-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestands- und Zustandsaufnahme und gegebenenfalls Instandsetzung von Nutzräumen der Abwasserwirtschaft vor allem im untertägigen Bereich, vorzugsweise von Abwasserkanälen, Stauraumkanälen und ihren Zugangsschächten, Rückhaltebecken und Pumpwerken, wobei der jeweilige Ist-Zustand durch Bildmaterial festgehalten und zur Kontrolle herangezogen wird. Die Erfindung betrifft außerdem eine Kanalinspektionsanlage zur Bestands- und Zustandsaufnahme von Nutzräumen der Abwasserwirtschaft bestehend aus einem Bildaufnahme- und einem Auswertegerät (BAA-Gerät).
-
Für die Überwachung der Zugangsschächte unterirdisch verlegter Kanäle werden zur Zeit Digitalkameras eingesetzt, die die Oberfläche der Schachtwände aufnehmen, sodass bei einem Vergleich mit früheren Fotoaufnahmen leicht feststellbar ist, wo Veränderungen oder gar Schäden aufgetreten sind. Abgesehen davon, dass bei derartigen Aufnahmen untertage mit bekannten Navigationssystemen zur Festlegung von Fixpunkten kaum gearbeitet werden kann, ist in Kanälen und Zugangsschächten immer mit Problemen durch Luftfeuchtigkeit und Temperatur zu rechnen und vor allen Dingen mit einer explosiven Atmosphäre. Daher ist die bekannte Überprüfung von Nutzräumen der Abwasserwirtschaft immer mit großen Problemen behaftet. Schließlich ist nachteilig, dass eine derartige bekannte Kanalinspektionsanlage leicht in den Bereich von 100.000,00 € und mehr kommt. Von daher werden solche Aufnahmen im Wesentlichen nur auf die Bereiche begrenzt, wo leicht Schäden auftreten, z. B. an Abzweigen. Darüber hinaus sind die Überprüfungsmaßnahmen auch meist auf die leicht zugänglichen Zugangsschächte begrenzt worden, weil der Aufwand bei Einsatz der den vorhandenen Kanalinspektionsanlagen z. B. mit klassischer Tachymetrie bzw. Laserscanning im Bereich der Kanäle wegen der zu erwartenden Gas-, Temperatur- wie auch der Feuchtigkeitsprobleme erheblich ist. Weiter werden große Kanalinspektionsanlagen eingesetzt, deren Investitionsaufwand und Betriebsaufwand noch erheblich höher ist. Bei den bekannten Kanalinspektionsanlagen ist dem Nutzer nachteiligerweise nur die Möglichkeit gegeben, anhand eines Vergleiches zwischen früheren Aufnahmen und neuen Aufnahmen die Veränderungen und eventuell Schadstellen festzustellen, wobei weitere Hilfsmittel insbesondere für die Erfassung des Instandsetzungsaufwandes nicht gegeben sind.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, die aufwendige Aufnahme und Darstellung von Abwassernutzräumen zu vereinfachen und die dazu notwendigen Arbeiten sicherheitsmäßig zu verbessern sowie mit diesen Arbeiten auch eine genaue Planung der notwendigen Instandsetzungsarbeiten zu ermöglichen.
-
Die Aufgabe wird verfahrensgemäß dadurch gelöst, dass mit Hilfe einer Digitalkamera und falls notwendig einem Blitzlichtgerät eine Serie von Digitalfotos um den jeweiligen Standpunkt des Kamerabedieners oder der Digitalkamera selbst herum aufgenommen und darauf die befahrenen Nutzräume bildtechnisch dreidimensional rekonstruiert werden und dass bei notwendig werdenden Instandsetzungsarbeiten mit Hilfe einer Software anhand der 3D-Bilder die Schadstellen vermessen und ausgewertet werden.
