DE102019114144B4 - Process for the optical inspection of a tank and inspection device - Google Patents

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Abstract

Offenbart wird ein Inspektionsgerät für einen Tank sowie ein Verfahren zur Inspektion eines Tanks. Mittels einer auf einem Stativ in der Höhe verfahrbaren Kamera könne die Wände des Tanks optisch inspiziert werden. Etwaige Fehlerstellen können, versehen mit einem Zeitstempel und Positionsdatum, zentral abgespeichert werden.An inspection device for a tank and a method for inspecting a tank are disclosed. The walls of the tank can be visually inspected using a camera that can be moved vertically on a tripod. Any faults can be stored centrally, provided with a time stamp and position date.

Description

Gebiet der ErfindungField of invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur optischen Inspektion sowie ein dafür verwendetes Inspektionsgerät.The invention relates to a method for optical inspection and an inspection device used therefor.

Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Inspektion von Drucktanks sowie Tanks, wie sie in der Lebensmittelindustrie, beispielsweise zur Herstellung von Sekt, verwendet werden.In particular, the invention relates to a method for inspecting pressure tanks and tanks such as those used in the food industry, for example for the production of sparkling wine.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Tanks, insbesondere Drucktanks, müssen aufgrund gesetzlicher Vorschriften sowie aus Sicherheitsgründen regelmäßig inspiziert werden.Tanks, especially pressure tanks, have to be inspected regularly due to legal regulations and for safety reasons.

Dies betrifft insbesondere Tanks, wie diese beispielsweise für die Herstellung von Sekt verwendet werden.This applies in particular to tanks such as those used for the production of sparkling wine, for example.

Ein derartiger Tank kann beispielsweise als Zylinder, insbesondere aus einem Blech, ausgebildet sein.Such a tank can be designed, for example, as a cylinder, in particular from a sheet metal.

Bei einer Inspektion sollen Fehlerstellen, wie beispielsweise defekte Schweißnähte, abgeplatzte Dichtungen, vorhandene Flüssigkeitsreste etc. festgestellt werden, um sodann zu entscheiden, ob der Tank bis zur nächsten Inspektion weiterverwendet werden kann oder ob vorher Instandsetzung oder Reinigungsarbeiten erforderlich sind.During an inspection, faults such as defective weld seams, chipped seals, existing liquid residues, etc. should be determined in order to then decide whether the tank can be used until the next inspection or whether repairs or cleaning work are required beforehand.

Derzeit werden derartige Inspektionen in der Praxis rein manuell durchgeführt, d. h. es muss jemand über eine Luke in den Tank hineinsteigen, um sodann unter Zuhilfenahme beispielsweise einer Leiter die Wände auch im oberen Bereich sowie den Deckel inspizieren zu können.At present such inspections are carried out purely manually in practice, i. H. someone has to climb into the tank through a hatch in order to then be able to inspect the walls in the upper area as well as the lid with the aid of a ladder, for example.

Diese Vorgehensweise ist sehr aufwändig und führt zu langen Ausfallzeiten des Tanks. In der Regel dauert bei großen Tanks, die über 5 m hoch sind, eine derartige Inspektion mindestens 2 Tage.This procedure is very complex and leads to long downtimes for the tank. In the case of large tanks that are more than 5 m high, such an inspection usually takes at least 2 days.

Weiter können Fehlerstellen zwar beispielsweise durch Fotos dokumentiert werden. Die genaue Position der Fehlerstelle im Tank lässt sich aber allenfalls aufwändig und ungenau ausmessen.Furthermore, defects can be documented, for example, by photos. However, the exact position of the fault location in the tank can at best be measured in a complex and imprecise manner.

Dies ist insbesondere dann von Nachteil, wenn die Fehlerstelle noch gar nicht instand gesetzt werden soll. In vielen Fällen ist es nämlich nicht nötig, eine Fehlerstelle sofort instand zu setzen. Vielmehr sollte bei der nächsten Inspektion der aufgefundenen Fehlerstelle eine erhöhte Aufmerksamkeit gewidmet werden, insbesondere im Hinblick darauf, ob der Schaden fortschreitet und nunmehr eine Instandsetzung vorgenommen werden muss.This is particularly disadvantageous if the fault location is not yet to be repaired. In many cases it is not necessary to repair a fault immediately. Rather, greater attention should be paid to the fault location found during the next inspection, in particular with regard to whether the damage is progressing and whether repair must now be carried out.

Eine Inspektion eines derartigen Tanks, beispielsweise mittels einer Kameradrohne ist in der Regel wiederum auch nicht möglich, da innerhalb des Tanks kein GPS-Signal vorhanden ist.An inspection of such a tank, for example by means of a camera drone, is again usually not possible, since there is no GPS signal inside the tank.

