DE202004013240U1

DE202004013240U1 - Vorrichtung zur Detektion und Markierung von Temperaturanomalien in Rohren

Info

Publication number: DE202004013240U1
Application number: DE202004013240U
Authority: DE
Original assignee: Herbst Juergen Dipl-Geophys
Current assignee: Herbst Juergen Dipl-Geophys
Priority date: 2004-08-25
Filing date: 2004-08-25
Publication date: 2004-12-30
Anticipated expiration: 2014-08-26

Abstract

Ferngesteuerte Inspektionseinheit (4) zur Detektion von Temperaturanomalien, insbesondere in mit Inlinern ausgekleideten Rohren, mit einer oder mehreren fest oder um ihre Achsen drehbar installierten thermischen Infrarotkameras (3), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine thermische Infrarotkamera mit mindestens einer TV-Kamera bzw. Videokamera (2) miteinander kombiniert werden.

Description

1 Technisches Gebiet
Die vorhandenen, teilweise überalterten Kanalisationsnetze, sind oft nicht mehr in der Lage, die an sie gestellten Anforderungen zu erfüllen [1]. Grund dafür ist die jahrzehntelange permanente Vernachlässigung der Instandhaltung dieser Netze sowie ihre ständige Überlastung. Derzeit werden diese Netze entsprechend den ökologischen und ökonomischen Anforderungen durch Verlegung neuer bzw. Sanierung vorhandener Rohrleitungen modernisiert. Um Kosten für die Sanierung einzusparen und Verkehrsbehinderungen aufgrund von offenen Baugruben zu vermeiden, werden immer öfter mit Epoxidharz getränkte Textilschläuche, sogenannte Inliner, in den Abwasserkanal eingebracht und anschließend mit unterschiedlichen Verfahren ausgehärtet. Hierbei werden Hausanschlüsse und Seitenzuläufe dwch den Inliner verschlossen und müssen innerhalb weniger Stunden mechanisch, in der Regel mit einem ferngesteuertem Fräsroboter geöffnet. Hierbei kommt es gelegentlich zu Fehlbohrungen, die das soeben sanierte Rohr beschädigen.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Detektion von Seitenzuläufen und Hausanschlüssen hinter mit Inlinern sanierten Abwasserrohren mit thermischen Infrarotkameras und eine Auswertevorrichtung, die eine Signalverarbeitung hinsichtlich einer Zustandsklassifizierung enthält.
2 Stand der Technik
Aus z.B. Veroffentlichung [2] ist es bekannt, dass Abwassenohre mit TV-Kameras inspiziert werden bzw. inspiziert werden sollen. Hierzu wird die TV-Kamera in der Regel auf ein Trägerfahrzeug fest oder schwenkbar montiert. Es sind auch Vorrichtungen bekannt, bei denen der Kamerakopf auf einer Spindel sitzt und in die Wasser- oder Abwasserleitung geschoben wird [3]. Anhand der auf diese Art erhaltenen Information wird der Zustand des inspizierten Rohres von innen beurteilt. Auf diesem Weg erhält man Informationen über verschiedene, optisch sichtbare Schäden (Risse, Scherbenbildung, Korrosion des Rohrmaterials, Wurzeleinwuchs, Inkrustationen usw.). Weitere Sensorsysteme befinden sich in der Entwicklung, sind jedoch noch nicht als Stand der Technik anzusehen [4] bis [6].
Aus z.B. [3] und [4] ist es bekannt, wie schadhafte nichtbegehbare Abwasserleitungen zur Sanierung, insbesondere Abdichtung gegen Ex- und Infiltration, mit sogenannten Inlinern, z.B. mit Epoxidharz getränkte Schlauchrelinern, ausgekleidet werden. Vor Auskleidung werden die vorhandenen seitlichen Zuläufe, auch Hausanschlüsse genannt, mechanisch eingemessen, um diese nach Auskleidung des Rohrabschnittes mit dem Inliner wieder zu finden und aufzufräsen, um eine Wasserwegigkeit wieder herzustellen.
Nachteile der bestehenden Verfahren
Trotz sorgfältiger Arbeit, ist das mechanische Einmessen der seitlichen Zuläufe fehlerbehaftet, so dass es immer wieder zu Beschädigungen des gerade eben sanierten Rohrabschnittes kommt, die den Wert der soeben durchgeführten Sanierungsmaßnahme erheblich vermindert.
3 Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine berührungslose Detektion der mit einem Inliner verschlossenen Hausanschlüsse zu gewährleisten.
4 Vorteile der Erfindung
Die vorliegende Erfindung dient der schnellen und zuverlässigen Erfassung der bei einer Sanierung von Abwasserrohren verschlossenen Hausanschlüsse oder Seitenzuläufe, insbesondere der Schadensminimierung bei der Wiederherstellung der Wasserwegigkeiten im Kanalnetz. Nach der Einbringung des Inliners, muss dieser in der Regel mit heißem Wasser, heißem Wasserdampf oder UV-Licht ausgehärtet werden, so dass es zu einer Erhitzung des Inliners und der unmittelbaren Umgebung kommt. Nach Abschluss der Aushärtungsmaßnahme kühlt der Inliner wieder ab und es sind aufgrund der unterschiedlichen Wärmekapazitäten der dahinter befindlichen Materialien (Rohr aus Beton oder Steinzeug, Abwasser oder Luft) unterschiedliche Temperaturen auf der dem Rohr zugewandten Seite des Inliners feststellbar. Auch im stationären Zustand kann ein Unterschied aufgrund der Temperaturdifferenz zwischen Abwasser und Rohr mit der Infrarotkamera festgestellt werden. Damit kann unter günstigen Umständen das zeitaufwändige Einmessen der Hausanschlüsse ganz entfallen bzw. vor Auffräsen der Hausanschlüsse das Ergebnis des Einmessens überprüft und somit die Gefahr von Beschädigung des Rohres vermieden werden.
Zeit- und Kostenersparnis sind die Folge.
5 Beschreibung der Zeichnungen und Ausführung der Erfindung
Eine technische Ausgestaltung der Erfindung ist in 1 skizziert. Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Funktion der Erfindung nachstehend erläutert.
Eine in ein Rohr (1) eingebrachte fahrbare Plattform (4) ist mit einer oder mehreren Videokameras (2) bestückt, die ebenso wie eine oder mehrere Infrarotkameras (3) fest montiert oder horizontal sowie vertikal schwenkbar installiert wird. Alternativ ist auch eine Befestigung am Ende eines flexiblen Stabes, beispielsweise Glasfiberstabes möglich. Die Inspektionsplattform kann alternativ auch ohne die Videokamera (2) und ausschließlich mit einer oder mehreren Infrarotkameras (3) bestückt und betrieben werden.
7 Literatur

