DE102016200920A1 - Method and system for detecting at least one exhaust gas property at the outlet of a chimney, in particular industrial or industrial chimney - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein System und Verfahren zum Erfassen wenigstens einer Abgaseigenschaft am Auslass (4) eines Schornsteins (2), insbesondere Industrie- oder Fabrikschornsteins, mittels einer Messeinrichtung, die wenigstens einen Sensor (16) zur Erfassung einer Abgaseigenschaft umfasst, und die zumindest komponentenweise an einem steuerbaren unbemannten Fluggerät (12), vorzugsweise einer Drohne angeordnet ist, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: – Fliegen des Fluggerätes zu dem Auslass (4) eines Schornsteins (2), – Erfassen wenigstens einer Eigenschaft des von dem Schornstein (2) an dessen Auslass (4) abgegebenen Abgases (8) mittels der Messeinrichtung sowie Speichern oder/und Verarbeiten von Daten, die bei der Erfassung ermittelt wurden.The invention relates to a system and method for detecting at least one exhaust gas property at the outlet (4) of a chimney (2), in particular industrial or factory chimney, by means of a measuring device which comprises at least one sensor (16) for detecting an exhaust gas property and at least component by component on a controllable unmanned aerial vehicle (12), preferably a drone, the method comprising the steps of: - flying the aircraft to the outlet (4) of a chimney (2), - detecting at least one of the features of the chimney (2) exhaust gas (8) emitted at its outlet (4) by means of the measuring device and storage or / and processing of data determined during the detection.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und System zum Erfassen wenigstens einer Abgaseigenschaft am Auslass eines Schornsteins, insbesondere Industrie- oder Fabrikschornsteins.The invention relates to a method and system for detecting at least one exhaust gas property at the outlet of a chimney, in particular industrial or industrial chimney.
Schornsteine, insbesondere Industrie- oder Fabrikschornsteine, emittieren mit dem Abgas Schadstoffe in die Erdatmosphäre, z. B. Kohlenstoffmonoxid, aber auch weitere Stoffe.Chimneys, in particular industrial or factory chimneys, emit pollutants into the earth's atmosphere with the exhaust gas, eg. As carbon monoxide, but also other substances.
Im Bereich der Haushalte mit Gas- oder Öl-Hausheizungsanlagen wird die vorgeschriebene Abgasmessung vom Schornsteinfeger durchgeführt, und zwar mittels einer Sonde im Abgasrohr zwischen dem Heizkessel und dem Schornstein im Gebäude. Es besteht jedoch auch Bedarf nach einer Möglichkeit der Messung von Abgaseigenschaften am Auslass eines Schornsteins. Bei diesen Abgaseigenschaften kann es sich ebenfalls um Schadstoffkonzentrationen, beispielsweise CO-, SO2-, NO2- oder Rußpartikelkonzentrationen handeln. Aber auch die Messung der am oberen Auslass eines Schornsteins ausgebrachten Abgasmenge pro Zeiteinheit ist für die Abschätzung der Umweltbelastung von Interesse.In households with gas or oil heating systems, the required exhaust gas measurement is carried out by the chimney sweep, using a probe in the exhaust pipe between the boiler and the chimney in the building. However, there is also a need for a way to measure exhaust gas properties at the outlet of a chimney. These exhaust gas properties may likewise be pollutant concentrations, for example CO, SO 2 , NO 2 or soot particle concentrations. But the measurement of the amount of exhaust gas per unit of time discharged at the upper outlet of a chimney is also of interest for estimating the environmental impact.
Bisher war es üblich, dass eine Person bis zum Auslass des Schornsteins geklettert ist, um dort Abgasproben zu nehmen oder eine Abgasmessung vorzunehmen. Es ist offensichtlich, dass dies insbesondere im Falle von Industrie- oder Fabrikschornsteinen ein mühsames und in vielen Situationen auch sehr gefährliches Unternehmen ein kann, welches überdies zeit- und kostenaufwändig ist.So far, it has been customary for a person to climb to the outlet of the chimney in order to take exhaust gas samples or carry out an exhaust gas measurement. It is obvious that, especially in the case of industrial or factory chimneys, this can be a tedious and in many situations very dangerous enterprise, which is also time-consuming and costly.
