DE112014000509T5 - Selbstgesteuerter Prüfplan - Google Patents

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Sekhar Soorianarayanan
Michael Christopher Domke
Thomas Lambdin
Jason Howard Messinger
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Abstract

Es ist ein Verfahren geschaffen, das ein Bestimmen eines momentanen Zustands innerhalb eines Prüfprozesses und Bestimmen eines ersten Teils eines Prüfprozesses, der dem momentanen Zustand innerhalb des Prüfprozesses entspricht, enthält, wobei der Prüfprozess mehrere Schritte aufweist, die einem Prüfprozess entsprechen. Das Verfahren enthält ferner ein Präsentieren einer ersten Anweisungshilfe, die dem ersten Teil zugeordnet ist, und automatisches Präsentieren einer zweiten Anweisungshilfe, die einem zweiten Teil des Prüfprozesses entspricht, wenn der momentane Zustand dem zweiten Teil entspricht.

Description

  • HINTERGRUND
  • Der hierin offenbarte Gegenstand betrifft die Durchführung einer Überprüfung. Insbesondere betrifft der hierin offenbarte Gegenstand die Bereitstellung selbststeuernder Prüfanweisungen auf der Basis eines erkannten momentanen Prüfschrittes, so dass auf diese Weise die Anzahl manueller Interventionen durch einen Prüfer oder einen anderen Bediener reduziert wird.
  • Bestimmte Ausrüstung und Einrichtungen, wie beispielsweise Energieerzeugungsausrüstung und -einrichtungen, Öl- und Gasausrüstung und -einrichtungen, Luftfahrtausrüstung und -einrichtungen, Herstellungsanlagen und -einrichtungen und dergleichen, umfassen mehrere in Wechselbeziehung stehende Systeme und Prozesse. Zum Beispiel können Energieerzeugungsanlagen Turbinensysteme und Prozesse zum Betreiben und Instandhalten der Turbinensysteme enthalten. Ebenso können Öl- und Gasbetriebe Rückgewinnungssysteme und Verarbeitungsausrüstung für kohlenstoffhaltigen Brennstoff enthalten, die über Rohrleitungen miteinander verbunden sind. In ähnlicher Weise können Luftfahrtsysteme Flugzeuge und Wartungshangars umfassen, die zur Aufrechterhaltung der Flugtauglichkeit und zur Bereitstellung einer Unterstützung zur Instandhaltung nützlich sind. Während eines Betriebs der Ausrüstung kann sich die Ausrüstung verschlechtern, unerwünschten Bedingungen, wie beispielsweise Korrosion, Verschleiß und Abnutzung usw. begegnen, die möglicherweise die gesamte Effektivität der Ausrüstung beeinflussen können. Bestimmte Inspektionsmethoden, wie beispielsweise zerstörungsfreie Inspektionsmethoden oder zerstörungsfreie Prüf(NDT)-Methoden können verwendet werden, um unerwünschte Zustände der Ausrüstung zu detektieren.
  • In einem herkömmlichen NDT-System können Daten mit anderen NDT-Betreibern oder anderem NDT-Personal unter Verwendung von tragbaren Speichervorrichtungen, Papier oder über das Telefon ausgetauscht werden. An sich kann die Zeitdauer, um Daten zwischen dem NDT-Personal auszutauschen, weitgehend von der Geschwindigkeit abhängen, mit der die physikalische tragbare Speichervorrichtung zu ihrem Ziel physisch gesandt wird. Demgemäß würde es z.B. vorteilhaft sein, die Datenaustauschfähigkeiten des NDT-Systems zu verbessern, um vielfältige Systeme und Ausrüstung effizienter zu prüfen und zu inspizieren. NDT bezieht sich auf die Untersuchung eines Objektes, Materials oder Systems, ohne die künftige Nutzbarkeit zu reduzieren. Insbesondere können NDT-Prüfungen verwendet werden, um die Integrität eines Produktes unter Verwendung zeitkritischer Prüfdaten, die ein bestimmtes Produkt betreffen, zu bestimmen. Zum Beispiel können NDT-Prüfungen den „Verschleiß und die Abnutzung“ eines Produktes über einen bestimmten Zeitraum hinweg beobachten.
  • Derzeit sind viele Formen der NDT bekannt. Zum Beispiel ist die wahrscheinlich üblichste NDT-Methode die visuelle Untersuchung. Während einer visuellen Untersuchung kann eine Prüfperson z.B. einfach visuell ein Objekt hinsichtlich sichtbarer Mängel inspizieren. Alternativ können visuelle Inspektionen unter Verwendung optischer Technologien, wie beispielsweise einer Computer geführten Kamera, eines Boroskops, etc., durchgeführt werden. Radiografie ist eine andere Form der NDT. Radiografie betrifft die Verwendung einer Strahlung (z.B. Röntgenstrahlen und/oder Gammastrahlen) zur Detektion von Dicken- und/oder Dichteänderungen an einem Produkt, die einen Defekt in dem Produkt kennzeichnen können. Ferner betrifft die Ultraschallprüfung eine Aussendung von Hochfrequenz-Schallwellen in ein Produkt hinein, um Veränderungen und/oder Mängel an dem Produkt zu detektieren. Unter Verwendung einer Puls-Echo-Technik wird Schall in das Produkt eingeleitet, und Echos werden von den Mängeln zu einem Empfänger zurückgeschickt, die anzeigen, dass der Mangel existiert. Es existieren andere Formen der NDT. Um zum Beispiel einige wenige zu nennen, Magnetpulverprüfung, Farbeindringprüfung, elektromagnetische Prüfung, Leckageprüfung und Schallemissionsprüfung.
  • Häufig können Produktinspektionen aufgrund der komplexen Natur des getesteten Produktes ziemlich komplex sein. Zum Beispiel sind Flugzeuge sehr komplexe Maschinen, bei denen Sicherheits- und Inspektionsstandards außerordentlich wichtig sind. Das Flugzeug Boeing 770 kann so viele wie 3 Mio. Teile haben. Demgemäß wird eine enorme Menge an Zeit und Aufwand aufgebracht, um diese Flugzeuge regelmäßig zu inspizieren. Ferner können historische Daten, die frühere Inspektionen betreffen, verwendet werden, um Inspektionsergebnisse zu vergleichen und einander gegenüberzustellen, um Trenddaten zu verstehen. Ferner können Prüfdaten für eine gesamte Flotte von Produkten (z.B. eine Flotte von Boeings 777) für Prüfzwecke nützlich sein, wie dies auch Referenzmaterialien, die durch einen Hersteller oder von einer anderen Quelle bereitgestellt werden, sein können. Wie erkannt werden kann, können in dem Prüfprozess riesige Datenmengen erfasst und verwendet werden. Diese Daten können von vielen Quellen bezogen werden und können für eine genaue Prüfung wichtig sein.
  • Bedauerlicherweise kann ein schrittweises Durchlaufen eines Prüfprozesses in herkömmlichen Prüfsystemen vorwiegend ein manueller Prozess sein, der auf manuelle Interaktionen von einem Prüfer oder einem anderen Bediener antwortet. Diese manuellen Interaktionen können dem Prüfer unzumutbare Belastung auferlegen, was die Anzahl der manuellen Prozesse, die der Prüfer beenden kann, begrenzt. Demgemäß sind verbesserte Systeme und Verfahren zur automatischen Steuerung eines Prüfplans erwünscht.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Bestimmte Ausführungsformen, die dem Umfang der ursprünglich beanspruchten Erfindung entsprechen, sind nachstehend kurz zusammengefasst. Diese Ausführungsformen sollen den Umfang der beanspruchten Erfindung nicht beschränken, sondern sind lediglich dazu vorgesehen, eine kurze Zusammenfassung möglicher Formen der Erfindung zu liefern. In der Tat kann die Erfindung vielfältige Formen einnehmen, die den nachstehend erläuterten Ausführungsformen ähnlich sein oder sich von diesen unterscheiden können.
  • In einer Ausführungsform ist ein Verfahren geschaffen. Das Verfahren enthält ein Bestimmen eines momentanen Zustands in einem Prüfprozess und Bestimmen eines ersten Teils eines Prüfprozesses, der dem momentanen Zustand in dem Prüfprozess entspricht, wobei der Prüfprozess mehrere Schritte aufweist, die einem Prüfprozess entsprechen. Das Verfahren enthält ferner ein Präsentieren einer ersten Anweisungshilfe im Zusammenhang mit dem ersten Teil und automatisches Präsentieren einer zweiten Anweisungshilfe, die einem zweiten Teil des Prüfprozesses entspricht, wenn der momentane Zustand dem zweiten Teil entspricht.
  • In einer zweiten Ausführungsform ist ein System geschaffen. Das System enthält eine Positionserkennungslogik, die maschinenlesbare Anweisungen aufweist und eingerichtet ist, um eine momentane Position eines Teils einer Prüfausrüstung im Verhältnis zu einem gerade geprüften Objekt zu identifizieren, und eine Schritterkennungslogik, die maschinenlesbare Anweisungen aufweist und eingerichtet ist, um einen bestimmten Teil eines Prüfprozesses, der der momentanen Position zugeordnet ist, zu bestimmen. Das System enthält ferner eine Präsentationshardware, die eingerichtet ist, um eine Anweisungshilfe, die dem bestimmten Teil zugeordnet ist, zu präsentieren, und wenigstens einen Prozessor, der eingerichtet ist, um die Positionserkennungslogik, die Schritterkennung und eine Steuerung der Präsentationshardware oder eine beliebige Kombination von diesen zu implementieren.
  • In einer dritten Ausführungsform ist ein greifbares, nicht transitorisches maschinenlesbares Medium, das maschinenlesbare Anweisungen aufweist, geschaffen. Die Anweisungen sind eingerichtet, um eine momentane Position eines Teils einer Prüfausrüstung im Verhältnis zu einem gerade geprüften Objekt zu identifizieren und um einen bestimmten Teil eines Prüfprozesses, der der momentanen Position zugeordnet ist, zu bestimmen. Die Anweisungen sind ferner eingerichtet, um Prüfdaten unter Verwendung der Prüfausrüstung zu erfassen und um eine Kennzeichnung des bestimmten Teils den Prüfdaten zuzuordnen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Diese und weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser verstanden, wenn die folgende detaillierte Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gelesen wird, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile überall in den Zeichnungen repräsentieren, worin zeigen:
  • 1 ein Blockschaltbild, das eine Ausführungsform eines verteilten Systems zur zerstörungsfreien Prüfung (NDT, Non-Destructive Testing) veranschaulicht, das eine mobile Vorrichtung enthält;
  • 2 ein Blockschaltbild, das weitere Details einer Ausführungsform des verteilten NDT-Systems nach 1 veranschaulicht;
  • 3 eine Vorderansicht, die eine Ausführungsform eines Boroskopsystems 14, das mit der mobilen Vorrichtung nach 1 kommunikationsmäßig verbunden ist, und eine „Cloud“ („Wolke“) veranschaulicht;
  • 4 eine Darstellung einer Ausführungsform eines Schwenk/Neig/Zoom(PTZ, Pan-Tilt-Zoom)-Kamerasystems, das mit der mobilen Vorrichtung nach 1 kommunikationsmäßig verbunden ist;
  • 5 ein Flussdiagramm, das eine Ausführungsform eines Prozesses veranschaulicht, der bei der Verwendung des verteilten NDT-Systems zur Planung, Inspektion, Analyse, zum Bericht über und zum Austausch von Daten, wie beispielsweise Inspektionsdaten, nützlich ist;
  • 6 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines Informationsflusses durch einen drahtlosen Kanal;
  • 7 ein Flussdiagramm, das einen Prozess zur Selbststeuerung eines Prüfplans unter Verwendung eines Teils einer Prüfausrüstung gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht;
  • 8 eine schematische Darstellung eines Teils einer Prüfausrüstung, der bei der selbstgesteuerten Prüfung verwendet werden kann, gemäß einer Ausführungsform; und
  • 9 ein Beispiel eines Prüfsystems, das zur Ermöglichung einer selbstgesteuerten Prüfung fähig ist, gemäß einer Ausführungsform.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Nachstehend sind eine oder mehrere spezielle Ausführungsformen beschrieben. In dem Bemühen, eine konzise Beschreibung dieser Ausführungsformen zu liefern, können gegebenenfalls nicht alle Merkmale einer tatsächlichen Implementierung in der Beschreibung beschrieben sein. Es sollte erkannt werden, dass bei der Entwicklung einer jeden derartigen tatsächlichen Implementierung, wie in jedem Ingenieurs- oder Konstruktionsprojekt, zahlreiche implementationsspezifische Entscheidungen getroffen werden müssen, um spezielle Ziele der Entwickler, wie beispielsweise die Einhaltung systembezogener und unternehmensbezogener Randbedingungen, zu erreichen, die von einer Implementierung zur anderen variieren können. Außerdem sollte erkannt werden, dass ein derartiger Entwicklungsaufwand komplex und zeitaufwendig sein könnte, jedoch für Fachleute auf dem Gebiet, die den Nutzen dieser Offenbarung haben, nichtsdestoweniger eine Routine in Sachen Konstruktion, Fertigung und Herstellung darstellen würde.
