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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Dokumentation einer Baustelle mit zumindest einem Kran, mit einer Sensorik zum Erfassen von Baustellen-Informationen, die zumindest eine am Kran angebrachte bildgebende Sensoreinheit zum Erfassen von Bildern der Baustelle aufweist, einer Kranzustands-Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen von Kranzuständen, sowie einer elektronischen Recheneinheit zum Verarbeiten der erfassten Baustellenbilder und der bestimmten Kranzustände.
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Die auf Baustellen erfolgenden Bauprozesse sind vielfältig und komplex und üblicherweise dadurch gekennzeichnet, dass in der Regel viele Herstellungs- und Logistikprozesse parallel ablaufen und auf sehr stark begrenztem Raum erfolgen. Der Überblick über die Gesamtheit der Bauprozesse gestaltet sich oft sehr schwierig, da die zur Dokumentation und Aufnahme des Ist-Zustands zuständigen Personen regelmäßig nur begrenzt und lokal einzelne Prozesse beobachten können. Eine ganzheitliche und kontinuierliche Dokumentation der auf einer Baustelle ablaufenden Bauprozesse sowie die Aufnahme des Ist-Zustands der Baustelle für Steuerungsaufgaben ist in der Regel kaum möglich.
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Bislang wird versucht, meist tageweise in einem Bautagebuch manuell die Baustellenprozesse zu dokumentieren, um zumindest einen groben Überblick zu haben und für Steuerungsaufgaben nachschauen zu können. Dabei werden zuweilen für die Zusammenstellung der Tagesereignisse Fotoapplikationen für mobile Endgeräte verwendet, mit denen es möglich ist, Einzelbilder der Baustelle aufzunehmen und entsprechend zu annotieren und in einem Projektkontext abzuspeichern. Der Pflegeaufwand für die Aktualisierung solcher Fotoapplikationen ist jedoch beträchtlich. Regelmäßig bleiben die Ergebnisse bruchstückhaft, wobei es auch zu unnötigem Mehraufwand bzw. Doppelerledigungen durch mehrere Baustellenbeteiligte kommt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt hiervon ausgehend die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zur Dokumentation von Baustellen zu schaffen, die Nachteile des Standes der Technik vermeidet und Letzteren in vorteilhafter Weise weiterbildet. Insbesondere soll eine möglichst ganzheitliche Aufnahme der Baustellenprozesse und -situation in einfacher Weise ermöglicht und verschiedenen Baustellenbeteiligten koordiniert zur Verfügung gestellt werden.
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Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Es wird also vorgeschlagen, die exponierte Lage eines Krans auf der Baustelle und die vom Kran möglichen Sichten auf die Baustelle zu nutzen, um eine ganzheitliche Aufnahme der Baustellensituation zu ermöglichen. Die Ist-Situation wird dabei mittels der vielfältigen Informationen gewährleistet, die durch mindestens eine bildgebende Sensoreinheit sowie den Zustandsdaten des Krans bereitgestellt werden können.
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Erfindungsgemäß werden die Baustellenbilder, die von der zumindest einen am Kran angebrachten bildgebenden Sensoreinheit erfasst worden sind, und die bestimmten Kranzustandsdaten von einer Tupel-Einrichtung zu kontextsensitiven Tupeln verarbeitet und über mindestens eine Schnittstelle der Recheneinheit anderen Datenverarbeitungsgeräten bereitgestellt.
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Die genannte Tupeleinrichtung ist dazu ausgebildet, die von der bildgebenden Sensoreinheit bereitgestellten Bilddaten und die von der Kranzustandsbestimmungseinrichtung bereitgestellten Kranzustandsdaten kontinuierlich oder zyklisch, oder auch durch einen Trigger ausgelöst, zu konsolidieren und als kontextsensitive Tupel zur Weiterverwendung bereitzustellen. Solche kontextsensitive Tupel bilden eine geordnete Wertesammlung in Form von Datensätzen, in denen die von der bildgebenden Sensoreinheit bereitgestellten oder gestreamten Baustellenbilder und die zyklisch bereitgestellten oder kontinuierlich gestreamten Kranzustandsdaten miteinander verknüpft in einer vorzugsweise nachträglich nicht mehr veränderbaren Liste abgelegt werden.
