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Die Erfindung betrifft ein Trägersystem für ein Messgerät zum Überwachen eines Wasserbauwerks, insbesondere einer Windenergieanlage, eines Messmasts, einer Verteilerplattform oder eines Brückenpfeilers, unter Wasser. Die Erfindung betrifft ferner eine Anordnung mit einem Trägersystem und einem daran angeordneten Messgerät und ein Überwachungssystem mit einem Trägersystem sowie mit einer Boje oder einem Schiff zur Kommunikation mit dem Trägersystem.
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Wasserbauwerke, z. B. im Meer, in Seen oder in Flüssen, sind sowohl über Wasser als auch unter Wasser langfristig besonderen Belastungen ausgesetzt. Damit die bauliche Sicherheit gewährleistet werden kann, müssen Wasserbauwerke daher ständig überwacht werden. So ist z. B. die Standfestigkeit eines Wasserbauwerks in hohem Maße von der Bodenbeschaffenheit im Bereich des Fundaments des Wasserbauwerks abhängig. Ein besonderes Problem betrifft dabei die Entstehung von Kolken. Dabei handelt es sich um Vertiefungen, auch Auskolkungen genannt, am Grund vor allem strömender Gewässer. Kolke können insbesondere durch Strudel gebildet werden, die hinter einem von einer Strömung umströmten Hindernis, z. B. einem Brückenpfeiler, entstehen. Abhängig von der Stärke der Strömung und der Bodenbeschaffenheit kann es daher zur Erosion der Sedimente und zu Veränderungen der Bodenschichtungen im Bereich des Fundaments des Wasserbauwerks kommen. Dies kann die Standsicherheit des Wasserbauwerks erheblich beeinträchtigen. Eine ständige Beobachtung der Kolkentwicklung ist daher zwingend erforderlich.
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Es ist bekannt, zur Überwachung von Wasserbauwerken unterhalb der Wasseroberfläche Messgeräte, wie beispielsweise eine Kamera oder ein Echolot, an einer Außenseite oder einer Außenwand des Wasserbauwerks unter Wasser anzubringen. Bisher ist es üblich, die Installation solcher Messgeräte an Wasserbauwerken unter Wasser durch Taucher vorzunehmen. Dies ist jedoch aufwendig, kostenintensiv und gegebenenfalls mit erheblichen Gefahren für die Taucher verbunden.
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In der Druckschrift
US 2008/0 062 269 A1 wurde daher ein Trägersystem für ein Messgerät vorgeschlagen, bei dem ein Träger für das Messgerät entlang einer Schiene, die an einer Außenwand eines Wasserbauwerks angebracht wird, bewegbar ist. So kann der Träger mit dem Messgerät entlang der Schiene verfahren und in eine gewünschte Tiefe unter der Wasseroberfläche gebracht werden. Diese Konstruktion erfordert jedoch die Installation der Schiene an dem Wasserbauwerk. Darüber hinaus kann das Messgerät nur im Bereich der Schiene angeordnet und zum Durchführen von Messungen verwendet werden.
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US 3 586 127 A betrifft ein Steiggerät für Schornsteine mit einem Paar von Fahrzeugen zum Tragen einer Last, wobei die Fahrzeuge elektrisch angetrieben und mit pneumatischen Reifen ausgestattet sind. Die Fahrzeuge werden unter dem Einfluss einer Zugkraft, die durch ein den Schornstein umfassendes Stahlkabel aufgebracht wird, einander gegenüber an einer Außenseite des Schornsteins gehalten. Zwischen den Fahrzeugen und von den Fahrzeugen beabstandet sind zwei Drehgestelle an einander gegenüber liegenden Seiten der Außenseite des Schornsteins am Stahlkabel angeordnet. Die Drehgestelle verhindern den Kontakt des Stahlkabels mit dem Schornstein.
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CH 488 463 A betrifft ein Steiggerät für Masten, Bäume, Schornsteine oder dergleichen, welches einen Antriebswagen aufweist, der durch eine das zu ersteigende Objekt umfassende und auf ihm mitlaufende, spannbare Haltevorrichtung am zu ersteigenden Objekt gehalten ist. Das Steiggerät zeichnet sich dadurch aus, dass die Haltevorrichtung für den Antriebswagen radial oder angenähert radial zum Objekt stehende, auf winklig zueinander angeordneten Achsen drehbare Räder sowie zwei über am Antriebswagen angeordnete Umlenkrollen laufende, durch eine Winde oder eine Spannvorrichtung von Hand oder automatisch spannbare, frei vom Objekt verlaufende, Seile aufweist, wobei der Antriebswagen ein eine Plattform tragendes Fahrgestell besitzt, an dem auf der dem Objekt zugekehrten Seite mindestens zwei übereinander liegende Wellen drehbar gelagert sind, auf denen je zwei Antriebsräder befestigt sind, die getrieblich miteinander verbunden sind, wobei die eine Welle von einem Antriebsmotor angetrieben ist, der am Fahrgestell angebracht ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Trägersystem für ein Messgerät zum Überwachen von Wasserbauwerken unter Wasser zu schaffen, das mit möglichst geringem Aufwand und möglichst gefahrlos installierbar ist und das eine möglichst flexible Positionierung eines Messgeräts an dem Wasserbauwerk gewährleistet.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Trägersystem für ein Messgerät zum Überwachen eines Wasserbauwerks unter Wasser gemäß Anspruch 1, durch eine Anordnung gemäß Anspruch 12 und durch ein Überwachungssystem gemäß Anspruch 13. Spezielle Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Vorgeschlagen wird also ein Trägersystem für ein Messgerät zum Überwachen eines Wasserbauwerks unter Wasser, insbesondere zum Überwachen eines Gewässergrundes im Bereich eines Fundaments des Wasserbauwerks, mit einem ersten Fahrzeug, in oder an dem das Messgerät anordenbar ist, wobei das erste Fahrzeug erste Antriebsmittel zum Bewegen des Trägersystems aufweist, insbesondere zum Bewegen des ersten Fahrzeugs, wobei an den Antriebsmitteln Magnete derart angeordnet sind, dass die Antriebsmittel mittels der Magnete an einer magnetischen oder magnetisierbaren Außenwand eines Wasserbauwerks besser anhaftbar sind; mit Spannmitteln, die derart mit dem ersten Fahrzeug verbunden sind oder verbindbar sind, dass das erste Fahrzeug und die Spannmittel zum Umschlingen eines Wasserbauwerks eine geschlossene Schleife bilden; und mit wenigstens einer Stelleinheit, die eingerichtet ist, die Spannmittel zum lösbaren Fixieren des Trägersystems an einem Wasserbauwerk zu spannen und zu lösen, wenn das erste Fahrzeug und die Spannmittel derart verbunden und angeordnet sind, dass sie das Wasserbauwerk umschlingen.