  • Wenn Elemente verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorgestellt werden, sollen die Artikel „ein“, „eine“, „der“, „die“ und „das“ bedeuten, dass es ein oder mehrere der Elemente gibt. Die Ausdrücke „aufweisen“, „enthalten“ und „haben“ sollen im einschließlichen Sinne verstanden werden und bedeuten, dass es außer den aufgeführten Elementen zusätzliche Elemente geben kann.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können für vielfältige Inspektions- und Prüftechniken, einschließlich zerstörungsfreier Prüf(NDT)- oder Inspektionssysteme, gelten. In dem NDT-System können bestimmte Techniken, wie beispielsweise Boroskopinspektion, Schweißnahtprüfung, visuelle Inspektionen aus der Ferne, Röntgeninspektion, Ultraschallinspektion, Wirbelstrominspektion und dergleichen, verwendet werden, um vielfältige Zustände zu analysieren und zu detektieren, zu denen einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, Korrosion, Geräteverschleiß und -abnutzung, Rissbildung, Leckagen und dergleichen gehören. Die hierin beschriebenen Techniken sorgen für verbesserte NDT-Systeme, die sich für eine Boroskopinspektion, visuelle Inspektion aus der Ferne, Röntgeninspektion, Ultraschallinspektion und/oder Wirbelstrominspektion eignen, wobei sie eine verbesserte Datenerfassung, Datenanalyse, verbesserte Inspektions-/Prüfprozesse und NDT-Kooperationstechniken ermöglichen.
  • Die hierin beschriebenen verbesserten NDT-Systeme können Prüfmittel enthalten, die drahtlose Leitungskanäle verwenden, die sich zur kommunikationsmäßigen Kopplung der Prüfmittel mit mobilen Vorrichtungen, wie beispielsweise Tablets, Smartphones und Brillen für erweiterte Realität (Augmented Reality), mit Rechenvorrichtungen, wie beispielsweise Notebooks, Laptops, Workstations, Personalcomputer, und mit „Cloud“-Rechensystemen, wie beispielsweise Cloud-basierten NDT-Ökosystemen, Cloud-Analytik, Cloud-basierten Zusammenarbeits- und Arbeitsablaufsystemen, verteilten Rechensystemen, Expertensystemen und/oder wissensbasierten Systemen, eignen. In der Tat können die hierin beschriebenen Techniken für eine verbesserte NDT-Datenerfassung, -analyse und Datenverteilung sorgen, so dass damit die Erfassung unerwünschter Zustände verbessert, Instandhaltungsaktivitäten verstärkt und Investitionsrentabilität (ROI) von Einrichtungen und Geräten erhöht werden.
  • In einer Ausführungsform kann ein Tablet mit der NDT-Prüfvorrichtung (z.B. einem Boroskop, einer transportablen Schwenk/Neig/Zoom-Kamera, Wirbelstromvorrichtung, Röntgen-Inspektionsvorrichtung, Ultraschall-Inspektionsvorrichtung), wie beispielsweise einer NDT-Prüfvorrichtung MENTORTM, die von General Electric Company, aus Schenectady, New York, verfügbar ist, kommunikationsmäßig verbunden sein und verwendet werden, um z.B. verbesserte drahtlose Anzeigefähigkeiten, Fernsteuerung, Datenanalytik und/oder Datenkommunikationen zu der NDT-Inspektionsvorrichtung zu ermöglichen. Obwohl andere mobile Vorrichtungen verwendet werden können, ist die Verwendung des Tablets jedoch insofern geeignet, da das Tablet für eine größere, eine höhere Auflösung aufweisende Anzeige, leistungsstärkere Prozessorkerne, einen vergrößerten Speicher und eine verbesserte Batterielebensdauer sorgen kann. Demgemäß kann das Tablet bestimmte Probleme, wie beispielsweise die Ermöglichung einer verbesserten Datenvisualisierung, Verbesserung der durch Manipulation herbeigeführten Steuerung der Prüfvorrichtung und Erweiterung der gemeinsamen Nutzung auf mehrere externe Systeme und Einheiten ermöglichen.
  • Unter Berücksichtigung des Vorstehenden ist die vorliegende Offenbarung auf eine gemeinsame Nutzung von Daten gerichtet, die von dem NDT-System und/oder einer Steuerung von Anwendungen und/oder von Vorrichtungen in dem NDT-System akquiriert werden. Allgemein können von dem NDT-System erzeugte Daten automatisch zu verschiedenen Menschen oder Gruppen von Menschen unter Verwendung von hierin offenbarten Techniken verteilt werden. Außerdem kann ein Inhalt, der durch eine Anwendung angezeigt wird, die verwendet wird, um Vorrichtungen in dem NDT-System zu überwachen und/oder zu steuern, zwischen Einzelnen ausgetauscht werden, um eine virtuelle Kooperationsumgebung zur Überwachung und Steuerung der Vorrichtungen in dem NDT-System zu schaffen.
  • Zur Einführung, und indem nun auf 1 Bezug genommen wird, zeigt die Figur ein Blockschaltbild einer Ausführungsformen eines verteilten NDT-Systems 10. In der dargestellten Ausführungsform kann das verteilte NDT-System 10 eine oder mehrere NDT-Inspektionsvorrichtungen 12 enthalten. Die NDT-Inspektionsvorrichtungen 12 können in wenigstens zwei Kategorien unterteilt werden. In einer Kategorie, wie in 1 dargestellt, können die NDT-Inspektionsvorrichtungen 12 Vorrichtungen enthalten, die zur visuellen Inspektion vielfältiger Geräte und Umgebungen geeignet sind. In einer weiteren Kategorie, die in größeren Einzelheiten in Bezug auf 2 unten beschrieben ist, können die NDT-Vorrichtungen 12 Vorrichtungen enthalten, die für Alternativen zu visuellen Inspektionsmodalitäten, wie beispielsweise Röntgen-Inspektionsmodalitäten, Wirbelstrom-Inspektionsmodalitäten und/oder Ultraschall-Inspektionsmodalitäten, sorgen.
  • In der dargestellten Kategorie nach 1 gemäß dem ersten Beispiel können die NDT-Inspektionsvorrichtungen 12 ein Boroskop 14 mit einem oder mehreren Prozessoren 15 und einem Speicher 17 und eine transportable Schwenk/Neig/Zoom(PTZ)-Kamera 16 mit einem oder mehreren Prozessoren 19 und einem Speicher 21 enthalten. In dieser ersten Kategorie der visuellen Inspektionsvorrichtungen können das Boroskop 14 und die PTZ-Kamera 16 verwendet werden, um z.B. eine Turbomaschine 18 und eine Einrichtung oder einen Einsatzort 20 zu inspizieren. Wie veranschaulicht, können das Boroskop 14 und die PTZ-Kamera 16 mit einer mobilen Vorrichtung 22 kommunikationsmäßig verbunden sein, die ebenfalls einen oder mehrere Prozessoren 23 und einen Speicher 25 aufweist. Die mobile Vorrichtung 22 kann z.B. ein Tablet, ein Mobiltelefon (Smartphone), ein Notebook, einen Laptop oder eine beliebige sonstige mobile Rechenvorrichtung enthalten. Die Verwendung eines Tablets ist jedoch insofern geeignet, als das Tablet für eine gute Balance zwischen Bildschirmgröße, Gewicht, Rechenleistung und Batterielebensdauer sorgt. Demgemäß kann die mobile Vorrichtung 22 in einer Ausführungsform das vorstehend erwähnte Tablet MENTORTM sein, das von der General Electric Company aus Schenectady, New York, verfügbar ist, und eine Berührungsbildschirmeingabe ermöglicht. Die mobile Vorrichtung 22 kann mit den NDT-Inspektionsvorrichtungen 12, wie beispielsweise dem Boroskop 14 und/oder der PTZ-Kamera 16, über vielfältige drahtlose oder drahtgebundene Leitungen bzw. Kanäle kommunikationsmäßig verbunden sein. Z.B. können die drahtlosen Kanäle WiFi (z.B. Institute of Electrical and Electronics Engineers [IEEE] 802.11X), Mobiltelefonkanäle (z.B. high speed packet access [HSPA], HSPA+, long term evolution [LTE], WiMax), Nahfeldkommunikationen (NFC), Bluetooth, personal area networks (PANs) und dergleichen umfassen. Die drahtlosen Kanäle können vielfältige Kommunikationsprotokolle, wie beispielsweise TCP/IP, UDP, SCTP, socket layers und dergleichen verwenden. In manchen Ausführungsformen können die drahtlosen oder drahtgebundenen Kanäle sichere Schichten, wie beispielsweise secure socket layers (SSL), virtual private network (VPN)-Schichten, verschlüsselte Schichten, Schichten mit Anforderung zur Authentifizierung über Schlüssel, Token-Authentifizierungsschichten und dergleichen, enthalten. Drahtgebundene Kanäle können proprietäre Kabelverbindungen, RJ45-Kabelverbindungen, Koaxialkabel, faseroptische Kabel und dergleichen enthalten.
  • Zusätzlich oder alternativ kann die mobile Vorrichtung 22 mit den NDT-Inspektionsvorrichtungen 12, wie beispielsweise dem Boroskop 14 und/oder der PTZ-Kamera 16, über die „Cloud“ („Wolke“) 24 kommunikationsmäßig verbunden sein. In der Tat kann die mobile Vorrichtung 22 die Rechen- und Kommunikationstechniken der Cloud 24 (z.B. Cloud-Rechennetzwerk), einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, HTTP, HTTPS, TCP/IP, servicebasierter Architektur(SOA)-Protokolle (z.B. simple object access protocol [SOAP], Webdienst-Beschreibungssprachen (WSDLs)) nutzen, um mit den NDT-Inspektionsvorrichtungen 12 von einem beliebigen geographischen Ort aus, einschließlich geographischer Orte, die sich von der physikalischen Stelle, die gerade inspiziert wird, entfernt befinden, verbunden zu sein. Ferner kann die mobile Vorrichtung 22 in einer Ausführungsform eine „Hotspot“-Funktionalität bereitstellen, bei der die mobile Vorrichtung 22 die Funktionalität eines drahtlosen Zugangspunktes (WAP) bereitstellen kann, die sich zur Verbindung der NDT-Inspektionsvorrichtungen 12 mit anderen Systemen in der Cloud 24, oder die mit der Cloud 24 verbunden sind (z.B. Computer, Laptop, virtuelle Maschine(n) [VM], Deskop, Workstation), eignet. Demgemäß kann eine Kooperation durch Ermöglichung von Mehrparteien-Arbeitsabläufen, -Datenerfassung und -Datenanalyse verbessert werden.