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Die genannten Kranzustandsdaten können vorteilhafterweise als Telemetriedaten von der Kransteuerung bereitgestellt werden, da die elektronische Kransteuerung zumindest einen Teil der interessierenden Kranzustandsdaten kennt. Üblicherweise besitzen moderne Krane eine umfassende Sensorik mit verschiedenen Sensoren, die verschiedene Kranzustände erfassen und der elektronischen Kransteuerung bereitstellen. Über ein Telemetriedatenmodul kann die genannte Kranzustands-Bestimmungseinrichtung alle Telemetriedaten oder einen interessierenden Ausschnitt der Telemetriedaten von der Kransteuerung abfragen und/oder von der Kransteuerung bereitgestellte Telemetriedaten empfangen und interessierende Kranzustandsdaten herausfiltern bzw. aus den übertragenen Telemetriedaten bestimmen, um die für die Tupelbildung interessierenden Kranzustände zu bestimmen.
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Sind die Telemetriedaten der Kransteuerung unvollständig oder besitzt die Kransteuerung keine geeignete Schnittstelle zur Übertragung der Telemetriedaten, können die interessierenden Kranzustände aber auch sensorisch erfasst werden, wobei auch eine Mischbeschaffung der interessierenden Kranzustände erfolgen kann, d.h. ein Teil der Kranzustände kann aus empfangenen Telemetriedaten von der Kransteuerung bestimmt werden und fehlender restlicher Teil der interessierenden Kranzustände kann durch eine Kranzustandssensorik sensorisch erfasst werden.
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Als Kranzustände können verschiedene den Kranzustand charakterisierende Parameter erfasst bzw. bestimmt werden, wobei insbesondere Positions- und/oder Ausrichtungsdaten eines oder mehrere Kranelemente hilfreich sein kann, um die von der bildgebenden Sensoreinheit erfassten Baustellenbilder kontextsensitiv einordnen zu können bzw. in einfacher Weise bestimmen zu können, in welchen Bereichen der Baustelle der Kran gearbeitet und die entsprechenden Baustellenbilder von der bildgebenden Sensorik bereitgestellt worden sind.
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Um die Position und/oder Ausrichtung eines oder mehrere Kranelemente bestimmen zu können, kann das genannte Telemetriedatenmodul positions- und/oder ausrichtungsrelevante Telemetriedaten zur Positions- und/oder Ausrichtungsbestimmung herausfiltern und/oder verarbeiten und/oder von der Kransteuerung abfragen. Beispielsweise kennt die elektronische Kransteuerung üblicherweise die Senktiefe des Lasthakens und/oder die Stellung der Laufkatze am Ausleger und/oder die Drehwerkstellung und damit die Ausrichtung des Auslegers um die aufrechte Drehwerksachse, so dass die elektronische Kransteuerung die genannten Informationen als Telemetriedaten bereitstellen kann, welche vom Telemetriemodul für die Bestimmung der Kranzustände, beispielsweise der Lasthakenposition und/oder der Auslegerausrichtung, verwendet werden können.
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Alternativ oder zusätzlich kann zur Positions- und/oder Ausrichtungsbestimmung eines oder mehrere Kranelemente die genannte Kransensorik einen oder mehrere Positions- und/oder Ausrichtungssensoren umfassen, der/die an einem oder mehreren Kranelementen angebracht sein kann/können. Insbesondere kann die Kransensorik einen oder mehrere Ortungs- und/oder Positionssensoren beispielsweise in Form eines GPS-Moduls an einem oder mehreren Kranelementen wie beispielsweise einem Turm, einem Ausleger, einem Gegenausleger, einer Laufkatze oder einem Lasthaken umfassen, um die Position des jeweiligen Kranelements in absoluten Koordinaten erfassen zu können.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Kransensorik auch Inertial- und/oder Lagesensoren zur Erfassung beispielsweise einer Lasthakenposition umfassen, wobei solche Lage- und/oder Intertialsensoren beispielsweise an einer Laufkatze oder einem Ablaufpunkt des Hubseils oder am Lasthaken selbst oder an mehreren der genannten Kranelemente aufweisen kann. Beispielsweise kann eine sog. IMU am Lasthaken eingesetzt werden, um die Lasthakenposition sensorisch erfassen bzw. bestimmen zu können.
