DE102018118164A1

DE102018118164A1 - Fehlerhafte hydraulische Konnektionen

Info

Publication number: DE102018118164A1
Application number: DE102018118164.7A
Authority: DE
Inventors: Steffen Bepler
Original assignee: HMT Hygiene Medizin und Krankenhaus Technik GmbH
Current assignee: Erb Messtechnik & Co Kg De GmbH
Priority date: 2018-07-26
Filing date: 2018-07-26
Publication date: 2020-01-30
Anticipated expiration: 2038-07-27
Also published as: DE102018118164B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Prüfverfahren zum Detektieren eines hydraulischen Verbindungsfehlers (52, 58) zwischen einem ersten Wasserverteilungssystem (2) und einem mit dem ersten Wasserverteilungssystem (2) hydraulisch tiefpassgekoppelten zweiten Wasserverteilungssystem (3), umfassend:- Eintragen einer ersten Druckänderung (43) in das erste Wasserverteilungssystem (2),- Überwachen des zweiten Wasserverteilungssystem (3) auf eine zweite Druckänderung (51') nach der Eintragung der ersten Druckänderung (43) in das erste Wasserverteilungssystem (2), und- Entscheiden auf den hydraulischen Verbindungsfehler (52, 58), wenn die zweite Druckänderung (51') eine Signalkomponente enthält, die von der in das erste Wasserverteilungssystem (2) eingetragenen ersten Druckänderung (43) abhängig ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Prüfverfahren zum Detektieren oder Prüfen eines hydraulischen Verbindungsfehlers zwischen zwei hydraulisch tiefpassgekoppelten Wasserverteilungssystemen und eine Vorrichtung zum Eintragen einer Druckänderung in ein Wasserverteilungssystem.
Derartige hydraulische Verbindungsfehler können beispielsweise hydraulische Kurzschlüsse sein, die beispielsweise in Wasserverteilungssystemen zu vermeiden sind, weil sie zwischen einem Warmwasserverteilungssystem als erstem Wasserverteilungssystem und einem Kaltwasserverteilungssystem als zweitem Wasserverteilungssystem beispielsweise die Vermehrung gefährlicher Bakterien der Gattung Legionella begünstigen können.
Zum Detektieren hydraulischer Kurzschlüsse sind aus dem Stand der Technik zwei verschiedene Prüfverfahren bekannt:

Beim Prüfverfahren nach der sogenannten „Überlaufmethode“ wird die Zuleitung eines der beiden Wasserverteilungssysteme komplett geschlossen und geprüft, ob aus einer Entnahmestelle des komplett geschlossenen Wasserverteilungssystems noch Wasser abfließt. Das abfließende Wasser müsste dann aus einer fehlerhaften hydraulischen Verbindung, wie dem hydraulischen Kurzschluss zum anderen Wasserverteilungssystem stammen.

Beim Prüfverfahren nach der sogenannten „Einfärbmethode“ werden einem der beiden Wasserverteilungssysteme Farbstoffe zudosiert und das entsprechend andere Wasserverteilungssystem auf anwendungsfremde Verfärbungen untersucht. Die anwendungsfremde Verfärbung müsste dann aus einer fehlerhaften hydraulischen Verbindung, wie dem hydraulischen Kurzschluss zum anderen Wasserverteilungssystem stammen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Prüfverfahren zur Detektion hydraulischer Verbindungsfehler, wie hydraulischer Kurzschlüsse, zwischen zwei Wasserverteilungssystemen anzugeben.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung, umfasst ein Prüfverfahren zum Detektieren eines hydraulischen Verbindungsfehlers, wie einem hydraulischen Kurzschluss, zwischen einem ersten Wasserverteilungssystem und einem mit dem ersten Wasserverteilungssystem hydraulisch tiefpassgekoppelten zweiten Wasserverteilungssystem die folgenden Schritte:

A) Eintragen einer ersten Druckänderung, vorzugsweise mit einem Gradienten von wenigstens 0,1 bar pro Sekunde, in das erste Wasserverteilungssystem,
B) Überwachen des zweiten Wasserverteilungssystem auf eine zweite Druckänderung, die während der Eintragung der ersten Druckänderung in das erste Wasserverteilungssystem auftritt, und
C) Entscheiden auf einen hydraulischen Verbindungsfehler, wenn die zweite Druckänderung eine oder mehrere Signalkomponente enthält, die von der in das erste Wasserverteilungssystem eingetragenen ersten Druckänderung abhängig ist.

Unter einer hydraulischen Tiefpasskopplung soll eine Kopplung des ersten und zweiten Wasserverteilungssystem verstanden werden, bei der Signalkomponenten einer Druckänderung aus einem der beiden Wasserverteilungssystem nur unterhalb einer bestimmten Grenzfrequenz in das entsprechend andere Wasserverteilungssystem eingetragen werden. Die Grenzfrequenz hängt von der Art der Tiefpasskopplung ab, die beispielsweise als Wasserboiler, Wärmetauscher, Wasserspeicher oder dergleichen ausgebildet sein kann. Ausgehend hiervon soll unter dem eingangs genannten hydraulischen Kurzschluss eine Verbindung zwischen den beiden Wasserverteilungssystemen verstanden werden, über die nicht nur Druckveränderungen unterhalb der Grenzfrequenz sondern auch Druckveränderungen oberhalb der Grenzfrequenz von einem der beiden Wasserverteilungssysteme auf das andere der beiden Wasserverteilungssysteme übertragbar sind.
Ferner kann die erste Druckänderung Teil eines spezifischen Signalmusters sein, wobei die Signalkomponente in der zweiten Druckänderung dann im Falle eines hydraulischen Verbindungsfehlers von diesem spezifischen Signalmuster abhängig sein muss, um auf den hydraulischen Verbindungsfehler entscheiden zu können.
Dem angegebenen Verfahren liegt die Überlegung zugrunde, dass die Anwendung des Prüfverfahrens nach der „Überlaufmethode“ durch die Notwendigkeit beeinträchtigt wird, dass der Regelbetrieb für die Nutzer über mehrere Stunden stark eingeschränkt wird oder nicht möglich ist, da als Erfordernis an keiner anderen Entnahmestelle des komplett geschlossenen Wasserverteilungssystems Wasser entnommen werden darf. Die Realisierung des Prüfverfahrens nach der „Überlaufmethode“, die beispielsweise in Krankenhäusern oder Altenpflege-Einrichtungen eine Au-ßerbetriebnahme einer der beiden Wasserverteilungssysteme, also Warmwasser oder Kaltwasser, erfordert, ist in der Betriebspraxis daher nicht oder nur mit sehr hohem Personalaufwand möglich. Weiterhin lässt sich mit dem Prüfverfahren nach der „Überlaufmethode“ ein grundsätzlich detektierter hydraulischer Kurzschluss nicht lokalisieren. Hierzu wäre es erforderlich, das Prüfverfahren nach der „Überlaufmethode“ beispielsweise anschließend nochmals und auf jedem Stockwerk eines Gebäudes getrennt durchzuführen. Auch das Prüfverfahren nach der „Einfärbmethode“ bedingt einen erheblichen personellen und zeitlichen Aufwand, da alle Entnahmestellen des zu prüfenden Wasserverteilungssystems auf eventuelle Verfärbungen hin überwacht werden müssen und daher für den Regelbetrieb nicht zur Verfügung stehen. Ein weiterer Nachteil beider bekannten Prüfverfahren ist, dass sich fehlerhafte hydraulische Verschaltungen zwischen den beiden Wasserverteilungssystemen, welche die beiden Wasserverteilungssysteme allerdings nicht kurzschließen, nicht oder nur mit sehr hohem Aufwand erkennen lassen.