Dokument DE 198 13 134 A1 zeigt ein Inspektionsgerät für einen Tank und Dokument US 5,425,279 A zeigt ein Inspektionsgerät für einen Kocher.document DE 198 13 134 A1 shows a tank and document inspection apparatus U.S. 5,425,279 A shows an inspection device for a cooker.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Inspektion eines Tanks sowie ein dafür geeignetes Inspektionsgerät bereitzustellen, mit welchem eine Tankinspektion einfacher und präziser durchgeführt werden kann.In contrast, the invention is based on the object of providing a method for inspecting a tank and a suitable inspection device with which a tank inspection can be carried out more easily and precisely.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Die Aufgabe der Erfindung wird bereits durch ein Verfahren zur optischen Inspektion eines Tanks sowie durch ein Inspektionsgerät für einen Tank und ein System zur Tankinspektion nach einem der unabhängigen Ansprüche gelöst.The object of the invention is already achieved by a method for the optical inspection of a tank and by an inspection device for a tank and a system for tank inspection according to one of the independent claims.

Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind dem Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung sowie den Zeichnungen zu entnehmen.Preferred embodiments and developments of the invention can be found in the subject matter of the dependent claims, the description and the drawings.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur optischen Inspektion eines Tanks.The invention relates to a method for the optical inspection of a tank.

Insbesondere betrifft die Erfindung die optische Inspektion von Drucktanks, insbesondere der Lebensmittelindustrie. Derartige Tanks habe vorzugsweise eine Höhe von über 2 m, insbesondere von über 5 m.In particular, the invention relates to the optical inspection of pressure tanks, in particular in the food industry. Such tanks preferably have a height of more than 2 m, in particular more than 5 m.

Gemäß der Erfindung wird eine Kamera verwendet, welche auf einem Stativ vertikal entlang des Tanks verfahren wird.According to the invention, a camera is used which is moved vertically along the tank on a tripod.

Es wird also ein Stativ in den Tank eingesetzt, mittels dessen die Kamera im Tank auf- und abgefahren werden kann.A tripod is therefore inserted into the tank, by means of which the camera in the tank can be moved up and down.

Hierzu kann beispielsweise ein Stativ verwendet werden, welches als Teleskop ausgebildet ist, also auseinanderfahrbare Segmente umfasst.For this purpose, for example, a tripod can be used which is designed as a telescope, that is to say comprises segments that can be moved apart.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die Kamera mittels eines Antriebs entlang des vorher aufgestellten Stativs verfahren werden.In another embodiment of the invention, the camera can be moved along the previously set up tripod by means of a drive.

Weiter dreht sich die Kamera um eine vertikale Achse, um zumindest eine Seitenwand des Tanks zu inspizieren.The camera also rotates about a vertical axis in order to inspect at least one side wall of the tank.

Die Kamera wird also sowohl hoch und/oder nach unten gefahren, als auch um die Achse, entlang welcher sie verfahren wird, gedreht.The camera is thus moved up and / or down and rotated about the axis along which it is moved.

So kann zumindest die Seitenwand des Tanks über dessen gesamte Höhe inspiziert werden, ohne dass es nötig ist, dass jemand durch die Inspektionsluke in den Tank steigt.In this way, at least the side wall of the tank can be inspected over its entire height without it being necessary for someone to climb into the tank through the inspection hatch.

Vorzugsweise wird das Bild der Kamera einschließlich einer Höhen- und Winkelangabe an ein externes Gerät, insbesondere ein Mobilgerät übertragen.The image from the camera including an indication of the height and angle is preferably transmitted to an external device, in particular a mobile device.

Die Bewegung der Kamera, also das Hoch- und Runterfahren und das Drehen kann insbesondere über eine App auf einem Mobilgerät steuerbar sein.The movement of the camera, that is to say moving it up and down and rotating, can in particular be controlled via an app on a mobile device.

Vorzugsweise wird von der Kamera ein Livebild übertragen. Im Falle einer möglichen Fehlerstelle kann der Benutzer die Bewegung der Kamera anhalten und sodann ein Bild machen, welches abgespeichert wird.A live image is preferably transmitted from the camera. In the event of a possible fault, the user can stop the movement of the camera and then take a picture which is then saved.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist es auch möglich, an Fehlerstellen heran zu zoomen, um die Fehlerstelle genauer optisch untersuchen zu können.In a further development of the invention, it is also possible to zoom in on fault locations in order to be able to visually examine the fault location more precisely.

Durch die Höhen- und Winkelangabe wird ein Positionsdatum bereitgestellt, durch welches eindeutig die genaue Position der Fehlerstelle festgelegt ist.The height and angle information provides a position data which clearly defines the exact position of the fault location.

Eine manuelle Zuordnung der Fehlerstelle entfällt hierdurch.This eliminates the need for manual assignment of the fault location.

Gemäß der Erfindung wird eine Winkelposition der Kamera anhand der Luke des Tanks automatisch über zumindest einen Lichtsensor kalibriert.According to the invention, an angular position of the camera is automatically calibrated using at least one light sensor based on the hatch of the tank.

So ist es insbesondere vorgesehen, dass das Inspektionsgerät zumindest einen, insbesondere mehrere um den Umfang des Inspektionsgeräts verteilte Lichtsensoren, insbesondere Fotodioden umfasst, anhand welcher das in den Tank eingesetzte Inspektionsgerät die Position der Luke erfassen kann, durch welche Licht in den Tank fällt.In particular, it is provided that the inspection device comprises at least one, in particular several light sensors, in particular photodiodes, distributed around the circumference of the inspection device, with the aid of which the inspection device inserted in the tank can detect the position of the hatch through which light falls into the tank.