-
Aufgrund der heute bekannten Verarbeitungstechnik ist es möglich, mit einfachen Digitalkameras, ja sogar mit Consumer-Kameras, meist mit integriertem Blitzlichtgerät, zu arbeiten. Es werden dann eine ganze Reihe von Bildern geschossen und dann mit einer geeigneten Software so bearbeitet, dass man die Oberfläche der überprüften Räumlichkeiten sowie der Räume selbst und eventueller Körper so dargestellt bekommt, dass man sie mit früheren Überwachungsbildern problemlos vergleichen kann, um festzustellen, wo denn irgendwelche Veränderungen oder gar Schäden aufgetreten sind. Es gelingt damit eine räumliche Darstellung, die die besagte Überprüfung wesentlich vereinfacht. Da durch die besondere Auswertungstechnik die Oberfläche der Räume und die Räume selbst so genau dargestellt sind, kann der Betrachter und Bearbeiter auch unschwer erkennen, in welchem Bereich und in welchem Zustand sich der jeweils überwachte Nutzraum befindet. So ist die Identifikation erleichtert und es kann ausgeschlossen werden, dass Verwechslungen der Räumlichkeiten auftreten. Mit Hilfe der an sich bekannten Software, z. B. „bundler” der Universität Washington sowie der Zusatzsoftware „Agisoftware” für die Vermessung ist es möglich, die identifizierten und ermittelten Schadstellen genau zu vermessen, so dass für die anschließenden Instandhaltungsarbeiten optimale Informationen sowohl von der Lage wie auch der Ausbildung der jeweiligen Schadstelle vorhanden sind. Die nachfolgenden Planungs- und Instandhaltungsarbeiten werden damit wesentlich sicherer und weniger zeit- und materialaufwendig, da gezielt an den jeweiligen Arbeitsort die Arbeitsmaterialien und Mengen geliefert werden, die dort auch wirklich benötigt werden. Es fallen keine unnötigen oder zu geringen Lieferungen mehr an, so dass schon alleine dadurch eine wesentliche Verbesserung des entsprechenden Verfahrens erreicht ist. Weil diese genauen Planungsarbeiten nun möglich sind, können problemlos auch solche Bereiche überprüft und in die Instandhaltung übernommen werden, die bisher aufgrund ihrer ungünstigen Lage mit den bekannten Kanalinspektionsanlagen und -verfahren nicht zu erreichen waren. Insbesondere ist dabei vorteilhaft, dass auch Kanäle und Leitungen sicher überprüft und bearbeitet werden können, die bisher nicht zu überprüfen und zu reparieren waren, weil der damit verbundene Aufwand viel zu hoch war.
-
Nach einer zweckmäßigen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Serie von Digitalfotos mit einer Consumer-Kamera aufgenommen wird. Die damit erzielbaren Digitalfotos reichen in aller Regel für die nachfolgenden Auswertearbeiten am Computer aus. Es kann aber je nach Einsatzbereich von Vorteil sein, die komplizierteren Digitalkameras für das beschriebene Verfahren zu verwenden.
-
Nach einer zweckmäßigen Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Vielzahl von immer sich überlappenden Digitalfotos hergestellt wird, wobei jeder zu rekonstruierende Punkt auf mindestens drei aufeinander folgenden, von verschiedenen Standpunkten aufgenommenen Digitalfotos festgehalten wird. Auf diese Weise ist eine einwandfreie Rekonstruktion möglich, wenn eben der jeweilige Punkt auf mindestens drei Digitalfotos von verschiedenen Standpunkten aus zu identifizieren ist. Dadurch ist eine räumliche Darstellung ermöglicht, die es gerade bei den sonst schwer zugänglichen Bereichen, vor allem auch der Kanäle, möglich macht, auch Einzelheiten an der Wandung zu erkennen und zu identifizieren. Eine genaue Überwachung und im Endeffekt auch leichte Instandsetzung ist so gewährleistet. Vorteilhaft kann mit dem Verfahren aus der Computergrafik gearbeitet werden, um die Oberfläche und die Räume jeweils zu rekonstruieren und entsprechend darzustellen.
-
Besonders zweckmäßig ist es, wenn mit Hilfe einer Open-Source-Software wie z. B. „bundler”, „PMVS 2” und „MeshLab” der Universität Washington aus den Originalfotos die Oberflächen der Räume, die Räume selbst und bestimmte Körper texturiert werden. Über dieses Nachbearbeitungsverfahren ist es möglich, die zu überprüfenden Räume sehr klar und deutlich so herauszuarbeiten, dass Schäden u. Ä. leichter auf den Fotos bzw. Darstellungen zu erkennen und zu vermessen sind.