Hier greift die vorliegende Erfindung mit der Überlegung an, die Detektion hydraulischer Verbindungsfehler, wie hydraulischer Kurzschlüsse mit Druckstößen durchzuführen, welche sich, wenn die in das erste Wasserverteilungssystem eingetragene Druckveränderung ausreichend schnell ist, im ersten Wasserverteilungssystem mit Schallgeschwindigkeit ausbreiten. Liegt ein hydraulischer Verbindungsfehler zwischen den beiden Wasserverteilungssystemen vor, dann lässt sich der Druckstoß in beiden Wasserverteilungssystemen messen.
Ein großer Vorteil der Prüfung basierend auf einem Druckstoß gegenüber den im Stand der Technik verwendeten Verfahren ist, dass sich der Druckstoß unabhängig vom Betriebszustand der beiden Wasserverteilungssysteme in diese einspeisen und bezüglich der zu detektierenden hydraulischen Verbindungsfehler auswerten lässt. Das heißt, der Druckstoß breitet sich im Wasser aus, unabhängig davon, ob den beiden Wasserverteilungssystemen Wasser zugeführt oder entnommen und dadurch der Netzdruck verändert wird. Auch werden die Wasserverteilungssysteme während der Prüfung auf hydraulische Verbindungsfehler durch den Druckstoß nicht verunreinigt, beispielsweise durch Farbe. Das angegebene Prüfverfahren lässt sich daher während des Normalbetriebs der beiden Wasserverteilungssysteme durchführen, was zu einer deutlichen Reduktion des Aufwandes und einem relevanten Zeitgewinn führt. Da sich der Druckstoß ferner mit Schallgeschwindigkeit im Wasser ausbreitet, liegen die Prüfungsergebnisse, ob ein hydraulischer Verbindungsfehler vorliegt oder nicht, in wesentlich kürzerer Zeit vor, als bei den Prüfungsverfahren des Stands der Technik.
In einer Weiterbildung des angegebenen Prüfverfahrens besitzt das erste Wasserverteilungssystem eine Wasserentnahmestelle, wobei zum Eintragen der ersten Druckänderung die Wasserentnahmestelle verschlossen wird. Auf diese Weise lässt sich der zuvor genannte Druckstoß, der durch die erste Druckänderung hervorgerufen wird, ohne Druckquelle in das erste Wasserverteilungssystem eintragen.
In einer besonderen Weiterbildung des angegebenen Prüfverfahrens erfolgt der Verschluss der Wasserentnahmestelle schlagartig, vorzugsweise mit einer Verschlusszeit von weniger als drei Sekunden, besonders bevorzugt in weniger als einer Sekunde. Das schlagartige Verschließen der Wasserentnahmestelle, zum Beispiel durch ein Schnellschlussventil, führt zu einer schlagartigen Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit an der Wasserentnahmestelle, was bekanntermaßen zu einem Joukowskistoß führt, welcher sich wiederum im ersten Wasserverteilungssystem, und bei einem hydraulischen Verbindungsfehler auch im zweiten Wasserverteilungssystem, ausbreitet.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung des angegebenen Prüfverfahrens wird vor dem Verschließen der Wasserentnahmestelle ein vorbestimmter Volumenstrom austretenden Wassers an der Wasserentnahmestelle eingestellt. Die Wirkungen des Joukowskistoßes werden bisher grundsätzlich als technisches Risiko bewertet. Allerdings zeigte sich in umfangreichen Untersuchungen, dass sich die maximal auftretende Druckamplitude des Joukowskistoßes durch Veränderung des transportierten Volumenstroms während seiner Fließzeit gezielt modulieren lässt. Mit dem Einstellen des vorbestimmten Volumenstromes vor dem Erzeugen des Joukowskistoßes lassen sich vorgeschriebene Druckgrenzen (z. B. aufgrund der allgemein anerkannten Regeln der Technik für Trinkwasser in Hausinstallationen) sicher einhalten. Andererseits lässt sich durch eine geeignete Wahl des vorbestimmten Volumenstromes in Kombination mit geeigneten Öffnungs-/Schließzeiten sowie Fließzeiten an der Wasserentnahmestelle für jedes zu untersuchende Wasserverteilungssystem eine ausreichend große Druckamplitude erzeugen.
In einer Weiterbildung des angegebenen Prüfverfahrens besitzt das erste Wasserverteilungssystem eine Wasserentnahmestelle mit einer Entnahmearmatur, auch Mischbatterie genannt, wobei zum Eintragen der ersten Druckänderung der gemeinsame Auslauf der Entnahmearmatur verschlossen ist und zwischen dem ersten mit dem zweiten Wasserverteilungssystem gezielt eine Verbindung hergestellt wird, die im Weiteren artifizielle Verbindung genannt wird. Auf diese Weise lässt sich ein an anderer Stelle im ersten Wasserverteilungssystem erzeugter Druckstoß, der durch die erste Druckänderung hervorgerufen wird, ohne Druckquelle gezielt in das zweite Wasserverteilungssystem übertragen. Diese „artifizielle Verbindung“ zwischen den beiden Wasserverteilungssystemen, die in beliebigen Abständen von der Position der Quelle des Druckstoßes etabliert werden kann, ermöglicht anhand der Quantifizierung der Amplitude des Druckstoßes die Ermittlung der Position hydraulischer Verbindungsfehler.
In einer anderen Weiterbildung des angegebenen Prüfverfahrens wird zum Suchen der ersten Druckänderung in in einem Druck des zweiten Wasserverteilungssystems ein Ähnlichkeitsmaß zwischen diesem Druck und der ersten Druckänderungen während eines bestimmten Zeitraumes bestimmt. Als Ähnlichkeitsmaß soll nachstehend ein Grad einer Abhängigkeit zwischen der in das erste Wasserverteilungssystem eingetragenen ersten Druckänderung und dem Druck verstanden werden, der im zweiten Wasserverteilungssystem vorherrscht. Wenn als Abhängigkeit eine lineare Abhängigkeit zugrunde gelegt wird, könnte das Ähnlichkeitsmaß beispielsweise über eine entsprechende Kreuzkorrelation bestimmt werden.