Die vorliegende Erfindung löst die Aufgabe, ein weitgehend risikoloses und rasch durchzuführendes Verfahren bereitzustellen, welches dazu geeignet ist, eine Abgaseigenschaft am Auslass eines Schornsteins mittels einer Messeinrichtung zu erfassen.The present invention solves the problem of providing a largely risk-free and rapidly carried out process, which is suitable for detecting an exhaust gas property at the outlet of a chimney by means of a measuring device.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei welchem eine Messeinrichtung verwendet wird, die wenigstens einen Sensor zur Erfassung einer Abgaseigenschaft umfasst und zumindest komponentenweise an einem steuerbaren unbemannten Fluggerät, vorzugsweise einer Drohne angeordnet ist, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:
- – Fliegen des Fluggerätes zu dem Auslass eines Schornsteins,
- – Erfassen wenigstens einer Eigenschaft des von dem Schornstein an dessen Auslass abgegebenen Abgases mittels der Messeinrichtung sowie Speichern oder/und Verarbeiten von Daten, die bei der Erfassung ermittelt wurden.
- - flying the aircraft to the outlet of a chimney,
- - Detecting at least one property of the exhaust gas discharged from the chimney at its outlet by means of the measuring device as well as storing or / and processing of data which were determined during the detection.
Als unbemanntes Fluggerät kommt vorzugsweise eine funkferngesteuerte oder/und programmierbar steuerbare Drohne infrage, die gelegentlich auch als Kleinfluggerät, mehrflügeliges Fluggerät und dgl. bezeichnet wird. Solche Drohnen werden als Fluggeräte auch zur Landschaftserkundung, zur Anfertigung von Luftaufnahmen und im militärischen Bereich auch als Spionagedrohnen oder Waffenträger verwendet. Fluggeräte der hier betrachteten Art sollten so steuerbar sein, dass sie in einer jeweiligen gewünschten Position am Schornsteineinlass im Wesentlichen stillstehen bzw. verweilen können, bis sie zum Weiterflug angesteuert werden.As an unmanned aircraft is preferably a radio remote controlled and / or programmable controllable drone in question, which is occasionally also referred to as a small aircraft, multi-wing aircraft and the like. Such drones are used as aircraft also for landscape exploration, for the production of aerial photographs and in the military field as spy drones or weapon carriers. Aircraft of the type considered here should be controllable in such a way that they can essentially stand still or rest in a respective desired position at the chimney inlet until they are activated for onward flight.
Es sind auch bereits sogenannte Messdrohnen bekannt, welche Messeinrichtungen zum Aufspüren von Giftgasen, Radioaktivität usw. in der Atmosphäre umfassen, wobei solche Drohnen normalerweise dazu eingesetzt werden, verdächtiges Gebiet zu überfliegen und abzurastern.Also known are so-called gauges, which include gauges for detecting toxic gases, radioactivity, etc. in the atmosphere, such drones normally being used to skim and scrape suspicious areas.
Die vorliegende Erfindung befasst sich mit dem Aspekt der konkreten Erfassung von Abgaseigenschaften am Auslass eines Schornsteins und somit an einem Ort am oberen Schornsteinende, der bisher zu diesem Zweck von Personen zu erklettern war.The present invention is concerned with the aspect of the concrete detection of exhaust gas properties at the outlet of a chimney and thus at a location at the upper end of the chimney, which was previously to be climbed by persons for this purpose.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Drohne gesteuert in unmittelbare Nähe des Auslasses des Schornsteins geflogen, so dass ein Sensor der Messeinrichtung die betreffende Abgaseigenschaft in der Abgasfahne des Schornsteins oder ggf. sogar im oberen inneren Bereich des Schornsteins erfassen kann.To carry out the method according to the invention, the drone is flown controlled in the immediate vicinity of the outlet of the chimney, so that a sensor of the measuring device can detect the relevant exhaust gas property in the exhaust plume of the chimney or possibly even in the upper inner region of the chimney.
