DE10310550A1

DE10310550A1 - Gewässeruntersuchungssystem

Info

Publication number: DE10310550A1
Application number: DE10310550A
Authority: DE
Inventors: Fred Hocker
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-03-02
Filing date: 2003-03-02
Publication date: 2004-09-30

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gewässeruntersuchungssystem, das eine Basisstation einschließlich einer Fernsteuerung und eine schwimmende Untersuchungsvorrichtung enthält. DOLLAR A Die Aufgabe besteht darin, dass in einfacher Weise und ohne weitgehende Störung des Gewässers Daten des physikalischen, chemischen und strukturellen Gewässerzustandes einer Auswertung zugeführt werden können und/oder sichtbar darstellbar sind. Des Weiteren soll das Gewässeruntersuchungssystem derart geeignet ausgebildet sein, dass sichtbare Angaben über die Unterwassergeländeformationen gewährleistet werden können. DOLLAR A Die Lösung besteht darin, dass die Untersuchungsvorrichtung (3) im Wesentlichen mindestens einen unbemannten Schwimmkörper (4) und mindestens einen unbemannten Unterwasserkörper (5) aufweist, die über mindestens eine signal- und energieversorgungstechnische Verbindungseinrichtung (6, 7) miteinander verbunden sind, wobei der Schwimmkörper (4) und/oder der Unterwasserkörper (5) mit der Fernsteuerung (51) über eine körperzugehörige Signalübertragungseinrichtung (77) in Verbindung stehen, über die Signale zum gesteuerten Antrieb mindestens eines der Körper (4; 5) und Signale zur Übermittlung von Daten aus körperzugeordneten Funktions-Einrichtungen (49; 50; 94) übertragen werden, und wobei die Basisstation (2) derart ausgebildet ist, dass die über die Singalübertragungseinrichtung (77) zu einer basisstationszugehörigen Überwachungs- und Auswertungsanlage (56) übertragenen Daten auswertbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gewässeruntersuchungssystem, das eine Basisstation einschließlich einer Fernsteuerung und eine schwimmende Untersuchungsvorrichtung enthält.
Es ist bekannt, Gewässer mit frei bewegbaren Tauchbooten, die Kameratechnik an Bord aufweisen, von bemannten Schiffen aus zu untersuchen. Die Tauchboote benötigen dazu Balasttanks, können nur statisch tauchen und benötigen eine Stabilisierungstechnik sowie eine aufwendige Funktechnik. Beide Techniken sind sehr teuer und können nur von Spezialisten bedient werden.
Ein weiteres Problem besteht auch darin, dass die Orientierung der Tauchboote schwierig ist, insbesondere dann, wenn eine starke Strömung im fließenden Gewässer vorhanden ist. Dann ist der Einsatz von Tauchbooten problematisch.
Es ist auch herkömmlich, dass zur Suche von vermissten Personen und Gegenständen von Begleitbooten aus Taucher eingesetzt werden, die oft eine unhandliche Ausrüstung zum Verbleib unter Wasser haben und sich damit bewegen müssen.
Ein Problem besteht darin, dass der Einsatz von Tauchern sehr kostenintensiv ist. Andererseits ist bei sehr niedrigen Außentemperaturen, bei gefährlichen Strömungen oder bei flachen, schmalen oder besonders unzugänglichen Gewässern der Einsatz von Tauchern in Frage zu stellen, denn bei einem Gewässererkundungseinsatz kann oftmals ein Taucher innerhalb des Gewässers die Orientierung verlieren und muss deshalb gegebenenfalls die Stelle mehrmals untersuchen. Ein gleiches Problem tritt bei einer Verwirbelung des Bodens durch die Bewegung des Tauchers auf, so dass eine schlechte Sicht den Einsatz erschwert.
Eine Unterwasser-Bodenerforschung ist aus der Druckschrift DE 3 023 519 A1 bekannt, in der zur Feststellung der Beschaffen heit der obersten Schicht eines unter Wasser liegenden Erdbodens eine Kontaktsonde auf dem Grund entlang geschleppt wird, wobei die durch Berührung zwischen der Kontaktsonde und dem Grund erregten Schallsignale aufgenommen und nach deren Verstärkung die Erdbodenstruktur wiedergegeben werden können.
Ein Problem besteht darin, dass durch die Kontaktsonde eine mögliche Aufwirbelung von Erdbodenablagerungen entstehen kann, die Videoaufnahmen erschweren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gewässeruntersuchungssystem anzugeben, das derart geeignet ausgebildet ist, dass in einfacher Weise und ohne weitgehende Störung des Gewässers Daten des physikalischen, chemischen und strukturellen Gewässerzustandes einer Auswertung zugeführt werden können und/oder sichtbar darstellbar sind. Des Weiteren soll das Gewässeruntersuchungssystem derart geeignet ausgebildet sein, dass sichtbare Angaben über die Unterwassergeländeformationen gewährleistet werden können. Es soll hauptsächlich die manuelle Taucheruntersuchung abgelöst werden.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des ersten Patentanspruchs gelöst. In dem Gewässeruntersuchungssystem weist gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 die Untersuchungsvorrichtung im Wesentlichen mindestens einen unbemannten Schwimmkörper und mindestens einen unbemannten Unterwasserkörper auf, die über mindestens eine signal- und energieversorgungstechnische Verbindungseinrichtung miteinander verbunden sind, wobei der Schwimmkörper und/oder der Unterwasserkörper mit der Fernsteuerung über eine körperzugehörige Signalübertragungseinrichtung in Verbindung stehen, über die Signale zum gesteuerten Antrieb mindestens eines der Körper und Signale zur Übermittlung von Daten aus zugeordneten Funktions-Einrichtungen übertragen werden, und wobei die Basisstation derart ausgebildet ist, dass die über die Signalübertragungseinrichtung zu einer basisstationszugehörigen Überwachungs- und Auswertungsanlage übertragenen Daten auswertbar sind.

Der unbemannte Schwimmkörper der Untersuchungsvorrichtung kann einen katamaranähnlichen Aufbau aufweisen und im Wesentlichen aus einem ersten Bootskörper und einem zweiten Bootskörper bestehen, wobei die Bootskörper insbesondere Bootsrümpfe darstellen, die vorzugsweise aus PUR-Schaum in eine Bootsform gebracht und mit einer verstärkten Oberfläche versehen sind.

Die katamaranähnlich angeordneten Bootskörper sind starr miteinander verbunden und weisen zueinander einen vorzugsweise verstellbaren parallelen Abstand auf, der das Anbringen einer über einem Bootskörperdeck befindlichen Kabelwinde ermöglicht, wobei die starre Verbindung zwischen den Bootskörpern vorzugsweise mindestens ein Metallrohr aufweist, das verstellbar und lösbar in jeweils in die Bootskörper befestigte, sich gegenüberliegende Führungshülsen angeordnet ist.

Ruf dem Schwimmkörper befindet sich eine Stromversorgungseinheit für den Schwimmkörper und für den Unterwasserkörper, wobei die Stromversorgung des Unterwasserkörpers einschließlich aller unter der Wasseroberfläche vorhandenen Funktions-Einrichtungen durch das Kabel hindurch erfolgen kann. Funktions-Einrichtungen am Schwimmkörper können auch von der Stromversorgungseinheit direkt versorgt werden.