-
Weiter vorne ist darauf hingewiesen worden, dass die von einem Standpunkt aus reihenweise gewonnenen Digitalfotos die Möglichkeit eröffnen, aus diesen Einzelbildern beispielsweise die gesamte Oberfläche eines Zugangsschachtes bzw. den gesamten Zugangsschacht darzustellen. Da es bei den Arbeiten vor allem in den Kanälen leicht zu Gasansammlungen oder Ähnlichem kommen kann, ist es wichtig, dass jeweils nur ausgebildete Bedienergruppen mit solchen Kameras arbeiten. Um dabei die Handhabungssicherheit sicherzustellen, sieht die Erfindung vor, dass die Digitalkamera oder eine einfache Consumer-Kamera mit Blitzlichtgerät einem explosionsgeschützten Sicherheitsgehäuse zugeordnet wird, wobei das Sicherheitsgehäuse gleichzeitig gegen unberechtigte Benutzung gesichert ausgeführt wird. Da auch ein Spezialsicherheitsgehäuse zum Einsatz kommen kann, ist es möglich und zweckmäßig, dieses auch dann gleichzeitig so auszubilden, dass es vor dem Zugriff unberechtigter Personen geschützt bleibt oder genauer gesagt die darin aufbewahrte Digitalkamera oder die Teile der Digitalkamera mit dem Blitzlichtgerät. Die einmal aufgenommenen Fotos bleiben somit vor unberechtigtem Zugriff gesichert und eine immer gleichmäßige Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist sichergestellt.
-
Das beschriebene Verfahren soll im Bereich der Zugangsschächte von Nutzräumen der Abwasserwirtschaft, aber auch beispielsweise in Kanälen zum Einsatz kommen, was gemäß der Erfindung dadurch möglich wird, dass die Digitalkamera bei Bedarf zusätzlich mit einem wasserdichten und gegen Außendruck geschützten Sicherheitsgehäuse ausgerüstet wird. In der Regel wird das auch u. a. für die Explosionsschutzsicherung benötigte Sicherheitsgehäuse dem entsprechenden weiteren Bedarf angepasst, sodass dann ein und das gleiche Gehäuse zum Einsatz kommen kann, also beispielsweise auch im Kanaltiefsten. Selbst wenn die Kamera dann einmal herabfallen und in das Abwasser hineingelangen sollte, ist der Bildschatz innerhalb des Kameragehäuses bzw. Sicherheitsgehäuses so vor Beeinträchtigungen oder gar Verlust geschützt.
-
Zur Durchführung des Verfahrens kann eine Kanalinspektionsanlage zur Bestands- und Zustandsaufnahme von Nutzräumen der Abwasserwirtschaft vorgesehen werden, die aus einem Bildaufnahme- und einem Auswertegerät besteht. Dabei dieses BAA-Gerät als Bildaufnahme- und Auswertegerät z. B. als Computer ausgebildet und besteht aus einer Consumer-Kamera oder einer Digitalkamera mit oder ohne Blitzlichtgerät sowie einem die Bilder mit einer entsprechenden Software rekonstruierenden Auswertegerät, vorzugsweise einem Computer, wobei das Auswertegerät mit einer Open-Source-Software und zusätzlich zur Vermessung der Schadstellen mit einer Software bestückt ist und wobei die Kamera für Rundum-Fotos von einem Standort geeignet ausgebildet ist.