  • Z.B. kann ein Boroskopbediener 26 das Boroskop 14 an einer Stelle physisch manipulieren, während ein Bediener 28 der mobilen Vorrichtung die mobile Vorrichtung 22 verwenden kann, um mit dem Boroskop 14 an einer zweiten Stelle über Fernsteuerungstechniken verbunden zu sein und physisch das Boroskop 14 zu manipulieren. Die zweite Stelle kann sich in der Nähe der ersten Stelle befinden oder von der ersten Stelle geographisch entfernt sein. Ebenso kann ein Kamerabediener 30 die PTZ-Kamera 16 an einer dritten Stelle physisch betätigen, und der Bediener 28 der mobilen Vorrichtung kann die PTZ-Kamera 16 an einer vierten Stelle unter Verwendung der mobilen Vorrichtung 22 fernsteuern. Die vierte Stelle kann sich in der Nähe der dritten Stelle befinden oder von der dritten Stelle geographisch entfernt sein. Beliebige der und alle Steueraktionen, die durch die Bediener 26 und 30 durchgeführt werden, können zusätzlich durch den Bediener 28 über die mobile Vorrichtung 28 durchgeführt werden. Außerdem kann der Bediener 28 mit den Bedienern 26 und/oder 30 unter Verwendung der Vorrichtungen 14, 16 und 22 über Techniken, wie beispielsweise Voice Over IP (VOIP), virtuelle Whiteboards, Textnachrichten und dergleichen, kommunizieren. Durch Bereitstellung von Fernkooperationstechniken zwischen dem Bediener 28, dem Bediener 26 und dem Bediener 30 können die hierin beschriebenen Techniken verbesserte Arbeitsabläufe und erhöhte Ressourceneffizienzen ermöglichen. In der Tat können zerstörungsfreie Prüfprozesse die Kommunikationsverbindung der Cloud 24 mit der mobilen Vorrichtung 22, den NDT-Inspektionsvorrichtungen 12 und externen Systemen, die mit der Cloud 24 verbunden sind, wirksam einsetzen.
  • In einem Betriebsmodus kann die mobile Vorrichtung 22 durch den Boroskopbediener 26 und/oder den Kamerabediener 30 betätigt werden, um z.B. eine größere Bildschirmanzeige, leistungsstärkere Datenverarbeitung sowie vielfältige Schnittstellentechniken wirksam einzusetzen, die durch die mobile Vorrichtung 22 bereitgestellt werden, wie in größeren Einzelheiten nachstehend beschrieben. In der Tat kann die mobile Vorrichtung 22 neben oder zusammen mit den Vorrichtungen 14 und 16 durch die jeweiligen Bediener 26 und 30 betätigt werden. Diese erhöhte Flexibilität sorgt für eine bessere Nutzung von Ressourcen, einschließlich menschlicher Ressourcen, und für verbesserte Inspektionsergebnisse.
  • Ob durch die Bediener 28, 26 und/oder 30 gesteuert, kann/können das Boroskop 14 und/oder die PTZ-Kamera 16 dazu verwendet werden, eine weite Vielfalt von Geräten und Einrichtungen visuell zu inspizieren. Z.B. kann das Boroskop 14 in mehrere Boroskopanschlüsse und andere Stellen der Turbomaschinen 18 eingeführt werden, um für eine Beleuchtung und visuelle Beobachtungen einer Anzahl von Komponenten der Turbomaschinen 18 zu sorgen. In der dargestellten Ausführungsform ist die Turbomaschine 18 als eine Gasturbine veranschaulicht, die sich zur Umsetzung von kohlenstoffhaltigem Brennstoff in mechanische Leistung eignet. Jedoch können andere Arten von Geräten bzw. Ausrüstungen, einschließlich Verdichter, Pumpen, Turbo-Expander, Windkraftanlagen, Wasserturbinen, industrieller Anlagen bzw. Geräten und/oder Wohneinrichtung, inspiziert werden. Die Turbomaschinen 18 (z.B. Gasturbine) können vielfältige Komponenten enthalten, die durch die hierin beschriebenen NDT-Inspektionsvorrichtungen 12 inspiziert werden können.
  • Unter Berücksichtigung des Vorstehenden kann es sinnvoll sein, bestimmte Komponenten von Turbomaschinen 18, die unter Verwendung der hierin offenbarten Ausführungsformen inspiziert werden können, zu erläutern. Z.B. können bestimmte Komponenten der in 1 dargestellten Turbomaschine 18 auf Korrosion, Erosion, Rissbildung, Leckagen, Schweißnahtprüfung usw. inspiziert werden. Mechanische Systeme, wie beispielsweise die Turbomaschine 18, erfahren während Betriebsbedingungen mechanische und thermische Belastungen, die periodische Inspektionen bestimmter Komponenten erfordern können. Während des Betriebs der Turbomaschine 18 kann ein Brennstoff, wie beispielsweise Erdgas oder Synthesegas, durch eine oder mehrere Brennstoffdüsen 32 zu der Turbomaschine 18 in eine Brennkammer 36 geleitet werden. Luft kann in die Turbomaschine 18 durch einen Lufteinlassabschnitt 38 eintreten und kann durch einen Verdichter 34 verdichtet werden. Der Verdichter 34 kann eine Reihe von Stufen 40, 42 und 44 enthalten, die die Luft verdichten. Jede Stufe kann einen oder mehrere Sätze stationärer Leitschaufeln 36 und Laufschaufeln 48 enthalten, die rotieren, um den Druck zunehmend zu erhöhen, um verdichtete Luft bereitzustellen. Die Laufschaufeln 48 können an umlaufenden Rädern 50 angebracht sein, die mit einer Welle 52 verbunden sind. Die verdichtete Auslassluft aus dem Verdichter 34 kann durch einen Diffusorabschnitt 56 aus dem Verdichter 34 austreten und kann in die Brennkammer 36 geleitet werden, um mit dem Brennstoff vermischt zu werden. Z.B. können die Brennstoffdüsen 32 ein Brennstoff-Luft-Gemisch in die Brennkammer 36 in einem geeigneten Verhältnis für eine optimale Verbrennung, optimale Emissionen, optimalen Brennstoffverbrauch und optimale Leistungsabgabe injizieren. In manchen Ausführungsformen kann die Turbomaschine 18 mehrere Brennkammern 36 enthalten, die in einer kreisringförmigen Anordnung angeordnet sind. Jede Brennkammer 36 kann heiße Verbrennungsgase in eine Turbine 54 leiten.
  • Wie dargestellt, enthält die Turbine 54 drei gesonderte Stufen 60, 62 und 64, die von einem Gehäuse 76 umgeben sind. Jede Stufe 60, 62 und 64 enthält einen Satz von Schaufeln oder Laufschaufeln 66, die mit einem jeweiligen Laufrad 68, 70 und 72 gekoppelt sind, die an einer Welle 74 angebracht sind. Während die heißen Verbrennungsgase eine Rotation der Turbinenschaufeln 66 bewirken, rotiert die Welle 74, um den Verdichter 74 und jedwede andere geeignete Last, wie beispielsweise einen elektrischen Generator, anzutreiben. Schließlich breitet die Turbomaschine 18 die Abgase aus und gibt die Abgase durch einen Auslassabschnitt 80 aus. Turbinenkomponenten, wie beispielsweise die Düsen 32, der Einlass 38, der Verdichter 34, die Leitschaufeln 46, die Laufschaufeln 48, die Laufräder 50, die Welle 52, der Diffusor 56, die Stufen 60, 62 und 64, die Laufschaufeln 66, die Welle 74, das Gehäuse 76 und der Auslass 80, können die offenbarten Ausführungsformen, wie beispielsweise die NDT-Inspektionsvorrichtungen 12, verwenden, um die Komponenten zu inspizieren und instandzuhalten.
  • Zusätzlich oder alternativ kann die PTZ-Kamera 16 an verschiedenen Stellen rings um die oder im Inneren der Turbomaschine 18 angeordnet sein und verwendet werden, um visuelle Beobachtungen dieser Stellen zu erzielen. Die PTZ-Kamera 16 kann zusätzlich eine oder mehrere Leuchten enthalten, die sich zur Beleuchtung gewünschter Stellen eignen, und kann ferner Zoom-, Schwenk- und Neigetechniken enthalten, wie sie nachstehend in Bezug auf 4 detaillierter beschrieben sind und die zur Ableitung von Beobachtungen rings um vielfältige schwer zu erreichende Bereiche nützlich sind. Das Boroskop und/oder die Kamera 16 kann bzw. können zusätzlich dazu verwendet werden, die Anlagen 20, wie beispielsweise eine Öl- und Gasanlage 20, zu inspizieren. Verschiedene Ausrüstungen, wie beispielsweise Öl- und Gasausrüstung 84, können visuell inspiziert werden, indem das Boroskop 14 und/oder die PTZ-Kamera 16 verwendet wird bzw. werden. Vorteilhafterweise können Stellen, wie beispielsweise das Innere von Rohren oder Leitungen 86, Stellen 88 unter Wasser (oder in einem Fluid) und schwer zu beobachtende Stellen, wie beispielsweise Stellen mit Kurven oder Biegungen 90, durch Verwendung der mobilen Vorrichtung 22 über das Boroskop 14 und/oder die PTZ-Kamera 16 inspiziert werden. Demgemäß kann der Bediener 28 der mobilen Vorrichtung die Ausrüstung 18, 84 und die Stellen 86, 88 und 90 sicherer und effizienter inspizieren und die Beobachtungen in Echtzeit oder nahezu in Echtzeit mit von den Inspektionsbereichen geografisch entfernten Stellen teilen. Es sollte verstanden werden, dass andere NDT-Inspektionsvorrichtungen 12 die hierin beschriebenen Ausführungsformen nutzen können, wie beispielsweise Fiberskope (z.B. gelenkig gelagertes Fiberskop, nicht gelenkig gelagertes Fiberskop) und ferngesteuerte Fahrzeuge (ROVs, remotely operated vehicles), einschließlich Rohrinspektionsroboter und Roboterkriechfahrzeuge.
  • Indem nun auf 2 Bezug genommen wird, zeigt die Figur ein Blockschaltbild einer Ausführungsform des verteilten NDT-Systems 10, das die zweite Kategorie von NDT-Inspektionsvorrichtungen 12 darstellt, die in der Lage sein können, für alternative Inspektionsdaten zu visuellen Inspektionsdaten zu sorgen. Z.B. kann die zweite Kategorie von NDT-Inspektionsvorrichtungen 12 eine Wirbelstrom-Inspektionsvorrichtung 92, eine Ultraschall-Inspektionsvorrichtung, wie beispielsweise ein Ultraschallprüfgerät 94, und eine Röntgenstrahl-Inspektionsvorrichtung, wie beispielsweise eine digitale Radiografievorrichtung 96, enthalten. Die Wirbelstrom-Inspektionsvorrichtung 92 kann einen oder mehrere Prozessoren 93 und einen Speicher 95 enthalten. Ebenso kann das Ultraschallprüfgerät 94 einen oder mehrere Prozessoren 97 und einen Speicher 104 enthalten. In ähnlicher Weise kann die digitale Radiografievorrichtung 96 einen oder mehrere Prozessoren 101 und einen Speicher 103 enthalten. Im Betrieb kann die Wirbelstrom-Inspektionsvorrichtung 92 durch einen Wirbelstrombediener 98 betätigt werden, während das Ultraschallprüfgerät 94 durch einen Ultraschallgerätbediener 100 betätigt werden kann und die digitale Radiografievorrichtung 96 durch einen Radiografiebediener 102 betätigt werden kann.