Der Schwimmkörper kann mindestens eine Antriebseinheit aufweisen.

Der Schwimmkörper besitzt neben den Antriebseinheiten mindestens eine Ruderanlage und zugehörige Steuerungen sowie mindestens einen Fahrtregler und eine Fernsteuerempfängereinheit, die mit der Antriebseinheit in Verbindung steht.

Der Unterwasserkörper kann im Wesentlichen aus einem ersten Antriebskörper und einem zweiten Antriebskörper sowie aus einem mit beiden starr miteinander verbundenen Funktionskörper, der vorzugsweise mittig zwischen beiden Antriebskörpern angeordnet ist, bestehen.

Die Antriebskörper des Unterwasserkörpers können mindestens eine Antriebseinheit mit jeweils einem Motor, einer Kupplung, einer Antriebswelle, die sich in einem abgedichteten Wellenrohr befindet, und einer die Antriebswelle abschließenden Schiffsschraube aufweisen.

Die Motoren sind wie alle rohrinneren Funktions-Einrichtungen innerhalb des Funktionskörpergehäuses vorzugsweise mittels Halterungselementen an der Gehäuseinnenwandung befestigt und an der Stromversorgungseinheit, insbesondere an einem Akkumulator angeschlossen.

Im Funktionskörper können sich Funktions-Einrichtungen für die Messung der Leitfähigkeit und der Temperatur des Wassers, zur Lagekontrolle des Unterwasserkörpers, für Unterwasser-Videoaufnahmen od.dgl. befinden.

Bei den Antriebskörpern des Unterwasserkörpers kann an das heckseitig verschlossene Gehäuse jeweils ein Heckkegel, vorzugsweise aus Polyesterharz, zur Stabilisierung der Antriebswelle und zur Formgebung, insbesondere sich einer Stromlinien form annähernd, angebracht sein, wobei sich im Heckkegel das zugehörige Wellenrohr befinden kann.

Am Heckkegel sind Flossen angebracht, die der Lagestabilisierung des Unterwasserkörper relativ zum Schwimmkörper insbesondere während der Fahrt der Untersuchungsvorrichtung auf dem Gewässer dienen.

Die Flossen können mit sensorischen Kontaktflächen zur Leitfähigkeitswert- und Temperaturwertanalyse des Wassers versehen sein, wobei elektrische Leitungen von den Kontaktflächen zu der Signalübertragungseinrichtung, insbesondere einer Funk-Sende-/-Empfangs-Einrichtung geführt sind und wobei eine Leitfähigkeitswert- und/oder Temperaturwert-Messanordnung zwischengeschaltet sein kann.

Die mit einem bugseitigen Deckel versehenen Antriebskörper haben auf dem Deckel eine in Fahrtrichtung konvex gewölbte Kuppel, vorzugsweise aus Kunststoff, insbesondere aus Polysterharz, in der in Bugrichtung Beleuchtungskörper, insbesondere mindestens eine Leuchtdiode für eine Unterwasser-Ausleuchtung halternd eingebunden sind.

Der Funktionskörper kann ein rohrartiges heckverschlossenes Gehäuse aufweisen, das in Fahrtrichtung mit einem durchsichtigen Deckel, vorzugsweise aus Plexiglas, einer Gummiringdichtung versehen ist, die mit Laschen mittels Verschraubungen am Unterwasserkörpergehäuse angebracht sind.

Innerhalb des Funktionskörpergehäuses können sich als Funktions-Einrichtungen eine Lagekontrolleinheit, bestehend vorzugsweise aus einem Kreiselsystem zur horizontalen Lagekontrolle des Unterwasserkörpers relativ zum Schwimmkörper, sowie ein Kameramodul mit zugehöriger Optik, die in Fahrtrichtung ausgerichtet ist, befinden. Die Lagekontrolleinheit kann mit den Antriebseinheiten des Unterwasserkörpers insbesondere signaltechnisch in Verbindung stehen und auf Lageveränderungen des Unterwasserkörpers reagieren.

Ein Anschlussterminal ist für das Verbindungskabel vorzugsweise mit Zugentlastung am Unterwasserkörper, insbesondere am Funktionskörper derart angebracht, dass der Aufhängepunkt des Kabels zugleich der Schwerpunkt des Unterwasserkörpers ist und der Unterwasserkörper sich dabei weitgehend in der Waagerechten befindet.

Auf dem Schwimmkörper können sich eine Beleuchtungstechnik und eine Analysetechnik, die vorzugsweise mit der Funk-Sende-/-Empfangs-Einrichtung funk- und/oder leitungsmäßig verbunden sind, befinden.

Die Basisstation, die vorzugsweise eine Fernsteuerung und eine Überwachungs- und Auswertungsanlage, insbesondere mit Videoübertragungstechnik enthält, weist im Wesentlichen folgende transportable Einrichtungen auf:

– einen Fernsehgerät mit integriertem Videorekorder für die Aufzeichnung von Video- und Datensignalen,
– einen Video- und Datenempfänger,
– eine Stromversorgungseinrichtung mit einem integrierten transportablen Akkumulator,
– einen Fernsteuersender mit mindestens sechs Proportionalkanälen, mit denen folgende Steuerungen durchführbar sind: – Schwimmkörper vorwärts/rückwärts, – Schwimmkörper rechts/links, – Kabelwinde auf/ab, – Unterwasserkörper vorwärts/rückwärts, – Unterwasserkörper rechts/links, – Unterwasserkörper-Scheinwerfer hell/dunkel, und
– einen transportablen Computer oder eine ähnliche Einrichtung zur Auswertung der Tauchtiefe, der Wassertemperatur, der Leitfähigkeit des Wassers sowie weiterer vorgegebener Daten vor Ort.

Für den kabelgebundenen Unterwasserkörper kann eine Vorrichtung zur Messung der Kabellänge vorgesehen sein. Die Vorrichtung kann im Wesentlichen aus einem Sensorträger und aus einer daran befestigten Lichtreflexions-Sensoreinrichtung für ein messmarkengekennzeichnetes Kabel bestehen. Eine dem Kabel zugeordnete Gegenrolle mit Rille führt das Kabel an der Lichtreflexions-Sensoreinrichtung vorbei, wobei die Anzahl der erkannten Messmarken in Signale für eine Zählereinrichtung zur Tauchwertermittlung in der Basisstation umgewandelt werden.

Das Gewicht des Unterwasserkörpers ist wesentlich größer als dessen Auftrieb, wodurch das Verbindungskabel im Gewässer gestrafft ist.

Anstelle der tauchtiefenveränderbaren Kabelverbindung kann eine teleskopartige, das Kabel enthaltende Verbindungseinrichtung zwischen dem Schwimmkörper und dem Unterwasserkörper ausgebildet sein, wobei die Tauchtiefenmessung vorzugsweise mit Teleskopmessmarkierungen durchführbar ist.