-
Dabei können aufwendigere Digitalkameras aber auch kleine handliche Consumer-Kameras zum Einsatz kommen, sogar entsprechend ausgeführte Smartphones. Da das Blitzlicht bei heutigen Kameras innerhalb des Gehäuses der eigentlichen Digitalkamera oder Consumer-Kamera untergebracht ist, kann es im Abwasserkanalbereich meist auch ohne weitergehenden Schutz eingesetzt werden. Die Rundum-Fotos sind einmal möglich, wenn sich der Bediener entsprechend auf einer Plattform o. Ä. bewegen kann, aber insbesondere dann, wenn mit einfachen Stativen oder drehbaren Stativstangen o. Ä. gearbeitet wird, die sich an der Schachtmauerung oder irgendwo abstützen und das gleichmäßige Rundum-Fotografieren möglich machen. Auch andere Ausführungen sind denkbar, wobei durch die besondere Verfahrenstechnik, die weiter vorne beschrieben ist, sowieso die Möglichkeit gegeben ist, ohne vorherige Festlegung von irgendwelchen Festpunkten zu arbeiten. Mit derartigen Kanalinspektionsanlagen ist es darüber hinaus erstmals möglich, fototechnisch ermittelte Schadstellen in solchen Kanälen anhand des vorhandenen Bildmaterials mit der „Mess”-Software genau zu vermessen, um so zu ermitteln, welche Materialmengen und welches Material für die anschließend durchzuführenden Instandhaltungsarbeiten benötigt werden. Dadurch, dass der Materialbedarf genau zu ermitteln ist, können die notwendigen Planungsarbeiten und die anschließenden Instandsetzungsarbeiten schnell und genau durchgeführt werden. Bedenkt man dabei, dass es sich um schwer zugängliche Bereiche untertage im Kanalnetz handelt, wird erkennbar, welch große Vorteile durch diese genauen Vorbereitungsarbeiten zu erzielen sind. Das entsprechend benötigte Material kann genauer abgepackt und dann so transportiert werden, dass es am leicht zu identifizierenden Einsatzort in genau der benötigten Menge und Zusammensetzung zur Verfügung steht. Vorteilhaft ist weiter, dass keinerlei Versorgungskabel und gesonderte Verfahreinrichtungen für diese Arbeiten in den Kanälen benötigt werden.
-
Dann, wenn neben den Zugangsschächten die eigentlichen Kanäle mit aufgenommen und überwacht werden, ist es von Vorteil, wenn der Digital- oder Consumer-Kamera eine Schwenk- oder Dreheinrichtung (bzw. entsprechende Objektive) zugeordnet sind, die ein vorgegebenes Überlappen der zu schießenden Digitalfotos sichernd ausgebildet ist, wobei die Schwenkeinrichtung vorzugsweise drei oder mehr Digital- oder Consumer-Kameras gleichzeitig aufnehmend ausgeführt ist. Beim entsprechenden Drehen und Schwenken der Digital- oder Consumer-Kamera werden die Bewegungen so gesteuert, dass jeweils beim Überschreiten der vorgesehenen Überlappungsmaße eine Arretierung erfolgt, sodass zunächst ein Foto geschossen werden muss, bevor die Kamera weiter gedreht bzw. geschwenkt werden kann. In der Regel wird man sowieso eine kombinierte Schwenk- und Dreheinrichtung zum Einsatz bringen, damit man eben die beschriebene Vielzahl der Fotos auch von geringfügig variierenden Standpunkten aus möglich machen kann.
-
Um beim Drehen und Schwenken mit der Dreh-Schwenk-Einrichtung das jeweilige Überlappungsmaß optimal einhalten zu können, ist vorgesehen, dass die Dreh-Schwenk-Einrichtung mit einem den Abstand zur Oberfläche des Raums ermittelnden Entfernungsmesser kooperierend ausgeführt ist. Damit ist die Einhaltung des Überlappungsmaßes noch optimaler sichergestellt, weil eben die Entfernung zum aufzunehmenden Objekt mit in die Bemaßung einbezogen werden kann. Auf diese Art und Weise kann aus den geschossenen Fotos dann mit Hilfe der Software die fotografierte Oberfläche herauskristallisiert werden. Abmessungen und ähnliches werden von der Software errechnet, durch eine in irgendeinem Bild der entsprechenden Serie vorhandenen Größenvergleich.
-
Gerade weil eine Vielzahl von Digitalfotos für die genaue Darstellung der Nutzräume erforderlich ist, muss sichergestellt sein, dass nicht versehentlich durch Eingriff eines Fremden die Fotoserie gestört oder verfremdet wird. Um dies zu erreichen und den Betrieb auch untertage im Kanal zu sichern, ist vorgesehen, dass die Consumer-Kamera oder die Digitalkamera mit Blitzlicht von einem Sicherheitsgehäuse umgeben ist, das explosionsgeschützt ausgebildet ist und über eine Sicherheitsverschraubung oder ein Sicherheitsschloss verfügt und das einen Zugang ausschließlich für einen vorbestimmten Personenkreis gewährend ausgebildet ist. Erst wenn diese Sicherheitsverschraubung bzw. das Sicherheitsschloss betätigt worden ist, kann also eine solche in einem Sicherheitsgehäuse untergebrachte Digital- oder Consumer-Kamera zum Einsatz gebracht werden. Denkbar ist dabei eine unterschiedliche Ausbildung entsprechender Sicherheitsschlösser oder sonstiger Sicherheitseinrichtungen, wobei solche zu bevorzugen sind, die nicht zu einer Vergrößerung des Sicherheitsgehäuses oder zu einer zu großen Veränderung des Sicherheitsgehäuses führen.