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Dadurch, dass das Trägersystem ein erstes Fahrzeug aufweist, in oder an dem das Messgerät anordenbar ist und das mit ersten Antriebsmitteln zum Bewegen des Trägersystems ausgestattet ist, kann das Trägersystem mit einem in oder an dem ersten Fahrzeug angebrachten Messgerät entlang einer Außenwand oder einer Außenseite eines Wasserbauwerks bewegt und z. B. in eine gewünschte Tiefe unter der Wasseroberfläche gebracht werden. Mithilfe der Spannmittel und der Stelleinheit, die vorzugsweise automatisch steuerbar oder automatisch betätigbar ist, kann das Trägersystem mit dem ersten Fahrzeug an einer beliebigen Position an der Außenseite des Wasserbauwerks fixiert und wieder gelöst werden. Insbesondere werden keine Taucher für die Installation des Trägersystems an dem Wasserbauwerk benötigt. Dadurch, dass die Spannmittel und das erste Fahrzeug derart verbunden sind oder verbindbar sind, dass sie eine geschlossene Schleife zum Umschlingen des Wasserbauwerks bilden, bedarf es auch keiner Schiene zum Führen des Fahrzeugs, wie sie in der eingangs genannten Druckschrift
US 2008/0 062 269 A1 beschrieben wird. Das Trägersystem kann also an einer beliebigen Stelle und in einer beliebigen Wassertiefe an der Außenseite oder an der Außenwand des Wasserbauwerks fixiert werden und ist damit besonders flexibel einsetzbar.
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Die Stelleinheit ist typischerweise eingerichtet, einen Umfang der die Spannmittel und das erste Fahrzeug umfassenden geschlossenen Schleife zu vergrößern und zu verkleinern, z. B. zwischen einem kleinsten Umfang und einem größten Umfang, so dass der Umfang der geschlossenen Schleife z. B. beim Bewegen des ersten Fahrzeugs entlang oder auf der Außenseite des Wasserbauwerks an den Umfang des Wasserbauwerks an der jeweiligen Position des Trägersystems an der Außenseite des Wasserbauwerks anpassbar ist. Damit kann das Trägersystem auf besonders einfache Weise auch an Wasserbauwerken mit veränderlichem Umfang an beliebiger Stelle und in beliebiger Wassertiefe fixiert bzw. befestigt werden. Ein typisches Anwendungsbeispiel sind Pfeiler von Offshore-Windanlagen mit konischer Form, bei denen der senkrecht zur Längsrichtung des Pfeilers bestimmte Pfeilerradius von der Wasseroberfläche bis zum Gewässergrund gewöhnlich wenigstens abschnittweise zunimmt.
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Typischerweise umfasst das erste Fahrzeug einen wasserdicht abschließbaren Behälter, z. B. einen in etwa kastenartigen Behälter, in dem oder an dem das Messgerät zum Überwachen des Wasserbauwerks angeordnet werden kann. Zur Verringerung eines Strömungswiderstands hat der Behälter vorzugsweise eine abgeflachte Form mit abgerundeten Ecken und Kanten. Das erste Fahrzeug und/oder der Behälter können jedoch im Allgemeinen ganz beliebige Formen annehmen.
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Die Spannmittel umfassen gewöhnlich wenigstens eine Kette und/oder wenigstens ein Seil und/oder wenigstens ein Kabel und/oder wenigstens einen Gurt. Die Spannmittel können einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein. Um beim Bewegen des Trägersystems entlang der Außenseite des Wasserbauwerks eine Reibung zwischen den Spannmitteln und dem Wasserbauwerk zu verringern, können Rollen oder Hülsen vorgesehen sein, die drehbar auf den Spannmitteln gelagert sind. Diese können zugleich dem Schutz der Spannmittel dienen.
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Zum Ausbilden der geschlossenen Schleife können die Spannmittel mittels einer mechanischen Verbindung lösbar an dem ersten Fahrzeug befestigbar sein. Die mechanische Verbindung kann einen Haken, z. B. einen Karabinerhaken, und eine Öse und/oder eine Rastverbindung umfassen. Es sind jedoch auch beliebige andere mechanische Verbindungen zwischen den Spannmitteln und dem ersten Fahrzeug denkbar. Die mechanische Verbindung kann auch durch eine mechanische Verbindung der Spannmittel mit der Stelleinheit oder den Stelleinheiten realisiert sein. Eine Länge der Spannmittel unterliegt normalerweise keinen besonderen Einschränkungen und kann z. B. in Hinsicht auf den Umfang des Wasserbauwerks gewählt werden, an dem das Trägersystem fixiert oder befestigt werden soll. Typischerweise beträgt eine Länge der Spannmittel wenigstens einige Meter, z. B. wenigstens 2 m oder wenigstens 5 m. Die Länge der Spannmittel kann aber auch bis zu 20 m, bis zu 30 m oder bis zu 50 m oder mehr betragen. Normalerweise sind die Spannmittel ganz oder wenigstens teilweise aus Metall oder aus einem Kunststoff gebildet.
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Die Stelleinheit kann in oder an dem ersten Fahrzeug angeordnet sein. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Stelleinheit getrennt von dem ersten Fahrzeug angeordnet ist. Typischerweise umfasst die Stelleinheit wenigstens eine Spule zum Aufwickeln und zum Abwickeln der Spannmittel. Alternativ oder zusätzlich kann die Stelleinheit auch wenigstens ein Federelement aufweisen, beispielsweise in Verbindung mit einem Aktuator zum Spannen des Federelements.
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Bei einer speziellen Ausführungsform weist das Trägersystem wenigstens ein Messgerät zum Überwachen des Wasserbauwerks unter der Wasseroberfläche auf. Typischerweise ist das Messgerät in oder an dem ersten Fahrzeug angeordnet. Es ist auch denkbar, dass das Messgerät an einem Roboterarm angeordnet ist, der an dem ersten Fahrzeug befestigt ist. Das wenigstens eine Messgerät kann ein Drucksensor und/oder ein Strömungssensor und/oder ein optischer Sensor, insbesondere eine Kamera, und/oder ein elektroakustischer Sender/Empfänger, insbesondere ein Echolot, und/oder ein Temperatursensor sein. Gewöhnlich ist das erste Fahrzeug wenigstens mit einem Drucksensor ausgestattet, der es erlaubt, die Wassertiefe zu bestimmen, in der das Trägersystem bzw. erste Fahrzeug jeweils positioniert oder an dem Wasserbauwerk fixiert ist. Bevorzugt ist bei den jeweiligen Druckeinstellungen dazu der Wasserstand zu berücksichtigen.