So kann auch ohne den Empfang von GPS-Koordinaten die Winkelposition im Tank auf einfache Weise bestimmt werden.In this way, the angular position in the tank can easily be determined even without receiving GPS coordinates.

Um die Höhe der Kamera im Tank zu bestimmen, kann, wie es bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist, ein Sensor, insbesondere eine Laserabstandssensor verwendet werden, welcher den Abstand der Kamera von der Decke oder dem Boden des Tanks misst.In order to determine the height of the camera in the tank, as provided in a preferred embodiment of the invention, a sensor, in particular a laser distance sensor, can be used which measures the distance of the camera from the ceiling or the floor of the tank.

Über die Höhe und die Winkelposition der Kamera kann der Ort einer Defektstelle, wie vorstehend ausgeführt, eindeutig bestimmt sein.The location of a defect can be clearly determined via the height and the angular position of the camera, as explained above.

Bilder mit Fehlerstellen, welche beispielsweise vom Benutzer ausgewählt werden, können gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung einschließlich eines Positionsdatums in einer Datenbank, insbesondere eine externen Datenbank, gespeichert werden.Images with flaws, which are selected by the user, for example, can, according to a preferred embodiment of the invention, including a position data, be stored in a database, in particular an external database.

Die individuellen Fehlerstellen eines Tanks sind so zentral abrufbar und jederzeit überall verfügbar.The individual faults in a tank can thus be called up centrally and are available anywhere at any time.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung wird die Fehlerstelle in einem Modell des Tanks, insbesondere in einem 3D-Modell abgebildet.In a further development of the invention, the fault location is mapped in a model of the tank, in particular in a 3D model.

So kann beispielsweise dem Benutzer auf einem Mobilgerät schematisch die Gestalt des Tanks und die Position der Fehlerstelle angezeigt werden. Im Falle einer nötigen Instandsetzung lässt sich so die Fehlerstelle sehr einfach erreichen.For example, the shape of the tank and the position of the fault location can be shown schematically to the user on a mobile device. In the event that repairs are required, the fault can be reached very easily.

Weiter können die Bilder von Fehlerstellen über ein Mobilgerät nach Einlesen eines maschinenlesbaren Individualisierungscodes am Tank abrufbar sein.Furthermore, the images of defects can be called up via a mobile device after reading in a machine-readable individualization code on the tank.

Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung umfasst der Tank einen vorzugsweise maschinenlesbaren Code, wie beispielsweise einen QR-Code, welcher vorzugsweise vom Mobilgerät, beispielsweise mittels einer Kamera, eingelesen wird.According to this embodiment of the invention, the tank comprises a preferably machine-readable code, such as a QR code, which is preferably read in by the mobile device, for example by means of a camera.

Anhand dieser Identifikation eines Tanks können sodann Bilder von Fehlerstellen in dem Tank zum einen automatisch zugeordnet werden und zum anderen die Fehlerstellen der letzten Inspektion beim Einlesen des Individualisierungscodes automatisch ausgegeben werden.On the basis of this identification of a tank, images of fault locations in the tank can then on the one hand be automatically assigned and, on the other hand, the fault locations from the last inspection can be automatically output when the individualization code is read.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist die Kamera nicht nur entlang der vertikalen Achse (z-Achse) verfahrbar und um diese Achse drehbar, sondern auch verschwenkbar ausgebildet.In a further development of the invention, the camera is not only movable along the vertical axis (z-axis) and rotatable about this axis, but is also designed to be pivotable.

Zur Inspektion der Seitenwand ist die Kamera vorzugsweise im Wesentlichen in der xy-Ebene ausgerichtet.To inspect the side wall, the camera is preferably aligned essentially in the xy plane.

Durch Verschwenken der Kamera nach oben in Richtung der z-Achse wird so auch eine Inspektion zumindest der Decke des Tanks ermöglicht.By pivoting the camera upwards in the direction of the z-axis, an inspection of at least the top of the tank is also made possible.

Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Inspektionsgerät für einen Tank, welches insbesondere zur Ausführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens ausgebildet ist.The invention also relates to an inspection device for a tank, which is designed in particular to carry out the method described above.

Das Inspektionsgerät umfasst eine um eine vertikale Achse drehbare Kamera, welche auf einem Stativ angeordnet ist, wobei die Kamera mittels des Stativs automatisch in der Höhe verfahrbar ist.The inspection device comprises a camera which can be rotated about a vertical axis and which is arranged on a tripod, the camera being automatically adjustable in height by means of the tripod.

Weiter umfasst das Inspektionsgerät einen Sensor zur Bestimmung des Abstands der Kamera von der Decke und/oder dem Boden des Tanks.The inspection device further comprises a sensor for determining the distance of the camera from the ceiling and / or the floor of the tank.

Das Inspektionsgerät ist ferner derart ausgebildet, dass ein Bild eine Fehlerstelle zusammen mit einer Positionsinformation abspeicherbar und/oder an eine externe Einheit übertragbar ist.The inspection device is also designed in such a way that an image of a fault location can be stored together with position information and / or transmitted to an external unit.