Gemäß einer Verfahrensweise werden die von dem Sensor ermittelten Daten über die erfasste Abgaseigenschaft unmittelbar vor Ort des Fluggerätes weiterverarbeitet und ausgewertet. Diese Daten werden dann gespeichert, sei es in einem Speicher an Bord des Fluggerätes oder in einem entfernten Speicher, dem die Daten per Funkübertragung übermittelt werden, wie dies gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist. Dabei kann es gemäß einer Verfahrensvariante vorgesehen sein, dass lediglich die von den Sensoren gelieferten Rohsignale per Funk zu einem entfernten Empfänger übertragen werden, von dem diese Signale zu einer Auswerteeinrichtung z. B. in einer Bodenstation weitergegeben werden. Gemäß einer anderen Verfahrensvariante kann es vorgesehen sein, dass bereits an Bord ausgewertete Signale per Funk zu dem Empfänger gesendet werden, um von diesem an eine Speichereinrichtung weitergeleitet zu werden.According to a procedure, the data determined by the sensor are further processed and evaluated via the detected exhaust gas property directly on site of the aircraft. This data is then stored, whether in a memory on board the aircraft or in a remote memory to which the data is transmitted by radio transmission, as provided according to an embodiment of the invention. It may be provided according to a variant of the method that only the raw signals supplied by the sensors are transmitted by radio to a remote receiver, from which these signals to an evaluation z. B. be passed in a ground station. According to another variant of the method, it may be provided that signals already evaluated on board are sent by radio to the receiver in order to be forwarded by the latter to a memory device.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens, bei dem keine Funkübertragung von Messdaten erfolgt, werden die Daten erst nach Landung des Fluggerätes aus einem davon mitgeführten Speicher zur weiteren Bearbeitung ausgelesen.According to a further embodiment of the method, in which no radio transmission of measurement data takes place, the data only after Landing of the aircraft read from a memory carried along with it for further processing.
Zur Lösung der Aufgabe der Erfindung wird auch ein Verfahren vorgeschlagen, das zum Erfassen wenigstens einer Eigenschaft von Abgasen eines Schornsteins, insbesondere Industrie- oder Fabrikschornsteins, mittels einer Messeinrichtung durchzuführen ist, die wenigstens einen Sensor zur Erfassung der wenigstens einen Abgaseigenschaft umfasst, wobei ein unbemanntes Fluggerät, insbesondere eine Drohne, zu dem Auslass eines Schornsteins transportiert wird, wobei dieses Fluggerät eine Abgassammeleinrichtung als Komponente einer Messeinrichtung aufweist und wobei wenigstens eine Abgasprobe an dem Auslass des Schornsteins mittels der Abgassammeleinrichtung genommen wird. Das Abgas der Abgasprobe wird einer weiteren Komponente der Messeinrichtung zugeführt, um wenigstens eine Eigenschaft des Abgases zu erfassen.To solve the object of the invention, a method is proposed, which is to be carried out for detecting at least one property of exhaust gases of a chimney, in particular industrial or factory chimney by means of a measuring device comprising at least one sensor for detecting the at least one exhaust gas property, wherein an unmanned Aircraft, in particular a drone, is transported to the outlet of a chimney, said aircraft having an exhaust gas collection device as a component of a measuring device and wherein at least one exhaust gas sample is taken at the outlet of the chimney by means of the exhaust gas collecting device. The exhaust gas of the exhaust gas sample is supplied to another component of the measuring device in order to detect at least one property of the exhaust gas.