In einer bevorzugten Weiterbildung des angegebenen Prüfverfahrens umfasst die erste Druckänderung während des bestimmten Zeitraumes einen Druckverlauf, der einer Heviside-Funktion folgt, die zu einem Sprungzeitpunkt eine Sprungstelle besitzt. Der der Heviside-Funktion folgende Druckverlauf wird durch eine Sprungantwort des ersten Wasserverteilungssystems überlagert, die dem zuvor genannten Joukowskistoß entspricht. Zum Bestimmen des Ähnlichkeitsmaßes kann dann von der ersten Druckänderung eine Differenz zwischen einem maximalen Druckausschlag in einem Messzeitraum nach dem Sprungzeitpunkt und einem Netzdruck des ersten Wasserverteilungssystems bestimmt und für die zweite Druckänderung im zweiten Wasserverteilungssystem nach einem Drucksprung innerhalb eines Messfensters gesucht werden. Das Ähnlichkeitsmaß kann in diesem Fall als ein Verhältnis zwischen dem Drucksprung und der Differenz definiert werden.
Durch den Vergleich zeigt sich, ob sich der im ersten Wasserverteilungssystem hervorgerufene Joukowskistoß grundsätzlich im zweiten Wasserverteilungssystem wiederfindet. Zum Vergleich kann beispielsweise bestimmt werden, zu wie viel Prozent sich die Amplitude des JoukowskiStoßes aus dem ersten Wasserverteilungssystem im zweiten Wasserverteilungssystem wiederfindet. Um Störeffekte herauszufiltern können mehrere Joukowskistöße nacheinander erzeugt und die Messergebnisse gemittelt werden. So werden im ersten Wasserverteilungssystem zeitabhängig Signalmuster erzeugt und mit denen verglichen, die im zweiten Wasserverteilungssystem detektiert werden. Auf einen hydraulischen Verbindungsfehler kann dann entschieden werden, wenn der Vergleich der beiden Differenzen eine vorbestimmte Bedingung erfüllt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Steuervorrichtung eingerichtet, um eines der angegebenen Prüfverfahren durchzuführen.
In einer Weiterbildung der angegebenen Vorrichtung weist die angegebene Vorrichtung einen Speicher und einen Prozessor auf. Dabei ist das angegebene Verfahren in Form eines Computerprogramms in dem Speicher hinterlegt und der Prozessor zur Ausführung des Verfahrens vorgesehen, wenn das Computerprogramm aus dem Speicher in den Prozessor geladen ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Computerprogramm Programmcodemittel, um alle Schritte des angegebenen Verfahrens durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem elektronischen Gerät oder einer der angegebenen Vorrichtungen ausgeführt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält ein Computerprogrammprodukt einen Programmcode, der auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist und der, wenn er auf einer Datenverarbeitungseinrichtung ausgeführt wird, das angegebene Verfahren durchführt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst eine Vorrichtung zum Eintragen einer ersten Druckänderung in das erste Wasserverteilungssystem während eines der angegebenen Prüfverfahren einen Anschlussadapter zum Anschluss an eine Entnahmearmatur, wie zum Beispiel eine Mischbatterie, einen Wasserhahn, und so weiter, ein Stromventil zum Begrenzen eines Wasserflusses durch den Wasserhahn, ein Schnellschlussventil zum Unterbrechen des Wasserflusses durch die Entnahmearmatur und einen Drucksensor, der eingerichtet ist, einen Wasserdruck zwischen dem Anschlussadapter und dem Schnellschlussventil zu erfassen.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise wie diese erreicht werden, werden verständlicher im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:

1 eine Strukturdarstellung eines Komplexes mit zwei hydraulisch tiefpassgekoppelten Wasserleitungssystemen,
2 eine Strukturdarstellung einer Sendevorrichtung zum Eintragen und Überwachen einer Druckänderung in eines der Wasserverteilungssysteme der 1,
3 eine Strukturdarstellung einer Empfangsvorrichtung zum Überwachen einer Druckänderung in einem der Wasserverteilungssysteme der 1,
4 eine Strukturdarstellung einer Auswertevorrichtung zum Gegenüberstehen der mit dem aus 2 erfassten Druckänderung und der mit dem aus 3 erfassten Druckänderung,
5 ein Diagramm, in dem über die Zeit verschiedene Drücke aus Leitungen der Wasserverteilungssysteme der 1 aufgetragen sind,
6 eine Strukturdarstellung des Komplexes der 1, in dem die Wasserleitungssysteme allerdings über eine „artifizielle Verbindung“ hydraulisch miteinander kurzgeschlossen sind,
7 ein Diagramm, in dem über die Zeit verschiedene Drücke aus Leitungen der Wasserverteilungssysteme der 6 aufgetragen sind,
8 ein Balkendiagramm, in dem Dämpfungen von in das erste Wasserverteilungssystem der 6 eingetragene Druckänderungen veranschaulicht sind, die sich im zweiten Wasserverteilungssystem der 6 erfassen lassen,
9 eine Strukturdarstellung des Komplexes der 1, in dem die Wasserleitungssysteme allerdings hydraulisch fehlerhaft verschaltet sind, und
10 ein Balkendiagramm, in dem Dämpfungen von in das erste Wasserverteilungssystem der 9 eingetragene Druckänderungen veranschaulicht sind, die sich im zweiten Wasserverteilungssystem der 9 erfassen lassen.

In den Figuren werden gleiche technische Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen und nur einmal beschrieben. Die Figuren sind rein schematisch und geben vor allem nicht die tatsächlichen geometrischen Verhältnisse wieder.
Es wird auf 1 Bezug genommen, die eine Strukturdarstellung eines Komplexes 1 mit einem ersten Wasserleitungssystem 2 und einem mit dem ersten Wasserleitungssystem 4 hydraulisch tiefpassgekoppelten zweiten Wasserleitungssystem 3 zeigt. Zur klaren Unterscheidung der beiden Wasserleitungssysteme 2, 3 voneinander ist das zweite Wasserleitungssystem 3 gegenüber dem ersten Wasserleitungssystem 2 mit doppelter Strichstärke gezeichnet. Diese Unterscheidung zwischen den beiden Wasserleitungssystemen 2, 3 ist in den Figuren durchgehend verwendet.
Zur konkreten Veranschaulichung des Ausführungsbeispiels, soll als Komplex 1 nachstehend beispielhaft ein mehrstöckiges Krankenhaus 1 betrachtet werden, in dem das erste Wasserverteilungssystem 2 Kaltwasser und das zweite Wasserverteilungssystem 3 Warmwasser auf ein Kellergeschoss 4, ein Erdgeschoss 5, ein erster Stock 6 und ein zweiter Stock 7 verteilen. Das erste Wasserverteilungssystem 2 wird daher nachstehend als Kaltwasserverteilungssystem und das zweite Wasserverteilungssystem 3 als Warmwasserverteilungssystem bezeichnet.