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Bei einer weiteren speziellen Ausführungsform weist das Trägersystem wenigstens ein zweites Fahrzeug auf, das über die Spannmittel mit dem ersten Fahrzeug verbunden ist oder verbindbar ist. Die Spannmittel sind dann üblicherweise auch mit dem zweiten Fahrzeug über entsprechende mechanische Verbindungen der zuvor genannten Art verbindbar, insbesondere lösbar verbindbar. Typischerweise verfügt auch das zweite Fahrzeug über zweite Antriebsmittel zum Bewegen des Trägersystems, insbesondere zum Bewegen des zweiten Fahrzeugs.
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Wenn das Trägersystem neben dem ersten Fahrzeug wenigstens ein weiteres, zweites Fahrzeug aufweist, so sind das erste Fahrzeug, das wenigstens eine zweite Fahrzeug und die Spannmittel vorzugsweise derart verbunden oder verbindbar, dass die Fahrzeuge und die Spannmittel zum Umschlingen des Wasserbauwerks, an dem das Trägersystem fixiert werden soll, eine geschlossene Schleife bilden. Die Spannmittel sind dann normalerweise mehrteilig ausgebildet. Zum Beispiel verbindet dann ein erstes Spannmittel eine erste Seite oder ein erstes Ende des ersten Fahrzeugs mit einer ersten Seite oder einem ersten Ende des zweiten Fahrzeugs, und ein zweites Spannmittel verbindet eine zweite Seite oder ein zweites Ende des ersten Fahrzeugs mit einer zweiten Seite oder einem zweiten Ende des zweiten Fahrzeugs etc. Die Fahrzeuge und die Spannmittel sind in diesem Fall also zu einer geschlossenen Schleife verbindbar, bei der die Fahrzeuge und die Spannmittel abwechselnd angeordnet sind.
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Auch das zweite Fahrzeug oder die zweiten Fahrzeuge können mit einem oder mehreren Messgeräten der zuvor genannten Art ausgestattet sein. Zudem ist es denkbar, dass auch das zweite Fahrzeug bzw. die zweiten Fahrzeuge oder wenigstens einige von ihnen mit wenigstens einer Stelleinheit der zuvor beschriebenen Art zum Spannen und Lösen der Spannmittel und damit zum lösbaren Fixieren des Trägersystems an dem Wasserbauwerk ausgestattet ist bzw. ausgestattet sind. Vorzugsweise sind alle Fahrzeuge baugleich ausgebildet, so dass sie z. B. leicht in Serie hergestellt werden können. Falls auch das wenigstens eine zweite Fahrzeug wenigstens eine Stelleinheit aufweist, kann die mechanische Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Fahrzeug bzw. zwischen den zweiten Fahrzeugen auch über die Stelleinheiten realisiert sein. Die Spannmittel sind dann typischerweise jeweils mittels der Stelleinheit des ersten Fahrzeugs mit dem ersten Fahrzeug verbunden und mittels der Stelleinheit des zweiten Fahrzeugs mit dem zweiten Fahrzeug oder jeweils mit den zweiten Fahrzeugen verbunden. Beispielsweise können die Stelleinheiten des ersten und des zweiten Fahrzeugs oder der zweiten Fahrzeuge Spulen sein, mit denen die Spannmittel jeweils verbunden sind und auf die die Spannmittel aufwickelbar sind.
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Bevorzugt weist das Trägersystem wenigstens eine Steuer- und Regeleinheit auf, die zum Steuern der Antriebsmittel, der Stelleinheit und gegebenenfalls zum Steuern der Messgeräte eingerichtet ist. Die Steuer- und Regeleinheit kann z. B. wenigstens einen Mikroprozessor und/oder wenigstens ein programmierbares FPGA umfassen. Typischerweise ist die Steuer- und Regeleinheit in oder an dem ersten Fahrzeug angeordnet. Sie kann jedoch auch in einem der anderen Fahrzeuge oder ggf. auch getrennt von den Fahrzeugen angeordnet sein.
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Wenn das Trägersystem mehrere Fahrzeuge umfasst, ist die Steuer- und Regeleinheit vorzugsweise zum Steuern aller Fahrzeuge des Trägersystems eingerichtet, insbesondere zum Steuern der Antriebsmittel der Fahrzeuge. Die Steuer- und Regeleinheit ist dann mit den Fahrzeugen des Trägersystems über eine entsprechende Datenverbindung zum Übermitteln von Steuersignalen verbunden oder verbindbar. Dies kann eine drahtgebundene oder eine drahtlose Datenverbindung sein. Eine drahtgebundene Datenverbindung kann z. B. ganz oder wenigstens teilweise in die Spannmittel integriert sein.
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Wenn das Trägersystem mehrere Fahrzeuge umfasst, ist die Steuer- und Regeleinheit vorzugsweise eingerichtet, die Antriebsmittel der verschiedenen Fahrzeuge derart anzusteuern, dass sich die Fahrzeuge synchron bewegen. Dies kann beinhalten, dass sich die Fahrzeuge mit derselben Geschwindigkeit und/oder in einer vorgegebenen Anordnung relativ zueinander bewegen. Z. B. kann die Steuer- und Regeleinheit eingerichtet sein, die Fahrzeuge derart anzusteuern, dass sie sich zu einem gegebenen Zeitpunkt jeweils in derselben Wassertiefe an der Außenseite des Wasserbauwerks positionieren. Zum Regeln der Position der Fahrzeuge können dabei Messdaten verwendet werden, die von an den Fahrzeugen angeordneten Tiefenmessern aufgenommen werden. Wenn das Trägersystem mehrere Fahrzeuge umfasst, kann auch jedes Fahrzeug mit einer Steuer- und Regeleinheit ausgestattet sein. Die Steuer- und Regeleinheiten der unterschiedlichen Fahrzeuge sind dann vorzugsweise eingerichtet, untereinander zu kommunizieren. Insbesondere können die Steuer- und Regeleinheiten der unterschiedlichen Fahrzeuge eingerichtet sein, die Antriebsmittel derart anzusteuern, dass sich die Fahrzeuge synchron bewegen.