Im einfachsten Fall kann die Abgassammeleinrichtung die einzige Komponente der Messeinrichtung an Bord des Fluggerätes sein, so dass das Fluggerät nach der Abgasprobennahme zu einem Ort geflogen werden muss, um die betreffenden Konzentration-, Mengen- oder Teilchengrößenmessungen in dem Abgas der Abgasprobe zu messen. In diesem Fall wäre also der Sensor zur Erfassung der wenigstens einen Abgaseigenschaft nicht an Bord des Fluggerätes vorgesehen. Damit soll jedoch nicht eine Verfahrensweise ausgeschlossen sein, bei der das Abgas der Abgasprobe bereits an Bord des Fluggerätes mittels wenigstens eines in diesem Fall ebenfalls an Bord des Fluggerätes vorgesehenen Sensors erfasst wird.In the simplest case, the exhaust gas collection device may be the only component of the measuring device on board the aircraft, so that the aircraft after the exhaust gas sampling must be flown to a location to measure the relevant concentration, quantity or particle size measurements in the exhaust gas of the exhaust gas sample. In this case, therefore, the sensor for detecting the at least one exhaust gas property would not be provided on board the aircraft. However, this is not intended to preclude a procedure in which the exhaust gas of the exhaust gas sample is already detected aboard the aircraft by means of at least one sensor also provided on board the aircraft in this case.
Vorzugsweise umfasst die Erfassung wenigstens einer Eigenschaft des Abgases:
- – eine qualitative oder/und quantitative Bestimmung von wenigstens einem bestimmten Stoffanteil in dem Abgas oder/und
- – eine Bestimmung von Mengen oder/und Größen von Feststoffpartikeln, insbesondere Rußpartikeln in dem Abgas oder/und
- – eine Bestimmung des Abgasausstoßes des betreffenden Schornsteins pro Zeiteinheit, also der pro Zeiteinheit entweichenden Abgasmenge.
- A qualitative or / and quantitative determination of at least one specific substance fraction in the exhaust gas and / or
- A determination of quantities and / or sizes of solid particles, in particular soot particles in the exhaust gas and / or
- - A determination of the exhaust emissions of the relevant chimney per unit time, ie the per unit time escaping amount of exhaust gas.
Vorzugsweise wird bei dem jeweiligen Verfahren nach der Erfindung ein solches unbemanntes Fluggerät, insbesondere Drohne, verwendet, welches als Orientierungsmittel Bilderfassungsmittel, z. B. eine oder mehrere Kameras, oder/und ein Positionserfassungssystem, beispielsweise GPS-System, umfasst. Kameratechnische Mittels als Orientierungsmittel können so ausgestattet sein, dass sie funkfernsteuerbar sind, um gewünschte Perspektiven ein zunehmen, wobei die mittels der Kamera(s) erfassten Bilder oder Videosequenzen vorzugsweise per Funkübertragung zu einem Ort gesendet werden, von dem aus die Bewegungen des Fluggerätes und die kameratechnischen Mittel fernsteuerbar sind.Preferably, in the respective method according to the invention, such an unmanned aerial vehicle, in particular drone, is used, which as an orientation means image acquisition means, for. B. one or more cameras, and / or a position detection system, such as GPS system includes. Camera equipment as an orientation means may be equipped to be radio remote controllable in order to gain desired perspectives, wherein the images or video sequences captured by the camera (s) are preferably transmitted by radio transmission to a location from which the movements of the aircraft and the camera technology means are remotely controllable.