Die Positionsinformation enthält insbesondere eine Information über die Höhe der Kamera entlang der z-Achse sowie eine Winkelinformation.The position information contains, in particular, information about the height of the camera along the z-axis and also angle information.

Erfindungsgemäß umfasst das Inspektionsgerät zur Gewinnung der Winkelinformation einen Lichtsensor umfassen, mittels dessen die Winkelposition anhand der geöffneten Luke des Tanks kalibrierbar ist.According to the invention, the inspection device for obtaining the angle information comprises a light sensor, by means of which the angle position can be calibrated based on the opened hatch of the tank.

Weiter kann die Kamera schwenkbar ausgebildet sein, um eine optische Inspektion der Decke des Tanks zu ermöglichen.Furthermore, the camera can be designed to be pivotable in order to enable an optical inspection of the ceiling of the tank.

Die Erfindung betrifft des Weiteren ein System zu Tankinspektion, welches vorstehend beschriebene Inspektionsgerät umfasst.The invention further relates to a system for tank inspection which comprises the inspection device described above.

Das System umfasst des Weiteren einen Rechner mit einer Datenbank, wobei auf der Datenbank Bilder von Fehlerstellen zusammen mit einem Positionsdatum der jeweiligen Fehlerstelle abgespeichert sind.The system also comprises a computer with a database, images of fault locations being stored on the database together with a position data of the respective fault location.

Hierdurch wird die Inspektion entsprechender Anlagen wesentlich erleichtert und beschleunigt und eine hohe Kostenersparnis erreicht.As a result, the inspection of the corresponding systems is made much easier and faster, and high cost savings are achieved.

Eine derartige Datenbank kann insbesondere auch Informationen über Tanks die an mehreren Standorten vorhanden sind, beinhalten. So lässt sich auf einfache Weise ein Überblick verschaffen, wie der Zustand der Tanks in den jeweiligen Anlagen ist.Such a database can in particular also contain information about tanks that are available at several locations. This makes it easy to get an overview of the status of the tanks in the respective systems.

Dies erleichtert auch die Planung möglicher Instandsetzungsarbeiten.This also facilitates the planning of possible repair work.

FigurenlisteFigure list

Der Gegenstand der Erfindung soll im Folgenden Bezug nehmend auf die Zeichnungen 1 bis 6 anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.

  • 1 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Inspektionsgeräts.
  • 2 zeigt, wie das in 1 dargestellte Inspektionsgerät in einem schematisch dargestellten Tank verwendet wird.
  • 3 ist eine Ansicht des Kameragehäuses von vorne, welches über einen Träger mit dem Stativ mit dem Inspektionsgerät verbunden ist.
  • 4 zeigt das Inspektionsgerät von oben.
  • 5 ist eine Detaildarstellung des Inspektionsgeräts von der Seite, in welche insbesondere ein berührungsempfindlicher Bildschirm zur Bedienung des Inspektionsgeräts zu erkennen ist.
  • 6 ist ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens.
The subject matter of the invention is intended below with reference to the drawings 1 to 6th are explained in more detail using an exemplary embodiment.
  • 1 shows an embodiment of an inspection device according to the invention.
  • 2 shows how this is done in 1 inspection device shown is used in a schematically shown tank.
  • 3 is a front view of the camera housing, which is connected to the inspection device via a bracket with the tripod.
  • 4th shows the inspection device from above.
  • 5 is a detailed view of the inspection device from the side, in which in particular a touch-sensitive screen for operating the inspection device can be seen.
  • 6th Figure 3 is a flow diagram of an embodiment of the method of the invention.

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

1 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Inspektionsgeräts 1. 1 shows an embodiment of an inspection device according to the invention 1 .

Das Inspektionsgerät 1 umfasst ein Stativ 2, mittels dessen eine Kamera 6 in der Höhe, also entlang der hier dargestellten z-Achse verfahren werden kann.The inspection device 1 includes a tripod 2 , by means of which a camera 6th in height, i.e. along the z-axis shown here.

Das Stativ 2 umfasst einen Fuß 3, welcher beispielsweise höhenverstellbare Beine 4 umfassen kann, mittels welcher das Stativ 2 in dem Tank, vorzugsweise axial zentriert, aufgestellt werden kann.The tripod 2 includes a foot 3 , which for example height-adjustable legs 4th may include, by means of which the tripod 2 can be set up in the tank, preferably axially centered.

Zur automatischen Höhenverstellung ist bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung ein pneumatischer Antrieb 5 vorhanden, welcher, angesteuert von einer Kontrolleinrichtung, das teleskopartig ausfahrbare Stativ 2 ausfährt oder einfährt.In this exemplary embodiment of the invention, a pneumatic drive is used for automatic height adjustment 5 available, which, controlled by a control device, the telescopically extendable tripod 2 extends or retracts.

Die Kamera 6 ist auf einem Träger 7 montiert, welcher mit dem Stativ 2 verbunden ist.The camera 6th is on a carrier 7th mounted which with the tripod 2 connected is.

Weiter ist die Kamera 6 um die z-Achse herum drehbar, um die Seitenwand eines Tanks optisch inspizieren zu können.Next is the camera 6th rotatable around the z-axis in order to be able to visually inspect the side wall of a tank.