-
Weiter vorne ist darauf hingewiesen worden, dass nicht nur die Zugangsschächte, sondern auch die anschließenden Kanäle mit einer derartigen Kanalinspektionsanlage bildtechnisch überprüft werden können, wozu vorgesehen ist, dass das Sicherheitsgehäuse insbesondere bei hohem Wasserstand im Kanal wasserdicht ausgebildet ist und eine zu sichernde Koppelvorrichtung für ein Schwimm- oder Verfahrteil aufweist, das vorzugsweise über einen Zähler für das abgerollte Zugseil verfügt. Dabei ist es letztlich egal, ob das die Digitalkamera tragende Bauteil schwimmt oder im Kanal z. B. auf hohen Stelzen verfahren werden kann, weil die Digitalkamera mit Hilfe des Zugseils in die jeweils notwendige Position verbracht werden kann. Bei einem Schwimmteil ist vorteilhaft, dass dann die Digitalkamera ohne gesonderten Antrieb kontinuierlich im Kanal mit der Strömung verfahren werden kann, um so auf einfache Art und Weise und in vorgesehenen Abständen das notwendige Bildmaterial herzustellen, das dann anschließend mit der beschriebenen Software so weiterverarbeitet wird, dass eine genau zu überprüfende Oberfläche und Räume auf den Fotos erkennbar sind. Denkbar ist es dabei auch, beispielsweise dem Schwimmteil eine Abspritzvorrichtung zuzuordnen, über die die Wandung des Kanals vor Aufnahme durch die Kamera von anhaftendem Schmutz befreit wird, sodass dann auch klar erkennbar ist, wie weit das entsprechende Mauerwerk des Kanals noch einwandfrei oder aber reparaturbedürftig ist. Über den Zähler am Versorgungskabel bzw. Zugseil kann die jeweilige Position des im Abwasser schwimmenden Schwimmteils genau festgelegt werden, sodass es möglich ist, entweder nur schwerpunktweise Bildmaterial zu erzeugen oder aber kontinuierlich.
-
Besonders anfällig sind die Anschlussbereiche von Hauskanälen beispielsweise oder auch der Übergangsbereich in einen größeren Kanal, sodass es unter Umständen auch ausreicht, wenn nur diese Bereiche kontinuierlich überwacht werden, während die durchgehende Überwachung auf wesentlich größere Zeitabstände begrenzt werden kann. Auf jeden Fall ist es mit Hilfe einer derartigen Anlage möglich, auch relativ enge Kanäle und Rohre so durch das erzeugte Bildmaterial zu überprüfen, dass immer rechtzeitig Reparaturarbeiten begonnen und abgeschlossen werden können, sodass die Nutzungsdauer derartiger Kanäle wesentlich vergrößert wird.
-
Aufgrund der zum Einsatz kommenden Software bzw. des entsprechend ausgebildeten Auswertegerätes ist es möglich, das ermittelte Bildmaterial kurzfristig zu überarbeiten und dem Planungsteam zur Verfügung zu stellen, das dann anhand des Bildmaterials die entsprechenden Vermessungen mit der weiter vorn schon beschriebenen Software vornehmen kann. Entweder um im Schacht selber schon einen Überblick zu haben oder gegebenenfalls sogar um direkt dort das gesamte Material auszuwerten, kann es auch zweckmäßig sein, wenn das Auswertegeräte in das Sicherheitsgehäuse integriert ist oder über ein eigenes Sicherheitsgehäuse verfügt. Während dieses als Sondergerät mitgeführt werden kann und nur mit dem Sicherheitsgehäuse verbunden werden muss, ist hier auch die Möglichkeit gegeben, dass es in das gesamte Sicherheitsgehäuse integriert ist, um dort zu „arbeiten” und wie erwähnt frühzeitig den notwendigen optimalen Überblick zu erreichen.