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In Weiterbildung der Erfindung können aber auch über die genannten Positions- und/oder Ausrichtungsdaten hinaus andere Kranzustände sensorisch erfasst werden. Beispielsweise kann einer oder mehrerer der folgenden Sensoren vorgesehen bzw. am Kran angebracht sein, um beispielsweise Wetter- bzw. Klima- und/oder Kranumgebungsdaten zu erfassen: ein Temperatursensor, ein Luftfeuchtesensor, ein Regen- oder Feuchtesensor, ein Salzgehaltsensor und/oder ein UV-Licht-Dosimeter. Alternativ oder zusätzlich kann am Kran auch eine Umgebungssensorik zum Erfassen von Objekten im Umfeld des Krans vorgesehen sein, wobei eine solche Umfeld- bzw. Umgebungssensorik beispielsweise ein Lichterfassungsmodul, insbesondere ein Laserscanmodul umfassen kann. Beispielsweise kann ein Lidarmodul zum Erfassen von Umgebungsobjekten in der Kranumgebung bzw. auf der Baustelle durch Laserlicht vorgesehen sein.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Umgebungssensorik auch ein Radarmodul zum Erfassen von Umgebungsobjekten per Radarwellen aufweisen.
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Die genannte bildgebende Sensoreinheit kann eine oder mehrere Kameras und/oder einen oder mehrere andere bildgebende, insbesondere pixelbasierte Sensoren aufweisen, wobei beispielsweise eine Zeilenkamera und/oder eine Matrixkamera und/oder ein CCD-Sensor und/oder ein CMOS-Sensor vorgesehen sein kann.
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Dabei kann eine oder mehrere bildgebende Sensoreinheiten am Ausleger des Krans und/oder am Turm des Krans und/oder an einem anderen Strukturbauteil des Krans vorzugsweise in einer oberen Hälfte der Bauhöhe des Krans angebracht sein.
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Um eine sinnvolle Datenverknüpfung der Bilddaten der zumindest einen bildgebenden Sensoreinheit und der Kranzustandsdaten der Kranzustands-Bestimmungseinrichtung zu ermöglichen, kann die Vorrichtung ferner einen Zeitgeber umfassen, der zu den jeweils erfassten Bilddaten der Baustelle und den jeweils bestimmten Kranzustandsdaten die zugehörigen Zeitdaten bereitstellt. Beispielsweise kann der genannte Zeitgeber eine Echtzeituhr umfassen, deren Zeitdaten mit den genannten Bilddaten der Baustelle und den Kranzustandsdaten verknüpft werden, beispielsweise in verknüpfter Weise abgespeichert werden, und/oder von der Tupeleinrichtung dazu verwendet werden, die kontextsensitiven Tupel aus den Bilddaten der Baustelle und den Kranzustandsdaten chronologisch zu bilden.
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Der genannte Zeitgeber kann auch dazu verwendet werden, die Konsolidierung der Bilddaten und der Kranzustandsdaten in vorbestimmten Zeitabständen bzw. in bestimmten Zyklen zu veranlassen, insbesondere die Tupelbildung und/oder -bereitstellung zyklisch anzustoßen.
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Der genannte Zeitgeber kann dabei Teil der Recheneinheit oder extern vorgesehen und damit verbunden sein.
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Die genannte Recheneinheit kann vorteilhafterweise mit mehreren Schnittstellen versehen sein, um parallel zumindest die Bilddaten des zumindest einen bildgebenden Sensors und die Telemetrie- und/oder Sensordaten für die zu bestimmenden Kranzustände empfangen und die bestimmten kontextsensitiven Tupel anderen Geräten bereitstellen zu können.
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Insbesondere kann die Recheneinheit zumindest eine Bilddatenschnittstelle, zumindest eine Kranzustands-Schnittstelle und zumindest eine Tupel-Schnittstelle umfassen, wobei ggf. auch mehrere Zugriffsschnittstellen zum Zugriff mehrerer Nutzer gleichzeitig vorgesehen sein können.