  • Wie dargestellt, können die Wirbelstrom-Inspektionsvorrichtung 92, das Ultraschallprüfgerät 94 und die digitale Radiografieinspektionsvorrichtung 96 mit der mobilen Vorrichtung 22 unter Verwendung drahtgebundener Leitungen oder drahtloser Kanäle, einschließlich der vorstehend in Bezug auf 1 erwähnten Leitungen bzw. Kanäle, kommunikationsmäßig verbunden sein. Zusätzlich oder alternativ können die Vorrichtungen 92, 94 und 96 mit der mobilen Vorrichtung 22 unter Verwendung der Cloud 24 verbunden sein, wobei z.B. das Boroskop 14 mit einem Mobilfunk-„Hotspot“ (drahtlosen Internetzugriffspunkt) verbunden sein und den Hotspot verwenden kann, um mit einem oder mehreren Experten bei der boroskopischen Inspektion und Analyse verbunden zu werden. Demgemäß kann der Bediener 28 der mobilen Vorrichtung verschiedene Aspekte von Betriebsweisen der Vorrichtungen 92, 94 und 96 unter Verwendung der mobilen Vorrichtung 22 von der Ferne aus steuern und kann mit den Bedienern 98, 100 und 102 über Sprache (z.B. Voice Over IP [VOIP], Datensharing (z.B. Whiteboard-Sitzung), Datenanalytik, Expertenunterstützung und dergleichen zusammenarbeiten, wie in größeren Einzelheiten hierin beschrieben.
  • Demgemäß kann es möglich sein, die visuelle Beobachtung verschiedener Ausrüstungen, wie beispielsweise eines Flugzeugsystems 104 und von Anlagen 106, mit Röntgenstrahlbeobachtungsmodalitäten, Ultraschallbeobachtungsmodalitäten und/ oder Wirbelstrombeobachtungsmodalitäten zu verbessern. Z.B. können das Innere und die Wände von Rohren 108 auf Korrosion und/oder Erosion untersucht werden. Ebenso können Hindernisse oder unerwünschtes Wachstum im Inneren der Rohre 108 unter Verwendung der Vorrichtungen 92, 94 und/oder 96 detektiert werden. In ähnlicher Weise können Spalte oder Risse 110, die sich im Inneren bestimmter Eisen- und Nichteisenmaterialien 112 befinden, beobachtet werden. Außerdem können die Verfügbarkeit und Funktionsfähigkeit von Teilen 114, die im Inneren einer Komponente 116 eingesetzt sind, verifiziert werden. In der Tat kann unter Verwendung der hierin beschriebenen Techniken eine verbesserte Inspektion von Ausrüstung und Komponenten 104, 108, 112 und 116 erzielt werden. Z.B. kann die mobile Vorrichtung 22 verwendet werden, um mit den Vorrichtungen 14, 16, 92, 94 und 96 verbunden zu werden und eine Fernsteuerung von diesen zu ermöglichen.
  • 3 zeigt eine Vorderansicht des Boroskops 14, das mit der mobilen Vorrichtung 22 und der Cloud 24 gekoppelt ist. Demgemäß kann das Boroskop 14 Daten zu einer beliebigen Anzahl von Vorrichtungen liefern, die mit der Cloud 24 verbunden sind oder sich innerhalb der Cloud 24 befinden. Wie vorstehend erwähnt, kann die mobile Vorrichtung 22 verwendet werden, um Daten von dem Boroskop 14 zu empfangen, das Boroskop 14 aus der Ferne zu steuern oder eine Kombination von diesen. In der Tat ermöglichen die hierin beschriebenen Techniken z.B. die Übertragung vielfältiger Daten von dem Boroskop 14 zu der mobilen Vorrichtung 22, einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, von Bildern, Video und Sensormesswerten, wie beispielsweise Temperatur, Druck, Durchfluss, Spiel (z.B. Messung zwischen einer stationären Komponenten und einer rotierenden Komponente) und Abstandsmesswerte. Ebenso kann die mobile Vorrichtung 22 Steuerungsanweisungen, Umprogrammierungsanweisungen, Konfigurationsanweisungen und dergleichen übertragen, wie in größeren Einzelheiten nachstehend beschrieben.
  • Wie dargestellt, enthält das Boroskop 14 ein Einführungsrohr 118, das sich zur Einführung in vielfältige Stellen, beispielsweise im Inneren der Turbomaschine 18, der Ausrüstung 84, der Rohre oder Leitungen 86, in Unterwasser-Stellen 88, Kurven oder Biegungen 90, verschiedene Stellen im Inneren oder außerhalb des Luftfahrtsystems 104, dem Innenraum des Rohres 108 usw. eignet. Das Einführungsrohr 118 kann einen Kopfendabschnitt 120, einen Gelenkabschnitt 122 und einen Leitungsabschnitt 124 enthalten. In der dargestellten Ausführungsform kann der Kopfendabschnitt 120 eine Kamera 126, eine oder mehrere Leuchten 128 (z.B. LEDs) und Sensoren 130 enthalten. Wie vorstehend erwähnt, kann die Boroskopkamera 126 Bilder und Video, die sich zur Inspektion eignen, liefern. Die Leuchten 128 können verwendet werden, um für eine Beleuchtung zu sorgen, wenn das Kopfende 120 an Stellen mit wenig Licht oder ohne Licht angeordnet ist.
  • Während des Gebrauchs kann der Gelenkabschnitt 122 z.B. durch die mobile Vorrichtung 22 und/oder einen physischen Joystick 131, der an dem Boroskop 14 angeordnet ist, gesteuert werden. Die Gelenkabschnitte 122 können in verschiedenen Dimensionen gesteuert oder „gebogen“ werden. Z.B. kann der Gelenkabschnitt 122 eine Bewegung des Kopfendes 120 in einer X-Y-Ebene, X-Z-Ebene und/oder Y-Z-Ebene der dargestellten XYZ-Achsen 133 ermöglichen. In der Tat kann/können der physische Joystick 131 und/oder die mobile Vorrichtung 22 beide alleine oder in Kombination miteinander verwendet werden, um Steuerungsaktionen zu ermöglichen, die sich zur Anordnung des Kopfendes 120 unter vielfältigen Winkeln, wie beispielsweise dem dargestellten Winkel α, eignen. Auf diese Weise kann das Boroskopkopfende 120 positioniert werden, um gewünschte Stellen visuell zu inspizieren. Die Kamera 126 kann dann z.B. ein Video 134 aufnehmen, das auf einem Bildschirm 135 des Boroskops 14 und einem Bildschirm 137 der mobilen Vorrichtung 22 angezeigt werden kann und durch das Boroskop 14 und/oder die mobile Vorrichtung 22 aufgezeichnet werden kann. In einer Ausführungsform können die Bildschirme 135 und 137 Multi-Berührungsbildschirme sein, die kapazitive Techniken, resistive Techniken, Infrarot-Gitter-Techniken und dergleichen nutzen, um die Berührung eines Eingabestiftes und/oder eines oder mehrerer menschlicher Finger zu detektieren. Zusätzlich oder alternativ können Bilder und/oder das Video 134 in die Cloud 24 übertragen werden.
  • Es können andere Daten, zu denen einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, Daten des Sensors 130 gehören, zusätzlich durch das Boroskop 14 übertragen und/oder aufgezeichnet werden. Die Daten des Sensors 130 können Temperaturdaten, Abstandsdaten, Spieldaten (z.B. den Abstand zwischen einer rotierenden und einer stationären Komponente), Durchflussdaten und dergleichen enthalten. In manchen Ausführungsformen kann das Boroskop 14 mehrere Ersatzspitzen 136 enthalten. Z.B. können die Ersatzspitzen wiedererlangbare Spitzen, wie beispielsweise Schlingen, magnetische Spitzen, Greiferspitzen und dergleichen, enthalten. Die Ersatzspitzen 136 können zusätzlich Reinigungs- und Hindernisbeseitigungswerkzeuge, wie beispielsweise Drahtbürsten, Drahtschneider und dergleichen, enthalten. Die Spitzen 136 können zusätzlich Spitzen mit unterschiedlichen optischen Eigenschaften, wie beispielsweise Brennweite, stereoskopische Ansichten, dreidimensionale (3D-)Phasenansichten, Schattenansichten und dergleichen, enthalten. Zusätzlich oder alternativ kann das Kopfende 120 ein abnehmbares und austauschbares Kopfende 120 enthalten. Demgemäß können mehrere Kopfenden 120 mit verschiedenen Durchmessern bereitgestellt werden, und das Einführungsrohr 118 kann in einer Anzahl von Stellen mit Öffnungen von ungefähr 1 mm bis 10 mm oder mehr angeordnet werden. In der Tat kann eine weite Vielfalt von Ausrüstungen und Anlagen inspiziert werden, und die Daten können über die mobile Vorrichtung 22 und/oder die Cloud 24 geteilt werden.
  • 4 zeigt eine Perspektivansicht einer Ausführungsform der transportablen PTZ-Kamera 16, die mit der mobilen Vorrichtung 22 und mit der Cloud 24 kommunikationsmäßig verbunden ist. Wie vorstehend erwähnt, kann/können die mobile Vorrichtung 22 und/oder die Cloud 24 von der Ferne aus die PTZ-Kamera 16 manipulieren, um die PTZ-Kamera 16 zu positionieren, um die gewünschte Ausrüstung und die gewünschten Stellen zu betrachten. In dem dargestellten Beispiel kann die PTZ-Kamera 16 um die Y-Achse herum geneigt und gedreht werden. Z.B. kann die PTZ-Kamera 16 unter einem Winkel β zwischen ungefähr 0° bis 180°, 0° bis 270°, 0° bis 360° oder mehr rings um die Y-Achse gedreht werden. Ebenso kann die PTZ-Kamera 16 z.B. um die Y-X-Ebene bei einem Winkel γ von ungefähr 0° bis 100°, 0° bis 120°, 0° bis 150° oder mehr in Bezug auf die Y-Achse geneigt werden. Die Leuchten 138 können ähnlich gesteuert werden, um z.B. aktiviert oder deaktiviert zu werden und um eine Beleuchtungsstärke (z.B. Lux) auf einen gewünschten Wert zu erhöhen oder zu verringern. Sensoren 140, wie beispielsweise ein Laser-Entfernungsmesser, können ebenfalls an der PTZ-Kamera 16 montiert und zur Messung eines Abstands für bestimmte Objekte geeignet sein. Es können andere Sensoren 140, einschließlich Langbereichs-Temperatursensoren (z.B. Infrarottemperatursensoren), Drucksensoren, Strömungssensoren, Abstandssensoren und dergleichen, verwendet werden.
  • Die PTZ-Kamera 16 kann z.B. durch Verwendung eines Schafts 142 zu einer gewünschten Stelle befördert werden. Der Schaft 142 ermöglicht dem Kamerabediener 30, die Kamera zu bewegen und die Kamera z.B. innerhalb der Stellen 86, 108, unter Wasser 88, in gefährlichen (z.B. Gefahrgut-)Stellen und dergleichen zu positionieren. Außerdem kann der Schaft 142 verwendet werden, um die PTZ-Kamera 16 dauerhafter zu sichern, indem der Schaft 142 auf einer permanenten oder quasi permanenten Halterung montiert wird. Auf diese Weise kann die PTZ-Kamera 16 transportiert und/oder an einer gewünschten Stelle gesichert werden. Die PTZ-Kamera 16 kann dann z.B. unter Verwendung drahtloser Techniken Bilddaten, Videodaten, Daten des Sensors 140 und dergleichen zu der mobilen Vorrichtung 22 und/oder der Cloud 24 übertragen. Demgemäß können von der PTZ-Kamera 16 empfangene Daten in der Ferne analysiert und verwendet werden, um den Zustand und die Eignung von Operationen für gewünschte Ausrüstung und Anlagen zu bestimmen. In der Tat können die hierin beschriebenen Techniken für einen umfassenden Inspektions- und Instandhaltungsprozess sorgen, der sich zur Planung, Inspektion, Analyse und/oder zum Austausch vielfältiger Daten eignet, indem die vorstehend erwähnten Vorrichtungen 12, 14, 16, 22, 92, 94, 96 und die Cloud 24 verwendet werden, wie dies in größeren Einzelheiten nachstehend in Bezug auf 5 beschrieben ist.
