DE19820783A1 - System für die Identifizierung eines Hohlraumes - Google Patents

Abstract

Es wird die Verwendung eines Datenträgers, zum Beispiel eines Transponders, vorgeschlagen, welcher in oder an einem Hohlraum, zum Beispiel einer Rohrleitung oder einer Abwasserleitung, befestigt ist, wobei der Datenträger les- und/oder beschreibbar ist und der Datenträger Information über den Hohlraum beinhaltet, der unter anderem eine genaue Lokalisierung oder Identifikation des Hohlraumes in einem Plan zuläßt.

Description

Die Erfindung betrifft ein System für die Identifizierung eines Hohlraumes. Es geht um folgendes technisches Problem:
Im Untergrund ist ein weit verzweigtes Netz von Abwasserleitun­ gen verlegt. Die aggressiven Flüssigkeiten greifen das Kanal­ system, welches in der Regel zum Beispiel aus Beton gefertigt ist, an. Deswegen ist es notwendig, in regelmäßigen Abständen diese Hohlräume zu kontrollieren. Hierzu sind entsprechende Kamerasysteme hinlänglich bekannt.

Oftmals sind die Kanal- oder Hohlraumsysteme seit langer Zeit angelegt und keine Pläne mehr vorhanden. Der Einsatz entsprechenden Inspektionsfahrzeuge ist sehr kostenaufwendig, wobei sowohl die zurückgelegten Wegentfernungen wie auch die Einsatzzeit den Aufwand bestimmen.

Auch die Erfassung der Schacht- und Haltungsdaten ist aufwendig und muß vor Ort von dem Personal eingegeben werden, wodurch neben der verhältnismäßig aufwendigen Dateneingabe auch die Gefahr von Fehleingaben besteht. Diese Gefahr besteht insbesondere dann, wenn mehrere Schächte und Rohrleitungen in unmittelbarer Nähe angeordnet sind und eine eindeutige Zuordnung nicht einfach bzw. nicht immer möglich ist. Diese Unsicherheiten führen zu zusätzlichem Aufwand und somit zu erhöhten Unterhaltskosten.

Die Vorliegende Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, ein System für eine leichte Identifizierung von Hohlräumen zu entwickeln.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß ein Datenträger verwendet wird, wie zum Beispiel ein Transponder, der in oder an einem Hohlraum, wie eine Rohrleitung oder eine Abwasserleitung oder einem Hohlraumrand, zum Beispiel dem Kanal­ deckelrand oder der Kanalabdeckung angeordnet ist, wobei der Datenträger les- und/oder beschreibbar ist, und der Datenträger Informationen über den Hohlraum beinhaltet, der unter anderem eine genaue Lokalisierung oder Identifikation des Hohlraumes in einem Plan zuläßt.

Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag wird erreicht, daß die händische Eingabe von Schachtinformationen vermieden wird. Es ist zum Beispiel vorgesehen, daß der Datenträger am Schachtrand, zum Beispiel an der Straße, angeordnet ist, und der Datenträger durch ein entsprechendes Datenlesegerät ausgelesen wird und somit bereits eine eindeutige Zuordnung möglich ist. Dieser Vorteil zieht sich im Kanalsystem fort, wo es ansonsten deutlich schwieriger wird, eine eindeutige Zuordnung zu finden.

Das zum Beispiel fahrbare Inspektionsgerät, welches wahlweise auch mit Werkzeugen in beliebiger Art ausgestattet sein kann, trägt ebenfalls mindestens ein Datenlesegerät, wodurch es möglich ist, in dem Hohlraumsystem angeordnete Datenträger auszulesen. Der Datenträger wiederum beinhaltet Informationen über den Standort, welche zum Beispiel mit einem Plan oder Computerprogramm verknüpft sind und somit eine Positionierung des Inspektionsfahrzeuges eindeutig zulassen.

Die Erfindung ist hierbei sogar in der Lage, das Inspektions­ fahrzeug bzw. Werkzeuge, die von dem Fahrzeug getragen werden, an beliebigen Positionen in Bezug auf den Datenträger, wo eben dieser angebracht ist, genau zu positionieren.

Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag besteht auch nicht mehr die Unsicherheit im Hinblick auf Weglängenbestimmungen, da die im Hohlraumsystem angeordneten Datenträger eine exakte Positionierung zulassen und somit auch mögliche Unsicherheiten bei der Längenmessung, zum Beispiel beim Vortrieb des Fahrzeuges an die jeweiligen Kalibrierungspunkte, die durch die Datenträger dargestellt sind, ausgeglichen werden können.

Als Verwendung von Datenträgern kommen zum Beispiel Magnet­ streifensysteme, Barcodesysteme oder Transpondersysteme in Betracht. Entsprechend der verwendeten Datenträgerstruktur ist das Datenlesgerät ausgestaltet. Bei einem Barcode wird ein optisches Auswertverfahren verwendet. Bei einem Transponder wird eine microelektronische Schaltung, ein Chip mit einer Empfangs- bzw. Sendeantenne verbunden.

Der Datenträger, zum Beispiel der Chip, der Barcode oder der Magnetstreifen beinhaltet Informationen über die Position des Datenträgers wie zum Beispiel eine sich nicht wiederholende Nummer. Das Lesegerät weist seinerseits eine Sende- und Empfangsantenne aus, um die Information des Datenträgers nach Austausch von elektromagnetischer Strahlung auszulesen. Es ist auch möglich, den Datenträger mit entsprechenden neuen Informationen, wie zum Beispiel Inspektionsdatum, Wegenetz­ kennung usw. umzuprogrammieren, also auf den Chip zu schreiben. Die Technologien des Transponders im Zusammenhang mit einem Lesegerät sind hinlänglich gut bekannt.

In gleicher Weise ist auch vorgesehen, daß ein Magnetstreifen­ system eingesetzt wird. Auf einem Magnetstreifen besteht die Möglichkeit einer Lese- und Beschreibbarkeit. Auch diese Technologien sind hinlänglich gut bekannt. Zu den Datenträgern zählen aber auch andere Systeme.

Der Begriff Hohlraum ist hierbei als Überbegriff über eine Vielzahl unterschiedlicher schacht-, tunnel- oder rohrförmiger Systeme anzusehen. Hierzu zählen insbesondere Rohrleitungen, Kanalrohre, Rohrleitungen für die Kommunikation, Rohrleitungs­ bau, Abwasserleitungen, Abwasserschächte, Schächte, Lüftungs­ kanäle, Kamine, Fernwärmenetze, Öl, Gas, Wasser oder sonstige medienleitende Pipelines, auch Seitenanschlüsse, Seiteneinmün­ dungen, Mikrotunnelbau (mit Durchmessern bis zu 600 bzw. 800 mm), Tiefbohrungen und Brunnen.

Der Einsatzbereich ist durch den Begriff Hohlraum in keinster Weise beschränkt. Neben den hinlänglichen Verbindungselementen, die im Erdreich eingegraben sind, können aber auch Leitungs­ systeme, die im wesentlichen offenliegen, aber trotzdem schwer inspizierbar sind, zum Beispiel Leitungen im Kernkraftsystem oder im chemischen Bereich, mit einem solchen erfindungsge­ mäßen Identifikationssystem ausgestattet sein.

Der Hohlraum kann hierbei sowohl im wesentlichen waagrecht wie auch im wesentlichen senkrecht angeordnet sein.

Die Erfindung beschränkt sich nicht nur auf die Verwendung eines Datenträgers, wie eingangs beschrieben, sondern umfaßt in einem Nebenaspekt auch ein Hohlraumelement, welches kombiniert mit weiteren Hohlraumelementen einen schacht-, tunnel- oder rohrförmigen Hohlraum ergibt. Wesentlich dabei ist, daß am Rand bzw. auf der Innenseite des Hohlraumelementes ein Datenträger vorgesehen ist. Die Anordnung des Datenträgers wird hierbei zum Beispiel werkseitig, bei der Herstellung des Hohlraumelementes vorgesehen. Zum Beispiel wird in das Betonteil bei seiner Herstellung ein entsprechender Datenträger, zum Beispiel ein Transponder, eingesetzt. Günstigerweise wird der Transponder großflächig mit sich im frischen Beton verhakenden Ankerelementen ausgestattet. Durch eine solche Ausgestaltung wird eine einfache Befestigung und beim Abbinden des Betons eine fest Verbindung des Datenträgerelementes mit dem Hohlraumelement erreicht. Der Hohlraum wird hierbei durch eine Vielzahl hintereinander angeordneter Hohlraumelemente erreicht.