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Die Steuer- und Regeleinheit ist vorzugsweise eingerichtet, die Stelleinheit oder die Stelleinheiten abhängig von einer auf das erste Fahrzeug oder auf die Fahrzeuge, insbesondere abhängig von einer auf die Antriebsmittel des ersten Fahrzeugs oder der Fahrzeuge ausgeübten Anpresskraft zu steuern. Dazu kann das erste Fahrzeug bzw. können die Fahrzeuge mit einem entsprechenden Sensor zum Messen der Anpresskraft ausgestattet sein. Bei der Anpresskraft handelt es sich typischerweise um diejenige Kraft, mit der die Spannmittel das Fahrzeug oder die Fahrzeuge gegen die Außenseite oder die Außenwand des Wasserbauwerks drücken, wenn die aus dem Fahrzeug oder den Fahrzeugen und den Spannmitteln gebildete geschlossene Schleife das Wasserbauwerk umschlingt.
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Das Ansteuern der Stelleinheit abhängig von der Anpresskraft ist besonders dann von Vorteil, wenn das Trägersystem entlang der Außenwand oder der Außenseite eines Wasserbauwerks mit variablem Umfang bewegt wird, z. B. entlang der Außenwand eines konischen Pfeilers einer Offshore-Windenergieanlage. Die Steuer- und Regeleinheit kann dann eingerichtet sein, die Stelleinheit derart anzusteuern, dass diese den Umfang der aus den Fahrzeugen und den Spannmitteln gebildeten geschlossenen Schleife zu einem gegebenen Zeitpunkt an den Umfang des Wasserbauwerks an derjenigen Stelle anpasst, an der sich das Trägersystem zu diesem Zeitpunkt befindet.
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Typischerweise ist die Steuer- und Regeleinheit also eingerichtet, die Stelleinheit derart anzusteuern, dass sie den Umfang der geschlossenen Schleife durch ein entsprechendes Bewegen oder Abwickeln der Spannmittel vergrößert, wenn sich das das Wasserbauwerk umschlingende Trägersystem entlang der Außenseite des Wasserbauwerks in eine Richtung bewegt, in der der Umfang des Wasserbauwerks zunimmt. Entsprechend kann die Steuer- und Regeleinheit eingerichtet sein, die Stelleinheit derart anzusteuern, dass sie den Umfang der geschlossenen Schleife durch ein entsprechendes Bewegen oder Aufwickeln der Spannmittel verkleinert, wenn sich das das Wasserbauwerk umschlingende Trägersystem entlang der Außenseite des Wasserbauwerks in eine Richtung bewegt, in der der Umfang des Wasserbauwerks abnimmt.
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Die Steuer- und Regeleinheit kann also eingerichtet sein, die Stelleinheit jeweils derart anzusteuern, dass die auf die Fahrzeuge oder auf die Antriebsmittel der Fahrzeuge ausgeübte Anpresskraft jeweils innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt. So kann sichergestellt werden, dass sich die Fahrzeuge jeweils optimal entlang der Außenseite des Wasserbauwerks bewegen können. Ist die durch das Spannen der Spannmittel auf die Fahrzeuge ausgeübte Anpresskraft nämlich zu groß, führt dies gegebenenfalls zu einer ungewünschten Zunahme der Reibung zwischen den Fahrzeugen und der Außenseite des Wasserbauwerks. Durch ein noch weiteres Spannen würden die Fahrzeuge vollständig gebremst und das Trägersystem damit an dem Wasserbauwerk fixiert werden. Werden die Spannmittel dagegen zu wenig gespannt, so kann dies dazu führen, dass die Fahrzeuge den Kontakt zur Außenseite des Wasserbauwerks verlieren. Die Fahrzeuge können sich dann gegebenenfalls nicht mehr an oder auf der Außenseite des Trägersystems bewegen und sinken auf den Gewässergrund ab.
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Vorzugsweise umfassen die Antriebsmittel des ersten Fahrzeugs oder der Fahrzeuge jeweils wenigstens einen Motor, z. B. einen Elektromotor, und durch den Motor getriebene Räder und/oder durch den Motor getriebene Rollen und/oder ein durch den Motor getriebenes Kettenlaufwerk mit einer mitgeführten Gleiskette wie bei einem Kettenfahrzeug. Die Räder und/oder die Rollen und/oder das Kettenlaufwerk sind normalerweise derart an dem jeweiligen Fahrzeug angeordnet, dass das Fahrzeug eingerichtet ist, auf den Rädern und/oder auf den Rollen und/oder auf der Gleiskette zu fahren, nämlich vorzugsweise auf oder entlang der Außenseite des Wasserbauwerks, an dem das Trägersystem installiert und befestigt werden soll.
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Alternativ oder zusätzlich können die Antriebsmittel auch wenigstens eine Tauchzelle umfassen, die eingerichtet ist, den Auftrieb des Trägersystems zwischen einem größten und einem kleinsten Auftrieb zu verändern. So ist es denkbar, dass das Trägersystem nur mit Hilfe von Tauchzellen entlang einer vertikalen Richtung, also senkrecht zur Wasseroberfläche bewegt wird.
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An den Antriebsmitteln, also z. B. an den zuvor genannten Rollen oder Rädern oder an der zuvor genannten Gleiskette, können Magnete angeordnet sein. Bei den Magneten kann es sich um Permanentmagnete und/oder um aktivierbare und deaktivierbare Magnete handeln, beispielsweise um Elektromagnete. Wenn die Außenseite oder die Außenwand des Wasserbauwerks, an dem das Trägersystem befestigt werden soll, aus einem magnetischen oder magnetisierbaren Material gebildet ist, können die Magnete an den Antriebsmitteln das Haften der Antriebsmittel bzw. der Fahrzeuge an der Außenseite des Wasserbauwerks verbessern. Das Bewegen des Trägersystems entlang der Außenwand des Wasserbauwerks kann dadurch erleichtert werden.
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Die Antriebsmittel sind typischerweise derart an dem ersten Fahrzeug oder jeweils an den Fahrzeugen angeordnet, dass sie eingerichtet sind, das Fahrzeug entlang einer Bewegungsrichtung zu bewegen, die relativ zu dem jeweiligen Fahrzeug in definierter Weise ausgerichtet ist. Da das Trägersystem bei der Mehrzahl der Anwendungen senkrecht zur Wasseroberfläche bewegt wird, ist auch die Bewegungsrichtung üblicherweise senkrecht zur Wasseroberfläche ausgerichtet. Handelt es sich bei den Antriebsmitteln z. B. um Räder, Rollen oder ein Kettenlaufwerk, so ist die Bewegungsrichtung durch die relative Anordnung der Drehachse der Antriebsmittel zu dem jeweiligen Fahrzeug gegeben.
