera und gemäß Patentanspruch 15 u. a. eine Datenaufbereitungsanlage beinhaltet. Der Druckschrift ist nicht zu entnehmen, welche Daten in welcher Weise von dieser Datenaufbereitungsanlage verarbeitet werden. Die Videoübertragung kann somit nur im üblichen Leistungsbereich erfolgen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Videoinspektion von Rohrleitungen anzugeben, die mit einem einzigen Aufnahmesystem je nach Bedarf verschiedene Inspektionsvarianten mit hoher Auflösung ermöglicht, ohne dass Glasfaserleiter für die Übertragung zu der Empfangseinheit erforderlich sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung sieht vor, dass das Gehäuse mit der Kamera einen Videoprozessor aufweist, der mit der Kamera verbunden ist und die von der Kamera aufgenommenen Bilddaten einliest, bearbeitet, komprimiert und in digitaler Form über Kupferleitungen, vorzugsweise zwei verdrillte Kupferleitungen, zu der Empfangseinrichtung überträgt. Damit stehen mit einem Aufnahmeelement und deren Verarbeitungseinheit hoch auflösende Einzelbilder und niedriger aufgelöste Videosequenzen in digitaler Form zur Verfügung, die durch die Kupferleitung zur weiteren Verarbeitung zu der Empfangseinrichtung übertragen werden.
Dabei ist wesentlich, dass der Videoprozessor zusammen mit der Kamera durch die Rohrleitungen bewegbar ist, wobei er zusammen mit der Kamera in einem gemeinsamen Gehäuse oder einem eigenen Gehäuse untergebracht sein kann, das mit dem Gehäuse der Kamera verbunden ist.
Die Kamera oder deren zentrale optische Elemente sind dabei in einem Kreis- und Schwenkkopf angeordnet, oder die Kamera ist nicht-schwenkbar und nicht-drehbar in dem Gehäuse angeordnet und mit einem sogenannten Fisheye-Objektiv versehen, mit dem sich über etwa 180° erstreckende Kugelbilder erzeugt werden. Die von dem Videoprozessor erzeugten komprimierten digitalen Bilddaten können durch eine Standard-Kupferleitung zu der über der Erde stationierten Empfangseinrichtung übertragen werden.
Der Videoprozessor ist vorzugsweise ein DSP (Datensignalprozessor), der die Videobearbeitung und Datenübertragung durchführt.
Auch die Empfangseinrichtung kann durch einen DSP zum Videoempfang und zur Konvertierung der Daten in die verschiedenen Ausgabeformate gebildet sein. Dabei können die Daten analog an ein Dateneinblendgerät sowie zur weiteren Bildverarbeitung weiter geleitet werden, oder es führt von dem Empfang-DSP ein digitaler Datenstrom zu einem Desktop-PC.
Dadurch, dass die Inspektionseinheit der Vorrichtung mit einem Prozessor versehen ist, ermöglicht es die Erfindung, die von der Kamera aufgenommenen Bilddaten in komprimierter Form durch eine Standard-Kupferleitung an die über der Erde stationierte Fahrzeug-Steuerungseinheit bzw. an deren Empfangseinrichtung zu übertragen. Damit sind hochauflösende Einzelbildübertragung sowie Videoübertragungen mit höherer Auflösung unter Verwendung einfacher Kupferleitungen, z. B. in DSL-Übertragung des digitalen Videosignals, ermöglicht.
Die Erfindung ermöglicht ferner die Verarbeitung verschiedener Bildquellen, so können analoge Videosignale oder digitale Bilddaten über parallele oder serielle Schnittstellen eingelesen werden.
Ein weiterer Vorteil ist die mögliche gleichzeitige Übertragung mehrerer Bildquellen, um z. B. eine räumliche Sicht zu ermöglichen oder auch den rückwärtigen Raum des Kamerafahrwagens zu überwachen.
In gleicher Weise könnten auch zusätzliche Steuer- und Meßsignale in beide Übertragungseinrichtungen übermittelt werden. Diese Art von intelligenter Videoübertragung kann durch programmierbaren Bildzuschnitt, variable Auflösung und Bildrate, und zusätzlicher Videobearbeitung wie z. B. eine elektronische Bildlagekorrektur, ergänzt werden und erhöht somit den Inspektionsnutzen um ein Vielfaches.
Weitere Anwendungsmöglichkeiten wären die „elektronische Nachbildung” einer Schwenkkopfuntersuchung oder eines optischen Zooms bei feststehender Fisheye-Optik.
In der beigefügten Zeichnung ist als erfindungsgemäße Betriebsart A eine Kreis- und Schwenkkopfinspektion schematisch dargestellt, bei der eine Kameraeinheit 1 mit einem Blickwinkel C1 von etwa 60° mit einem DSP 2 zur Bearbeitung und Übertragung der aufgenommenen Bilddaten gekoppelt ist.
Bei der ebenfalls rein schematisch dargestellten Betriebsart B ist die Kamera mit einem Fisheye-Objektiv versehen, mit dem ein halbkugelförmiges Bild mit einem Öffnungswinkel von ca. 180° aufgenommen wird. Auch hier ist die Kameraeinheit 3 mit einem DSP 2 zur Bearbeitung und Übertragung der aufgenommenen Bilddaten gekoppelt.
Die komprimierten digitalen Daten werden durch eine Kupferleitung 4, die z. B. aus einer Koaxialleitung oder einem verdrillten Leiterpaar bestehen kann, zu einem DSP 5 der Fahrzeug/Steuerungseinheit übertragen, zum Videoempfang und zur Konvertierung der digitalisierten Daten in die verschiedenen Ausgabeformate. Ein analoger Datenstrom 6 führt z. B. zu einem Dateneinblendgerät und Bildverarbeitungseinheit, während ein digitaler Datenstrom 8 zu einem Desktop-PC 9 mit oder auch direkt zu einem Monitor 10 übertragen wird.

Claims

Anordnung zur Videoinspektion von Rohrleitungen, mit einem Gehäuse mit einer von einem Kreis und Schwenkkopf gehaltenen Kamera (1; 3), das durch die Rohrleitungen bewegbar ist, wobei die Kamera (1; 3) über eine Leitung mit einer Empfangseinrichtung (5) für die von der Kamera (1; 3) aufgenommenen Bilder verbunden ist, die sich entfernt von den zu untersuchenden Rohrleitungen befindet und die Bilder vorzugsweise auf einem Monitor (10) anzeigt, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera in einer ersten Betriebsart eine Kreis- und Schwenkkopfinspektion durchführt oder in einer zweiten Betriebsart nicht schwenkbar und nicht drehbar angeordnet ist und durch ein Fisheye-Objektiv halbkugelförmige Bilder mit einem Öffnungswinkel von etwa 180° aufnimmt, dass das Gehäuse (11) ferner einen Datensignalprozessor (DSP) (2) aufweist, mit dem die Kamera (1, 3) gekoppelt ist, und dass der Datensignalprozessor (2) die von der Kamera (1, 3) aufgenommenen Bilder einliest, die Bilddaten komprimiert und in digitaler Form über eine Kupferleitung (4) zu der Empfangseinrichtung (5) überträgt.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangseinrichtung (5) ein DSP ist.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die digitalen Daten mittels DSL-Technik übertragen werden.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Videoübertragung mit variabler Auflösung und Bildwiederholrate durchführbar ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangseinrichtung (5) geeignet ist, die empfangenen Bilddaten in verschiedene Ausgabeformate zu konvertieren.