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Vorteilhafterweise umfasst die Recheneinheit Schnittstellen verschiedenen Typs, um verschiedene Sensoreinheiten und/oder verschiedene Endgeräte und/oder verschiedene Zusatzbausteine anbinden zu können. Beispielsweise kann eine Schnittstellensoftware vorgesehen sein, mittels derer beispielsweise Endanwendergeräte wie Tablets oder Smartphones angebunden werden können, auf denen spezielle Systemanwendungen installiert sein können, um die bereitgestellten Tupeldaten weiterverarbeiten zu können bzw. auswerten zu können oder umgekehrt bestimmte Bauprozessdaten eingeben zu können. Hierdurch können Baustellenbeteiligte wie ein Kranfahrer oder Bodenpersonal mit der Vorrichtung kommunizieren und benötigte Eingaben tätigen.
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Vorteilhafterweise kann eine oder mehrere programmierbare Schnittstellen vorgesehen sein, um geräte- und/oder nutzerspezifische konfigurieren zu können.
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In Weiterbildung der Erfindung können für verschiedene, anzubindende Geräte und/oder Einheiten jeweils dedizierte Schnittstellen vorgesehen sein, die sich das jeweilige Gerät bzw. die jeweilige Einheit nicht mit anderen Geräten bzw. Baustellen teilen muss. Die jeweilige Schnittstelle kann mit voller Leistung ausschließlich dem daran angebundenen Baustein zur Verfügung stehen.
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Insbesondere kann die zumindest eine bildgebende Sensoreinheit über eine dedizierte Schnittstelle an die Recheneinheit angebunden sein, wobei bei mehreren bildgebenden Sensoreinheiten auch jede Sensoreinheit über eine jeweils dedizierte Schnittstelle angebunden sein kann. Hierdurch können insbesondere auch volumenreiche bzw. datenreiche Videoströme an der Recheneinheit empfangen werden, ohne Leistungseinbußen oder Verzögerungen durch mögliche Flaschenhälse bei der Datenübertragung in Netzwerkkomponenten wie z.B. Switches zu erleiden.
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Auch andere Sensoren zum Bestimmen von Kranzustandsdaten können über jeweils eine dedizierte Schnittstelle an die Recheneinheit angebunden sein.
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Alternativ oder zusätzlich kann auch für die Bereitstellung der Telemetriedaten an die Recheneinheit eine dedizierte Schnittstelle vorgesehen sein.
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An die Recheneinheit anbindbare Endnutzergeräte wie beispielsweise Smartphones oder Tablets können vorteilhafterweise über Standardschnittstellen angebunden werden und/oder unter Nutzung von standardisierter Übertragungstechnologie miteinander kommunizieren. Vorteilhafterweise kann ein Datennetzwerk, beispielsweise ein Ethernet-Datennetzwerk, insbesondere in Form eines IEEE 802.3-Netzwerks, vorgesehen sein, um die Kommunikation von Endnutzergeräten und/oder Systemmodulen untereinander zu ermöglichen.
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Vorteilhafterweise kann eine Energieversorgung der einen oder mehreren Sensoreinheiten über das Datennetzwerk erfolgen, beispielsweise mittels PoE oder PoE+, also Power over Ethernet, erfolgen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
- 1: eine schematische Darstellung der Bausteine einer Vorrichtung zur Dokumentation einer Baustelle nach einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung, wobei einerseits die an einem Kran vorgesehenen Bausteine der Vorrichtung und andererseits die damit kommunizierenden Bausteine einer über das Internet anbindbaren Baustellensteuerung dargestellt sind, und
- 2: ein Aktivitäts- und Datenflussdiagramm zur Darstellung der Aktivität der verschiedenen Bausteine der Vorrichtung aus 1 und des Datenflusses zwischen den besagten Bausteinen.
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Wie 1 zeigt, kann die Dokumentationseinrichtung 2 an einem Kran 1 vorgesehen bzw. damit verbunden sein, der als Turmdrehkran ausgebildet sein kann, wobei ggf. aber auch andere Krantypen wie ein Teleskopauslegerkran mit wippbarem Ausleger vorgesehen sein kann. Vorteilhafterweise wird ein Kran 1 mit ausreichender Bauhöhe zum Überblicken der Baustelle verwendet. Wie 1 zeigt, kann ein solcher Kran 1 einen Ausleger 4 umfassen, von dem über ein Hubseil 5 ein Lasthaken 6 abläuft, wobei das Hubseil 5 beispielsweise von einer Laufkatze 7 ablaufen kann, die entlang des Auslegers 4 verfahren werden kann. Der genannte Ausleger 4 kann dabei auf einem Turm 8 sitzen und relativ oder mit dem Turm 8 um eine aufrechte Achse verschwenkt werden.