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Die Stelleinheit ist normalerweise derart an einem der Fahrzeuge angeordnet, dass sie eingerichtet ist, die Spannmittel relativ zu diesem Fahrzeug senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung dieses Fahrzeugs zu bewegen. Handelt es sich bei den Antriebsmitteln um Räder, Rollen oder ein Kettenlaufwerk und umfasst die Stelleinheit eine Spule, so ist das zuvor Gesagte üblicherweise gleichbedeutend damit, dass die Spulenachse senkrecht zur Drehachse der Antriebsmittel ausgerichtet ist. Wenn das Trägersystem senkrecht zur Wasseroberfläche bewegt wird, ist die Stelleinheit also typischerweise eingerichtet, die Spannmittel parallel zur Wasseroberfläche zu bewegen oder zu verstellen. Natürlich kann es auch vorgesehen sein, dass eine Drehachse der Antriebsmittel zum Lenken des jeweiligen Fahrzeugs relativ zu diesem Fahrzeug beweglich angeordnet ist, so dass in Bezug auf dieses Fahrzeug keine ausgezeichnete Bewegungsrichtung angegeben werden kann. Die Fahrzeuge können sich also üblicherweise relativ zum Wasserbauwerk, z. B. an oder auf dessen Außenseite, in ganz beliebigen Richtungen bewegen, insbesondere auch parallel zur Wasseroberfläche.
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Zum Ausrichten des Messgerätes oder der Messgeräte kann es vorgesehen sein, dass die Messgeräte relativ zum Fahrzeug und/oder relativ zu den Antriebsmitteln bewegbar angeordnet sind, z. B. drehbar und/oder kippbar und/oder ein- und ausfahrbar.
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Normalerweise weist das Trägersystem eine erste Sende- und Empfangseinheit auf, die mit der Steuer- und Regeleinheit verbunden ist oder verbindbar ist. Typischerweise ist diese erste Sende- und Empfangseinheit eingerichtet, Steuerbefehle für die Steuer- und Regeleinheit zu empfangen und/oder mit dem oder den Messgeräten aufgenommene Messdaten zu versenden. Vorzugsweise weist die erste Sende- und Empfangseinheit ein akustisches Unterwassermodem auf und ist zum Senden und Empfangen von akustischen Signalen eingerichtet. Akustische Signale haben unter Wasser eine wesentlich größere Reichweite als elektromagnetische Signale. Die erste Sende- und Empfangseinheit kann an einem der Fahrzeuge des Trägersystems angeordnet sein, z. B. am ersten Fahrzeug.
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Vorzugsweise umfasst das Trägersystem weiterhin wenigstens einen elektrischen und/oder chemischen und/oder elektrochemischen Energiespeicher zum Versorgen des Trägersystems mit elektrischer Energie. Üblicherweise handelt es sich dabei um wenigstens eine Batterie. Der genannte Energiespeicher kann z. B. in oder an dem ersten Fahrzeug angeordnet sein. Sofern das Trägersystem mehrere Fahrzeuge umfasst, ist es ebenfalls denkbar, dass jedes der Fahrzeuge oder wenigstens einige der Fahrzeuge mit einem entsprechenden Energiespeicher ausgestattet sind.
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Vorgeschlagen wird außerdem ein Überwachungssystem mit einem Trägersystem, das die zuvor beschriebene erste Sende- und Empfangseinheit aufweist, und mit einer Boje oder einem Schiff. Die Boje bzw. das Schiff weisen dann eine zweite Sende- und Empfangseinheit zur Kommunikation mit der ersten Sende- und Empfangseinheit auf. Die zweite Sende- und Empfangseinheit ist in diesem Fall typischerweise zum Senden von Steuerbefehlen an die erste Sende- und Empfangseinheit und zum Empfangen von Messdaten von der ersten Sende- und Empfangseinheit eingerichtet. Vorzugsweise ist die zweite Sende- und Empfangseinheit zur drahtlosen Kommunikation mit einer weiteren externen Sende- und Empfangseinheit eingerichtet. Die erste Sende- und Empfangseinheit ist normalerweise an einem der Fahrzeuge des Trägersystems angeordnet, z. B. am ersten Fahrzeug.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird anhand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt
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1a und 1b schematisch ein erfindungsgemäßes Trägersystem mit drei Fahrzeugen und mit Spannmitteln, die über Wasser an einer Außenseite eines konischen Pfeilers angeordnet sind, wobei die Fahrzeuge und die Spannmittel derart miteinander verbunden sind, dass sie den Pfeiler vollständig umschlingen;
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2a und 2b schematisch das Trägersystem und der konische Pfeiler aus den 1a und 1b, wobei das Trägersystem unter Wasser an der Außenseite des Pfeilers fixiert ist; sowie
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3a bis 3c schematisch das erste, zweite und dritte Fahrzeug aus den 1 und 2.
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Die 1a und 1b zeigen ein erfindungsgemäßes Trägersystem 1 und ein Wasserbauwerk 2 in einer Seitenansicht (1a) und in einer Draufsicht (1b), wobei die Zeichenebene der 1b in 1a durch eine gestrichelte Ebene 3 wiedergegeben ist. Zur besseren Veranschaulichung der in den 1a und 1b dargestellten Anordnungen dient jeweils ein rechtshändiges kartesisches Koordinatensystem mit einer x-Achse 4, einer y-Achse 5 und einer z-Achse 6. Hier und im Folgenden sind wiederkehrende Merkmale in den Figuren jeweils mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
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Bei dem Wasserbauwerk 2 handelt es sich um einen konischen Pfeiler einer Offshore-Windenergieanlage, der teilweise oberhalb und teilweise unterhalb einer hier durch eine Wellenlinie wiedergegebenen Wasseroberfläche 7 angeordnet ist. Unterhalb der Wasseroberfläche 7 ist der Wasserbauwerk 2 in einem Gewässergrund 8 verankert. Das in 1a oberhalb der Wasseroberfläche 7 angeordnete Trägersystem 1 dient dazu, wenigstens ein Messgerät zum Überwachen des Wasserbauwerks 2 auf möglichst einfache, möglichst flexible und möglichst gefahrlose Art und Weise in einer gewünschten Tiefe 13 unterhalb der Wasseroberfläche 7 an dem Wasserbauwerk 2 zu fixieren. Das unter Wasser am Wasserbauwerk 2 zu fixierende Messgerät kann insbesondere der Überwachung eines Bereichs 9 des Gewässergrundes 8 dienen, in dem das Wasserbauwerk 2 im Gewässergrund 8 verankert ist. Vorzugsweise handelt es sich um ein Messgerät, mit dem die Entstehung und Entwicklung von Kolken im Bereich 9 des Gewässergrundes 8 verfolgt werden kann.