  • 5 zeigt ein Flussdiagramm einer Ausführungsform eines Prozesses 150, der sich zur Planung, Inspektion, Analyse und/oder zum Austausch vielfältiger Daten unter Verwendung der vorstehend erwähnten Vorrichtungen 12, 14, 16, 22, 92, 94, 96 und der Cloud 24 eignet. In der Tat können die hierin beschriebenen Techniken die Vorrichtungen 12, 14, 16, 22, 92, 94, 96 nutzen, um Prozesse, wie beispielsweise den dargestellten Prozess 150, zu ermöglichen, um effizienter vielfältige Ausrüstungen zu unterstützen und instandzuhalten. In manchen Ausführungsformen kann der Prozess 150 oder können Teile des Prozesses 150 in einem nicht transitorischen computerlesbaren Medium enthalten sein, das in einem Speicher, wie beispielsweise dem Speicher 15, 19, 23, 93, 97, 101 gespeichert ist, und durch einen oder mehrere Prozessoren, wie beispielsweise die Prozessoren, 17, 21, 25, 95, 99, 103, ausführbar sein.
  • In einem Beispiel kann der Prozess 150 Inspektionsund Instandhaltungsaktivitäten planen (Block 152). Daten, die unter Verwendung der Vorrichtungen 12, 14, 16, 22, 42, 44, 46 und anderen akquiriert werden, wie beispielsweise Flottendaten, die von einer Flotte der Turbomaschine 18, von Benutzern von Geräten/Anlagen (z.B. Serviceunternehmen für das Flugzeug 54) und/oder von Herstellern von Geräten/Anlagen akquiriert werden, können verwendet werden, um Instandhaltungs- und Inspektionsaktivitäten, effizientere Inspektionsschemata für die Maschinen zu planen, bestimmte Bereiche für eine detaillierte Inspektion zu markieren und dergleichen. Der Prozess 150 kann dann die Verwendung einer Einzelmodus- oder einer multimodalen Inspektion (Block 154) von gewünschten Anlagen und Ausrüstungen (z.B. der Turbomaschine 18) ermöglichen. Wie vorstehend erwähnt, kann die Inspektion (Block 154) eine beliebige einzelne oder beliebige mehrere der NDT-Inspektionsvorrichtungen 12 (z.B. das Boroskop 14, die PTZ-Kamera 16, die Wirbelstrom-Inspektionsvorrichtung 92, das Ultraschallprüfgerät 94, die digitale Radiografievorrichtung 96) verwenden, so dass folglich ein oder mehrere Inspektionsmodi (z.B. visuell, per Ultraschall, Wirbelstrom, Röntgenstrahl) bereitgestellt werden. In der dargestellten Ausführungsform kann die mobile Vorrichtung 22 dazu verwendet werden, die NDT-Inspektionsvorrichtungen 12 von der Ferne aus zu steuern, um durch die NDT-Inspektionsvorrichtungen 12 übertragene Daten zu analysieren, um für eine zusätzliche Funktionalität zu sorgen, die in den NDT-Inspektionsvorrichtungen 12 nicht enthalten ist, wie in größeren Einzelheiten hierin beschrieben, um Daten von den NDT-Inspektionsvorrichtungen 12 aufzuzeichnen und um die Inspektion (Block 154) z.B. unter Verwendung von menügesteuerten Inspektions-(MDI)Techniken, unter anderem, zu führen.
  • Ergebnisse der Inspektion (Block 154) können anschließend analysiert werden (Block 156), indem z.B. die NDT-Vorrichtung 12 verwendet wird, indem Inspektionsdaten zu der Cloud 24 übertragen werden, indem die mobile Vorrichtung 22 verwendet wird oder durch eine Kombination von diesen. Die Analyse kann eine technische Analyse umfassen, die zur Bestimmung der verbleibenden Lebensdauer für die Anlagen und/oder Ausrüstung, des Verschleißes und der Abnutzung, der Korrosion, Erosion und dergleichen nützlich ist. Die Analyse kann zusätzlich operationelle Forschungs-(OR-)Analyse umfassen, die verwendet wird, um für effizientere Teileersatzpläne, Instandhaltungspläne, Gerätenutzungspläne, Personaleinsatzpläne, neue Inspektionspläne und dergleichen zu sorgen. Die Analyse (Block 156) kann anschließend berichtet werden (Block 158), was einen oder mehrere Berichte 159 zur Folge hat, die Details über die durchgeführte Inspektion und Analyse und die erhaltenen Ergebnisse aufführen. Die Berichte 159 können anschließend z.B. unter Verwendung der Cloud 24, der mobilen Vorrichtung 22 und anderen Techniken, wie beispielsweise Arbeitsablaufaustauschtechniken, geteilt werden. In einer Ausführungsform kann der Prozess 150 iterativ sein, so dass folglich der Prozess 150 zu der Planung (Block 152) nach dem Austausch (Block 160) der Berichte 159 zurückspringen kann. Durch Bereitstellung von Ausführungsformen, die zur Verwendung der hierin beschriebenen Vorrichtungen (z.B. 12, 14, 16, 22, 92, 94, 96) nützlich sind, um zu planen, Daten zu inspizieren, zu analysieren, zu berichten und zu teilen, können die hierin beschriebenen Techniken eine effizientere Inspektion und Instandhaltung der Anlagen 20, 106 und der Ausrüstung 18, 104 ermöglichen. In der Tat kann der Transfer von Daten mehrerer Kategorien ermöglicht werden, wie in größeren Einzelheiten nachstehend in Bezug auf 6 beschrieben.
  • 6 zeigt ein Datenflussdiagramm, das eine Ausführungsform des Flusses verschiedener Datenkategorien zeigt, die von den NDT-Inspektionsvorrichtungen 12 (z.B. den Vorrichtungen 14, 16, 92, 94, 96) stammen und zu der mobilen Vorrichtung 22 und/oder der Cloud 24 übertragen werden. Wie vorstehend erwähnt, können die NDT-Inspektionsvorrichtungen 12 einen drahtlosen Kanal 162 verwenden, um die Daten zu übertragen. In einer Ausführungsform kann der drahtlose Kanal 112 WiFi (z.B. 802.11X), zelluläre Kanäle (z.B. HSPA, HSPA+, LTE, WiMax), NFC, Bluetooth, PANs und dergleichen verwenden. Die drahtlosen Kanäle 162 können vielfältige Kommunikationsprotokolle, wie beispielsweise TCP/IP, UDP, SCTP, Socket Layers und dergleichen, verwenden. In manchen Ausführungsformen kann der drahtlose Kanal 162 sichere Schichten, wie beispielsweise SSL, VPN-Schichten, verschlüsselte Schichten, Schichten mit Anforderung zur Authentifizierung durch Schlüssel, Token-Authentifizierungsschichten und dergleichen, enthalten. Demgemäß können Autorisierungsdaten 164 verwendet werden, um eine beliebige Anzahl von Autorisations- oder Login-Informationen bereitzustellen, die sich zur Paarung oder sonstigen Authentifizierung der NDT-Inspektionsvorrichtung 12 mit der mobilen Vorrichtung 22 und/oder der Cloud 24 eignen. Zusätzlich kann der drahtlose Kanal 162 abhängig z.B. von der derzeit verfügbaren Bandbreite und Latenzzeit Daten dynamisch komprimieren. Die mobile Vorrichtung 22 kann dann die Daten dekomprimieren und anzeigen. Kompressions-/Dekompressionstechniken können H.261, H.263, H.264, moving picture experts group (MPEG), MPEG-1, MPEG-2, MPEG-3, MPE-4, DivX und dergleichen umfassen.
  • In manchen Modalitäten (z.B. visuellen Modalitäten) können Bilder und Video unter Verwendung bestimmter der NDT-Inspektionsvorrichtungen 12 übertragen werden. Andere Modalitäten können ebenfalls Video, Sensordaten und dergleichen, die mit ihren jeweiligen Bildschirmen in Beziehung stehen oder darin enthalten sind, senden. Die NDT-Inspektionsvorrichtung 12 kann zusätzlich zur Erfassung von Bildern bestimmte Daten auf dem Bild überlagern, was zu einer informativeren Ansicht führt. Z.B. kann eine Boroskopspitzenkarte auf dem Video überlagert werden, die eine Annäherung der Anordnung einer Boroskopspitze während der Einführung zeigt, um so den Bediener 26 zu führen, um die Boroskopkamera 126 genauer zu positionieren. Die überlagerte Spitzenkarte kann ein Gitter mit vier Quadranten enthalten, und die Anordnung der Spitze 136 kann als ein Punkt in einem beliebigen Abschnitt oder an einer beliebigen Position im Innern der vier Quadranten angezeigt werden. Es können vielfältige Überlagerungen vorgesehen werden, wie in größeren Einzelheiten nachstehend beschrieben, einschließlich Messwertüberlagerungen, Menüüberlagerungen, Kommentierungsüberlagerungen und Objektidentifikationsüberlagerungen. Die Bild- und Videodaten, wie beispielsweise das Video 84, können anschließend gemeinsam mit den Überlagerungen angezeigt werden, die allgemein oben auf dem Bild und den Videodaten angezeigt werden.
  • In einer Ausführungsform können die Überlagerungen, das Bild und die Videodaten aus dem Bildschirm 135 durch „Screen Scraping“ ausgelesen und als Bildschirm-Scraping-Daten 166 übertragen werden. Die Bildschirm-Scraping-Daten 166 können anschließend auf der mobilen Vorrichtung 22 und anderen Anzeigevorrichtungen, die mit der Cloud 24 kommunikationsmäßig verbunden sind, angezeigt werden. Vorteilafterweise können die Bildschirm-Scraping-Daten 166 leichter angezeigt werden. Weil Pixel sowohl das Bild oder Video als auch Überlagerungen in demselben Einzelbild enthalten können, kann die mobile Vorrichtung 22 in der Tat die vorerwähnten Pixel einfach anzeigen. Die Bereitstellung der Screen-Scraping-Daten kann jedoch die Bilder mit den Überlagerungen vermengen, und es kann von Nutzen sein, die beiden (oder mehreren) Datenströme zu trennen. Z.B. können die gesonderten Datenströme (z.B. Bild- oder Videostrom, Überlagerungsstrom) ungefähr gleichzeitig übertragen werden, wodurch schnellere Datenübertragungen ermöglicht werden. Zusätzlich können die Datenströme gesondert analysiert werden, so dass auf diese Weise die Dateninspektion und -analyse verbessert werden.
  • Demgemäß können in einer Ausführungsform die Bilddaten und Überlagerungen in zwei oder mehrere Datenströme 168 und 170 getrennt werden. Der Datenstrom 168 kann nur Überlagerungen enthalten, während der Datenstrom 170 Bilder oder Video enthalten kann. In einer Ausführungsform können die Bilder oder kann das Video 170 mit den Überlagerungen 168 unter Verwendung eines Synchronisationssignals 172 synchronisiert werden. Z.B. kann das Synchronisationssignal Zeitsteuerungsdaten enthalten, die geeignet sind, um ein Einzelbild des Datenstroms 170 auf ein oder mehrere Datenelemente abzustimmen, die in dem Überlagerungsstrom 168 enthalten sind. In noch einer weiteren Ausführungsform können keine Synchronisationsdaten 172 verwendet werden. Stattdessen kann jedes Einzelbild oder Bild 170 eine eindeutige ID enthalten, und diese eindeutige ID kann auf ein oder mehrere der Überlagerungsdaten 168 abgestimmt und verwendet werden, um die Überlagerungsdaten 168 und die Bilddaten 170 zusammen anzuzeigen.