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Die Dokumentationseinrichtung 2 umfasst eine elektronische Recheneinheit 9, die einen oder mehrere Prozessoren beispielsweise in Form Mikroprozessoren und einen oder mehrere Programmspeicher zum Abspeichern von Programmbausteinen umfasst, die den zumindest einen Prozessor steuern und/oder vom Prozessor abgearbeitet und/oder eine vom Prozessor ausgeführte Datenverarbeitung beeinflussen können.
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Vorteilhafterweise ist die Recheneinheit 9 modular konfigurierbar ausgebildet, um verschiedene Hardware-Komponenten und/oder Software-Bausteine beispielsweise in Form von Apps anbinden bzw. einspielen zu können, um die Funktion und Wirkungsweise der Recheneinheit 9 an die jeweilige Dokumentationsaufgabe und/oder die jeweils vorhandenen Erfassungseinrichtungen anpassen zu können.
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Insbesondere können verschiedene Software-Module auf der genannten Recheneinheit 9 installiert werden, um die Dokumentationseinrichtung 2 in verschiedenen Konfigurationen für eine teil- oder vollautomatisierte Detektion von Objekten auf der den Kran 1 umgebenden Baustelle und/oder Detektion der dort stattfindenden Bauprozesse nutzen zu können.
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Die genannte Recheneinheit 9 besitzt vorteilhafterweise verschiedene Schnittstellen, um Datenströme verschiedener Sensoreinheiten und Datenströme aus der elektronischen Kransteuerung 10 empfangen und verarbeiten zu können. Die genannte Kransteuerung 10 kann dabei eine per se bekannte Steuereinheit zum Überwachen und Steuern des Kranbetriebs und/oder Krankomponenten sein, wobei die Kransteuerung 10 beispielsweise Kranantriebe wie einen Drehwerksantrieb, einen Laufkatzenantrieb, einen Hubwerksantrieb steuern kann, beispielsweise in Abhängigkeit von Steuerbefehlen, die von einem Kranführer am Steuerstand über entsprechende Eingabemittel eingegeben werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Kransteuerung 10 auch verschiedene Kranfunktionen überwachen, beispielsweise eine Lastüberwachung ausführen und hierfür Daten von Kransensoren wie beispielsweise einer Hublastsensorik und einer Ausladungssensorik berücksichtigen.
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Vorteilhafterweise kann die Recheneinheit 9 jeweils eine dedizierte Telemetriedaten-Schnittstelle 11 zum Empfangen von Telemetriedaten von der Kransteuerung 10 und/oder eine dedizierte Sensorik-Schnittstelle 12 zum Empfangen von Sensordaten eines oder mehrerer Sensoreinheiten aufweisen.
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Wie 2 verdeutlicht, kann dabei auch für verschiedene Sensoren jeweils eine separate dedizierte Schnittstelle vorgesehen sein, um keinen Flaschenhals für das Einspielen der ggf. umfangreichen Sensordatenströme zu haben. Insbesondere kann zumindest für jede bildgebende Sensoreinheit 13, die einen Bilddatenstrom an die Recheneinheit 9 übermittelt, eine solche dedizierte Sensorik-Schnittstelle 12 vorgesehen sein.
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Ein oder mehrere bildgebende Sensoren 13, die beispielsweise jeweils eine Kamera und/oder einen pixelmatrixartigen Sensorbaustein aufweisen können, sind an dem Kran 1 montiert, wobei vorzugsweise am Ausleger 4 und/oder an der Laufkatze 7 und/oder am Lasthaken 6 und/oder am Turm 8 eine bildgebende Sensoreinheit 13 angebracht sein kann, wobei die bildgebende Sensoreinheit vorzugsweise auf die Kranumgebung bzw. die Baustelle, auf der der Kran 1 aufgestellt ist, gerichtet sein kann, um die Baustelle zu beobachten und einen Videostream der Baustelle bereitzustellen.