2 zeigt das in 1 dargestellte Inspektionsgerät 1, das in einen schematisch dargestellten Tank 8 eingesetzt ist. 2 shows that in 1 illustrated inspection device 1 , which is in a schematically shown tank 8th is used.

In dieser Ansicht ist das Stativ 2 nunmehr hochgefahren, so dass mit der Kamera 6 der obere Bereich des Tanks 8 inspiziert werden kann.The tripod is in this view 2 now booted up so that with the camera 6th the top of the tank 8th can be inspected.

Die Kamera 6 kann dabei von einem Mobilgerät 18, welches einen Bildschirm 19 umfasst, über eine App gesteuert werden. Weiter sieht der Benutzer auf dem Bildschirm 19 das Bild der Kamera 6.The camera 6th can do this from a mobile device 18th showing a screen 19th includes, over controlled by an app. Next the user sees on the screen 19th the image of the camera 6th .

Etwaige Fehlerstellen oder sonstige zu dokumentierende Stellen können, ebenfalls auslösbar über die App, fotografiert und zusammen mit einem Positionsdatum abgespeichert werden.Any faults or other points to be documented can be photographed, also triggered via the app, and saved together with a position date.

Das Inspektionsgerät 1 kann über die Luke 9, welche ansonsten der manuellen Inspektion des Tanks dient, eingesetzt werden.The inspection device 1 can through the hatch 9 , which is otherwise used for manual inspection of the tank.

Zur Generierung eines eindeutigen Positionsdatums kalibriert sich die Kamera 6 entsprechend des Lichteinfalls durch die Luke 9.The camera calibrates itself to generate a unique position data 6th according to the incidence of light through the hatch 9 .

3 ist eine Ansicht der Kamera 6, genauer gesagt des Kameragehäuses 16, welches über den Träger 7 mit dem Stativ (2 in 1) verbunden ist. 3 is a view of the camera 6th , more precisely the camera body 16 which about the carrier 7th with the tripod ( 2 in 1 ) connected is.

Das Kameragehäuse 16 ist um die z-Achse verdrehbar.The camera body 16 can be rotated around the z-axis.

Weiter ist das Kameragehäuse 16 am Arm 10 schwenkbar angeschlagen, um so die Kamera 6 auch nach oben drehen und die Decke des Tanks inspizieren zu können.Next is the camera housing 16 on the arm 10 pivotally hinged to so the camera 6th also turn up and inspect the top of the tank.

Die Kamera 6 umfasst eine Beleuchtung. Hierzu sind in diesem Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl von LEDs 11 in dem Kameragehäuse 16 angeordnet.The camera 6th includes lighting. A plurality of LEDs are used for this in this exemplary embodiment 11 in the camera body 16 arranged.

Weiter umfasst das Inspektionsgerät, in diesem Ausführungsbeispiel im speziellen das Kameragehäuse 16, eine Mehrzahl von Lichtsensoren 12, welche insbesondere als Fotodioden ausgebildet sind.The inspection device further comprises, in this exemplary embodiment in particular the camera housing 16 , a plurality of light sensors 12th , which are designed in particular as photodiodes.

Vorzugsweise sind mehrere voneinander beabstandete Lichtsensoren 12 vorhanden, um so die Richtung eines Lichteinfalls bestimmen zu können, anhand dessen die Richtung der Luke und damit der Winkel der Kamera in der xy-Ebene bestimmt werden kann.There are preferably several light sensors spaced apart from one another 12th in order to be able to determine the direction of incidence of light, on the basis of which the direction of the hatch and thus the angle of the camera in the xy plane can be determined.

4 ist eine Draufsicht auf das Inspektionsgerät von oben. 4th Figure 13 is a top plan view of the inspection device.

Zu erkennen ist das auf dem Träger 7 motorisch drehbar angeordnete Kameragehäuse 16.This can be seen on the carrier 7th Motorized rotatable camera housing 16 .

Das Kameragehäuse 16 ist über den Arm 19 gleichzeitig motorisch verschwenkbar.The camera body 16 is about the arm 19th simultaneously pivotable by motor.

Das Inspektionsgerät kann so auch Decke und Boden des Tanks mit der Kamera erfassen, da das Kameragehäuse „über den Rand“ gucken kann, aber auch komplett zurückfahren kann und somit einen Blickwinkel auf der z-Achse von 180° besitzt.The inspection device can also capture the top and bottom of the tank with the camera, as the camera housing can look "over the edge", but can also move back completely and thus has a viewing angle of 180 ° on the z-axis.

Weiter umfasst das Inspektionsgerät einen Abstandsmesser 13, welcher beispielsweise als Laser-Abstandssensor ausgebildet sein kann und über den der Abstand zur Decke des Tanks bestimmt werden kann.The inspection device further comprises a distance meter 13th , which can be designed, for example, as a laser distance sensor and via which the distance to the ceiling of the tank can be determined.

Über den Abstandsmesser 13 kann die Höhe der Kamera innerhalb des Tanks bestimmt werden.About the distance meter 13th the height of the camera inside the tank can be determined.