Neben dem Einbau eines entsprechenden Datenträgers gleich werkseitig bei der Produktion des Hohlraumelementes ist es natürlich auch möglich, den Datenträger nachträglich in bereits bestehenden Hohlräumen, zum Beispiel im Kanal, einzubauen. Hierzu wird ein Werkzeug vorgeschlagen, welches einen entsprechenden Fräskopf aufweist und in der Lage ist, in dem Rohrmaterial, z. B. Beton, eine kleine Ausnehmung einzufräsen, die ausreicht, den Datenträger aufzunehmen. Das Verlegen dieser Datenträger kann dabei im Zusammenhang mit anderen Infektions­ arbeiten parallel durchgeführt werden und erlaubt danach eine sehr komfortable Verwaltung des Rohrleitungs- bzw. Hohlraum­ netzes.

Das Einbringen einer entsprechenden Vertiefung in der Wand des Hohlraumelementes ist dahingehend von Vorteil, daß der Datenträger besser geschützt ist. Natürlich ist es möglich, den Datenträger auf der blanken Innenfläche aufzubringen. Für das Aufbringen ist ebenfalls ein entsprechendes Befestigungs­ verfahren anzuwenden, welches durch die im Rohr verfahrbaren Inspektionsgeräte betätigt wird. Diese roboterartiger Arm ist zum Beispiel mit einer Klebdüse ausgestattet, um den Datenträger an der Wand oder an der Nut im Hohlraum festzukleben. Gleichzeitig ist es auch möglich, zum Beispiel eine Nagel-, Schraub-, oder Nietverbindung vorzusehen.

Desweiteren sieht die Erfindung ein Gerät für das Lesen und das Schreiben von Daten auf einem Datenträger vor. Günstig ist hierbei, daß der Datenträger in einem Hohlraum angeordnet ist und das Gerät in dem Hohlraum steuerbar ist, wobei das Gerät mit einem Bewegungsantrieb oder dergleichen ausgestattet ist. Das Lesegerät ist zum Beispiel auf einer Wageneinheit mit einer Inspektionskamera oder anderen Robotern bzw. Geräten zum Ein­ satz in Hohlräumen oder Rohrleitungen aller Art geeignet sind, ausgestattet. Neben einer Lesefunktion ist es auch möglich, dem Gerät eine Schreibfunktion für eine Fernprogrammierung des Datenträgers zuzuordnen. Für eine Steuerbarkeit des Gerätes ist vorgesehen, daß das Gerät mit einem Bewegungsantrieb verbunden ist. Hierzu ist zum Beispiel eine Fahrlafette vorgesehen, die optional neben dem Datenlesegerät auch andere Funktionsgruppen umfaßt. Zu diesen Funktionsgruppen gehören zum Beispiel die Inspektionskamera, Bearbeitungswerkzeuge, Reinigungswerkzeuge, Sprühköpfe, Beleuchtungsmittel und dergleichen.

Die Datenerfassungsgeräte dienen dazu, die Daten einfach zu erfassen, automatisch einzulesen und zu einer nachgeschalteten Steuerheit, z. B. einem Computer zu leiten, der im Hinblick auf den Plan eine entsprechende Orientierung ermöglicht. Gleichzeitig ist es möglich, eine zum Beispiel werkstattseitig vorgesehene Inspektionsroutine, in Abhängigkeit der Position, die durch das Datenträgergerät ausgelesen wird, vollautomatisch ablaufen zu lassen. Der Steuerung sind dann, zum Beispiel im Planungsbüro, die entsprechenden Arbeitsschritte vorzugeben, die dann von einem roboterähnlichen Gerät ausgeführt werden.