Das Kaltwasserverteilungssystem 2 besitzt in jedem Stockwerk 4 bis 7 mehrere Kaltwasserentnahmestellen 8, während das Warmwasserverteilungssystem 2 in jedem Stockwerk 4 bis 7 mehrere Warmwasserentnahmestellen 9 besitzt. Jedes Stockwerk 4 bis 7 des Krankenhauses 1 kann in mehrere nicht weiter dargestellte Räume unterteilt sein, wobei in jedem Raum eine oder mehrere der Kalt- und Warmwasserentnahmestellen 8, 9 angeordnet sein können.
Das Kaltwasserverteilungssystem 2 kann aus einem Hauswasseranschluss 10 über einen Filter 11 mit nicht weiter referenziertem Kaltwasser gespeist werden. Demgegenüber kann das Warmwasserverteilungssystem 3 aus einem Boiler 12 gespeist werden, in den Kaltwasser aus dem Kaltwasserverteilungssystem 2 strömt. Der Boiler 12, heizt das Kaltwasser auf, gibt es in das Warmwasserverteilungssystem 3 aus und stellt so einen Wasserspeicher dar, der höherfrequente Druckänderungen aus dem Kaltwasserverteilungssystem herausfiltert. Auf diese Weise sind das Kaltwasserverteilungssystem 2 und das Warmwasserverteilungssystem 3 über den Boiler 12 hydraulisch tiefpassgekoppelt, so dass ein zeitlich veränderlicher Wasserdruck aus dem Kaltwasserverteilungssystem 2 in das Warmwasserverteilungssystem 3 nur unterhalb einer bestimmten Grenzfrequenz eingetragen wird. Erfahrungsgemäß liegt diese Grenzfrequenz zwischen 0,5 Hz und 1 Hz.
Aus verschiedenen Gründen, wie beispielsweise technischen Erfordernissen, muss sichergestellt sein, dass die hydraulische Tiefpasskopplung zwischen beiden Wasserverteilungssystemen 2, 3 erhalten bleibt.
Jedoch sind die Wasserverteilungssystemen 2, 3 mit einer Prüfanordnung ausgestattet, welche die hydraulische Tiefpasskopplung messtechnisch mit berücksichtigt.
Grundsätzlich umfasst die Prüfanordnung eine in 2 gezeigte Sendevorrichtung 13 zum Eintragen einer Druckänderung in eines der Wasserverteilungssysteme 2, 3, mehrere der in 3 gezeigten Empfangsvorrichtung 14 zum Überwachen einer Druckänderung an verschiedenen Positionen der hydraulischen Wasserverteilungssysteme 2, 3 der 1, sowie eine in 4 gezeigte Auswertevorrichtung 15 zum Gegenüberstellen der, von der Sendevorrichtung 13 erzeugten Druckänderung und der mit einer der Empfangsvorrichtungen 14 erfassten Druckänderung.
Anhand 2 wird zunächst die Sendevorrichtung 13 näher beschrieben. Die Sendevorrichtung 13 ist in der vorliegenden Ausführung an den Wasserauslauf 16 einer Mischbatterie 17 mit einem Kaltwasserhahn 18 zum Steuern einer Ausgabe des Kaltwassers aus dem Kaltwasserverteilungssystem 2 an die entsprechende Kaltwasserentnahmestelle 8 und einem Warmwasserhahn 19 zum Steuern einer Ausgabe des Warmwassers aus dem Warmwasserverteilungssystem 3 an der entsprechenden Warmwasserentnahmestelle 9 über den für Kalt- und Warmwasser gemeinsamen Wasserauslauf 16 sowie einen geeigneten Adapter 20 angeschlossen. Auf diese Weise lässt sich die Sendevorrichtung 13 in einfacher Weise an gängige Kalt- und Warmwasserverteilungssystemen 2, 3 anbringen. Die Mischbatterie 17 kann als Wandarmatur ausgeführt sein.
Die Sendevorrichtung 13 umfasst einen Wassereinlass 21, der an den Adapter 20 angeschlossen ist. Über den Wassereinlass 21 lässt sich auf diese Weise Wasser aus dem Wasserauslauf 16 in die Sendevorrichtung 13 einführen. An den Wassereinlass 21 schließt sich ein Stromventil hier in Form eines Drosselventils 22 an, mit dem sich mechanisch oder basierend auf einem Stromventilsteuersignal 23 aus einer sendevorrichtungsseitigen Steuer- und Auswerteeinrichtung 24 ein Wasserflusses durch den Wasserauslauf 16 begrenzen lässt. In Wasserflussrichtung 25 des Wassers durch den Wasserauslauf 16 schließt sich an das Drosselventil 22 ein Schnellschlussventil 26 an, mit dem sich basierend auf einem Unterbrechungssignal 27 aus der sendevorrichtungsseitigen Steuer- und Auswerteeinrichtung 24 der Wasserfluss durch den Wasserauslauf 16 schlagartig, das heißt in einem vorbestimmten Unterbrechungszeitraum, unterbrechen lässt. Weiter in Wasserflussrichtung 25 schließt sich an das Schnellschlussventil 26 ein Volumenstrommessgerät 28 an, mit dem sich ein Wasservolumenstrom 29 durch den Wasserauslauf 16 erfassen und an die sendevorrichtungsseitige Steuer- und Auswerteeinrichtung 24 übermitteln lässt. Dass das Volumenstrommessgerät 28 passierende Wasser kann die Sendevorrichtung 13 an einem Wasserauslass 30, zum Beispiel in ein nicht weiter gezeigtes Waschbecken, verlassen. Ferner besitzt die Sendevorrichtung 13 einen sendevorrichtungsseitigen Drucksensor 31, der einen Wasserdruck 32 erfasst und an die sendevorrichtungsseitige Steuer- und Auswerteeinrichtung 24 übermittelt. Um Störungen bei der Druckmessung zu vermeiden, ist in Flussrichtung 25 gesehen vor dem Drucksensor 31 ein Entlüftungsventil 33 angeordnet. Schließlich besitzt die Sendevorrichtung 13 eine Übermittlungseinrichtung 34, die in 2 in Form einer Antenne angedeutet ist, mit der sich der vom Drucksensor 31 erfasste sendevorrichtungsseitige Wasserdruck 32 an die in 4 abgebildete Auswertevorrichtung 15 versenden lässt.
Die Empfangsvorrichtung 14 ist analog zur Sendevorrichtung 13 an einen Wasserauslauf 16 über einen Adapter 20 angeschlossen und besitzt einen Wassereinlass 21 sowie einen Wasserauslass 30, der allerdings durch einen Verschluss 35 verschlossen ist, so dass kein aus dem Wasserauslauf 16 über den Wassereinlass 21 in die Empfangsvorrichtung 14 eingetretenes Wasser die Empfangsvorrichtung 14 verlassen kann. Aus diesem Grund sind in der Empfangsvorrichtung 14 die Ventile 22, 26 und das Volumenstrommessgerät 28 der Sendevorrichtung 13 nicht erforderlich und nur ein Drucksensor 31 angeordnet. Mit diesem lässt sich ein empfangsvorrichtungsseitiger Wasserdruck 36 im Wasserauslauf 16 erfassen und an eine empfangsvorrichtungsseitige Auswerteeinrichtung 37 ausgeben, die den empfangsvorrichtungsseitigen Wasserdruck 36 analog zur Sendevorrichtung 13 über eine Übermittlungseinrichtung 34 an die Auswerteeinrichtung 15 in 5 versenden kann.