In diesem Ausführungsbeispiel umfasst das Inspektionsgerät noch einen Endschalter 14, durch den das Kameragehäuse 16 beim Verschwenken in einer Endposition gestoppt wird. Alternativ kann auch eine intelligente Motorsteuerung verwendet werden, die den Winkel des Kameragehäuses 16 berechnet.In this exemplary embodiment, the inspection device also includes a limit switch 14th through which the camera body 16 is stopped when pivoting in an end position. Alternatively, an intelligent motor control can be used to adjust the angle of the camera housing 16 calculated.

Um ein Anstoßen des Kameragehäuses 16 an der Decke des Tanks zu verhindern, kann ein weiteres Ausfahren des Stativs gestoppt werden, sobald der Abstandsmesser 13 das Unterschreiten einer gespeicherte Mindestdistanz zur Decke detektiert, z.B. unter 30cm. Auch im Falle einer Verbindungsunterbrechung unterbricht die Steuerung automatisch das Ausfahren des Stativs.To bump the camera body 16 To prevent the top of the tank from being extended further, the tripod can be stopped as soon as the distance meter 13th the falling below a stored minimum distance to the ceiling is detected, e.g. less than 30cm. Even if the connection is interrupted, the control automatically interrupts the extension of the tripod.

Weiter ist ein Sicherungs-Elektromagnet 15 vorhanden, welcher im spannungslosen Zustand das Kameragehäuse 16 transportsicher festhält und während des Betriebs durch angelegte Spannung und Umpolen des Magnetfeldes das Kameragehäuse 16 für die Inspektion freigibt.Next is a safety electromagnet 15th present, which the camera housing when the power is off 16 securely holds on for transport and the camera housing during operation by applying voltage and reversing the polarity of the magnetic field 16 releases for inspection.

5 ist eine Detailansicht des Inspektionsgeräts von der Seite. 5 Fig. 3 is a detail view of the inspection device from the side.

Das Inspektionsgerät umfasst einen Bildschirm 17, welcher als Touchscreen ausgebildet ist.The inspection device includes a screen 17th , which is designed as a touchscreen.

Der Bildschirm 17 befindet sich bei diesem Ausführungsbeispiel am Arm 10, um den das Kameragehäuse schwenkbar ist.The screen 17th is in this embodiment on the arm 10 around which the camera housing can be pivoted.

Über den Bildschirm 17 können grundlegende Funktionen des Inspektionsgeräts eingestellt werden und Informationen zum Gerät an den Nutzer weitergegeben werden. Dies ist vor allem hilfreich, wenn die Verbindung zum Tablet noch nicht hergestellt ist.About the screen 17th basic functions of the inspection device can be set and information about the device can be passed on to the user. This is particularly useful if the connection to the tablet has not yet been established.

IDie Kalibrierung des Inspektionsgeräts ist dagegen vorzugsweise nur über das Tablet startbar, nachdem die Software alle Hardwarekomponenten überprüft und dem Nutzer am Tablet visuell zeigt, dass die Kalibrierung bzw. Inspektion gestartet werden kann.In contrast, calibration of the inspection device can preferably only be started via the tablet after the software has checked all hardware components and visually shows the user on the tablet that the calibration or inspection can be started.

Auch seitlich sind an dem Inspektionsgerät Lichtsensoren 12 vorhanden, die der Kalibrierung des Winkels der Kamera gegenüber der Luke dienen.There are also light sensors on the side of the inspection device 12th which are used to calibrate the angle of the camera with respect to the hatch.

Das hier dargestellte Inspektionsgerät kann auch folgende Merkmale umfassen:

  • Die Beleuchtung kann zur optimalen Ausleuchtung des Tanks gedimmt werden, insbesondere automatisch. Auch ist es vorzugsweise möglich die Farbe der LED's zu ändern, damit Störeinflüsse des Tanks keine negativen Effekte auf die Bildqualität haben können.
The inspection device shown here can also include the following features:
  • The lighting can be dimmed for optimal illumination of the tank, especially automatically. It is also preferably possible to change the color of the LEDs so that interference from the tank cannot have any negative effects on the image quality.

Es kann eine Historie aller aufgenommener Bilder einschließlich Zeitpunkt und Positionsdatum hinterlegt werden. Denkbar ist dies sowohl in dem Inspektionsgerät selbst als auch auf einem externen Gerät.A history of all recorded images including time and position date can be stored. This is conceivable both in the inspection device itself and on an external device.

Das Inspektionsgerät kann mit einer automatischen Bilderkennungssoftware versehen sein. Diese kann insbesondere auf dem zuvor dargestellten Mobilgerät laufen. So können bestimmte Defekte automatisch erkannt werden.The inspection device can be provided with automatic image recognition software. This can in particular run on the mobile device shown above. In this way, certain defects can be recognized automatically.

Am unteren Ende des Stativs des Inspektionsgerätes kann sich eine Box zur kabellosen Steuerung der Magnetventile befinden, über die das pneumatische Ausfahren gesteuert wird. Diese beinhaltet einen W-LAN-Empfänger, wie auch Sender, um mit dem Hauptgerät bzw. dem Nutzer zu kommunizieren, wie auch Relais zur Ansteuerung der Magnetventile. In dieser Box können LED's angebracht sein. Diese werden zur Ausleuchtung des Tanks während des Aufbaus genutzt.At the lower end of the stand of the inspection device there can be a box for wireless control of the solenoid valves, via which the pneumatic extension is controlled. This includes a W-LAN receiver as well as a transmitter to communicate with the main device or the user, as well as relays for controlling the solenoid valves. LEDs can be installed in this box. These are used to illuminate the tank during construction.