-
Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass ein Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen sind, mit deren Hilfe nur schwer zugängliche oder sogar gar nicht für den Menschen zugängliche Bereiche der Nutzräume der Abwasserwirtschaft so überwacht und überprüft werden, dass jeweils eine rechtzeitige Instandsetzung möglich ist. Die Kosten eines derartigen Kanalinspektionssystems sind deutlich niedriger als die der bisherigen Maßnahmen zur Überwachung von Kanälen und stehen etwa im Verhältnis 1:6, wenn nicht sogar deutlich darunter. Abgesehen von der wesentlich einfacheren, zweckmäßigeren und mit einer wesentlich höheren Auflösung als bisher möglichen Aufnahmetechnik ist es wie erwähnt auch möglich, sonst von Menschen nicht zu erreichende Bereiche immer noch problemlos überwachen zu können und zwar mit einer überraschend genauen Aufnahme- und Auswertungstechnik. Gerade in dem beschriebenen Abwasserbereich ist mit Hilfe des Verfahrens und der Vorrichtung eine einfache Orientierung ohne zusätzliche Hilfsmaßnahmen möglich und das auch dann, wenn durch eine explosive Atmosphäre oder sonstige Beeinträchtigungen die Befahrung durch Menschen unmöglich, zumindest aber wesentlich erschwert wäre. Das die Digitalkamera und das Blitzlicht aufnehmende Sicherheitsgehäuse kann explosionsgesichert und auch wasserdicht bzw. soll so ausgeführt werden, um den beschriebenen Anforderungen zu genügen und auch den Einsatz unter ungünstigsten klimatischen Verhältnissen möglich zu machen. Neben deutlich verringerten Kosten ist auch eine hervorragende Bildqualität (Auflösung je nach Kamera 15 Mio. Pixel gegenüber bisher max. 3 Mio. Pixel) gesichert, sodass schon beginnende Beeinträchtigungen im Bereich der untertägigen Abwasserwege rechtzeitig erkannt und behoben werden können. Wie bereits erwähnt, können die Auswertearbeiten auch schon im Schacht selbst bzw. im Kanal angefertigt werden, wenn ein entsprechendes Bildaufnahme- und kombiniertes Auswertegerät zur Verfügung steht. Besonders vorteilhaft ist, dass dann bereits im Kanal selbst der notwendige Überblick und sogar auch die Vermessungsarbeiten ein Endergebnis frühzeitig möglich machen. Wichtig ist auf jeden Fall, dass jede einzelne Schadstelle genau identifiziert und so vermessen werden kann, dass für die anschließenden Planungs- und Instandsetzungsarbeiten die notwendigen Daten und Einzelheiten zur Verfügung stehen. Es ist dann erstmals möglich, diese Arbeiten so genau durchzuführen, dass garantiert an der jeweiligen Schadstelle das Material in der Zusammensetzung und in der Menge zur Verfügung steht, die für den jeweiligen zu behebenden Ausbruch oder die sonstige Schadstelle benötigt wird. Vorteilhaft ist weiter, dass mit ganz einfachen und preiswerten so genannten Consumer-Kameras gearbeitet werden kann. Aufgrund ihrer geringen Abmaße können sie auch noch in engsten Rohren erfolgreich eingesetzt werden.
-
Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:
-
1 einen Schnitt durch ein Abwassersystem mit zwei Zugangsschächten und dem diese verbindenden Kanal,
-
2 eine vereinfachte Darstellung einer Digitalkamera,
-
3 eine vereinfachte Darstellung einer Consumer-Kamera jeweils mit explosionsgeschütztem Sicherheitsgehäuse,
-
4 ein Auszug aus einem texturierten Bild einer Zugangsschachtwandung und
-
5 einen Auszug aus einem texturierten Bild einer Schachtwandung mit Vermessungshinweisen.
-
In 1 ist ein untertägiger Abwasserkanal 16 wiedergegeben, der über zwei in einem bestimmten Abstand angeordnete Befahrungsschächte 10, 10' erreichbar ist. Der untertägige Nutzraum 13 bzw. Kanal 16 dient der Ableitung des mit 17 bezeichneten Abwassers. Es versteht sich, dass der Kanal 16 mit einem gewissen Gefälle versehen ist, um so die Ableitung des Abwassers 17 zu gewährleisten. Je nach Art des Abwassers 17 können sich in dem Schacht 16 Gase ansammeln, die dann über den Zugangsschacht 10 abströmen. Aus diesem Grunde sind Arbeiten nur unter gewissen Sicherheitsvorkehrungen durchzuführen.