Die Übermittlungseinrichtung 34 kann applikationsabhängig gewählt werden und beispielsweise ein drahtgebundenes Ethernet oder ein drahtloses WLAN sein.
Die Auswertevorrichtung 15, die den sendevorrichtungsseitigen Wasserdruck 32 und den empfangsvorrichtungsseitigen Wasserdruck 36 empfängt stellt die beiden Wasserdrücke 32, 36 einander beispielsweise mittels einer Kreuzkorrelation gegenüber und prüft, ob die beiden Wasserdrücke 32, 36 gegenseitige Abhängigkeiten aufweisen.
Um der Auswertevorrichtung 15 die Wasserdrücke 32, 36 zur Verfügung zu stellen, wird die Sendevorrichtung 13 aus 2 zunächst an den Wasserauslauf 16 einer der Mischbatterien 17 in einem beliebigen Raum des Krankenhauses 1 angeschlossen, während von der Empfangsvorrichtung 14 aus 3 verteilt über das Krankenhaus mehrere an den Wasserauslauf 16 verschiedener Mischbatterien 17 beliebigen anderen Räumen angeschlossen werden. In 1 ist anhand gepunkteter Linien erkennbar, wo die Sendevorrichtung 13 und die Empfangsvorrichtungen 14 im vorliegenden Ausführungsbeispiel angeschlossen sind. Anschließend wird an der Mischbatterie 17 der Sendevorrichtung 13 der Kaltwasserhahn 18 vollständig geöffnet und der Warmwasserhahn 19 vollständig geschlossen. Genau anders herum wird an der Mischbatterie 17 der Empfangsvorrichtungen 14 der Kaltwasserhahn 18 vollständig geschlossen und der Warmwasserhahn 19 vollständig geöffnet. Auf diese Weise ist die Sendevorrichtung 13 hydraulisch mit dem Kaltwasserverteilungssystem 2 verbunden, während die Empfangsvorrichtungen 14 hydraulisch mit dem Warmwasserverteilungssystem 3 verbunden sind. Entsprechend sollte die Sendevorrichtung 13 hydraulisch vom Warmwasserverteilungssystem 3 getrennt sein, während die Empfangsvorrichtungen 14 hydraulisch vom Kaltwasserverteilungssystem 2 getrennt sein sollten, sofern die beiden Wasserverteilungssysteme 2, 3 nicht hydraulisch kurzgeschlossen sind.
Ein solcher hydraulischer Kurzschluss würde dann zu den zuvor genannten Abhängigkeiten zwischen den Wasserdrücken 32, 36 führen. Um dies zu erfassen, wird zunächst mit den beiden Ventilen 22, 26 der Sendevorrichtung 13 ein dynamisch veränderlicher Wasserdruck in die Kaltwasserleitung 8 einmoduliert. Dieser dynamisch veränderliche Wasserdruck stellt dann eine relevante Druckkomponente des sendevorrichtungsseitigen Wasserdruckes 32 dar. Die zuvor genannten Abhängigkeiten zwischen den Wasserdrücken 32, 36 entstehen, weil eine Übertragung dieses dynamisch veränderlichen Wasserdruckes in das Warmwasserverteilungssystem 3 nur möglich ist, wenn ein hydraulischer Kurzschluss zwischen beiden Wasserverteilungssystemen 2, 3 vorliegt. Mit anderen Worten: Zeigen sich zwischen dem sendevorrichtungsseitig einmodulierten dynamisch veränderlichen Wasserdruck und dem empfangsvorrichtungsseitig überwachten Wasserdruck 36 Abhängigkeiten, dann sind diese auf mindestens einen hydraulischen Kurzschluss zwischen dem Kaltwasserverteilungssystem 2 und dem Warmwasserverteilungssystem 3 zurückzuführen.
Zur Erfassung der Abhängigkeiten ist daher einerseits Kenntnis über den sendevorrichtungsseitig einmodulierten dynamisch veränderlichen Wasserdruck notwendig. Andererseits muss die Überwachung des empfangsvorrichtungsseitigen Wasserdruckes geeignet ausgeführt sein, damit sich die Abhängigkeiten auch tatsächlich erfassen lassen.
Hierzu wird nachstehend anhand der 5 ein Ausführungsbeispiel erläutert, in dem zwischen den beiden Wasserverteilungssystemen 2, 3 der 1 kein hydraulischer Kurzschluss vorhanden ist. In der 5 sind die sende- und empfangsvorrichtungsseitigen Wasserdrücke 32, 36 über die Zeit 38 aufgetragen.
Zunächst wird beschrieben, wie sendevorrichtungsseitig der dynamisch veränderliche Wasserdruck einmoduliert und der empfangsvorrichtungsseitig der Wasserdruck überwacht wird. Im Anschluss daran wird auf die Erkennung der zuvor genannten Abhängigkeit in der Auswerteeinrichtung 15 der 4 näher eingegangen.
Sind die Vorrichtungen 13, 14 der 2 und 3 in der zuvor beschriebenen Weise an die Wasserverteilungssystem 2, 3 angeschlossen, so öffnet die sendevorrichtungsseitige Steuer- und Auswerteeinrichtung 24 zunächst das Schnellschlussventil 26 und regelt dann über einen aus dem Drosselventil 22 und der Volumenstrommessvorrichtung 28 bestehenden Regelkreis einen definierten Wasservolumenstrom von beispielsweise 15 Liter pro Minute durch den Wasserauslass 16 der Mischbatterie 17 ein, der entsprechend die Sendevorrichtung 13 bis zum Auslass 30 durchströmen soll. Ist der definierte Wasservolumenstrom ermittelt, so wird die Stellung des Drosselventils 22 während des weiteren Prüfablaufs in diesem Stellzustand unverändert beibehalten und lässt den definierten Wasservolumenstrom aus dem Wasserauslauf 16 der Mischbatterie 17 passieren. Nach erfolgter Einstellung des für die gewünschte Druckamplitude erforderlichen Wasservolumentstroms von beispielsweise 15 Litern pro Minute schließt die sendevorrichtungsseitige Steuer- und Auswerteeinrichtung 24 das Schnellschlussventil 26.
Wenn beispielsweise aus Kostengründen der definierte Wasservolumenstrom statt eingeregelt eingesteuert wird, um beispielsweise auf die Volumentstrommessvorrichtung 28 zu verzichten, kann auf den zuvor beschriebenen Schritt verzichtet werden, weil dann der definierte Wasservolumenstrom mit vordefinierten Stellzuständen des Drosselventils 22 erreicht wird. Alternativ ließe sich der Stellzustand des Drosselventils 22 grundsätzlich auch bezüglich eines definierten Wasserdruckes einregeln. Die Einregelung des Stellzustandes des Drosselventils 22 ist im zeitlichen Verlauf der 5 nicht abgebildet.