Weiterbildungen und zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung werden in weiteren Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels mittels mehrerer Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gewässeruntersuchungssystems mit Basisstation und Untersuchungsvorrichtung,
2 eine schematische Darstellung der Vorderansicht des Schwimmkörpers,
3 eine schematische Darstellung der Seitenansicht eines der Bootskörper zumindest mit einer Antriebseinheit und einer steuerbaren Ruderanlage,
4 eine Draufsicht auf den Unterwasserkörper nach 1,
5 einen Querschnitt eines Antriebskörpers des Unterwasserkörpers längs der Linie I-I nach 4,
6 einen Querschnitt des Funktionskörpers des Unterwasserkörpers längs der Linie II-II nach 4,
7 eine schematische Teilvorderansicht bezüglich einer Kabelwinde auf einem Schwimmkörper mit einem Unterwasser frei verschwenkbaren, kabelgebundenen Unterwasserkörper,
8 eine schematische Darstellung der Seitenansicht des Schwimmkörpers mit oberhalb der Bootskörper angeordneten Kabelwindengehäuse, Getriebemotor und Signalübertragungseinrichtung nach 7,
9 eine schematische Darstellung der Kabelrolle in Verbindung mit einer Vorrichtung zur Messung der kabellänge/Tauchtiefe des kabelgebundenen Unterwasserkörpers nach den 7,8,
10 eine vergrößerte, schematisch detailliertere Darstellung der Vorrichtung zur Messung der Kabellänge nach 9 und
11 eine schematische Darstellung der Vorderansicht der entsprechend der Kabelwicklungslage ausgerichteten, quer zur Kabelrolle verschiebbaren Vorrichtung zur Messung der Kabellänge nach den 9,10.
Das in 1 dargestellte Gewässeruntersuchungssystem 1 enthält eine Basisstation 2 einschließlich einer Fernsteuerung 51 und eine schwimmende Untersuchungsvorrichtung 3, wobei die Untersuchungsvorrichtung 3 im Wesentlichen einen unbemannten Schwimmkörper 4 und einen unbemannten Unterwasserkörper 5 aufweist, die über eine signal- und energieversorgungstechnische Verbindungseinrichtung 6,7 miteinander verbunden sind, wobei der Schwimmkörper 4 und/oder der Unterwasserkörper 5 mit der Fernsteuerung 51 über eine körperzugehörige Signalübertragungseinrichtung 77 in Verbindung stehen, über die Signale zum gesteuerten Antrieb mindestens eines der Körper 4,5 und Signale zur Übermittlung von Daten aus körperzugeordneten Funktions-Einrichtungen 49,50,94 übertragen werden, und wobei die Basisstation 2 derart ausgebildet ist, dass die über die Signalübertragungseinrichtung 77 zu einer basisstationszugehörigen Überwachungs- und Auswertungsanlage 56 übertragenen Daten auswertbar sind.
Der in 2 dargestellte unbemannte Schwimmkörper 4 der Untersuchungsvorrichtung 3 kann einen katamaranähnlichen Aufbau aufweisen und aus einem ersten Bootskörper 95 und einem zweiten Bootskörper 96 bestehen. Die Bootskörper 95,96 können somit auch Bootsrümpfe darstellen, die z.B. aus PUR-Schaum in eine Bootsform gebracht und mit einer verstärkten Oberfläche versehen sind. Die beiden katamaranähnlich angeordneten Bootskörper 95,96 können, wie in den 2 gezeigt, durch eine Querverbindung starr miteinander verbunden sein und einen vorzugsweise verstellbaren parallelen Abstand zueinander aufweisen, der z.B. das Anbringen einer über dem Bootskörperdeck befindlichen Kabelwinde 7, wie in 1 gezeigt, ermöglicht. Die starre Querverbindung zwischen den Bootskörpern 95,96 kann vorzugsweise und mindestens ein Metallrohr 70 aufweisen, das verstellbar und lösbar in jeweils in die Bootskörper 95,96 befestigte, sich mit der zugehörigen Rohröffnung gegenüberliegende Führungshülsen 71,72 halternd eingebracht ist.
In 3 ist ein Bootskörper 95 in Seitenansicht gezeigt. Neben der dritten Antriebseinheit 93 enthalten der jeweilige Bootskörper 95(96) jeweils eine Ruderanlage 65 und zugehörige Steuerungen 66. Die Ruderanlage 65 besitzt eine Steuerung 66, die mindestens zwei Servos aufweist. Jeweils zugehörig können auch zwei Fahrtregler 67 und eine Fernsteuerempfängereinheit 68 angebracht sein. Die Antriebseinheit 93 enthält einen Elektromotor 99, eine Kupplung 100 sowie eine wellenrohrabgedichtete Antriebswelle 101 mit einer Schiffsschraube 102, wobei die Antriebseinheit 93 mit der Fernsteuerempfängereinheit 68 in Verbindung steht. Zum Schwimmkörper 4 gehört eine zentrale Stromversorgungseinheit 69, die vorzugsweise einen Akkumulator enthält, für den Schwimmkörper 4 und für den Unterwasserkörper 5, wobei die Stromversorgung des Unterwasserkörpers 5 einschließlich aller dazu befindlicher Funktions-Einrichtungen 49,50,94 durch das Kabel hindurch erfolgt. Die Antriebseinheiten 93 und die Funktions-Einrichtungen des Schwimmkörpers 4 werden direkt von der Stromversorgungseinheit 69 versorgt.
Im Folgenden werden die 4 und 5 gemeinsam betrachtet.
In 4 ist in einer schematischen Darstellung der Unterwasserkörper 5 in Draufsicht gezeigt. Der Unterwasserkörper 5 besteht im Wesentlichen aus einem ersten Antriebskörper 10 und einem zweiten Antriebskörper 11 sowie aus einem mit beiden starr miteinander verbundenen Funktionskörper 97, der vorzugsweise mittig zwischen beiden Antriebskörpern 10,11 angeordnet ist.
Die beiden in 4 ausgebildeten Antriebskörper 10,11 können jeweils ein rohrähnliches heckverschlossenes Gehäuse 26,27 aufweisen, in denen sich jeweils eine Antriebseinheit 8 bzw. 9 befinden kann. Vorzugsweise weisen die Antriebseinheiten 8,9 jeweils einen Elektromotor 14,15, eine Kupplung 16,17, eine Antriebswelle 18,19, die sich in einem abgedichteten Wellenrohr 20,21 (Stevenrohr) befindet, und eine die Antriebswelle 18,19 abschließende Schiffsschraube 54,55 auf. Der Elektromotor 14,15 ist wie alle rohrinneren Funktions-Einrichtungen 49,50,94 innerhalb des Gehäuses 26,27 mittels Halterungselementen 28,29 an der Gehäuseinnenwandung befestigt und ist an der Stromversorgungseinheit 69 angeschlossen. An das heckseitig verschlossene Gehäuse 26,27 ist ein Heckkegel 22,23, vorzugsweise aus Polyesterharz, zur Stabilisierung der Antriebswelle 18,19 und zur Formgebung, insbesondere sich einer Stromlinienform annähernd, angebracht, in dem sich das Wellenrohr 20,21 befindet. Am Heckkegel 22,23 sind beidseitig, insbesondere senkrecht, wie in 5 gezeigt ist, zur Wasseroberfäche gerichtete Flossen 24,25 angebracht, die der Lagestabilisierung während der Bewegung des Unterwasserkörpers 5 dienen. Die Flossen 24,25 können auch mit sensorischen Kontaktflächen 78,79 zur Leitfähigkeitswertanalyse des Wassers versehen sein, wobei elektrische Leitungen (nicht eingezeichnet) von den Kontaktflächen 78,79 zu der Leitfähigkeitswert- und Temperaturwert-Messanordnung 94 und von da aus zu der Signalübertragungseinrichtung 77, die insbesondere eine Funk-Sende-/-Empfangs-Einrichtung darstellt, geführt sind. Leitfähigkeitswert- und Temperaturwertmessungen können je nach Bedarf auch im Bereich des Schwimmkörpers 4 erfolgen.
Der Funktionskörper 97 kann gemäß der schematischen Darstellung in 4 mit den Antriebskörpern 10,11 starr verbunden sein. Zwischen den Körpern 97 und 10,11 kann eine beidseitig starre Befestigung jeweils mit mindestens einem fest montierten Verbindungsrohr 12,13 erfolgen, wobei die Verbindungsrohre 12,13 insbesondere als Kabelkanäle für elektrische Energieversorgungs- und Signalleitungen zwischen den Funktions-Einrichtungen 49,50,94 über das Anschlussterminal 48 sowie der Funk-Sende-/-Empfangs-Einrichtung 77 auf dem Schwimmkörper 4 ausgebildet sein können.
An den Stellen, an denen die Verbindungsrohre 12,13 als starre Halterungen zwischen den Antriebskörpern 10,11 und dem Funktionskörper 97 angebracht sind, sind Durchgangsöffnungen 57,58 und 59,60 vorhanden, durch die die elektrischen Energieversorgungs- und Signalleitungen hindurch zum Funktionskörper 97 geführt sind.
Das jeweilige Antriebskörper-Gehäuse 26,27 ist in 4 bugseitig mittels eines vorderfrontigen Deckels 32,33, einer Gummidichtung 34,35 und von gehäuseumgebenden, angeschweißten Laschen 36,37 mit Verschraubungen 38,39 zur Befestigung des Deckels 32,33 verschlossen. Auf dem Deckel 32,33 ist eine in Fahrtrichtung konvex gewölbte Kuppel 30,31, vorzugsweise aus Kunststoff, insbesondere aus Polysterharz aufgebracht, in der in Bugrichtung Beleuchtungskörper, insbesondere mindestens eine Leuchtdiode 40,41 für eine Unterwasser-Ausleuchtung halternd eingebunden sind.