-
In dem linken Zugangsschacht 10 ist ein Bediener 15, der auf einer Standbühne 12 mit Befahrleiter 11 steht, dabei, mit Hilfe einer Digitalkamera 1 oder einer Consumer-Kamera 2, so wie sie in 2 und 3 dargestellt sind, und einem Blitzlicht 14 die Wandung 25 des Zugangsschachtes 10 bzw. den gesamten Zugangsschacht 10, 10' aufzunehmen und zwar mit einer Vielzahl einzelner Digitalfotos. Dabei ist die Standbühne 12 oder auch ein anderer Standort so angeordnet, dass eine Vielzahl derartiger Digitalfotos von einem Standpunkt aus angefertigt werden kann und zwar auch dadurch, dass durch den Bediener 15 auf der Standbühne 12 „unterschiedliche” Standorte eingenommen werden können, von denen die Fotos geschossen werden, wobei er sich vorzugsweise u die eigene Achse dreht und zwar von jeweils einem Standpunkt. Die Fahrleitern 11, 11' sind in die Wandung 25 des Zugangsschachtes 10 eingelassen, sodass immer ein sicherer Stand für den Bediener 15 gegeben ist.
-
Im Bereich des zweiten Zugangsschachtes 10' ist eine verfahrbare oder hier auf dem Wasser schwimmbare Einrichtung vorgesehen, um so mit Hilfe der hier angedeuteten Digitalkamera 1, 2 mit Blitzlicht 14 die Wandung 25 des Kanals 16 genau aufzunehmen und den Zugangsschacht 10 dann entsprechend dreidimensional darzustellen, um so den Zustand genau überprüfen zu können. Übertage ist eine Aufrollanlage 18 für das Zugseil 9 angebracht und angeordnet, mit dessen Hilfe das Schwimmfahrzeug bzw. Schwimm-/Verfahrteil 8 auf dem Abwasser 17 schwimmend durch den Kanal 16 verbracht werden kann, um so vom Abwasser 17 mitgenommen den gesamten Kanal 16 oder aber auch nur einzelne Punkte davon aufzunehmen. Statt dieses schwimmenden Schwimm-/Verfahrteils 8 ist es auch denkbar, einen hochbeinigen Wagen zu verwenden, der dann allerdings über das Zugseil 9 hin- und hergezogen werden muss. Der Vorteil des hier dargestellten schwimmenden Verfahrteils 8 bzw. Fahrzeugs ist der, dass es vom Abwasser 17 mitgetragen wird, also nicht hin- und hergezogen werden muss. Im Regelfall kann die Digitalkamera 1, 2 vom Bediener 15 zu Fuß oder mit längerem Stativ der Dreh- und Schwenkeinrichtung 4 hin und her im Schacht befördert werden, weil in der Regel der Wasserstand nicht so hoch ist.
-
Um die genaue Position des Schwimm- und Verfahrteils 8 bzw. Fahrzeuges problemlos ermitteln zu können, ist die Umlenkrolle übertage oder auch untertage als Umlenkrolle mit Zähler 19 ausgebildet. So ist eine genaue und problemlose Aufnahme der jeweiligen Position möglich.
-
In 2 ist eine Digitalkamera 1 mit Sicherheitsgehäuse 3 wiedergegeben, in 3 eine Consumer-Kamera 2, ebenfalls mit Sicherheitsgehäuse 3' und einer zugeordneten Dreh- und Schwenkvorrichtung 4.
-
Das Blitzlicht 14 ist integriert und besonders gekennzeichnet ist hier das Sicherheitsgehäuse 3', das über ein Sicherheitsschloss 5 verfügt, mit dem für Unbefugte die Benutzung der Consumer-Kamera 2 oder auch der Digitalkamera 1 wirksam verhindert ist. Die Dreh- und Schwenkeinrichtung 4 kann gleichzeitig auch als Koppelvorrichtung 6 ausgebildet sein oder aber wie in 1 gezeigt dem Schwimm- und Verfahrteil 8 zugeordnet werden bzw. mit diesem kooperieren. Das Sicherheitsschloss 5 oder die Sicherheitsvorrichtung ist hier sehr einfach dargestellt und zwar als durch ein Schloss 5 gesicherte Klappe, die um das Schwenkgelenk 23 bewegt werden kann, wenn ein Berechtigter vorher das Schloss geöffnet hat.