Sofern das Fluggerät mit einem automatischen Positionserfassungssystem, also etwa einem GPS-System, ausgestattet ist, kann es vorgesehen sein, dass es vorprogrammiert bestimmte räumliche Koordinaten in der Nähe des Auslasses eines betreffenden Schornsteines selbstgesteuert anfliegen kann. Sofern zusätzlich zu einem solchen Positionserfassungssystem auch die kameratechnischen Mittel vorhanden sind, besteht ggf. noch die Möglichkeit der Feinsteuerung der Position per Funkfernsteuerung, wobei sich die steuernde Person an den von den kameratechnischen Mitteln überlieferten Bildern oder Videosequenzen orientieren kann, um das Fluggerät bzw. die betreffende relevante Komponente des Messsystems in eine optimale Position am Schornsteineinlass zu bringen. In einer solchen Position kann das Fluggerät dann im Wesentlichen statisch verbleiben, bis es zum Weiterflug angesteuert wird.If the aircraft is equipped with an automatic position detection system, such as a GPS system, it may be provided that it can fly preprogrammed certain spatial coordinates in the vicinity of the outlet of a particular chimney self-controlled. If, in addition to such a position detection system, the camera-technical means are available, there is possibly still the possibility of fine control of the position by radio remote control, wherein the controlling person can orient himself to the pictures or video sequences transmitted by the camera-technical means to the aircraft or the relevant relevant component of the measuring system to an optimal position at the chimney inlet. In such a position, the aircraft may then remain substantially static until it is headed for onward flight.
Vorzugsweise wird ein erfindungsgemäßes unbemanntes Fluggerät verwendet, welches Mittel zum steuerbaren Ausfahren einer Komponente der Messeinrichtung relativ zu dem Fluggerät im Übrigen umfasst, wobei diese Komponente Abgassammelmittel oder/und Sensormittel, vorzugsweise Gassensormittel, oder/und Bilderfassungsmittel umfasst. Dabei wird vor Ort am Auslass eines betreffenden Schornsteines die genannte Komponente der Messeinrichtung ausgefahren, um beispielsweise dort eine Abgasprobe zu nehmen oder/und eine Abgasmessung durchzuführen oder/und Bilder zu erfassen, wo das Fluggerät aufgrund der räumlichen Bedingungen am Schornsteinauslass nicht insgesamt positioniert werden kann, oder an dem das Fluggerät zu seinem Schutz nicht vollständig in den Abgasstrom eingebracht werden soll.Preferably, an unmanned aerial vehicle according to the invention is used which comprises means for the controllable extension of a component of the measuring device relative to the aircraft, said component comprising exhaust gas collecting means and / or sensor means, preferably gas sensor means, and / or image sensing means. In this case, said component of the measuring device is extended on site at the outlet of a respective chimney, for example, take there exhaust sample and / or perform an exhaust gas measurement and / or capture images where the aircraft due to the spatial conditions at the chimney outlet can not be positioned or at which the aircraft is not to be completely introduced into the exhaust stream for its protection.
In dem zuletzt genannten Kontext wird erfindungsgemäß auch ein System zur Erfassung wenigstens einer Abgaseigenschaft am Auslass eines Schornsteins vorgeschlagen, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 7, wobei das System folgende Merkmale umfasst:
- – eine Messeinrichtung zur Erfassung der wenigstens einen Abgaseigenschaft,
- – ein steuerbares unbemanntes Fluggerät, vorzugsweise eine Drohne, welches zumindest einige Komponenten der Messeinrichtung zur Erfassung der wenigstens einen Abgaseigenschaft aufweist, wobei diese Komponenten eine Abgassammeleinrichtung oder/und eine Gassensoreinrichtung oder/und Bilderfassungsmittel umfassen,
- – steuerbare Ausfahrmittel zum reversiblen Ausfahren wenigstens einer der Komponenten der Messeinrichtung relativ zu dem Fluggerät im Übrigen.
- A measuring device for detecting the at least one exhaust gas property,
- A controllable unmanned aerial vehicle, preferably a drone, which comprises at least some components of the measuring device for detecting the at least one exhaust gas property, these components comprising an exhaust gas collecting device and / or a gas sensor device and / or image acquisition means,
- Controllable extension means for reversibly extending at least one of the components of the measuring device relative to the aircraft, moreover.