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Wie 1 zeigt, kann die Sensorik 14 der Dokumentationseinrichtung 2 weitere Sensoreinheiten 15 zum Erfassen weiterer Kranzustands- und/oder Kranumgebungsparameter aufweisen, beispielsweise in Form eines Wettersensors und/oder Temperatursensors und/oder eines Umgebungssensors beispielsweise in Form eines Lidar-Sensors, wobei auch andere Sensoreinheiten wie Radarerfassungseinrichtungen zum Erfassen von Objekten in der Kranumgebung bzw. auf der Baustelle vorgesehen sein können. Auch andere Sensoreinheiten wie Transponder oder RFID-Lesegeräte können vorgesehen sein, um Daten von Objekten auf der Baustelle erfassen zu können.
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Die genannten Sensoreinheiten 13, 15 der Sensorik 14 können kabelgebunden oder auch drahtlos mit der jeweiligen Sensorikschnittstelle 12 kommunizieren. Selbiges gilt für die Telemetriedatenübertragung, die von der Kransteuerung 10 her drahtlos oder drahtgebunden an die Recheneinheit 9 erfolgen kann.
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Eine Funkdatenübertragung kann beispielsweise im WiFi-Format oder im LTE-Format oder im 5G-Format erfolgen.
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Wie 1 ferner zeigt, können an die zentrale Recheneinheit 9 der Dokumentationseinrichtung 2 aufgrund des modularen Aufbaus weitere Endnutzergeräte angebunden werden, die Nutzer auf der Baustelle 1 nutzen können. Beispielsweise kann ein Endanwendergerät 16 eines Kranführers und/oder ein Endanwendergerät 17 eines Bodenpersonalmitglieds über eine jeweilige Schnittstelle an die Recheneinheit 9 angebunden sein, um damit zu kommunizieren. Als Endanwendergeräte 16, 17 können beispielsweise Smartphones oder Tablets Verwendung finden, auf denen ein Software-Baustein eingespielt werden kann, der an die Recheneinheit 3 und deren Funktionen angepasst sein kann und/oder bestimmte Funktionen mit der Recheneinheit 3 teilen kann und/oder bestimmte Funktions- und Informationspakete von der Recheneinheit 3 abfragen und/oder an die Recheneinheit 3 übermitteln kann.
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Die genannten Endanwendergeräte 16, 17 können über jeweils eine Endanwender-Schnittstelle 18 der Recheneinheit 9 angebunden werden.
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Wie 1 ferner zeigt, kann die Recheneinheit 9 ferner auch eine Netzwerkschnittstelle 19 umfassen, um an einen Baustellenserver und/oder einen BIM-Server 20, in dem ein Baustelleninformationsmodell in Form einer Datenbank bereitgehalten werden kann, und/oder an ein Netzwerk eines Bauunternehmers angebunden werden zu können.
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Die Dokumentationseinrichtung 2 kann aber auch per Datenfernübertragung, insbesondere über das Internet, mit weiteren Systemteilnehmern abseits der Baustelle kommunizieren und hierfür eine Kommunikationseinrichtung 21 aufweisen, die beispielsweise eine Mobilfunkempfangseinrichtung oder auch einen Festnetzanschluss zur Datenübertragung per Mobilfunk oder Festnetz aufweisen kann.
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Beispielsweise kann über die genannte Kommunikationseinrichtung 21 ein Kranhersteller mit der Recheneinheit 9 der Dokumentationseinrichtung 2 kommunizieren. Alternativ oder zusätzlich kann ein im Internet bereitgehaltener Informationsserver angebunden werden. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Bauvorhaben-spezifischer Server beispielsweise in Form eines BIM-Servers mit Konstruktionsdaten zum Bauvorhaben über das Internet bzw. die Kommunikationseinrichtung 21 mit der Recheneinheit 9 kommunizieren.
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Wie 2 zeigt, kann auch die Recheneinheit 9 innerhalb der genannten Kommunikationsschnittstellen 11, 12, 18, 19 modular erweitert bzw. umkonfiguriert werden, indem spezielle Software-Bausteine auf der Recheneinheit 9 installiert werden. Dies kann insbesondere ein Datenanalysemodul 22 zum Analysieren der von der Kransteuerung 10 eingespielten Telemetriedaten und/oder der von der Sensorik 14 bereitgestellten Sensordaten umfassen, wobei ein solches Datenanalysemodul 22 beispielsweise eine Software-App umfassen kann, die auf der Recheneinheit 9 installierbar ist.