-
4 schließlich gibt die Wandung 25 eines Zugangsschachtes 10 wieder, wobei die Oberfläche 24 des Nutzraums 13 bzw. 10 zu erkennen ist. Hier ist das Mauerwerk 20 zu sehen, in dem eine Schadstelle 21 und sogar ein Ausbruch 22 identifiziert werden kann, wobei zumindest der Ausbruch 22 einer baldigen Sanierung bedarf.
-
5 zeigt einen Bereich in einem Kanal 16, in dem das nur angedeutete Mauerwerk 20 gleich zwei größere Schadstellen 21 bzw. Ausbrüche 22, 30 aufweist. Angedeutet ist hier, dass von dem Auswertegerät bzw. der darin enthaltenen, der Vermessung dienenden Software, Messlinien 31 initiiert werden, mit deren Hilfe eine genaue Vermessung hier des Ausbruches 22 möglich ist. Erkennbar ist, dass mehrere unterschiedlich tiefe Zonen im Ausbruch 22 vorhanden sind, wobei mit 29 das Schadstellentiefste bezeichnet ist. Leicht erkennbar ist, dass mit Hilfe eines derartigen Vermessungs- bzw. Auswertegerätes die Möglichkeit gegeben ist, den Materialbedarf genau zu ermitteln, der benötigt wird, um den Ausbruch 22 und auch 30 wieder so zu verfüllen, dass eine Sanierung des gesamten Schachtes 10 bzw. Kanals 16 dann anschließend gegeben ist.
-
In 3 ist angedeutet, dass das Sicherheitsgehäuse 3' erweitert ist und zwar um ein Auswertegerät 28, das in das erweiterte Sicherheitsgehäuse 3' eingebunden ist. Einem solchen Auswertegerät 28 ein Display 27 zugeordnet, in dem die ermittelte Schadstelle 21 bzw. der Ausbruch 22 oder auch 30 dargestellt ist, so dass es für den Bediener 15 leicht ist, schon im Kanal 16 selbst die Abmaße bzw. die besondere Ausbildung des jeweiligen Ausbruches 22 bzw. 30 zu erkennen und zu bewerten. Er kann noch aus dem Kanal heraus die notwendigen Aufträge für die Instandhaltungsarbeiten in Auftrag geben.
-
In 1 ist durch Einsatz eines Umlenkrollenpaares 26 ein gleichmäßiges Ziehen des Schwimm- und Verfahrteils 8 sichergestellt, auch dann, wenn dieses Schwimm- und Verfahrteil 8 gegen die Strömung hin und her gezogen werden muss. In dieses Schwimm- und Verfahrteil 8 ist wie schon erwähnt eine Digitalkamera 1 bzw. eine Consumer-Kamera 2 so integriert, dass sie auch hier durch Verschwenken der Kamera 1 oder 2 die gewünschten Fotoserien schießen können. Anschließend erfolgt eine nahezu automatische Rekonstruktion einer dreidimensionalen Punktwolke aus einer Menge sich überlappender Digitalfotos und die Vermessung an dieser 3D-Darstellung durch eine geeignete Software. Während für die Erstellung der 3D-Darstellung z. B. die Open-Source-Software „bundler”, „PMVS 2” und „MechLab” der Universität Washington oder die Software „Arc-3D” oder „photoScan” benutzt werden können, erfolgt die anschließende Vermessung über die „Agisoftware” oder eine ähnliche Software. Durch Anklicken entsprechender Punkte in der 3D-Darstellung kann mit Hilfe der Software und des Computers jegliche Abmessung, Fläche oder Abstand ermittelt werden. Bei einer Interaktion in der 3D-Rekonstruktion am Computer ist es möglich, das Objekt oder den Gegenstand, hier z. B. den Kanal eigenbestimmend in der Dauer und aus jedem Blickwinkel zu betrachten und Einzelheiten auszuwerten. Die Steuerung erfolgt über die Maus des Computers bzw. Auswertegerätes 28.
-
Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen.