Im nächsten Schritt öffnet die sendevorrichtungsseitige Steuer- und Auswerteeinrichtung 24 das Schnellschlussventil 26 und lässt für eine vorgegebene Fließzeit 39 von beispielsweise 10 Sekunden Kaltwasser aus dem Kaltwasserverteilungssystem 2 durch das Drosselventil 22 mit dem zuvor eingeregelten Stellzustand aus dem Wasserauslass 30 abfließen. Für die Zeitdauer der Fließzeit 39 sinkt der Wasserdruck 32 in der Sendevorrichtung 13 auf einen nicht weiter referenzierten Fließdruck ab, was vom sendevorrichtungsseitigen Drucksensor 31 erfasst wird.
Nach Ablauf der Fließzeit 39 schließt die sendevorrichtungsseitige Steuer- und Auswerteeinrichtung 24 das Schnellschlussventil 26 und unterbricht so den Wasservolumenstrom durch die Sendevorrichtung 13. Das Schnellschlussventil 26 sollte dabei so gewählt werden, dass die Unterbrechung des Wasservolumenstromes schlagartig, also innerhalb von weniger als 3 Sekunden, bevorzugt weniger als 1 Sekunde erfolgt. Durch die schlagartige Unterbrechung des Wasservolumenstromes durch die Sendevorrichtung 13 folgt der Wasserdruck 32 in der Sendevorrichtung 13 am Ende der Fließzeit 39 dem Verlauf 41 einer Heviside-Funktion mit einer Sprungstelle 42 nach. Der Verlauf 41 der Heviside-Funktion ist in 5 dick gepunktet angedeutet.
Auf den sprungförmigen Verlauf 41 des in der Sendevorrichung 13 gemessenen Wasserdruckes 32 an der Sprungstelle 42 folgt eine abklingende Schwingung 43, die sich mit dem sprungförmigen Verlauf 41 überlagert. Die abklingende Schwingung 43 ist in diesem Zusammenhang unter dem Namen Joukowskystoß bekannt. Ein maximaler Druckausschlag 44 des aus dem Joukowskystoß resultierenden sendevorrichtungsseitigen Wasserdruckes 32 übersteigt einen sendevorrichtungsseitigen Netzdruckverlauf 45, um den die abklingende Schwingung 43 schwingt deutlich. Daher sollte zweckmäßigerweise sichergestellt werden, dass der maximale Druckausschlag 44 des aus dem Joukowskystoß resultierenden sendevorrichtungsseitigen Wasserdruckes 32 eine Höhe aufweist, mit der keine Schäden im Kaltwasserverteilungssystem 2 hervorgerufen werden. Hierauf wird an späterer Stelle näher eingegangen. Um derartige Schäden zu vermeiden wird der Wasservolumenstrom durch das Drosselventil 22 eingestellt, wodurch sich der maximale Druckausschlag 44 des dynamisch veränderlichen Wasserdruckes 32 begrenzen lässt. Auf Hintergründe wird an späterer Stelle näher eingegangen.
Für die abklingende Schwingung 43 wird eine sich an die Fließzeit anschließende Druckausgleichszeit 46 gewählt, die groß genug ist, dass die abklingende Schwingung 43 völlig ausklingen kann. Hierzu haben sich Druckausgleichszeiten 46 von größer als 3 Sekunden, bevorzugt von größer als 10 Sekunden als praktikabel erwiesen.
Sobald die Druckausgleichszeit 46 abgeschlossen ist, kann die sendevorrichtungsseitige Steuer- und Auswertevorrichtung 24 das Schnellschlussventil 26 erneut öffnen, eine Fließzeit 39 anschließen und das zuvor beschriebene Verfahren wiederholt werden. Das heißt, es die zuvor beschriebene abklingende Schwingung 43 kann beliebig oft im Kaltwasserverteilungssystem 2 erzeugt werden. In 5 sind vier abklingende Schwingungen 43 abgebildet.
Die abklingenden Schwingungen 43 stellen den oben erwähnten in den sendevorrichtungsseitigen Wasserdruck 32 einmodulierte dynamisch veränderliche Wasserdruck dar und breiten sich im Kaltwassersystem 2 mit Schallgeschwindigkeit aus. Bei fehlerfreien Installationen des Kalt- und Warmwasserverteilungssystems 2, 3, das heißt, wenn zwischen den beiden Wasserverteilungssystemen 2, 3 kein hydraulischer Kurzschluss vorliegt, lassen sich die in das Kaltwasserverteilungssystem 2 einmodulierten abklingenden Schwingungen 43 nicht in das Warmwasserverteilungssystem 3 übertragen. Anders herum ausgedrückt: Zur Detektion eines hydraulischen Kurzschlusses braucht lediglich geprüft zu werden, ob die in das Kaltwasserverteilungssystem 2 einmodulierten abklingenden Schwingungen 43 in das Warmwasserverteilungssystem 3 übertragen werden. Hierzu werden die oben erwähnten Abhängigkeiten zwischen dem sendevorrichtungsseitig einmodulierten abklingenden Schwingungen 43 und dem empfangsvorrichtungsseitig überwachten Wasserdruck 36 ermittelt, was beispielsweise von der Auswerteeinrichtung 15 basierend auf den Wasserdrücken 32, 36 durchgeführt werden kann. Hierauf wird nachstehend näher eingegangen.
Zunächst bestimmt die Auswerteeinrichtung 15 eine maximale Amplitude 47 der abklingenden Schwingung 43. Hierzu ermittelt die Auswerteeinrichtung 15 aus dem zeitlichen Verlauf 45 des sendevorrichtungsseitigen Wasserdruckes 32 für jede abklingende Schwingung 43 einen maximalen Netzdruck 40 in einem ersten Messzeitraum 48 vor Beginn der Fließzeit 39 und einen maximalen Ausschlag 44, auch Maximaldruck genannt, in einem zweiten Messzeitraum 49 ab der Sprungstelle 42. Eine Differenz zwischen dem maximalem Druckausschlag 44 des Wasserdruckes 32 im zweiten Messzeitraum 49 und dem maximalen Netzdruck 40 im ersten Messzeitraum 48 ergibt dann die maximale Amplitude 47. Die von der Auswerteeinrichtung 15 bestimmte maximale Amplitude 47 ist der realen maximalen Amplitude, die die abklingende Schwingung 43 besitzt, nur angenähert. Zur Durchführung des Prüfverfahrens ist diese Annäherung allerdings ausreichend.