  • Die Überlagerungsdaten 168 können eine Spitzenkartenüberlagerung umfassen. Z.B. kann ein Gitter mit vier Quadraten (z.B. ein Quadrantengitter) gemeinsam mit einem Punkt oder Kreis angezeigt werden, der eine Position einer Spitze 136 repräsentiert. Diese Spitzenkarte kann somit aufzeigen, wie die Spitze 136 im Innern eines Objektes eingeführt wird. Ein erster Quadrant (oben rechts) kann aufzeigen, wie die Spitze 136 in eine obere rechte Ecke mit Blick nach unten axial in das Objekt hinein eingeführt wird, während ein zweiter Quadrant (oben links) aufzeigen kann, wie die Spitze 136 in eine obere linke Ecke mit Blick axial nach unten eingeführt wird, ein dritter Quadrant (unten links) die Spitze 136 darstellen kann, wie sie in eine untere linke Ecke eingeführt wird, und ein vierter Quadrant (unten rechts) die Spitze 136 darstellen kann, wie sie in eine untere rechte Ecke eingeführt wird. Demgemäß kann der Boroskopbediener 26 die Einführung der Spitze 136 leichter führen.
  • Die Überlagerungsdaten 168 können auch Messwertüberlagerungen enthalten. Z.B. können Messwerte, wie beispielsweise Länge, Punkt-zu-Linie, Tiefe, Fläche, Multisegmentlinie, Abstand, Schrägstellung und Kreismaß bereitgestellt werden, indem dem Benutzer ermöglicht wird, einen oder mehrere Cursorkreuze (z.B. „+“) oben auf einem Bild zu überlagern. In einer Ausführungsform kann eine Stereosonden(stereo probe)-Messspitze 136 oder eine Schattensonden(shadow probe)-Messspitze 136 bereitgestellt werden, die sich für Messungen im Innern von Objekten, einschließlich stereoskopischer Messungen und/oder durch Projektion eines Schattens auf ein Objekt, eignen. Durch Platzierung mehrerer Cursorsymbole (z.B. Cursorkreuze) über einem Bild können die Messwerte unter Verwendung stereoskopischer Techniken abgeleitet werden. Z.B. kann die Platzierung von zwei Cursorsymbolen für eine lineare Punkt-zu-Punkt-Messung (z.B. Länge) sorgen. Die Platzierung von drei Cursorsymbolen kann einen senkrechten Abstand von einem Punkt zu einer Linie (z.B. Punkt-zu-Linie) verschaffen. Die Platzierung von vier Cursorsymbolen kann einen senkrechten Abstand zwischen einer Oberfläche (wie unter Verwendung von drei Cursorn abgeleitet) und einem Punkt (dem vierten Cursor) oberhalb oder unterhalb der Oberfläche (z.B. Tiefe) verschaffen. Die Platzierung von drei oder mehreren Cursorn rings um ein Merkmal oder einen Defekt kann dann eine ungefähre Fläche der im Innern der Cursor enthaltenen Oberfläche ergeben. Die Platzierung von drei oder mehreren Cursorn kann auch eine Länge einer Multisegmentlinie, die jedem Cursor folgt, ermöglichen.
  • Ebenso können die Messwerte durch Projektion eines Schattens auf der Basis einer Beleuchtung und der resultierenden Schatten abgeleitet werden. Demgemäß kann die Positionierung des Schattens über dem Messbereich, eine anschließende Platzierung von zwei Cursorn so nahe wie möglich an dem Schatten als die äußersten Punkte einer gewünschten Messung die Ableitung des Abstandes zwischen den Punkten ergeben. Die Platzierung des Schattens über dem Messbereich und eine anschließende Platzierung von Cursorn an Ecken (z.B. beleuchteten Ecken) des gewünschten Messbereiches ungefähr in der Mitte eines horizontalen Schattens kann einen Schrägstellungsmesswert ergeben, der ansonsten als ein linearer (Punkt-zu-Punkt)-Messwert auf einer Oberfläche definiert ist, die zu der Sicht der Sonde 14 nicht senkrecht verläuft. Dies kann nützlich sein, wenn ein vertikaler Schatten nicht erhältlich ist.
  • Ebenso kann eine Positionierung eines Schattens über dem Messbereich und eine anschließende Platzierung eines Cursors auf einer erhöhten Oberfläche und eines zweiten Cursors auf einer vertieften Oberfläche die Ableitung der Tiefe oder eines Abstands zwischen einer Oberfläche und einem Punkt oberhalb oder unterhalb der Oberfläche ergeben. Die Positionierung des Schattens in der Nähe des Messbereiches und die anschließende Platzierung eines Kreises (z.B. eines Kreiscursors mit vom Benutzer auswählbarem Durchmesser, der auch als Kreismaß bezeichnet wird) in der Nähe des Schattens und über einem Defekt kann anschließend den ungefähren Durchmesser, Umfang und/oder die ungefähre Fläche des Defektes ableiten.
  • Die Überlagerungsdaten 168 können auch Kommentierungsdaten enthalten. Z.B. können Text und Grafik (z.B. Pfeilzeiger, Kreuze, geometrische Formen) oben auf einem Bild überlagert werden, um bestimmte Merkmale, wie beispielsweise einen „Oberflächenriss“, zu kommentieren. Außerdem kann eine Audio-Aufnahme durch die NDT-Inspektionsvorrichtung 12 aufgenommen und als eine Audio-Überlagerung bereitgestellt werden. Z.B. können eine Sprachkommentierung, Töne der einer Inspektion unterzogenen Ausrüstung und dergleichen auf einem Bild oder Video als Audio überlagert werden. Die Überlagerungsdaten 168, die von der mobilen Vorrichtung 22 und/oder der Cloud 24 empfangen werden, können anschließend mit vielfältigen Techniken wiedergegeben werden. Z.B. kann HTML5 oder können andere Auszeichnungssprachen (markup languages) verwendet werden, um die Überlagerungsdaten 168 anzuzeigen. In einer Ausführungsform kann/können die mobile Vorrichtung 22 und/oder die Cloud 24 für eine erste Benutzerschnittstelle sorgen, die sich von einer zweiten Benutzerschnittstelle unterscheidet, die durch die NDT-Vorrichtung 12 bereitgestellt wird. Demgemäß können die Überlagerungsdaten 168 vereinfacht sein und nur Grundinformationen senden. Z.B. können die Überlagerungsdaten 168 in dem Fall der Spitzenkarte einfach X- und Y-Daten enthalten, die der Lage der Spitze entsprechen, und die erste Benutzerschnittstelle kann anschließend die X- und Y-Daten verwenden, um die Spitze auf einem Gitter visuell anzuzeigen.
  • Zusätzlich können Sensordaten 174 übermittelt werden. Z.B. können Daten von den Sensoren 126, 140 und Röntgensensordaten, Wirbelstromsensordaten und dergleichen übermittelt werden. In manchen Ausführungsformen können die Sensordaten 174 z.B. mit den Überlagerungsdaten 168 synchronisiert sein, Überlagerungsspitzenkarten können gemeinsam mit Temperaturinformationen, Druckinformationen, Durchflussinformationen, Spaltmaß und dergleichen angezeigt werden. Ebenso können die Sensordaten 174 neben dem Bild oder den Videodaten 170 angezeigt werden.
  • In manchen Ausführungsformen können Kraftrückmeldungs- oder haptische Rückmeldungsdaten 176 übermittelt werden. Die Kraftrückmeldungsdaten 176 können z.B. Daten im Zusammenhang mit der Spitze 136 des Boroskops 14, die gegen eine Struktur anstößt oder diese berührt, mit durch die Spitze 136 oder Schwingungssensoren 126 gefühlten Schwingungen, mit Kraft, die mit Strömungen, Temperaturen, Spielen, Drücken verbunden ist, und dergleichen enthalten. Die mobile Vorrichtung 22 kann z.B. eine taktile Schicht mit fluidgefüllten Mikrokanälen enthalten, die auf der Basis der Kraftrückmeldungsdaten 176 als Antwort den Fluiddruck verändern und/oder ein Fluid umleiten können. In der Tat können die hierin beschriebenen Techniken für durch die mobile Vorrichtung 22 aktivierte Reaktionen sorgen, die sich zur Repräsentation der Sensordaten 174 und anderer Daten in dem Kanal 162 als Antastkräfte eignen.
  • Die NDT-Vorrichtungen 12 können zusätzlich Positionsdaten 178 übermitteln. Z.B. können die Positionsdaten 178 Positionen der NDT-Vorrichtungen 12 im Verhältnis zu der Ausrüstung 18, 104 und/oder den Anlagen 20, 106 enthalten. Z.B. können Techniken, wie beispielsweise Innen-GPS, RFID, Triangulation (z.B. WiFi-Triangulation, Funktriangulation), verwendet werden, um die Position 178 der Vorrichtungen 12 zu bestimmen. Objektdaten 180 können Daten im Zusammenhang mit dem gerade inspizierten Objekt enthalten. Z.B. können die Objektdaten 180 Identifizierungsinformationen (z.B. Seriennummern), Beobachtungen hinsichtlich des Gerätezustands, Kommentierungen (Textkommentierungen, Sprachkommentierungen) und dergleichen enthalten. Es können andere Arten von Daten 182, einschließlich, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, menügesteuerter Inspektionsdaten, verwendet werden, die, wenn sie verwendet werden, einen Satz vordefinierter „Etiketten“ bereitstellen, die als Textkommentierungen und Metadaten angewandt werden können. Diese Etiketten können Lageinformationen (z.B. HD-Verdichter der ersten Stufe) oder Kommentierungen (z.B. Fremdobjektschaden) im Zusammenhang mit dem einer Inspektion unterzogenen Objekt enthalten. Weitere Daten 182 können zusätzlich entfernte Dateisystemdaten enthalten, in denen die mobile Vorrichtung 22 Dateien und Dateikonstrukte (z.B. Ordner, Unterordner) von Daten, die in dem Speicher 25 der NDT-Inspektionsvorrichtung 12 angeordnet sind, sichten und manipulieren kann. Demgemäß können Dateien zu der mobilen Vorrichtung 22 und der Cloud 24 übertragen, editiert und zurück in den Speicher 25 übermittelt werden. Durch Übermittlung der Daten 164–182 zu der mobilen Vorrichtung 22 und der Cloud 24 können die hierin beschriebenen Techniken einen schnelleren und effizienteren Prozess 150 ermöglichen.
  • Selbstgesteuerte Führung der Prüfung
  • Wie vorstehend erläutert, kann es vorteilhaft sein, eine selbstgesteuerte Führung eines Prüfprozesses für einen Bediener bereitzustellen. Zum Beispiel kann die Prüfausrüstung in einigen Ausführungsformen eine menügesteuerte Prüfung (MDI, Menu Driven Inspection) oder eine Vorrichtungsanwendung bereitstellen, die einen Prüfer oder einen anderen Bediener durch den Prüfprozess führen kann, indem sie Anweisungen und/ oder andere ergänzende Daten bereitstellt, die einen momentanen Schritt des Prüfprozesses betreffen. Indem ermöglicht wird, dass diese Führung selbstgesteuert ist, kann weniger manuelle Interaktion erforderlich sein, was einen Prüfer davon befreit, alternative Aufgaben zu vervollständigen. Wie in größeren Einzelheiten nachstehend erläutert, können die selbststeuernden Prüfanweisungen durch Bestimmung anwendbarer Anweisungen auf der Basis der Positionserkennung wenigstens eines Teils der Prüfausrüstung ermöglicht werden.
  • 7 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Prozess 300 zur Bereitstellung eines Selbststeuerungs-Prüfplans unter Verwendung eines Teils einer Prüfausrüstung veranschaulicht. Die Prüfausrüstung könnte ein Computer oder eine andere Hardware sein, die einen Prozessor enthält, der maschinenlesbare Instruktionen ausführt. Ferner kann die Prüfausrüstung ein Prüfwerkzeug, wie beispielsweise ein Boroskop, eine Wirbelstromvorrichtung, ein Röntgensystem, etc., enthalten, wie vorstehend erläutert. Der Prozess 300 beginnt mit dem Empfang einer Liste von Prüfschritten (Block 302). Die Prüfschritte können ein maschinenlesbarer Satz von Schritten für einen Prüfprozess sein. In einigen Ausführungsformen kann dieser maschinenlesbare Satz von Schritten von einem textbasierten Prüfplan bezogen werden, der z.B. durch einen Hersteller des zu prüfenden Objektes, einem Hersteller der Vorrichtung, die zur Prüfung des Objektes verwendet wird, von externen Referenzdaten oder einer beliebigen sonstigen Quelle bereitgestellt werden kann.