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Das Trägersystem 1 umfasst ein erstes Fahrzeug 100, ein zweites Fahrzeug 200, ein drittes Fahrzeug 300 sowie erste Spannmittel 10a, zweite Spannmittel 10b und dritte Spannmittel 10c. Schematische Detailansichten der Fahrzeuge 100, 200, 300 sind in den 3a bis 3c wiedergegeben. Bei den Spannmitteln 10a und 10b handelt es sich beispielsweise jeweils um ein mehrschichtiges Kabel mit einer Außenhaut aus einem salzwasserbeständigen Kunststoff. Die Außenhaut umschließt elektrische Leitungen, durch die das erste Fahrzeug 100 elektrisch mit den Fahrzeugen 200, 300 verbunden ist. Zusätzlich können die Spannmittel 10a und 10b weitere von der Außenhaut umschlossene Schichten aufweisen, die der mechanischen Verstärkung dienen. Bei dem Spannmittel 10c kann es sich beispielsweise um ein Drahtseil handeln, das zum Schutz vor dem Salzwasser ebenfalls von einer Außenhaut aus Kunststoff umschlossen ist.
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Die Fahrzeuge 100, 200 und 300 und die Spannmittel 10a, 10b und 10c sind derart miteinander verbunden, dass sie eine geschlossene Schleife bilden, welche das Wasserbauwerk 2 in der Ebene 3 radial vollständig umschließt oder umschlingt. Die Ebene 3 ist senkrecht zur Längsrichtung des Wasserbauwerks 2 ausgerichtet, die parallel zur z-Richtung 6 verläuft. Parallel zur x-y-Ebene und senkrecht zur Längsrichtung des Wasserbauwerks 2 hat das konische Wasserbauwerk 2 einen kreisrunden Querschnitt, dessen Fläche zum Gewässergrund 8 hin zunimmt. In der Ebene 3 weist der kreisrunde Querschnitt des Wasserbauwerks 2 einen ersten Radius 11 auf.
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Die Fahrzeuge 100, 200 und 300 weisen jeweils bereifte, nicht schienengebundene Räder 101, 201 und 301 auf, die in 1a nicht zu sehen sind. Die Räder 101, 201, 301 sind jeweils an einer Unterseite 102, 202, 302 der Fahrzeuge 100, 200, 300 angeordnet. In 1b sind die Fahrzeuge 100, 200, 300 jeweils derart an oder auf einer Außenwand 12 des Wasserbauwerks 2 angeordnet, dass die Unterseiten 102, 202, 302 der Fahrzeuge 100, 200, 300 jeweils der Außenwand 12 zugewandt sind. Insbesondere sind die Fahrzeuge 100, 200, 300 in 1b über die Räder 101, 201, 301 mit der Außenwand 12 des Wasserbauwerks 2 in Kontakt. Die Fahrzeuge 100, 200, 300 können mit den Rädern 101, 201, 301 auf der Außenwand 12 des Wasserbauwerks 2 fahren. Dabei sind die Räder 101, 201, 301 derart an den Unterseiten 102, 202, 302 der Fahrzeuge 100, 200, 300 angeordnet, dass ihre Drehachsen jeweils parallel zur x-y-Ebene und damit senkrecht zur Längsrichtung des Wasserbauwerks 2 und zur Wasseroberfläche 7 ausgerichtet sind. Die Fahrzeuge 100, 200, 300 können in den 1a und 1b also entlang der z-Richtung 6 oder im Wesentlichen entlang der z-Richtung 6 auf der Außenwand 12 des Wasserbauwerks 2 fahren oder bewegt werden.
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Das erste Fahrzeug 100 weist eine erste Stelleinheit 103 und eine zweite Stelleinheit 104 auf. Die Stelleinheiten 103, 104 umfassen jeweils wenigstens eine Spule. Die Stelleinheit 103 ist eingerichtet, die Spannmittel 10a ganz oder teilweise auf die Stelleinheit 103 aufzuwickeln und ganz oder teilweise von der Stelleinheit 103 abzuwickeln. Die Stelleinheit 104 ist eingerichtet, die Spannmittel 10b ganz oder teilweise auf die Stelleinheit 104 aufzuwickeln und ganz oder teilweise von der Stelleinheit 104 abzuwickeln. Die Stelleinheiten 103 und 104 sind derart im ersten Fahrzeug 100 angeordnet, dass ihre Spulenachsen senkrecht zu den Drehachsen der Räder 101 des ersten Fahrzeugs 100 ausgerichtet sind. Die Stelleinheiten 103 und 104 sind damit zugleich derart im Fahrzeug 100 angeordnet, dass ihre Spulenachsen, die in der Darstellung der 1a und 1b parallel zur x-y-Ebene verlaufen, jeweils senkrecht zu der relativ zum Fahrzeug 100 in definierter Weise ausgerichteten Bewegungsrichtung ausgerichtet sind, entlang derer das erste Fahrzeug 100 mittels der Räder 101 bewegbar ist. In den 1a und 1b verläuft diese Bewegungsrichtung des ersten Fahrzeugs 100 parallel zur z-Richtung 6 oder, bedingt durch die leicht konische Form des Wasserbauwerks 2, im Wesentlichen parallel z-Richtung 6. Die Stelleinheiten 103 und 104 sind somit eingerichtet, die Spannmittel 10a und 10b relativ zum ersten Fahrzeug 100 senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung des ersten Fahrzeugs 100 zu bewegen oder zu verstellen.
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Die ersten Spannmittel 10a sind über die erste Stelleinheit 103 mit dem ersten Fahrzeug 100 verbunden oder verbindbar. Die zweiten Spannmittel 10b sind über die zweite Stelleinheit 104 mit dem ersten Fahrzeug 100 verbunden oder verbindbar. Die ersten Spannmittel 10a und die dritten Spannmittel 10c sind über lösbare mechanische Verbindungen 207, 208 an einander gegenüberliegenden Seitenwänden 205, 206 des zweiten Fahrzeugs 200 mit dem zweiten Fahrzeug 200 verbunden. Die zweiten Spannmittel 10b und die dritten Spannmittel 10c sind über lösbare mechanische Verbindungen 307, 308 an einander gegenüberliegenden Seitenwänden 305, 306 des dritten Fahrzeugs 300 mit dem dritten Fahrzeug 300 verbunden. Bei der Anordnung gemäß 1b sind das erste Fahrzeug 100, die ersten Spannmittel 10a, das zweite Fahrzeug 200, die dritten Spannmittel 10c, das dritte Fahrzeug 300 und die zweiten Spannmittel 10b also in der genannten Reihenfolge derart miteinander verbunden, dass sie in der Ebene 3 eine geschlossene Schleife bilden.