Um Überbelastungen des Kalterwasserverteilungssystems 2 durch den Joukowskystoß zu vermeiden, sollte der oben genannte definierte Wasservolumenstrom durch das Drosselventil 22 wie bereits erwähnt begrenzt werden. Dies kann über eine Steuerung des die maximale Amplitude 47 beeinflussenden Fließdruckes 40 geschehen, der über den Stellzustand des Drosselventils 22 beeinflusst wird. Je kleiner der Wasservolumenstrom gewählt wird, desto kleiner ist der maximale Druckausschlag 44 des sendevorrichtungsseitigen Wasserdruckes 32 und resultierend daraus die maximale Amplitude 47. Auf diese Weise können einerseits Überschreitungen technischer Belastungsgrenzen des Kaltwasserverteilungssystems 2 gezielt vermieden und andererseits ausreichend große maximale Amplituden 47 erzielt werden.
Zur Erfassung der in das Kaltwasserverteilungssystem 2 einmodulierten abklingenden Schwingung 43 im Warmwasserverteilungssystem 3 kann die Tatsache genutzt werden, dass wenn die abklingende Schwingung 43 über einen hydraulischen Kurzschluss in das Warmwasserverteilungssystem 3 übertragen wird, sich die abklingende Schwingung 43 im empfangsvorrichtungsseitigen Wasserdruck 36 zumindest in gedämpfter Form wiederfinden muss. Das heißt, im Falle eines hydraulischen Kurzschlusses muss sich im empfangsvorrichtungsseitigen Wasserdruck 36 ein Drucksprung in Form einer zur abklingenden Schwingung 43 frequenzgleichen Empfangsschwingung 51' mit einer ausreichend hohen Empfangsamplitude 51 finden, wie dies in 7 dargestellt ist.
Zur Umsetzung der zuvor genannten Idee kann die Empfangsschwingung 51' mit einem in 7 gezeigten zeitlichen Messfensters 50 erfasst werden, für die der empfangsvorrichtungsseitig überwachte Wasserdruck 36 mit einer vorbestimmten Höhe ansteigen muss. Wird das Messfenster 50 breit gewählt, so muss der geforderte Anstieg des Wasserdruckes 36 umso größer sein, so dass nicht fälschlicherweise Schwankungen des Netzdruckes als Empfangsschwingungen 51' ausgelegt werden. Ferner sollte das Messfenster 50 zweckmäßigerweise breiter gewählt werden, als eine Periodendauer der Empfangsschwingung 51', so dass sich die Empfangsamplitude51' im Messfenster 50 erfassen lässt.
Zur Detektion einer Empfangsschwingung 51' schiebt die Auswertevorrichtung 15 das Messfenster 50 durch den zeitlichen Verlauf eines der in 5 gezeigten gemessenen empfangsvorrichtungsseitig überwachten Wasserdrücke 36 des Warmwasserverteilungssystemes 3, um nach einer Empfangsamplitude 51 im empfangsvorrichtungsseitig überwachten Wasserdruck 36 mit ausreichender Höhe zu suchen. In 5 ist in den Verläufen der empfangsvorrichtungsseitig überwachten Wasserdrücke 36 der einzelnen Stockwerken 4, 5, 6 keine solche Empfangsamplitude 51 vorhanden, so dass ein hydraulischer Kurzschluss ausgeschlossen werden kann.
In 6 ist das Krankenhaus 1 mit einem beispielsweise artifiziell eingebrachten hydraulischen Kurzschluss 52 zwischen dem Kaltwasserverteilungssystem 2 und dem Warmwasserverteilungssystem 3 abgebildet. Durch diesen hydraulischen Kurzschluss 52 wird die oben genannte Empfangsschwingung 51' in den empfangsvorrichtungsseitig überwachten Wasserdruck 36 übertragen. In 7 sind mehrere Empfangsschwingungen 51' gezeigt, obwohl der Übersichtlichkeit halber nur eine mit einem Bezugszeichen referenziert ist. Auch wenn die Darstellung der 7 keine absolute quantitative Aussage zulassen soll, so veranschaulicht die 7 qualitativ, dass die Empfangsamplitude 51 einer Empfangsschwingung 51' im Erdgeschoss 5, in dem der hydraulische Kurzschluss 52 vorliegt, größer ist, als im drüber liegendem ersten Stock 6 und dem darunter liegenden Keller 4. Das heißt, dass das angegebene Prüfverfahren nicht nur eine qualitative Aussage zulässt, ob ein hydraulischer Kurzschluss 52 vorhanden ist. Aus einer Zusammenschau der maximalen Amplitude 47 des sendevorrichtungsseitigen Wasserdruckes 32 in der Sendevorrichtung 13 aus 5 und der Empfangsamplitude 51 einer Empfangsschwingung 51' in einer einzelnen Empfangsvorrichtung 14 aus 7 lässt sich zudem der hydraulische Kurzschluss 52 lokalisieren. Dies ist mit herkömmlichen Prüfverfahren nicht möglich.
Eine Auswertung der Ergebnisse des angegebenen Prüfverfahrens, nach der die Auswertevorrichtung 15 konkret programmiert werden könnte, wird nachstehend anhand der 8 das Auswerteergebnis auf der Grundlage der unter 6 und 7 dargestellten Bedingungen erläutert.
Zur Veranschaulichung des sendevorrichtungsseitigen Wasserdruckes 32 ist in 8 ein Referenzbalken 53 abgebildet, der in seiner nicht weiter referenzierten Balkenhöhe die in 5 referenzierte maximale Amplitude 47 des sendevorrichtungsseitigen Wasserdruckes 32 im zweiten Stock 7 repräsentiert. Neben dem Referenzbalken 53 ist für jeden einzelnen der empfangsvorrichtungsseitig überwachten Wasserdrücke 36 je ein Messbalken 54 abgebildet. Eine Balkenhöhe 55 jedes Messbalkens 54 repräsentiert die Empfangsamplitude 51 einer Empfangsschwingung 51', die in einem der Stockwerke 4, 5, 6 im Warmwasserverteilungssystem 3 durch die abklingende Schwingung 43 hervorgerufen wird. Die Empfangsamplituden 51 sind auf die maximale Amplitude 47 der abklingenden Schwingung 43 normiert. Die Balkenhöhe 55 der jeweiligen Messbalken 54 repräsentiert damit unmittelbar, wie stark die abklingende Schwingung 43 im empfangsvorrichtungsseitig überwachten Wasserdruck 36 der jeweiligen Empfangsvorrichtung 14 gedämpft wurde. Ist die Balkenhöhe 55 nahezu Null, so ist die abklingende Schwingung 43 vollständig gedämpft und es kann auch kein hydraulischer Kurzschluss 52 vorhanden sein. Erst wenn die Messbalken 54 eine vorbestimmte Grenzhöhe 56 überschreiten, kann auf den hydraulischen Kurzschluss 52 entschieden werden. Die Grenzhöhe 56 ist dabei so zu wählen, dass Messfehler sicher ausgeschlossen werden können. Die Grenzhöhe 56 kann beispielsweise durch den Boiler 13 als strukturell-systemische Verbindung vom Kaltwasserverteilungssystem 2 und dem Warmwasserverteilungssystem 3 beeinflusst und durch Empfangsvorrichtungen 14 ermittelt werden, die im Kaltwasserzulauf und im Warmwasserabgang installiert sind.