Durch die Verwendung eines erfindungsgemäßen Datenträgers, wie beschrieben, erreicht die Erfindung, besonders bei der Renovierung oder Sanierung eines Hohlraumes bzw. eines Hohlraumsystemes einen weiteren Vorteil. Wird zum Beispiel ein Kanal durch einen eingeschobenen Kunststoffschlauch saniert, so ist es zum Teil sehr schwierig, die Seiteneinläufe nachher wieder zu ordnen. Optische Verfahren, zum Beispiel mit Kameras scheitern, da diese in dem eingezogenen Schlauch bewegt werden und die Seiteneinläufe nicht erkennen. Dadurch ist es sehr aufwendig, die Seiteneinläufe im Nachhinein wiederzufinden. Es ist zwar möglich, diese mittels Fernsehkamera und Längenmessung wieder zu bestimmen, jedoch kann die Längenmessung aufgrund von Schlupf der Vortriebsräder oder der Meßvorrichtung zu Toleranzen führen, die darin resultieren, daß die eingesetzte Fräse zum Öffnen eines Seiteneinlaufes an der falschen Stelle ansetzt. Dies führt dann wiederum zu zusätzlichen Reparaturmaßnahmen oder aber dazu, daß der eingezogene Sanierungsschlauch wieder vollständig entfernt werden muß.

Durch den Einsatz eines Datenträgers, zum Beispiel eines Transponders, wäre eine punktgenaue Bestimmung des Seiteneinlaufes und eine eindeutige Identifizierung im Hinblick auf Durchmesser und radiale Lage möglich. Dabei ist es möglich, die Datenträger, obwohl diese von einer mehreren Millimeter starken (4-12 mm Wandstärke) dicken Kunststoffschicht verdeckt sind, immer noch auszulesen und so eine exakte Positionierung zu erreichen.

Bei Verwendung eines entsprechend durchsichtigen Schlauch­ materials ist auch ein optisches Verfahren, zum Beispiel Verwendung von Barcode möglich.

Die Renovierungsverfahren sind aber nicht nur auf den Einsatz von Sanierungsrohren aus Kunststoff beschränkt, sondern bieten auch die Möglichkeit, Sanierungsrohre zum Beispiel aus Spritzbeton, Betonrohre oder dergleichen zu verwenden. Auch hier ist gefunden worden, daß die Datenträger hernach aufgefunden werden können und so eine Positionierung zulassen. Dies gilt insbesondere bei dem Einsatz von Transpondern.

In der einzigen Zeichnung ist die Erfindung schematisch dargestellt. Die Figur zeigt in einem vertikalen Schnitt durch ein Hohlraum-System, zum Beispiel ein Kanalsystem, den erfindungsgemäßen Einsatz des Datenträgers.

In dem hier dargestellten Beispiel befindet sich der Hohlraum 2, zum Beispiel eingegraben im Erdreich 3. Der Hohlraum ist zum Beispiel rohrartig 20 ausgestaltet. Die vorliegende Figur zeigt die Anwendung der Erfindung, insbesondere bei einer Sanierung des Hohlraumes 2. Deswegen ist der Datenträger 1 durch ein Sanierungsrohr 4 verdeckt. Dieses Sanierungsrohr 4 wird zum Beispiel im Falle einer Leckage des Rohres 2 in dieses eingebaut. Diese Verfahren sind hinlänglich bekannt. Das Sanierungsrohr 4 verdeckt dabei auch den mittig angeordneten, gestrichelt gezeichneten Hausanschluß 5. Der Datenträger 1 befindet sich in einer Ausnehmung 21 der Rohrwand 20. Der Datenträger 1 wird zum Beispiel durch eine Klebeschicht 10 in dieser Ausnehmung 21 befestigt.

Der Datenträger 1 ist gemäß dem hier gezeigten Beispiel als Transponder 12 ausgeführt. Der Transponder 12 befindet sich dabei auf einer Trägerplatte 11, die mit der Klebeschicht 10 in der Ausnehmung 21 befestigt ist. Der Transponder 12 trägt im wesentlichen eine Sende-Empfangsantenne zum Aufnehmen elektro­ magnetischer Strahlung sowie einen Halbleiterchip, welcher auslesbar und beschreibbar ist. Die Funktionsweisen eines Transponders sind hierbei hinlänglich bekannt.