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In 1b sind die Spannmittel 10a, 10b jeweils derart auf die Stelleinheiten 103, 104 aufgewickelt, dass die Spannmittel 10a, 10b, 10c leicht gespannt sind und die Fahrzeuge 100, 200, 300 mit den Rädern 101, 102, 103 gegen die Außenwand 12 des Wasserbauwerks 2 pressen. Jedes der Fahrzeuge 100, 200, 300 weist einen hier nicht explizit dargestellten Sensor auf, der eingerichtet ist, den dabei über die Räder 101, 102, 103 auf die Fahrzeuge 100, 200, 300 ausgeübten Anpressdruck zu messen. Abhängig von diesem Anpressdruck sind in den Fahrzeugen 100, 200, 300 angeordnete Steuer- und Regeleinheiten 113, 213, 313 (siehe 3a bis 3c) eingerichtet, die Stelleinheiten 103, 104 derart anzusteuern, dass der Anpressdruck beim Bewegen des Trägersystems 1 auf der Außenseite 12 des Wasserbauwerks 2 stets innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt. So wird sichergestellt, dass die Räder 101, 102, 103 zum Fahren auf der Außenwand 12 einen optimalen Halt auf der Außenwand 12 haben. Um einen Abrieb der Spannmittel 10a, 10b, 10c und eine Reibung zwischen den Spannmitteln 10a, 10b, 10c und der Außenwand 12 zu minimieren, sind Hülsen 14a, 14b, 14c drehbar auf den Spannmitteln 10a, 10b, 10c gelagert und werden mit diesen mitbewegt. Nur der Übersichtlichkeit halber sind die Hülsen 14a, 14b in 1a nicht gezeigt.
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Schematische Detailansichten des ersten Fahrzeugs 100, des zweiten Fahrzeugs 200 und des dritten Fahrzeugs 300 sind in den 3a, 3b und 3c dargestellt. Das erste Fahrzeug 100 weist einen wasserdicht abschließbaren Behälter 109 mit einer leicht abgerundeten Form auf, damit er der Strömung möglichst wenig Angriffsfläche bietet.
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Im Innern des Behälters 109 sind ein Elektromotor 111, eine Batterie 112, eine Steuer- und Regeleinheit 113, Messgeräte 114 und 115 sowie eine Sende- und Empfangseinheit 116 angeordnet. Der Elektromotor 111 dient dem Antreiben der bereiften Räder 101 an der Unterseite 102 des ersten Fahrzeugs 100. Das erste Messgerät 114 ist ein Drucksensor, mit dem z. B. eine momentane Wassertiefe bestimmt werden kann, in der sich das erste Fahrzeug 100 zu einem gegebenen Zeitpunkt befindet. Das zweite Messgerät 115 ist beispielsweise eine Kamera, mit der das Wasserbauwerk 2 unter Wasser observiert werden kann. Die Steuer- und Regeleinheit 113 dient der Steuerung des Elektromotors 111, des ersten Messgeräts 114, des zweiten Messgeräts 115 sowie der Stelleinheiten 103 und 104. Die erste Sende- und Empfangseinheit 116 ist eingerichtet, Steuerbefehle für die Steuer- und Regeleinheit 113 zu empfangen und mit den Messgeräten 114 und 115 aufgenommene Messdaten zu versenden. Die Batterie 112 dient der Versorgung des Fahrzeugs 100 mit elektrischer Energie.
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Die erste Sende- und Empfangseinheit 116 weist ein hier nicht explizit dargestelltes akustisches Unterwassermodem auf. Die erste Sende- und Empfangseinheit 116 ist somit eingerichtet, akustische Signale zu empfangen, in elektrische Signale umzuwandeln und diese elektrischen Signale an die Steuer- und Regeleinheit 113 zu übermitteln. Ebenso ist die erste Sende- und Empfangseinheit 116 eingerichtet, elektrische Signale von der Steuer- und Regeleinheit zu empfangen, diese elektrischen Signale in akustische Signale umzuwandeln und diese akustischen Signale zu versenden.
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Auch das zweite Fahrzeug 200 und das dritte Fahrzeug 300 weisen jeweils einen wasserdicht abschließbaren Behälter 209, 309 auf, in dem jeweils ein Elektromotor 211, 311, eine Batterie 212, 312, eine Steuer- und Regeleinheit 213, 313 sowie Messgeräte 214, 215, 314, 315 angeordnet sind. Die Steuer- und Regeleinheiten 213, 313 des zweiten Fahrzeugs 200 und des dritten Fahrzeugs 300 sind jeweils über elektrische Leitungen, die in die ersten Spannmittel 10a und die zweiten Spannmittel 10b integriert sind, mit der Steuer- und Regeleinheit 113 des ersten Fahrzeugs 100 verbunden oder verbindbar. Die Steuer- und Regeleinheit 113 des ersten Fahrzeugs 100 ist also eingerichtet, Steuerbefehle zum Steuern der Motoren 211, 311 und der Messgeräte 214, 215, 314, 315 an die Steuer- und Regeleinheiten 213, 313 des zweiten Fahrzeugs 200 und des dritten Fahrzeugs 300 zu übermitteln. In diesem Fall fungiert das erste Fahrzeug 100 also als „Master”, der die Aktionen der weiteren Fahrzeuge 200 und 300 steuert und koordiniert. Bei alternativen Ausführungsformen kann es ebenso gut vorgesehen sein, dass die Fahrzeuge 100, 200, 300 vollständig gleichberechtigt sind und Ihre Aktionen untereinander abstimmen und koordinieren. Dabei können die Aktionen der Fahrzeuge z. B. jeweils das Steuern der Antriebsmittel und/oder das Steuern oder Ausrichten der Messgeräte 114, 115, 214, 215, 314, 315 und/oder das Steuern der Stelleinheiten umfassen, z. B. dann, wenn auch die Fahrzeuge 200, 300 mit Stelleinheiten der hier beschriebenen Art ausgestattet sind.
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Insbesondere ist die Steuer- und Regeleinheit 113 des ersten Fahrzeugs 100 eingerichtet, die Motoren 111, 211, 311 der Fahrzeuge 100, 200, 300 derart anzusteuern, dass sich die Fahrzeuge 100, 200, 300 synchron entlang der z-Richtung 6 auf der Außenseite 12 des Wasserbauwerks 2 bewegen. Dies bedeutet insbesondere, dass sich die Fahrzeuge 100, 200, 300 derart bewegen, dass sie zu einem gegebenen Zeitpunkt jeweils in derselben parallel zur x-y-Ebene und damit senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zu ihrer jeweiligen Bewegungsrichtung ausgerichteten Ebene angeordnet sind. Diese Regelung der Bewegung der Fahrzeuge 100, 200, 300 kann z. B. unter Zuhilfenahme der mittels der Drucksensoren 114, 214, 314 der Fahrzeuge 100, 200, 300 aufgenommenen Tiefenmessdaten erfolgen.