Die Spannungsversorgung der LEDs wird über Kondensatoren, insbesondere Superkondensatoren, realisiert, die sich während des Betriebs des Inspektionsgerätes aufladen und beim An- und Abbau die LED's mit Strom versorgen. So wird das Risiko vermieden, dass Flüssigkeiten, welche beispielsweise im Fehlerfall eines Akkus auslaufen könnten, in den Tank gelangen können.The voltage supply of the LEDs is realized via capacitors, in particular supercapacitors, which are charged during operation of the inspection device and supply the LEDs with power when they are attached and removed. This avoids the risk that liquids, which could leak in the event of a battery failure, for example, can get into the tank.

Weiter kann das Inspektionsgerät eine automatische Systemüberwachung umfassen, die insbesondere bei vollständig eingeschalteter Beleuchtung einen Lüfter ansteuert, um das System zu kühlen.The inspection device can furthermore include an automatic system monitoring system which, in particular when the lighting is completely switched on, controls a fan in order to cool the system.

Weiter kann das System selbständig herunterfahren und die Daten sichern, beispielsweise wenn es zu einem Netzausfall kommt und/oder wenn ein Netzstecker entfernt wird. Die dafür benötigte Spannung wird vorzugsweise über Kondensatoren, insbesondere Superkondensatoren, bereit gestellt.The system can also shut down independently and save the data, for example if there is a power failure and / or if a power plug is removed. The voltage required for this is preferably provided via capacitors, in particular supercapacitors.

6 ist ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens. 6th Figure 3 is a flow diagram of an embodiment of the method of the invention.

Zunächst wird das Inspektionsgerät durch die Inspektionsluke des Tanks eingebracht und aufgestellt. Beim Aufstellen ermöglicht die integrierte Beleuchtung eine Orientierung, so dass das Einbringen einer weiteren Beleuchtung in den Tank nicht erforderlich ist.First, the inspection device is brought in through the inspection hatch of the tank and set up. When setting up the tank, the integrated lighting enables orientation so that additional lighting is not required in the tank.

Das Stativ des Inspektionsgeräts wird dabei entsprechend der z-Achse des Tanks ausgerichtet.The tripod of the inspection device is aligned according to the z-axis of the tank.

Sodann kalibriert sich das Inspektionsgerät selbständig, nämlich hinsichtlich der Höhe über den Abstandsmesser und hinsichtlich des Winkels zur Luke über die Lichtsensoren.The inspection device then calibrates itself automatically, namely with regard to the height above the distance meter and with regard to the angle to the hatch via the light sensors.

Über Höhe und Winkel kann so ein eindeutiges Positionsdatum bereitgestellt werden.A clear position data can thus be provided via height and angle.

Sodann untersucht der Benutzer mittels des Inspektionsgeräts den Tank, indem er dieses, über die App gesteuert, die Wände des Tanks absuchen lässt. Es ist dabei ein Livebild auf dem Mobilgerät zu sehen.The user then examines the tank by means of the inspection device by having it search the walls of the tank under the control of the app. A live image can be seen on the mobile device.

Vorzugsweise ist eine automatische Bewegungsführung vorgesehen, bei welcher der Benutzer nur eingreifen muss, wenn er eine Fehlerstelle vermutet.Automatic movement guidance is preferably provided, in which the user only has to intervene if he suspects a fault location.

Im Falle einer Fehlerstelle kann der Benutzer die Bewegung der Kamera über das Mobilgerät anhalten und ein Bild anfertigen, welches, versehen mit einem Zeitstempel und einem eindeutigen Positionsdatum, abgespeichert wird. Weiter kann der Benutzer noch eine Notiz hinzufügen, welche ebenfalls zusammen mit dem Bild abgespeichert wird. Dies ermöglicht im Nachhinein einfaches Auswerten und Bewerten der gefundenen MängelIn the event of a fault, the user can stop the movement of the camera via the mobile device and take a picture, which is saved with a time stamp and a clear position date. The user can also add a note, which is also saved with the image. This enables the defects found to be easily evaluated and assessed afterwards

So ist die jeweilige Fehlerstelle markiert und beispielsweise auf einem zentralen Server gespeichert und von überall abgerufen werden.The respective point of failure is marked and, for example, stored on a central server and accessed from anywhere.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann eine wesentlich effizientere, preiswertere und sicherere Tankinspektion bereitgestellt werden.The method according to the invention makes it possible to provide a much more efficient, cheaper and safer tank inspection.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
InspektionsgerätInspection device
22
Stativtripod
33
Fußfoot
44th
Beinleg
55
pneumatischer Antriebpneumatic drive
66th
Kameracamera
77th
Trägercarrier
88th
Tanktank
99
Lukehatch
1010
Armpoor
1111
LEDLED
1212
LichtsensorLight sensor
1313th
AbstandsmesserDistance meter
1414th
Endschalter z-RichtungLimit switch z-direction
1515th
SicherungsmagnetSafety magnet
1616
KameragehäsueCamera housing
1717th
Bildschirmscreen
1818th
MobilgerätMobile device
1919th
Bildschirmscreen