Die Balkenhöhe 55 jedes Messbalkens 54 und damit das Verhältnis zwischen der Empfangsamplitude 51 der jeweiligen Empfangsschwingung 51' und der maximale Amplitude 47 der abklingenden Schwingung 43 repräsentiert daher ein zur Kreuzkorrelation alternatives Ähnlichkeitsmaß das die oben genannten Abhängigkeiten zwischen dem sendevorrichtungsseitig einmodulierten Wasserdruck 32 und dem empfangsvorrichtungsseitig überwachten Wasserdruck 36 widerspiegelt.
Um das Ähnlichkeitsmaß mit einer höheren Genauigkeit zu erfassen, können die sowohl die im Referenzbalken 53 berücksichtige maximale Amplitude 47 als auch die in den Messbalken 54 berücksichtigten Empfangsamplitude 51 vor der Bestimmung des genannten Verhältnisses über mehrere aufeinander folgende abklingende Schwingungen 43 beziehungsweise Empfangsschwingungen 51' vorab gemittelt werden.
Aus einem Höhenunterschied 57 der Balken 54 untereinander lässt sich ferner der hydraulische Kurzschluss 52 lokalisieren, denn die Empfangsvorrichtung 14 zu dem der Balken 54 mit der größten Balkenhöhe 55 gehört, muss sich prinzipbedingt näher am hydraulischen Kurzschluss 52 befinden, als die anderen Empfangsvorrichtungen 14. Werden bis auf die Mischbatterie 17 mit der Sendevorrichtung 13 ausreichend viele andere Mischbatterien 17 in dem Krankenhaus 1 mit einer Empfangsvorrichtung 14 aus 4 bestückt, dann lässt sich aus den Höhenunterschieden 57 der hydraulische Kurzschluss 52 bis auf wenige Meter, die die einzelnen Mischbatterien 17 voneinander getrennt sind, genau lokalisieren. Eine derartige Lokalisierung ist mit den herkömmlichen Prüfverfahren nicht möglich.
Zusätzlich zu dieser Lokalisierung des hydraulischen Kurzschlusses 52 erlaubt das angegebene Prüfverfahren auch eine Unterscheidung des hydraulischen Kurzschlusses 52 von anderen Arten hydraulischer Verbindungsfehler, von denen in 9 beispielhaft eine hydraulische Fehlverschaltung 58 abgebildet ist. Es zeigt sich, dass sich bei der hydraulischen Fehlverschaltung 58 die einmodulierten Schwingungen 43 deutlich stärker, das heißt mit größeren maximalen Amplituden 47, ins Warmwasserverteilungssystem 3 übertragen, was in 10 verdeutlicht ist, als beim hydraulischen Kurzschluss 52 in 8. Eine derartige Qualifizierung des hydraulischen Verbindungsfehlers 52, 58 ist mit den herkömmlichen Prüfverfahren ebenfalls nicht möglich.

Claims

Prüfverfahren zum Detektieren eines hydraulischen Verbindungsfehlers (52, 58) zwischen einem ersten Wasserverteilungssystem (2) und einem mit dem ersten Wasserverteilungssystem (2) hydraulisch tiefpassgekoppelten zweiten Wasserverteilungssystem (3), umfassend: - Eintragen einer ersten Druckänderung (43) in das erste Wasserverteilungssystem (2), - Überwachen des zweiten Wasserverteilungssystem (3) auf eine zweite Druckänderung (51') nach der Eintragung der ersten Druckänderung (43) in das erste Wasserverteilungssystem (2), und - Entscheiden auf den hydraulischen Verbindungsfehler (52, 58), wenn die zweite Druckänderung (51') eine Signalkomponente enthält, die von der in das erste Wasserverteilungssystem (2) eingetragenen ersten Druckänderung (43) abhängig ist.
Prüfverfahren nach Anspruch 1, wobei das erste Wasserverteilungssystem (2) eine Wasserentnahmestelle (8) besitzt und zum Eintragen der ersten Druckänderung (43) die Wasserentnahmestelle (8) verschlossen wird.
Prüfverfahren nach Anspruch 2, wobei der Verschluss der Wasserentnahmestelle (8) in weniger als drei Sekunden, vorzugsweise in weniger als einer Sekunde erfolgt.
Prüfverfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei vor dem Verschließen der Wasserentnahmestelle (8) ein vorbestimmter Volumenstrom austretenden Wassers an der Wasserentnahmestelle (8) eingestellt wird.
Prüfverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei zum Entscheiden auf den hydraulischen Verbindungsfehler (52, 58) ein Ähnlichkeitsmaß (54, 55) zwischen der ersten Druckänderung (43) und einem Druck (36) im zweiten Wasserverteilungssystem (2) in einem bestimmten Zeitraum (50) bestimmt wird.
Prüfverfahren nach Anspruch 5, wobei die erste Druckänderung (43) während des bestimmten Zeitraumes (50) einen Druckverlauf (41) umfasst, der einer Heviside-Funktion folgt, die zu einem Sprungzeitpunkt (42) eine Sprungstelle besitzt.
Prüfverfahren nach Anspruch 6, wobei zum Bestimmen des Ähnlichkeitsmaßes - von der ersten Druckänderung (43) eine Differenz (47) zwischen einem maximalen Druckausschlag (44) in einem Messzeitraum (49) nach dem Sprungzeitpunkt (42) und einem Netzdruck des ersten Wasserverteilungssystems (2) bestimmt, - für die zweite Druckänderung (51') im zweiten Wasserverteilungssystem (3) nach einem Drucksprung (51') innerhalb eines Messfensters (50) gesucht wird, und - das Ähnlichkeitsmaß ein Verhältnis (55) zwischen dem Drucksprung (51') und der Differenz (47) ist.
Prüfverfahren nach Anspruch 7, wobei auf einen hydraulischen Verbindungsfehler entschieden wird, wenn das Verhältnis (55) ein vorbestimmtes Verhältnis (56) übersteigt.
Steuervorrichtung (24, 37, 15), die eingerichtet ist, ein Prüfverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche auszuführen.
Vorrichtung (13) zum Eintragen einer ersten Druckänderung (43) in ein Wasserverteilungssystem (2, 3) während eines Prüfverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 8, umfassend: - einen Anschlussadapter (20) zum Anschluss an einen Wasserauslauf (16) einer Mischbatterie (17), - ein Stromventil (22) zum Begrenzen eines Wasserflusses durch den Wasserauslauf (16), - ein Schnellschlussventil (26) zum Unterbrechen des Wasserflusses durch den Wasserauslauf (16), und - ein Drucksensor (31), der eingerichtet ist, einen Wasserdruck (32) zwischen dem Anschlussadapter (16) und dem Schnellschlussventil (26) zu erfassen.