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Zusammen mit einer an der Wasseroberfläche 7 schwimmenden Boje 400 mit einer zweiten Sende- und Empfangseinheit 416 bildet das Trägersystem 1 ein Überwachungssystem 20. Die zweite Sende- und Empfangseinheit 416 ist eingerichtet, mit der ersten Sende- und Empfangseinheit 116 des ersten Fahrzeugs 100 zu kommunizieren. Dazu weist auch die zweite Sende- und Empfangseinheit 416 ein Unterwassermodem auf. Zudem umfasst die zweite Sende- und Empfangseinheit 416 eine Antenne 417, mittels derer sie zum Empfangen und zum Senden von elektromagnetischen Signalen durch die Luft eingerichtet ist. Über die zweite Sende- und Empfangseinheit 416 können Steuersignale über die erste Sende- und Empfangseinheit 116 an die Steuer- und Regeleinheit 113 des ersten Fahrzeugs 100 übermittelt werden. Ebenso können mit den Messgeräten 114, 115, 214, 215, 314, 315 aufgenommene Messdaten über die erste Sende- und Empfangseinheit 116 an die zweite Sende- und Empfangseinheit 416 der Boje 400 übermittelt werden und von dieser an eine weitere externe Sende- und Empfangseinheit gesendet werden. Auf diese Weise ist eine Steuerung oder Regelung oder Programmierung des Trägersystems 1 auch über weite Distanzen möglich. Selbstverständlich kann die zweite Sende- und Empfangseinheit 416 eingerichtet sein, gleichzeitig mit einer Vielzahl von Trägersystemen wie dem hier beschriebenen Trägersystem 1 zu kommunizieren. Zum Beispiel kann über die zweite Sende- und Empfangseinheit 416 gleichzeitig eine Vielzahl von Trägersystemen eines Offshore-Windparks gesteuert werden.
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Aus der in den 1a und 1b gezeigten ersten Anordnung ist das Trägersystem 1 an der konischen Außenseite 12 des Wasserbauwerks 2 entlang der Längsrichtung des Wasserbauwerks 2 und senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur Wasseroberfläche 7 in die in den 2a und 2b gezeigte zweite Anordnung bewegbar. In den 2a und 2b ist das Trägersystem 1 in der Wassertiefe 13 unterhalb der Wasseroberfläche 7 an dem Wasserbauwerk 2 fixiert, so dass die in den Fahrzeugen 100, 200, 300 mitgeführten Messgeräte 114, 115, 214, 215, 314, 315 das Wasserbauwerk 2 in der Wassertiefe 13 überwachen können. Dabei ist das Trägersystem 1 mit den Fahrzeugen 100, 200, 300, den Spannmitteln 10a, 10b, 10c und den Stelleinheiten 103, 104 wiederum in einer parallel zur x-y-Ebene ausgerichteten Ebene 15 angeordnet.
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Auch in der Anordnung der 2b sind die Fahrzeuge 100, 200, 300 und die Spannmittel 10a, 10b, 10c derart angeordnet und derart miteinander verbunden, dass sie das Wasserbauwerk 2 in der Ebene 15 radial vollständig umschlingen oder umschließen. Ein zweiter Radius 16 des kreisförmigen Querschnitts des Wasserbauwerks 2 in der Ebene 15 unter Wasser ist größer als der erste Radius 11 des kreisförmigen Querschnitts des Wasserbauwerks 2 in der Ebene 3 über Wasser. Beim Bewegen des Trägersystems 1 von der Ebene 3 entlang der Außenwand 12 des Wasserbauwerks bis zur Ebene 15 steuert die Steuer- und Regeleinheit 113 die Stelleinheiten 103, 104 daher zweckmäßigerweise zu jedem Zeitpunkt derart an, dass die über die Spannmittel 10a, 10b, 10c auf die Fahrzeuge 100, 200, 300 ausgeübten Anpresskräfte jeweils innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegen, wie zuvor beschrieben. Da das Wasserbauwerk in der Ebene 3 einen kleineren Umfang hat als in der Ebene 15, werden die Spannmittel 10a, 10b beim Bewegen des Trägersystem 1 von der Ebene 3 in die Ebene 15 daher schrittweise von den Stelleinheiten 103, 104 abgewickelt.
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Das Fixieren des Trägersystems 1 am Wasserbauwerk 2 in der Ebene 15 wird mittels der Stelleinheiten 103, 104 des ersten Fahrzeugs 100 vorgenommen. Wenn die Fahrzeuge 100, 200, 300 und die Spannmittel 10a, 10b, 10c sich entlang der z-Richtung 6 bis zur Ebene 15 bewegt haben, werden die Spannmittel 10a, 10b auf die Stelleinheiten 103, 104 aufgerollt. Dadurch werden die Spannmittel 10a, 10b, 10c immer weiter gespannt und die Fahrzeuge 100, 200, 300 immer stärker gegen die Außenwand 12 des Wasserbauwerks 2 gedrückt, bis das Trägersystem 1 an dem Wasserbauwerk 2 fixiert ist.
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Um das Trägersystem 1 besonders gut am Wasserbauwerk 2 zu fixieren, können die Fahrzeuge 100, 200, 300 jeweils mit hier nicht explizit dargestellten Bremsen oder Blockiereinrichtungen ausgestattet sein, die eingerichtet sind, die Räder 101, 201, 301 zu blockieren und eine ungewünschte Bewegung der Fahrzeuge 100, 200, 300 entlang der z-Richtung 6 zu unterbinden. Für eine besonders stabile Fixierung des Trägersystems am Wasserbauwerk 2 kann es auch vorgesehen sein, dass die Räder 101, 201, 301 in den Unterseiten 102, 202, 302 der Fahrzeuge 100, 200, 300 ganz oder wenigstens teilweise versenkbar sind.
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Zum erneuten Lösen des Trägerssystems 1 von dem Wasserbauwerk 2 können die Spannmittel 10a, 10b wieder von den Stelleinheiten 103, 104 abgewickelt werden. Anschließend kann das Trägersystem 1 wieder von der Ebene 15 unterhalb der Wasseroberfläche 7 bis zur Ebene 3 oberhalb der Wasseroberfläche 7 oder in eine andere Position gefahren werden.