Das Fluggerät ist so ausgestattet, dass es wenigstens eine Abgasprobe am Auslass eines betreffenden Schornsteins nehmen kann falls als messrelevante Komponente der Messeinrichtung im Wesentlichen lediglich die Abgassammeleinrichtung an Bord vorhanden sein sollte. In diesem Fall erfolgt die eigentliche Bestimmung der Abgaseigenschaft an einem anderen Ort, zu dem das Fluggerät nach der Probennahme zu bewegen ist. Für den Fall, dass eine Gassensoreinrichtung an Bord des Fluggerätes vorgesehen ist, können Messungen direkt am Auslass des betreffenden Schornsteins vorgenommen werden, deren Ergebnisse an Bord gespeichert oder ggf. per Funkübertragung zu einer externen Datensammelstelle übermittelt werden können.The aircraft is equipped so that it can take at least one exhaust sample at the outlet of a respective chimney if, as a measurement-relevant component of the measuring device substantially only the exhaust gas collection device should be present on board. In this case, the actual determination of the exhaust gas property takes place at another location to which the aircraft is to be moved after sampling. In the event that a gas sensor device is provided on board the aircraft, measurements can be made directly at the outlet of the relevant chimney, the results of which can be stored on board or, if necessary, transmitted by radio transmission to an external data collection point.
Vorzugsweise weist die Messeinrichtung an Bord sowohl eine Abgassammeleinrichtung in Form einer Abgassammelkammer als auch eine Gassensoreinrichtung auf, die mit der Abgassammeleinrichtung in Verbindung steht. Die Abgassammeleinrichtung kann Pumpmittel zum Einpumpen von Abgas in eine Abgassammelkammer umfassen. Dies betrifft den Fall einer Abgaskammer ohne Gassensoreinrichtung sowie auch den Fall einer Abgassammelkammer mit angeschlossener Gassensoreinrichtung.Preferably, the measuring device has on board both an exhaust gas collecting device in the form of an exhaust gas collecting chamber and a gas sensor device which is in communication with the exhaust gas collecting device. The exhaust gas collection device may include pumping means for pumping exhaust gas into an exhaust gas collection chamber. This concerns the case of an exhaust gas chamber without gas sensor device as well as the case of an exhaust gas collection chamber with connected gas sensor device.
Geeignete und im Rahmen der Erfindung verwendbare Gassensoreinrichtungen sind in verschiedenen Bauformen bekannt, z. B. spektroskopische Sensoreinrichtungen oder chemische, insbesondere elektrochemische Sensoreinrichtungen.Suitable and usable in the invention gas sensor devices are known in various designs, eg. B. spectroscopic sensor devices or chemical, especially electrochemical sensor devices.
Unter dem Vorrichtungsaspekt spielen die steuerbaren Ausfahrmittel zum reversiblen Ausfahren wenigstens einer der Komponenten der Messeinrichtung relativ zu dem übrigen Fluggerät eine interessante Rolle. Sie erlauben es eine Abgassammeleinrichtung oder/und eine Gassensoreinrichtung oder/und Bilderfassungsmittel relativ zu dem Fluggerät vor Ort am Auslass des Schornsteins in eine gewünschte Position zu bringen, in die das Fluggerät insgesamt nicht gebracht werden kann oder nicht gebracht werden soll.Under the device aspect, the controllable extension means for reversibly extending at least one of the components of the measuring device relative to the rest of the aircraft play an interesting role. They allow an exhaust gas collection device and / or a gas sensor device and / or image capture means to be brought into a desired position relative to the aircraft on site at the outlet of the chimney into which the aircraft as a whole can not be brought or should not be brought.