Der Datenträger 1 ist gemäß dem Ausführungsbeispiel exakt mittig über dem Hausanschluß 5 angeordnet. Diese Anordnung ist in den entsprechenden Plänen und EDV-Programmen ebenfalls vermerkt. Das bedeutet, daß ein Arbeitswerkzeug 70, welches auf einem Inspektionswagen 7 angeordnet ist, welches ein Datenlese­ gerät 6 im oberen Bereich angeordnet besitzt, in Bezug auf den Hauptanschluß 5 exakt positionierbar ist. Die Manipulierung des Werkzeuges 70 ist dann mit Hilfe entsprechender trigonometri­ scher Funktionen und übriger Mathematik einfach möglich.

Gemäß dem dargestellten Beispiel befindet sich das Lesegerät 6 am oberen Ende des Inspektionswagens 7. Zu den Arbeitswerk­ zeugen 70 zählt hierbei zum Beispiel eine Fernsehkamera oder ein Fräswerkzeug oder sonstige Reinigungswerkzeuge.

Wie dargestellt, fährt der Wagen 7 in dem Sanierungsrohr. Das Sanierungsrohr 4, welches zum Beispiel aus Kunststoffpolyester­ material oder dergleichen besteht. Es verdeckt dabei den Datenträger 1. Das System ist trotzdem in der Lage, eine genaue Positionierung durchzuführen, und so das Arbeitswerkzeug 70 genau vor dem durch das Sanierungsrohr 4 verdeckten Hausanschluß zu positionieren. Durch entsprechende Daten, die zum Beispiel auch der Datenträger 1 beinhaltet, weiß das System auch, in welcher radialen Höhe der Hausanschluß mündet, und welchen Durchmesser der Hausanschluß hat. An dieser Stelle ist dann mit einem Fräser das Sanierungsrohr zu öffnen. Es ist klar, daß durch diese Weise eine ungewollte Verletzung des aufwendig zu verlegenden Sanierungsrohres vollständig vermieden wird.

Die jetzt mit der Anmeldung und später eingereichten Ansprüche sind Versuche zur Formulierung ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes.

Die in den abhängigen Ansprüchen angeführten Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Haupt­ anspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Jedoch sind diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.

Merkmale, die bislang nur in der Beschreibung offenbart wurden, können im Laufe des Verfahrens als von erfindungswesentlicher Bedeutung, zum Beispiel zur Abgrenzung vom Stand der Technik beansprucht werden.

Claims (4)

1. Verwendung eines Datenträgers, wie eines Transponders, in oder an einem Hohlraum, wie einer Rohrleitung oder einer Abwasserleitung, oder einem Hohlraumrand, zum Beispiel dem Kanaldeckelrand oder der Kanalabdeckung, wobei der Datenträger les- und/oder beschreibbar ist und der Daten­ träger Informationen über den Hohlraum beinhaltet, der unter anderem eine genaue Lokalisierung oder Identifika­ tion des Hohlraumes in einem Plan zuläßt.

2. Hohlraumelement, welches kombiniert mit weiteren Hohl­ raumelementen einen schacht-, tunnel- und/oder rohrför­ migen Hohlraum ergibt, dadurch gekennzeichnet, daß am Rand bzw. auf der Innenseite des Hohlraumelementes (2) ein Datenträger (1) vorgesehen ist.

3. Gerät für das Lesen und/oder Schreiben von Daten auf einen Datenträger, dadurch gekennzeichnet, daß der Da­ tenträger (1) in einem Hohlraum (2) angeordnet ist und das Gerät (6) in den Hohlraum (2) steuerbar ist, wobei das Gerät (6) mit einem Bewegungsantrieb (7) oder dergleichen ausgestattet ist.

4. Verfahren für die Renovierung bzw. Sanierung eines Hohl­ raumes, wobei auf der Innenseite des Hohlraumes ein Da­ tenträger angeordnet ist und für die Sanierung ein Sanierungsrohr in den Hohlraum eingeführt wird und Werk­ zeuge, die mit einem Datenträger-Lesegerät ausgestattet sind, in dem Sanierungsrohr in Bezug auf den Datenträger genau positionierbar sind.