[1] HAHN, H.H.; 2001: Zustand der Kanalisation in der BRD. Unterlagen zum Workshop der DFG-Forschergruppe Schadensdiagnose an Abwasserkanälen mit Multisensorsystemen (SAM). Karlsruhe (unveroffentlicht).
[2] Gesetz zur Ordnung des Wasserhaushaltes (Wasserhaushaltsgesetz – WGH) vom 27.07.1957 (BGBL I S.1110) in der Fassung der Bek. vom 23.09.1986 (BGBL I 5.1529, ber. S. 1654) sowie Landeswassergesetze.
[3] STEIN, D. & NIEDEREHE, W.; (1992): lnstandhaltung von lnspektionskanälen. Verlag für Architektur und technische Wissenschaften, Ernst & Sohn, 2. Auflag; Berlin.
[4] Eiswirth, M.; 2000: Leckortung – künftige Herausforderungen und Lösungen. EntsorgungsPraxis 2000, 18 (6): S. 52–57.
[5] Eiswirth M., Heske C., Hötzl H., Schneider T. and Burn L.S. (2000): Pipe defect characterisation by multi-sensor systems, Proceedings of the 18th Int. Conf. No-Dig 2000, 15–18 October 2000, Perth, Australia (on CD).
[6] Eiswirth M., Frey C., Herbst J., Jacubasch A., Heske C., Hötzl H., Kuntze H.-B., Kramp J. and Munser R., Wolf L., (2001): Sewer Assessment by Multi-sensor Systems. IWA Berlin.

Claims

Ferngesteuerte Inspektionseinheit (4) zur Detektion von Temperaturanomalien, insbesondere in mit Inlinern ausgekleideten Rohren, mit einer oder mehreren fest oder um ihre Achsen drehbar installierten thermischen Infrarotkameras (3), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine thermische Infrarotkamera mit mindestens einer TV-Kamera bzw. Videokamera (2) miteinander kombiniert werden.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Infrarotkameras (3) mit einem Fräs- oder Arbeitsroboter bzw. einer ferngesteuerten beweglichen Arbeitsplattform starr oder um 1 bis 2 Achsen beweglich gekoppelt werden oder die Infrarotkameras auf der Arbeitsplattform bzw. dem Roboter integriert werden.
Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere thermische Infrarotkameras (3) mit einem oder mehreren weiteren Sensoren, z.B. Temperatwsensor, pH-Wert- oder geochemischen Sensoren, Radar- oder Mikrowellensensoren, Beschleunigungs- oder Ultraschallsensoren, Lasermesssystemen, kapazitiven, elektromagnetischen oder geoelektrischen Sensoren kombiniert werden.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Infrarotkameras (3) mit einem Funk- oder Übertragungsmodul gekoppelt sind, das eine drahtlose Übertragung der Videodaten ermöglicht.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Infrarotkameras (3) mit einer Vorrichtung zur Markierung der detektierten Hausanschlüsse oder Seitenzuläufe oder sonstiger Temperaturanomalien fest, beweglich oder lose gekoppelt werden.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswerteeinheit auf dem Trägerfahrzeug der Infrarotkamera oder auf einer mit dem Trägerfahrzeug fest, beweglich oder lose gekoppelten Trägerplattform installiert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mess-Signale der Infrarotkamera per Kabel an eine Auswerteeinheit übertragen werden.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Infrarotkameras auch ohne TV- oder Videokamera betrieben werden.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Infrarotkamera mit Batterien bzw. Akkus betrieben wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Infrarotkameras als Stereokameras mit bekanntem Abstand zueinander betrieben werden.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Infrarotkamera mit einem Blitz im Pulsthermographieverfahren betrieben wird.