  • Wenn die Prüfschritte empfangen worden sind, wird der momentane Prüfschritt dem Prüfer oder einem anderen Bediener präsentiert (Block 304). Zum Beispiel kann eine Anzeige der Prüfausrüstung eine grafische oder textbasierte Anzeige des momentanen Prüfschritts liefern. In einigen Ausführungsformen kann die Prüfausrüstung, wenn ein Prüfplan zuerst initiiert wird, annehmen, dass die Informationen in Bezug auf den ersten Prüfschritt die derzeit anwendbaren Informationen sind. In einigen Ausführungsformen kann dies auf der Basis einer Schritterkennungslogik verifiziert oder bestimmt werden, die in größeren Einzelheiten nachstehend beschrieben ist.
  • Die Vorrichtung kann anschließend ein Anzeichen einer Beendigung des momentanen Prüfschritts, und/oder dass ein nächster Schritt zur Implementierung bereitsteht, überwachen (Block 306). Bis ein derartiges Anzeichen vorliegt, kann der angezeigte momentane Prüfschritt gleich bleiben. Wenn jedoch ein derartiges Anzeichen vorliegt, kann eine Feststellung in Bezug darauf getroffen werden, ob zusätzliche Schritte vorhanden sind (Entscheidungsblock 308). Wenn keine weiteren Schritte verfügbar sind, endet der Prozess 300 (Block 310). Wenn jedoch weitere Schritte vorhanden sind, wird der nächste Prüfschritt angezeigt (Block 312). Dieser Prüfschritt bleibt angezeigt, bis festgestellt wird, dass der Schritt beendet ist (Block 306). Dieser Prozess 300 dauert fort, bis der Prozess abgeschlossen ist oder ein Prüfer oder ein anderer Bediener den Prozess abbricht oder beendet.
  • 8 zeigt eine schematische Blockdarstellung eines Teils einer Prüfausrüstung 330, die verwendet werden kann, um den selbstgesteuerten Prüfprozess 300 nach 7 zu implementieren, gemäß einer Ausführungsform. Die Prüfausrüstung 330 kann eine Kommunikationsschaltung 332 enthalten, die der Prüfausrüstung ermöglichen kann, mit einem Datendienstleister, wie beispielsweise dem Cloud-basierten Datendienstleister 334, kommunikationsmäßig verbunden zu sein. Der Datendienstleister 334 kann einen in einem maschinenlesbaren Format bereitgestellten Prüfprozess (z.B. eine Liste von Prüfschritten 336) bereitstellen, der von einem Hersteller oder dem Objekt, das geprüft wird, einem Hersteller der Prüfausrüstung, von Referenzmaterialdatenquellen, etc. erhalten werden kann.
  • Ferner kann die Prüfausrüstung 330 einen Prozessor 336 enthalten, der Prozesse der Prüfausrüstung 330 steuern und/oder ausführen kann. Zum Beispiel kann der Prozessor Anwendungen 338 auf der Prüfausrüstung 330 ausführen, Benutzersteuerungen 340, wie beispielsweise Druckknöpfe und/oder Tasten, interpretieren, um eine Änderung der Prüfausrüstung zu bewirken, und die Präsentation von Bildern und/oder Text auf einer Anzeige 342 (z.B. MDI-Instruktionen für einen oder mehrere bestimmte Schritte) steuern.
  • Der Prozessor 336 kann einen momentanen Schritt des Prüfplans unter Verwendung einer Schritterkennungslogik 342 bestimmen. Die Schritterkennungslogik kann eine Schaltung und/oder maschinenlesbare Anweisungen sein, die durch den Prozessor 336 implementiert werden können. In einigen Ausführungsformen kann die Schritterkennungslogik eine Positionserkennungslogik 344 nutzen, die z.B. eine Position eines Teils der Prüfausrüstung 330 bestimmen kann. Falls z.B. die Prüfausrüstung eine Sonde zur Erfassung von Prüfdaten enthält, kann die Positionserkennungslogik 344 die Sondenposition bestimmen, die durch die Schritterkennungslogik 342 verwendet werden kann, um einen momentan anwendbaren Schritt des Prüfplans zu bestimmen. Während die derzeitige Ausführungsform die Schritterkennungslogik 342 und die Positionserkennungslogik zeigt, wie sie als ein Teil der Prüfausrüstung 300 implementiert sind, kann der eine oder können mehrere der Teile der Logik 342 und 344 in alternativen Ausführungsformen von der Prüfausrüstung 330 gesondert implementiert sein. Zum Beispiel kann die Schritterkennungslogik 342 durch den Dienstleister 334 entweder getrennt von dem Prüfschritt 336 oder darin enthaltend bereitgestellt werden. Ferner kann die Positionserkennungslogik 344 in einer entfernten Vorrichtung, wie beispielsweise in einer Sonde oder einer anderen Erfassungsvorrichtung, bereitgestellt werden, die mit der Prüfausrüstung 330 kommunikationsmäßig verbunden ist.
  • Auf der Basis der Feststellung des momentan anwendbaren Schrittes aus dem Satz von Prüfschritten 336 kann der Prozessor 336 anwendbare Anweisungen präsentieren. Zum Beispiel kann der Prozessor grafische und/oder textbasierte Anweisungen, die den momentan anwendbaren Schritt betreffen, auf der Anzeige 342 präsentieren. In einigen Ausführungsformen können akustische Anweisungen über einen Lautsprecher 346 bereitgestellt werden. Diese visuellen und/oder akustischen Instruktionen können eine Anleitung für den Prüfer oder einen anderen Bediener bereitstellen, die die manuelle Intervention eines Prüfers reduziert. Zum Beispiel kann in herkömmlichen Systemen, wenn eine Prüfung ein Durchlaufen der Instruktionen unter Verwendung einer Pfeiltasten-Benutzersteuerung 340 erfordern könnte, die Geschicklichkeit des Prüfers reduziert sein. Durch Implementierung des selbstgesteuerten Prüfprozesses können die Hände des Prüfers für andere Zwecke genutzt werden, was die Geschicklichkeit des Prüfers verbessert.
  • 9 zeigt ein Beispiel eines Prüfsystems, das zur Erzielung einer selbstgesteuerten Prüfung fähig ist, gemäß einer Ausführungsform. Während die derzeitige Erläuterung ein Boroskop verwendet, soll dies keine Beschränkung sein. In der Tat können viele NDT-Vorrichtungen, wie beispielsweise eine Wirbelstromvorrichtung, in die Lage versetzt werden, die hierin beschriebenen Funktionen durchzuführen. In dem derzeitigen Beispiel ist die Prüfausrüstung, die mit dem Selbststeuerungs-Prüfprozess ausgestattet ist, ein Boroskop 372. Das Boroskop 372 kann ein Einführungsrohr 374 mit einer Inspektionskameraspitze 378 enthalten, die zur Inspektion der Innenseite eines Objektes 380 nützlich ist. Das Einführungsrohr 374 und die Inspektionskameraspitze 378 können in einen Inspektionsanschluss 382 des Objektes 380 eingeführt werden, wo Bilder und/oder Video erhalten werden können.
  • Wie in 9 veranschaulicht, kann ein Prüfplan 384 für das Objekt 380 in eine Anwendung 386 (einen Satz maschinenlesbarer Anweisungen, die durch den Prüfplan 384 definiert sind) umgesetzt werden. Ferner ist in der derzeitigen Ausführungsform die Schritterkennungslogik 342 bei der Anwendung 386 integriert, um zu beschreiben, wie das Boroskop 372 den momentan anwendbaren Schritt bestimmen sollte. Wie vorstehend erläutert, können die Anwendung 386 und die Schritterkennungslogik 342 durch einen Datendienstleister 334 für das Boroskop 372 bereitgestellt werden.
  • In dem derzeitigen Beispiel enthält der Prüfplan 384 fünf Schritte: (1) Kalibrierung, (2) Positionierung und (3–5) Bildaufzeichnungen. Auf der Basis der für das Boroskop 372 bereitgestellten Anwendung 386 kann eine Anweisungshilfe präsentiert werden. In dem derzeitigen Beispiel wird die Kalibrierungs-Anweisungshilfe 388 auf der Anzeige 342 präsentiert. Die Anweisungshilfe 388 kann Bilder und/oder ein Video 390 sowie einen Text 392 enthalten.
  • Die Schritterkennungslogik kann viele Faktoren zur Bestimmung des momentan anwendbaren Schrittes verwenden. Zum Beispiel kann eine Position eines Teils des Boroskops 372, wie beispielsweise der Kameraspitze 378, zur Bestimmung eines anwendbaren Schrittes nützlich sein. Die Lage kann durch die Positionslokalisierungslogik bestimmt werden, die auf Signale eines globalen Positionierungssystems, Funkfrequenzkennzeichnungs(RFID, Regio Frequency Identification)-Positionssignale, Bildidentifikationssignale, wie beispielsweise Barcode-Positionskennzeichnungen, oder eine Bilderkennungslogik Bezug nehmen kann, die eine Prüfposition auf der Basis einer Interpretation eines aufgezeichneten Bildes bestimmen kann. Ferner können andere messbare betriebliche Eigenschaften des Boroskops verwendet werden, um die Position und somit den momentanen anwendbaren Schritt zu erkennen. Zum Beispiel kann eine Ausrichtung eines Teils des Boroskops 374, wie beispielsweise des Einführungsrohrs 374 oder der Kameraspitze 378 oder einer freiliegenden Länge des Einführungsrohrs 374 oder ein Abstand der Kammerspitze 378 von der einziehbaren Öffnung 396 zur Erkennung der Position nützlich sein.
  • In dem derzeitigen Beispiel kann der Kalibrierungsschritt (Schritt 1) als der momentan anwendbare Schritt erkannt werden, wenn das Einführungsrohr vollständig in die einziehbare Öffnung 396 eingezogen ist, wenn ein Bediener versucht, auf spezielle Benutzersteuerungen 340 zuzugreifen, wenn der Abstand zwischen dem Boroskop 372 und der Kameraspitze 378 minimal ist und/oder wenn die Anwendung 386 an dem Boroskop 372 initialisiert wird. Wenn sich diese Merkmale verändern (z.B. der Abstand zwischen der Spitze 378 und dem Boroskop 372 steigt, das Einführungsrohr herausgezogen wird und/oder die Position und/oder Ausrichtung der Kameraspitze 378 sich verändert) kann das Boroskop 372 erkennen, dass der Kalibrierungsschritt (Schritt 1) beendet ist. Demgemäß kann die Anzeige 342 irgendwelche Übergangsanweisungshilfen präsentieren, bis erkannt wird, dass der momentan anwendbare Schritt der Schritt 2 ist, wie durch das Fortschrittssymbol 398 veranschaulicht. Zum Beispiel kann die Schritterkennungslogik 342 definieren, dass der Schritt 2 der momentan anwendbare Schritt ist, wenn die Länge „L1“ 400 erreicht ist, wenn die Spitze 378 den Einführungsanschluss 382 erreicht, wenn der Abstand zwischen der Spitze 378 und der einziehbaren Öffnung 396 die Länge „L1“ 400 ist, etc. Wenn die Definition zur Erkennung des Schritts 2 als den momentan anwendbaren Schritt erfüllt ist, wird eine Hilfe für den Schritt 2 präsentiert, wie durch das Fortschrittssymbol 404 veranschaulicht. Die Schritterkennungslogik kann einen Übergang vom Schritt 2 zum Schritt 3 beim Passieren der erfüllten Definition erkennen. Zum Beispiel ein Passieren des Abstands zwischen „L1“ 400 zwischen der einziehbaren Öffnung 396 und der Spitze 378 und/oder Passieren der Länge „L1“ 400 des hinausgezogenen Einführungsrohrs 374, die definieren, dass der Schritt 2 der momentan anwendbare Schritt ist. Während dieses Übergangs können Übergangshilfen bereitgestellt werden, wie dies durch das Fortschrittssymbol 406 angezeigt ist.