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Alternativ oder zusätzlich zu einem solchen Datenanalysemodul 22 kann an der Recheneinheit 9 insbesondere auch ein Objekt-Identifikationsmudul 23 beispielsweise in Form einer Software-App installiert werden, um von der bildgebenden Sensoreinheit 13 und/oder einer anderen Sensoreinheit 15 erfasste Objekte in der Umgebung des Krans 1 bzw. auf der Baustelle zu identifizieren. Ein solches Objekt-Identifikationsmodul 23 kann beispielsweise eine Bildauswerteeinrichtung umfassen, um anhand von bestimmten Konturen in den Baustellenbildern ein Objekt zu identifizieren, ggf. unter Zuhilfenahme von weiteren Daten, die aus dem BIM-Server 20 bereitgestellt werden können. Alternativ oder zusätzlich kann je nach Ausbildung des Sensors auch eine andere Art der Objekt-Identifizierung stattfinden, beispielsweise mithilfe ausgelesener Transponder-Daten.
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Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Prozess-Identifikationsmodul 24 beispielsweise in Form eines Software-Bausteins an der Recheneinheit 9 installiert werden, um bestimmte Baustellenprozesse automatisiert identifizieren zu können, beispielsweise Erdaushubarbeiten, die beispielsweise anhand von erfassten Maschinentätigkeiten wie Baggerarbeiten oder mittels eines Bildauswertebausteins identifiziert werden können. Auch das Prozess-Identifikationsmodul 24 kann hier zusätzlich zu den Sensordaten der Sensorik 14 auf Daten aus dem BIM-Server zurückgreifen.
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Wie 2 verdeutlicht, werden der Recheneinheit 9 ferner von einem Zeitgeber 25 beispielsweise in Form einer Echtzeituhr Zeitdaten zugeführt, mithilfe derer die Recheneinheit 9 die zugeführten Bilddatenströme und Sensordatenströme und/oder Telemetriedatenströme zeitlich einander zuordnen und chronologisch einordnen kann.
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Die Zeitdaten des Zeitgebers 25 können auch einem Zyklustrigger 26 zugeführt werden, um zyklisch oder ggf. auch kontinuierlich die Tupelbildung auszulösen bzw. zu bewerkstelligen und aus den zugeführten Datenströmen und ggf. daraus abgeleiteten Sensor- und/oder Telemetriedaten die eingangs genannten, kontextsensitiven Tupel zu bilden und bereitzustellen.
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Wie 2 verdeutlicht, kann die Datenverarbeitung und Tupelbildung auch durch eine Triggereinrichtung 27 ausgelöst werden, die beispielsweise in Abhängigkeit bestimmter Ereignisse und/oder einer manuellen Betätigung ein Triggersignal bereitstellen kann.
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Wie aus der vorstehenden Beschreibung deutlich wird, kann die Dokumentationseinrichtung 2 die eingangs skizzierten Probleme herkömmlicher Systeme lösen bzw. zumindest abmildern, indem die exponierte Lage von Turmdrehkranen und die möglichen Sichten von Kranen 1 auf die Baustelle genutzt wird, um eine ganzheitliche Aufnahme der Baustellensituation zu ermöglichen. Die Ist-Situation wird dabei mittels der vielfältigen Informationen gewährleistet, die durch mindestens eine bildgebende Sensoreinheit 13 sowie den Zustandsdaten des Krans, insbesondere Telemetriedaten aus der elektronischen Kransteuerung, bereitgestellt werden können. Fehlende Zustandsdaten des Krans können über zusätzliche physikalische Sensoren 15, die über eine Standard-Netzwerkschnittstelle in das System integriert werden können, beschafft bzw. bereitgestellt werden.
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Über die Recheneinheit 9 können zum einen die erfassten Informationen an verarbeitende Systeme sowohl im Internet als auch in den Intranets des Kranherstellers oder auch beteiligter Bauunternehmungen übermittelt werden. Sollte der Kran 1 über keine geeignete Kommunikationseinheit, wie WLAN, LTE, 5G verfügen, kann die Recheneinheit 9 mit entsprechenden Kommunikations-Modulen erweitert werden.