Die Größe des Schwimmkörpers 4 bzw. der Bootskörper 10,11 sowie des Unterwasserkörpers 5 kann sich in einem handlichen Bereich von ca. Im Länge und ca. 20 cm Breite mit modellartiger Ausbildung befinden, so dass eine größenordnungsmäßige Einordnung zwischen einerseits großen bekannten bemannten Gewässeruntersuchungsschiffen und andererseits bekannten miniaturisierten ferngesteuerten roboterartigen Tauchkörpern möglich ist.
Der Funktionskörper 97, der in 6 im Querschnitt längs der Linie II-II nach 4 in Explosionsdarstellung gezeigt ist, kann ebenfalls ein rohrartiges heckverschlossenes Gehäuse 42 aufweisen, das in Fahrtrichtung mit einem durchsichtigen Sichtdeckel 44, vorzugsweise aus Plexiglas, einer Gummiringdichtung 45 versehen ist, die mit Laschen 46 mittels Verschraubungen 47 am Gehäuse 42 angebracht sind.
Heckseitig kann das dort verschlossene Gehäuse 42 eine kuppelartige Abschlusskappe 43 besitzen, aber auch flügelartig enden.
Innerhalb des Funktionskörpergehäuses 42 können sich an zugehörigen Halterungselementen 52,53 als Funktions-Einrichtungen eine Lagekontrolleinheit 49, bestehend vorzugsweise aus einem Kreiselsystem zur horizontalen Lage- bzw. Positionskontrolle, wobei die Lagekontrolleinheit 49 mit den Antriebseinheiten 8,9 signaltechnisch zur kurzzeitigen Inbetriebnahme für die Positionseinstellung verbunden ist, und ein Kameramodul 50 mit zugehöriger Optik, die in Fahrtrichtung ausgerichtet ist, befinden. Ein Anschlussterminal 48 (auch in 1) für das Verbin dungskabel 6 vorzugsweise mit Zugentlastung kann neben der signal- und energieversorgungstechnischen Verbindung auch die halternde Verbindung zwischen dem Kabel und dem Schwimmkörper 4 herstellen. Als Halterungselemente 52,53, z.B. für die inneren Funktions-Einrichtungen 49,50,94 können auch Verklebungen oder Verschweißungen eingesetzt und vorhanden sein.
Nach oben zum Schwimmkörper 4 gerichtet ist auf dem Funktionskörper 97 in 1 und 6 ein relativ kurzes Halterungsrohr 98 vorzugsweise angeschweißt aufgebracht, das das Kabel 6 umschließt und mit Wasserabdichtmasse zwischen dem Kabel 6 und der Halterungsrohrinnenwandung versehen ist. Im Innern des Funktionskörpergehäuses 42 ist zum Kabel 6 eine Zugentlastung vorhanden. Das Kabel 6 als Ganzes ist vorzugsweise bis zum Anschlussterminal 48 geführt, von dem aus dann die weiteren Energieversorgungs- und Signalleitungen zu den Funktions-Einrichtungen 49,50,94 geführt sind. Der Bereich der Befestigung des Halterungsrohres 98 an den Funktionskörper 97 stellt den zentralen Mittelpunkt und somit Schwerpunkt für den Unterwasserkörper 5 dar. Der Unterwasserkörper 5 ist dort in waagerechter Stellung. Verpendelt sich während der Fahrt auf dem Gewässer oder durch die Gewässerströmung selbst der Unterwasserkörper 5 gegenüber dem Schwimmkörper 4, so werden durch die Lagekontrolleinheit 49 die Antriebseinheiten 8,9 kurzzeitig bis zur erneuten Erreichung der vorgegebenen Position in Betrieb genommen.
Wenn der Funktionskörper 97 kugelförmig ist, kann der Kameramodul 50 innerhalb des Funktionskörpergehäuses 42 vorzugsweise schwenkbar angeordnet sein. Vorzugsweise ist dann der Funktionskörper 97 mittig tiefer versetzt an die Antriebskörper 10,11 angebunden und die Verbindungsrohre 12,13 geneigt ausgebildet.
Im Folgenden werden die 7 und 8 gemeinsam erläutert.
In 7 ist ein Ausschnitt aus einer Vorderansicht einer sich auf den Bootskörpern 95,96 befindlichen Kabelwinde 7 für die elektrischen Energieversorgungs- und Signalleitungskabel 6 eines Unterwasserkörpers 5 gezeigt, wenn in einer Ausführungsform der Unterwasserkörper 5 nach den 1 eine flexible, tauchtiefenveränderliche Verbindungseinrichtung 6 relativ zu den Bootskörpern 95,96 aufweist. Die Kabelwinde 7 kann sich, wie in 7 gezeigt ist, dann auch zwischen den beiden Bootskörpern 95,96 auf der Deckplattform 74 befinden. Zur Kabelwinde 7 gehört ein Getriebemotor 61 (in 8), durch den sieh jeweils eine Abwicklung oder Aufwicklung des Kabels 6 je nach Tiefe oder Strömungsgeschwindigkeit des Gewässers einstellen lässt.
Die Achse 62 für die Kabelrolle 73 der Kabelwinde 7 besteht aus einem Rohr, das vorzugsweise aus einem nichtleitenden Kunststoff besteht. Durch das Kabelwellenrohr 62 hindurch kann die elektrische Energieversorgung und signaltechnische Übertragung über wellenrohraufgetragene Schleifringe 63 und passend zu den Schleifringen zugeordnete Schleifringkontakte 64 erfolgen.
Die Kabelwinde 7 ist, wie auch in der schematischen Seitenansicht in 7 gezeigt ist, auf der mit den Bootskörpern 95,96 verbundenen Deckplattform 74 aufgebaut und ist von einem Windengehäuse 75 umgeben, auf dem sich eine die Kabelrolle 73 schützende Abdeckung 76 befindet, auf der vorzugsweise die Funk-Sende-/-Empfangs-Einheit 77 zur Übertragung von Video- und Datensignalen zur und von der Basisstation 2 angeordnet ist.
Im Folgenden werden die 9,10,11 gemeinsam erläutert.
Für den kabelgebundenen Unterwasserkörper 5 kann in 9 eine Vorrichtung 80 zur Messung der Kabellänge vorgesehen sein. Die Vorrichtung 80 besteht im Wesentlichen aus einem Sensorträger 87 und aus einer Lichtreflexions-Sensoreinrichtung 82 sowie einer Gegenrolle 83 zur Führung des Kabels 6, wobei die Gegenrolle 83 das Kabel 6 an der Lichtreflexions-Sensoreinrichtung 82 ausrichtet. Die Gegenrolle 83 besitzt, wie in 10 gezeigt ist, eine Führungsrille 90, in der das Kabel 6 teilweise berührend eingreift. Die Gegenrolle 83 ist in Verbindung mit einem kastenförmigen, eine im Querschnitt viereckige Durchgangsöffnung aufweisenden Sensorträger 87 auf einer Tragachse 86 angeordnet, die in Form eines Vierkantprofils ausgebildet ist und somit auch zur Halterung des Sensorträgers 87 dient. Der Sensorträger 87 ist auf der Tragachse 86 durch seine Durchgangsöffnung mit der Gegenrolle 83 verschiebbar (Verschieberichtung 91) angeordnet und trägt die Lichtreflexions-Sensoreinrichtung 82. Die Verschiebung 91 auf der Tragachse 86 innerhalb des Windengehäuses 75 ist kabelpositionsbezogen, wie in 11 gezeigt ist, und wird bei der Abwicklung und der Aufwicklung des Kabels 6 vollzogen. Am Sensorträger 87 ist ein Schwenklager 88 mit einem zugehörigen klappbaren Tragarm 85 vorhanden, wobei der Tragarm 85 über eine integrierte Stellschraube 89 derart einstellbar ist, dass die Lichtreflexions-Sensoreinrichtung 82 mit ihrer Reflexionslichtschranke 92 parallel sich gegenüberliegend zum herabhängenden Kabel 6 einstellbar ist. Dabei können auf dem Kabel 6 in regelmäßigen Abständen d, wie in 10 gezeigt ist, wasserunlösliche Lichtreflexionsmarken 81,84 als Messmarken angebracht sein. Die Lichtreflexionsmarken 81,84 können aus Farbringen bestehen, die auf dem Kabelmantel aufgebracht sind, wobei je nach vorgegebener Genauigkeit der Tauchtiefenwertermittlung der Abstand d (z.B. aller 10cm) der Farbringe 81-84 zueinander frei wählbar ist. Im Bereich der Kabelrolle 73 ist dazu als Sensor die Reflexionslichtschranke 92 montiert, die ihre Impulse per Funksignal über die Funk-Sende-/-Empfangs-Einrichtung 77 an einen Zähler im Computer zur Basisstation 2 weiterleitet. Anhand des messmarkenbezogenen Zählers ist die Tauchtiefe T des frei bewegbaren Unterwasserkörpers 5 ermittelbar.
Anstelle der tauchtiefenveränderbaren Kabelverbindung 6 kann auch eine teleskopartige Verbindungseinrichtung zwischen dem Schwimmkörper 4 und dem Unterwasserkörper 5 nach 1 ausgebildet sein. Die Tauchtiefenmessung kann dann z.B. mit Teleskopmessmarkierungen erfolgen.
Des Weiteren können sich eine Beleuchtungstechnik und eine Analysetechnik auf dem Schwimmkörper 4 oder innerhalb des Schwimmkörpers 4 befinden. Umfassend kann die Basisstation 2 mit einer einheitlich ausgebildeten Funk-Sende-/-Empfangs-Einheit 77 funk- und/oder auch leitungsmäßig verbunden sein.
Die Basisstation 2 weist vorzugsweise eine Fernsteuerung 51 und eine Überwachungs- und Auswertungsanlage 62, die insbesondere mit Videoübertragungstechnik verbunden ist, auf und ermöglicht zusätzlich dem Bediener eine Visualisierung der aufgezeichneten Daten, der Videosequenzen oder von Einzelbildern. Die Basisstation 2 kann am Ufer oder auch auf einem Beiboot installiert sein und im Wesentlichen folgende transportable Einrichtungen aufweisen:

– ein Fernsehgerät mit integriertem Videorekorder für die Aufzeichnung von Video- und Datensignalen,
– einen Video- und Datenempfänger,
– eine Stromversorgungseinrichtung mit einem integrierten transportablen Akkumulator,
– einen Fernsteuersender mit mindestens sechs Proportionalkanälen, mit denen folgende Steuerungsvorgänge durchgeführt werden können, – Schwimmkörper 4 vorwärts/rückwärts, – Schwimmkörper 4 rechts/links, – Kabelwinde 7 auf/ab, – Unterwasserkörper 5 vorwärts/rückwärts, – Unterwasserkörper 5 rechts/links, – Unterwasserkörper-Scheinwerfer 40,41 hell/dunkel,
– einen transportablen Computer oder eine ähnliche Einrichtung zur Auswertung der Tauchtiefe T, der Wassertemperatur, der Leitfähigkeit des Wassers sowie weiterer vorgegebener Daten vor Ort.

Die Betriebsweise des erfindungsgemäßen Gewässeruntersuchungssystems 1 wird am Beispiel für einige Wertermittlungen und Übertragungen im Folgenden an einer Tauchtiefenermittlung bei einem kabelgehalterten Unterwasserkörper 5 erläutert:
Nach dem Einsetzen der Untersuchungsvorrichtung 3 in das Gewässer wird über die Fernsteuerung 51 in der Basisstation 2 die Untersuchungsvorrichtung 3 an die vorgesehene Stelle des Gewässers mittels der Antriebseinheiten 103 des Schwimmkörpers 4 transportiert. Zugehörig ist ein mit tauchtiefenveränderlicher und horizontal bewegbarer, endseitig an einem Kabel 6 angedockter Unterwasserkörper 5. Zu der für den Schwimmkörper 4 festgelegten Gewässerstelle kann zur Einstellung einer vorgegebenen Position der Unterwasserkörper 5 durch kurzzeitiges Einschalten der ersten Antriebseinheit 8 und/oder der zweiten Antriebseinheit 9 in seine vorgegebene Position gebracht werden, die über die Funktions-Einrichtung 49 zur Lagekontrolle (Lagekontrolleinheit) herbeigeführt wird. Über die Fernsteuerung 51 werden spätestens in diesem Moment die Scheinwer fer/Leuchtdioden 40,41 für den Betrieb des Unterwasserkörpers 5 eingeschaltet und die Unterwasserumgebung ausgeleuchtet. Die Tauchtiefe T wird beim Abrollen des messmarkengekennzeichneten Kabels 6 von der Kabelrolle 73 durch eine Zähleinrichtung z.B. gemäß der 8 bis 10 gemessen. Die Leitfähigkeitswerte sowie die Temperaturwerte des Wassers können über die vorhandenen Kontaktflächen 78,79 an den Flossen 24,25 gemessen werden. Die Kontaktflächen 78,79 können an zwei verschiedenen Flosse 24;25 oder auch an einer Flosse 24, aber voneinander getrennten bzw. beabstandet ausgebildeten Flächen vorhanden sein. Sowohl Tauchtiefe T als auch Leitfähigkeitswerte und Temperaturwerte sowie die während der Ausleuchtung aufgenommenen Unterwasserbilder werden vorzugsweise über die Signalleitungen zur Funk-Sende-/-Empfangs-Einrichtung 77 der Untersuchungsvorrichtung 3 und von da aus vorzugsweise mittels einer Funkübertragung an die Überwachungs- und Auswertungsanlage 56 übermittelt. Ein Bediener kann dabei die übermittelten Daten überwachen und zur Weiterverarbeitung aufbereiten.
Die Erfindung eröffnet die Möglichkeit, dass die Bedienung der Untersuchungsvorrichtung, die Kontrolle und die Auswertung witterungsunabhängig vom Ufer aus erfolgen können, wobei die Videoaufnahmen im Gewässer vor Ort und/oder nach Speicherung der übermittelten Daten auch später dargestellt werden können. Bei Einsatz des erfindungsgemäßen Gewässeruntersuchungssystems 1 wird außerdem die Verwirbelung des Gewässerbodens eingeschränkt. Des Weiteren werden durch die einfache Weise des Aufbaus, des handlichen Transports und der konzentrierten Signalübertragungen die Kosten für die Gewässererkundung minimiert.
Die Erfindung ist vorzugsweise in ruhenden Gewässern, vorzugsweise in gefluteten Braunkohletagebauen, Talsperren, Seen od.dgl. einsetzbar. Mit den beiden Antriebskörpern 10,11 zur vorgegebenen Positionseinstellung des Unterwasserkörpers 5 in Relation zum Schwimmkörper 4 ist die Untersuchungsvorrichtung 3 darüberhinaus auch für fließende Gewässer einsetzbar. Für die relativ schnelle Untersuchung der Gewässer ist die Aufnahme von Unterwasserbildern sowie die Auswertung von Temperaturwertschwankungen und von Leitfähigkeitswertänderungen des Wassers zweckmäßig, da sie auf mögliche Umweltverschmutzungen hinweisen können.
Die Erfindung stellt somit eine gewässeruniversell einsetzbare und umweltfreundliche Lösung dar.