  • Sobald die Definitionen, die verwendet werden, um den Schritt 3 als den momentan anwendbaren Schritt zu erkennen, erfüllt sind, können Anweisungshilfen für den Schritt 3 präsentiert werden, wie durch das Fortschrittssymbol 408 veranschaulicht. Zum Beispiel kann, wie durch das Ausrichtungssymbol 410 angezeigt, eine definierende Eigenschaft ein bestimmter Winkel des Einführungsrohrs 374 und/oder der Kameraspitze 378 sein. Ferner kann eine definierende Eigenschaft das Erreichen der Länge „L1“ 400 + „L2“ 412 entweder als eine Länge des hinausgezogenen Einführungsrohrs 374 und/oder als der Abstand zwischen der Kameraspitze 378 und der Einzugsöffnung 396 umfassen.
  • Wie vorstehend veranschaulicht, kann eine Anzahl von Faktoren verwendet werden, um den momentan anwendbaren Schritt zu erkennen. In einigen Ausführungsformen können die erfassten Daten nützlich sein, um zu erkennen, wann ein Schritt beendet ist und somit ein Übergang zu dem nächsten Schritt wahrscheinlich ist. Zum Beispiel kann die Prüfausrüstung nach dem Erfassen der durch den Schritt 3 definierten Bilddaten einen Übergang zum Schritt 4 erkennen, bis die Kriterien für den Schritt 4 erfüllt sind. Demgemäß kann eine Übergangshilfe bereitgestellt werden, wie durch das Fortschrittssymbol 414 veranschaulicht.
  • In dem derzeitigen Beispiel können Kriterien zur Erkennung des Schritts 4 als den momentan anwendbaren Schritt eine veränderte Ausrichtung des Einführungsrohrs 374 und/oder der Spitze 378 umfassen, wie durch das Ausrichtungssymbol 416 angezeigt. Ferner können die Kriterien eine Bilderkennung einer bestimmten Position innerhalb des Objektes umfassen, wie durch das Bilderkennungssymbol 418 angezeigt. Die Kriterien können einen Zustand, bei dem die Spitze die Position 420 nach Schritt 4 erreicht und/oder bei dem die Länge „L1“ 400 + Länge „L2“ 412 + Länge „L3“ 422 entweder durch die Länge des hinausgezogenen Einführungsrohrs 374 und/oder durch den Abstand der Spitze 378 zu der Einzugsöffnung 396 erreicht wird, umfassen. Wenn die Kriterien erfüllt sind, kann die Anweisungshilfe für den Schritt 4 präsentiert werden, wie durch das Fortschrittssymbol 442 veranschaulicht.
  • Während eines Übergangs zu dem nächsten Schritt können Übergangshilfen, falls sie zur Verfügung stehen, präsentiert werden (wie durch das Symbol 426 veranschaulicht). Beim Erreichen der Kriterien für den Schritt 5, die ein Ausrichtungskriterium, wie durch das Ausrichtungssymbol 428 veranschaulicht, ein Kriterium der Position 430 und/oder ein Längenkriterium, das die Länge „L4“ 432 enthält, umfassen können, kann eine Anweisungshilfe für den Schritt 5 präsentiert werden, wie durch das Fortschrittssymbol 434 veranschaulicht. Bei Beendigung des Schritts 5 kann optional eine Prüfungsbeendigungsbenachrichtigung bereitgestellt werden, wie durch das Fortschrittssymbol 436 veranschaulicht, die anzeigt, dass die Prüfung abgeschlossen ist, und zusätzliche Informationen, wie beispielsweise die nächste Inspektion auf der Agenda des Prüfers, etc., präsentiert.
  • Wie erkannt werden kann, kann durch den Einsatz eines selbstgesteuerten Prüfplans, der automatisch voranschreitet, um Informationen in Bezug auf einen bestimmten Prüfschritt anzuzeigen, wenn festgestellt wird, dass diese Anweisungen gelten, die Belastung bei der manuellen Interaktion durch eine Prüfperson oder eine andere Bedienperson reduziert werden. Demgemäß kann die Prüfperson und/oder andere Bedienperson zusätzliche mit der Prüfung im Zusammenhang stehende Aufgaben auf der Basis einer freihändigen Durchführung des automatischen selbststeuernden Prüfplans beenden. Ferner können, wenn Daten erfasst werden, Positionsinformationen automatisch mit Prüfpositionsinformationen „markiert“ werden, was einen weiteren Kontext für die erfassten Prüfdaten bereitstellen kann.
  • Diese schriftliche Beschreibung verwendet Beispiele, um die Erfindung, einschließlich der besten Ausführungsart, zu offenbaren und auch um Fachleute auf dem Gebiet zu befähigen, die Erfindung in die Praxis umzusetzen, wozu die Schaffung und Verwendung jeglicher Vorrichtungen oder Systeme und die Durchführung jeglicher enthaltener Verfahren gehören. Der patentierbare Umfang der Erfindung ist durch die Ansprüche definiert und kann weitere Beispiele umfassen, die Fachleuten auf dem Gebiet einfallen. Derartige weitere Beispiele sollen in dem Umfang der Ansprüche enthalten sein, wenn sie strukturelle Elemente aufweisen, die sich von dem Wortsinn der Ansprüche nicht unterscheiden, oder wenn sie äquivalente strukturelle Elemente mit unwesentlichen Unterschieden gegenüber dem Wortsinn der Ansprüche enthalten.

Claims (20)

  1. Verfahren, das aufweist: Bestimmen eines momentanen Zustands in einem Prüfprozess; Bestimmen eines ersten Teils eines Prüfprozesses, der dem momentanen Zustand in dem Prüfprozess entspricht, wobei der Prüfprozess mehrere Schritte aufweist, die einem Prüfprozess entsprechen; Präsentieren einer ersten Anweisungshilfe im Zusammenhang mit dem ersten Teil; und Automatisches Präsentieren einer zweiten Anweisungshilfe, die einem zweiten Teil des Prüfprozesses entspricht, wenn der momentane Zustand dem zweiten Teil entspricht.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen des momentanen Zustands ein Bestimmen einer Position von wenigstens einem Teil einer Prüfausrüstung im Verhältnis zu einem gerade geprüften Objekt aufweist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Bestimmen der Position ein Verwenden eines globalen Positionierungssystems, eines Funkfrequenzkennzeichnungssignals, einer Bilderkennungslogik oder einer Kombination von diesen zur Bestimmung der Position aufweist.
  4. Verfahren nach Anspruch 2, das ein Bestimmen der Position basierend wenigstens zum Teil auf einer Ausrichtung des Teils der Prüfausrüstung aufweist.
  5. Verfahren nach Anspruch 2, das ein Bestimmen der Position basierend wenigstens zum Teil auf einer Länge eines Einführungsrohrs eines Boroskops aufweist.
  6. Verfahren nach Anspruch 2, das ein Bestimmen der Position basierend wenigstens zum Teil auf einem Abstand zwischen einer Kameraspitze und einer Einzugsöffnung eines Boroskops aufweist.
  7. Verfahren nach Anspruch 2, das ein Präsentieren einer Übergangsanweisungshilfe aufweist, wenn sich die Position zwischen einer ersten Position, die dem ersten Teil entspricht, und einer zweiten Position, die dem zweiten Teil entspricht, befindet.
  8. System, das aufweist: eine Positionserkennungslogik, die maschinenlesbare Anweisungen aufweist und eingerichtet ist, um eine momentane Position eines Teils einer Prüfausrüstung im Verhältnis zu einem gerade geprüften Objekt zu identifizieren; eine Schritterkennungslogik, die maschinenlesbare Instruktionen aufweist und eingerichtet ist, um einen bestimmten Teil eines Prüfprozesses, der der momentanen Position zugeordnet ist, zu bestimmen; eine Präsentationshardware, die eingerichtet ist, um eine Anweisungshilfe, die dem bestimmten Teil zugeordnet ist, zu präsentieren; und wenigstens einen Prozessor, der eingerichtet ist, um die Positionserkennungslogik, die Schritterkennung und eine Steuerung der Präsentationshardware oder eine beliebige Kombination von diesen zu implementieren.
  9. System nach Anspruch 8, wobei die Präsentationshardware aufweist: eine elektronische Anzeige, die eingerichtet ist, um Video, Bilder oder beides zu präsentieren; oder wenigstens einen Lautsprecher, der eingerichtet ist, um Audiosignale zu präsentieren; oder beides.
  10. System nach Anspruch 8, das die Prüfausrüstung aufweist, wobei die Prüfausrüstung die Positionserkennungslogik, die Schritterkennungslogik, die Präsentationshardware oder eine beliebige Kombination von diesen aufweist.
  11. System nach Anspruch 10, wobei die Prüfausrüstung eine Kommunikationsschaltung aufweist, die eingerichtet ist, um mit einem Datendienstleister kommunikationsmäßig verbunden zu sein, so dass eine maschinenlesbare Version des Prüfprozesses von dem Datendienstleister empfangen werden kann.
  12. System nach Anspruch 8, wobei die Positionserkennungslogik eingerichtet ist, um auf ein globales Positionierungssystemsignal, ein Funkfrequenzkennzeichnungssignal, eine Bilderkennungslogik oder eine beliebige Kombination von diesen zuzugreifen, um die Position eines Teils der Prüfausrüstung zu bestimmen.
  13. System nach Anspruch 8, wobei die Prüfausrüstung ein Boroskop aufweist.
  14. System nach Anspruch 13, wobei der Teil der Prüfausrüstung eine Kameraspitze des Boroskops aufweist.
  15. System nach Anspruch 8, wobei der wenigstens eine Prozessor eingerichtet ist, um: einen Übergang zwischen zwei bestimmten Teilen eines Prüfprozesses festzustellen; und eine Übergangsanweisungshilfe während des Übergangs zu präsentieren.
  16. Greifbares, nicht transitorisches, maschinenlesbares Medium, das maschinenlesbare Anweisungen aufweist, um: eine momentane Position eines Teils einer Prüfausrüstung im Verhältnis zu einem gerade geprüften Objekt zu identifizieren; einen bestimmten Teil eines Prüfprozesses, der der momentanen Position zugeordnet ist, zu bestimmen; Prüfdaten unter Verwendung der Prüfausrüstung zu erfassen; und eine Kennzeichnung des bestimmten Teils den Prüfdaten zuzuordnen.
  17. Maschinenlesbares Medium nach Anspruch 16, das maschinenlesbare Anweisungen aufweist, um: die momentane Position auf der Basis einer Ausrichtung des Teils, einer durch den Teil zurückgelegten Wegstrecke oder von beidem zu detektieren.
  18. Maschinenlesbares Medium nach Anspruch 16, das maschinenlesbare Anweisungen aufweist, um die momentane Position zu identifizieren durch: Zugriff auf ein globales Positionierungssystemsignal, Zugriff auf ein Funkfrequenzkennzeichnungssignal, Ausführen einer Bilderkennungslogik oder eine beliebige Kombination von diesen.
  19. Maschinenlesbares Medium nach Anspruch 16, wobei die Prüfausrüstung eine Wirbelstrom-, Ultraschall-, Radiografie- oder visuelle Prüfvorrichtung oder eine beliebige Kombination von diesen aufweist.
  20. Maschinenlesbares Medium nach Anspruch 16, das maschinenlesbare Anweisungen aufweist, um den bestimmten Teil den Prüfdaten durch Anwendung eines Metadaten-Ettikets auf die Prüfdaten zuzuordnen, wobei das Metadaten-Etikett die Kennzeichnung aufweist.
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