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Zudem verfügt die Recheneinheit 9 über eine Schnittstellensoftware. Mit dieser Software können Endanwendergeräte 16, 17 wie Tablets oder Smartphones, auf denen eine spezielle Systemanwendung bzw. eine User-App installiert ist, in das System integriert werden.
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Somit ist es möglich Baubeteiligten, wie den Kranfahrer oder auch Bodenpersonal (Polier, Anschläger etc.) mit dem System kommunizieren zu lassen und benötigte Eingaben zu tätigen. Zudem ist es insbesondere möglich auf den Endgeräten 16, 17 den Systemstatus sowie den aktuellen erfassten Status der Baustelle anzuzeigen.
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Dabei beinhaltet die Dokumentationseinrichtung 2 diverse spezifische Aspekte.
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Insbesondere spielt der Systemgedanke eine wesentliche Rolle. Hierdurch wird durch einen modularen und flexiblen, an die jeweilige Baustellensituation anpassbaren Aufbau eine ganzheitliche und kontinuierliche Baustellendokumentation ermöglicht. Mit entsprechenden Softwaremodulen, die auf der genannten Recheneinheit 9 installiert werden können, kann das System zudem beliebig für die (teil-)automatisierte Detektion von Objekten und Prozessen genutzt werden.
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Die kleinste Ausprägung des Systems kann insbesondere aus der Recheneinheit 9, einer Sensoreinheit mit optischem Sensor 13 und einer Schnittstelle für Telemetriedaten bestehen. Mögliche Erweiterungen sind neben weiteren Sensoreinheiten 15 auch die Datenübertragung in entfernte Netzwerke sowie an mobile Endgeräte 16, 17 auf der Baustelle per Funk (bspw. Wi-Fi, LTE, 5G) oder kabelgebunden. Dabei kann mindestens eine Erweiterung zur Datenübertragung empfehlenswert sein, um die gesammelten Informationen über die Baustelle abrufen zu können. Für den Empfang von Datenströmen der Sensoreinheit(en) 13, 14, 15(wie z.B. Videoströme stehen vorzugsweise dedizierte Netzwerk-Schnittstellen 11, 12 an der Recheneinheit 9 zur Verfügung, um mögliche Flaschenhälse bei der Datenübertragung in Netzwerkkomponenten wie z.B. einem Switch zu vermeiden.
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Sofern der zum Einsatz kommende Kran 1 keine geeignete bzw. nutzbare Schnittstelle für die Übermittlung von Telemetriedaten besitzt, können diese Daten auch durch eine entsprechende Sensoreinheit 14, 15 ermittelt werden, z.B. durch Ortungstechnologien wie GPS oder auch Inertial- und Lagesensoren für die Ermittlung der Hakenposition. Weitere Anwendungszwecke für zusätzliche Sensoreinheiten 15 können das Erfassen von Umweltbedingungen, wie bspw. Wetterdaten, sein.
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Ein weiterer Aspekt ist die durchgängige Nutzung von standardisierten Schnittstellen und Übertragungstechnologien. Die einzelnen Systemmodule werden vorzugsweise in einem Ethernet Datennetzwerk wie IEEE 802.3 miteinander verbunden. Die Stromversorgung für die Sensoreinheiten 13, 15 kann mittels „Power over Ethernet“ (PoE/PoE+ und zukünftige Standards wie IEEE 802.3) erfolgen. In der Recheneinheit 9 können beliebige standardisierte Daten-Nideoströme verarbeitet werden wie z.B. RTSP oder GigE Vision.
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Für die Datenübertragung kann, sofern der Kran 1 nicht bereits über eine entsprechende Modemeinheit verfügt, die Recheneinheit 9 mit einem benötigten Übertragungsmodul 21 erweitert werden. Hierfür können Funkstandards wie Wi-Fi (IEEE 802.11), LoRa, LTE, 5G und zukünftige Standards zum Einsatz kommen.
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Die Baustellendokumentation kann insbesondere dadurch erfolgen, indem kontinuierlich oder in zuvor definierten Zeitabschnitten oder per Auslöser bzw. Trigger die verfügbaren Informationen der Sensoreinheiten 13, 15 und Telemetriedaten konsolidiert und als kontextsensitive Tupel zur Weiterverwendung bereitgestellt werden, vgl. 2.