1: Gewässeruntersuchungssystem
2: Basisstation
3: Untersuchungsvorrichtung
4: Schwimmkörper
5: Unterwasserkörper
6: Verbindungseinrichtung
7: Kabelwinde
8: Erste Antriebseinheit
9: Zweite Antriebseinheit
10: Erster Antriebskörper
11: Zweiter Antriebskörper
12: Erstes Verbindungsteil
13: Zweites Verbindungsteil
14: Erster Motor
15: Zweiter Motor
16: Erste Kupplung
17: Zweite Kupplung
18: Erste Antriebswelle
19: Zweite Antriebswelle
20: Erstes abgedichtetes Wellenrohr
21: Zweites abgedichtetes Wellenrohr
22: Erster Heckkegel
23: Zweiter Heckkegel
24: Erste Heckflosse
25: Zweite Heckflosse
26: Erstes Gehäuse
27: Zweites Gehäuse
28: Erste Halterungselemente
29: Zweite Halterungselemente
30: Erste Bugkuppel
31: Zweite Bugkuppel
32: Erster Bugdeckel
33: Zweiter Bugdeckel
34: Erste Gummidichtung
35: Zweite Gummidichtung
36: Erste Befestigungslasche
37: Zweite Befestigungslasche
38: Erste Verschraubung
39: Zweite Verschraubung
40: Erste Leuchtdioden
41: Zweite Leuchtdioden
42: Funktionskörpergehäuse
43: Abschlusskappe
44: Sichtdeckel
45: Dritte Gummidichtung
46: Dritte Laschen
47: Dritte Verschraubung
48: Anschlussterminal
49: Lagekontrolleinheit
50: Kameramodul
51: Fernsteuerung
52: Dritte Halterungselemente
53: Vierte Halterungselemente
54: Erste Antriebsschraube
55: Zweite Antriebsschraube
56: Überwachungs- und Auswertungsanlage
57: Erste Durchgangsöffnung
58: Zweite Durchgangsöffnung
59: Dritte Durchgangsöffnung
60: Vierte Durchgangsöffnung
61: Getriebemotor
62: Kabelwellenrohr
63: Schleifringe
64: Schleifkontakte
65: Ruderanlage
66: Steuerung
67: Fahrtregler
68: Fernsteuerempfängereinheit
69: Stromversorgungseinheit
70: Metallrohr
71: Erste Führungshülse
72: Zweite Führungshülse
73: Kabelrolle
74: Deckplattform
75: Windengehäuse
76: Abdeckung
77: Funk-Sende-/-Empfangs-Einheit
78: Erste Kontaktfläche
79: Zweite Kontaktfläche
80: Vorrichtung zur Messung der Kabellänge
81: Erste Reflexionsmarke
82: Lichtreflexions-Sensoreinrichtung
83: Gegenrolle
84: Zweite Reflexionsmarke
85: Klappbarer Tragarm
86: Tragachse für Gegenrolle und Sensoreinrichtung
87: Sensorträger
88: Schwenklager
89: Stellschraube
90: Führungsrille
91: Kabel-/Gegenrollenverschieberichtung
92: Sensor-/Reflexionslichtschranke
93: Dritte Antriebseinheit
94: Leitfähigkeitswert- und Temperaturwert-Messanordnung
95: Erster Bootskörper
96: Zweiter Bootskörper
97: Funktionskörper
98: Halterungsrohr
99: Elektromotor
100: Dritte Kupplung
101: Wellenrohrabgedichtete Antriebswelle
102: Dritte Schiffsschraube
T: Tauchtiefe
d: Reflexionsmarken-Abstand