Häufig weisen Schornsteine an ihren Auslässen Regenschutzhauben auf, welche den Abgasstrom aus seiner zunächst vertikalen Ausrichtung seitlich am Schornsteinauslass ablenken und somit von Außen her nur einen seitlichen Zugang zum betreffenden Schornsteinauslass jeweils ermöglichen. Das erfindungsgemäße System ermöglicht aufgrund seiner steuerbaren Ausfahrmittel auch in solchen Fällen eine Erfassung von Abgaseigenschaften unmittelbar am Abgasauslass. Hierzu kann das Fluggerät bis nahe an den Abgasauslass heran positioniert werden, so dass die steuerbaren Ausfahrmittel aus dieser Position des Fluggerätes heraus die betreffende Komponente der Messeinrichtung so nah wie möglich ans obere Ende des Schornsteins und ggf. durch einen seitlichen Spalt zwischen dem oberen Ende des Schornsteins und einer etwaigen Regenschutzhaube führen können. Die steuerbaren Ausfahrmittel können in der bereits angesprochenen Weise auch dazu dienen, das Fluggerät vom eigentlichen Ort der Abgaserfassung etwas entfernt zu halten, sei es um den Abgasstrom wenig zu beeinflussen, oder um das Fluggerät vor chemischen Einflüssen der Abgase möglichst zu schonen oder sei es, weil das Fluggerät an den unmittelbaren Ort der Messung nicht herangeführt werden kann, weil dort nicht ausreichend Platz ist.Often chimneys at their outlets on rain covers, which deflect the exhaust flow from its initial vertical orientation laterally at the chimney outlet and thus allow from the outside only a lateral access to the respective chimney outlet respectively. Due to its controllable extension means, the system according to the invention also makes it possible to detect exhaust gas properties directly at the exhaust gas outlet in such cases. For this purpose, the aircraft can be positioned close to the exhaust outlet, so that the controllable extension means from this position of the aircraft out the relevant component of the measuring device as close as possible to the upper end of the chimney and possibly through a lateral gap between the upper end of Chimney and a possible rain cover can lead. The controllable extension means can also serve in the manner already mentioned to keep the aircraft away from the actual location of the exhaust gas detection, be it to affect the exhaust flow little, or to protect the aircraft as possible chemical gas or if it be, because the aircraft can not be brought to the immediate location of the measurement, because there is not enough space there.
Die steuerbaren Ausfahrmittel können beispielsweise einen teleskopisch aus- und einfahrbaren Arm oder/und einen schwenkbaren bzw. gelenkigen Arm oder/und eine Seilwinde umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die steuerbaren Ausfahrmittel eine Art mehrachsigen Roboterarm, dessen distales Ende gesteuert zu bestimmten Positionen bewegbar ist, um dort die betreffende Komponente der Messeinrichtung zu platzieren. Eine Seilwinde kommt als steuerbares Ausfahrmittel insbesondere für solche Anwendungen in Frage, bei denen eine Abgassammeleinrichtung und/oder eine Gassensoreinrichtung und/oder eine Kamera von oben her in den Schornstein eingebracht werden soll. Das freie Ende der Seilwinde trägt dann die betreffende Komponente der Messeinrichtung bzw. Kamera. Eine solche Seilwinde kann auch an einem ausfahrbaren Arm der vorstehend erwähnten Art vorgesehen sein.The controllable extension means may comprise, for example, a telescopically extendable and retractable arm and / or a pivotable arm and / or a winch. According to a preferred embodiment, the controllable extension means comprise a type of multi-axis robotic arm whose distal end is controlled to be movable to specific positions in order to place the relevant component of the measuring device there. A winch comes as controllable extension especially for those applications in which an exhaust gas collection device and / or a gas sensor device and / or a camera to be introduced from above into the chimney. The free end of the winch then carries the relevant component of the measuring device or camera. Such a winch may also be provided on an extendable arm of the type mentioned above.