Claims (9)

Verfahren zur optischen Inspektion eines Tanks (8), wobei eine Kamera (6) verwendet wird, welche auf einem Stativ (2) vertikal entlang des Tanks (8) verfahren wird, und wobei die Kamera (6) sich um eine vertikale Achse dreht, um zumindest eine Seitenwand des Tanks (8) zu inspizieren dadurch gekennzeichnet, dass eine Winkelposition der Kamera (6) automatisch über zumindest einen Lichtsensor (12) anhand einer Luke (9) des Tanks (8) kalibriert wird.A method for the optical inspection of a tank (8), wherein a camera (6) is used, which is moved vertically along the tank (8) on a tripod (2), and wherein the camera (6) rotates about a vertical axis, to inspect at least one side wall of the tank (8), characterized in that an angular position of the camera (6) is automatically calibrated via at least one light sensor (12) using a hatch (9) of the tank (8). Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Bild der Kamera (6) einschließlich einer Höhen- und Winkelangabe auf ein externes Gerät, insbesondere ein Mobilgerät (18) übertragen wird und/oder dass die Kamera (6) über ein externes Gerät steuerbar ist.Method according to the preceding claim, characterized in that the image of the camera (6) including a height and angle information is transmitted to an external device, in particular a mobile device (18) and / or that the camera (6) can be controlled via an external device is. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Kamera (6) von der Decke oder dem Boden des Tanks (8) über einen Sensor, insbesondere einen Laser-Abstandssensor, bestimmt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the distance of the camera (6) from the ceiling or the floor of the tank (8) is determined via a sensor, in particular a laser distance sensor. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Bilder mit Fehlerstellen einschließlich eines Positionsdatums in einer Datenbank, insbesondere einer externen Datenbank, abgespeichert werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that images with defects including a position data are stored in a database, in particular an external database. Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Fehlerstellen in einem Modell des Tanks (8), insbesondere einem 3d-Modell, abgebildet werden.Method according to the preceding claim, characterized in that fault locations are mapped in a model of the tank (8), in particular a 3D model. Verfahren nach einem der beiden vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilder von Fehlerstellen über ein Mobilgerät (18) nach Einlesen eines vorzugsweise maschinenlesbaren Individualisierungscodes am Tank (8) abrufbar sind.Method according to one of the two preceding claims, characterized in that the images of fault locations can be called up via a mobile device (18) after reading in a preferably machine-readable individualization code on the tank (8). Inspektionsgerät (1) für einen Tank (8), ausgebildet zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend eine drehbare Kamera (6), die auf einem Stativ (2) angeordnet ist, wobei die Kamera (6) mittels des Stativs (2) automatisch in der Höhe verfahrbar ist und wobei das das Inspektionsgerät (1) einen Sensor zur Bestimmung des Abstands der Kamera (6) von der Decke und/oder dem Boden des Tanks (8) umfasst, und wobei das Inspektionsgerät (1) derart ausgebildet ist, dass ein Bild einer Fehlerstelle zusammen mit einer Positionsinformation abspeicherbar und/oder an eine externe Einheit übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet dass das Inspektionsgerät (1) zusätzlich zur Kamera (6) zumindest einen Lichtsensor (12) umfasst, mittels dessen eine Winkelposition anhand einer geöffneten Luke (9) des Tanks (8) automatisch kalibrierbar ist.Inspection device (1) for a tank (8), designed to carry out a method according to one of the preceding claims, comprising a rotatable camera (6) which is arranged on a tripod (2), the camera (6) by means of the tripod ( 2) is automatically movable in height and wherein the inspection device (1) comprises a sensor for determining the distance of the camera (6) from the ceiling and / or the bottom of the tank (8), and the inspection device (1) such is designed that an image of a fault location can be stored together with position information and / or transmitted to an external unit, characterized in that the inspection device (1) comprises at least one light sensor (12) in addition to the camera (6), by means of which an angular position is based an open hatch (9) of the tank (8) can be automatically calibrated. Inspektionsgerät (1) nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet dass die Kamera (6) schwenkbar ausgebildet ist, um eine optische Inspektion der Decke des Tanks (8) zu ermöglichen.Inspection device (1) according to the preceding claim, characterized in that the camera (6) is designed to be pivotable in order to enable an optical inspection of the ceiling of the tank (8). System zur Tankinspektion, umfassend ein Inspektionsgerät (1) nach einem der beiden vorstehenden Ansprüche, sowie einen Rechner mit einer Datenbank, wobei auf der Datenbank Bilder von Fehlerstellen zusammen mit einem Positionsdatum der jeweiligen Fehlerstelle abgespeichert sind.System for tank inspection, comprising an inspection device (1) according to one of the two preceding claims, as well as a computer with a database, images of fault locations being stored on the database together with a position date of the respective fault location.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5425279A (en) * 1993-09-23 1995-06-20 Atlantic Richfield Company Vessel inspection system
DE19813134A1 (en) * 1998-03-25 1999-10-21 Lurgi Lentjes Bischoff Gmbh Mechanical inspection of the inner walls of large vessels

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