Claims

Gewässeruntersuchungssystem, enthaltend eine Basisstation einschließlich einer Fernsteuerung und eine schwimmende Untersuchungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Untersuchungsvorrichtung (3) im Wesentlichen mindestens einen unbemannten Schwimmkörper (4) und mindestens einen unbemannten Unterwasserkörper (5) aufweist, die über mindestens eine signal- und energieversorgungstechnische Verbindungseinrichtung (6,7) miteinander verbunden sind, wobei der Schwimmkörper (4) und/oder der Unterwasserkörper (5) mit der Fernsteuerung (51) über eine körperzugehörige Signalübertragungseinrichtung (77) in Verbindung stehen, über die Signale zum gesteuerten Antrieb mindestens eines der Körper (4;5) und Signale zur Übermittlung von Daten aus körperzugeordneten Funktions-Einrichtungen (49;50;94) übertragen werden, und wobei die Basisstation (2) derart ausgebildet ist, dass die über die Signalübertragungseinrichtung (77) zu einer basisstationszugehörigen Überwachungs- und Auswertungsanlage (56) übertragenen Daten auswertbar sind.
Gewässeruntersuchungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der unbemannte Schwimmkörper (4) der Untersuchungsvorrichtung (3) einen katamaranähnlichen Aufbau aufweist und im Wesentlichen aus einem ersten Bootskörper (95) und einem zweiten Bootskörper (96) besteht, wobei die Bootskörper (95,96) insbesondere Bootsrümpfe darstellen, die vorzugsweise aus PUR-Schaum in eine Bootsform gebracht und mit einer verstärkten Oberfläche versehen sind.
Gewässeruntersuchungssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die katamaranähnlich angeordneten Bootskörper (95,96) starr miteinander verbunden sind und einen vorzugsweise verstellbaren parallelen Abstand zueinander aufweisen, der das Anbringen einer über einem Bootskörperdeck befindlichen Kabelwinde (7) ermöglicht, wobei die starre Querverbindung zwischen den Bootskörpern (95,96) vorzugsweise mindestens ein Metallrohr (70) aufweist, das verstellbar und lösbar in jeweils in die Bootskörper (95,96) befestigte, sich gegenüberliegende Führungshülsen (71,72) angeordnet ist.
Gewässeruntersuchungssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich mindestens eine Stromversorgungseinheit (69) für den Schwimmkörper (4) und für den Unterwasserkörper (5) auf dem Schwimmkörper (4) befindet, wobei die Stromversorgung des Unterwasserkörpers (5) einschließlich der darin befindlichen Funktions-Einrichtungen (49,50,94) durch das Kabel (6) hindurch erfolgt.
Gewässeruntersuchungssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmkörper (4;95,96) mindestens eine Antriebseinheit (69) aufweist.
Gewässeruntersuchungssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmkörper (4) neben den Antriebseinheiten (69) mindestens eine Ruderanlage (65) und zugehörige Steuerungen (66) aufweist sowie mindestens einen Fahrtregler (67) und eine Fernsteuerempfängereinheit (68) besitzen, die mit der Antriebseinheit (69) in Verbindung steht.
Gewässeruntersuchungssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterwasserkörper (5) im Wesentlichen aus einem ersten Antriebskörper (10) und einem zweiten Antriebskörper (11) sowie aus einem mit beiden starr miteinander verbundenen Funktionskörper (97), der vorzugsweise mittig zwischen beiden Antriebskörpern (10,11) angeordnet ist, besteht.
Gewässeruntersuchungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebskörper (10,11) mindestens eine Antriebseinheit (8, 9) mit jeweils einem Motor (14,15), einer Kupplung (16,17), einer Antriebswelle (18,19), die sich in ei nem abgedichteten Wellenrohr (20,21) befindet, und einer die Antriebswelle (18,19) abschließenden Schiffsschraube (54, 55) aufweisen.
Gewässeruntersuchungssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (14,15) wie alle rohrinneren Funktions-Einrichtungen (49,50) innerhalb des Gehäuses (26,27) mittels Halterungselementen (28,29) an der Gehäuseinnenwandung befestigt und an einer vorzugsweise zentralen Stromversorgungseinheit (69), insbesondere an einem Akkumulator angeschlossen ist.
Gewässeruntersuchungssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei den Antriebskörpern (10,11) an das heckseitig verschlossene Gehäuse (26,27) ein Heckkegel (22,23), vorzugsweise aus Polyesterharz, zur Stabilisierung der Antriebswelle (18,19) und zur Formgebung, insbesondere sich einer Stromlinienform annähernd, angebracht ist, wobei sich im Heckkegel (22,23) das Wellenrohr (20,21) befindet.
Gewässeruntersuchungssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Heckkegel (22,23) Flossen (24,25) angebracht sind, die der Lagestabilisierung des Unterwasserkörpers (5) relativ zum Schwimmkörper (4) insbesondere während der Fahrt der Untersuchungsvorrichtung (3) auf dem Gewässer dienen.
Gewässeruntersuchungssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flossen (24,25) vorzugsweise mit sensorischen Kontaktflächen (78,79) zur Leitfähigkeitswert- und Temperaturwertanalyse des Wassers versehen sind, wobei elektrische Leitungen von den Kontaktflächen (78,79) zu der Signalübertragungseinrichtung (77), insbesondere einer Funk-Sende-/-Empfangs-Einrichtung (77) geführt sind und wobei eine Leitfähigkeitswert- und/oder Temperaturwert-Messanordnung (94) zwischengeschaltet ist.
Gewässeruntersuchungssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebskörper-Gehäuse (26,27) bugseitig mittels eines vorderfrontigen Deckels (32,33), einer Gummidichtung (34,35) und von gehäuseumgebenden, angeschweißten Laschen (36,37) mit Verschraubungen (38,39) zur Befestigung des Deckels (32,33) verschlossen ist.
Gewässeruntersuchungssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Deckel (32,33) eine in Fahrtrichtung konvex gewölbte Kuppel (30,31), vorzugsweise aus Kunststoff, insbesondere aus Polysterharz aufgebracht ist, in der in Bugrichtung Beleuchtungskörper, insbesondere mindestens eine Leuchtdiode (40,41) insbesondere für die Unterwasser-Ausleuchtung halternd eingebunden sind.
Gewässeruntersuchungssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Größe des Schwimmkörpers (4) bzw. der Bootskörper (95,96) sowie des Unterwasserkörpers (5) in einem handlichen Bereich von ca. 1m Länge und ca. 20 cm Breite mit modellartiger Ausbildung befinden.
Gewässeruntersuchungssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Funktionskörper (97) ein rohrartiges heckverschlossenes Gehäuse (42) aufweist, das in Fahrtrichtung mit einem durchsichtigen Deckel (44), vorzugsweise aus Plexiglas, einer Gummiringdichtung (45) versehen ist, die mit Laschen (46) mittels Verschraubungen (47) am Gehäuse (42) angebracht sind.
Gewässeruntersuchungssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich innerhalb des Funktionskörpergehäuses (42) als Funktions-Einrichtungen eine Lagekontrolleinheit (49), enthaltend vorzugsweise ein Kreiselsystem zur horizontalen Lagekontrolle des Unterwasserkörpers (59 relativ zum Schwimmkörper (4), sowie ein Kameramodul (50) mit zugehöriger Optik, die in Fahrtrichtung ausgerichtet ist, befinden.
Gewässeruntersuchungssystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagekontrolleinheit (49) mit den Antriebseinheiten (8,9) des Unterwasserkörpers (5) insbesondere signaltechnisch in Verbindung steht.
Gewässeruntersuchungssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich vorzugsweise im Bereich des Funktionskörpers (97) eine Funktions-Einrichtung (94) für die Messung der Leitfähigkeit und der Temperatur des Wassers befindet.
Gewässeruntersuchungssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschlussterminal (48) für das Verbindungskabel (6) vorzugsweise mit Zugentlastung im Unterwasserkörper (5), insbesondere am Funktionskörper (97) derart angebracht ist, dass sich im Bereich eines am Funktionskörper (97) befestigten, kabelführenden und zum Funktionskörper (97) wasserabgedichteten Halterungsrohres (98) der Aufhängepunkt des Kabels (6) und zugleich der Schwerpunkt des Unterwasserkörpers (5) befindet.
Gewässeruntersuchungssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei kugelförmiger Ausbildung des Funktionskörpers (97) die Kamera (50) innerhalb des Unterwasserkörpergehäuses vorzugsweise schwenkbar angeordnet ist.
Gewässeruntersuchungssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kabelwinde (7) beim kabelgebundenen Unterwasserkörper (5) sich oberhalb der beiden Bootskörper (95,96) befindet, wobei zur Kabelwinde (7) ein Getriebemotor (61) gehört, durch den sich jeweils eine Abwicklung oder Auf wicklung des Kabels (6) je nach Tiefe oder Strömungsgeschwindigkeit des Gewässers einstellen lässt.
Gewässeruntersuchungssystem nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (62) für die Kabelrolle (73) der Kabelwinde (7) aus einem Rohr besteht, das vorzugsweise aus einem nichtleitenden Kunststoff besteht, wobei durch das Wellenrohr (62) hindurch die elektrische Energieversorgung und signaltechnische Übertragung für den Unterwasserkörper (5) über wellenrohraufgetragene Schleifringe (63) und passend zu den Schleifringen zugeordnete Schleifringkontakte (64) erfolgen.
Gewässeruntersuchungssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kabelwinde (7) auf einer mit den Bootskörpern (95,96) verbundenen Deckplattform (74) aufgebaut und von einem Windengehäuse (75) umgeben ist, auf dem sich eine die Kabelrolle schützende Abdeckung (76) befindet, auf der eine Funk-Sende-/-Empfangs-Einheit (77) zur Übertragung von Video- und Datensignalen zur und von der Basisstation (2) angeordnet ist.
Gewässeruntersuchungssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebskörper (10,11) über die Verbindungseinrichtung (6) mit dem Funktionskörper (97) starr befestigt verbunden sind, wobei die Verbindungseinrichtung (6) vorzugsweise jeweils mindestens ein Verbindungsrohr (12,13) darstellt, die als Kabelkanäle für elektrische Energiever sorgungs- und Signalleitungen zwischen dem Schwimmkörper (4;10,11) und dem Unterwasserkörper (5) ausgebildet sind.
Gewässeruntersuchungssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Stellen, an denen die Verbindungsrohre (12,13) als starre Halterungen zwischen den Antriebskörpern (10, 11) und dem Funktionskörper (97) angebracht sind, Durchgangsöffnungen (57, 58, 59, 60) vorhanden sind, durch die die elektrischen Energieversorgungs- und Signalleitungen (6) hindurch zu den Funktions-Einrichtungen (49,50,94) geführt sind.
Gewässeruntersuchungssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine Beleuchtungstechnik und eine Analysetechnik auf dem Schwimmkörper (4;95,96) oder innerhalb des Schwimmkörpers (4;95,96) befinden, die mit der Funk-Sende-/-Empfangs-Einheit (77) funk- und/oder leitungsmäßig verbunden sind.
Gewässeruntersuchungssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisstation (2) vorzugsweise eine Fernsteuerung (51) und eine Überwachungs- und Auswertungsanlage (56), insbesondere mit Videoübertragungstechnik und im Wesentlichen folgende transportable Einrichtungen aufweist: – einen Fernsehgerät mit integriertem Videorekorder für die Aufzeichnung von Video- und Datensignalen, – einen Video- und Datenempfänger, – eine Stromversorgungseinrichtung mit einem integrierten transportablen Akkumulator, – einen Fernsteuersender mit mindestens sechs Proportionalkanälen, mit denen folgende Steuerungen durchführbar sind: – Schwimmkörper (4) vorwärts/rückwärts, – Schwimmkörper (4) rechts/links, – Kabelwinde (7) auf/ab, – Unterwasserkörper (5) vorwärts/rückwärts, – Unterwasserkörper (5) rechts/links, – Unterwasserkörper-Scheinwerfer (40,41) hell/dunkel, und – einen transportablen Computer oder eine ähnliche Einrichtung zur Auswertung der Tauchtiefe (T), der Wassertemperatur, der Leitfähigkeit des Wassers sowie weiterer vorgegebener Daten vor Ort.
Gewässeruntersuchungssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für den kabelgebundenen Unterwasserkörper (5) eine Vorrichtung (80) zur Messung der Kabellänge vorgesehen ist.
Gewässeruntersuchungssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (80) im Wesentlichen aus einem vorzugsweise kastenprofilartigen Sensorträger (87) und aus einer daran befestigten Lichtreflexions-Sensoreinrichtung (82) für ein messmarkengekennzeichnetes Kabel (6) sowie einer auf dem Sensorträger (87) befindlichen Gegenrolle (83) zur Führung des Kabels (6) besteht, wobei die Gegen rolle (83) das Kabel (6) führend an der Lichtreflexions-Sensoreinrichtung (82) vorbeiführt.
Gewässeruntersuchungssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenrolle (83) eine Führungsrille (90) besitzt, in der das Kabel (6) teilweise berührend eingreift, und auf einer Tragachse (86) angeordnet ist, die vorzugsweise in Form eines Vierkantprofils ausgebildet ist und auch zur Halterung des Sensorträgers (87) dient.
Gewässeruntersuchungssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorträger (87) auf der Tragachse (86) durch seine Verbindung mit der Gegenrolle (83) verschiebbar angeordnet ist, wobei die Verschiebung (91) auf der Tragachse (86) zwischen dem Gehäuse (75) kabelrollenbezogen bei der Abwicklung und der Aufwicklung des Kabels (6) vollzogen wird.
Gewässeruntersuchungssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Sensorträger (87) ein Schwenklager (88) mit einem zugehörigen klappbaren Tragarm (85) vorhanden ist, wobei der Tragarm (85) über eine integrierte Stellschraube (89) derart einstellbar ist, dass die Lichtreflexions-Sensoreinrichtung (82) mit ihrer Reflexionslichtschranke parallel zum herabhängenden messmarkengekennzeichneten Kabel (6) einstellbar ist.
Gewässeruntersuchungssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messmarken auf dem Mantel des Kabels (6) vorzugsweise wasserunlösliche, in regelmäßigen Abständen (d) aufgebrachte Lichtreflexionsmarken (81) darstellen, die aus Farbringen bestehen, wobei je nach vorgegebener Genauigkeit der Tauchtiefenwertermittlung der Abstand (d) der Farbringe zueinander frei wählbar ist.
Gewässeruntersuchungssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Kabelrolle (6) als Sensor vorzugsweise eine Reflexionslichtschranke (92) montiert ist, die ihre Impulse per Funksignal an einen Zähler im Computer zur Basisstation (2) weiterleitet, wobei anhand des Zählers die Tauchtiefe (T) des Unterwasserkörpers (5) ermittelbar ist.
Gewässeruntersuchungssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle der tauchtiefenveränderbaren Kabelverbindung (6) eine teleskopartige, das Kabel enthaltende Verbindungseinrichtung zwischen dem Schwimmkörper (4) und dem Unterwasserkörper (5) ausgebildet ist.