Wie schon im Zusammenhang mit der Durchführung einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens dargelegt, kann das Fluggerät mit Orientierungsmitteln ausgestattet sein, bei denen es sich beispielsweise um Bilderfassungsmittel, insbesondere kameratechnische Mittel, oder/und ein Positionserfassungssystem, insbesondere GPS-System, handeln kann. Die Bilderfassungsmittel können ggf. auch zur Inspektion des betreffenden Schornsteins, insbesondere an dessen Auslass genutzt werden. Sie können jedoch gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung, bei welcher das Fluggerät funkfernsteuerbar ist, genutzt werden, um der die Funkfernsteuerung bedienenden Person das Anfliegen des Fluggerätes in eine gewünschte Position am Auslass eines betreffenden Schornsteins zu erleichtern.As already explained in connection with the implementation of a variant of the method according to the invention, the aircraft may be equipped with orientation means, which may be, for example, image acquisition means, in particular camera-technical means, and / or a position detection system, in particular GPS system. If necessary, the image acquisition means can also be used to inspect the relevant chimney, in particular at its outlet. However, according to one embodiment of the invention, in which the aircraft is radio-controlled, they can be used to facilitate the person operating the radio remote control approaching the aircraft to a desired position at the outlet of a relevant chimney.
Sofern als Orientierungsmittel ein Positionserfassungssystem vorgesehen ist, kann das Fluggerät ggf. einprogrammierte Positionen selbstgesteuert anfliegen, um in die Nähe des betreffenden Schornsteinauslasses zu gelangen. Bevorzugt ist eine Variante, wobei die Orientierungsmittel sowohl Bilderfassungsmittel als auch ein Positioniererfassungssystem, vorzugsweise GPS-System, umfassen. Dies ermöglicht im Falle der Funkfernsteuerbarkeit des Fluggerätes ein automatisches Anfliegen einer Annäherungsposition an den Schornsteinauslass und eine Funkfernsteuerung zur Feinpositionierung des Fluggerätes oder/und der steuerbaren Ausfahrmitel, so dass die betreffende Komponente der Messeinrichtung, also z. B. eine Abgassammeleinrichtung oder/und eine Gassensoreinrichtung von der die Funkfernsteuerung bedienenden Person an einen optimalen Messort bzw. Probenentnahmeort dirigiert werden kann.If a position detection system is provided as the orientation means, the aircraft can, if necessary, approach self-controlled programmed positions in order to reach the vicinity of the relevant chimney outlet. Preferred is a Variant, wherein the orientation means comprise both image capture means and a Positionierfassungssystem, preferably GPS system. This allows in the case of Funkfernsteuerbarkeit the aircraft automatic approach approaching a position on the chimney outlet and a radio remote control for fine positioning of the aircraft and / or the controllable Ausfahrmitel, so that the relevant component of the measuring device, ie z. B. an exhaust gas collection device and / or a gas sensor device from the person operating the radio remote control can be directed to an optimal location or sampling location.
Wie oben bereits angesprochen, ist das Fluggerät ferner mit Funksendemitteln zum Senden von Messdaten oder/und Bilddaten zu einer entfernten Empfangsstation ausgestattet. An der Empfangsstation können weitere Komponenten der Messeinrichtung vorgesehen sein, welche beispielsweise Auswerteoperationen an Messdaten vornehmen.As already mentioned above, the aircraft is further equipped with radio transmitter means for transmitting measurement data and / or image data to a remote receiving station. At the receiving station, further components of the measuring device can be provided, which perform, for example, evaluation operations on measured data.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems sind die An-Bord-Komponenten der Messeinrichtung lösbar an dem Fluggerät angeordnet. Dies ermöglicht eine einfachere Handhabung der Messeinrichtung zu Wartungs-, Austausch- oder Datenauslesemaßnahmen usw.According to a further preferred embodiment of the system according to the invention, the on-board components of the measuring device are detachably arranged on the aircraft. This allows easier handling of the measuring device for maintenance, replacement or data readout operations, etc.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten schematischen Skizzen an Ausführungsbeispielen erläutert.The invention will be explained with reference to the accompanying schematic drawings of exemplary embodiments.
In
Zur Erfassung einer Stoffkonzentration in dem Abgas, und zwar an einer Stelle nahe am Auslass
Die Drohne
Mittels dem Funkfernsteuergerät
Bei einem Schornstein
Dies gilt auch für das weitere Ausführungsbeispiel einer Drohne gemäß
Auch in
Ferner ist darauf hinzuweisen, dass bei dem Ausführungsbeispiel der Drohne gemäß
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